电磁感应基础练习原创1
4.4 法拉第电磁感应定律(第一课时)
4.4 法拉第电磁感应定律（第一课时）教学目标1.知道什么叫感应电动势2.知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别Φ，△Φ, △Φ/△t的区别3.理解法拉第电磁感应定律的内容及数学表达式4.知道公式E=BLV及E=BLVsinθ的推导，会用公式解决问题。
知识点一：电磁感应定律感应电动势的大小与磁通量的变化有关，磁通量的变化越感应电动势越大,磁通量的变化感应电动势越小。
磁通量的变化快慢可以用磁通量的来表示。
电磁感应定律：法拉第，纽曼，韦伯等人在对理论和实验资料进行严格分析后，于1845年和1846年先后指出：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，后人称之为法拉第电磁感应定律。
公式表示为：，式中k是，当感应电动势单位为磁通量的单位为时间单位为时k=1，公式可写成：当线圈为n匝时公式表示为：。
练习1.法拉第电磁感应定律可以这样表述：闭合电路中感应电动势的大小（）A.跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比B.跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比C.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比D.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比练习2.一个200匝，面积为20cm的线圈放在磁场中，磁场的方向与线圈平面成30角，若磁感应强度在0.05s 内由0.1T增大到0.5T，在此过程中，穿过线圈的磁通量的变化量是多少？磁通量的平均变化率是多少？线圈中的感应电动势的大小是多少？对感应电动势的理解：1.不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，就会产生感应电动势。
产生感应电动势是电磁感应的本质2.用公式E=△Φ/△t求出的是△t时间内的平均感应电动势3.计算感应电动势时，常有以下两种情况：E=△B/△t*S，即面积不变，磁感应强度变化；E=△S/△t*B,即面积改变，磁感应强度不变。
知识点二、导线切割磁感线时的感应电动势如图所示电路，闭合电路一部分导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度为B，ab的长度为L，以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势？拓展：当导体的运动方向跟磁感线方向有一个夹角θ时，感应电动势可用上面的公式计算吗？该怎样计算？归纳总结：公式E=BLVsin θ当V 为平均速度时，E 为平均感应电动势，当V 是瞬时速度时，E 为瞬时感应电动势，只有B ，l ，V 三者的大小，方向均不变时，导线在△t 时间内产生的平均感应电动势才和它在任意时刻产生的瞬时感应电动势相同。
高三新高考练习题及答案解析 第十章 第1讲 电磁感应现象 楞次定律
第十章电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律选择题(本题共15小题，1～10题为单选，11～15题为多选)1．(2021·北京高三一模)用图中三套实验装置探究感应电流产生的条件，下列选项中能产生感应电流的操作是(B)A．甲图中，使导体棒AB顺着磁感线方向运动，且保持穿过ABCD中的磁感线条数不变B．乙图中，使条形磁铁匀速穿过线圈C．丙图中，开关S闭合后，A、B螺线管相对静止一起竖直向上运动D．丙图中，开关S保持闭合，使小螺线管A在大螺线管B中保持不动[解析]甲图中，使导体棒AB顺着磁感线方向运动，AB不切割磁感线，故不能产生感应电流，另外也可以从保持穿过ABCD中的磁感线条数不变的角度看，磁通量没变化，故也不产生感应电流，A错误；乙图中，使条形磁铁匀速穿过线圈，在磁铁从上向下穿过时，穿过线圈的磁通量会变化，故产生感应电流，B正确；丙图中，开关S闭合后，A、B螺线管相对静止一起竖直向上运动，两线圈没有相对运动，B中的磁通量没变化，故不产生感应电流，C错误；丙图中，开关S保持闭合，使小螺线管A在大螺线管B中保持不动时也不会使B中的磁通量变化，故也不能产生感应电流，D错误。
2．(2021·浙江高三一模)如图是漏电保护器的部分电路图，由金属环，线圈，控制器组成，其工作原理是控制器探测到线圈中有电流时会把入户线断开，即称电路跳闸，下列有关漏电保护器的说法正确的是(C)A．当接负载的电线中电流均匀变化时，绕在铁芯上的线圈中有稳定的电流B．当接负载的电线短路或电流超过额定值时，漏电保护器会发出信号使电路跳闸C．只有当接负载的电线漏电时，绕在铁芯上的线圈中才会有电流通过D．当接负载的电线中电流不稳定时，漏电保护器会发出信号使电路跳闸[解析]漏电保护器的工作原理是控制器探测到线圈中有电流时会把入户线断开，线圈的磁通量是由流入负载的导线中的电流和流出负载的导线中的电流在线圈中产生的磁通量的叠加，由于一般情况下，流入负载导线中的电流和流出负载导线中的电流等大反向，故线圈中的磁通量为零，无电流产生。
高考物理电磁学知识点之磁场基础测试题含解析(1)
高考物理电磁学知识点之磁场基础测试题含解析(1)一、选择题1．如图所示为质谱仪的原理图，一束粒子流由左端平行于P 1、P 2射入，粒子沿直线通过速度选择器，已知速度选择器的电场强度为E ，磁感应强度为B 1.粒子由狭缝S 0进入匀强磁场B 2后分为三束，它们的轨道半径关系为132r r r =<，不计重力及粒子间的相互作用力，则下列说法中正确的是（ ）A ．P 1极板带负电B ．能通过狭缝S 0的带电粒子的速率等于1B EC ．三束粒子在磁场B 2中运动的时间相等D ．粒子1的比荷11q m 大于粒子2的比荷22q m 2．为了降低潜艇噪音可用电磁推进器替代螺旋桨。
如图为直线通道推进器示意图。
推进器前后表面导电，上下表面绝缘，规格为：a ×b ×c =0.5m×0.4m×0.3m 。
空间内存在由超导励磁线圈产生的匀强磁场，其磁感应强度B =10.0T ，方向竖直向下，若在推进器前后方向通以电流I =1.0×103A ，方向如图。
