电磁感应综合问题 知识点题库

如图所示,两个互相连接的金属圆环用同样规格、同种材料的导线制成,大环半径是小环半径的4倍.若穿过大环磁场不变,小环磁场的磁通量变化率为K时,其路端电压为U;若小环磁场不变,大环磁场的磁感应强度变化率也为K时,其路端电压为(   )

A . U B . C . D . 4U
如图所示,ab为一金属杆,它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中,可绕a点在纸面内转动;S为以a为圆心位于纸面内的金属圆环;在杆转动过程中,杆的b端与金属环保持良好接触;A为电流表,其一端与金属环相连,一端与a点良好接触.当杆沿顺时针方向转动时,某时刻ab杆的位置如图,则此时刻(  )

A . 有电流通过电流表,方向由c→d;作用于ab的安培力向右 B . 有电流通过电流表,方向由c→d;作用于ab的安培力向左 C . 有电流通过电流表,方向由d→c;作用于ab的安培力向右 D . 无电流通过电流表,作用于ab的安培力为零
如图(甲)所示,两光滑导轨都由水平、倾斜两部分圆滑对接而成,相互平行放置,两导轨相距L=lm,倾斜导轨与水平面成θ=30°角,倾斜导轨的下面部分处在一垂直斜面的匀强磁场区I中,I区中磁场的磁感应强度B1随时间变化的规律如图(乙)所示,图中t1、t2未知.水平导轨足够长,其左端接有理想电流表A和定值电阻R=3Ω,水平导轨处在一竖直向上的匀强磁场区Ⅱ中,Ⅱ区中的磁场恒定不变,磁感应强度大小为B2=1T,在t=0时刻,从斜轨上磁场I 区外某处垂直于导轨水平释放一金属棒ab,棒的质量m=0.1kg,电阻r=2Ω,棒下滑时与导轨保持良好接触,棒由斜轨滑向水平轨时无机械能损失,导轨的电阻不计.若棒在斜面上向下滑动的整个过程中,灵敏电流计G的示数大小保持不变,t2时刻进入水平轨道,立刻对棒施一平行于框架平面沿水平方向且与杆垂直的外力.(g取10m/s2)求:

  1. (1) ab棒进入磁场区I时的速度v;

  2. (2) 磁场区I在沿斜轨方向上的宽度d;

  3. (3) 棒从开始运动到刚好进入水平轨道这段时间内ab棒上产生的热量;

  4. (4) 若棒在t2时刻进入水平导轨后,电流计G的电流大小I随时间t变化的关系如图(丙)所示(I0未知),已知t2到t3的时间为0.5s,t3到t4的时间为1s,请在图(丁)中作出t2到t4时间内外力大小F随时间t变化的函数图象.

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.
图中的a是一个边长为为L的正方向导线框,其电阻为R.线框以恒定速度v沿x轴运动,并穿过图中所示的匀强磁场区域b.如果以x轴的正方向作为力的正方向。线框在图示位置的时刻作为时间的零点,则磁场对线框的作用力F随时间变化的图线应为图中的哪个图?(   )

A . B . C . D .
如图所示,光滑水平面上存在有界匀强磁场,磁感应强度为 ,质量为 、边长为 的正方形线框 斜向穿进磁场,当 刚进入磁场时,线框的速度为 ,方向与磁场边界成 ,若线框的总电阻为 ,则(   )

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A . 线框穿进磁场过程中,框中电流的方向为 B . 刚进入磁场时线框中感应电流为 C . 刚进入磁场时线框所受安培力大小为 D . 此进 两端电压为
如图所示,两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面内,距离为l =0.2m,在导轨的一端接有阻值为R = 0.5Ω的电阻,在X ≥ 0处有一与水平面垂直的均匀磁场,磁感强度B = 0.5T。一质量为m = 0.1kg的金属直杆垂直放置在导轨上,并以v0=2m/s的初速度进入磁场,在安培力和一垂直于杆的水平外力 F的共同作用下作匀变速直线运动,加速度大小为a = 2m/s2,方向与初速度方向相反。设导轨和金属杆的电阻都可以忽略,且接触良好,求:

  1. (1) 电流为零时金属杆所处的位置;
  2. (2) 电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力 F的大小和方向;
  3. (3) 保持其他条件不变,而初速度v0取不同值,求开始时F方向与初速度v0取值关系
如图所示,MN为处在匀强磁场中的两条位于同一水平面内的光滑平行长金属导轨,一端串接电阻R,磁场沿竖直方向一金属杆ab可沿导轨滑动,杆和导轨的电阻都不计,现垂直于方向对杆施一水平恒力F,使杆从静止开始向右运动。在以后的过程中,杆速度的大小v、加速度的大小a以及R上消耗的总能量E随时间t变化的图象可能正确的是(   )

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A . 图片_x0020_100020 B . 图片_x0020_100021 C . 图片_x0020_100022 D . 图片_x0020_100023
如图所示,两根光滑平行金属导轨固定在倾角为30°的斜面上,导轨间距为L,导轨下端连接一个阻值为R的定值电阻,空间中有一磁感应强度大小为B、方向垂直导轨所在斜面上的匀强磁场。在斜面上平行斜面固定一个轻弹簧,弹簧劲度系数为k,弹簧上端与质量为m、电阻为r、长为L的导体杆相连,杆与导轨垂直且接触良好。导体杆中点系一轻细线,细线平行斜面,绕过一个光滑定滑轮后悬挂一个质量也为m的物块。初始时用手托着物块,导体杆保持静止,细线伸直,但无拉力。释放物块后,下列说法正确的是(   )

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A . 释放物块瞬间导体杆的加速度为g B . 导体杆最终将保持静止,在此过程中电阻R上产生的焦耳热为 C . 导体杆最终将保持静止,在此过程中细线对导体杆做功为 D . 导体杆最终将保持静止,在此过程中流过电阻R的电荷量为
如图所示,一根质量为M、长为L的铜管放置在水平桌面上,现让一块质量为m、可视为质点的钕铁硼强磁铁从铜管上端由静止下落,强磁铁在下落过程中不与铜管接触,在此过程中(   )

A . 桌面对铜管的支持力一直为Mg B . 铜管和强磁铁组成的系统机械能守恒 C . 铜管中没有感应电流 D . 强磁铁下落到桌面的时间
如图所示,单匝线圈ABCD在外力作用下先以速度v向右匀速进入匀强磁场,又以速度2v匀速进入同一匀强磁场,则第一次与第二次进入磁场的比值,下列说法正确的是(  )

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A . 线圈中的感应电流之比1:2 B . 外力做功的最大功率之比4:1 C . 线圈中产生热量之比2:1 D . 线圈中通过的电荷量之比1:1
如图MN、PQ是竖直的光滑平行导轨,相距L=0.5m。上端接有电阻R=0.8Ω,金属杆ab质量m=100g,电阻r=0.2Ω。整个装置放在垂直向里的匀强磁场中,磁感应强度B=1.0T。杆ab从轨道上端由静止开始下落,下落过程中ab杆始终与轨道保持良好的接触,当杆下落10m时,达到最大速度。试讨论:

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  1. (1) ab杆的最大速度;
  2. (2) 从静止开始达最大速度电阻R上获得的焦耳热;
  3. (3) 从静止开始达最大速度的过程中,通过金属杆的电量。
如图所示,MN 和 PQ为平行的水平固定放置的光滑金属导轨,导轨电阻不计,ab、cd 为两根质量均为m的导体棒,垂直于导轨放置且保持良好接触,两导体棒的电阻相同,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,原来两导体棒都静止,当 ab 棒受到瞬时冲量 I 而向右运动后,设导轨足够长,磁场范围足够大,两棒不相碰,则(   )

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A . cd 棒先向右做加速运动,然后做减速运动 B . cd 向右做变加速运动,然后做匀速运动 C . ab 棒和 cd 棒最终将以 的速度向右匀速运动 D . 从开始到 ab、cd 都做匀速运动为止,ab 棒产生的焦耳热为
如图所示,光滑斜面的倾角α=30°,在斜面上放置一矩形线框abcd,ab边的边长 ,bc边的边长 ,线框的质量m=1kg,电阻R=0.1Ω,线框通过细线与重物相连,重物质量M=2kg,斜面上ef线(ef∥gh)的右方有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,如果线框从静止开始运动,进入磁场最初一段时间是匀速的,ef线和gh的距离s=11.4m,(取 ),求:

  1. (1) 线框进入磁场前重物M的加速度;
  2. (2) 线框进入磁场时匀速运动的速度v;
  3. (3) ab边由静止开始到运动到gh线处所用的时间t;
  4. (4) ab边运动到gh线处的速度大小和在线框由静止开始到运动到gh线的整个过程中产生的焦耳热.
如图所示,坐标系xOy平面为光滑水平面现有一长为d、宽为L的线框MNPQ在外力F作用下,沿x轴正方向以速度υ做匀速直线运动,空间存在竖直方向的磁场,磁场感应强度B=B0cos x,规定竖直向下方向为磁感应强度正方向,线框电阻为R,在t=0时刻MN边恰好在y轴处,则下列说法正确的是(    )

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A . 外力F是沿负x轴方向的恒力 B . 在t=0时,外力大小F= C . 通过线圈的瞬时电流I= D . 经过t= ,线圈中产生的电热Q=
如图所示,宽为2L的两条平行虚线间存在垂直纸面向里的匀强磁场。金属线框位于磁场左侧,线框平面与磁场方向垂直, 边与磁场边界平行, 边长为L, 边长为2L。线框向右匀速通过磁场区域,以 边刚进入磁场时为讨时零点。则线框中感应电流随时间变化的图线可能正确的是(感应电流的方向顺时针为正)(   )

A . B . C . D .
如图所示,U形光滑金属框abcd置于水平绝缘平台上,ab和dc边平行,和bc边垂直。ab、dc足够长,整个金属框质量为M,电阻可忽略。一根质量为m的导体棒MN置于金属框上,用水平恒力F向右拉动金属框,运动过程中,装置始终处于竖直向下的匀强磁场中,MN与金属框保持良好接触,且与bc边保持平行,若经过一段时间后,金属框、MN的速度分别为v1、v2(v1>v2)。设bc边长度为L,MN电阻为R,匀强磁场的磁感应强度为B。求:

  1. (1) 此时回路MbcN电流的大小;
  2. (2) 此时金属框与MN杆的加速度大小;
  3. (3) 最终金属框的加速度会趋于恒定值,试求最终金属框的加速度和回路MbcN的电流大小
课堂上,老师用如图所示的简单装置模拟电磁炉工作。绕在铁芯上的线圈在接通交流电源后产生交变磁场,从而在金属杯底激发出涡电流将冷水烧开。若要缩短上述加热时间,下列措施可行的有(  )

A . 增加线圈的匝数 B . 提高交流电源的频率 C . 将金属杯换为瓷杯 D . 取走线圈中的铁芯
如图所示,MN、PQ是固定在水平桌面上,相距L=1.0m的光滑足够长平行金属导轨,MP两点间接有R=0.3Ω的定值电阻,导轨电阻不计。质量为m=0.1kg,阻值为r=0.2Ω的导体棒ab垂直于导轨放置,并与导轨良好接触。整个桌面处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=1T开始时棒处于静止状态,在F=20N的拉力作用下开始运动,经过x0=2m后做匀速运动。求

  1. (1) 棒匀速运动时速度的大小;
  2. (2) 棒经过x0=2m过程中,通过电阻R的电量;
  3. (3) 棒经过x0=2m过程中,电阻R产生的焦耳热。
如图所示,匝数、截面积、电阻忽略的线圈内有垂直于线圈平面向上的匀强磁场 , 磁感应强度随时间变化为 , 其变化率。线圈通过导线与两根相互平行的金属导轨MN、PQ相连,导轨间距 , 其电阻不计,两导轨及其构成的平面与水平面夹角。金属棒ab垂直于导轨放置,且始终与导轨良好接触。已知金属棒的质量、电阻。当导轨平面内无磁场时,金属棒ab恰好静止在导轨上。时刻,加入垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度从0开始缓慢增大(不考虑该变化产生的感应电动势)。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,。下列说法中正确的是( )

A . 金属棒与轨道间的动摩擦因数为0.75 B . 线圈产生的感应电动势为 C . 金属棒ab内感应电流随时间增大 D . 当金属棒ab开始运动时,
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