法拉第电磁感应定律及应用 知识点题库

如图所示，空间有磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场，两平行光滑金属导轨水平放置，其电阻不计、间距为L，左端接有电阻为R的定值电阻．一质量为m、电阻也为R的导体棒与两导轨接触良好，在水平力F作用下在O位置两M、N间做往复运动．t=0时刻起导体棒从M位置开始向右运动，其速度变化规律为v=v_msinωt，在O位置速度最大．

动圈式话筒是一种结构简单、使用方便的传声器，它的结构如图所示．主要由振动膜片、音圈、永磁铁和升压变压器等组成，它的工作原理是当人对着话筒讲话时，膜片就随着声音颤动，从而带动连在一起的音圈在磁场中作垂直切割磁感线的运动，线圈两端就会产生感应电动势，从而完成声电转换．若圆环形音圈的匝数为N，半径为r，音圈所用导线的横截面积为S，电阻率为ρ，其振动时所在区域的磁感应强度为B．

某同学设计一个发电测速装置，工作原理如图．一个半径为R=0.1m的圆形金属导轨固定在竖直平面上，一根长为R的金属棒0A，A端与导轨接触良好，O端固定在圆心处的转轴上．转轴的左端有一个半径为r= 的圆盘，圆盘和金属棒能随转轴一起转动．圆盘上绕有不可伸长的细线，下端挂着一个质量为m=0.5kg的铝块．在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T．a点与导轨相连，b点通过电刷与O端相连．测量a、b两点间的电势差U可算得铝块速度，铝块由静止释放，下落h=0.3m时，测得U=0.15v．（细线与圆盘间没有滑动，金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计，重力加速度g=10m/s²）

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（   ）

关于感应电流的产生，下列说法中正确的是（   ）

如图所示，均匀导线制成的单位正方形闭合线框abcd，每边长为L=0.2m，总电阻为R=10Ω，总质量为m=0.04kg．将其置于磁感强度为B=5T的水平匀强磁场上方h=0.45m处，如图所示．线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行．当cd边刚进入磁场时，（重力加速度取g=10m/s²）

如图所示，n=100匝的线框垂直放在匀强磁场中，线框面积为S=20cm² ， 线框的总电阻为R=20Ω，若磁场的磁感应强度在△t=0.2s的时间内由0.1T增加到0.5T，则下面说法正确的是（    ）

如图所示，一个单匝闭合圆形线圈面积为S，电阻为R，放在空间分布均匀的磁场中，且线圈平面与磁场垂直，磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律为

如图所示，左侧接有定值电阻R的光滑导轨处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨间距为d．一质量为m、阻值为r的金属棒在水平拉力F作用下由静止开始运动，速度与位移始终满足 ，棒与导轨接触良好，则在金属棒移动的过程中（   ）

如图所示，线圈abcd固定于分布均匀的磁场中，磁场方向垂直线圈平面．当磁场的磁感应强度B随时间t变化时，ab边受到的安培力恒定不变．则下列磁感应强度B随时间t变化的图象中可能正确的是（   ）

如图，光滑水平导轨与光滑斜面底端平滑绝缘连接，两导轨关于中心线OO′对称，其中边长为L的正方形区域abb′a′内有竖直向下的匀强磁场I，长为2L、宽为 的长方形区域dee′d′内有竖直向上的匀强磁场II。质量为m的金属杆P置于斜面上，质量为2m的金属杆Q置于bb′和dd′之间的适当位置，P杆由静止释放后，第一次穿过磁场I的过程中，通过P杆的电荷量为q；之后与杆发生正碰，碰后两杆向相反方向运动，并各自始终匀速穿过两侧的磁场，两杆在运动过程中始终与中心线OO′垂直。已知两杆单位长度的电阻均为r，P杆能再次滑上斜面的最大高度为h，重力加速度为g，导轨电阻不计。求：

如图所示，金属细杆MN水平悬挂在间距为L的竖直平行金属导线下方，并处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，已知电源电动势E，内阻为r，定值电阻阻值为R，其余电阻均可不计，则：

如图所示，图中虚线是匀强磁场区的边界，一个闭合线框自左至右穿过该磁场区，线框经过图示的哪些位置时有感应电流（   ）

如图所示，在光滑水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd．t=0时刻，线框在水平外力的作用下，从静止开始向右做匀加速直线运动，bc边刚进入磁场的时刻为t₁ ， ad边刚进入磁场的时刻为t₂ ， 设线框中产生的感应电流的大小为i，ad边两端电压大小为U，水平拉力大小为F，则下列i、U、F随运动时间t变化关系图像正确的是（   ）

穿过某闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图中的①~④所示，下列说法正确的是（  ）

如图所示，MN是间距为d=1m的表面涂有特殊材料的倾斜金属导轨（倾角为30°）和光滑水平金属导轨的分界线，MN左侧的水平面上有匀强磁场B=0.5T，水平金属导轨间接有电阻R=4Ω，已知导体棒ab始终居中放置在导轨上并与导轨接触良好，导体棒ab质量m=1kg、长l=2m、电阻为2Ω。建立水平坐标系如图所示，导体棒ab开始静止在x=0处，现在施加水平拉力让导体棒ab运动到10m处撤去拉力，导体棒ab继续运动20m到MN，已知水平拉力F₁与速度v的大小关系式为F₁= 。重力加速g=10m/s² ， 求：

如图所示，竖直放置的螺线管与导线构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环。若导体圆环对水平桌面的压力大于其重力，则导体所围区域内磁场的磁感应强度随时间变化情况可能是（   ）

近期小朋友热衷玩的一种夜光飞行器的实物和模型如图所示。假设该飞行器在北半球的地磁极上空，该处地磁场的方向竖直向下，磁感应强度为B。飞行器的螺旋桨叶片远端在固定的水平圆环内转动，在螺旋桨转轴和叶片的运端b之间连接有一个发光二极管D，已知叶片长度为L，转动的频率为f，从上向下看叶片是按顺时针方向转动的。用E表示每个叶片中的感应电动势，螺旋桨转轴和叶片均为导体。则（   ）

半径R的圆柱形大区域内存在匀强磁场，方向垂直于纸面向外，磁感应强度随时间均匀增加，其变化率为k（），其圆截面如图1所示，圆心为O。已知磁场随时间均匀增加时，在垂直于磁场的平面内会产生同心圆形状的感生电场，平面内距圆心相同距离的地方，感生电场场强大小相同。

如图所示，足够长的U形轨道倾斜放置，与水平面成角，宽度 ， 其下端连接一个定值电阻。导轨间存在的匀强磁场，方向垂直于导轨平面向下。一根质量、电阻的导体棒ab，垂直于导轨放置。虚线MN以上部分，导轨光滑；MN以下部分，导轨粗糙，且导体棒与轨道间动摩擦因数。距虚线MN上方0.8m处，导体棒ab以的初速度开始向下滑行，恰能以最大速度越过虚线MN，此后继续滑行，最终停止。（g取）求：