5 电磁感应现象的两类情况 知识点题库

在竖直向下的匀强磁场中,将一水平放置的金属棒以水平速度沿与杆垂直的方向抛出,设棒在运动过程中不发生转动,空气阻力不计,则金属棒在做平抛运动过程中产生的感应电动势( )

A . 越来越大 B . 越来越小 C . 保持不变 D . 无法判断
相距L=1.5m的足够长金属导轨竖直放置,质量为m1=1kg的金属棒ab和质量为m2=0.27kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上,如图1所示,虚线上方磁场方向垂直纸面向里,虚线下方磁场方向竖直向下,两处磁场磁感应强度大小相同.ab棒光滑,cd棒与导轨间动摩擦因数为μ=0.75,两棒总电阻为1.8Ω,导轨电阻不计.ab棒在方向竖直向上,大小按图2所示规律变化的外力F作用下,从静止开始,沿导轨向上匀加速运动,同时cd棒也由静止释放.(g=10m/S2

  1. (1) 求出磁感应强度B的大小和ab棒加速度大小;

  2. (2) 已知在2s内外力F做功26.8J,求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热;

  3. (3) 求出cd棒达到最大速度所需的时间t0 , 并在图3中定性画出cd棒所受摩擦力fcd随时间变化的图线.

如图所示,MN、PQ为足够长的平行金属导轨,间距L=0.50m,导轨平面与水平面间夹角θ=37°,N、Q间连接一个电阻R=5.0Ω,匀强磁场垂直于导轨平面向上,磁感应强度B=1.0T.将一根质量m=0.050kg的金属棒放在导轨的ab位置,金属棒及导轨的电阻不计.现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直,且与导轨接触良好.已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.50,当金属棒滑行至cd处时,其速度大小开始保持不变,位置cd与ab之间的距离s=2.0m.已知g=10m/s2 , sin37°=0.60,cos37°=0.80.求:

  1. (1) 金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小;

  2. (2) 金属棒达到cd处的速度大小;

  3. (3) 金属棒由位置ab运动到cd的过程中,电阻R产生的热量.

如图所示,边长为L的正三角形闭合金属框架,全部处于垂直于框架平面的匀强磁场中,现把框架匀速拉出磁场,图象中E为回路电动势,I为回路电流,F为所加外力,P为回路电功率,x为框架位移.则框架拉出磁场过程中,正确的图象是(   )

A . B . C . D .
如图所示,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下。当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部),下列判断正确的是(   )

A . 磁铁与线圈相互排斥 B . 磁铁与线圈相互吸引 C . 通过R的感应电流方向为从a到b D . 通过R的感应电流方向为从b到a
如图所示,在粗糙的水平面上有一滑板,滑板上固定着一个用粗细均匀的导线绕成的正方形闭合线圈,匝数N=10,边长L=lm,总电阻R=1Ω,滑板和线圈的总质量M=2kg,滑板与地面间的动摩擦因数μ=0.1。前方有一长2.5L,高L的矩形区域,其下边界与线圈中心等高,区域内有垂直线圈平面向里的水平匀强磁场,磁感应强度大小为1T,现给线圈施加一水平拉力F,使线圈以速度v=0.4m/s匀速进入矩形磁场,t=0时刻,线圈右侧恰好开始进入磁场。g=10m/s2 , 求:

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  1. (1) 线圈刚进入磁场时线圈中通过的电流;
  2. (2) 线圈全部进入磁场区域前的瞬间所需拉力的大小;
  3. (3) 将线圈从磁场外匀速拉进磁场的过程中拉力F做的功。
如图所示,一匝数为n,边长为L,质量为m,电阻为R的正方形导体线框abcd,与一质量为3m的物块通过轻质细线跨过两定滑轮相连.在导体线框上方某一高处有一宽度为L的上、下边界水平的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里.现将物块由静止释放,当ad边从磁场下边缘进入磁场时,线框恰好做匀速直线运动,不计—切摩擦.重力加速度为g.则(   )

