电磁感应综合问题 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,水平面上固定有形状为 的光滑金属导轨abcd和efgh;ab、ef平行,间距为2L;cd、gh平行,间距为L,且右端足够长;垂直ab 和ef 放置有质量为m 的粗细均匀金属棒MN,导轨cd、gh的最左端垂直放置另一质量也为m的金属棒PQ,两金属棒均与导轨接触良好.MN、PQ棒接入电路的电阻分别为2R 和R,导轨电阻不计.导轨平面内有垂直平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.现先将PQ棒固定,给MN棒一个水平向右大小为2v0的初速度,当MN棒速度减为v0时释放PQ 棒.当MN棒运动到导轨ab、ef的最右端时,回路中电流恰好为零.求:

  1. (1) MN 棒开始运动的瞬间,PQ棒所受安培力的大小;

  2. (2) PQ 棒在其释放前产生的热量;

  3. (3) 当MN 棒运动到导轨ab、ef的最右端时,MN 棒和PQ 棒的速度各是多大.

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h高处静止释放,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 , 则线圈穿过磁场的过程中(从cd边刚进入磁场一直到ab边离开磁场为止):(  )

A . 感应电流所做的功为2mgd B . 线圈的最小速度可能为 C . 线圈的最小速度一定是 D . 线圈穿出磁场的过程中,感应电流为逆时针方向
如图所示,同一竖直面内的正方形导线框a、b的边长均为l,电阻均为R,质量分别为2m和m.它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端,在两导线框之间有一宽度为2l、磁感应强度大小为B、方向垂直竖直面的匀强磁场区域.开始时,线框b的上边与匀强磁场的下边界重合,线框a的下边到匀强磁场的上边界的距离为l.现将系统由静止释放,当线框b全部进入磁场时,a、b两个线框开始做匀速运动.不计摩擦和空气阻力,则(   )

A . a、b两个线框匀速运动的速度大小为 B . 线框a从下边进入磁场到上边离开磁场所用时间为 C . 从开始运动到线框a全部进入磁场的过程中,线框a所产生的焦耳热为mgl D . 从开始运动到线框a全部进入磁场的过程中,两线框共克服安培力做功为2mgl
在磁感强度B=5T的匀强磁场中,水平放置两根间距d=0.2m的平行光滑直导轨,一端接有电阻R=9Ω,以及电键S和理想电压表.垂直导轨搁置一根电阻r=1Ω的金属棒ab,棒与导轨良好接触.现用外力使金属棒以速度v=10m/s匀速向右移动.试求:

  1. (1) 电键S闭合前、后电压表的示数;

  2. (2) 闭合电键S,外力移动棒的机械功率.

如图为电磁冲击钻的原理示意图,若发现钻头M突然向左运动,则可能是(   )

A . 开关S由断开到闭合的瞬间 B . 开关S由闭合到断开的瞬间 C . 保持开关S闭合,变阻器滑片P加速向左滑动 D . 保持开关S闭合,变阻器滑片P匀速向左滑动
如图所示,用恒力F将闭合线圈自静止开始(不计摩擦)从图示位置向左加速拉出有界匀强磁场,则在此过程中(   )

A . 线圈向左做匀加速直线运动 B . 线圈向左运动且加速度逐渐增大 C . 线圈向左运动且加速度逐渐减小 D . 线圈中感应电流逐渐增大
如图所示,将一根总电阻为R的直导线弯成一半径为a的金属环,放在竖直平面内,磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面,在环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为 的导体棒AB,AB由水平位置紧贴环面摆下,当摆到竖直位置时,B点的线速度为v,则这时两端的电压大小为(    )

