第2章 电磁感应与现代生活 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,矩形线圈abcd的边长分别是ab=L,ad=D,线圈与磁感应强度为B的匀强磁场平行,线圈以ab边为轴做角速度为ω的匀速转动,下列说法正确的是(从图示位置开始计时)(   )

A . t=0时线圈的感应电动势为零 B . 转过90°时线圈的感应电动势为零 C . 转过90°的过程中线圈中的平均感应电动势为 ωBLD D . 转过90°的过程中线圈中的平均感应电动势为
如图所示,在方向垂直纸面向里的磁场中,一带正电的电荷q向左运动时,电荷所受的洛伦兹力方向是(  )

A . 在纸面内向上 B . 在纸面内向下 C . 垂直纸面向里 D . 垂直纸面向外
如图所示中,L1和 L2是两个相同灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈,其电阻值与R相同,在开关S接通的瞬间,下列说法正确的是(   )

A . 接通时 L1先达到最亮,断开时 L1后灭 B . 接通时 L2先达到最亮,断开时 L2后灭 C . 接通时 L1先达到最亮,断开时 L1先灭 D . 接通时 L2先达到最亮,断开时 L2先灭
如图所示为电流产生磁场的分布图,正确的分布图是(   )

A . ①③ B . ②③ C . ②④ D . ①④
图中闭合线圈都在匀强磁场中绕虚线所示的固定转轴匀速转动,不能产生正弦式交变电流的是(    )
A . B . C . D .
如图所示,当交流电源电压恒为220 V,频率为50 Hz时,三只灯泡A、B、D的亮度相同,若只将交流电的频率改为100 Hz,则(    )

A . A灯最暗 B . B灯最暗 C . D灯最暗 D . 三只灯泡的亮度依然相同
如图所示,固定的水平光滑金属导轨,间距为L,左端接有阻值为R的电阻.处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中,质量为m的导体棒与固定弹簧相连,放在导轨上,导轨与导体棒的电阻均可忽略.初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有水平向右的初速度v0.在沿导轨往复运动的过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触.

  1. (1) 求初始时刻导体棒受到的安培力.
  2. (2) 若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时,弹簧的弹性势能为Ep , 则这一过程中安培力做的功W1和电阻R上产生的焦耳热Q1分别为多少?
  3. (3) 导体棒往复运动,最终将静止于何处?从导体棒开始运动到最终静止的过程中,电阻R上产生的焦耳热Q为多少?
如图所示,MN、PQ为足够长的光滑平行导轨,间距L=0.5m。导轨平面与水平面间的夹角θ=30°.NQ⊥MN,NQ间连接有一个R=3Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B0=1T.将一根质量为m=0.02kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好,金属棒的电阻r=2Ω,其余部分电阻不计。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NQ平行。当金属棒滑行至cd处时速度大小开始保持不变,cd距离NQ为s=0.5m,g=10m/s2

  1. (1) 求金属棒达到稳定时的速度是多大。
  2. (2) 金属棒从静止开始到稳定速度的过程中,电阻R上产生的热量是多少?
  3. (3) 若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,可使金属棒中不产生感应电流,则t=1s时磁感应强度应为多大?
如图所示,在平行有界匀强磁场的止上方有一等边闭合的三角形导体框,磁场的宽度大于三角形的高度,导体框山静止释放,穿过该磁场区城,在下落过程中BC边始终与匀强磁场的边界平行,不计空气阻力,则下列说法正确的是(   )

A . 导体框进入磁场过程中感应电流为逆时针方向 B . 导体框进、出磁场过程,通过导体框横截而的电荷量大小不相同 C . 导体框进入磁场的过程中可能做先加速后匀速的直线运动 D . 导体框出磁场的过程中可能做先加速后减速的直线运动
如图所示,一圆形金属环平放在水平桌面上,有一带正电荷的粒子以恒定的水平速度v贴近环的上表面沿直线AB方向飞过金属圆环,在粒子飞过环的过程中,环中(   )

A . 始终没有感应电流 B . 始终有方向不变的感应电流 C . 从上往下看感应电流先沿顺时针方向,后沿逆时针方向 D . 从上往下看感应电流先沿逆时针方向,后沿顺时针方向
如图所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,有一闭合矩形金属线框abcd,用绝缘轻质细杆悬挂在O点,并可绕O点左右摆动,细杆和金属线框平面始终处于同一平面,且垂直纸面。金属线框从图示位置的右侧某一位置由静止释放,在摆动到左侧最高点的过程中(   )