则下列判断正确的是（ ）A ．推进器对潜艇提供向左的驱动力，大小为4.0×103NB ．推进器对潜艇提供向右的驱动力，大小为5.0×103NC ．超导励磁线圈中的电流方向为PQNMP 方向D ．通过改变流过超导励磁线圈或推进器的电流方向可以实现倒行功能3．如图甲是磁电式电流表的结构图，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布。
线圈中a 、b 两条导线长度均为l ，未通电流时，a 、b 处于图乙所示位置，两条导线所在处的磁感应强度大小均为B 。
通电后，a 导线中电流方向垂直纸面向外，大小为I ，则（ ）A．该磁场是匀强磁场B．线圈平面总与磁场方向垂直C．线圈将逆时针转动D．a导线受到的安培力大小始终为BI l4．如图所示的圆形区域里匀强磁场方向垂直于纸面向里，有一束速率各不相同的质子自A 点沿半径方向射入磁场，则质子射入磁场的运动速率越大，A．其轨迹对应的圆心角越大B．其在磁场区域运动的路程越大C．其射出磁场区域时速度的偏向角越大D．其在磁场中的运动时间越长5．电磁血流量计是基于法拉第电磁感应定律，运用在心血管手术和有创外科手术的精密监控仪器。
高考物理一轮复习 第十章 电磁感应 第1讲 电磁感应现象 楞次定律练习(含解析)新人教版-新人教版高
第1讲电磁感应现象楞次定律一、单项选择题：在每一小题给出的四个选项中，只有一项为哪一项符合题目要求的。
1．如下列图，一水平放置的N匝矩形线框面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向斜向上，与水平面成30°角，现假设使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置，如此此过程中磁通量的改变量的大小是( C )A．3－12BS B．3＋12NBSC．3＋12BS D．3－12NBS[解析] sin θ磁通量与匝数无关，Φ＝BS中，B与S必须垂直。
初态Φ1＝B cos θ·S，末态Φ2＝－B cos θ·S，磁通量的变化量大小ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝|BS(－cos 30°－sin30°)|＝3＋12BS，所以应选C项。
2．(2020·浙江诸暨模拟)有人设计了一种储能装置：在人的腰部固定一块永久磁铁，N 极向外；在手臂上固定一个金属线圈，线圈连接着充电电容器。
当手不停地前后摆动时，固定在手臂上的线圈能在一个摆动周期内，两次扫过别在腰部的磁铁，从而实现储能。
如下说法正确的答案是( D )A．该装置违反物理规律，不可能实现B．此装置会使手臂受到阻力而导致人走路变慢C．在手摆动的过程中，电容器极板的电性不变D．在手摆动的过程中，手臂受到的安培力方向交替变化[解析] D．在手摆动的过程中，线圈交替的进入或者离开磁场，使穿过线圈的磁通量发生变化，因而会产生感应电流，从而实现储能，该装置符合法拉第电磁感应定律，可能实现，选项A错误；此装置不会影响人走路的速度，选项B错误；在手摆动的过程中，感应电流的方向不断变化，如此电容器极板的电性不断改变。
选项C错误；在手摆动的过程中，感应电流的方向不断变化，手臂受到的安培力方向交替变化。
选项D正确。
3.如下列图，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且与线圈相互绝缘。
当MN中电流突然减小时，线圈所受安培力的合力方向( B )A．向左B．向右C．垂直纸面向外D．垂直纸面向里[解析] 解法一：当MN中电流突然减小时，单匝矩形线圈abcd垂直纸面向里的磁通量减小，根据楞次定律，线圈abcd中产生的感应电流方向为顺时针方向，由左手定如此可知ab边与cd边所受安培力方向均向右，所以线圈所受安培力的合力方向向右，B正确。
2021高考人教版物理每日一练：专题81 电磁感应中的动力学问题 (含解析)
专题81 电磁感应中的动力学问题1.如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R .金属棒ab 与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．现使磁感应强度随时间均匀减小，ab 始终保持静止，下列说法中正确的是( )A ．ab 中的感应电流方向由b 到aB ．ab 中的感应电流逐渐减小C ．ab 所受的安培力保持不变D ．ab 所受的静摩擦力逐渐减小 2.如图所示，一对光滑的平行金属导轨(电阻不计)固定在同一水平面内，导轨足够长且间距为L ，左端接有阻值为R 的电阻，一质量为m 、长度为L 的匀质金属棒cd 放置在导轨上，金属棒的电阻为r ，整个装置置于方向竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B .金属棒在水平向右的外力作用下，由静止开始做加速度大小为a 的匀加速直线运动，经过的位移为s 时，则( )A ．金属棒中感应电流方向由d 到cB ．金属棒产生的感应电动势为BL asC ．金属棒中感应电流为BL 2as R ＋rD ．水平拉力F 的大小为B 2L 22as R ＋r3.(多选)如图所示，有两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R ，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B，及一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下．经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度v m，则()A．如果B增大，v m将变大B．如果α变大，v m将变大C．如果R变大，v m将变大D．如果m变小，v m将变大4.(多选)如图所示，光滑的“”形金属导体框竖直放置，质量为m 的金属棒MN与框架接触良好．磁感应强度分别为B1、B2的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在abcd和cdef区域．现从图示位置由静止释放金属棒MN，当金属棒进入磁场B1区域后，恰好做匀速运动．以下说法中正确的是()A．若B2＝B1，金属棒进入B2区域后将加速下滑B．若B2＝B1，金属棒进入B2区域后仍将保持匀速下滑C．若B2<B1，金属棒进入B2区域后可能先加速后匀速下滑D．若B2>B1，金属棒进入B2区域后可能先减速后匀速下滑5.(多选)不计电阻的平行金属导轨与水平面成某角度固定放置，两完全相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好，匀强磁场垂直穿过导轨平面，如图所示．