法拉第电磁感应定律及应用 知识点题库

如图所示,匀强磁场的方向垂直于光滑的金属导轨平面向里,极板间距为d的平行板电容器与总阻值为2R0的滑动变阻器通过平行导轨连接,电阻为R0的导体棒MN可在外力的作用下沿导轨从左向右做匀速直线运动.当滑动变阻器的滑动触头位于a、b的中间位置且导体棒MN的速度为v0时,位于电容器中P点的带电油滴恰好处于静止状态.若不计摩擦和平行导轨及导线的电阻,各接触处接触良好,重力加速度为g , 则下列判断正确的是(  )

A . 油滴带正电荷 B . 若将导体棒的速度变为2v0 , 电容器的带电量增加油滴将向上加速运动,加速度a=g C . 若保持导体棒的速度为v0不变,而将滑动触头置于a端,同时将电容器上极板向上移动距离 ,油滴将静止 D . 若保持导体棒的速度为v0不变,将上极板竖直向上移动距离d , 带电油滴的电势能增加,且P点的电势降低
如图所示,MNPQ为两条平行放置的金属导轨,左端接有定值电阻R , 金属棒AB斜放在两导轨之间,与导轨接触良好,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面,设金属棒与两导轨接触点之间的距离为l , 金属棒与导轨间夹角为60°,以速度v水平向右匀速运动,不计导轨和棒的电阻,则流过金属棒中的电流为(  )


A . B . C . D .
在半径为r、电阻为R的圆形导线框内,以直径为界,左右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场,以垂直纸面向外的磁场为正,两部分磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律分别如图乙所示.则0〜t0时间内,导线框中(   )

A . 感应电流方向为顺时针 B . 感应电流方向为逆时针 C . 感应电流大小为 D . 感应电流大小为
决定闭合电路中感应电动势大小的因素是(   )

A . 磁通量 B . 磁感应强度 C . 磁通量的变化率 D . 磁通量的变化量
如图所示,两根足够长的光滑平行直导轨AB、CD与水平面成θ角放置,两导轨间距为L,A、C两点间接有阻值为R的定值电阻.一根质量为m、长也为L的均匀直金属杆ef放在两导轨上,并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向上,导轨和金属杆接触良好,金属杆ef的电阻为r,其余部分电阻不计.现让ef杆由静止开始沿导轨下滑.

  1. (1) 求ef杆下滑的最大速度vm

  2. (2) 已知ef杆由静止释放至达到最大速度的过程中,ef杆沿导轨下滑的距离为x,求此过程中定值电阻R产生的焦耳热Q和在该过程中通过定值电阻R的电荷量q.

如图所示,一矩形线圈面积为S,匝数为N,总电阻为r,绕其垂直于磁感线的对称轴 以角速度ω匀速转动,匀强磁场只分布于 的左侧区域,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,外接电阻为R,从图示位置转180°的过程中,试求

  1. (1) 从图示位置开始计时,感应电动势随时间变化的规律;
  2. (2) 外力做功的平均功率;
  3. (3) 电阻R产生的焦耳热。
闭合线圈在匀强磁场中以角速度ω匀速转动,下列情况中不能产生交流电的是(      )
A . B .    C . D .
如图所示,闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度随时间变化,下列说法正确的是(   )

A . 当磁感应强度增加时,线框中的感应电流可能减小 B . 当磁感应强度增加时,线框中的感应电流一定增大 C . 当磁感应强度减小时,线框中的感应电流一定增大 D . 当磁感应强度减小时,线框中的感应电流可能不变
如图所示,两根竖直固定的足够长的光滑金属导轨ab和cd相距L=1m,金属导轨电阻不计。两根水平放置的金属杆MN和PQ质量均为0.1kg,在电路中两金属杆MN和PQ的电阻均为R=2Ω,PQ杆放置在水平绝缘平台上。整个装置处于垂直导轨平面向里的磁场中,g取10m/s2

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  1. (1) 若将MN杆固定,两杆间距为d=4m,现使磁感应强度从零开始以 =0.5T/s的变化率均匀地增大,经过多长时间,PQ杆对面的压力为零?
  2. (2) 若将PQ杆固定,让MN杆在竖直向上的恒定拉力F=2N的作用下由静止开始向上运动,磁感应强度恒为1T。若杆MN发生的位移为h=1.8m时达到最大速度,求最大速度。
如图甲,固定的正方形闭合线圈abcd处于方向垂直纸面向外的匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小B随时间t变化的图像如图乙,下列说法正确的是(  )

A . t=2s时,ab边受到匀强磁场的安培力最大 B . t=4s时,ab边受到匀强磁场的安培力为0 C . 0〜2 s内线圈中有逆时针方向的感应电流 D . 2 s〜4 s内线圈中的感应电流逐渐减小
如图所示,匀强磁场中有一半径为r的圆形闭合金属线框,线框平面与磁场垂直。已知磁场的磁感应强度为 ,线框匝数为n,总电阻为R。现将线框绕过圆心的ab轴转动,经过 时间转过 。求线框在上述过程中。

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  1. (1) 感应电动势平均值E;
  2. (2) 感应电流平均值I;
  3. (3) 通过导线横截面的电荷量q。
如图所示,两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合,放在同一个水平面内,线圈A中通以如图所示的交变电流,设t=0时电流沿逆时针方向.下列说法中正确的是(   )

