电磁感应练习
1.法拉第通过静心设计的一系列试验,发现了电磁感应定律,将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来.在下面几个典型的实验设计思想中,所作的推论后来被实验否定的是(A)
A.既然磁铁可使近旁的铁块带磁,静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷,那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流
B.既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势,那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流
C.既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流,那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势
D.既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势,那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流
2.电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N极朝下,如图所示,现使磁铁开始自由下落,在N极接近线圈上端的过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是(D)
A.从a到b,上极板带正电 B.从a到b,下极板带正电 C.从b到a,上极板带正电 D.从b到a,下极板带正电
3.由细弹簧围成的圆环中间插入一根条形磁铁,如图所示.当用力向四周扩圆展环,使其面积增大时,从上向下看( ).
(A)穿过圆环的磁通量减少,圆环中有逆时针方向的感应电流 (B)穿过圆环的磁通量增加,圆环中有顺时针方向的感应电流 (C)穿过圆环的磁通量增加,圆环中有逆时针方向的感应电流 (D)穿过圆环的磁通量不变,圆环中没有感应电流 答案:A
4.如图所示,通电直导线cd,右侧有一金属线框与导线cd在同一平面内,金属棒ab放在框架上,ab棒受磁场力向左,则cd棒中电流变化的情况是( ).
(A)cd棒中通有d→c方向逐渐减小的电流 (B)cd棒中通有d→c方向逐渐增大的电流 (C)cd棒中通有c→d方向逐渐增大的电流
5.如图所示,直导线MN上通以电流I,当其右侧金属棒AB在导轨上匀速向右运动时,请说明绕在铁芯上的线圈AB及CD中的感应电流方向.
答案:A→B,D→C
6.如图所示,在匀强磁场中放置一个电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈M相连,导轨上放一根导线ab,磁感线垂直于导轨所在平面,欲
使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方方的感应电流,则导线的运动情况可能是( ).
(A)匀速向右运动 (B)加速向右运动 (C)减速向右运动 (D)加速向左运动 答案:CD
7.如图所示,矩形金属框置于匀强磁场中,ef为一导体棒,可在ad与bc间滑动并接触良好.设磁场的磁感应强度为B,ef长为l,△t时间内ef向右匀速滑过距离△d,
则下列说法中正确
的是( ).
(A)ef向右滑动时,左侧面积增大l△d,右侧面积减少l△d,则ε=2Bl
∆d ∆t
(B)ef向右滑动时,左侧面积增大l△d.右侧面积减少l△d,相抵消,则ε=0 (C)在公式ε=
∆φ
中,在切割情况下,△φ=B△S,△S应是导线切割扫过的面积,因此∆t
ε=∆d ∆t
∆φ
计算 ∆t
(D)在切割情况下只能用e=Blv计算,小能用ε=
答案:D
8.如图所示,两个互连的金属圆环,粗金属环的电阻为细金属环电阻的二分之一.磁场垂直穿过粗金属环所在区域.当磁场的磁感应强度随时间均匀变化时,在粗环内产生的感应电动势为ε,则a、b两点间的电势差为( ). (A)ε
12
(B)ε
13
(C)ε
23
(D)ε
答案:ABD
9.如图所示,导体框内有一垂直于框架平而的匀强磁场,磁场的磁感应强度为0.12T,框架中的电阻R1=3Ω,R2=2Ω,其余部分电阻均不计.导体棒AB在磁场中的长度为0.5m,当AB棒以10m/s速度沿着导体框匀速移动时,所需外力F=________N,产生功率P=________W,通过R2上的电流I2=________A.
答案:F=0.03N,P=0.3W,I2=0.3A
10.如图所示,平行导轨间的距离为d.一端跨接一个电阻R,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于平行金属导轨所在平面.一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置,金属棒与导轨的电阻不计,当金属棒沿垂直于棒的方向滑行时,通过电阻R的电流为( ).
