电磁感应综合问题 知识点题库

法拉第曾提出一种利用河流发电的设想，并进行了实验研究．实验装置的示意图如图所示，两块面积均为S的矩形金属板，平行、正对、竖直地全部浸在河水中，间距为d，水流速度处处相同，大小为v，方向水平．金属板与水流方向平行，地磁场磁感应强度的竖直分量为B，水的电阻率为ρ，水面上方有一阻值为R的电阻通过绝缘导线和开关S连接到两金属板上，忽略边缘效应，求：

如图所示，两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场，有一较小的三角形线框abc的ab边与磁场边界平行，现使此线框向右匀速穿过磁场区域，运动过程中始终保持速度方向与ab边垂直．则下列各图中哪一个可以定性地表示线框在上述过程中感应电流随时间变化的规律？（   ）

如图，矩形闭合线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t₁、t₂分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻，线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界OO′平行，线框平面与磁场方向垂直，设OO′下方磁场区域足够大，不计空气影响，则下列哪一个图象可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律（   ）

如图所示，在坐标xoy平面内存在B=2.0T的匀强磁场，OA与OCA为置于竖直平面内的光滑金属导轨，其中OCA满足曲线方程 ，C为导轨的最右端，导轨OA与OCA相交处的O点和A点分别接有体积可忽略的定值电阻R₁和R₂ ， 其R₁=4.0Ω、R₂=12.0Ω．现有一足够长、质量m=0.10kg的金属棒MN在竖直向上的外力F作用下，以v=3.0m/s的速度向上匀速运动，设棒与两导轨接触良好，除电阻R₁、R₂外其余电阻不计，g取10m/s² ．

求：

如图所示，固定的竖直光滑U型金属导轨，间距为L，上端接有阻值为R的电阻，处在方向水平且垂直于导轨平面、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m、电阻为r的导体棒与劲度系数为k的固定轻弹簧相连放在导轨上，导轨的电阻忽略不计．初始时刻，弹簧处于伸长状态，其伸长量为x₁= ，此时导体棒具有竖直向上的初速度v₀ ． 在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触．则下列说法正确的是（　　）

如图所示，有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域其直角边长为L，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B.边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域．取沿abcda的感应电流为正，则表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是(   )

如图甲所示，两根光滑的平行金属导轨MN、PQ相距d =0.5m，导轨与水平面成 =37°放置，斜面内匀强磁场的磁感应强度B₁=1T，方向垂直导轨平面向下，质量为m=0.1kg的导体棒ab垂直于MN、PQ放在导轨上，与导轨接触良好，导轨间接有R=0.5 的电阻，其它电阻均不计。整个运动过程中棒ab一直与导轨垂直，取sin37°=0.6。

一矩形线圈abcd位于一随时间变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面向里(如图甲所示)，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示．以I表示线圈中的感应电流(图甲中线圈上箭头方向为电流的正方向)，则图中能正确表示线圈中电流I随时间t变化规律的是(   )

两根相距为 的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。质量均为 的金属细杆 、 与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为 ，每根杆的电阻均为 ，导轨电阻不计。整个装置处于磁感应强度大小为 ，方向竖直向上的匀强磁场中。当 杆在平行于水平导轨的拉力 作用下以速度 沿水平方向的导轨向右匀速运动时， 杆正以速度 沿竖直方向的导轨向下匀速运动，重力加速度为 。则以下说法正确的是（    ）

电磁缓冲车是利用电磁感应原理进行制动缓冲，它的缓冲过程可以等效为：小车底部安装有电磁铁(可视为匀强磁场)，磁感应强度大小为B，方向竖直向下。水平地面埋着水平放置的单匝闭合矩形线圈abcd，如图甲所示。小车沿水平方向通过线圈上方，线圈与磁场的作用连同其他阻力使小车做减速运动，从而实现缓冲，俯视图如图乙所示。已知线圈的总电阻为r，ab边长为L(小于磁场的宽度)。小车总质量为m，受到的其他阻力恒为F，小车上的磁场边界MN与ab边平行，当边界MN刚抵达ab边时，速度大小为v₀。求：

如图，条形磁铁在固定的水平闭合导体圆环正上方，从离地面高h处由静止开始下落，下落过程中始终保持竖直方向，并从圆环中心穿过，最后落在水平地面上。条形磁铁A、B两端经过线圈平面时的速度分别为v₁、v₂ ， 线圈中的感应电流分别为I₁、I₂ ， 电流的瞬时功率分别为P₁、P_2.不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（   ）