现用一平行于导轨的恒力F 拉导体棒a，使其沿导轨向上运动．在a运动过程中，b始终保持静止，则以下说法正确的是()A．导体棒a做匀变速直线运动B．导体棒b所受摩擦力可能变为0C．导体棒b所受摩擦力可能先增大后减小D．导体棒b所受摩擦力方向可能沿导轨向下6．[2020·全国卷Ⅱ]CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，CT扫描机可用于对多种病情的探测．图(a)是某种CT机主要部分的剖面图，其中X射线产生部分的示意图如图(b)所示．图(b)中M、N之间有一电子束的加速电场，虚线框内有匀强偏转磁场；经调节后电子束从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到靶上，产生X射线(如图中带箭头的虚线所示)；将电子束打到靶上的点记为P点．则()A．M处的电势高于N处的电势B．增大M、N之间的加速电压可使P点左移C．偏转磁场的方向垂直于纸面向外D．增大偏转磁场磁感应强度的大小可使P点左移7．(多选)如图甲所示，光滑“∠”型金属支架ABC固定在水平面里，支架处在垂直于水平面向下的匀强磁场中，一金属导体棒EF放在支架上，用一轻杆将导体棒与墙固定连接，导体棒与金属支架接触良好，磁场随时间变化的规律如图乙所示，则下列说法正确的是()A．t1时刻轻杆对导体棒的作用力最大B．t2时刻轻杆对导体棒的作用力为零C．t2到t3时间内，轻杆对导体棒的作用力先增大后减小D．t2到t4时间内，轻杆对导体棒的作用力方向不变8.如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ，分别用相同材料，不同粗细的导线绕制(Ⅰ为细导线)．两线圈在距磁场上界面h高处由静止开始自由下落，再进入磁场，最后落到地面．运动过程中，细圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界．设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为v1、v2，在磁场中运动时产生的热量分别为Q1、Q2.不计空气阻力，则()A．v1<v2，Q1<Q2B．v2＝v2，Q1＝Q2C．v1<v2，Q1>Q2D．v1＝v2，Q1<Q29．[2020·全国卷Ⅰ](多选)如图，U形光滑金属框abcd置于水平绝缘平台上，ab和dc边平行，和bc边垂直．ab、dc足够长，整个金属框电阻可忽略．一根具有一定电阻的导体棒MN置于金属框上，用水平恒力F向右拉动金属框，运动过程中，装置始终处于竖直向下的匀强磁场中，MN与金属框保持良好接触，且与bc边保持平行．经过一段时间后()A．金属框的速度大小趋于恒定值B．金属框的加速度大小趋于恒定值C．导体棒所受安培力的大小趋于恒定值D．导体棒到金属框bc边的距离趋于恒定值10．[2019·全国卷Ⅱ](多选)如图，两条光滑平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为θ，导轨电阻忽略不计．虚线ab、cd均与导轨垂直，在ab与cd之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场．将两根相同的导体棒PQ、MN先后自导轨上同一位置由静止释放，两者始终与导轨垂直且接触良好．已知PQ进入磁场时加速度恰好为零．从PQ进入磁场开始计时，到MN离开磁场区域为止，流过PQ的电流随时间变化的图象可能正确的是()11．如图甲所示，一水平放置的线圈，匝数n＝100匝，横截面积S＝0.2 m2，电阻r＝1 Ω，线圈处于水平向左的均匀变化的磁场中，磁感应强度B1随时间t的变化关系如图乙所示．线圈与足够长的竖直光滑导轨MN、PQ连接，导轨间距l＝20 cm，导体棒ab与导轨始终接触良好，导体棒ab的电阻R＝4 Ω，质量m＝5 g，导轨的电阻不计，导轨处在与导轨平面垂直向里的匀强磁场中，磁感应强度B2＝0.5 T．t ＝0时刻，导体棒由静止释放，g取10 m/s2，求：(1)t＝0时刻，线圈内产生的感应电动势大小；(2)t＝0时，导体棒ab两端的电压和导体棒的加速度大小；(3)导体棒ab达到稳定状态时，导体棒重力的瞬时功率．12.如图所示，平行金属导轨宽度L＝1 m，固定在水平面内，左端A、C间接有电阻R＝4 Ω.金属棒DE质量m＝0.36 kg，电阻r＝1 Ω，垂直导轨放置，棒与导轨间的动摩擦因数为0.5，到AC的距离x＝1.5 m．匀强磁场与水平面成37°角斜向左上方，与金属棒垂直，磁感应强度随时间t变化的规律是B＝(1＋2t) T．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计导轨电阻，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10 m/s2.求经多长时间棒开始滑动．13．[2020·贵阳市模拟]如图所示，两光滑平行金属导轨置于水平面(纸面)内，轨道间距为l，左端连有阻值为R的电阻．一金属杆置于导轨上静止，金属杆右侧存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场区域．现给金属杆施加一水平向右的恒力，使其进入磁场区域做初速度为零的变加速直线运动，到达图中虚线位置(仍在磁场中)时速度达到最大，最大值为2 2v0，金属杆与导轨始终保持垂直且接触良好．除左端所连电阻外，其他电阻忽略不计．求：(1)给金属杆施加的水平向右恒力的大小；(2)金属杆达到最大速度时，电阻R的热功率．14．[2019·天津卷]如图所示，固定在水平面上间距为l的两条平行光滑金属导轨，垂直于导轨放置的两根金属棒MN和PQ长度也为l、电阻均为R，两棒与导轨始终接触良好．MN两端通过开关S与电阻为R的单匝金属线圈相连，线圈内存在竖直向下均匀增加的磁场，磁通量变化率为常量k.图中虚线右侧有垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B.PQ的质量为m，金属导轨足够长，电阻忽略不计．(1)闭合S，若使PQ保持静止，需在其上加多大的水平恒力F，并指出其方向；(2)断开S，PQ在上述恒力作用下，由静止开始到速度大小为v的加速过程中流过PQ的电荷量为q，求该过程安培力做的功W.专题81 电磁感应中的动力学问题1．D 磁感应强度均匀减小，磁通量减小，根据楞次定律得ab 中的感应电流方向由a 到b ，A 错误；由于磁感应强度均匀减小，由E ＝ΔBS Δt 知感应电动势恒定，则ab 中的感应电流不变，B 错误；根据F ＝BIL 知，电流不变，B 均匀减小，则安培力减小，C 错误；金属棒在安培力和静摩擦力作用下处于平衡状态，有f ＝F ，安培力减小，则静摩擦力减小，D 正确．