电磁感应综合问题 知识点题库

如图所示,两根足够长的光滑金属导轨,相距为L=10cm,竖直放置,导轨上端连接着电阻R1=1Ω,质量为m=0.01kg、电阻为R2=0.2Ω的金属杆ab与导轨垂直并接触良好,导轨电阻不计.整个装置处于与导轨平面垂直的磁感应强度为B=1T的匀强磁场中.ab杆由静止释放,经过一段时间后达到最大速率,g取10m/s2 , 求此时:

  1. (1) 杆的速率;

  2. (2) ab间的电压;

  3. (3) 电阻R1消耗的电功率.

如图,虚线右侧存在垂直纸面指向纸内的匀强磁场,半圆形闭合线框与纸面共面,绕过圆心O且垂于纸面的轴匀速转动.线框中的感应电流以逆时针方向为正方向,那么选项中哪个图能正确描述线框从图示位置开始转动一周的过程中,线框中感应电流随时间变化的情况(   )

A . B . C . D .
如图所示,金属杆ab静放在水平固定的“U”形金属框上,整个装置处于竖直向上的磁场中.当磁感应强度均匀增大时,杆ab总保持静止,则(   )

A . 杆中感应电流方向是从b到a B . 杆中感应电流大小保持不变 C . 金属杆所受安培力逐渐增大 D . 金属杆受三个力作用而保持平衡
如图所示,PQNM是由粗裸导线连接两个定值电阻组合成的闭合矩形导体框,水平放置,金属棒ab与PQ、MN垂直,并接触良好.整个装置放在竖直向下的匀强磁场中,磁感强度B=0.4T.已知ab有效长度为l=0.5m,电阻R1=2Ω,R2=4Ω,其余电阻均忽略不计,若使ab以v=5m/s的速度向右匀速运动,作用于ab的外力大小为多少?R1上消耗的电热功率为多大?(不计摩擦)

如图所示,在垂直于匀强磁场 的平面内,半径为 的金属圆环的总电阻为 ,金属杆 电阻为 ,长为 绕过圆心 的转轴以恒定的角速度 逆时针转动, 端与环接触良好,圆心 和边缘 通过电刷与一个电阻连接.电阻的阻值为 ,忽略电流表和导线的电阻,则(   )

图片_x0020_100011

A . 通过电阻 的电流的大小和方向做周期性变化 B . 通过电阻 的电流方向不变,且从 C . 通过电阻 的电流的最大值为 D . 通过电阻 的电流的最小值为
如图所示,平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨间距L=0.5m,右端接有阻值R=0.9Ω的电阻,一导体棒ab质量m=0.1kg,电阻r=0.1Ω,把它垂直放在导轨上,导体棒与金属导轨间的动摩擦因数μ=0.2,导体棒在水平恒力F的作用下以v=4m/s的速度向左匀速运动,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,整个装置处在方向竖直向上磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中.导轨电阻不计,求

  1. (1) 通过导体棒的电流大小和方向;
  2. (2) 恒力F的功率(g取10m/s2
如图所示,一匝数为n,边长为L,质量为m,电阻为R的正方形导体线框abcd,与一质量为3m的物块通过轻质细线跨过两定滑轮相连.在导体线框上方某一高处有一宽度为L的上、下边界水平的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里.现将物块由静止释放,当ad边从磁场下边缘进入磁场时,线框恰好做匀速直线运动,不计—切摩擦.重力加速度为g.则(   )

A . 线框ad边进入磁场之前线框加速度a=2g B . 从线框全部进入磁场到完全离开磁场的过程中,通过线框的电荷量 C . 整个运动过程线框产生的焦耳热为Q=4mgL D . 线框进入磁场时的速度大小
如图所示,两根质量均为m的金属棒垂直地放在光滑的水平导轨上,左、右两部分导轨间距之比为1∶2,导轨间左、右两部分有大小相等、方向相反的匀强磁场,两棒电阻与棒长成正比,不计导轨电阻,现用水平恒力F向右拉CD棒,在CD棒向右运动距离为s的过程中,AB棒上产生的焦耳热为Q,此时AB棒和CD棒的速度大小均为v,此时立即撤去拉力F,设导轨足够长且两棒始终在不同磁场中运动,则下列说法正确的是(   )