Bdv
R
Bdvcosθ(C)
R
(A)
Bdvsinθ
RBdv(D)
Rsinθ
(B)
答案:D
11.矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂直低面向里,磁感应强度B随时间变化的规律如图所示.若规定顺时针方向为感应电流I的正方向,下列各图中正确的是 ( D )
(
12.如图所示,垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a,磁感应强度的大小为B。一边长为a、电阻为4R的正方形均匀导线框ABCD从图示位置沿水平向右方向以速度v匀速穿过两
磁场区域,在下图中线框A、B两端电压UAB与线框移动距离x的关系图象正确的是 ( C )
13.如图甲所示,一个闭合矩形金属线圈abcd从一定高度释放,且在下落过程中线圈平面始终在竖直平面上。在它进入一个有直线边界的足够大的匀强磁场的过程中,取线圈dc边刚
进磁场时t=0,则描述其运动情况的图线可能是图乙中的 (ABC)
14.矩形导线框abcd放在匀强磁场中,在外力控制下处于静止
a
b
状态,如图(甲)所示。磁感线方向与导线框所在平面垂直,磁感应强度B随时间变化的图象如图(乙)所示。t=0时刻,磁感应强度的方向垂直导线框平面向里,在0~4s时间内,导线框ad边所受安培力随时间变化的图象(规定以向左为安培力正方向)可能是下了选项中的(D)
d
(甲)
c (乙)
A
B
C
D
15.如图所示,LOO′T为一折线,它所形成的两个角∠LOO′和∠OO′L′均为45°。折线的右边有一匀强磁场.其方向垂直于纸面向里.一边长为l的正方形导线框沿垂直于OO′的方向以速度 作匀速直线运动,在t=0的刻恰好位于图中所示位置。以逆时针方向为导线框
中电流的正方向,在下面四幅图中能够正确表示电流-时间(I-t)关系的是(时间以I/ 为单位)
16.如图
所示,一有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向里和向外,磁场宽度均为L,在磁场区域的左侧相距为L处,有一边长为L的正方形导体线框,总电阻为R,且线框平面与磁场方向垂直。现使线框以速度v匀速穿过磁场区域。若以初始位置为计时起点,规定电流逆时针方向时的电流和电动势方向为正,B垂直纸面向里时为正,则以下四个图象中对此过程描述正确的是( ACD )
17.足够长的光滑金属导轨MN、PQ水平平行固定,置于竖直向上的匀强磁场中,在导轨
上放两条金属杆ab、cd,两杆平行且与导轨垂直接触良好。设导轨电阻不计,两杆的电阻为定值。从某时刻起给ab施加一与导轨平行方向向
右的恒定拉力F作用,则以下说法正确的是(BD) A.cd向左做加速运动
B.ab受到的安培力始终向左 C.ab一直做匀加速直线运动
D.ab、cd均向右运动,运动后的速度始终不会相等,但最终速度差为一定值
18.如图所示,固定在磁感应强度为B、方向垂直纸面的匀强磁场中的正方形线框abcd边长为L,正方形线框水平放置。其中ab边和cd边是电阻为R的均匀电阻丝,其余两边电阻不计。现有一段长度、粗细、材料均与ab边相同的电阻丝PQ
架
在线框上,并受到与ab边平行的恒定水平力F的作用从ad边滑向bc边。PQ在滑动中与线框接触良好,P和Q与边框间的动摩擦因素均为 。电阻丝PQ的质量为m。当PQ滑过2L/5的距离时,PQ的加速度为a,求: (1)此时通过aP段电阻丝的电流;
(2)从开始到此时过程中整个电路产生的焦耳热。
9.)如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.
(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8W,求该速度的大小;
(3)在上问中,若R=2Ω,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小与方向. (g取10rn/s2,sin37°=0.6, cos37°=0.8)
电磁感应练习
1.法拉第通过静心设计的一系列试验,发现了电磁感应定律,将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来.在下面几个典型的实验设计思想中,所作的推论后来被实验否定的是(A)
A.既然磁铁可使近旁的铁块带磁,静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷,那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流
B.既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势,那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流
C.既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流,那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势
D.既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势,那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流
2.电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N极朝下,如图所示,现使磁铁开始自由下落,在N极接近线圈上端的过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是(D)
A.从a到b,上极板带正电 B.从a到b,下极板带正电 C.从b到a,上极板带正电 D.从b到a,下极板带正电
3.由细弹簧围成的圆环中间插入一根条形磁铁,如图所示.当用力向四周扩圆展环,使其面积增大时,从上向下看( ).
(A)穿过圆环的磁通量减少,圆环中有逆时针方向的感应电流 (B)穿过圆环的磁通量增加,圆环中有顺时针方向的感应电流 (C)穿过圆环的磁通量增加,圆环中有逆时针方向的感应电流 (D)穿过圆环的磁通量不变,圆环中没有感应电流 答案:A
4.如图所示,通电直导线cd,右侧有一金属线框与导线cd在同一平面内,金属棒ab放在框架上,ab棒受磁场力向左,则cd棒中电流变化的情况是( ).
(A)cd棒中通有d→c方向逐渐减小的电流 (B)cd棒中通有d→c方向逐渐增大的电流 (C)cd棒中通有c→d方向逐渐增大的电流
5.如图所示,直导线MN上通以电流I,当其右侧金属棒AB在导轨上匀速向右运动时,请说明绕在铁芯上的线圈AB及CD中的感应电流方向.
答案:A→B,D→C
6.如图所示,在匀强磁场中放置一个电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈M相连,导轨上放一根导线ab,磁感线垂直于导轨所在平面,欲
使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方方的感应电流,则导线的运动情况可能是( ).