2．C 根据楞次定律可知电流I 的方向从c 到d ，A 错误；设金属棒cd 的位移为s 时速度为v ，有v 2＝2as ，金属棒产生的电动势为E ＝BL v ＝BL 2as ，B 错误；金属棒中感应电流的大小为I ＝E R ＋r，得I ＝BL 2as R ＋r，C 正确；金属棒受到的安培力大小为F ′＝BIL ，根据牛顿第二定律可得F －F ′＝ma ，解得F ＝B 2L 22as R ＋r＋ma ，D 错误． 3．BC金属杆下滑时产生感应电动势E ＝BL v ，闭合电路的电流：I ＝E R ，由安培力公式：F 安＝BIL ，联立得F 安＝B 2L 2v R ，以金属杆为研究对象，由牛顿第二定律有：mg sin θ－B 2L 2v R ＝ma ，知金属杆做加速度减小的变加速运动，当a ＝0时速度达最大：v m ＝mgR sin αB 2L 2，可知，α变大，v m将变大；R 变大，v m 将变大；B 增大，v m 将变小；m 变小，v m 将变小，故A 、D 错误，B 、C 正确．4．BCD 若B 2＝B 1，金属棒进入B 2区域后，磁场反向，回路电流反向，故安培力不变，金属棒进入B 2区域后仍将匀速下滑，A 错误，B 正确；若B 2<B 1，金属棒进入B 2区域后，安培力方向不变但大小变小，由F ＝BIL ＝B BL v R L ＝B 2L 2v R 知金属棒进入B 2区域后可能先加速后匀速下滑，C 正确；同理，若B 2>B 1，金属棒进入B 2区域后可能先减速后匀速下滑，D 正确．5．BD 导体棒a 所受的合力为F 合＝F －f －mg sin θ－BIL ＝F －f－mg sin θ－B 2L 2v R ，由于导体棒的速度逐渐增加，则导体棒a 做加速度逐渐减小的加速直线运动，最后达到匀速，安培力先增大后不变．导体棒b 受的安培力沿导轨向上，且不断增大，最后保持不变．导体棒b 最终受的静摩擦力有三种情况：第一种是静摩擦力为0，此时BIL ＝mg sin θ；第二种是静摩擦力向上，此时BIL ＋f ′＝mg sin θ，f ′＝mg sin θ－BIL ，由于最初是f ＝mg sin θ，故摩擦力先减小后不变；第三种是静摩擦力向下，此时BIL ＝f ″＋mg sin θ，f ″＝BIL －mg sin θ，由于最初是f ＝mg sin θ，所以静摩擦力的变化可能是先减小后增大，B 、D 正确．6．D电子带负电，故必须满足N 处的电势高于M 处的电势才能使电子加速，故A 选项错误；由左手定则可判定磁感应强度的方向垂直纸面向里，故C 选项错误；对加速过程应用动能定理有eU ＝12m v 2，设电子在磁场中运动半径为r ，由洛伦兹力提供向心力有e v B ＝m v 2r ，则r ＝m v Be ，电子运动轨迹如图所示，由几何关系可知，电子从磁场射出的速度方向与水平方向的夹角θ满足sin θ＝d r (其中d 为磁场宽度)，联立可得sinθ＝dB e 2mU ，可见增大U 会使θ减小，电子在靶上的落点P 右移，增大B 可使θ增大，电子在靶上的落点P 左移，故B 选项错误，D 选项正确．7．BC 8.D9．BC 在F 作用下金属框加速，金属框bc 边切割磁感线，产生感应电流，由右手定则可知，电流方向为c →b →M →N ，且bc 边所受安培力向左，MN 所受安培力向右，F 为恒力，根据牛顿第二定律，对金属框受力分析有F －F 安＝Ma 1；对导体棒受力分析有F 安＝ma 2，导体棒速度增大；由于金属框速度增加得较快，则回路中感应电流增大，F 安增大，a 1减小，a 2增大，当a 1＝a 2时，金属框和导体棒的速度差恒定，产生的感应电动势恒定，感应电流恒定，加速度恒定，速度增大，故A 错误，B 正确．由以上分析可知，产生的感应电流趋于恒定值，则导体棒所受安培力趋于恒定值，故C 正确．金属框与导体棒速度差恒定，则bc 边与导体棒间距离均匀增加，故D 错误．10．AD11．(1)2 V (2)1.6 V 2 m/s 2 (3)0.25 W解析：(1)由法拉第电磁感应定律可知E 1＝n ΔΦΔt ＝n ΔB 1Δt S ＝2 V .(2)t ＝0时，回路中电流I ＝E 1R ＋r＝0.4 A ，导体棒ab 两端的电压U ＝IR ＝1.6 V ，设此时导体棒的加速度为a ，则由mg －B 2Il ＝ma ，解得a ＝2 m/s 2.(3)当导体棒ab 达到稳定状态时，有mg ＝B 2I ′l ，I ′＝E 1＋B 2l v R ＋r，解得v ＝5 m/s ，此时，导体棒重力的瞬时功率P ＝mg v ＝0.25 W.12．12 s解析：回路中的电动势E ＝ΔB Δt Lx sin 37° 电流I ＝E R ＋r对金属棒受力分析如图，要开始滑动时最大静摩擦力等于滑动摩擦力F A ＝BILF A sin 37°＝μF NF N ＝mg ＋F A cos 37°由B ＝(1＋2t ) T解得t ＝12 s13．(1)2B 2l 2v 02R (2)B 2l 2v 202R解析：(1)当安培力等于水平恒力F 时速度最大，设此时的电流为I ，则F ＝F 安F 安＝BIlI ＝E RE ＝Bl 22v 0解得F ＝2B 2l 2v 02R(2)设金属杆达到最大速度时，电阻R 的热功率为P ，则P ＝I 2R联立解得P ＝B 2l 2v 202R14．(1)Bkl 3R 方向水平向右 (2)12m v 2－23kq解析：本题考查电磁感应中的电路问题及能量问题，难度较大，正确解答本题需要很强的综合分析能力，体现了学生的科学推理与科学论证的素养要素． (1)设线圈中的感应电动势为E ，由法拉第电磁感应定律E ＝ΔΦΔt ，则E ＝k ①设PQ 与MN 并联的电阻为R 并，有R 并＝R 2②闭合S 时，设线圈中的电流为I ，根据闭合电路欧姆定律得I ＝E R 并＋R③ 设PQ 中的电流为I PQ ，有I PQ ＝12I ④设PQ 受到的安培力为F 安，有F 安＝BI PQ l ⑤保持PQ 静止，由受力平衡，有F ＝F 安⑥联立①②③④⑤⑥式得F ＝Bkl 3R ⑦方向水平向右．(2)设PQ 由静止开始到速度大小为v 的加速过程中，PQ 运动的位移为x ，所用时间为Δt ，回路中的磁通量变化为ΔΦ，平均感应电动势为E ，有E ＝ΔΦΔt ⑧其中ΔΦ＝Blx ⑨设PQ 中的平均电流为I ，有I ＝E 2R ⑩根据电流的定义得I ＝q Δt ⑪由动能定理，有Fx ＋W ＝12m v 2－0⑫联立⑦⑧⑨⑩⑪⑫式得W ＝12m v 2－23kq ⑬。
