电磁感应与电路 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.

如图所示,水平放置的平行金属导轨相距l=0.50m,左端接一电阻R=0.20欧,磁感应强度B=0.40T的匀强磁场,方向垂直于导轨平面,导体棒ab垂直放在导轨上,并能无摩擦的沿导轨滑动,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计,当ab以=4.0m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:

  1. (1) ab棒中感应点动势的大小;

  2. (2) 回路中感应电流的大小;

  3. (3) ab棒中哪端电势高;

  4. (4) 维持ab棒做匀速运动的水平外力F.

如图所示,光滑的平行金属导轨坚直放置,间距L=1m,上、下端各接有电阻R=1Ω,匀强磁场垂直于导轨平面.现将质量m=0.1kg、电阻r=0.5Ω的金属杆从导轨上方某处由静止释放,杆下落过程中始终水平并与导轨保持良好接触,且导轨足够长,若金属杆下滑的最大速度v=1m/s,求匀强磁场的磁感应强度B的大小.(g=10m/s2

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进入磁场的过程中感应电流随时间变化的规律(   )

A . B . C . D .
如图所示,边长为L、不可形变的正方形导体框内有半径为r的圆形磁场区域,其磁感应强度B随时间t的变化关系为B=kt(常量k>0).回路中滑动变阻器R的最大阻值为R0 , 滑片P位于滑动变阻器中央,定值电阻R1=R0、R2= .闭合开关S,电压表的示数为U,不考虑虚线MN右侧导体的感应电动势,则(   )

A . 电容器的a极板带正电 B . 正方形导体框中的感应电动势为kL2 C . R2两端的电压为 D . 滑动变阻器R的热功率为电阻R2的5倍
如图所示,金属杆ab以恒定的速率v在光滑平行导轨上向右滑行,设整个电路中总电阻为R(恒定不变),整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中,下列叙述正确的是(  )

A . ab杆中的电流与速率v成正比 B . 磁场作用于ab杆的安培力与速率v成正比 C . 电阻R上产生的电热功率与速率v成正比 D . 外力对ab杆做功的功率与速率v成正比
如图,足够长的光滑的平行金属导轨与水平面间的夹角是37°,导轨间距L=0.3m,电阻不计,导轨两端各接一个阻值均为2Ω的电阻R1、R2 , 导轨上放一根金属棒,其质量m=1kg,电阻r=2Ω.整个装置处在磁感强度B=1T,方向垂直导轨平面的匀强磁场中,今给金属棒一方向平行于导轨平面向上,大小为v0=12m/s的初速度,使其上滑,在棒上升到最高点的过程中,R2产生的热量是10J,(g=10m/s2 ,sin37°=0.6). 求:

  1. (1) R1及金属棒上产生的热量。
  2. (2) 棒在导轨上上滑行的距离。
  3. (3) 在上升过程中通过R2的电量。
如图所示,光滑导轨倾斜放置,其下端连接一个灯泡,匀强磁场垂直于导轨所在平面,当棒下滑到稳定状态时,小灯泡获得的功率为P,除灯泡外,其他电阻不计.要使稳定状态下灯泡的功率变为2P,下列措施正确的是(   ).

A . 一个电阻为原来一半的灯泡 B . 把磁感应强度增为原来的2倍 C . 换一根质量为原来2倍的金属棒 D . 把导轨间距减为原来的
轻质细线吊着一边长为L=0.8m的单匝正方形线圈abcd,线圈总电阻为R=1Ω。边长为d=0.4m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,磁感应强度大小随时间变化如图(乙)所示,(线圈始终保持静止). 求:

  1. (1) 线圈abcd中产生的感应电动势E大小和感应电流的方向;
  2. (2) t1=4s时,cd边所受的安培力大小及方向。
间距为L的倒U型金属导轨竖直放置,导轨光滑且电阻忽略不计,上端接一阻值为及的电阻,如图所示。垂直导轨平面分布着2019个场强为B的条形匀强磁场,磁场区域的宽度为a,相邻磁场距离为b。一根质量为m、长为2L、电阻为2r的金属棒对称放置在导轨上且与导轨始终良好接触,金属棒从距离第一磁场区域上端2a位置静止释放(设重力加速度为g),发现每次进入磁场时的速度相同。

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  1. (1) 求刚进入第1磁场区域时金属棒的感应电流大小和方向;
  2. (2) 求金属棒穿出第1个磁场区域时的速度;
  3. (3) 求金属棒在穿过2019个磁场区域过程中产生的热量;
  4. (4) 求金属棒从静止开始到穿过2019个磁场区域的时间。
如图所示,MV和PQ为水平方向足够长的两平行固定金属导轨,间距 ,电阻不计,导轨所在平面与磁感应强度 的匀强磁场垂直。质量 、电阻 的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持良好接触,金属棒和导轨间的动摩擦因数u=0.2,导轨两端接有阻值为1Ω的电阻 。对金属棒施加恒力F,金属棒ab达到稳定状态时以速率 匀速滑动,已知重力加速度

  1. (1) 求通过r的电流的大小;。
  2. (2) 求对金属棒施加的恒力F的大小;
  3. (3) 撤去恒力F到金属棒停止滑动的过程中,电路总电阻产生的热量为2.4J,求金属棒ab在导轨上滑行的距离多大?
一质量为m、电阻为r的金属杆ab,以一定的初速度v0从一光滑平行金属导轨底端向上滑行,导轨平面与水平面成30°角,两导轨上端用一电阻R相连,如图所示,磁场垂直斜面向上,导轨的电阻不计,金属杆始终与导轨接触良好,金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端时的速度大小为v,则金属杆在滑行过程中(      )

