电磁感应中磁变类问题 知识点题库

如图所示,PQMN为水平平行放置的金属导轨,相距L=1m.PM间接有一个电动势为E=6V,内阻r=1Ω的电源和一只滑动变阻器.导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为m=0.2kg,棒的中点用细绳经定滑轮与物体相连,物体的质量M=0.3kg.棒与导轨的动摩擦因数为μ=0.5(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,导轨与棒的电阻不计,g取10m/s2),匀强磁场的磁感应强度B=2T,方向竖直向下,为了使物体保持静止,滑动变阻器连入电路的阻值不可能的是(     )

A . B . C . D .
如图所示,匝数N=100匝、截面积S=0.2m2、电阻r=0.5Ω的圆形线圈MN处于垂直纸面向里的匀强磁场内,磁感应强度随时间按B=0.6+0.02t(T)的规律变化,处于磁场外的电阻R1=3.5Ω,R2=6Ω,电容C=30μF,开关S开始时未闭合,求:

  1. (1) 闭合S后,线圈两端M、N两点间的电压UMN和电阻R2消耗的电功率;

  2. (2) 闭合S一段时间后又打开S,则S断开后通过R2的电荷量为多少?

截面积为0.2m2的100匝圆形线圈A处在匀强磁场中,磁场方向垂直线圈平面向里,如图所示,磁感应强度正按 =0.02T/s的规律均匀减小,开始时S未闭合.R1=4Ω,R2=6Ω,C=30µF,线圈内阻不计.求:

  1. (1) S闭合后,通过R2的电流大小;

  2. (2) S闭合后一段时间又断开,则S切断后通过R2的电量是多少?

轻质细线吊着一质量为m=0.32kg,边长为L=0.8m、匝数n=10的正方形线圈总电阻为r=1Ω.边长为 的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧,如图甲所示.磁场方向垂直纸面向里,大小随时间变化如图乙所示,从t=0开始经t0时间细线开始松弛,g=10m/s2 . 求:

  1. (1) 在前t0时间内线圈中产生的电动势;

  2. (2) 在前t0时间内线圈的电功率;

  3. (3) 求t0的值.

等离子气流由左方连续以v0射入P1和P2两板间的匀强磁场中,ab直导线与P1、P2相连接,线圈A与直导线cd连接.线圈A内有随图2所示的变化磁场,且磁场B的正方向规定为向左,如图1所示,则下列叙述正确的是(  )

A . 0~1s内ab、cd导线互相排斥 B . 1~2s内ab、cd导线互相吸引 C . 2~3s内ab、cd导线互相吸引 D . 3~4s内ab、cd导线互相排斥
如图所示,条形磁铁用细线悬挂于O点,一金属圆环放置在O点正下方的水平绝缘桌面上.现将磁铁拉至左侧某一高度后由静止释放,磁铁在竖直面内摆动,在其第一次摆至右侧最高点的过程中,圆环始终静止.下列说法正确的是 (    )

A . 磁铁始终受到圆环的斥力作用 B . 圆环中的感应电流方向保持不变 C . 桌面对圆环始终有摩擦力作用 D . 磁铁在O点两侧最高点的重力势能不相等
面积S=0.2m2、n=100匝的圆形线圈,处在如图所示的磁场内,磁感应强度随时间t变化的规律是B=0.02t,R=3Ω,C=30μF,线圈电阻r=1Ω,求:

  1. (1) 通过R的电流方向和4s内通过导线横截面的电荷量.
  2. (2) 电容器的电荷量.
如图所示,面积为0.2 m2的100匝线圈处在匀强磁场中,磁场方问垂直于线圈平面,已知磁感应强度随时间变化的规律为B=(2+0.2t)T,定值电阻R1=6Ω,线圈电阻R2=4Ω,求:

  1. (1) a点,b点哪个点电势高?
  2. (2) 回路的感应电动势?
  3. (3) a、b两点间电压Uab
如图1所示,在竖直方向分布均匀的磁场中水平放置一个金属圆环,圆环所围面积为 ,圆环电阻为 。在第1s内感应电流I沿顺时针方向磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图2所示(其中在4~5s的时间段呈直线).则(   )

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A . 在0~5s时间段,感应电流先减小再增大 B . 在0~2s时间段感应电流沿顺时针,在2~5s时间段感应电流沿逆时针 C . 在0~5s时间段,线圈最大发热功率为5.0×10-4W D . 在0~2s时间段,通过圆环横截面的电量为5.0×10-1C
如图甲所示,在粗糙的水平而上有一滑板,滑板上固定着一个用粗细均匀的导线绕成的正方形闭合线圈,匝数N=10,边长L=0.4m,总电阻R=1Ω,滑板和线圈的总质量M =2kg,滑板与地面间的动摩擦因数μ=0.5,前方有一长4L、高L的矩形区域,其下边界与线圈中心等高,区域内有垂直线圈平面的水平匀强磁场,磁感应强度大小按如图乙所示的规律变化,现给线圈施加一水平拉力,使线圈以速度v =0.4m/s匀速通过矩形磁场t=0时刻,线圈右侧恰好开始进入磁场.g=l0m/s2.求:

  1. (1) t =0.5s时线圈中通过的电流;
  2. (2) 线圈全部进入磁场区域前的瞬间所需拉力的大小;
  3. (3) 在t=1s至t=3s的这段时间内,线圈穿过磁场区域的过程中拉力所做的功.
如图所示,匀强磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B0.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周,在线框中产生感应电流.现使线框保持图中所示位置,磁感应强度大小随时间线性变化.为了产生与线框运动过程中同样大小的电流,磁感应强度随时间的变化率  的大小应为(   )

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A . B . C . D .
轻质细线吊着一质量为m=2.0 kg、边长为L=1 m、匝数n=20的正方形线圈,其总电阻为r=1 Ω.在线圈的中间位置以下区域分布着磁场,如图甲所示.磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示.(g=10 m/s2)

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  1. (1) 判断线圈中产生的感应电流的方向是顺时针还是逆时针;
  2. (2) 求线圈的电功率;
  3. (3) 求在t=4 s时轻质细线的拉力大小.
如图所示,用两根材料、粗细、长度完全相同的导线,绕成匝数分别为n1=50和n2=100的圆形闭合线圈A和B,两线圈平面与匀强磁场垂直。若磁感应强度随时间均匀变化时,则两线圈中的感应电流之比IA:IB为(   )

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A . 1:4 B . 4:1 C . 1:2 D . 2:1
英国物理学家麦克斯韦认为,磁场变化时会在空间激发感生电场.如图所示,一个半径为r的绝缘细圆环水平放置,环内存在竖直向上的匀强磁场B,环上套一带电荷量为+q的小球,已知磁感应强度B随时间均匀增加,其变化率为k,若小球在环上运动一周,则感生电场对小球的作用力所做功的大小是(   )

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A . 0 B . 图片_x0020_2136906830 r2qk/2 C . 2πr2qk D . πr2qk
如图(a)所示,一个电阻值为R,匝数为n的圆形金属线与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路.线圈的半径为r1 . 在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示.图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0. 导线的电阻不计.求0至t1时间内

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  1. (1) 通过电阻R1上的电流大小和方向;
  2. (2) 通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量.
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、P2.不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是(   )

A . 从上往下看,I2的方向为顺时针 B . I1:I2=v1:v2 C . P1:P2=v1:v2 D . 磁铁落地时的速率为
如图a所示,正方形硬质金属框ABCD固定放置,虚线位于线框中间,虚线左侧存在垂直于金属框平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t的变化规律如图b所示。已知金属框的电阻R=0.5Ω,边长l= 1m。求∶

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  1. (1) 0~ 2s内,金属框内感应电动势E的大小;
  2. (2) t= 1s时,金属框AD边受到安培力F的大小和方向。
如图甲所示,一个刚性圆形线圈与电阻R构成闭合回路,线圈平面与所在处的匀强磁场方向垂直,磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示。关于线圈中产生的感应电动势e、电阻R消耗的功率P随时间t变化的图象,下列可能正确的有()

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A . 图片_x0020_100002 B . 图片_x0020_898790018 C . 图片_x0020_100004 D . 图片_x0020_1155003848
如图甲所示,在绝缘光滑水平桌面上,以O为原点、水平向右为正方向建立x轴,在区城内存在方向竖直向上的匀强磁场。桌面上有一边长、电阻的正方形线框abcd,当平行于磁场边界的cd边进入磁场时,在沿x方向的外力F作用下以的速度做匀速运动,直到ab边进入磁场时撤去外力。若以cd边进入磁场时作为计时起点,在内磁感应强度B的大小与时间t的关系如图乙所示,线框始终做匀速运动。

  1. (1) 求外力F的大小;
  2. (2) 求在内导线框中产生的热量Q;
  3. (3) 若在内匀强磁场的磁感应强度发生连续变化(图乙中未画出),线框仍以的速度做匀速运动,则时的磁感应强度B多大?
如图1所示,两条平行光滑水平导轨间距为 , 左侧弯成竖直面内的四分之一圆弧,其半径也为 , 右侧折成倾斜导轨,其倾角。导轨水平部分有竖直向上的匀强磁场,以导体杆释放开始计时,磁感应强度随时间变化规律如图2所示。导体棒固定在圆弧导轨最高点,固定在水平导轨上,与圆弧底端相距为 , 导体棒长均为、电阻均为 , 质量分别为。现从静止释放导体棒 , 当到达圆弧底端时立即释放导体棒。已知 , 水平导轨长度足够两导体棒在磁场中达到稳定状态,且两棒在水平导轨上不会相撞,不计导轨电阻和空气阻力,取。求:

  1. (1) 导体棒在圆弧导轨上运动的过程中,导体棒中产生的焦耳热
  2. (2) 两棒在水平导轨上运动过程中通过导体棒截面的电荷量
  3. (3) 若倾斜导轨足够长,且导体棒落在倾斜导轨上立即被锁定,求导体棒最终静止时的水平间距
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