高中物理 选修二(2019)第二章 电磁感应 第2节法拉第电磁感应定律 基础练习(含答案)
法拉第电磁感应定律 基础练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．将多匝线圈置于磁感应强度大小随时间变化的磁场中，关于线圈中产生的感应电动势，下列说法正确的是（ ）A ．感应电动势与线圈的匝数无关B ．通过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C ．通过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D ．通过线圈的磁通量为0，感应电动势一定也为02．下列关于电磁感应说法正确的是（ ）A ．只要磁通量发生变化，就会产生感应电流B ．穿过闭合回路磁通量最大时，感应电流也一定最大C ．穿过闭合回路磁通量为零时，感应电流也为零D ．感应电流激发的磁场总是阻碍线圈中磁通量的变化3．如图所示，导体直导轨OM 和PN 平行且OM 与x 轴重合，两导轨间距为d ，两导轨间垂直纸面向里的匀强磁场沿y 轴方向的宽度按sin 2y d x d π=的规律分布，两金属圆环固定在同一绝缘平面内，外圆环与两导轨接触良好，与两导轨接触良好的导体棒从OP 开始始终垂直导轨沿x 轴正方向以速度v 做匀速运动，规定内圆环a 端电势高于b 端时，a 、b 间的电压u ab 为正，下列u ab -x 图像可能正确的是（ ）A ．B．C．D．4．如图所示，导体棒ab沿水平面内的光滑导线框向右做匀速运动，速度v=6.0m/s．线框宽度L=0.3m，处于垂直纸面向下的匀强磁场中，磁感应强度B=0.1T．则感应电动势E的大小为A．0.18V B．0.20 V C．0.30V D．0.40V5．如图所示，xOy坐标系第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场，第三象限有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，第二、四象限内没有磁场．一个围成四分之一圆弧形的导体环Oab，其圆心在原点O，开始时导体环在第四象限，从t＝0时刻起绕O点在xOy坐标平面内逆时针匀速转动．若以逆时针方向的电流为正，下列表示环内感应电流i随时间t变化的图象中，正确的是()A．B．C．D．6．关于电场和磁场的有关问题，下列说法中正确的是（）A．电场是电荷周围空间实际存在的物质B．由FEq=可知，电场中某点的场强E与q成反比，与F成正比C．导体切割磁感线产生的电动势为E=BLvD．根据公式FBIL=可知，通电导线受磁场力为零的地方磁感应强度一定为零7．如图所示的情况中，金属导体中产生的感应电动势为Blv的是（）A．丙和丁B．甲、乙、丁C．甲、乙、丙、丁D．只有乙二、多选题8．如图甲所示，水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R，导体棒MN放在导轨上且接触良好，整个装置放于垂直导轨平面的磁场中，磁感应强度B的变化情况如图乙所示（图示磁感应强度方向为正），MN始终保持静止，则20t-时间内（）A．流过电阻R的电流方向始终没变B．电容器C的a板一直带正电C．1t时刻电容器C的带电量为零D．MN所受安培力的方向始终没变9．半径分别为r和2r的同心半圆光滑导轨MN、PQ固定在同一水平面内，一长为r、电阻为2R、质量为m且质量分布均匀的导体棒AB置于半圆轨道上面，BA的延长线通过导轨的圆心O，装置的俯视图如图所示．整个装置位于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中．在N、Q之间接有一阻值为R的电阻．导体棒AB在水平外力作用下，以角速度ω绕O顺时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触．设导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ，导轨电阻不计，重力加速度为g，则下列说正确的是( )A．导体棒AB两端的电压为34Brω2B．电阻R中的电流方向从Q到N，大小为2 2 Br RωC．外力的功率大小为24234B rRω＋32μmgrωD．若导棒不动要产生同方向的感应电流，可使竖直向下的磁感应强度增加，且变化得越来越慢10．下列关于物理学家的贡献，说法正确的是（）A．法拉第最早发现了电流的磁效应，并提出电磁感应定律B．库仑通过实验提出库仑定律，并在实验室测出静电常量kC．美国物理学家密立根发明的回旋加速器能在实验室中产生大量的高能粒子D．牛顿用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性11．在水平光滑绝缘桌面上有一边长为l的正方形线框ABCD，被限制在沿AB方向的水平直轨道自由滑动．BC边右侧有一直角三角形匀强磁场区域Efg，直角边Ef等于l，边gE小于l，Ef边平行AB边，磁场方向竖直向下，其俯视图如图所示，线框在水平拉力F作用下向右匀速穿过磁场区，若图示位置为t =0时刻，设逆时针方向为电流的正方向，水平向右的拉力为正．则感应电流i－t和F－t图象正确的是（时间单位为l/v，A、B、C图象为线段，D为抛物线)A．B．C．D．12．闭合线圈中感应电流大小与穿过线圈的磁通量之间的关系的下列说法，可能的是（）A．穿过线圈的磁通量很大而感应电流为零B．穿过线圈的磁通量很小而感应电流很大C．穿过线圈的磁通量变化而感应电流不变D．穿过线圈的磁通量变化而感应电流为零三、解答题13．如图（俯视图），虚线右侧有竖直向下的磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场，边长为L=0.4m，质量为m=0.5kg的正方形导线框起初静止在光滑水平地面上．从t=0时刻起，用水平恒力F向右拉线框从图示位置开始运动，此后线框运动的v-t图像如右图所示．求：（1）恒力F的大小；（2）线框进入磁场过程中感应电流的大小；（3）线框进入磁场过程中线框产生的热量．14．如图所示，光滑平行导轨置于磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在平面。
第1节 电磁感应现象(1)
