4 法拉第电磁感应定律 知识点题库

如图所示，使闭合矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，在线圈中就会产生交流电．已知磁场的磁感应强度为B ， 线圈abcd面积为S ， 线圈转动的角速度为ω ． 当线圈转到如图位置时，线圈中的感应电动势为；当线圈从图示位置转过90°时，线圈中的感应电动势为．

如图所示，在水平面上有两条光滑的长直平行金属导轨MN、PQ，电阻忽略不计，导轨间距离为L，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面．质量均为m的两根金属a、b放置在导轨上，a、b接入电路的电阻均为R．轻质弹簧的左端与b杆连接，右端固定．开始时a杆以初速度v₀ ． 向静止的b杆运动，当a杆向右的速度为v时，b杆向右的速度达到最大值v_m ， 此过程中a杆产生的焦耳热为Q，两杆始终垂直于导轨并与导轨接触良好，则b杆达到最大速度时（   ）

如图，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小为ɛ；将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折线，置于与磁感应强度相垂直的平面内，当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v运动时，棒两端的感应电动势大小为ɛ′．则  等于（    ）

如图所示，倾角为θ=37°的足够长平行光滑的两导轨，间距为L=1 m，导轨间有垂直于轨道平面向下的磁场，磁感应强度大小B₁=1T；底端ab间连一电阻R₁=3Ω；顶端通过导线连接一横截面积为S=0.1m²、总电阻为r=0.8Ω、匝数N=100匝的线圈（线圈中轴线沿竖直方向），线圈内有沿竖直方向、且随时间均匀变化的磁场B₂。一质量为m=0.1kg、电阻为R₂=2Ω、长度也为L的导体棒cd横放在导轨上，导体棒与导轨始终良好接触。不计导轨和导线的电阻，取g=10m/s², sin37°=0.6，求：

如图所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成一闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环a，下列各种情况铜环a中不产生感应电流的是（   ）

如图所示，固定在同一水平面内的两平行长直金属导轨，间距为1m，其左端用导线接有两个阻值为4Ω的电阻，整个装置处在竖直向上、大小为2T的匀强磁场中。一质量为2kg的导体杆MN垂直于导轨放置，已知杆接入电路的电阻为2Ω，杆与导轨之间的动摩擦因数为0. 5。对杆施加水平向右、大小为20N的拉力，杆从静止开始沿导轨运动，杆与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，重力加速度g=10m/s²。则二、多选题

如图所示，光滑导轨 OMN 固定，其中 MN 是半径为 L 的四分之一圆弧，O 为圆心．OM、ON 的电阻均为 R，OA 是可绕 O 转动的金属杆，A 端位于 MN 上，OA 与轨道接触良好，空间存在垂直导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为 B，MN、OA 的电阻不计．则在 OA 杆由 OM 位置以恒定的角速度ω 顺时针转到 ON 位置的过程中（   ）

如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度L=0.4m，一端连接R=3 的电阻，导轨处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，导轨的电阻忽略不计，导体棒MN的电阻r=1 。在平行于导轨的拉力作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度v=10m/s，求：

下图均为闭合线框除B外均在匀强磁场中运动，请判断哪种情况能产生感应电流（   ）

如图所示，一导线弯成直径为d的半圆形闭合回路，虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直．从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列说法中正确的是(   )

电磁感应的现象的发现，给电磁的应用开辟了广阔的道路，其中发电机就是电磁感应最重要的应用成果之”．某种直流发电机的工作原理可以简化为如图所示的情景:在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L，电阻不计，轨道端点MP间接有阻值为r的电阻．质量为M、电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好，在水平向右的外力的作用下，以速度v(v均平行于MN)向右做匀速运动．求:

如图所示,在水平直线 与 之间存在垂直纸面向外的匀强磁场,两线间距为x。正方形线圈 的 边水平,边长为l,且 。从离 一定高度处由静止释放线圈,线圈在运动过程中始终保持 , 时刻线圈开始进入磁场,取竖直向上为力的正方向,则下列关于线圈在穿过磁场过程中所受安培力  随时间t变化的图象可能的是(   )

如图所示，Ⅰ、Ⅲ为两匀强磁场区，Ⅰ区域的磁场方向垂直纸面向里，Ⅲ区域的磁场方向垂直纸面向外，磁感强度均为B，两区域中间为宽S的无磁场区Ⅱ，有边长为L（L＞S），电阻6R的正方形金属框abcd置于Ⅰ区域，ab边与磁场边界平行，现拉着金属框以速度v向右匀速移动。当ab边刚进入磁场区Ⅲ时，通过ab的电流的大小，把金属框从Ⅰ区域完全拉入Ⅲ区域过程中拉力所做的功。

如图所示，间距为L的平行光滑金属导轨倾斜放置，导轨平面的倾角为 ，导轨处在垂直于导轨平面向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B。质量均为m的金属棒a、b放在导轨上，给a施加一个沿斜面向上的力F使a保持静止，释放b，当b运动的距离为s时，达到了平衡状态，金属导轨电阻不计且足够长，b运动过程中始终与导轨垂直，两棒接入电路的电阻均为R，重力加速度为g， ，求：

如图所示，磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直于固定的光滑金属导轨平面向外，导轨左侧电路所在区域无磁场。垂直于导轨的导体棒接入电路的长度为L、有效电阻为R₀ ， 在外力作用下始终以大小为v的速度水平向右做匀速直线运动，小灯泡的电阻为R₀ ， 滑动变阻器的总阻值为2R₀ ， 其滑片位于a、b的正中间位置，不计电路中其余部分的电阻，且导轨足够长，图示状态下，在时间t内通过小灯泡的电荷量为（   ）

航母上的飞机起飞可以利用电磁驱动来实现。电磁驱动原理示意图如图所示，在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同、已知铜的电阻率较小，不计所有接触面间的摩擦，则闭合开关S的瞬间（   ）

在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一金属圆环。规定磁场的正方向和金属圆环中电流的正方向如图甲所示。当磁感应强度B随时间t按图乙变化时，导体环中感应电流随时间变化的图像是（   ）

如图所示的纸面内有一根竖直向下的长直导线，导线中通有向下的恒定电流，从靠近导线的位置以水平向右的速度抛出一金属圆环，圆环运动过程中始终处于纸面内。不计空气阻力，以下说法正确的是（   ）

如图所示，在光滑的水平地面上放有质量为m的U形导体框，导体框的电阻可忽略不计。一电阻为R、质量也为m的导体棒CD两端置于导体框上，与导体框构成矩形回路，矩形回路的宽度为L、长为s；在U形导体框右侧有一竖直向下足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场边界与EF平行，且与EF间距为。现对导体棒CD施加一水平向右的恒力F使U形导体框和导体棒CD以相同加速度向右运动，当EF刚进入磁场U形导体框立即匀速运动，而导体棒CD继续加速运动。已知重力加速度为g，导体棒CD与U形导体框间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导体棒与框始终接触良好。下列判断正确的是（   ）

一直升飞机停在南半球的地磁极上空，该处地磁场的磁感应强度在竖直方向的分量为B，螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场的方向看，螺旋桨按顺时针方向转动。螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示。如果忽略a到转轴中心线的距离，用E表示每个叶片中的感应电动势，则（   ）