法拉第电磁感应定律 知识点题库

如图所示,闭合圆导线圈平行地放置在匀强磁场中,其中acbd分别是平行、垂直于磁场方向的两直径,试分析线圈做以下哪种运动时能产生感应电流( )

A . 使线圈在纸面内平动或转动 B . 使线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动 C . 使线圈以ac为轴转动 D . 使线圈以bd为轴稍作转动

如图所示,在竖直平面内有一质量为2m的光滑“∏”形线框EFCD,EF长为L,电阻为r;FC=ED=2L,电阻不计.FC、ED的上半部分(长为L)处于匀强磁场Ⅰ区域中,且FC、ED的中点与其下边界重合.质量为m、电阻为3r的金属棒用最大拉力为2mg的绝缘细线悬挂着,其两端与C、D两端点接触良好,处在磁感应强度为B的匀强磁场Ⅱ区域中,并可在FC、ED上无摩擦滑动.现将“∏”形线框由静止释放,当EF到达磁场Ⅰ区域的下边界时速度为v,细线刚好断裂,Ⅱ区域内磁场消失.重力加速度为g.求:


  1. (1) 整个过程中,克服安培力做的功;

  2. (2) EF刚要出磁场I时产生的感应电动势;

  3. (3) 线框的EF边追上金属棒CD时,金属棒CD的动能.

如图1有一面积为S=100cm2金属环,电阻为R=0.1Ω,环中磁场变化规律如图2所示,且磁场方向垂直环面向里,在t1到t2时间内,环中感应电流方向为(填“顺时针”或“逆时针”),通过金属环的电量为C.

如图甲所示,面积为S=1m2的导体圆环内通有垂直于圆平面向里的磁场,磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示(B取向里方向为正),以下说法中正确的是(  )
A . 环中产生逆时针方向的感应电流,感应电动势大小为1V B . 环中产生逆时针方向的感应电流,感应电动势大小为2V C . 环中产生顺时针方向的感应电流,感应电动势大小为1V D . 环中产生顺时针方向的感应电流,感应电动势大小为2V
如图a所示,在水平面上固定有平行直金属导轨ab、cd,bd端接有电阻R.导体棒ef垂直轨道放置在光滑导轨上,导轨电阻不计.导轨右端区域存在垂直导轨面的匀强磁场,且磁感应强度B随时间t的变化规律如图b所示.在t=0时刻,导体棒以速度v0从导轨的左端开始向右运动,经过时间2t0开始进入磁场区域,取磁场方向竖直向下为磁感应强度的正方向,导体回路中顺时针为电流正方向,则导体回路中的电流,随时间t的变化规律图象可能是(   )

A . B . C . D .
如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1.0m,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为0.20kg,电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.

  1. (1) 求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;

  2. (2) 当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8.0W,求该速度的大小;

  3. (3) 在上问中,若R=2.0Ω,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小和方向.(g=10m/s2 , sin37°=0.60,cos37°=0.80)

如图所示,一光滑金属直角形导轨aOb竖直放置,Ob边水平.导轨单位长度的电阻为ρ , 电阻可忽略不计的金属杆cd搭在导轨上,接触点为MN.t=0时,MONOLB为一匀强磁场、方向垂直纸面向外.(磁场范围足够大,杆与导轨始终接触良好,不计接触电阻)

  1. (1) 若使金属杆cd以速率v1匀速运动,且速度始终垂直于杆向下,求金属杆所受到的安培力随时间变化的表达式;
  2. (2) 若保证金属杆接触点M不动,N以速度v2向右匀速运动,求电路中电流随时间的表达式;
  3. (3) 在(1)问的基础上,已知杆的质量为m , 重力加速度g , 则求t时刻外力F的瞬时功率.
如图所示,匝数为50匝的矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度B= T的水平匀强磁场中,线框面积S=0.5m2 , 线框电阻不计.线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω=100rad/s匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈线接入一只“220V,60W”灯泡,且灯泡正常发光,熔断器允许通过的最大电流为10A,下列说法正确的是(   )

A . 在图示位置线框中产生的感应电动势最大 B . 线框中产生交变电压的有效值为250 V C . 变压器原、副线圈匝数之比为25:22 D . 允许变压器输出的最大功率为1000W
有一等腰直角三角形形状的导线框abc,在外力作用下匀速地经过一个宽为d的有界匀强磁场区域,线圈中产生的感应电流i与沿运动方向的位移x之间的函数图象可能是如图中的(   )

