电磁感应与电路 知识点题库

高频焊接原理示意图如图所示,线圈通以高频交流电,金属工件的焊缝中就产生大量焦耳热,将焊缝处金属熔化,要使焊接处产生的热量较大可采用的方法是(    )

A . 增大交变电流的电压 B . 增大交变电流的频率 C . 增大焊接缝的接触电阻 D . 减小焊接缝的接触电阻
如图所示,有一磁感应强度大小为B的水平匀强磁场,其上下水平边界的间距为H;磁场的正上方有一长方形导线框,其长和宽分别为L、d(d<H),质量为m,电阻为R.现将线框从其下边缘与磁场上边界间的距离为h处由静止释放,测得线框进入磁场的过程所用的时间为t.线框平面始终与磁场方向垂直,线框上下边始终保持水平,重力加速度为g.求:

  1. (1) 线框下边缘刚进入磁场时线框中感应电流的大小和方向;

  2. (2) 线框的上边缘刚进磁场时线框的速率v1

  3. (3) 线框下边缘刚进入磁场到下边缘刚离开磁场的全过程中产生的总焦耳热Q.

如图所示,两足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距为L,一理想电流表与两导轨相连,匀强磁场与导轨平面垂直.一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放.导体棒进入磁场后,流经电流表的电流逐渐减小,最终稳定为I.整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,且始终保持水平,不计导轨的电阻.求:

  1. (1) 磁感应强度的大小B;
  2. (2) 电流稳定后,导体棒运动速度的大小v;
  3. (3) 流经电流表电流的最大值Im
如图所示,匝数为n=200、面积为S=0.625m2、电阻为r=0.5Ω的圆形线圈处于方向垂直纸面向里的匀强磁场内,磁感应强度大小随时间按B=0.08t+1.6(T)的规律变化,处于磁场外的电阻R1=4.5Ω,R2=5Ω,电容器的电容C=500μF,开关S闭合一段时间后,下列说法正确的是(   )

A . 线圈两端M、N间的电压为9.5V B . 线圈中的电流方向为顺时针 C . 若将电阻R1短路,则该电路的输出功率变大 D . 现断开开关S,则通过电阻R2的电荷量为2.5×103C
如图所示,足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度L=0.4m,一端连接R=1Ω的电阻。导线所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=1T.导体棒MN放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力F作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度v=5m/s。求:

  1. (1) 感应电动势E和感应电流I;
  2. (2) 拉力F的大小;
如图,MN和PQ是电阻不计的平行金属导执,其间距为L,导轨弯曲部分光滑,平直部分粗糙,固定在水平面上,右端接一个阻值为R的定值电阻,平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场,质量为m、电阻也为R的金属棒从高为h处由静止释放,到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为m,金属棒与导轨间接触良好,则金属棒穿过磁场区域的过程中(重力加速度为g)( )

A . 金属棒中的最大电流为 B . 金属棒克服安培力做的功为mgh C . 通过金属棒的电荷量为 D . 金属棒产生的电热为
如图,直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向平行于ab边向上.当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时,a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc . 已知bc边的长度为l.下列判断正确的是(   )

A . Ua>Uc , 金属框中无电流 B . Ub>Uc , 金属框中电流方向沿a﹣b﹣c﹣a C . Ubc=﹣ Bl2ω,金属框中无电流 D . Ubc= Bl2ω,金属框中电流方向沿a﹣c﹣b﹣a
如图,两根完全相同的 光滑圆孤金属导轨平行固定放置,水平间距为L、半径为r,其上端cd间外接一阻值为R的定值电阻。abcd所围成的区域处在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一金属杆以水平速度 从导轨最低点ab处滑入,并在外力作用下沿导轨故匀速圆周运动到达cd位置,运动过程中金属杆始终与导轨垂直并接触良好,不计导轨和金属杆的电阻,则在该过程中(   )

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A . 通过R的电流大小逐渐减小 B . 金属杆刚滑入时R的电功率为 C . 通过R的电量为 D . R产生的热量为
如图(a),一水平面内固定有两根平行的长直金属导轨,导轨间距为L;两根相同的导体棒M、N置于导轨上并与导轨垂直,长度均为L;棒与导轨间的动摩擦因数为µ(最大静摩擦力等于滑动摩擦力);整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。从t=0时开始,对导体棒M施加一平行于导轨的外力F,F随时间变化的规律如图(b)所示。已知在t0时刻导体棒M的加速度大小为µg时,导体棒N开始运动。运动过程中两棒均与导轨接触良好,重力加速度大小为g,两棒的质量均为m,电阻均为R,导轨的电阻不计。求:

  1. (1) t0时刻导体棒M的速度vM
  2. (2) 0~t0时间内外力F的冲量大小;
  3. (3) 0~t0时间内导体棒M与导轨因摩擦产生的内能。
如图所示,当导线ab在电阻不计的金属导轨上滑动时,线圈C向右摆动,则ab的运动情况是(   )

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A . 向左或向右做匀速运动 B . 向左或向右做减速运动 C . 向左或向右做加速运动 D . 只能向右做匀加速运动
如图所示,单匝线圈ABCD在外力作用下先以速度v向右匀速进入匀强磁场,又以速度2v匀速进入同一匀强磁场,则第一次与第二次进入磁场的比值,下列说法正确的是(  )

