第2节 法拉第电磁感应定律 知识点题库

如图所示，PQRS为一正方形导线框，它以恒定的速度向右进入以MN为边界的匀强磁场，磁场方向垂直于线框平面，MN线与线框的边成45°角，E、F分别为PS和PQ的中点，关于线圈中的感应电流，正确的说法是（ ）

关于感应电动势的大小，下列说法中正确的是（   ）

如图所示，固定的水平长直导线中通有电流 I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行。线框由静止释放，在下落过程中（    ）

如图所示，绝缘水平面内固定有一间距d=1m、电阻不计的足够长光滑矩形导轨AKDC，导轨两端接有阻值分别为R₁=3Ω和R₂=6Ω的定值电阻，矩形区域AKFE、NMCD范围内均有方向竖直向下、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场Ⅰ和Ⅱ，一质量m=0.2kg、电阻r=1Ω的导体棒ab垂直放在导轨上AK与EF之间某处，在方向水平向右、大小F₀=2N的恒力作用下由静止开始运动，刚要到达EF时导体棒ab的速度大小v₁=3m/s，导体棒ab进入磁场Ⅱ后，导体棒ab中通过的电流始终保持不变，导体棒ab在运动过程中始终保持与导轨垂直且接触良好，空气阻力不计．

如图（a）所示，两个完全相同的“人”字型金属轨道面对面正对着固定在竖直平面内，间距为d，它们的上端公共轨道部分保持竖直，下端均通过一小段弯曲轨道与一段直轨道相连，底端置于绝缘水平桌面上．MM′、PP′（图中虚线）之下的直轨道MN、M′N′、PQ、P′Q′长度均为L且不光滑（轨道其余部分光滑），并与水平方向均构成37°斜面，在左边轨道MM′以下的区域有垂直于斜面向下、磁感强度为B₀的匀强磁场，在右边轨道PP′以下的区域有平行于斜面但大小未知的匀强磁场B_x ， 其它区域无磁场．QQ′间连接有阻值为2R的定值电阻与电压传感器（e、f为传感器的两条接线）．另有长度均为d的两根金属棒甲和乙，它们与MM′、PP′之下的轨道间的动摩擦因数均为μ= ．甲的质量为m、电阻为R；乙的质量为2m、电阻为2R．金属轨道电阻不计．

先后进行以下两种操作：

操作Ⅰ：将金属棒甲紧靠竖直轨道的左侧，从某处由静止释放，运动到底端NN′过程中棒始终保持水平，且与轨道保持良好电接触，计算机屏幕上显示的电压﹣时间关系图象U﹣t图如图（b）所示（图中U已知）；

操作Ⅱ：将金属棒甲紧靠竖直轨道的左侧、金属棒乙（图中未画出）紧靠竖直轨道的右侧，在同一高度将两棒同时由静止释放．多次改变高度重新由静止释放，运动中两棒始终保持水平，发现两棒总是同时到达桌面．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

如图所示，线圈内有理想边界的磁场，当磁感应强度均匀增加时，有一带电粒子静止于水平放置的平行板电容器中间，则此粒子电性是，若增大磁感应强度的变化率，则带电粒子将（填“向上运动”“向下运动”或静止”）

如图，螺线管B置于闭合金属圆环A的轴线上，当B中通过的电流增加（　　）

如图所示，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ ， 它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R＝3.0Ω的定值电阻．导体棒ab长l＝0.5m，其电阻为r＝1.0Ω，与导轨接触良好．整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.4T．现使ab以v＝10m/s的速度向右做匀速运动．则ab中产生的感应电动势大小为v，通过ab棒的电流方向（填“a→b”或“b→a”），电流大小为A，ab棒所受安培力的大小为N，方向。

如图所示，甲为一台小型交流发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随 时间按余弦规律变化，其图像如图乙所示。已知电机线圈内阻为 2 Ω，匝数为 1 000 匝，外接灯泡的电阻为 18 Ω，则(   )

如图所示，a，b 间接入电压 u＝311sin314t(V)的正弦交流电，变压器右侧部分为一 火警报警系统原理图，其中 R₂ 为用半导体热敏材料制成的电阻(当温度升高时，其阻 值将减小)，所有电表均为理想电表,电流表 A₂ 为值班室的显示器，显示通 过 R₁ 的电流，电压表 V₂ 显示加在报警 器上的电压(报警器未画出)，R₃ 为一定 值电阻．当电阻 R₂ 所在处出现火情时， 以下说法中正确的是(   )

