4 法拉第电磁感应定律 知识点题库

关于电磁感应,下列说法中正确的是(  )

A . 某时刻穿过线圈的磁通量为零,感应电动势就为零 B . 穿过线圈的磁通量越大,感应电动势就越大 C . 穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势就越大 D . 穿过线圈的磁通量变化越大,感应电动势就越大
矩形导线框abcd放在匀强磁场中处于静止状态,如图(甲)所示.磁感线方向与导线框所在平面垂直,磁感应强度B随时间变化的图象如图(乙)所示.t=0时刻,磁感应强度的方向垂直导线框平面向里,在0﹣4s时间内,导线框ad边所受安培力随时间变化的图象(规定以向左为安培力正方向)可能是图中的(  )

A . B . C . D .
如图(a),两相距L=0.5m的平行金属导轨固定于水平面上,导轨左端与阻值R=2Ω的电阻连接,导轨间虚线右侧存在垂直导轨平面的匀强磁场.质量m=0.2kg的金属杆垂直置于导轨上,与导轨接触良好,导轨与金属杆的电阻可忽略.杆在水平向右的恒定拉力作用下由静止开始运动,并始终与导轨垂直,其v﹣t图象如图(b)所示.在15s时撤去拉力,同时使磁场随时间变化,从而保持杆中电流为0.求:


  1. (1) 金属杆所受拉力的大小F

  2. (2) 0﹣15s内匀强磁场的磁感应强度大小B0

  3. (3) 15﹣20s内磁感应强度随时间变化规律.

有一面积为100 cm2的金属环,电阻为0.1 Ω,环中磁场变化规律如图乙所示,且磁场方向垂直于环面向里,在t1t2这段时间内:

  1. (1) 金属环中自由电子定向移动的方向如何?

  2. (2) 通过金属环的感应电荷量为多少?

如图甲所示,倾角为θ的光滑斜面上有两个宽度均为d的磁场区域I、Ⅱ,磁感应强度大小都为B,区域I的磁感应强度方向垂直斜面向上,区域Ⅱ的磁感应强度方向垂直斜面向下,两磁场区域间距为d.斜面上有一矩形导体框,其质量为m,电阻为R,导体框ab、cd边长为l,bc、ad边长为 d.刚开始时,导体框cd边与磁场区域I的上边界重合;t=0时刻,静止释放导体框;t1时刻ab边恰进入磁场区域Ⅱ,框中电流为I1;随即平行斜面垂直于cd边对导体框施加力,使框中电流均匀增加,到t2时刻框中电流为I2 . 此时,ab边未出磁场区域Ⅱ,框中电流如图乙所示.求:

  1. (1) 在0~t2时间内,通过导体框截面的电荷量;

  2. (2) 在0~t1时间内,导体框产生的热量;

  3. (3) 在t1~t2时间内,导体框运动的加速度.

如图所示,水平放置的平行金属导轨相距l=0.50m,左端接一电阻R=0.20欧,磁感应强度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ab以=4.0m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:

  1. (1) ab棒中感应点动势的大小;

  2. (2) 回路中感应电流的大小;

  3. (3) ab棒中哪端电势高;

  4. (4) 维持ab棒做匀速运动的水平外力F.

如图所示,两根相距为L的平行直导轨ab、cd,b、d间连有一固定电阻R,导轨电阻可忽略不计.MN为放在ab和cd上的一导体杆,与ab垂直,其电阻也为R.整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内).现对MN施力使它沿导轨方向以速度v(如图)做匀速运动.则

  1. (1) 流过R的电流方向如何?

  2. (2) 求出R两端电压的大小.