第八章电磁相互作用及应用第1节电磁感应现象*电磁感应现象及感应电流产生条件中考关注指数★★★★★【典题1】 (2012烟台)如图所示是小明探究在“什么情况下磁可以生电”的实验装置,其中能够使电流计指针发生偏转的是( )A.ab不动,磁体上下移动B.ab不动,磁体左右移动C.磁体不动,ab上下移动D.磁体与ab一起向右移动解析:产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,部分导体相对于磁场方向在垂直方向上运动,只有B符合.答案:B【典题2】 (2012南宁)如图所示,a表示垂直于纸面的一根导体,它是闭合电路的一部分,它在磁场中沿图示的方向运动时,哪种情况下不会产生感应电流( )解析:产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,A、B、D中的导体都切割磁感线,只有C中导体不切割磁感线,故C没有感应电流产生.答案:C发电机及其工作时的能量转化中考关注指数★★★*电流可以产生磁场,如何让磁场产生电流呢?对电磁感应的正确理解.感应电流产生的条件:①闭合电路,②闭合电路的一部分导体,③闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动.①发电机是一个电源,不是用电器,它工作时将其他形式的能转化为电能.②我们使用的交流电周期0.02 s,频率为50 Hz,即电流在1 s内方向改变100次,我们看不到发光的灯泡在闪烁是因为灯光闪烁频率太快,人眼感觉不到.【典题1】 (2012徐州)如图所示的手摇发电机模型是利用原理发电的.摇动手柄,线圈在中转动,把能转化为电能,供小灯泡发光.*解析:闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中会产生电流,这种现象叫做电磁感应.所产生的电流叫感应电流,发电机就是利用这一原理制成的,线圈在磁场中转动,把线圈的动(或机械能)转化为电能,供小灯泡发光.答案:电磁感应磁场动(或机械能)【典题2】 (2012厦门)如图是某中学生发明的一款便携风力发电机,以保护套的形式套在手机外面,利用风为手机充电.它主要由风力机和发电机两部分组成,其中风力机实现把风能转化成叶片的,发电机利用的工作原理再把它转化为电能.解析:风力发电机工作时,风推动叶片转动,风力机将风能转化为叶片的机械能;发电机的工作原理是电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流.发电机把机械能转化为电能.答案:机械能电磁感应【典题3】 (2012泰州)(1)如图所示,当悬挂着的导体棒a在磁场中左右运动时,观察到小量程电流表的指针会摆动,随着对这种现象的深入研究,人们发明制造了机,实现了能向电能的转化.(2)如图是一种“手摇充电式电筒”,握住它上下摇动就能自动充电.从透明外壳可观察到内部有固定线圈;摇动时可感觉到内部有一个物块在来回滑动据此猜测,这种电筒的制造原理是,其中那个滑动的物块是.解析:题图中导体做切割磁感线运动时,电路中有了感应电流,电流表的指针摆动,这是电磁感应现象,由此人们制造了发电机,实现了机械能向电能的转化.握住手摇充电式电筒上下摇动就能自动充电,正是机械能转化为电能的装置,它的制造原理是电磁感应现象,其中的滑块是磁铁而不是导体,因为导体要与其他电路连接成一个通路,不能来回滑动.答案:(1)发电机械*备课笔记(2)电磁感应(磁生电) 磁铁A层(基础)1.(2012威海)如图所示,在磁场中悬挂一根导体ab,闭合开关,不能使电路里产生电流的做法是( C)A.导体ab不动,磁体向右运动B.磁体不动,导体ab向右运动C.磁体不动,导体ab竖直向上运动D.磁体不动,导体ab斜向上运动解析:本题中已组成了闭合电路,则只判定导体是不是切割磁感线即可:ab虽不动,但由于磁体向右运动,导体也会切割磁感线,A项可产生电流;ab向右运动,导体切割磁感线,B项可产生电流;ab竖直向上运动时,运动方向与磁感线平行,不切割磁感线,C项不能产生感应电流;ab斜向上运动时,导体也会有水平的方向的分量切割磁感线,D项能产生电流.2.一个矩形线圈在蹄形磁体的两极间匀速转动.关于线圈中的感应电流,下列说法正确的是( D)A.线圈中的感应电流的大小不变,方向呈周期性变化B.线圈中的感应电流大小和方向都不变C.线圈中的感应电流的大小呈周期性变化,方向不变D.线圈中的感应电流的大小和方向均呈周期性变化解析:矩形线圈在蹄形磁体的两极间匀速转动的过程中,切割磁感线的方向在发生周期性的变化,且切割有时是垂直切割,有时是斜着切割,其变化也是同周期性的.3.如图所示,闭合电路的一部分导体在磁场中运动,图中小圆圈表示导体横截面,下列说法中正确的是( B)A.图(甲)的导体中没有感应电流B.图(乙)和图(丙)的导体中电流方向相同C.图(乙)和图(丙)的导体中电流方向相反D.图(甲)和图(乙)的导体中电流方向相同解析:(甲)、(乙)、(丙)导体都在做切割磁感线运动,都有感应电流.(甲)、(乙)相比,磁极对调而导体在磁场中切割方向没有改变,故它们的电流方向相反.(乙)和(丙)相比可让(丙)顺时针转动90°,发现它们的磁感线方向导体运动方向都相同,故它们导体中的电流方向相同.4.如图是研究电磁感应的装置.要想使电流计指针偏转,首先应该(选填“断开”或“闭合”)开关,然后让导体ab在磁场中做运动.答案:闭合切割磁感线5.在电磁感应现象中,导体中感应电流的方向与和都有关.当改变其中任意一个方向时,感应电流的方向.当两个方向都改变时,产生的感应电流方向.(后两个空选填“改变”或“不变”)答案:磁场方向导体的运动方向改变不变6.周期性地改变方向的电流叫做,方向不变的电流叫做,我国家庭电路中的电流是电,且交流电的频率是Hz.答案:交流电直流电交流507.发电机的原理是,发电机工作过程中的能量转化是能转化为能.答案:电磁感应机械电B层(能力)8.探究利用磁场产生电流的实验中,连接了如图所示的实验装置.(1)将磁铁向下插入螺线管时,观察到灵敏电流计的指针向左偏转,这表明,在这个过程中以磁铁为参照物,螺线管是的(选填“静止”、“向上运动”或“向下运动”);(2)将磁铁从螺线管中向上拔出,你会观察到灵敏电流计的指针(选填“向左偏转”、“向右偏转”或“不偏转”);(3)通过(1)、(2)两步实验,可以得出感应电流的方向与有关.(4)要探究感应电流方向与磁场方向的关系,你设计的实验做法是 .解析:(1)灵敏电流计的指针偏转,说明螺线管中产生了感应电流,以磁铁为参照物,螺线管是向上运动的;(2)磁铁拔出时与向下插时磁铁的运动方向相反,则感应电流的方向相反,电流计指针有原来的向左偏转变为向右偏转;(3)磁铁插入拔出时磁场的方向不变,改变的是线圈切割磁感线的方向,所以通过1、2可以得出感应电流的方向与切割磁感线的方向有关;(4)要探究感应电流方向与磁场方向的关系,应保持线圈和磁铁的运动方向不变,改变磁极方向,观察电流计指针的摆动情况.答案:(1)产生电流向上运动(2)向右偏转(3)切割磁感线的方向(4)保持线圈和磁铁的运动方向不变,改变磁极方向,观察电流计指针的摆动情况。
