5 电磁感应现象的两类情况 知识点题库

如图甲所示,圆形闭合线圈共有100匝,线圈的总电阻为1Ω,线圈处在方向向上的匀强磁场中,线圈的半径为r= m,线圈平面与磁场垂直,现穿过线圈的磁感强度随时间变化如图乙所示,则线圈的发热功率为(  )

A . B . C . 2.5W D . 5W
如图所示,磁场与线圈平面垂直,先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域,v1=3v2 . 在先后两种情况下(   )

A . 线圈中的感应电流之比I1:I2=1:3 B . 线圈中的感应电流之比I1:I2=3:1 C . 线圈中产生的焦耳热之比Ql:Q2=3:1 D . 通过线圈某截面的电荷量之比Ql:Q2=1:1
如图所示,两根平行的光滑金属导轨MN、PQ放在水平面上,左端向上弯曲,导轨间距为L,电阻不计.水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B.导体棒a与b的质量均为m,电阻值分别为Ra=R,Rb=2R.b棒放置在水平导轨上足够远处,a棒在弧形导轨上距水平面h高度处由静止释放.运动过程中导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直,重力加速度为g.

  1. (1) 求a棒刚进入磁场时受到的安培力的大小和方向;
  2. (2) 求最终稳定时两棒的速度大小;
  3. (3) 从a棒开始下落到最终稳定的过程中,求b棒上产生的内能.
如图甲所示,一矩形闭合线圈在匀强磁场B中以恒定的角速度转动(磁场足够大),转动轴O1O2是矩形线圈的对称轴,位于线圈平面内且与匀强磁场方向垂直,线圈中的感应电流i随时间t变化规律如图乙所示,则(   )

A . 该感应电流的频率为4HZ B . 该感应电流的有效值为 A C . t=1s时刻穿过线圈磁通量变化率最小 D . t=2s时刻线圈所在平面与磁场方向平行
环形线圈放在均匀磁场中,设在第1秒内磁感线垂直于线圈平面向内,若磁感应强度随时间变化关系如图,那么在第2秒内线圈中感应电流的大小和方向是(   )

A . 感应电流大小恒定,顺时针方向 B . 感应电流大小恒定,逆时针方向 C . 感应电流逐渐增大,逆时针方向 D . 感应电流逐渐减小,顺时针方向
如图甲所示,空间中存在垂直纸面的匀强磁场,取垂直纸面向里为正方向。一圆形金属线圈放在纸面内,取线圈中感应电流沿顺时针方向为正。某时刻开始计时,线圈中感应电流如图乙所示,则该匀强磁场磁感应强度随时间变化的图线可能是丙图中的(   )

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A . 图片_x0020_100010 B . 图片_x0020_100011 C . 图片_x0020_100012 D . 图片_x0020_100013
半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接,两板间距为d,如图(上)所示.有一变化的磁场垂直于纸面,规定向内为正,变化规律如图(下)所示.在t=0时刻平板之间中心有一重力不计,电荷量为q的静止微粒,则以下说法正确的是(   )

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A . 第3秒内上极板为正极 B . 第3秒内上极板为负极 C . 第2秒末微粒回到了原来位置 D . 第3秒末两极板之间的电场强度大小为0.2
如图所示,水平面内有一平行金属导轨,导轨光滑且电阻不计。匀强磁场与导轨平面垂直。阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置,且与导轨接触。t=0时,将开关S由1掷到2。用q、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度。请定性画出以上各物理量随时间变化的图象(q-t、i-t、v-t、a-t图象)。

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如图甲是法拉第圆盘发电机的照片,乙是圆盘发电机的侧视图,丙是发电机的示意图.设CO=r,匀强磁场的磁感应强度为B,电阻为R,圆盘顺时针转动的角速度为ω(   )

A . 感应电流方向由D端经电阻R流向C端 B . 铜盘产生的感应电动势 C . 设想将此圆盘中心挖去半径为 的同心圆,其他条件不变,则感应电动势变为 D . 设想将此圆盘中心挖去半径为 的同心圆,其他条件不变,则感应电动势变为
如图所示,足够长、电阻可以忽略的矩形金属框架abcd水平放置,ad与 bc之间的距离为 L=1m,定值电阻阻值 R1=R2=2.0Ω。垂直于框架放置一根质量m=0.2kg、电阻 r=1.0Ω 的金属棒ef,距离框架左侧x=0.5m,棒ef与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10m/s2

  1. (1) 若在abcd区域存在竖直向上的匀强磁场,某时刻开始磁感应强度随时间变化,变化的规律为B=1+2t(T),保持电键 S断开,则需要经过多长时间导体棒ef开始运动,此时磁感应强度为多大?
  2. (2) 若保持(1)问中棒ef刚要开始运动时的磁感应强度不变,闭合电键 S,同时对ef施加一水平向右的恒定拉力F=4N,求此后运动过程中,回路消耗的最大电功率。
如图甲所示,水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置,间距d=0.5 m,电阻不计,左端通过导线与阻值R =2 W的电阻连接,右端通过导线与阻值RL =4 W的小灯泡L连接.在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,CE长 图片_x0020_79076783 ="2" m,有一阻值r ="2" W的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处.CDEF区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图乙所示.在t=0至t=4s内,金属棒PQ保持静止,在t=4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动.已知从t=0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中,小灯泡的亮度没有发生变化,求:

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  1. (1) 通过小灯泡的电流.
  2. (2) 金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小.
如图,ab、cd是固定在水平面上的金属导轨,ac端连接电阻R,导轨间存在竖直向下、有理想边界的匀强磁场,金属棒MN紧贴导轨放置在磁场的右边界上。下列情况中,一定能够产生感应电流的是(   )

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A . 金属棒MN向右运动的过程中 B . 金属棒MN向左运动的过程中 C . 金属棒MN向左运动,同时使磁场的磁感应强度均匀增加 D . 金属棒MN向右运动,同时使磁场的磁感应强度均匀减小
如图甲所示,N=50匝的线圈(图中只画了2匝),电阻r=2Ω,其两端与一个R=48Ω的电阻相连。线圈内有垂直纸面向里的磁场,磁通量按图乙所示规律变化。下列选项正确的是(   )

A . AB两端的电压大小为25V B . 在线圈所在位置上感生电场沿顺时针方向 C . 0.1s时间内非静电搬运的电荷量为0.05C D . 电阻R上产生的热功率为12.5W
如图所示,水平面上方 左侧有一垂直水平面向下的匀强磁场,边长为L的正方形金属线框平放在水平面上,且bc边与磁场边界 重合。现对线框施加垂直于 水平方向大小为F的恒力使线框由静止开始运动,在线框的ad与磁场边界 重合前线框已开始匀速运动且速度为v,已知线框的质量为m、电阻为R,线框与水平面间的动摩擦因数为 ,重力加速度为g,求:

  1. (1) 线框加速度的最大值多大;
  2. (2) 磁场的磁感应强度多大?
如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=2T。边长L= 10cm的正方形线圈abcd共300匝,线圈的电阻r=2Ω,线圈绕垂直于磁感线且与线圈共面的对称轴OO'匀速转动,角速度 ,外电路电阻R= 6Ω,求∶

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  1. (1) 由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势;
  2. (2) 理想交流电压表的示数;
如图所示,平行金属导轨固定在绝缘水平面上,两导轨右端连接阻值为2Ω的定值电阻R,导轨处在垂直于平面向下的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为1T,质量均为1kg、电阻均为2Ω的金属棒A,B放在导轨上,两金属棒与导轨的动摩擦因数均为0.1,导轨间距为1m,给金属棒a施加一个水平向左的恒力F,当金属棒a匀速运动时,金属棒b刚好要滑动重力加速度g为10m/s2 , 两金属棒始终与导轨垂直且接触良好,不计导轨电阻,导轨足够长。求∶

  1. (1) 金属棒a匀速运动时,金属棒b中的电流大小;
  2. (2) 金属棒a匀速运动的速度大小;
  3. (3) 若金属棒a从静止开始运动至达到最大速度的过程中,过金属棒a截面的电荷量为4C,则此过程电阻R中产生的焦耳热为多少。
如图所示,条形磁场组方向水平向里,磁场边界与地面平行,磁场区域宽度为 ,磁场强度 ,磁场间距为 ,一正方形金属线框质量为 ,边长也为L。总电阻为 现将金属线框置于磁场区域1上方某一高度h处自由释放,线框在经过磁场区域时 边始终与磁场边界平行。不计空气阻力,重力加速度g取 ,求:

  1. (1) 当h为多少时, 边进入磁场刚好能做匀速运动。
  2. (2) 若在(1)基础上增加适当的高度,使金属线框 边每次出磁场时都刚好做匀速运动,求金属线框经过前n个磁场区域过程中线框中产生的总焦耳热。
如图所示,水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,两个边长相等的单匝闭合正方形线框Ⅰ和Ⅱ,分别用相同材料、不同粗细的导线绕制,其中线框Ⅰ为细导线绕制。两线框在距磁场上边界相同高度处由静止开始自由下落,再进入磁场,最后落到地面。运动过程中,线框平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界,不计空气阻力,则下列说法正确的是(  )

A . 两线框下边缘刚进入磁场瞬间,线框Ⅰ的加速度a1大于线框Ⅱ的加速度a2 B . 线框Ⅰ先落地,线框Ⅱ后落地 C . 线框Ⅰ落地的速度v1小于线框Ⅱ落地的速度v2 D . 线框Ⅰ产生的热量Q1小于线框Ⅱ产生的热量Q2
如图甲所示,导体棒放置在水平面内的金属框架上,空间存在竖直方向的匀强磁场,以竖直向上为磁感应强度的正方向,随时间变化的规律如图乙所示,若导体棒始终保持静止,则在时间内,导体棒所受安培力(   )

A . 大小恒定 B . 大小先减小后增大 C . 方向先水平向左后水平向右 D . 方向先水平向右后水平向左
如图所示,光滑且足够长的平行金属导轨固定在竖直平面内,两导轨间的距离为 , 导轨间连接的定值电阻 , 导轨上放一质量为的金属杆 , 金属杆始终与导轨垂直且接触良好,导轨间金属杆的电阻 , 其余电阻不计,整个装置处于磁感应强度为的匀强磁场中,磁场的方向垂直导轨平面向里,重力加速度g取10。现让金属杆从下方某一水平位置由静止释放,忽略空气阻力的影响。

  1. (1) 求金属杆的最大速度;
  2. (2) 若从金属杆开始下落到刚好达到最大速度的过程中,电阻R上产生的焦耳热 , 试求此过程通过电阻R上的电荷量。
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