电磁感应与图象 知识点题库

在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流方向如图1所示时的感应电动势为正.当磁场的磁感应强度B(向上为正方向)随时间t的变化如图2所示时,图中能正确表示线圈中感应电动势E随时间t变化的图线是(   )

A . B . C . D .
如图所示,两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场,有一较小的三角形线框abc的ab边与磁场边界平行,现使此线框向右匀速穿过磁场区域,运动过程中始终保持速度方向与ab边垂直.则下列各图中哪一个可以定性地表示线框在上述过程中感应电流随时间变化的规律?(   )

A . B . C . D .
如图,矩形闭合线框在匀强磁场上方,由不同高度静止释放,用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻,线框下落过程形状不变,ab边始终保持与磁场水平边界OO′平行,线框平面与磁场方向垂直,设OO′下方磁场区域足够大,不计空气影响,则下列哪一个图象可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律(   )

A . B . C . D .
如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ水平放置,导轨间距为L,一个磁感应强度B的匀强磁场垂直穿过导轨平面向下,导轨的上端M与P间接有电容为C的电容器,金属棒开始静止.对金属棒施加一个水平向右、大小为F的恒力作用,不计一切摩擦,一切电阻都不计,则经过时间t的过程中(  )

A . 金属棒可能做变加速运动 B . 金属棒中的电流恒定 C . 电容器所带电荷量 D . 电容器储存的电场能为
如图甲所示,一个边长为L的正方形线框固定在匀强磁场(图中未画出)中,磁场方向垂直于导线框所在平面,规定向里为磁感应强度的正方向,向右为导线框ab边所受安培力F的正方向,线框中电流i沿abcda方向时为正,已知在0~4 s时间内磁场的磁感应强度的变化规律如图乙所示,则下列图像所表示的关系正确的是(   )

 

A . B . C . D .
如图,空间某区域内存在沿水平方向的匀强磁场,一正方形闭合金属线框自磁场上方某处释放后穿过磁场,整个过程线框平面始终竖直,线框边长小于磁场区域上下宽度。以线框刚进入磁场时为计时起点,下列描述线框所受安培力 F 随时间 t变化关系的图中,错误的是(    )

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A . 图片_x0020_100002 B . 图片_x0020_100003 C . 图片_x0020_100004 D . 图片_x0020_100005
如图(a)所示,电路的左侧是一个电容为C的电容器,电路的右侧是一个环形导体,环形导体所围的面积为S.在环形导体中有一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(b)所示,则在0~t0时间内电容器(   )

A . 上极板带正电,所带电荷量为 B . 上极板带正电,所带电荷量为 C . 上极板带负电,所带电荷量为 D . 上极板带负电,所带电荷量为
如图甲所示,长直导线与闭合线框位于同一平面内,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示.在 时间内,长直导线中电流向上,则线框中感应电流的方向与所受安培力情况是(   )

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A . 时间内线框中感应电流方向为顺时针方向 B . 时间内线框中感应电流方向为先顺时针方向后逆时针方向 C . 时间内线框受安培力的合力向左 D . 时间内线框受安培力的合力向右, 时间内线框受安培力的合力向左
一匀强磁场,磁场方向垂直纸面,规定向里的方向为正,在磁场中有一位于纸面内细金属圆环,如图甲所示.现令磁感应强度值B按图乙随时间t变化,令E1、E2、E3分别表示oa、ab、bc这三段变化过程中感应电动势的大小,I1、I2、I3分别表示其对应的感应电流(   )

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A . I1、I3沿逆时针方向,I2沿顺时针方向 B . I1沿逆时针方向,I2、I3沿顺时针方向 C . E1>E2> E3 D . E1<E2=E3
如图所示,在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框,在导线框右侧有一宽度为d(d>L)的条形匀强磁场区域,磁场的边界与导线框的一边平行,磁场方向竖直向下。导线框以某一初速度向右运动,t=0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合,并以此位置开始计时做为导线框位移x的起点,随后导线框进入磁场区域,直至导线框的右边与磁场区域右边界重合。下列图象中,可能正确描述上述过程的是(其中q表示流经线框的电荷量,v表示线框的瞬时速度)(   )

A . B . C . D .
空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的磁场,其边界如图甲中虚线MN所示,一硬质细导线的电阻率为 、横截面积为S,将该导线做成边长为 的正方形线框固定在纸面内,虚线MN过正方形线框上下两边的中点.t = 0时磁感应强度的方向如图甲所示,磁感应强度 随时间 的变化关系如图乙所示,则在t = 0到 t = t1的时间间隔内,下列说法中正确的是(  )

A . 线框中的感应电流始终沿顺时针方向 B . 线框所受安培力的方向始终不变 C . 线框中的感应电动势大小为 D . 线框中的感应电流大小为
如图所示,在 的区域内存在着匀强磁场,磁场的方向垂直于xOy平面(纸面)向里,具有一定电阻的正方形线框abcd边长为2L,位于xOy平面内,线框的ab边与y轴重合。令线框从 时刻由静止开始沿x轴正方向做匀加速直线运动,则线框中的感应电流i(取逆时针方向的电流为正)、bc两端电势差 随时间t的函数图象大致是下图中的(  )