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A . 向上滑行与向下滑行的时间相等 B . 向上滑行时电阻R上产生的热量大于向下滑行时电阻R上产生的热量 C . 向上滑行与向下滑行时通过金属杆的电荷量相等 D . 向上滑行时金属杆克服安培力做的功小于向下滑行时金属杆克服安培力做的功
如图,ab、cd是电阻不计、间距为L的金属导轨,处于垂直于纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为B。ac、bd间分别连接阻值为R的电阻,阻值也为R的金属棒垂直放在导轨上,与导轨接触良好。现使MN以速度v匀速向右运动,始终垂直于导轨,A为理想电流表,求:

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  1. (1) 电流表的读数;
  2. (2) 金属棒上消耗的电功率。
如图所示,由均匀导线制成的半径为R的圆环,以速度v匀速进入一磁感应强度大小为B的匀强磁场。当圆环运动到图示位置(∠aOb=90°)时,a、b两点的电势差Uab为(   )

A . B . C . D .
如图所示,在倾角 的绝缘斜面上固定着间距为d的平行金属导轨,导轨光滑且电阻不计,上端接一阻值为R的电阻。垂直导轨平面分布着n个宽度为a的条形匀强磁场区域,磁感强度为B,相邻磁场区间距为2a。一根质量为m、长为d、电阻为r的金属棒放置在导轨上,从距离第1磁场区域上端为3a的位置由静止释放,发现每次进入磁场区域时的速度都相同。棒在运动过程中始终与导轨垂直且与导轨保持良好接触,重力加速度为g,试求:

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  1. (1) 金属棒穿过第1个磁场区域通过金属棒的电荷量;
  2. (2) 金属棒从释放至刚要进入第2个磁场区域的时间;
  3. (3) 金属棒穿过n个磁场区域过程中电阻R上产生的热量。
如图,两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ相距为L,倾角 ,N、Q间接有阻值为R的电阻,整个装置处于方向垂直导轨平面向下、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cd垂直放在导轨上,将cd由静止释放,稳定后杆以速度vm做匀速直线运动。不计导轨电阻,已知杆始终与导轨接触良好,重力加速度的大小为g,求∶

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  1. (1) cd匀速运动的速度vm的大小;
  2. (2) cd速度为 时,其加速度的大小。
如图所示,质量为m、边长为L、电阻为的正方形导线框 边悬挂在水平横梁上,所在空间存在竖直方向的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度为B。将 边提起使ad边与竖直方向成60°角,由静止释放,当线圈平面摆到竖直方向时,线框回路产生的焦耳热为Q,则这一过程中(   )

A . ab边产生的感应电流越来越大 B . ab边受安培力方向始终与它的速度方向相反 C . 通过ab横截面的电荷量为 D . 最低点时,ab边的感应电动势大小为
如图所示,一导体圆环位于纸面内, 为圆心。环内两个圆心角为90°的扇形区域(半径 )中有方向相反且与纸面垂直的匀强磁场,磁感应强度 。长为 的导体杆 可绕 转动,电阻为 端通过滑动触点与圆环接触良好。在圆心和圆环间连有电阻 。杆 以角速度 逆时针匀速转动, 时恰好在图示位置,圆环的电阻忽略不计,则杆 开始转动一周的过程中,下列说法正确的是(  )

A . 所产生电流为直流电 B . 时通过 的电流方向为 C . 时通过 的电流大小为 D . 电阻 的电功率为
如图(a)所示,平行长直金属导轨水平放置,间距为 , 导轨右端接有阻值为的电阻,导体棒垂直放置在导轨上,且接触良好,导体棒及导轨的电阻均不计,导轨间圆形区域内有方向竖直向上的匀强磁场,直径与导轨垂直,长度也为 , 从0时刻开始,磁感应强度的大小随时间变化如图(b)所示(已知);时刻,导体棒匀速向左恰好进入磁场,在时棒受到最大的安培力。棒在导轨上始终做匀速直线运动。答案可含。求:

  1. (1) 棒在运动过程中受到最大的安培力
  2. (2) 棒在运动过程中的最大电流的大小。
如图所示,两根“L”形金属导轨平行放置,间距为d,竖直导轨面与水平导轨面均足够长,整个装置处于方向竖直向上,大小为B的匀强磁场中。两导体棒ab和cd的质量均为m,阻值均为R,与导轨间的动摩擦因数均为μ。ab棒在竖直导轨平面左侧垂直导轨放置,cd棒在水平导轨平面上垂直导轨放置。当导体棒cd在水平恒力作用下以速度v0沿水平导轨向右匀速运动时,释放导体棒ab,它在竖直导轨上匀加速下滑。某时刻将导体棒加所受水平恒力撤去,经过一段时间后cd棒静止,已知此过程中流经导体棒cd的电荷量为q(导体棒ab、cd与导轨间接触良好且接触点及金属导轨的电阻不计,已知重力加速度为g),试求:

  1. (1) 导体棒ab匀加速下滑时的加速度大小;
  2. (2) 撤去水平恒力后到cd棒静止的时间内cd棒产生的焦耳热。
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