电磁感应综合问题 知识点题库

如图,两平行金属导轨位于同一水平面上,相距,左端与一电阻R相连;整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向竖直向下。一质量为m的导体棒置于导轨上,在水平外力作用下沿导轨以速度匀速向右滑动,滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好。已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为,重力加速度大小为g,导轨和导体棒的电阻均可忽略。求

  1. (1) 电阻R消耗的功率;

  2. (2) 水平外力的大小。

如图所示,在倾角θ=30°,相距L=1m的光滑轨道上端连有一电阻R=9Ω,整个轨道处于垂直轨道方向的磁感应强度B=1T的匀强磁场中,现在轨道上由静止释放一质量m=100g,电阻r=lΩ的金属棒,当棒下滑s=5m时恰好达到最大速度,不计导轨电阻.求:

  1. (1) 棒下滑的最大速度.

  2. (2) 棒下滑的速度为3m/s时棒的加速度大小为多少

  3. (3) 电阻R在这个过程中产生的热量.

如图甲所示,光滑导轨水平放置在与水平方向夹60度角斜向下的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示(规定斜向下为正方向),导体棒ab垂直导轨放置,除电阻R的阻值外,其余电阻不计,导体棒ab在水平外力作用下始终处于静止状态.规定a→b的方向为电流的正方向,水平向右的方向为外力的正方向,则在0~t时间内,能正确反映流过导体棒ab的电流i和导体棒ab所受水平外力F随时间t变化的图象是(   )

A . B .    C . D .

如图甲所示,光滑金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角,M、P两端接一电阻R,整个装置处于方向垂直导轨平面上的匀强磁场中.t=0时对金属棒施加一平行于导轨的外力F,使金属棒ab由静止开始沿导轨向上运动,导轨电阻忽略不计.已知通过电阻R的感应电流I随时间t变化的关系如图乙所示.下列关于棒运动速度v、外力F、流过R的电量q以及闭合回路中磁通量的变化率 随时间变化的图象正确的是(   )

A . B . C . D .
如图甲所示,在圆形线框的区域内存在匀强磁场,开始时磁场垂直于纸面向里.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I (取逆时针方向为正方向)随时间t的变化图线是(   )

A . B . C . D .
如图所示,A、B两个闭合线圈用同样的导线制成,匝数都为10匝,半径rA=2rB , 图示区域内有磁感应强度均匀减小的匀强磁场,则A、B线圈中产生的感应电动势之比为EA:EB=,线圈中的感应电流之比为IA:IB=

如图所示,一根空心铝管竖直放置,把一枚小圆柱形的永磁体从铝管上端由静止释放,经过一段时间后,永磁体穿出铝管下端口.假设永磁体在铝管内下落过程中始终沿着铝管的轴线运动,不与铝管内壁接触,且无翻转.忽略空气阻力,则下列说法中正确的是(  )

A . 若仅增强永磁体的磁性,则其穿出铝管时的速度变小 B . 若仅增强永磁体的磁性,则其穿过铝管的时间缩短 C . 若仅增强永磁体的磁性,则其穿过铝管的过程中产生的焦耳热减少 D . 在永磁体穿过铝管的过程中,其动能的增加量等于重力势能的减少量
如图甲,线圈A(图中实线,共100匝)的横截面积为0.3m2 , 总电阻r=2Ω,A右侧所接电路中,电阻R1=2Ω,R2=6Ω,电容C=3μF,开关S1闭合.A中有横截面积为0.2m2的区域C(图中虚线),C内有图乙所示的变化磁场,t=0时刻,磁场方向垂直于线圈平面向里.下列判断正确的是(   )

A . 闭合S2、电路稳定后,通过R2的电流由b流向a B . 闭合S2、电路稳定后,通过R2的电流大小为0.4A C . 闭合S2、电路稳定后再断开S1 , 通过R2的电流由b流向a D . 闭合S2、电路稳定后再断开S1 , 通过R2的电荷量为7.2×106C
一直升机停在南半球的地磁极上空。该处地磁场的方向竖直向上,磁感应强度为B。直升机螺旋桨叶片的长度为L,螺旋桨转动的频率为f,顺着地磁场的方向看螺旋桨,螺旋桨顺时针方向转动。螺旋桨叶片的近轴端为a,远轴端为b。如果忽略a到转轴中心线的距离,用E表示每个叶片中的感应电动势,如图所示,则(   )

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A . B . C . a点电势低于b点电势 D . a点电势高于b点电势
如图所示,水平向左的匀强磁场的磁感应强度大小为B,磁场中固定着两个水平放置的相同金属圆环,两金属圆环通过导线与阻值为R的电阻和理想电压表相连,两金属圆环的圆心在同一竖直线上。现有一导体棒在外力作用下以大小为ω的角速度沿金属圆环内侧逆时针(俯视)匀速转动,转动过程中导体棒始终处于竖直状态并且上下两端始终与金属圆环接触良好,导体棒的长度为L,电阻为r,金属圆环的半径为 ,金属圆环与导线的电阻不计,初始时导体棒在图示位置,速度与磁感线垂直。以下说法正确的是(   )

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A . 导体棒转每转动一周电流方向改变一次 B . 导体棒转过 时产生的电动势为 C . 电压表的示数为 D . 导体棒转动一周外力做功为
如图所示,电阻可忽略的粗糙平行金属导轨足够长,两导轨间距L=0.5m,导轨倾角为30°,导轨上端ab接一阻值R=1.5Ω的电阻,已知导体棒与导轨间动摩擦因数为 磁感应强度B0=1T的匀强磁场垂直轨道平面向上。电阻r=0.5Ω、质量m=0.5kg的金属棒与轨道垂直且接触良好,从轨道上端ab处由静止开始下滑至速度达到最大的过程中金属棒下滑的高度为h=12m,重力加速度为g=10m/s2

