法拉第电磁感应定律 知识点题库

如图所示,一个“U”形金属导轨靠绝缘的墙壁水平放置,导轨长L=1.4m,宽d=0.2m.一对长L1=0.4m的等宽金属导轨靠墙倾斜放置,与水平导轨成θ角平滑连接,θ角可在0~60°调节后固定.水平导轨的左端长L2=0.4m的平面区域内有匀强磁场,方向水平向左,磁感应强度大小B0=2T.水平导轨的右端长L3=0.5m的区域有竖直向下的匀强磁场B,磁感应强度大小随时间以 =1.0T/s均匀变大.一根质量m=0.04kg的金属杆MN从斜轨的最上端静止释放,金属杆与斜轨间的动摩擦因数µ1=0.125,与水平导轨间的动摩擦因数µ2=0.5.金属杆电阻R=0.08Ω,导轨电阻不计.

  1. (1) 求金属杆MN上的电流大小,并判断方向;

  2. (2) 金属杆MN从斜轨滑下后停在水平导轨上,求θ角多大时金属杆所停位置与墙面的距离最大,并求此最大距离xm

如图所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L.M、P两点间接有电阻值为R的电阻,一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下.导轨和金属杆的电阻可忽略.让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦.求:

  1. (1) 在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v时杆中的电流及杆的加速度大小;

  2. (2) 在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值.

如图所示,条形磁铁用细线悬挂在O点.O点正下方固定一个水平放置的铝线圈.让磁铁在竖直面内摆动,下列说法中正确的是(    )

A . 在一个周期内,线圈内感应电流的方向改变2次 B . 磁铁始终受到感应电流磁场的斥力作用 C . 磁铁所受到的感应电流对它的作用力始终是阻力 D . 磁铁所受到的感应电流对它的作用力有时是阻力有时是动力
电阻为4R的正方形均匀导线框ABCD从图示位置沿水平向右方向以速度v匀速穿过磁场区域,在下图中线框A、B两端电压UAB与线框移动距离x的关系图象正确的是(   )

A . B . C . D .
如图甲所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,其宽度 ,一匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端M与P之间连接阻值为 的电阻,质量为 、电阻为 的金属棒 紧贴在导轨上。现使金属棒 由静止开始下滑,下滑过程中 始终保持水平,且与导轨接触良好,其下端距离 与时间 关系如图乙所示,图像中的OA段为曲线,AB段为直线,导轨电阻不计, (忽略 棒运动过程中对原磁场的影响),试求:

  1. (1) 当 时,重力对金属棒 做功的功率;
  2. (2) 金属棒 在开始运动的 内,电阻R上产生的热量;
  3. (3) 磁感应强度B的大小。
如图甲为电动汽车无线充电原理图,M为受电线圈,N为送电线圈。图乙为受电线圈M的示意图,线圈匝数为n、电阻为r、横截面积为S,a、b两端连接车载变流装置,磁场平行于线圆轴线向上穿过线圈。下列说法正确是(   )

A . 当线圈N接入恒定电流时,不能为电动汽车充电 B . 当线圈N接入正弦式交变电流时,线圈M两端产生恒定电压 C . 当线圈M中的磁感应强度增加时,有电流从a端流出 D . 充电时,△t时间内线圈M中磁感应强度大小均匀增加△B,则M两端电压为
如图所示,虚线圆区域内有垂直于圆面向外的匀强磁场,虚线圆的内接正方形金属线框a的边长为L,金属圆环b与虚线圆是同心圆,a和b由粗细相同的同种金属导线制成,当磁场均匀变化时,a、b中感应电流的功率相等,则圆环b的半径为(   )

A . L B . L C . L D . L
在研究电磁感应现象的实验中

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  1. (1) 为了能明显地观察到感应电流,请在图中用实线代替导线,补充完成实验电路;
  2. (2) 电路正确连接,闭合开关后,请写出一种能产生感应电流的做法
  3. (3) 将线圈A插在线圈B中,闭合开关的瞬间,线圈B中感应电流与线圈A中电流的绕行方向(选填“相同”或“相反”),若此瞬间检流计的指针向左偏转,则可使检流计指针向右偏转的其他做法有
  4. (4) 某同学猜想产生感应电流的条件是线圈在磁场中产生相对运动,请判断这一说法是否正确并简述进一步的设计方案:
如图所示,有两根足够长的平行光滑导轨水平放置,右侧用一小段光滑圆弧和另一对竖直光滑导轨平滑连接,导轨间距 。细金属棒 垂直于导轨静止放置,它们的质量 均为 ,电阻 均为 棒右侧 处有一垂直于导轨平面向下的矩形匀强磁场区域,磁感应强度 ,磁场区域长为 。以 棒的初始位置为原点,向右为正方向建立坐标系。现用向右的水平变力 作用于 棒上,力随时间变化的规律为 ,作用 后撤去 。撤去 之后 棒与 棒发生弹性碰撞, 棒向右运动。金属棒与导轨始终接触良好,导轨电阻不计,空气阻力不计,重力加速度 ,求:

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  1. (1) 撤去力 的瞬间, 棒的速度大小;
  2. (2) 若 ,求 棒滑上右侧竖直导轨,距离水平导轨的最大高度
  3. (3) 若可以通过调节磁场右边界的位置来改变 的大小,求 棒最后静止时的位移 的关系。
一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时的中Φ-t图象如图所示,将此交变电流与 的电阻连接,R的功率为 ,不计线圈的电阻,下列说法正确的是(   )

A . 交变电流的频率为50Hz B . 时线圈中的电流最大 C . 时线圈处于“中性面”位置 D . 线圈产生电动势的最大值是
如图,质量为m、阻值为R、边长为L的正方形导线框,从位置A由静止下落,恰能竖直且匀速进入下方磁感应强度为B的有界匀强磁场(不计空气阻力)。求:

  1. (1) 在A位置时线框的下边到磁场上边界的距离h;
  2. (2) 线框进入磁场的过程中通过导线截面的电量q和线框上产生的热量Q;
  3. (3) 分析并说明从开始下落到线框下边到达磁场下边界的过程中,线框机械能的变化情况。
如图所示,单匝闭合金属线框abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动,设穿过线框的最大磁通量为Φm , 线框中产生的最大感应电动势为Em , 从线框平面与磁场平行时刻(图示位置)开始计时,下面说法正确的是

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A . 线框转动的角速度为 B . 线框中的电流方向在图示位置发生变化 C . 当穿过线框的磁通量为Φm的时刻,线框中的感应电动势为Em D . 若转动周期减小一半,线框中的感应电动势也减小一半
如图所示,MN 和PQ为固定在水平面上的平行金属轨道,轨道间距为0.2m。质量为 0.1kg的金属杆 ab 置于轨道上,与轨道垂直。整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度 B=0.5T。现用F=2N的水平向右的恒力拉ab杆由静止开始运动。电路中除了电阻 R=0.04Ω之外,ab 杆的电阻 r=0.01Ω,其余电阻不计。设轨道光滑。求:

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  1. (1) 判断流过电阻 R 的电流方向;
  2. (2) ab 杆可以达到的最大速度;
  3. (3) ab杆的速度达到5m/s 时两端的电压;
  4. (4) 当 ab杆达到最大速度后撤去外力 F,此后电阻 R还能产生多少焦耳热。
如图甲所示,一正方形线框abcd绕ab轴在匀强磁场中匀速转动,ab边和磁场垂直,在ab间接一理想电流表,穿过线框的磁通量Φ随时间t按正弦规律变化,如图乙所示。已知线框各边的电阻均为1Ω,则下列说法中正确的是(   )

A . 当线框平面与中性面夹角为60°时,线框中感应电动势的瞬时值为2V B . 从图示位置转过90°角的过程中,通过电流表的电荷量为5×10-3C C . 电流表的示数为1A D . 1min内线框中产生的热量为120J
如图所示,一小型发电机内有n匝的矩形线圈,线圈面积S,线圈电阻r。在外力作用下矩形线圈在磁感应强度B的匀强磁场中,以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴OO'匀速转动,发电机线圈两端与R的电阻构成闭合回路,交流电流表的读数为I。求:

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  1. (1) 线圈转动的角速度ω;
  2. (2) 线圈从图示位置转过θ=30°的过程中通过电阻R的电荷量。
某实验小组制作一个金属安检仪原理可简化为图示模型.正方形金属线圈abed平放在粗糙水平传送带上,被电动机带动一起以速度v匀速运动,线圈边长为L,电阻为R,质量为m,有一边界宽度也为L的矩形磁场垂直于传送带,磁感应强度为B,且边界与 线圈bc边平行.已知线圈穿过磁场区域的过程中速度不变,下列说法中正确的是(   )

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A . 线圈进入磁场时回路中感应电流的方向与穿出时相反 B . 线圈进入磁场时所受静摩擦力的方向与穿出时相反 C . 线进入磁场区域的过程中通过导线某一横截面的电荷量为 D . 线圈经过磁场区域的过程中电动机多消耗的电功率为
如图所示,一底边为L,底边上的高也为L的等腰三角形导体线框以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过长为2L,宽为L的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.t=0时刻,三角形导体线框的底边刚进入磁场,取沿逆时针方向的感应电流为正,则在三角形导体线框穿过磁场区域的过程中,感应电流i随时间t变化的图线可能是(   )

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A . 图片_x0020_100008 B . 图片_x0020_100009 C . 图片_x0020_100010 D . 图片_x0020_100011
如图甲所示为由一个水平放置的电容器和一个竖直放置的环形导体构成的电路,电容器的电容为C,两板间距为d,环形导体所围的面积为S。在环形导体中有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小随时间变化的规律如图乙所示,质量为m的带电粒子在平行板电容器间恰好保持静止状态,已知重力加速度为g,下列说法正确的是(  )

A . 电容器上极板带正电,所带电荷量为 B . 电容器上极板带负电,所带电荷量为 C . 带电粒子带正电,所带电荷量为 D . 带电粒子带负电,所带电荷量为
如图所示,在倾角 的斜面上,固定着足够长的金属轨道,轨道宽度L=1.5m,轨道所在区域内有垂直轨道平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小B=2T,导轨下端连接一个电阻 。有一导体棒MN质量 、长度 、总电阻为 ,与轨道良好接触,用细线系于导体棒的中点,通过斜面顶端的光滑滑轮与重物相连,重物质量M=2kg,现使导体棒由静止开始做加速运动,当导体棒向上运动位移x=2m时,系统开始处于稳定状态,不计摩擦,g取10m/s2 , 导体棒始终与轨道垂直,整个过程重物始终未落地,试求:

  1. (1) 整个过程中,导体棒单位时间(1s)在导轨内扫过的最大面积;
  2. (2) 导体棒从静止开始到稳定状态时,电阻R产生的热量;
  3. (3) 导体棒从静止开始到稳定状态时所用的时间。
国庆阅兵时,我国的JH-7型歼击轰炸机在天安门上空沿水平方向自东向西呼啸而过、该机的翼展为12.7m,北京地区地磁场的竖直分量为4.7×10-5T,该机水平飞过天安门时的速度为2.3×102m/s,设南面机翼翼端电势为 , 北面机翼翼端电势为 , 两翼端电势差为U。则(   )
A . , U=0.14V B . < , U=0.14V C . > , U=1.4V D . < , U=1.4V