原创1：20.5磁生电
实验目的：探索磁能否生电，怎样使磁生电。
实验表格 次序 ① ② ③ ④ ⑤
实验条件 导体静止于磁场中 导体静止，增强磁场 导体在磁场中上下运动 导体在磁场中左右运动 导体在磁场中斜向运动
有无电流
假如你是法拉第……
• 结论： 闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导
体就会产生电流。 ——这种现象叫做 电 磁 感 应
2、电动机是消耗电能而输出机械能; 发电机是消耗机械能而输出电能
3、电动机：利用通电线圈在磁场里转动的原 理
发电机:利用电磁感应原理 可分为交流发电机和直流发电机两类。
练习
1.周期性改变方__向__的电流叫交流电，_方__向__不变的电流叫直流电，发电 机提供的是_交__流__电，电池提供的是_直__流__电
把导体中的电流 称为 感 应 电 流
思考：感应电流的方向与什么因素有关？
磁极位置
导体运动方向
电流表指针偏转方向
N上S下 S上N下
向右切割 向左切割 向右切割 向左切割
向右偏转 向左偏转 向左偏转 向右偏转
电流和能量
导体中感应电流的方向跟导体运动方向和磁感线方向有 关。 在电磁感应现象中，机械能转化为电能。
回顾：直流电动机的结构和工作原理 构造：
（1）转子——转动部分（线圈） （2）定子——固定部分（磁铁） （3）电刷A、B （4）换向片E、F 原理：通电导体在磁场中要受到力的作用
二、发电机的构造和作用
三、交流发电机的工作原理
实验：手摇发电机 现象：电流表指针左右摆动 说明：发电机产生的电流方向是不断 变化的 1、发电机的构造 （1）转子——转动部分（线圈或磁铁） （2）定子——固定部分（磁铁或线圈） （3）电刷A、B （4）两个圆环K、L 2、发电机原理：利用电磁感应现象制成的
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电磁感应基础练习原创11.如图所示装置中，在下列各种情况下，能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A中产生感应电流的是 ( )A.开关S接通的瞬间B.开关S接通后，电路中有稳定电流时C.开关S接通后，移动滑动变阻器的滑动触头的过程中D.开关S断开的瞬间2.线圈在长直导线电流的磁场中，做如图的运动：A向右平动，B 向下平动，C绕轴转动(ad 边向外)，D从纸面向纸外作平动，E向上平动(E线圈有个缺口)，线圈中有感应电流的是___________(填代号)。
3.如图所示，圆线圈的轴线上有一通电直导线(电流不变)与线圈所在平面垂直，当线圈向右平动时，_____感应电流产生(填“有”或“无”，下同)；当线圈向下运动时，_________感应电流产生；当线圈绕任意直径转动时，_____感应电流产生。
如果通电直导线不在线圈内而在线圈外，且线圈轴线仍与通电直导线垂直。
则当线圈向右平动时，_____感应电流产生；当线圈向下平动时，_____感应电流产生；当线圈绕直径AB转动时，_____感应电流产生(直径AB与通电直导线和线圈中轴线在同一平面内)。
（答案：无，无，无，无，无，有）4.如图所示，匀强磁场区域宽度为L，现有一边长为d(d>L)的矩形金属框以恒定速度a向右通过磁场区域，该过程中有感应电流的时间共有_________。
（答案：2L/v）5.线框在如图所示的磁场中做各种运动，运动到图中所示的位置时，其中有感应电流产生的是_____图，在图中标出电流方向。
(答案：CD，方向均为顺时针)6.画出下图中ab导线(或a，b环)中感应电流的方向。
7.根据楞次定律知感应电流的磁场一定是A.阻碍引起感应电流的磁通量B.与引起感应电流的磁场反向C.阻碍引起感应电流的磁通量的变化D.与引起感应电流的磁场同向8.通电导线旁边同一平面内有矩形线圈abcd。
则( )A.若线圈向右平动，其中感应电流方向是abcdaB.若线圈在线圈平面内沿电流方向平动，无感应电流产生C.当线圈以ab边为轴转动时，其中感应电流方向是abcdaD.当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是abcda9.在两条平行导线中通以大小相等的同向电流，如图所示。
在两根导线中间跟导线在同一平面内放一个矩形线框。
线框在两导线间从左向右匀速运动的过程中，产生的感应电流的方向为 ( )A.顺时针方向B.逆时针方向C.先顺时针方向后逆时针方向D.先逆时针方向后顺时针方向10.如图所示，一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动。
已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置I和位置Ⅱ时，顺着磁场方向看去，线圈中感应电流的方向分别为 ( )A.逆时针方向，逆时针方向B.逆时针方向，顺时针方向C.顺时针方向，顺时针方向D.顺时针方向，逆时针方向11.如图所示，线圈A与电源、开关相连。
线圈B与电阻R连接成闭合电路。
开关闭合、断开的瞬间，关于通过电阻R的电流方向，判断正确的是 ( )A.电键闭合瞬间，电流方向a到bB.电键闭合瞬间，电流方向b到aC.电键断开瞬间，电流方向a到bD.电键断开瞬间，电流方向b到a12.如图所示，MN是一根固定的通电长直导线，电流方向如图所示，今将一金属线框abcd放在导线上，让线框的位置偏向导线左边，导线与线框彼此绝缘。
当导线中的电流突然增大时，则线框整体受力方向为 ( )A.由d指向aB.由a指向dC.由M指向ND.由N指向M13.法拉第电磁感应定律可以这样表述：闭合电路中感应电动势的大小 ( )A.跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比B.跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比C.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比D.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比14.有一个1000匝的线圈，在0.4s内穿过它的磁通量从0.02Wb 均匀增加到0.09Wb，则线圈中的感应电动势为_________。
