第四章 电磁感应 知识点题库

两根相距为L的足够长的金属弯角光滑导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边与水平面的夹角为37°,质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,导轨的电阻不计,回路总电阻为2R,整个装置处于磁感应强度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场中,当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v沿导轨匀速运动时,cd杆恰好处于静止状态,重力加速度为g,以下说法正确的是()

A . ab杆所受拉力F的大小为mg sin37° B . 回路中电流为 C . 回路中电流的总功率为mgv sin37° D . m与v大小的关系为m=

如图甲,R0为定值电阻,两金属圆环固定在同一绝缘平面内。左端连接在一周期为T0的正弦交流电源上,经二极管整流后,通过R0的电流i始终向左,其大小按图乙所示规律变化。规定内圆环a端电势高于b端时,间的电压为 正,下列 -t图像可能正确的是(      )


A . B . C . D .
如图所示,匝数为N、半径为r1的圆形线圈内有匀强磁场,匀强磁场在半径为r2的圆形区域内,匀强磁场的磁感应强度B垂直于线圈平面.通过该线圈的磁通量为(  )

A . Bπr12 B . Bπr22 C . NBπr12 D . NBπr22

如图甲所示,与水平面成θ角的两根足够长的平行绝缘导轨,间距为L,导轨间有垂直导轨平面方向、等距离间隔的匀强磁场B1和B2 , B1和B2的方向相反,大小相等,即B1=B2=B;导轨上有一质量为m的矩形金属框abcd,其总电阻为R,框的宽度ab与磁场间隔相同,框与导轨间动摩擦因数为µ;开始时,金属框静止不动,重力加速度为g;

  1. (1) 若磁场以某一速度沿直导轨向上匀速运动时,金属框恰好不上滑,求金属框中电流大小;

  2. (2) 若磁场以速度v0沿直导轨向上匀速运动,金属框也会沿直导轨向上匀速运动,为了维持金属框的匀速运动,求磁场提供的最小功率;

  3. (3) 若t=0时磁场沿直导轨向上做匀加速直线运动;金属框经一段时间也由静止开始沿直导轨向上运动,其v﹣t关系如图乙所示(CD段为直线,△t、v1为已知);求磁场的加速度大小.

如图所示,线圈由位置A开始自由下落,如果在磁场中受到的磁场力总小于重力,则它通过A、B、C、D四个位置时(B、D位置恰使线圈面积有一半在磁场中),加速度的关系为(  )

A . aA>aB>aC>aD B . aA=aC>aB=aD C . aA=aC>aD>aB D . aA=aC>aB>aD
如图所示,固定的水平光滑金属导轨,间距为L,左端接有阻值为R的电阻,处在方向竖直向下,磁感应强度为B的匀强磁场中.质量为m、电阻为 的导体棒与固定弹簧相连,放在导轨上,导轨的电阻不计.初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有水平向右的初速度v0 . 沿导轨往复运动的过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触.求:

  1. (1) 求初始时刻导体棒受到的安培力.

  2. (2) 若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时,弹簧的弹力势能为EP , 则这一过程中安培力所做的功W1和整个回路的电阻上产生的焦耳热Q分别为多少?

  3. (3) 从导体棒开始运动直到最终静止的过程中,电阻R上产生的焦耳热Q1为多少?

如图所示,两根足够长的固定平行金属导轨位于同一水平面内,导轨间的距离为L,导轨上横放着两根导体棒ab和cd.设两根导体棒的质量皆为m,电阻皆为R,导轨光滑且电阻不计,在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场,磁感强度为B.开始时ab和cd两导体棒有方向相反的水平初速,初速大小分别为V0和2V0 , 求:

  1. (1) 从开始到最终稳定回路中产生的焦耳热.

  2. (2) 当ab棒向右运动,速度大小变为 时,回路中消耗的电功率的值.

如图所示,固定且足够长的平行光滑金属导轨EF、PQ所在平面的倾角θ=53°,导轨的下端E、P之间接有R=1Ω的定值电阻,导轨间距L=1m,导轨的电阻不计,导轨上垂直于导轨的虚线上方有垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小B=1T,在虚线下方的导轨上放一垂直于导轨的金属棒ab,金属棒ab的质量m=1kg,有效电阻r=0.5Ω,长度也为L=1m,将金属棒ab与绕过导轨上端的定滑轮的细线连接,定滑轮与金属棒ab间的细线与导轨平行,细线的另一端吊着一个重物,重物的质量也为m=1kg,释放重物,细线带着金属棒ab向上运动,金属棒ab运动过程中,始终与导轨垂直,且与导轨接触良好,开始时金属棒ab到虚线的距离s=0.5m,重力加速度g=10/s2 , sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:

  1. (1) 金属棒ab刚进入磁场时的速度;
  2. (2) 金属棒ab刚进入磁场时的加速度;
  3. (3) 金属棒ab在磁场中做匀速运动时的速度.
如图是法拉第研制成的世界上第一台发电机模型的原理图。将铜盘放在磁场中,让磁感线垂直穿过铜盘,图中a、b导线与铜盘的中轴线处在同一平面内,转动铜盘,就可以使闭合电路获得电流。若图中铜盘半径为r,匀强磁场的磁感应强度为B,回路总电阻为R,匀速转动铜盘的角速度为ω。则电路的功率是

