3.2一条来之不易的规律——电磁感应定律 知识点题库

将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是(  )

A . 感应电动势的大小与线圈的匝数无关 B . 穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大 C . 穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大 D . 感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同
如图所示,两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为L=1.0m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角.完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置,每个棒两端都与导轨始终有良好接触,已知两棒的质量均为m=0.02kg,电阻均为R=0.2Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B=0.5T,棒ab在平行于导轨向上的力F作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒cd恰好能保持静止.取g=10m/s2 , 求:

  1. (1) 通过cd棒的电流I的大小.

  2. (2) 棒ab受到的力F的大小.

  3. (3) 当电流通过电路产生的焦耳热为Q=0.3J时,力F做的功W是多少?

如图所示,通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面,位置靠近ab且相互绝缘.当MN中电流突然减小时(   )

A . 线圈中感应电流方向是abcda B . 线圈中感应电流方向是adcba C . 线圈所受安培力的合力方向向右 D . 线圈所受安培力的合力方向向左
如图所示,P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨,间距为L1 , 处在竖直向下、磁感应强度大小为B1的匀强磁场中.一导体杆ef垂直于P、Q放在导轨上,在外力作用下向左做匀速直线运动.质量为m、每边电阻均为r、边长为L2的正方形金属框abcd置于竖直平面内,两顶点a、b通过细导线与导轨相连,磁感应强度大小为B2的匀强磁场垂直金属框向里,金属框恰好处于静止状态.不计其余电阻和细导线对a、b点的作用力.

  1. (1) 通过ab边的电流Iab是多大?
  2. (2) 导体杆ef的运动速度v是多大?
为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴 匀速转动,线圈的匝数 、电阻 ,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻 ,与R并联的交流电压表为理想电表 时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量 随时间t按图 所示正弦规律变化 求:

  1. (1) 交流发电机产生的电动势的最大值;
  2. (2) 写出感应电流随时间变化的函数表达式;
  3. (3) 交流电压表的示数;
  4. (4) 线圈从图示位置转动 过程中通过电阻R的电量.
  5. (5) 1min时间内外力对线框所做的功.
如图所示,垂直纸面的正方形匀强磁场区域内,有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd,现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场,则导体框从两个方向移出磁场的两个过程中   (      )

A . 导体框中产生的感应电流方向相反 B . 导体框中产生的焦耳热相同 C . 导体框ad边两端电势差相同 D . 通过导体框截面的电量相同
如图,足够长的两平行光滑金属导轨MN、PQ水平放置,间距l=1m,导轨中间分布有磁感应强度为1T的匀强磁场,磁场边界为正弦曲线。一粗细均匀的导体棒以l0m/s的速度向右匀速滑动,定值电阻R的阻值为1Ω,导体棒接入电路的电阻也为1Ω,二极管D正向电阻为零,反向电阻无穷大,导轨电阻不计,下列说法正确的是(   )

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A . 电压表示数为2.5V B . 导体棒运动到图示位置时,有电流流过电阻R C . 流经电阻R的最大电流为5A D . 导体棒上热功率为6.25W
如图所示,AB、CD是一个圆的两条直径且AB、CD夹角为60°,该圆处于匀强电场中,电场强度方向平行该圆所在平面.其中φBC=φ,UBA=φ,保持该电场的场强大小和方向不变,让电场以B点为轴在其所在平面内逆时针转过60°.则下列判断中不正确的是(   )

A . 转动前UBD B . 转动后UBD= C . 转动后 D . 转动后
如图所示,水平虚线L1、L2之间是匀强磁场,磁场方向水平向里,磁场区域的高度为h。竖直平面内有一质量为m的直角梯形线框,底边水平,其上下边长之比为5:1,高为2h。现使线框AB边在磁场边界L1的上方h高处由静止自由下落(下落过程底边始终水平,线框平面始终与磁场方向垂直),当AB边刚进入磁场时加速度恰好为0,在DC边刚进入磁场前的一段时间内,线框做匀速运动。下列说法正确的是(   )

A . AB边刚进入磁场时线框的速度为 B . AB边刚进入磁场时线框的速度为 C . 从线框开始下落到DC边刚进入磁场的过程中,线框产生的焦耳热为 mgh D . DC边刚进入磁场时,线框加速度的大小为 g
如图所示,足够长的 U 形光滑导体框水平放置,宽度为 L,一端连接的电阻为 R。导体框所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。电阻为r的质量为 m 的导体棒 MN放在导体框上,其长度恰好等于导体框的宽度,且相互接触良好。其余电阻均可忽略不计。在水平拉力作用下,导体棒向右匀速运动,速度大小为 v:

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  1. (1) 请根据法拉第电磁感应定律推导导体棒匀速运动时产生的感应电动势的大小 E=BLv;
  2. (2) 求回路中感应电流 I大小和方向;
  3. (3) 若在某个时刻撤去拉力,请在图中定性说明 MN杆的运动情况,并画出撤去拉力后导体棒运动的 v-t 图像;
  4. (4) 在撤去拉力后,电阻R产生的焦耳热QR
首先发现电磁感应现象的物理学家是(   )
A . 法拉第 B . 库仑 C . 卡文迪许 D . 奥斯特
某同学自制了如图所示的发电机,将匝数n=100匝、截面积S=0.2 m2、电阻不计的圆形线圈MN置于垂直纸面向里的匀强磁场内,磁感应强度随时间按B=(0.6-0.02t)T的规律变化.外电路中电阻R1=4 Ω,R2=6 Ω,电容C=30 μF,

  1. (1) 开关S开始时未闭合,则MN圈产生的电动势为:V
  2. (2) 当闭合S后,通过R2的电流为:A,方向为
  3. (3) 闭合S一段时间又断开,切断后通过R2的电荷量是:C
用均匀导线做成的正方形线圈边长为l,总电阻为R,正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中,如图所示,当磁场以 的变化率增强时,则(  )

A . 线圈中感应电流方向为acbda B . 线圈中产生的电动势 C . 线圈中a点电势高于b点电势 D . 线圈中a、b两点间的电压
如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框,在下列四种情况下,线框中会产生感应电流的是(  )

A . 线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中左右运动 B . 线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中上下运动 C . 线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动 D . 线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动
如图所示,ab和cd是位于水平面内的平行金属轨道,轨道间距为l,其电阻可忽略不计。ac之间连接一阻值为R的电明。ef为一垂直于 ab和cd的金属杆,它与ab和cd接触良好并可沿轨道方向无摩擦地滑动,其电阻可忽略。整个装置处在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,磁感应强度为B。当对杆ef施加垂直杆的水平向右的外力,使杆ef以速度v向右匀速运动时,下面说法正确的是(   )

A . abcd回路中磁通量的变化率为Blv B . 感应电流方向由e流向f C . 杆ef所受安培力的大小为 D . 杆ef所受水平外力的大小为
M、N两个闭合正方形线圈用相同的导线制成,分别为10匝和30匝,边长l=3IN , 图示区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场,且磁感应强度B随时间变化的规律为B=B0+kt(k<0),不考虑线圈之间的相互影响,则下列说法正确的是(     )

A . 两线圈内产生顺时针方向的感应电流 B . M、N线圈中感应电动势大小之比为1:9 C . M、N线圈中感应电流大小之比为1:3 D . M、N线圈中的电功率之比为1:27
某同学搬运如图所示的磁电式电流表时,发现表针晃动剧烈。按照老师建议,该同学在两接线柱间接一根导线后再次搬运,发现表针晃动明显减弱。对这些现象做出正确解释的是(   )

A . 未接导线时,表针晃动剧烈是因为表内线圈不产生感应电动势 B . 未接导线时,表针晃动剧烈是因为表内线圈受到安培力的作用 C . 接上导线后,表针晃动明显减弱是因为表内线圈产生感应电动势 D . 接上导线后,表针晃动明显减弱是因为表内线圈受到安培力的作用
如图所示,一条形磁铁平放在水平桌面上。一闭合线圈在竖直平面内,从条形磁铁探出桌面的一端的左上方竖直下落。开始时线圈平面垂直于磁铁。在线圈通过磁铁截面的过程中磁铁一直静止。下列说法正确的是(   )

A . 线圈在竖直平面内做自由落体运动 B . 线圈中感应电流的方向不会变化 C . 磁铁受桌面的支持力一直大于重力 D . 磁铁受到桌面的摩擦力一直向左
如图所示,一个小型交流发电机输出端连接在理想变压器的原线圈上,副线圈通过理想二极管接有电容的电容器和阻值的电阻,理想变压器匝数比。已知交流发电机内匀强磁场的磁感应强度 , 发电机线圈匝数 , 内阻不计且线圈面积是 , 发电机转动的角速度大小为 , 电压表是理想电表,下列说法正确的是(   )

A . 电压表示数为 B . 电阻的电功率等于 C . 电容器上的电荷量为 D . 电容器上的电荷量为
如图所示,间距的固定平行光滑金属导轨平面与水平面间的夹角 , 导轨上端接有阻值的电阻,轨道之间有磁感应强度大小、垂直导轨平面向上的匀强磁场。质量、电阻的导体棒垂直导轨放置,将导体棒从位置由静止开始释放,在到达位置后一直做匀速运动。均平行于水平面且垂直于金属导轨,上方导轨光滑,导体棒与下方导轨间的动摩擦因数 , 取重力加速度大小 , 导体棒的长度与导轨间距相等,且导体棒始终与导轨接触良好,导轨电阻忽略不计,求:

  1. (1) 导体棒到达时的速度大小v;
  2. (2) 导体棒从运动至的过程中,通过电阻R上的电荷量q。