如图所示，质量为m＝0.1kg闭合矩形线框ABCD，由粗细均匀的导线绕制而成，其总电阻为R＝0.04Ω，其中长L_AD＝40cm，宽L_AB＝20cm，线框平放在绝缘水平面上。线框右侧有竖直向下的有界磁场，磁感应强度B＝1.0T，磁场宽度d＝10cm，线框在水平向右的恒力F＝2N的作用下，从图示位置由静止开始沿水平方向向右运动，线框CD边从磁场左侧刚进入磁场时，恰好做匀速直线运动，速度大小为v₁ ， AB边从磁场右侧离开磁场前，线框已经做匀速直线运动，速度大小为v₂ ， 整个过程中线框始终受到大小恒定的摩擦阻力F₁＝1N，且线框不发生转动。求：

（i）速度v₁和v₂的大小；

（ii）求线框开始运动时，CD边距磁场左边界距离x；

（iii）线图穿越磁场的过程中产生的焦耳热。

如图是汽车速率计的基本结构示意图，其工作原理如下：速率计的转轴通过一系列传动装置与汽车驱动轮相连，速率计转轴的上端铆接了一个永久磁铁，永久磁铁上罩了一块铝片，铝片又固定在指针轴上。当永久磁铁随转轴旋转时，铝片与永久磁铁会发生相互作用产生转动并带动指针一起转动。根据以上材料判断，以下说法不正确的是（   ）

一有界区域内，存在着方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁感应强度大小分别为B和2B，磁场宽度均为L，如图所示。边长为L的正方形导线框abcd的bc边紧靠磁场边缘置于桌面上，建立水平向右的x轴，且坐标原点在磁场的左边界上，t=0时刻开始线框沿x轴正方向匀速通过磁场区域，规定逆时针方向为电流的正方向，导线框受向左的安培力为正方向，四个边电阻均相等。下列关于感应电流i或导线框受的安培力F或b、a两点电势差U_ba随时间t的变化规律正确的是（   ）

某同学用如图所示的实验器材探究电磁感应现象．他连接好电路并检查无误后，闭合电键的瞬间观察到电流表G指针向右偏转，电键闭合后，他还进行了下列操作：

如图所示，在磁感应强度为 的匀强磁场中，长0.2m的光滑导体棒MN在水平放置的金属框上以 的速度向右匀速滑动。已知MN棒的电阻 ， ， ，其他导线的电阻忽略不计。求：

如图所示，匀强磁场区域宽度为L，一长为d（d<L）的矩形线圈以恒定的速度v向右通过磁场区域，在这个过程中，有感应电流的时间为（   ）

上饶某电器公司购买了一批线圈，为了检测质量是否合格，现从中随机抽取了样品，已知n=100匝正方形线圈abcd处于匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，在Δt=2s的时间内，磁通量由Φ₁=0.02Wb均匀增加到Φ₂=0.10Wb。求：

一架飞机在广州上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变，由于受地磁场竖直向下分量的作用，金属机翼上有电势差，设飞行员左方机翼末端处的电势为 ，右方机翼末端处电势为 ，则下列说法正确的是（　　）

如图所示，一半径为r的圆形均匀磁场区域内有一个边长为 的n匝正方形线框，线框单位长度的电阻为 ，线框平面与磁场方向垂直，磁场方向垂直纸面向里，其磁感应强度随时间t均匀增大，磁感应强度的变化率为k ， 求：

如图所示，有两根电阻不计、竖直固定的光滑金属导轨（足够长），其间距为d，上端接一阻值为R的电阻，水平虚线CD（足够高）下方区域存在磁感应强度大小为B、方向水平向里的匀强磁场。现将一电阻为R、长度为d的导体棒从虚线CD上方ab处由静止释放，导体棒下落时间t、通过虚线CD时恰好开始匀速进入磁场，此时立即对导体棒施加一个与导体棒所受重力大小相等、方向竖直向上的恒定拉力。已知重力加速度大小为g，导体棒始终与导轨垂直并接触良好，不计空气阻力。下列说法正确的是（   ）