A . 线框ad边进入磁场之前线框加速度a=2g B . 从线框全部进入磁场到完全离开磁场的过程中,通过线框的电荷量 C . 整个运动过程线框产生的焦耳热为Q=4mgL D . 线框进入磁场时的速度大小
如图所示,水平理想边界MN的上方和下方分别存在大小相等、方向相反的垂直于纸面的匀强磁场,磁场中有一个正方形的单匝闭合金属线圈.现将线圈从MN上方的磁场中某处自由释放,经过时间t,该线圈刚好有一半进入下方磁场,且此时线圈下落的速度是v,已知重力加速度为g,线圈平面始终与磁场方向垂直,则下列说法正确的有(   )

A . t时刻,线圈中感应电流为0 B . t时刻,线圈中感应电流的方向为顺时针方向 C . t时刻,线圈的速度 D . 线圈可能以速度v匀速通过边界MN
如图所示,总阻值为R的正方形线框的左半侧处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与线框平面垂直,线框的对称轴MN恰与磁场边缘平齐。若第一次将线框从磁场中以恒定速度v1向右匀速拉出,第二次以线速度v2让线框绕轴MN匀速转过90°,下列说法正确的是(   )

A . 第一次操作过程中线框产生的感应电流方向沿逆时针方向 B . 两次操作过程中经过线框横截面的电量之比为2:1 C . 若两次操作过程中线框产生的焦耳热相等,则v1:v2=π:2 D . 若两次操作过程中线框产生的平均感应电动势相等,则v1:v2=2:π
两条平行虚线间存在一匀强磁场,磁感应强度方向与纸面垂直,边长为0.1m、总电阻为0.005Ω的正方形导线框abcd位于纸面内,cd边与磁场边界平行,如图(a)所示,已知导线框一直向右做匀速直线运动,cd边于t=0时刻进入磁场,线框中感应电动势随时间变化的图线如图(b)所示(感应电流的方向为顺时针,感应电动势取正)。下列说法正确的是(   )

A . 磁感应强度的大小为0.5T B . 导线框运动速度的大小为0.5m/s C . 磁感应强度的方向垂直于纸面向里 D . 在t=0.4s至t=0.6s这段时间内,导线框所受的安培力大小为0.04N
水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻连接;导轨上放一质量为m的金属杆如图所示,金属杆与导轨的电阻忽略不计;均匀磁场竖直向下。用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,杆最终将做匀速运动,当改变拉力的大小时,相对应的匀速运动速度v也会变化,v与F的关系如图所示(取重力加速度 )。

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  1. (1) 金属杆在匀速运动之前做什么运动?画出v-t的图像。
  2. (2) 若 ;磁感应强度B为多大?
  3. (3) 由v—F图线的截距可求得什么物理量?其值为多少?
如图甲所示,匀强磁场方向垂直纸面向里,磁场区域在y轴方向足够宽,在x轴方向宽度为a。一直角三角形导线框 边的长度为a)从图示位置沿x轴向右匀速穿过磁场区域,下列关于 两端的电势差 与线框移动的距离x的关系图象正确的是(   )

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A . 图片_x0020_100012 B . 图片_x0020_100013 C . 图片_x0020_100014 D . 图片_x0020_100015
如图所示,倾角 =30°的斜面上有两根足够长的平行导轨L1、L2 , 其间距d=0.5m,底端接有电容C=2000μF的电容器。质量m=20g的导体棒可在导轨上无摩擦滑动,导体棒和导轨的电阻不计。整个空间存在着垂直导轨所在平面的匀强磁场,磁感应强度B=2T。现用一沿导轨方向向上的恒力F1=0.54N作用于导体棒,使导体棒从静止开始运动,经t时间后到达B处,速度v=5m/s。此时,突然将拉力方向变为沿导轨向下,大小变为F2 , 又经2t时间后导体棒返回到初始位置A处,整个过程电容器未被击穿。求:

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  1. (1) 导体棒运动到B处时,电容器C上的电荷量;
  2. (2) t的大小;
  3. (3) F的大小。
如图所示,质量为m、边长为L、电阻为R的正方形导线框abcd,线框平面竖直且ab边水平。ab边下方L处存在匀强磁场区域Ⅰ,其宽度也为L,磁感应强度的大小为B,方向垂直纸面向里。区域Ⅰ下方2L处存在足够大的匀强磁场区域Ⅱ,方向垂直纸面向外。将线框从距磁场区域Ⅰ上边界 的高度为L处由静止释放,运动中线框平面始终与磁场方向垂直且ab边始终保持水平,当ab边匀速穿过磁场区域Ⅰ和进入磁场区域Ⅱ时,线框做匀速运动,重力加速度为 下列说法正确的是(   )