  1. (1) 金属棒下滑过程中速度最大是多少?
  2. (2) 金属棒在此过程中克服安培力做的功是多少?
  3. (3) 达到最大速度后,磁感应强度发生变化使回路中不产生感应电流,则磁感应度随时间怎样变化。
如图1所示,U形金属导轨固定在绝缘水平面上,处在垂直于水平面向下的匀强磁场中,匀强磁场随时间变化如图2所示。一根质量为m的金属棒 垂直放在导轨上与导轨接触良好,刚好组成一个边长为L的正方形闭合回路。 时刻,金属棒刚好要滑动。已知金属棒接人电路的电阻为R,金属导轨的电阻不计,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,求:

  1. (1) 金属棒没有动时,金属棒中的感应电流大小及方向;
  2. (2) 时间内,通过金属棒横截面的电荷量及金属棒中产生的焦耳热;
  3. (3) 金属棒与导轨间的动摩擦因数。
如图所示,在水平面内固定着两根平行且足够长的光滑金属导轨,导轨间距L=2m,在虚线ab右侧存在垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度B=1T,在导轨左端连接一个额定电压为3V的小灯泡(小灯泡电阻不变)。一根电阻为1.5Ω、长度也为L的金属棒在外力F的作用下以3m/s的速度进入磁场并匀速运动,小灯泡随即保持正常发光,金属棒与导轨始终保持良好接触,不计空气阻力。求:

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  1. (1) 小灯泡的额定功率P;
  2. (2) 外力F的大小。
如图,两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ相距为L,倾角 =30°,N、Q两点间接有阻值为R的电阻,整个装置处于垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。质量为m、长为L、阻值为R的金属杆放在导轨上,与导轨接触良好。t= 0时,用一沿导轨向下的变力F拉金属杆,使金属杆从静止开始沿导轨向下做加速度为g的匀加速直线运动。已知重力加速度的大小为g,不计导轨电阻,求∶

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  1. (1) 金属杆下滑距离d时,电阻R两端的电压;
  2. (2) 拉力F随t变化的关系式。
如图所示,无限长金属导轨 固定在倾角为 的光滑绝缘斜面上,轨道间距 ,底部接入一阻值为 的定值电阻,上端开口。垂直斜面向上的匀强磁场的磁感应强度 。一质量为 的金属棒 与导轨接触良好, 与导轨间的动摩擦因数 在导轨间的电阻 ,电路中其余电阻不计。现用一质量为 的物体 通过一不可伸长的轻质细绳绕过光滑的定滑轮与 相连。由静止释放 ,当 下落高度 时, 开始匀速运动(运动中 始终垂直导轨,并接触良好)。不计空气阻力, ,取 。求∶

  1. (1) 棒沿斜面向上运动的最大速度
  2. (2) 棒从开始运动到匀速运动的这段时间内,通过电阻 的电荷量 和电阻 上产生的焦耳热
如图甲是法拉第发明的铜盘发电机,也是人类历史上第一台发电机。利用这个发电机给平行金属板电容器供电,如图乙。已知铜盘的半径为L,加在盘下侧的匀强磁场磁感应强度为B1 , 盘匀速转动的角速度为ω,每块平行板长度为d,板间距离也为d,板间加垂直纸面向内、磁感应强度为B2的匀强磁场。下列选项正确的是(   )

A . 若圆盘按照图示方向转动,那么平行板电容器C板电势高 B . 铜盘产生的感应电动势为 C . 若一电子从电容器两板中间水平向右射入,恰能匀速直线运动从右侧水平射出,则电子射入时速度为 D . 若有一带负电的小球从电容器两板中间水平向右射入,在复合场中做匀速圆周运动又恰好从极板右侧射出,则射入的速度
如图所示,两间距为L的光滑导轨水平放置在竖直向下的磁场中,磁感应强度随位置坐标x按(k为已知的正常量)的规律变化.一电容为C的电容器与导轨左端相连,导轨上有一质量为m的金属棒与x轴垂直,时刻金属棒在外力F的作用下从O点开始以速度向右匀速运动,忽略所有电阻,电容器耐压值很大,不会被击穿.求:

  1. (1) 在时刻导体棒切割磁感线产生的电动势的大小和感应电流的方向;
  2. (2) 在时刻电容器所带的电荷量;
  3. (3) 通过金属棒的电流大小。
如图所示,在光滑水平面上,固定的光滑导体棒MN的右侧存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B,导体棒的左侧紧靠导体棒对称放置“V”字形框架,“V”字形框架的顶角。现用一水平向右的力以速度v匀速拉动框架进入磁场,框架与导体棒接触良好,“V”字形框架和导体棒MN材料和粗细完全相同,已知“V”字形框架的两边长度均为L,单位长度的电阻为k,求:

  1. (1) 当ac边一半长度进入磁场时,导体棒与“V”字形框架两接触点的电势差为多大;
  2. (2) 当ac边刚好完全进入磁场时,回路内的发热功率为多大。
如图甲所示,面积为0.2m2的100匝线圈处在匀强磁场中,线圈电阻r=4Ω,磁场方向垂直于线圈平面向里,已知磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示,定值电阻R=6Ω。下列说法正确的是(   )

A . 线圈中产生的感应电动势均匀增大 B . 线圈有扩张的趋势 C . 点电势比点电势低 D . 内通过电阻的电荷量为
如图,从匀强磁场中把不发生形变的矩形线圈匀速拉出磁场区,若两次拉出的速度之比为 , 则两次线圈所受外力大小之比为(   )

A . B . C . D .
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