图片_x0020_745578420

A . B . C . D . Bav
如图所示,两条相距L的光滑平行金属导轨倾斜放置,与水平面的夹角为θ,其上端接一阻值为R的电阻;一根与导轨垂直的金属棒置于两导轨上,金属棒的长度为L;在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域,区域中存在垂直于导轨平面向下的均匀磁场,磁感应强度大小B1随时间t的变化关系为B1=kt,式中k为常量;虚线MN左侧是一匀强磁场区域,区域上边界MN(虚线)与导轨垂直,磁场的磁感应强度大小为B0 , 方问向也垂直于导轨平面向下。某时刻,金属棒从图示位置由静止释放,在t0时刻恰好以速度v0越过MN,此后沿导轨向下做匀速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好,它们的电阻均忽略不计。

  1. (1) 分别求出在时刻t1(t1<t0)和时刻t2(t2>t0)的感应电流的大小;
  2. (2) 求金属棒的质量及0~t(t>t0)时间内电阻R产生的热量。
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:

图片_x0020_100010

  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,一个有三条边的正方形水平固定导线框 和半径为a的半圆环构成一个闭合回路,已知半圆环中磁感应强度随时间按 变化,磁场方向垂直纸面向里,导线框和半圆环单位长度的电阻均为r,求:

图片_x0020_100022

  1. (1) QN两点电势差的大小;
  2. (2) 整个电路中产生的热功率。
如图所示,绝缘的水平面上固定有两条平行的光滑金属导轨,导轨电阻不计,两相同金属棒a、b垂直导轨放置,其右侧矩形区域内存在恒定的匀强磁场,磁场方向竖直向上。现两金属棒分别以初速度2v0和v0同时沿导轨自由运动,先后进入磁场区域。已知a棒离开磁场区域时b棒已经进入磁场区域,则a棒从进入到离开磁场区域的过程中,电流i随时间t的变化图像可能正确的有(   )

A . B . C . D .
如图,ab、cd是电阻不计、间距为L的金属导轨,处于垂直于纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为B。ac、bd间分别连接阻值为R的电阻,阻值也为R的金属棒垂直放在导轨上,与导轨接触良好。现使MN以速度v匀速向右运动,始终垂直于导轨,A为理想电流表,求:

图片_x0020_100023

  1. (1) 电流表的读数;
  2. (2) 金属棒上消耗的电功率。
如图所示,间距L=0.40m的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值R=0.40Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小B=0.10T。一根长度为L、质量m=0.01kg、电阻r=0.10Ω的导体棒ab放在导轨上,导轨的电阻可忽略不计。现用一垂直于导体棒的水平拉力拉动导体棒使其沿导轨以v=5.0m/s的速度向右匀速运动,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直且接触良好。空气阻力可忽略不计。求:

图片_x0020_100019

  1. (1) 作用在导体棒上的拉力大小F;
  2. (2) 电阻R的电热功率P1
  3. (3) 作用在导体棒上的拉力的功率P2
  4. (4) 在导体棒移动20cm的过程中,电阻R上产生的热量;
  5. (5) 若在某个时刻撤去拉力,请定性画出撤去拉力后导体棒运动的v-t图像;
  6. (6) 若在某个时刻撤去拉力,求此后导体棒ab能够滑动的距离;
  7. (7) 若在某个时刻撤去拉力,求此后流过导体棒ab的电荷量。
如图所示,竖直放置如图所示的光滑导轨宽为L,矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高度和间距均为d,磁感应强度为B。质量为m的水平金属杆由静止释放,刚进入磁场Ⅰ和刚进入磁场Ⅱ时的速度相等。金属杆在导轨间的电阻为R,与导轨接触良好,其余电阻不计,重力加速度为g。则金属杆(   )

A . 刚进入磁场Ⅰ时做加速运动 B . 穿过磁场Ⅰ和穿过磁场I的时间相等 C . 穿过磁场Ⅰ产生的热量为2mgd D . 释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h应小于
如图,横截面积为0.005m2的10匝线圈,其轴线与大小均匀变化的匀强磁场B1平行。间距为0.8m的两平行光滑竖直轨道PQ、MN足够长,底部连有一阻值为2Ω的电阻,磁感应强度B2=0.5T的匀强磁场与轨道平面垂直。K闭合后,质量为0.01kg、电阻为2Ω的金属棒ab恰能保持静止,金属棒始终与轨道接触良好,其余部分电阻不计,g取10m/s2。则(   )