根据安培分子电流假说的思想,磁体和电流的磁场都是运动电荷产生的。根据这种假说,并没有发现有相对地球定向运动的电荷。若地磁场是由于地球自转产生,以此推断地球应该(   )
A . 带正电 B . 带负电 C . 不带电 D . 无法确定
如图所示,螺线管的导线的两端与两平行金属板相接,一个带负电的小球用丝线悬挂在两金属板间,并处于静止状态,若条形磁铁突然插入线圈时,小球的运动情况是(     )

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A . 向左摆动 B . 向右摆动 C . 保持静止 D . 无法判定
如图所示的鞋,内部安装了磁铁和线圈,当人走动时,线圈能产生感应电流。以下设备与这种鞋工作原理相同的是(   )

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A . 电风扇 B . 洗衣机 C . 电动机 D . 发电机
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,线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 ,在磁场中运动时产生的热量分别为 不计空气阻力,已知线框电阻与导线长度成正比,与导线横截面积成反比,则(   )

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A . , B . , C . , D . ,
随着全世界可利用能的减少和环境污染的形势日趋严峻,我国适时地提出了“节能减排”的重要规划,为了为“节能减排”工作做出贡献,不少发电站开发了风力发电,如图所示是风力发电机的外观图,发电的原理是叶轮旋转带动磁场中的线圈旋转,产生交变电流,当叶轮转速在20转/秒左右时,通过齿轮箱将使线圈转速稳定到1500转/秒,矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴转动,线圈的匝数为n=100匝、所围成矩形的面积S=0.04 m2 , 在线圈所在空间内存在磁场B=2×102 T。以线圈与磁感线垂直时为计时起点,求:

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  1. (1) 线圈中产生的感应电动势的表达式;
  2. (2) 在转过 的时间内,线圈中产生的平均感应电动势。
如图所示,水平放置的、间距为L的光滑导轨MNQP,导轨内的磁场方向与导轨垂直,磁感应强度为B,导轨左端接有电阻R、电阻为r的金属棒ab在导轨上垂直于磁场的方向,以速度v向右匀速移动,水平外力F,下列说法正确的是:(    )

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A . K断开时,金属棒两端的电压为 B . K闭合时,金属棒两端的电压为 C . K闭合时,感应电流的大小为 D . K闭合时,水平外力的功率为
如图所示,不计电阻的U形金属导轨ABCD倾斜放置,导轨平面与水平面的夹角 ,导轨间距L=1m。垂直导轨的分界线GH下部轨道粗糙(含G、H点),且存在垂直导轨平面向上、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场;GH上部轨道光滑,且无磁场。导体棒MN在GH上侧d=3m处垂直导轨由静止释放,已知棒的质量m=1.0kg,电阻 ,与导轨间的动摩擦因数 ,不计棒的接触电阻和空气阻力,g=10m/s2 , sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:

  1. (1) 导体棒MN运动到GH处时的速度大小v;
  2. (2) 导体棒MN刚进入磁场时的加速度a的大小和方向。
如图所示,通电直导线L和平行直导线放置的闭合导体框abcd,以下说法正确的是(     )

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A . 当导线L中的电流增加时,导体框abcd中感应电流的方向为abcda B . 当导体框abcd中以bc为轴向外转1800过程中,感应电流的方向始终为adcba C . 当导线L向右平移时,导体框abcd中感应电流的方向为abcda D . 当导线L向上平移时,导体框abcd中感应电流的方向为adcba
两圆环A、B置于同一水平面上,其中A为均匀带正电的绝缘环,B为导体环,当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B中产生的感应电流有(  )

A . A的转速减小,B中产生逆时针方向的电流 B . A的转速增大,B中产生顺时针方向的电流 C . A的转速增大,B中产生逆时针方向的电流 D . 无法判断B中产生的感应电流
如图甲所示,间距为 的光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为 ,轨道左侧连接一定值电阻 。垂直导轨的导体棒 在水平外力 作用下沿导轨运动, 变化的规律如乙图所示。在 时间内,棒从静止开始做匀加速直线运动。 均为已知量,棒和轨道电阻不计。则(  )

A . 以后,导体棒一直做匀加速直线运动 B . 以后,导体棒先做加速直线运动,最后做匀速直线运动 C . 时间内,通过导体棒横截面的电量为 D . 时间内,导体棒的加速度大小为
电磁炉是现代厨房革命的产物,它无需明火或传导式加热而让热直接在锅底产生,因此热效率得到了极大的提高。如图电磁炉,下列说法正确的是(   )

A . 电磁炉通电线圈加恒定电流,电流越大,电磁炉加热效果越好 B . 电磁炉原理是通电线圈加交流电后,在锅底产生涡流,进而发热工作 C . 电磁炉通电线圈通入大小和方向变化电流,电流变化越快,电磁炉加热效果越好 D . 电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅,主要原因是这些材料的导热性能较差