4 法拉第电磁感应定律 知识点题库

图中a₁b₁c₁d₁和a₂b₂c₂d₂为在同一竖直平面内的金属导轨，处在垂直于导轨所在平面（纸面）的匀强磁场中（图中未画出）。导轨的a₁b₁、a₂b₂、c₁d₁、c₂d₂段均竖直。MN、PQ分别为两根粗细均匀的金属细杆，它们都垂直于导轨并与导轨保持光滑接触，MN通过一细线悬挂在力传感器下，t＝0时PQ在竖直向上的外力T作用下从图（a）中所示位置由静止开始沿导轨向上做匀加速直线运动，力传感器记录的拉力随时间变化的图像如图（b）所示。已知匀强磁场的磁感强度为B＝1T，a₁b₁与a₂b₂间距离与两细杆的长度均为L₁＝0.5m， MN、PQ的电阻均为R＝5Ω，回路中其它部分的电阻不计，重力加速度g取10m/s² ， 求：

面积为10cm²的线圈与匀强磁场垂直，磁感应强度每秒均匀减少0.25T，则感应电势大小是．

如图所示，间距为L的两根平行金属导轨弯成“L”形，竖直导轨面与水平导轨面均足够长，整个装置处于竖直向上大小为B的匀强磁场中．质量均为m、阻值均为R的导体棒ab、cd均垂直于导轨放置，两导体棒与导轨间动摩擦因数均为μ，当导体棒cd在水平恒力作用下以速度v₀沿水平导轨向右匀速运动时，释放导体棒ab，它在竖直导轨上匀加速下滑．某时刻将导体棒cd所受水平恒力撤去，经过一段时间，导体棒cd静止，此过程流经导体棒cd的电荷量为q（导体棒ab、cd与导轨间接触良好且接触点及金属导轨的电阻不计，已知重力加速度为g），则下列判断错误的是（   ）

矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，从中性面开始转动180°的过程中，平均感应电动势和最大感应电动势之比为（　　）

英国物理学家法拉第在1831年发现了磁生电现象．现在某一课外活动小组的同学想模仿一下法拉第实验，于是他们从实验室里找来了两个线圈A、B ， 两节干电池、电键、电流计、滑动变阻器等器材，如图所示．请同学们帮助该活动小组，用笔画线代替导线，将图中的器材连接成实验电路．

如图，竖直固定的倒U型导轨MNPQ，轨道间距L=0.8m，上端开小口与水平   线圈C连接，线圈面积S =0.8m² ， 匝数N- 200，电阻r=15Ω。质量m= 0.08kg的导体棒ab被外力水平压在导轨一侧，导体棒接入电路部分的电阻R=1Ω。开始时整个装 置处于竖直向上的匀强磁场中。t=0时撤去外力，同时磁感应强度按B=B_o-kt的规律变化，其中k= 0.4T/s；t₁=ls时，导体棒开始F滑，它与导轨问的动摩擦因数μ = 0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。其余电阻不计（重力加速度g= 10m/s²）。求：

如图所示，足够长金属导轨竖直放置，金属棒ab、cd均通过棒两端的环套在金属导轨上．虚线上方有垂直纸面向里的匀强磁场，虚线下方有竖直向下的匀强磁场．ab、cd棒与导轨间动摩擦因数均为μ，两棒总电阻为R，导轨电阻不计．开始两棒均静止在图示位置，当cd棒无初速释放时，对ab棒施加竖直向上的力F，沿导轨向上做匀加速运动．则（   ）

对于法拉第电磁感应定律E=n ，下列理解正确的是(   )

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的有限范围的匀强磁场区域，线圈中产生的感应电流i与沿运动方向的位移x之间的函数图象是如下图中的（   ）

如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5 T，边长L＝10 cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r＝1 Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，角速度ω＝2π rad/s，外电路电阻R＝4 Ω.求：

重庆市某中学的几位同学把一条大约10m长电线的两端连接在一个灵敏电流表的接线柱上，形成闭合导体回路 甲、乙两位同学沿南北方向站立匀速摇动电线时，灵敏电流表的示数 ，两位同学沿东西方向站立匀速摇动电线时，灵敏电流表的示数 ，则   

如图（a）所示，在倾角 的斜面上放置着一个金属圆环，圆环的上半部分处在垂直斜面向上的匀强磁场（未画出）中，磁感应强度的大小按如图（b）所示的规律变化。释放圆环后，在 和 时刻，圆环均能恰好静止在斜面上。假设圆环与斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力， ，则圆环和斜面间的动摩擦因数为（   ）

    

如图所示，光滑且不计电阻的导轨竖直放置，匀强磁场的磁感应强度为 ，磁场方向垂直于导轨平面向外，导体棒ab质量 ，长度与导轨宽度均为 ，电阻 。当导体棒匀速下滑时，完全相同的两小灯泡恰好正常发光，灯泡上的标识已经不清楚，只能看到3V，整个过程中导体棒都紧贴导轨，重力加速度 ，求：

如图所示，半径为r的n匝线圈套在边长为L的正方形abcd之外，匀强磁场局限在正方形区域内且垂直穿过正方形，当磁感应强度以 的变化率均匀增加时，线圈中产生感应电动势的大小为（   ）

现代科学研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。它的基本原理如图甲所示，上、下为电磁体的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室。图乙为真空室的俯视图，电磁体线圈中电流的大小、方向可以变化，产生变化的磁场，变化的磁场在环形真空室内感生出同心环状的感生电场，电子在感生电场的作用下被加速，并在洛仑兹力的作用下做圆周运动。已知电子的质量为 、电荷量为 ，做圆周运动的轨道半径为 。某段时间内，电磁体线圈产生的磁场方向向上，磁场分布如图甲所示，穿过电子圆形轨道平面的磁通量随时间变化的关系为 （ ，且为已知量）。电子加速过程中忽略相对论效应。

某交流发电机在工作时产生的感应电动势为e=E_msin t，若将电枢的转速提高一倍，同时将电枢所围的面积减小一半，其他条件不变，则其感应电动势变为(     )

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：

将电源、开关、导体棒与足够长的光滑平行金属导轨连接成闭合回路，整个回路水平放置，俯视图如图所示，虚线右侧存在竖直向上的匀强磁场。已知磁感应强度为B，电源电动势为E、内阻为r。导体棒的质量为m，电阻为r，长度恰好等于导轨间的宽度L，不计金属轨道的电阻。

如图所示，绝缘、光滑、平行的金属导轨由倾斜和水平两部分在处平滑连接构成，倾斜部分的倾角 ， 导轨间距 ， 导轨右端接有阻值的定值电阻。在倾斜部分导轨之间和水平部分导轨之间都存在竖直向上、磁感应强度大小的匀强磁场。将一根质量、电阻的金属棒在上方高处由静止释放，金属棒到达水平轨道前瞬间恰好处于平衡状态，最后静止于水平轨道的处。金属棒下滑过程中始终与导轨接触良好，导轨电阻不计，取重力加速度大小 ， 求：

如图所示，一金属圆环用绝缘轻绳悬挂在竖直向下的匀强磁场中，处于水平静止状态，圆环半径为r、电阻为R₀。若磁场的磁感应强度大小随时间变化的关系为B=B₀+kt（k>0），则（   ）