法拉第电磁感应定律 知识点题库

如图甲所示,空间存在一有界匀强磁场,磁场的左边界如虚线所示,虚线右侧足够大区域存在磁场,磁场方向竖直向下.在光滑绝缘水平面内有一长方形金属线框,ab边长为l=0.2m,线框质量m=0.1kg、电阻R=0.1Ω,在水平向右的外力F作用下,以初速度v0=1m/s匀加速进入磁场,外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示.以线框右边刚进入磁场时开始计时,求:

  1. (1) 匀强磁场的磁感应强度B

  2. (2) 线框进入磁场的过程中,通过线框的电荷量q

  3. (3) 若线框进入磁场过程中F做功为WF=0.27J,求在此过程中线框产生的焦耳热Q

如图,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=30°角固定,轨距为L=1m,质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其阻值忽略不计.空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B=0.5T.P、M间接有阻值R1的定值电阻,Q、N间接变阻箱R.现从静止释放ab,改变变阻箱的阻值R,测得最大速度为vm , 得到 的关系如图所示.若轨道足够长且电阻不计,重力加速度g取l0m/s2 . 求:

  1. (1) 金属杆的质量m和定值电阻的阻值R1

  2. (2) 当变阻箱R取4Ω时,且金属杆ab运动的加速度为 gsinθ时,此时金属杆ab运动的速度;

  3. (3) 当变阻箱R取4Ω时,且金属杆ab运动的速度为 时,定值电阻R1消耗的电功率.

有一个交流发电机产生的正弦交流电的电动势如图所示,试求:


  1. (1) 写出感应电动势瞬时值的表达式;

  2. (2) 当t=2001 s时,电动势的瞬时值;

  3. (3) 已知线圈面积为16cm2 , 共25匝,求匀强磁场的磁感应强度.

下列说法正确的是(   )
A . 磁通量大,磁通量变化量一定大 B . 磁通量变化大,磁通量变化率一定大 C . 磁通量为零,磁通量变化率一定为零 D . 磁通量变化大,感应电动势可能很小
如图甲所示,在光滑水平面上用恒力F拉质量为1kg的单匝均匀正方形铜线框,在位置1以速度v0=3m/s进入匀强磁场时开始计时,此时线框中感应电动势为lV,在t=3s时线框到达位置2开始离开匀强磁场此过程中线框v-t图象如图乙所示,那么( )

A . t=0时,线框右侧边铜线两端MN间的电压为0.75V B . 恒力F的大小为0.5N C . 线框进入磁场与离开磁场的过程中线框内感应电流的方向相同 D . 线框完全离开磁场瞬间的速度大小为2m/s
关于闭合电路中线圈的感应电动势E、磁通量Φ , 磁通量的变化量ΔΦ及磁通量的变化率 、线圈的匝数N之间的关系,下列说法中正确的是(  )
A . Φ很大时,E一定很大 B . Φ=0时,E可能最大 C . =0时,E一定等于0 D . N越多,Φ一定很大,故E也一定很大
如图,两固定的绝缘斜面倾角均为θ,上沿相连.两细金属棒ab(仅标出a端)和cd(仅标出c端)长度均为L,质量分别为2m和m;用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca,并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上,使两金属棒水平.右斜面上存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于斜面向上.已知两根导线刚好不在磁场中,回路电阻为R,两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度大小为g.已知金属棒ab匀速下滑.求:

  1. (1) 作用在金属棒ab上的安培力的大小;
  2. (2) 金属棒运动速度的大小.
将一均匀导线围成一圆心角为90°的扇形导线框OMN,其中OM=R,圆弧MN的圆心为O点,将导线框的O点置于如图所示的直角坐标系的原点,其中第二和第四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场,其磁感应强度大小为B,第三象限存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为2B。从t=0时刻开始让导线框以O点为圆心,以恒定的角速度ω沿逆时针方向做匀速圆周运动,假定沿ONM方向的电流为正,则线框中的电流随时间的变化规律描绘正确的是(   )

 

A . B . C . D .
一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,线圈中产生的电动势为e=Emsinωt。若将线圈的转速加倍,其它条件不变,则产生的电动势为(   )
A . Emsin 2ωt B . 2Emsinωt C . 2Emsint D . 2Emsin 2ωt
如图所示为小型交流发电机的示意图,线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO’沿逆时针方向以角速度 匀速转动。线圈的匝数为n、电阻为r,外接电阻为R,A为交流电流表。线圈从图示位置(线圈平面平行于磁场方向)开始转过 时的感应电流为I。下列说法中正确的是(    )

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A . 电流表的读数为 B . 转动过程中穿过线圈磁通量的最大值为 C . 线圈转动一周的过程中,电阻R产生的热量为 D . 从图示位置开始转过 的过程中,通过电阻R的电荷量为
如图所示,有两光滑平行金属导轨PQR、DEF,PQ、DE部分为半径为r的 圆弧导轨,QR、EF部分为水平导轨,圆弧部分与水平部分相切,水平部分处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,导轨间距为L.两金属杆a、b的质量分别为m、3m,电阻均为R.开始时,杆b与两水平轨道垂直且静止于磁场中,a杆从圆弧轨道上端由静止释放,释放位置与水平轨道的高度差为r,求:

  1. (1) a杆运动到圆弧末端时对轨道的压力大小
  2. (2) b杆的最大加速度和最大速度
电磁感应发射装置的简易模型如图所示,质量为m,电阻为R,边长为L的正方形金属线框abcd竖直静止放置在水平面上,垂直于线框平面存在有界匀强磁场,线框cd边在磁场外侧且紧靠磁场边界。在某次成功发射过程中,磁感应强度B随时间t的变化规律为B=B0+kt(k是大于零的常数),线框能穿过磁场继续上升,上升的最大高度为h。重力加速度为g,空气阻力不计,线框平面在运动过程中不旋转始终保持竖直。下列说法错误的是(  )

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A . t=0时刻,线框中的电流大小I= B . t=0时刻,线框ab边受到安培力F= C . 线框从静止到最高点的过程中安培力所做的功等于mgh D . 线框从最高点下落,再次经过磁场的过程中磁感应强度大小为B′且保持恒定,使线框最终以速度v安全着陆。则线框下落过程运动总时间t=
如图所示,一个500匝的线圈的两端跟R=99Ω的电阻相连接,置于竖直向下的匀强磁场中,线圈的横截面积是20㎝2 , 电阻为1Ω,磁场的磁感应强度随时间变化的图象如图所示.求磁场变化过程中通过电阻R的电流为多大?

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如图所示,导体杆OP在作用于OP中点且垂直于OP的力作用下,绕O轴沿半径为r的光滑半圆形框架在匀强磁场中以一定的角速度转动,磁场的磁感应强度为B,AO间接有电阻R,杆和框架电阻不计,回路中的总电功率为P,则(   )

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A . 外力的大小为 B . 外力的大小为 C . 导体杆旋转的角速度为 D . 导体杆旋转的角速度为
如图甲所示,间距为 L、足够长的光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为 B,轨道左侧连接一定值电阻 R,垂直导轨的导体棒ab从 t=0 时刻在水平外力 F 作用下,沿导轨从静止开始先做一段时间的匀加速直线运动,之后水平外力变为 F2 保持不变,导体棒ab恰好做匀速直线运动。F随t变化的规律如图乙。乙图中F1、F2为已知,棒的质量为 m,除定值电阻 R外,其余电阻均不计。下列说法正确的有(   )

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A . t=0时刻,导体棒的加速度大小为 B . 导体棒匀速运动时速度大小为 C . 导体棒匀速运动时棒中电流大小为 D . 导体棒匀加速直线运动持续的时间为
如图所示,在光滑水平面上,有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd.t=0时刻,线框在水平外力的作用下,从静止开始向右做匀加速直线运动,bc边刚进入磁场的时刻为t1 , ad边刚进入磁场的时刻为t2 , 设线框中产生的感应电流的大小为i,ad边两端电压大小为U,水平拉力大小为F,则下列i、U、F随运动时间t变化关系图像正确的是(   )

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A . 图片_x0020_100003 B . 图片_x0020_100004 C . 图片_x0020_100005 D . 图片_x0020_100006
如图,MN、PQ为足够长的光滑平行的水平金属导轨,电阻 ,置于竖直向下的有界匀强磁场中, 为磁场边界,磁场磁感应强度B=2.0T,导轨间距L=0.5m,质量m=0.2kg的导体棒垂直置于导轨上且与导轨接触良好,导体棒接入电路的电阻为 。t=0时刻,导体棒在F=1N的水平拉力作用下从 左侧某处由静止开始运动, 时棒进入磁场继续运动,导体棒始终与导轨垂直。

  1. (1) 求导体棒 时刻进入磁场瞬间的加速度a的大小;
  2. (2) 若导体棒进入磁场瞬间立即撤去力F,求导体棒在运动过程中电阻R产生的焦耳热Q。
如图所示,两根电阻不计、长度均为的平行导轨MN、PQ固定于方向竖直向下的匀强磁场中,导轨的间距为 , 导轨右端连接着一阻值的定值电阻和理想交流电流表,长度为1m、电阻的导体棒垂直导轨放置。第1次,开关S断开,保持磁感应强度大小恒为 , 导体棒以OO1为平衡位置在导轨上左右往复运动,其速度随时间的关系为 , 电流表的示数为I;第2次,拿走导体棒,闭合开关S,使磁感强度随时间按图乙所示规律变化,电流表的示数仍为I,则下列说法正确的是(   )

A . 第1次产生的是周期为1s的正弦交流电 B . 第2次产生的是周期为10s的交流电 C . 电流表的示数 D . 两种情况下1s内定值电阻R上产生的热量均为
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。
饭卡是学校等单位最常用的辅助支付手段,其内部主要部分是一个多匝线圈,当刷卡机发出电磁信号时,置于刷卡机上的饭卡线圈的磁通量发生变化,发生电磁感应,产生电信号,其原理可简化为如图所示。设线圈的匝数为1200匝,每匝线圈面积均为S=10-4 m2 , 线圈的总电阻为r =0.1Ω,线圈连接一电阻R=0.3Ω,其余部分电阻不计。线圈处磁场的方向不变,其大小按如图所示的规律变化,(垂直纸面向里为正),求:

  1. (1) t=0.05s时线圈产生的感应电动势大小;
  2. (2) 0~0.1s时间内,电阻R产生的焦耳热;
  3. (3) 0.1~0.4s时间内,通过电阻R的电荷量。