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A . 穿过线框的磁通量先变大后变小 B . 穿过线框的磁通量先变小后变大 C . 线框中感应电流的方向是d→c→b→a→d D . 线框中感应电流的方向先是d→c→b→a→d,后是a→b→c→d→a
如图,导体轨道OPQS固定,其中PQS是半圆弧,Q为半圆弧的中心,O为圆心。轨道的电阻忽略不计。OM是有一定电阻,可绕O转动的金属杆。M端位于PQS上,OM与轨道接触良好。空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,现使OM与OP的夹角θ(∠MOP)从 位置过恒定的角速度逆时针转动 位置并固定(过程Ⅰ):再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到 (过程Ⅱ)。在过程Ⅰ、Ⅱ中,流过OM的电荷量相等, 等于(    )

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A . B . C . D . 2
穿过某闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图中的①~④所示,下列说法正确的是(  )

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A . 图①有感应电动势,且大小恒定不变 B . 图②产生的感应电动势一直在变大 C . 图③在 时间内的感应电动势是 时间内感应电动势的2倍 D . 图④产生的感应电动势先变大再变小
如图甲所示为沿纸面放置的两同心导体环M、N,其中导体环M中通有逆时针方向的电流,且电流的大小随时间的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是(   )

A . 时间内,导体环N中始终有顺时针方向的电流 B . 时间内,两导体环之间有相互排斥的力 C . 时刻,导体环N中的感应电流为零,两导体环之间的作用力为零 D . 时刻,导体环N中的感应电流不为零,两导体环之间的作用力为零
如图所示,两条相距L的平行虚线间存在一匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。现将一个上底为L、下底为3L、高为2L的等腰梯形闭合线圈,从图示位置以垂直于磁场边界的速度向右匀速穿过磁场,取逆时针方向为感应电流正方向,则该过程线圈中感应电流i随位移x变化的图像是(   )

A . B . C . D .
如图所示,一圆弧形光滑绝缘轨道左侧处在垂直纸面向外的匀强磁场中,右侧处在垂直纸面向里的匀强磁场中。将一金属圆环自轨道左侧A点由静止滑下,已知轨道右侧B点与A点等高,不计空气阻力,下列说法正确的是(   )

A . 金属圆环从左侧磁场进入右侧磁场时,感应电流沿逆时针方向 B . 金属圆环在整个运动过程中,安培力有时做正功,有时做负功 C . 金属圆环在整个运动过程中,机械能时刻在减小 D . 由于左侧和右侧都是匀强磁场,金属圆环一定能到滑到右侧B点
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。若导体棒始终与导轨垂直且接触良好,不计空气阻力,则导体棒的质量为(   )

A . B . C . D .
将一根绝缘硬质细导线顺次绕成如图所示的线圈,其中大圆面积为 ,小圆面积均为 ,垂直线圈平面方向有一随时间t变化的磁场,磁感应强度大小 均为常量,则线圈中总的感应电动势大小为(   )

A . B . C . D .
如图所示,两根完全相同的金属导轨平行固定,导轨间距L=2m,不计导轨电阻。导轨由三部分组成,MM′左侧部分光滑(MM′为倾斜部分水平末端),MG、M′G′在水平面内,GH、G′H′部分是半径为r=0.1m的四分之一圆光滑轨道,G′刚好在圆心O正上方,所有交接处平滑连接。HH′间串联R=0.2Ω的电阻,PP′GG′区域有磁感应强度大小B=0.2T,方向竖直向上的矩形匀强磁场。PP′、GG′间距x1=1.25m,M′G′、MG长度x=4.75m,两导体棒ab质量均为m=1kg,电阻分别为Ra=0.2Ω、Rb=0.1Ω。a、b与金属导轨水平部分滑动摩擦因数μ=0.1。初始时刻b静止在MM′处,将a从距水平面高h=0.8m的导轨上水平静止释放,a沿导轨滑下后与b在MM′处发生弹性碰撞,b最终从GG′处刚好无压力水平飞出(运动过程中导体棒与导轨始终垂直并接触良好,重力加速度g=10m/s2),求:

  1. (1) a、b刚碰后b的速度大小v1和b水平飞出时的速度大小v3
  2. (2) b运动过程中,R上产生的焦耳热QR;
  3. (3) b在MM′到GG′段平均速度大小v。