A . v的大小等于 B . 撤去拉力F后,AB棒的最终速度大小为 v,方向向右 C . 撤去拉力F后,CD棒的最终速度大小为 v,方向向右 D . 撤去拉力F后,整个回路产生的焦耳热为 mv2
如图所示,通有恒定电流的螺线管竖直放置,铜环沿螺线管的轴线加速下落,在下落过程中,铜环面始终保持水平.铜环先后经过轴线上1、2、3位置时的加速度分别为a1、a2、a3;若位置2处于螺线管的中心,位置1、3与位置2等距离,则(   )

A . a1<a2=g B . a3<a1<g C . a1=a3<a2 D . a3<a1<a2
用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2 m,正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中,如图所示,当磁场以10 T/s的变化率增强时,线框中a、b两点电势差是(   )

图片_x0020_2087543995

A . Uab=0.1 V B . Uab=-0.1 V C . Uab=0.2 V D . Uab=-0.2 V
如图所示,在竖直平面内建立xOy坐标系,在O≤x≤0.4范围内存在一具有理想边界,磁感应强度大小为0.1T,方向垂直纸面向里的匀强磁场区域一边长L=0.10m、质量m=0.02kg的匀质正方形刚性导线框abcd,从图示位置[c点的坐标为(0,0.4m)]以初速度v0=2.0m/s水平向右抛出。当线框刚好全部离开磁场时,下边界恰好到达x轴,且其水平速度为零线框在全过程中始终处于xOy平面内,其ab边与x轴保持平行,空气阻力不计。求:

图片_x0020_100025

  1. (1) 线框刚进入磁场时ad两点电势差uad的大小,并判断a、d两点电势的高低;
  2. (2) 线框下边界刚到达x轴时的速度和在全过程中产生的焦耳热Q;
  3. (3) 若已知在线框进入磁场过程中,ad两点电势差uad随水平位移x的函数关系为:uad=u0-kx(式中u0、k均为常数),求线框中心通过x=0.2m位置时水平方向的速度。
如图所示,半径为a的圆形区域内有匀强磁场,磁感应强度 ,磁场方向垂直纸面向里,半径为b的金属圆环与磁场同心放置,磁场与环面垂直,其中 ,金属环上分别接有灯泡 ,两灯泡的电阻都为 ,一金属棒 与金属环接触良好,棒与环的电阻均不计。

图片_x0020_100029

  1. (1) 若棒以 的速率在环上向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径的瞬间, 中的感应电流的大小;
  2. (2) 撒去中间的金属棒 ,将右边的半圆环以 为轴向外翻转90°,若此后磁场随时间均匀变化,其变化率为 ,求此时通过灯泡 的感应电流。
如图所示,水平面上有两根相距 的足够长的平行金属导轨 它们的电阻可忽略不计。在 之间接有阻值为 的定值电阻, ,导体棒 ,其电阻为 ,与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度 。现施加水平向右外力作用使 的速度向右做匀速运动。求

图片_x0020_100021

  1. (1) 中产生感应电动势的大小和方向?
  2. (2) 电路中的电流多大?
  3. (3) 需要施加的水平向右外力有多大?
如图所示,两条足够长的水平平行金属导轨间距为 L,导轨上放着两根相同导体棒 ab 和 cd;每根导体棒的质量均为 m,电阻均为 R,导轨光滑且电阻不计,整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场,磁感强度为 B;开始时 ab 和 cd 的水平初速度大小分别为 2v0和 6v0 , 方向相反,求:

  1. (1) 整个过程中 ab 棒上所产生的焦耳热;
  2. (2) 当 ab 棒的速度大小变为 v0 时:

    ①回路消耗的电功率为多大?

    ②两棒间的距离相比最初增大了多少?