A . B . C . D .
如图所示,一矩形线圈面积为S,匝数为N,总电阻为r,绕其垂直于磁感线的对称轴 以角速度ω匀速转动,匀强磁场只分布于 的左侧区域,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,外接电阻为R,从图示位置转180°的过程中,试求

  1. (1) 从图示位置开始计时,感应电动势随时间变化的规律;
  2. (2) 外力做功的平均功率;
  3. (3) 电阻R产生的焦耳热。
在竖直方向的匀强磁场中,水平放置一个矩形的金属导体框,规定磁场方向向上为正,导体框中电流的正方向如图所示,当磁场的磁感应强度B随时间t如图变化时,下图中正确表示导体框中感应电流变化的是(   )

A . B . C . D .
如图,匀强磁场中,一单匝矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,线框中产生的交变电动势瞬时值随时间变化的规律为e=20 sinl00πtV.下列说法正确的是(   )

A . 该线框转动的频率是100Hz B . 该线框产生的交变电动势最大值是20V C . t=0.005s时刻,线框平面与中性面重合 D . t=0.05s时刻,穿过线圈的磁通量变化率为0
一质量为m,电阻为R的长方形(长为a,宽为b)的金属线框,放在光滑的水平面上,磁感应强度为B的匀强磁场垂直水平面向下,磁场只存在虚线左侧,其俯视图如图所示。线框在水平恒力F的作用下,静止开始向右运动,直到完全出磁场区域,以下说法正确的是(   )

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A . 感应电流方向为逆时针 B . 线框可能匀加速出磁场 C . 若线框匀速出磁场,则产生的焦耳热为Fa D . 若线框匀速出磁场,则拉力F的功率可能为P=
如图所示,矩形线圈abcd置于匀强磁场中,线圈平面和磁场垂直,ab=cd=0.2m,bc=ad=0.1m,线圈中的电流强度I=4.0A,方向如图,已知穿过线框的磁通 =0.016Wb。求:

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  1. (1) 匀强磁场的磁感应强度B;
  2. (2) 底边bc所受磁场力的大小和方向。
如图甲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OO′匀速转动,线圈的匝数n=100匝,电阻r=10 Ω,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R=90Ω,与R并联的交变电压表为理想电表。在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化。求:

图片_x0020_100018 图片_x0020_100019

  1. (1) 交流发电机产生的电动势最大值;
  2. (2) 电动势的瞬时值表达式;
  3. (3) 线圈转过 s时电动势的瞬时值;
  4. (4) 电路中交变电压表的示数。
如图所示,左侧竖直长导线通有向下方向的恒定电流,一矩形线圈abcd可绕其竖直对称轴O1O2转动。当线圈绕轴以角速度w沿逆时针(沿轴线从上往下看)方向匀速转动,从图示位置开始计时,下列说法正确的是(     )

A . t=0时,线圈产生的感应电动势最大 B . 0~ 时间内,线圈中感应电流方向为abcda C . t= 时,穿过线圈的磁通量为零,感应电动势也为零 D . 线圈每转动一周电流方向改变一次
如图所示,在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,则下列说法中正确的是(     )

A . 线框中能产生正弦式交变电流 B . 线框平面每经过中性面一次,感应电动势的方向就改变一次,感应电流的方向不变 C . 当线框平面与中性面重合时,穿过线框的磁通量最大,感应电动势最大 D . 当线框平面与中性面垂直时,穿过线框的磁通量及磁通量变化率均为零
如图所示,边长为L的单匝正方形金属框,质量为m,电阻为R,用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场中,金属框的上半部处于磁场内,下半部处于磁场外。磁场随时间变化规律为),已知细线所能承受的最大拉力为 , 下列说法正确的是(   )

A . 线框中产生的感应电流方向为顺时针 B . 线框的感应电动势大小为 C . 开始直到细线被拉断所经历的时间为 D . 开始直到细线被拉断的过程中,金属框产生的热量为
如图所示,固定放置的长直导线中通有恒定电流,直导线右侧有一边长为l的正方形线框 , 直导线和线框在同一平面内,其中边与直导线平行,且与直导线的距离大于l。若线框绕某一转动轴以相同大小的角速度匀速转动,则线框中产生感应电流有效值最大的是(   )

A . 轴转动 B . 轴转动 C . 轴转动 D . 轴转动(保证线框与直导线始终在同一平面内)
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(   )

A . 导体棒到达虚线CD时的速度大小为 B . 导体棒开始下落时距虚线CD的高度为 C . 导体棒的质量为 D . 导体棒从虚线CD运动到最低点的过程中,导体棒上产生的焦耳热为