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A . 线框进入磁场区域Ⅰ的过程中,线框中感应电流的方向为顺时针 B . 线框ab边刚进入磁场区域Ⅰ时,ab两点间的电势差 C . 线框穿过磁场区域Ⅰ的过程中,线圈中产生的焦耳热为 D . 磁场区域Ⅱ的磁感应强度大小为
在光滑的水平面上方,有两个磁感应强度大小均为B,方向相反的水平匀强磁场,如图所示。PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大。一个边长为a、质量为m,电阻为R的单匝金属正方形线框,以速度v垂直磁场方向从如图实线位置开始向右运动,当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时,线框的速度为 ,则下列说法正确的是(  )

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A . 此时线框中的电功率为 B . 此时线框的加速度为 C . 此过程中回路产生的电能为 D . 此过程中通过线框截面的电荷量为
如图,将足够长的平行光滑导轨水平放置,空间中存在垂直导轨平面向上的匀强磁场,导轨上静止放置两平行光滑导体棒ab、cd(导体棒垂直导轨且与导轨接触良好)。现给cd棒以沿导轨方向且远离ab棒的初速度,则之后的过程中,两导体棒(   )

A . 速度相等时相距最远 B . 静止在导轨上时距离最远 C . 动量变化量大小一定相等 D . 速度变化量大小一定相等
如图所示,固定在倾角θ=37°的斜面上的两根足够长的平行长直光滑金属导轨的间距d=0.5m,其底端接有阻值R=4Ω的电阻,整个装置处在方向垂直斜面向上、磁感应强度大小B=5T的匀强磁场中。一质量m=2kg的导体杆ab(质量分布均匀)垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触。现ab在沿斜面向上、垂直于ab的恒力F=15N作用下,从静止开始沿导轨向上运动,当导体棒的位移达到L=8m时,其速度恰好达到最大(运动过程中ab始终与导轨保持垂直)。设ab接入电路的电阻r=1Ω,导轨电阻不计,重力加速度大小g=10m/s2。求此过程中;

  1. (1) ab的速度最大值;
  2. (2) 流过电阻R的电荷量。
如图所示,在水平面上固定两根平行的金属轨道 。只有 部分粗糙,长度为 , 动摩擦因数为 , 其余部分都是光滑的。 区域存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为 ;轨道间连接有两个阻值为 的电阻和一套电压传感器。现有一根金属棒,受水平向右的恒力作用,从 处由静止开始运动,通过数字接收器在屏幕上显示的电压如图所示,到电压为 时曲线已趋向水平,已知金属棒的电阻为 , 质量为 , 金属轨道间距为 , 电阻不计,求:

  1. (1) 金属棒进入磁场 时的速度
  2. (2) 恒力 大小;
  3. (3) 金属棒在经过 区域的过程中,通过金属棒的电量
  4. (4) 金属棒在经过 区域的过程中,回路产生焦耳热
如图甲所示,一矩形金属线圈abcd固定于匀强磁场中,匀强磁场的方向始终垂直纸面向里,磁感应强度大小B随时间t变化的图像如图乙所示。规定向右为安培力F的正方向,则线圈的cd边受到的安培力F随时间t变化的图像为(   )

A . B . C . D .
如图所示,水平导体棒质量、长、电阻 , 其两个端点分别搭接在竖直平行正对放置的两光滑金属圆环上,两圆环半径均为、电阻不计。阻值的电阻用导线与圆环相连接,理想交流电压表V接在电阻R两端。整个空间有磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场。导体棒在外力F作用下以速率绕两圆环的中心轴匀速转动,ab在圆环最低点时记为t=0时刻,重力加速度为。下列说法正确的是(   )

A . 棒中的电流 B . 电压表的示数为 C . 的过程中通过R的电量为2C D . 的过程中外力F做功为