A . B1均匀减小 B . B1的变化率为10T/s C . 断开K之后,金属棒ab下滑的最大速度为2.5m/s D . 断开K之后,金属棒所受安培力的最大功率为0.25W
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∶

图片_x0020_100021

  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,固定在倾角θ=37°的斜面上的两根足够长的平行长直光滑金属导轨的间距d=0.5m,其底端接有阻值R=4Ω的电阻,整个装置处在方向垂直斜面向上、磁感应强度大小B=5T的匀强磁场中。一质量m=2kg的导体杆ab(质量分布均匀)垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触。现ab在沿斜面向上、垂直于ab的恒力F=15N作用下,从静止开始沿导轨向上运动,当导体棒的位移达到L=8m时,其速度恰好达到最大(运动过程中ab始终与导轨保持垂直)。设ab接入电路的电阻r=1Ω,导轨电阻不计,重力加速度大小g=10m/s2。求此过程中;

  1. (1) ab的速度最大值;
  2. (2) 流过电阻R的电荷量。
如图所示,倾角为 、间距L=1.0m的足够长金属导轨MN和M′N′的上端接有一个单刀双掷开关K,当开关与1连接时,导轨与匝数n=100匝、横截面积S=0.04m2的圆形金属线圈相连,线圈总电阻r=0.2Ω,整个线圈内存在垂直线圈平面的匀强磁场B0且磁场随时间均匀变化。当开关与2连接时,导轨与一个阻值为R=0.3Ω的电阻相连。在导轨MN和M′N′的平面内有垂直平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小B1=0.2T,倾斜导轨下端与水平的足够长平行金属导轨NT和N′T′平滑对接,在水平导轨的PQQ′P′矩形区域内有方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小B2=0.5T,矩形区域的宽度d=0.5m。一根劲度系数k=2N/m的轻质弹簧水平放置,右端固定在W点,左端与长度为L、质量mb=0.4kg的绝缘杆b栓接(拴接点在杆b中点)弹簧处于原长状态。现开关与1连接时,一根长度为L、质量为ma=0.1kg,阻值R1=0.2Ω的金属杆恰好静止在倾斜导轨上;某时刻把开关迅速拨到2,最后a杆能在倾斜轨道上匀速下滑,所有导轨均光滑且阻值不计,取沈樯sin53°=0.8。

  1. (1) 求圆形线圈内磁场随时间的变化率
  2. (2) 在a杆在穿越PQQ′P′矩形区域过程中,求流过电阻R的电量和电阻R上产生的热量;
  3. (3) 若a杆与b杆发生碰撞后即刻粘在一起,且此后始终做简谐运动,请以两杆碰撞后第一次速度变为0时作为计时起点,向右为正方向,写出该简谐运动的振动方程。已知弹簧振子振动周期公式为 ,其中m为振子质量,k为弹簧的劲度系数。(提示:可以用F-x图像下的“面积”代表力F做的功)
如图所示,一椭圆形线圈的长轴 长为a,短轴长为b,竖直虚线 左侧有方向垂直于线圈所在平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场,线圈的长轴 与磁场的边界 平行。线圈以速度 向左匀速进入磁场,线圈的总电阻为R,线圈的面积为S。下列说法正确的是(   )

A . 在线圈进入磁场的过程中,线圈上产生的感应电流先为逆时针,后为顺时针 B . 线圈进入磁场的过程中,其受到的安培力方向始终垂直 向右 C . 当线圈的长轴 重合时,线圈上产生的感应电动势大小为 D . 在线圈进入磁场的过程中,通过导线横截面的电荷量为
最近更新