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A . 线圈中的感应电流之比1:2 B . 外力做功的最大功率之比4:1 C . 线圈中产生热量之比2:1 D . 线圈中通过的电荷量之比1:1
如图甲所示,光滑平行金属导轨水平放置,轨间距为L=0.1m,两导轨间有磁感应强度为B的竖直方向的有界匀强磁场(虚线右侧为磁场区)。金属棒Q放置在导轨上,棒的中点与一水平固定的力传感器连接在一起。质量为m=0.1kg的金属棒P以速度vo向右进入磁场区域,两棒始终与导轨垂直且接触良好,两棒未发生碰撞,两棒接入电路中的电阻均为R=0.8Ω其余部分电阻不计。刚进入磁场时P棒的发热率为20W,整个运动过程中力传感器读数F随时间t的变化曲线如图乙。(力传感器受到拉力时读数为正值,受到压力时读数为负值)下列说法正确的是( )

A . 磁场的方向一定竖直向上 B . 金属棒P的初速度v0小为2m/s C . 磁感应强度B的大小为20 D . P棒运动的整个过程中通过金属棒Q的电量为0.05C
如图所示,一个绕圆心轴MN匀速转动的金属圆盘,匀强磁场垂直于圆盘平面,磁感应强度为B,圆盘中心C和圆盘边缘D通过电刷与螺线管相连,圆盘转动方向如图所示,则下述结论中正确的是(   )

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A . 圆盘上的电流由圆心流向边缘 B . 圆盘上的C点电势低于D点电势 C . 金属圆盘上各处电势相等 D . 螺线管产生的磁场,F端为N极
如图所示,匝数为N、电阻为r、面积为S的圆形线圈P放置于匀强磁场中,磁场方向与线圈平面垂直,线圈P通过导线与阻值为R的电阻以及两平行金属板相连,两金属板之间的距离为d,两板间有垂直纸面的恒定匀强磁场.当线圈P所在位置的磁场均匀变化时,一质量为m、带电荷量大小为q的油滴在两金属板之间的竖直平面内做圆周运动.重力加速度为g,求:

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  1. (1) 流过电阻R的电流;
  2. (2) 线圈P所在磁场磁感应强度的变化率.
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,在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一半径为L的金属圆环。电阻为r0的金属棒OA以O为轴可以在电阻为4r0的圆环上滑动,外电阻R1=R2=4r0 , 其他电阻不计。如果OA棒以某一角速度匀速转动时电阻R1的电功率最小值为P0

  1. (1) 画出等效电路图;
  2. (2) 求OA棒匀速转动的角速度。
如图所示,水平面上固定两根光滑平行的长直导轨,间距为l,电阻可忽略不计,导轨之间有竖直方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B。导轨上静置两根导体棒a和b,质量均为m,每根导体棒有效电阻均为R,现用等大的恒力F同时向左右两边拉a和b,导体棒与导轨始终垂直,经时间t两棒刚好达到最大速度,则下列说法正确的是(   )

A . 最大速度为 B . 此过程通过回路某一横截面的电荷量为 C . 此过程拉力做的总功为 D . 此过程产生的焦耳热为
如图所示,光滑水平导轨置于匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B,左侧导轨间距为L,右侧导轨间距为2L,导轨均足够长。质量为m的导体棒ab和质量为2m的导体棒cd 均垂直于导轨放置,处于静止状态。ab接入电路的电阻为R,cd接入电路的电阻为2R,两棒始终在对应的导轨部分运动,并始终与导轨垂直且接触良好,导轨电阻不计。现瞬间给cd一水平向右的初速度 , 则对此后的运动过程,下列说法正确的是(   )

A . 导体棒ab和cd组成的系统动量守恒 B . cd棒最终的速度为v0 C . 全过程中,通过导体棒cd的电荷量为 D . 从cd获得初速度到二者稳定运动,此过程系统产生的焦耳热为
如图所示,两根完全相同的金属导轨平行固定,导轨间距L=2m,不计导轨电阻。导轨由三部分组成,MM′左侧部分光滑(MM′为倾斜部分水平末端),MG、M′G′在水平面内,GH、G′H′部分是半径为r=0.1m的四分之一圆光滑轨道,G′刚好在圆心O正上方,所有交接处平滑连接。HH′间串联R=0.2Ω的电阻,PP′GG′区域有磁感应强度大小B=0.2T,方向竖直向上的矩形匀强磁场。PP′、GG′间距x1=1.25m,M′G′、MG长度x=4.75m,两导体棒ab质量均为m=1kg,电阻分别为Ra=0.2Ω、Rb=0.1Ω。a、b与金属导轨水平部分滑动摩擦因数μ=0.1。初始时刻b静止在MM′处,将a从距水平面高h=0.8m的导轨上水平静止释放,a沿导轨滑下后与b在MM′处发生弹性碰撞,b最终从GG′处刚好无压力水平飞出(运动过程中导体棒与导轨始终垂直并接触良好,重力加速度g=10m/s2),求:

  1. (1) a、b刚碰后b的速度大小v1和b水平飞出时的速度大小v3
  2. (2) b运动过程中,R上产生的焦耳热QR;
  3. (3) b在MM′到GG′段平均速度大小v。
如图,两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨,固定在同一水平面上,其间距为1m,左端通过导线连接一个的定值电阻。整个导轨处在磁感应强度大小的匀强磁场中,磁场方向竖直向下,质量、长度L=1m、电阻的匀质金属杆垂直导轨放置,且与导轨接触良好。在杆的中点施加一个垂直金属杆的水平拉力F,使其从静止开始运动,拉力F的功率P=2W保持不变,当金属杆的速度达到最大时撤去拉力F,求:

  1. (1) 金属杆的最大速度
  2. (2) 从撤去拉力F到金属杆停下的整个过程,通过金属杆的电荷量
  3. (3) 从撤去拉力F到金属杆停下的整个过程,金属杆上产生的热量
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