5 电磁感应现象的两类情况 知识点题库

如图所示,甲图中的电容器C原来不带电,除电阻R外,其余部分电阻均不计,光滑且足够长的导轨水平放置,现给导体棒ab水平向右的初速度v(V>E/BL),则甲、乙、丙三种情形下ab棒最终的运动状态是   (   )

A . 三种情形下导体棒ab最终均作匀速运动 B . 甲、丙中导体棒ab最终将以不同的速度作匀速运动,乙中导体棒ab最终静止 C . 甲、丙中导体棒ab最终将以相同的速度作匀速运动,乙中导体棒ab最终静止 D . 三种情形下导体棒ab最终均静止
请你应用已经学过的电磁学知识,判断以下说法中不正确的是 (      )

A . 我国上空水平飞行的客机,机翼上有微弱的电流 B . 电动机启动过程,随着转速的加快,其消耗的电功率也随之增加 C . 雷雨天,我们不可以在树下躲雨 D . 电动机可以作为发电机来提供电源
如图1所示,一个圆形线圈的匝数n=1000匝,线圈面积S=0.02m2 , 线圈的电阻r=1Ω,线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间的变化规律如图2所示.求

  1. (1) 在0~4s内穿过线圈的磁通量变化量;

  2. (2) 前4s内产生的感应电动势;

  3. (3) 6s内通过电阻R的电荷量q.

如图所示,相距为d的两条水平虚线L1、L2之间是方向水平向里的匀强磁场,磁感应强度为B,正方形线圈abcd边长为L(L<d),质量为m,电阻为R,将线圈在磁场上方高h处静止释放,cd边刚进入磁场时速度为v0 , cd边刚离开磁场时速度也为v0 , 则线圈穿越磁场的过程中(从cd边刚进入磁场起一直到ab边离开磁场为止),则以下说法中正确的是(  )

A . 感应电流所做的功为2mgd B . 线圈下落的最小速度一定为 C . 线圈下落的最小速度可能为 D . 线圈进入磁场和穿出磁场的过程比较,所用的时间不一样
两根足够长的平行光滑导轨,相距1m水平放置。匀强磁场竖直向上穿过整个导轨所在的空间B=0.4T。金属棒ab、cd质量分别为0.1kg和0.2kg,电阻分别为0.4Ω和0.2Ω,并排垂直横跨在导轨上。若两棒以相同的初速度3m/s向相反方向分开,不计导轨电阻,求:

  1. (1) 棒运动达到稳定后的ab棒的速度大小;
  2. (2) 金属棒运动达到稳定的过程中,回路上释放出的焦耳热;
  3. (3) 金属棒从开始运动直至达到稳定,两棒间距离增加多少?
如图所示为电流天平,可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂挂着矩形线圈,匝数为n=10,线圈的水平bc边长为L=10.0cm,处于匀强磁场内,匀强磁场的方向与线圈平面垂直。当线圈中通过电流I=0.10A时,调节砝码使两臂达到平衡,然后使电流反向,大小不变,这时需要在左盘中增加质量为m=7.80g的砝码,才能使两臂再达到新的平衡。重力加速度g取10m/s2

  1. (1) 若线圈串联一个电阻连接到电压为U的稳压电源上,已知线圈电阻为r,当线圈中通过电流I时,请用相关物理量的符号表示串联电阻的大小;
  2. (2) 求磁场对bc边作用力的大小;
  3. (3) 求磁感应强度的大小。
如图所示,虚线框内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B , 磁场区域上下宽度为l;质量为m、边长为l的正方形线圈abcd平面保持竖直,ab边保持水平的从距离磁场上边缘一定高处由静止下落,以速度v进入磁场,经一段时间又以相同的速度v穿出磁场,重力加速为g。下列判断正确的是(   )

A . 线圈的电阻 B . 进入磁场前线圈下落的高度 C . 穿过磁场的过程中线圈电阻产生的热量 D . 线圈穿过磁场所用时间
如图所示,电阻不计的相同的光滑弯折金属轨道MON与 均固定在竖直平面内,二者平行且正对,间距为L=1m,构成的斜面 跟水平面夹角均为 ,两侧斜面均处在垂直斜面向上的匀强磁场中,磁感应强度大小均为B=0.1T.t=0时,将长度也为L=1m,电阻R=0.1Ω的金属杆ab在轨道上无初速释放.金属杆与轨道接触良好,轨道足够长.重力加速度g=10m/s2;不计空气阻力,轨道与地面绝缘.