如果线圈电阻是10Ω，把它跟一个电阻为990Ω的电热器串联组成闭合电路，通过电热器的电流为______。
（答案：175V，0.175A）15.如图所示，长度L=0.4m，电阻R=0.1Ω的导体ab沿光滑导线框向右做ab匀速运动。
运动速度a=5m/s。
线框中接有R=0.4Ω的电阻。
整个空间有磁感应强度B=0.1T的匀强磁场，磁场方向垂直于线框平面。
其余电阻不计。
电路abcd中相当于电源的部分是_________；__________相当于电源的正极。
导线曲所受安培力大小F=__________，电阻R上消耗的功率P=___________。
（答案：ab,a,0.016N,0.064W）16.如图所示，一个由导轨制成的矩形线框，以恒定速度v运动，从无场区进入匀强磁场区，然后拉出磁场，若取逆时针方向为电流的正方向，那么在下图中，能正确反映出回路中感应电流随时间变化的图象是( )17.如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平抛出，设整个过程中棒与水平面平行，且空气阻力不计。
则在金属速度砂v棒运动的过程中产生的感应电动势的大小变化情况是 ( )A.越来越大B.越来越小C.保持不变 D-无法判断18.如图甲所示，一个500匝的线圈的两端跟R=99Ω的电阻相连，置于竖直向下的匀强磁场中，线圈的横截面积是20cm2，电阻为1Ω，磁场的磁感应强度随时间变化的图象如图乙所示。
求磁场变化过程中通过电阻R的电流的大小。
（答案：0.1A）19.如图所示，在一磁感应强度B=O.5T的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根相距h=0.1m的平行金属导轨MN和PQ，导轨的电阻忽略不计，在两根导轨的端点N，Q之间连接一阻值为R=0.3Ω的电阻。
导轨上跨放着一根长为L=O.2m，每米长=2.0Ω的金属棒ab，金属棒与导轨垂直放置，交点为c，d。
当金属棒电阻v以速度v=4.0m/s向左匀速运动时。
试求：(1)电阻R中电流的大小；(2)金属棒cd两点间的电势差U的大小。
（答案：（1）0.4A，（2）0.12V）20.如图所示，在倾角为θ、宽度为L的光滑金属导轨上，放一个质量为m的金属杆ab。
cd间连接一阻值为R的电阻(其他电阻不计)。
由静止释放金属杆，当其速度达到v时加一匀强磁场，使金属杆在磁场中匀速下滑，外加磁场的磁感应强度最小为多少?方向如何?方向垂直于导轨平面向上或向下）21：如图所示，粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行，现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，则在移出过程中线框的一边a ，b 两点问电势差的绝对值最大的是 ( )22.如图所示，电阻为R 的金属棒ab ，从图示位置分别以速度v 1，v 2沿电阻不计的光滑轨道匀速滑到虚线处。
若v 1:v 2=1：2，则两次移动棒的过程中 ( ) A.回路中感应电流之比I 1:I 2=1：2 B.回路中产生热量之比Q 1:Q 2=1：2C.外力做功的功率之比P 1:P 2=1：2D.回路中通过截面的总电荷量之比q 1:q 2=1：223.如图所示，绕在同一个铁芯上的两个线圈分别与金属导轨和导体棒ab ，cd 组成闭合回路，棒ab ，cd 置于磁场中，要使导体棒ab 向右运动，则外力必须使棒cd 在导轨上____________ 运动。
（答案：向左加速或向右减速）24.如图所示，面积为0.2m 2的100匝线圈A 处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面。
磁感应强度随时间变化的规律是B=(6-0.2t)T ，已知R1=4Ω，R 2=6Ω，电容C=30μF 。
线圈A 的电阻不计，求：(1)闭合开关S 后，通过R 2的电流强度大小和方向；(2)闭合开关S 一段时间后，再断开S ，S 断开后通过R 2的电荷量。
（答案：(1)0.4A ，方向a 到b,(2)7.2×10-5C ）25.如图所示，abcd 是一个固定的U 形金属框架，ab 和cd 边都很长，bc 边长为L ，框架的电阻可不计。
ef 是放置在框架上与bc 平行的导体杆，它可在框架上自由滑动(摩擦可忽略)，它的电阻为R 。
现沿垂直于框架平面方向加一恒定的匀强磁场，磁感应强度为B ，方向垂直于纸面向里。
已知当以恒力F 向右拉导体杆ef 时，导体杆最后匀速滑动，求杆匀速滑动时的速度大小。
（答案：22FRv B L=）26.如图4—36所示，水平放置的平行金属导轨，相距L =O.50m ，左端接一电阻为R=0.20Ω，磁感应强度为B=0.40T 的匀强磁场方向垂直于导轨平面，导体棒AB 垂直放在导轨上，并能无摩擦的沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当导体棒AB 以v=4.0m/s 的速度水平向右匀速滑动时，求：(1)导体棒AB 中感应电动势的大小； (2)回路中感应电流的大小；(3)维持导体棒AB 做匀速直线运动的水平外力F 的大小。
27.如图所示，在绝缘光滑水平面上，有一个边长为L 的单匝正方形线框abcd ，在外力的作用下以恒定的速率v 向右运动进入磁感应强度为B 的有界匀强磁场区域。
线框被全部拉人磁场的过程中线框平面保持与磁场方向垂直，线框的ab 边始终平行于磁场的边界。
已知线框的四个边的电阻值相等，均为R 。
求。
(1)在ab 边刚进入磁场区域时，线框内的电流大小；(2)在ab 边刚进入磁场区域时，ab 边两端的电压；(3)在线框从ab 边进入磁场至完全被拉入磁场的整个过程中，线框中电流产生的热量。
28.如图所示，在匀强磁场边放一个边长为a 电阻为R 的正方形线框。
磁场的磁感应强度为B 。
现以恒定速度v 把线框拉过磁场区，在线框中产生的热为多少?(答案：232B a v R)29.如图所示，宽为L 、长度足够长的平行金属导轨，由光滑圆弧部分和水平部分组成。
导轨水平部分存在着竖直向下的匀强磁场B ，水平导轨的右侧部分有一根质量为m 的金属棒cd 静止在水平导轨上。
在左侧弧形部分离水平面高h 处有一根质量为M 的金属棒ab 由静止释放。
求：(1)当ab 和cd 两棒运动达到稳定时，速度v 1和v 2的大小；(2)从开始到两棒达到稳定速度，回路中产生的焦耳热。
(答案：（1）12v v ==（2）M Q mgh M m=+)。