如图所示,螺线管匝数n=1500匝,横截面积S=20cm2 , 螺线管导线电阻r=1Ω,电阻R=4Ω.螺线管所在空间存在着向右的匀强磁场,磁感应强度大小随时间的变化如图所示,下列说法正确的是(  )

A . 电阻R的电流方向是从A到C B . 感应电流的大小随时间均匀增大 C . 电阻R两端的电压为6V D . C点的电势为4.8V
为寻找“磁生电”现象,英国物理学家法拉第在1831年把两个线圈绕在同一个软铁环上(如图所示),一个线圈A连接电池E和开关K,另一个线圈B闭合,并在其中一段直导线正下方放置一小磁针.闭合开关K前,小磁针静止且与直导线平行.当闭合开关K后,从上往下看(   )

A . 小磁针沿顺时针方向偏转了一下,最终复原 B . 小磁针沿逆时针方向偏转了一下,最终复原 C . 小磁针沿顺时针方向偏转了一下,并一直保持这种偏转状态 D . 小磁针沿逆时针方向偏转了一下,并一直保持这种偏转状态
如图所示,电阻不计的导轨OPQS固定,其中PQS是半径为r的半园弧,Q为半圆弧的中点,O为圆心。OM是长为r的可绕O转动的金属杆,其电阻为R、M端与导轨接触良好。空间存在与平面垂直且向里的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度的大小为B,现使OM从OQ位置起以角速度ω逆时针匀速转到OS位置。则该过程中(   )

A . 产生的感应电流大小恒定,方向为 OPQMO B . 通过OM的电荷量为 C . 回路中的感应电动势大小为Br2ω D . 金属杆OM的发热功率为
如图所示,一电子以初速度v沿与金属板平行的方向飞入MN极板间,发现电子向N板偏转,则可能是(   )

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A . 电键S闭合瞬间 B . 电键S由闭合到断开瞬间 C . 电键S是闭合的,变阻器滑片P向右迅速滑动 D . 电键S是闭合的,变阻器滑片P向左迅速滑动
如图所示(俯视图),在绝缘的水平桌面上有三个相邻的矩形区域I、Ⅱ、Ⅲ,区域I、Ⅱ的宽度均为d=0.64m,区域Ⅲ的宽度足够大,M、M1、M2均为分界线.区域Ⅰ无磁场;区域Ⅱ有大小为B的匀强磁场,方向竖直向上;区域Ⅲ有大小为B’= 的匀强磁场,方向竖直向下.在绝缘的桌面上固定放置两根与分界线垂直的平行金属导轨,导轨间距L=0.1m,左端接一电阻R=0.6Ω.一质量为m=1kg,长度为L=0.1m,电阻为r=0.2Ω的导体棒AC在水平向右的恒力F作用下从分界线M处由静止开始沿导轨方向向右运动,导体棒AC与导轨的动摩擦因数μ=0.1.已知导体棒AC以速度v0匀速通过区域Ⅱ,匀速通过区域Ⅱ的时间t1=0.4s.若导轨电阻不计,棒始终与导轨垂直且接触良好.重力加速度g=10m/s2 . 求:

  1. (1) 区域Ⅱ的匀强磁场的磁感应强度B的大小;
  2. (2) 导体棒AC由静止开始到速度为2v0过程中,导体棒AC产生的电热.已知在区域Ⅲ的运动时间t2=0.96s
如图所示,金属圆环轨道MN、PQ竖直放置,两环之间ABDC内(含边界)有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B0 , AB水平且与圆心等高,CD竖直且延长线过圆心。电阻为r,长为2l的轻质金属杆,一端套在内环MN上,另一端连接带孔金属球,球套在外环PQ上,且都与轨道接触良好。内圆半径r1=l,外圆半径r2=3l,PM间接有阻值为R的电阻,让金属杆从AB处无初速释放,金属杆第一次即将离开磁场时,金属球的速度为v,其他电阻不计,忽略一切摩擦,重力加速度为g。求:

  1. (1) 金属球向下运动过程中,通过电阻R的电流方向。
  2. (2) 金属杆从AB滑动到CD的过程中,通过R的电荷量q。
  3. (3) 金属杆第一次即将离开磁场时,R两端的电压U。
如图是实验室发电机模型的原理图。现将铜盘放在匀强磁场中,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竖直平面内,转动铜盘,就可以使闳合电路获得电流。若图中铜盘半径为L,匀强磁场的磁感应强度为B,从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度ω,下列说法正确的是(  )

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A . 回路中有大小和方向作周期性变化的电流 B . 若铜盘转动的周期变小,灯泡变亮 C . 回路中电流方向不变,且从a导线流进灯泡,再从b导线流向旋转的铜盘 D . 铜盘产生的感应电动势等于BL2ω
在“探究电磁感应的产生条件”实验中,

  1. (1) 如图1所示,线圈横卧在课桌上并与G表相连,将条形磁铁从线圈的左端插入、右端拔出,已知插入时G表指针向左偏转,则拔出时G表指针(填“向左”或“向右”)偏转,若条形磁铁S极正对线圈的右端并从右端插入、左端拔出,则插入时G表指针(填“向左”或“向右”)偏转,拔出时G表指针(填“向左”或“向右”)偏转。
  2. (2) 如图2所示,将学生电源和单刀开关、滑动变阻器、A线圈串联起来,将B线圈与G表连接起来。一般情况下,开关和A线圈应该与学牛电源的(填“直流”或“交流”)接线柱相连,闭合开关接通电源后,第一次将滑动变阻器从最大阻值滑移至某一较小阻值,第二次用比第一次大的速度将滑动变阻器从最大阻值滑移至同一较小阻值,则第二次G表偏转的角度较(填“小”或“大”)。
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
某兴趣小组用电流传感器测量某磁场的磁感应强度。实验装置如图甲所示,不计电阻的足够长光滑金属导轨竖直放置在匀强磁场中,导轨间距为d,其平面与磁场方向垂直。电流传感器与阻值为R的电阻串联接在导轨上端。质量为m、有效阻值为r的导体棒AB由静止释放沿导轨下滑,该过程中电流传感器测得电流随时间变化的规律如图乙所示,电流最大值为Im。棒下滑过程中与导轨保持垂直且接触良好,不计电流传感器的内阻及空气阻力,重力加速度为g。

  1. (1) 求该磁场的磁感应强度大小;
  2. (2) 求在t1时刻棒AB的速度大小;
  3. (3) 在0~t1时间内棒AB下降的高度为h,求此过程电阻R产生的电热。
下列陈述与事实相符的是(   )
A . 牛顿利用扭秤实验得出万有引力定律 B . 卢瑟福预言了中子的存在,查德威克发现了中子 C . 开普勒提出所有行星绕太阳运动的轨道都是圆 D . 法拉第总结出闭合电路中感应电动势的大小跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比
如图1所示,三角形单匝金属线框内有垂直于线框平面向外的匀强磁场,线框中磁通量随时间变化规律如图2所示,金属线框与阻值为的定值电阻R连接,电压表为理想电表 , 连接电路的导线电阻不计,求:

  1. (1) 电路中的感应电动势大小;
  2. (2) 金属线框的电阻大小。
如图甲所示,在水平面上固定宽为L=1m、足够长的光滑平行金属导轨,左端接有R=0.5Ω的定值电阻,在垂直导轨且距导轨左端 d=2.5m处有阻值 r=0.5Ω、质量 m="2kg" 的光滑导体棒,导轨其余部分电阻不计.磁场垂直于导轨所在平面,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示.第1s内导体棒在拉力F作用下始终处于静止状态.1s后,拉力F保持与第1s末相同,导体棒从静止直至刚好达到最大速度过程中,拉力F做功为W=11.25J.求:

  1. (1) 第1s末感应电流的大小;
  2. (2) 第1s末拉力的大小及方向;
  3. (3) 1s后导体棒从静止直至刚好达到最大速度过程中,电阻R上产生的焦耳热.