  1. (1) 求t=2s时杆ab产生的电动势E的大小并判断a、b两端哪端电势高
  2. (2) 在t=2s时将与ab完全相同的金属杆cd放在MOO'M'上,发现cd杆刚好能静止,求ab杆的质量m以及放上cd杆后ab杆每下滑位移s=1m回路产生的焦耳热Q
如图甲所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道间距l=0.20m,电阻R=1.0Ω;有一导体杆静止地放在轨道上,与两轨道垂直,杆及轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道向下。现用一外力F沿轨道方向拉杆,使之做匀加速运动,测得力F与时间t的关系如图乙所示。杆的质量m=kg,杆的加速度a=m/s2

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如图所示,一个总阻值r=5 ,匝数n=50的正方形金属线圈,与阻值R=10 的定值电阻连成闭合回路,线圈的边长L=0.1m,其内部空间(包括边界处)充满了垂直线圈平面向外的匀强磁场。磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图所示。导线电阻不计,求:

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  1. (1) t=0时刻,穿过线圈的磁通量为多少?
  2. (2) t=0.01s时,线圈的感应电动势为多少?
  3. (3) t=0.01s时,线圈MN边受到的总安培力的大小和方向如何?
如图所示,两根等高光滑的 1/4 圆弧轨道,半径为 r、间距为 L,轨道电阻不计.在轨道顶端连有一阻 值为 R 的电阻,整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为 B,现有一根长度稍大于 L、电阻不计的金属棒从轨道最低位置 cd 开始,在拉力作用下以初速度 v0 向右沿轨道做匀速圆周运动至 ab 处, 则该过程中(    )

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A . 通过 R 的电流方向为由 a→R→b B . 通过 R 的电流方向为由 b→R→a C . R 上产生的热量为 D . 流过 R 的电量为
如图甲所示,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,在金属线框的下方有一磁感应强度为B的匀强磁场区域,MN和M′N′是匀强磁场区域的水平边界,并与线框的bc边平行,磁场方向与线框平面垂直.现让金属线框由距MN的某一高度从静止开始下落,图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域的v-t图象(其中OA、BC、DE相互平行)。已知金属线框的边长为L(L小于磁场上下边界宽度)、质量为m,电阻为R,当地的重力加速度为g,图象中坐标轴上所标出的字母v1、v2、t1、t2、t3、t4均为已知量.(下落过程中bc边始终水平)根据题中所给条件,以下说法正确的是(     )

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A . 可以求出磁场上下边界的宽度 B . 若磁场上下边界宽度为S,则从bc边进入磁场到ad边离开磁场的过程中,线框产生的焦耳热为mgS C . v1的大小为 D . 线框穿出磁场过程中流经线框横截面的电荷量比线框进入磁场过程中流经框横截面的电荷量多
如图所示,方向竖直向下的匀强磁场中,有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨,两根相同的光滑导体棒 ,质量均为m,静止在导轨上。 时,棒 受到一瞬时冲量作用而以初速度v0向右滑动。运动过程中, 始终与导轨垂直并接触良好,两者速度分别用 表示,回路中的电流用I表示。下列说法中正确的是(   )

A . 两棒最终的状态是 静止, 以速度 向右滑动 B . 两棒最终的状态是 均以 的速度向右匀速滑动 C . 棒的速度由零开始匀加速增加到最终的稳定速度 D . 回路中的电流I从某一个值 逐渐减小到零
如图所示,宽度 的足够长的平行固定金属导轨 的电阻不计,导轨平面与水平面间的夹角 ,垂直导轨放置一质量 有效电阻 的金属杆,导轨上端跨接一阻值 的灯泡L,整个装置处于垂直于导轨平面的匀强磁场中(图中未画出)。现使金属杆由静止开始下滑,下滑过程中,当金属杆所受重力的功率达到最大值 时,灯泡恰好正常发光。金属杆与导轨间的动摩擦因数 ,取 ,金属杆下滑过程中始终与导轨垂直并接触良好。求:

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  1. (1) 磁场的磁感应强度的大小B;
  2. (2) 灯泡的额定功率
  3. (3) 金属杆下滑速度为最大速度的一半时的加速度大小a。
如图所示,足够长的光滑金属导轨ab、cd固定在竖直平面内,导轨间距为L,b、c两点间接一阻值为R的电阻,ef是一水平放置的导体杆,其质董为m,有效电阻值为R,杆与ab、cd保持良好接触.整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直.现用一竖直向上的力拉导体杆,使导体杆由静止开始做加速度为 的匀加速运动,上升了h高度,这一过程中b、c间电阻R产生的焦耳热为Q.重力加速度为g,不计导轨电阻及感应电流间的相互作用.求:

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  1. (1) 导体杆上升h高度过程中通过杆的电荷量;
  2. (2) 导体杆上升到h高度时所受拉力F的大小;
  3. (3) 导体杆上升h高度过程中拉力做的功.
如图1所示,单边有界匀强磁场垂直于纸面向里,磁感应强度大小为B。边长为L、电阻为R的正方形金属线框 在外力作用下从磁场边界左侧沿纸面向右运动并进入磁场,线框 边始终与磁场边界平行,线框进磁场过程线框中的电流随时间变化如图2所示,则(  )

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A . 线框一定是变加速进入磁场 B . 边进入磁场时的速度大小为 C . 线框进入磁场过程中 边的最大电压为 D . 线框进入磁场过程中通过线框横截面的电荷量为
如图所示,垂直纸面向外的正方形匀强磁场区域内,有位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abed。现将导体框分别向两个方向以v、4v的速度匀速拉出磁场,则导体框从两个方向移出磁场的过程中(     )

A . 导体框a、d两点间电势差相同 B . 通过导体框截面的电荷量相同 C . 导体框中产生的焦耳热相同 D . 导体框中产生的感应电流方向相反
如图所示,足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度 , 一端连接的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度。导体棒MN放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好。导轨和导体棒的电阻忽略不计。在平行于导轨的拉力F作用下,导体棒由静止开始沿导轨向右以的加速度匀加速运动,已知导体棒的质量。求:

  1. (1) 速度时,导体棒MN中感应电流I的大小和方向;
  2. (2) 请推导拉力F随时间t变化的关系式;
  3. (3) 若在时撤掉拉力,求从撤掉拉力到导体棒停止运动的过程中,导体棒克服安培力所做的功W。
如图甲所示,面积为0.2m2的100匝线圈处在匀强磁场中,线圈电阻r=4Ω,磁场方向垂直于线圈平面向里,已知磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示,定值电阻R=6Ω。下列说法正确的是(   )

A . 线圈中产生的感应电动势均匀增大 B . 线圈有扩张的趋势 C . 点电势比点电势低 D . 内通过电阻的电荷量为
如图所示,质量为m、电阻为R、边长为L的正方形线框abcd,匀强磁场的磁感应强度大小为B,宽度为d(d>L)。线框从距磁场上边界一定高度由静止释放,穿过有界匀强磁场区域,线框平面始终与磁场垂直。ab边刚进入磁场时的速度与ab边刚穿出磁场时的速度相等,整个线框穿过磁场的过程中的最小速度为v0 , 重力加速度为g,不计空气阻力。下列说法正确的是(   )

A . 整个线框穿过磁场的过程中线框的最大速度为 B . 整个线框穿过磁场的过程线框中产生的热量为2mgd C . 刚释放线框时,ab边距磁场上边界的距离为+d-L D . 线框进入磁场和离开磁场的过程中通过导线横截面的电荷量都为
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