如图所示,导体棒ab沿水平面内的光滑平行金属导轨向右做匀速运动,速度v=6.0 m/s。两导轨左端连有电阻R,两导轨相距L=0.3 m,处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=0.1 T。则感应电动势E的大小为(    )

A . 0.18 V B . 0.20 V C . 0.30 V D . 0.40 V
下图是一种矿井直线电机提升系统的原理图,在同一竖直平面的左右两边条形区域内,有垂直平面向里和向外交替的匀强磁场,每块磁场区域的高度均为L、磁感应强度大小均为B。梯箱左右两边通过绝缘支架均固定有边长为L、匝数为n、总电阻为R的正方形导线框,线框平面与磁场垂直,上下两边水平。导线框、支架以及梯箱等的总质量为M。电机起动后两边磁场均以速度v沿竖直轨道向上匀速运动。忽略一切阻力,梯箱正常运行时防坠落装置与轨道间没有相互作用。求:

  1. (1) 电机从图示位置启动,此时导线框ABCD;①相对磁场的运动方向;②哪条边会产生感应电动势;③感应电流的方向;
  2. (2) 电机刚启动瞬间导线框ABCD所受安培力的大小;
  3. (3) 当梯箱以的速度向上运动时的加速度大小。
如图,不计电阻的金属导轨放置在磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中.竖直平面的距离为在绝缘的水平地面上,靠近但不接触;为矩形,;金属棒完全相同,长度为、质量为、单位长度的电阻为放在水平导轨上,放在倾斜导轨上,与导轨的动摩擦因数 , 最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,重力加速度为

  1. (1) 若固定以速度沿导轨向左匀速运动,求通过的电流与时间的关系式;
  2. (2) 若以某一速度开始向左匀速运动的同时释放 , 在到达前,保持静止,求运动速度的取值范围。
如图,是两根水平放置的足够长的平行金属导轨,导轨间距为L,空间内有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为B。金属棒置于导轨上且与导轨接触良好。某一时刻起金属棒受到水平恒力F(恒力F未知)作用,从静止开始向右运动至稳定状态且达到稳定状态时,金属棒恰好不滑动。已知金属棒质量均为m,与导轨之间的动摩擦因数均为且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,电阻均为R,导轨电阻不计。则下列说法正确的是( )

A . 达到稳定前棒一直做匀加速直线运动 B . 达到稳定前棒所受的摩擦力一直增大 C . 达到稳定时棒能够达到的最大速度为 D . 系统产生的总热量等于棒克服安培力做的功
如图所示,倾角的粗糙斜面上有一个质量 , 边长为1m的正方形金属线框abcd,其阻值为1.0Ω,与斜面间的动摩擦因数为0.25。边界EF上侧有垂直于斜面向上的匀强磁场。一质量为的物体用绝缘细线跨过光滑定滑轮与线框相连,连接线框的细线与斜面平行且线最初处于松弛状态。现先释放线框再释放物体,当cd边离开磁场时线框以1m/s的速度匀速下滑,在ab边运动到EF位置时,细线恰好被拉直绷紧,随即物体和线框一起匀速运动一段时间后开始做匀加速运动。已知 , 以下说法正确的是( )

A . 线圈两次匀速运动的速度大小方向均不同 B . 匀强磁场的磁感应强度为1T C . 绳子绷紧前,M自由下落高度为1.25m D . 系统在线框cd边离开磁场至重新进入磁场过程中损失的机械能等于线圈产生的焦耳热
如图所示,两平行倾斜导轨与两足够长的平行水平导轨平滑连接,导轨光滑且电阻不计,质量为m的金属棒b静止在水平导轨上,棒与导轨垂直。图中虚线右侧有范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场。质量为m的金属棒a垂直放置在倾斜导轨上并由静止释放,释放位置与水平导轨的高度差为h。金属棒a进入磁场瞬间,加速度大小为 , 之后始终未与金属棒b发生碰撞,金属棒的电阻不可忽略,重力加速度为g,则下列说法正确的是(   )

A . 金属棒a沿斜导轨下滑过程中机械能守恒 B . 金属棒a进入磁场后,组成的系统机械能守恒 C . 整个过程两金属棒产生的焦耳热之和为 D . 金属棒a的加速度大小为时,棒a的速度为
最近更新