A . B . C . D .
如图(a)所示,一个电阻值为R,匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路,线圈的半径为r1 , 在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示,图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0 , 导线的电阻不计,在0至t1时间(R、n、r1、r2、t0、B0π为已知量)

  1. (1) 判断a、b两点的电势高低;
  2. (2) 求a、b两点的电势差Uab。
如图,光滑绝缘水平桌面上,边长为L的正方形区域gdef内存在方向竖直向下的匀强磁场,等腰直角三角形线框abc在外力的作用下从该磁场区的左侧以平行ab的速度v匀速通过磁场区域, . 从线框进入磁场开始计时,取逆时针方向为电流的正方向,下列关于线框中的感应电流i随时间t变化的图像正确是(   )

A . B . C . D .
如图甲所示,匝数为n、总电阻为r、横截面积为S的竖直螺线管与两足够长的固定平行光滑导轨相连,导轨间距为L,倾角为。导轨间有磁感应强度大小为、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场。长为L、电阻为6r的导体棒放在导轨上,始终与导轨垂直且接触良好。螺线管内有竖直方向分布均匀的变化磁场(图中未画出),磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。滑动变阻器R的最大电阻为6r,重力加速度大小为g,不计导轨的电阻,忽略螺线管磁场对导体棒的影响。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片移至最下端,导体棒处于静止状态。

  1. (1) 求导体棒的质量m;
  2. (2) 用外力固定导体棒,缓慢向上移动滑动变阻器的滑片,求螺线管的最大输出功率以及此时滑动变阻器接入电路的电阻
  3. (3) 断开开关S,撤去外力,请通过计算判断导体棒沿导轨上滑还是下滑,并求导体棒在导轨上滑动的最大速度
轻质细线竖直吊着一质量为、边长为、匝数的正方形线圈 , 线圈总电阻为。边长为的正方形匀强磁场区域对称分布在线圈下边的两侧,如图(甲)所示。磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小随时间变化如图(乙)所示,取。求:

  1. (1) 时刻线圈的感应电动势大小;
  2. (2) 从时刻起,经过多长时间绳子拉力为零。
如图甲所示,足够长的光滑水平导轨与倾斜导轨平滑连接,导轨间距L=1m,PQ之间接有定值电阻。水平导轨处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度;倾斜导轨与水平面夹角 , 处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中。的导体棒a开始时静止在MN处,MN与PQ间的距离x=0.12m;m=0.1kg的绝缘棒b以的速度水平向右与a发生碰撞,碰撞时间极短,碰后瞬间b以2m/s的速度反向运动。从a滑上倾斜导轨作为计时起点,同时对a施加平行导轨方向的外力F,使其做匀速运动。已知磁感应强度与时间t的关系如图乙所示,整个过程a、b始终与导轨垂直,a经过PQ时没有能量损失,a,b棒的长度均为L,。求

  1. (1) a被碰后的速度大小;
  2. (2) a到达PQ处的速度大小;
  3. (3) a由MN运动到PQ产生的焦耳热;
  4. (4) a在倾斜导轨运动0.5s时的外力。
如图甲所示,两条光滑平行长直导轨MN、PQ处于同一斜面内,该斜面与水平面间的夹角 , 两导轨间距 , 底端M、P之间连接阻值的电阻,导轨所在的空间存在方向垂直于斜面向下、磁感应强度大小的匀强磁场。一根质量为的导体棒ab垂直跨放在导轨上,从时刻开始,通过一小型电动机对棒施加一个平行于斜面向上的牵引力,使棒从静止开始沿导轨向上运动,此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好。除R以外其余部分的电阻均不计,重力加速度为

  1. (1) 若电动机的输出功率保持恒定,棒运动的图像如图乙所示,图中内的图线是曲线,的图线是直线,已知内电阻R上产生的热量 , 求:

    ①导体棒达到最大速度后受到的牵引力大小;

    ②导体棒从静止开始到达到最大速度的过程中运动的位移大小;

  2. (2) 若将甲图中的电阻R换为的电容器(耐压值足够大),并通过电动机对ab棒施加大小为、方向沿斜面向上的恒定牵引力,使棒从静止开始沿导轨向上运动,如图丙所示,求时牵引力的功率。
如图甲所示,间距为L的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,垂直水平面向下的匀强磁场的磁感应强度为B,导轨左端连接有阻值为R的定值电阻,电阻也为R、质量为m、长为L的金属棒ab垂直放在导轨上,给金属棒施加一个水平向右的拉力,使金属棒从时刻开始运动,金属棒中的电流随时间变化的规律如图乙所示,其它电阻不计,则(   )

A . 时刻,拉力大小为 B . 导体棒运动的加速度越来越小,直至为零 C . 时间内,通过金属棒的电荷量为 D . 时间内,拉力做功大于
如图甲,一不可伸长的细绳的上端固定,下端系在边长为的正方形金属框的一个顶点上。金属框的一条对角线水平,其下方有方向垂直于金属框所在平面的匀强磁场。已知构成金属框的导线每边的电阻为;在时间内,磁感应强度大小随时间的变化关系如图乙所示。求:

  1. (1) 时金属框所受安培力的大小;
  2. (2) 在时间内金属框产生的焦耳热。