图中 MN 和 PQ 为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距 l 为 0.40m，电阻不计。导轨所在平面与磁感应强度 B 为 0.50T 的匀强磁场垂直。一质量为 m（未知）、电阻不计的金属杆 ab 始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触。导轨上端接有阻值为3.0Ω 的电阻 R。金属杆 ab 由静止释放，经过一段时间的运动后，杆 ab 达到稳定状态时，以速率 v_m=7.5m/s 匀速下滑。重力加速度 g 取 10m/s² ， 试求：

如图所示，两根足够长且电阻不计的光滑平行金属导轨与水平面之间的倾角 ，两导轨间距离为L，下端接有阻值为R的电阻。导轨上质量为m、长度为L，电阻为R的金属棒 与一个上端固定、劲度系数为k的轻质绝缘弹簧相接，整个装置处于磁感应强度为B匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上。现金属棒从弹簧原长处获得初速度 开始运动，假设金属棒运动过程中始终与导轨垂直并保持良好接触，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，则（   ）

空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，一圆形硬质导线固定在纸面内，如图（甲）所示。磁感应强度B随时间t的变化关系如图（乙）所示， 时刻磁场方向垂直纸面向里。取纸面内垂直 连线向上为安培力的正方向，在 时间内，圆形导线劣弧 受到该磁场对它的安培力F随时间t的变化关系图为（   ）

如图甲所示，固定平行金属导轨 、 与水平面成 角倾斜放置，其电阻不计，相距为 ，导轨顶端与电阻R相连， 。在导轨上垂直导轨水平放置一根质量为 、电阻为 的导体棒 。 距离导轨顶端 ，导体棒与导轨间的动摩擦因数 ；在装置所在区域加一个垂直导轨平面向上的磁场，其磁感应强度B和时间t的函数关系如图乙所示。（g取 ）

如图所示，光滑水平桌面上固定放置的长直导线中通以大小为I的稳恒电流，桌面上导线的右侧距离通电长直导线2l处有两线框abcd、a′b′c′d′正以相同的速度v₀经过虚线MN向左运动，MN平行长直导线，两线框的ad边、a′d′边与MN重合，线框abcd、a′b′c′d′是由同种材料制成的质量相同的单匝正方形线框，边长分别为l、2l，已知通电长直导线周围磁场中某点的磁感应强度 (式中k为常量，r表示该点到长直导线的距离)。下列说法正确的是（   ）

如图所示，足够长的光滑金属导轨MN、PQ相互平行，间距为L，导轨平面与水平面成θ角（0°<θ><90°），磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直。导轨电阻不计，上端接入阻值为R的定值电阻，今有一质量为m、内阻为r的金属棒ab垂直于导轨放置，并由静止开始下滑，设磁场区域无限大，当金属棒下滑达到最大速度v_m时，运动的位移为x。重力加速度为g，则以下说法正确的是（   ）

如图甲所示，两根足够长、间距L=1m、电阻不计的光滑平行导轨水平固定，在导轨的左侧接R=2Ω的定值电阻，质量m=1kg，电阻r=0.5Ω的金属杆ab垂直导轨水平放置，磁感应强度B=2T的有界匀强磁场垂直于导轨平面。现用水平恒力F=4N向右拉动金属杆，使其由静止开始运动。若金属杆初始时距离磁场边界s₁=0.5m，进入磁场瞬间撤去外力。

如图所示：两条光滑平行金属导轨水平固定，导轨电阻忽略不计，虚线ab、cd均与导轨垂直，在ab与cd之间存在有垂直于轨道所在平面向里的匀强磁场。将两根相同的导体棒PQ，MN平行于ab放置在导轨上，两者始终与导轨垂直且接触良好。现在对PQ、MN施加相同的恒力F作用，先后自导轨上同一位置由静止开始运动。已知PQ进入磁场时加速度恰好为零。从PQ进入磁场开始计时，到MN离开磁场区域为止，PQ的运动速度v、流过PQ的电流I随时间t变化的图象可能正确的是（   ）

神舟十二号乘组在与香港大中学生进行的天地连线中，聂海胜示范了太空踩单车。太空自行车是利用电磁力增加阻力的一种体育锻炼器材。某同学根据电磁学的相关知识，设计了这样的单车原理图：其中圆形结构为金属圆盘，当航天员踩脚踏板时，金属圆盘随之旋转。则下列设计中可行的方案有（   ）