A . 0~t1内,线圈B有逆时针方向的电流,且有收缩的趋势 B . t1~t2内,线圈B有逆时针方向的电流,且有扩张的趋势 C . 在t1时刻,线圈B的电流大小和方向同时改变 D . 在t1时刻,线圈A,B的作用力最小
如图所示,矩形线圈abcd的面积为S,匝数为N,线圈电阻为R,在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度ω匀速转动(P1与ab边重合,P2过ad边的中点),从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,线圈转过90°的过程中,绕P1及P2轴转动产生的交变电流的大小、通过线圈的电荷量及线圈中产生的热量分别为I1、q1、Q1及I2、q2、Q2 , 则下列判断正确的是(   )

A . 线圈绕P1和P2轴转动时电流的方向相同,都是a→b→c→d→a B . q1>q2 C . I1=I2 D . Q1<Q2
如图所示,一半径为r的圆形均匀磁场区域内有一个边长为 n匝正方形线框,线框单位长度的电阻为 ,线框平面与磁场方向垂直,磁场方向垂直纸面向里,其磁感应强度随时间t均匀增大,磁感应强度的变化率为k , 求:

  1. (1) 线圈中的感应电动势的大小E和方向;
  2. (2) 线圈中感应电流的大小I。
如图所示,一种延时继电器的示意图,铁芯上有两个线圈A和B.线圈A跟电源连接,线圈B两端连在一起构成一个闭合回路。在断开开关S的时候,弹簧K并不会立刻将衔铁D拉起使触头C离开,而是过一小段时间才执行这个动作。下列说法正确的是(   )

A . 线圈B不闭合,仍会产生延时效应 B . 将衔铁D换成铜片,延时效果更好 C . 保持开关S闭合,线圈B中磁通量为零 D . 断开开关S的瞬间,线圈B中的电流从上往下看为顺时针方向
如图甲所示,菱形导电线框的区域内存在匀强磁场,开始时磁场方向垂直于面向里。若磁场的磁感应强度B按照图乙所示规律变化,则线框中的感应电流(取逆时针方向为正方向)随时间t的变化图象是(   )

A . B . C . D .
电磁弹射是我国最新研究的重大科技项目,创造了世界领先的关键技术,原理可用下述模型说明。如图甲所示,虚线MN右侧存在一个竖直向上的匀强磁场,边长L的正方形单匝金属线框abcd放在光滑水平面上,电阻为R,质量为m,ab边在磁场外侧紧靠MN虚线边界。t=0时起磁感应强度B随时间t的变化规律是B=B0+kt(k为大于零的常数)同时用一水平外力使线圈处于静止状态,空气阻力忽略不计。

  1. (1) 求线框中的感应电流的大小和方向;
  2. (2) 写出所加水平外力随时间变化的表达式;
  3. (3) 求0到t0时间内通过导线截面的电荷量q;
  4. (4) 若用相同的金属线绕制相同大小的n匝线框,并在线框上加一质量为M的负载物,如图乙所示,当t=t0时撤去外力释放线框,求刚撤去外力时线框的加速度大小。
无线充电技术已经在新能源汽车等领域得到应用。如图所示,在地面下铺设供电的送电线圈,车上的受电线圈与蓄电池相连。不考虑线圈的自感,下列说法正确的是(   )

A . 当送电线圈接入图(a)所示的交流电,因为电流大小不变,所以不能为电动汽车充电 B . 当送电线圈接入图(b)所示的锯齿交流电,交流电电流增大时,受电线圈所受安培力为斥力 C . 当送电线圈接入图(c)所示的正弦交流电,当电路中的电阻变大时,感应电流有效值变小 D . 当送电线圈接入图(d)所示的余弦交流电,受电线圈中电流的方向总与送电线圈电流方向相反
如图甲所示,表面绝缘、倾角的斜面固定在水平地面上,斜面的顶端固定有弹性挡板,挡板垂直于斜面,并与斜面底边平行。斜面所在空间有一宽度的匀强磁场区域,其边界与斜面底边平行,磁场方向垂直斜面向上,磁场上边界到挡板的距离。一个质量、总电阻的单匝长方形闭合金属框abcd,放在斜面的底端,其中ab边与斜面底边重合,ab边长。从时刻开始,线框在垂直cd边沿斜面向上且大小恒定的拉力F作用下,从静止开始运动,当线框的ab边离开磁场区域时撤去拉力,线框继续向上运动,并与挡板发生碰撞,碰撞过程的时间可忽略不计,且没有机械能损失。线框向上运动过程中速度与时间的关系如图乙所示。已知线框在整个运动过程中始终未脱离斜面,且保持ab边与斜面底边平行,线框与斜面之间的动摩擦因数 , 重力加速度g取

  1. (1) 求线框受到的拉力F的大小:
  2. (2) 求匀强磁场的磁感应强度B的大小及线框ad边的长度;
  3. (3) 已知线框向下运动通过磁场区域过程中的速度v随位移x的变化规律满足(式中为线框向下运动时ab边刚进入磁场时的速度大小,x为线框ab边进入磁场后相对磁场上边界的位移大小),求从时刻开始线框在斜面上运动的整个过程中产生的焦耳热Q(即电热)。
如图所示,在水平放置的条形磁体的N极附近,一个闭合线圈竖直向下运动并始终保持水平,在位置B,N极附近的磁感线正好与线圈平面平行,A、B之间和B、C之间的距离都比较小,则线圈A、B、C三个位置的感应电流方向(从上往下看)是(   )

A . 顺时针、顺时针、顺时针 B . 顺时针、无电流、顺时针 C . 逆时针、无电流、逆时针 D . 逆时针、逆时针、逆时针
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