(A)匀速向右运动 (B)加速向右运动 (C)减速向右运动 (D)加速向左运动 答案:CD
7.如图所示,矩形金属框置于匀强磁场中,ef为一导体棒,可在ad与bc间滑动并接触良好.设磁场的磁感应强度为B,ef长为l,△t时间内ef向右匀速滑过距离△d,
则下列说法中正确
的是( ).
(A)ef向右滑动时,左侧面积增大l△d,右侧面积减少l△d,则ε=2Bl
∆d ∆t
(B)ef向右滑动时,左侧面积增大l△d.右侧面积减少l△d,相抵消,则ε=0 (C)在公式ε=
∆φ
中,在切割情况下,△φ=B△S,△S应是导线切割扫过的面积,因此∆t
ε=∆d ∆t
∆φ
计算 ∆t
(D)在切割情况下只能用e=Blv计算,小能用ε=
答案:D
8.如图所示,两个互连的金属圆环,粗金属环的电阻为细金属环电阻的二分之一.磁场垂直穿过粗金属环所在区域.当磁场的磁感应强度随时间均匀变化时,在粗环内产生的感应电动势为ε,则a、b两点间的电势差为( ). (A)ε
12
(B)ε
13
(C)ε
23
(D)ε
答案:ABD
9.如图所示,导体框内有一垂直于框架平而的匀强磁场,磁场的磁感应强度为0.12T,框架中的电阻R1=3Ω,R2=2Ω,其余部分电阻均不计.导体棒AB在磁场中的长度为0.5m,当AB棒以10m/s速度沿着导体框匀速移动时,所需外力F=________N,产生功率P=________W,通过R2上的电流I2=________A.
答案:F=0.03N,P=0.3W,I2=0.3A
10.如图所示,平行导轨间的距离为d.一端跨接一个电阻R,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于平行金属导轨所在平面.一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置,金属棒与导轨的电阻不计,当金属棒沿垂直于棒的方向滑行时,通过电阻R的电流为( ).
Bdv
R
Bdvcosθ(C)
R
(A)
Bdvsinθ
RBdv(D)
Rsinθ
(B)
答案:D
11.矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂直低面向里,磁感应强度B随时间变化的规律如图所示.若规定顺时针方向为感应电流I的正方向,下列各图中正确的是 ( D )
(
12.如图所示,垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a,磁感应强度的大小为B。一边长为a、电阻为4R的正方形均匀导线框ABCD从图示位置沿水平向右方向以速度v匀速穿过两
磁场区域,在下图中线框A、B两端电压UAB与线框移动距离x的关系图象正确的是 ( C )
13.如图甲所示,一个闭合矩形金属线圈abcd从一定高度释放,且在下落过程中线圈平面始终在竖直平面上。在它进入一个有直线边界的足够大的匀强磁场的过程中,取线圈dc边刚
进磁场时t=0,则描述其运动情况的图线可能是图乙中的 (ABC)
14.矩形导线框abcd放在匀强磁场中,在外力控制下处于静止
a
b
状态,如图(甲)所示。磁感线方向与导线框所在平面垂直,磁感应强度B随时间变化的图象如图(乙)所示。t=0时刻,磁感应强度的方向垂直导线框平面向里,在0~4s时间内,导线框ad边所受安培力随时间变化的图象(规定以向左为安培力正方向)可能是下了选项中的(D)
d
(甲)
c (乙)
A
B
C
D
15.如图所示,LOO′T为一折线,它所形成的两个角∠LOO′和∠OO′L′均为45°。折线的右边有一匀强磁场.其方向垂直于纸面向里.一边长为l的正方形导线框沿垂直于OO′的方向以速度 作匀速直线运动,在t=0的刻恰好位于图中所示位置。以逆时针方向为导线框
中电流的正方向,在下面四幅图中能够正确表示电流-时间(I-t)关系的是(时间以I/ 为单位)
16.如图
所示,一有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向里和向外,磁场宽度均为L,在磁场区域的左侧相距为L处,有一边长为L的正方形导体线框,总电阻为R,且线框平面与磁场方向垂直。现使线框以速度v匀速穿过磁场区域。若以初始位置为计时起点,规定电流逆时针方向时的电流和电动势方向为正,B垂直纸面向里时为正,则以下四个图象中对此过程描述正确的是( ACD )
17.足够长的光滑金属导轨MN、PQ水平平行固定,置于竖直向上的匀强磁场中,在导轨
上放两条金属杆ab、cd,两杆平行且与导轨垂直接触良好。设导轨电阻不计,两杆的电阻为定值。从某时刻起给ab施加一与导轨平行方向向
右的恒定拉力F作用,则以下说法正确的是(BD) A.cd向左做加速运动
B.ab受到的安培力始终向左 C.ab一直做匀加速直线运动
D.ab、cd均向右运动,运动后的速度始终不会相等,但最终速度差为一定值
18.如图所示,固定在磁感应强度为B、方向垂直纸面的匀强磁场中的正方形线框abcd边长为L,正方形线框水平放置。其中ab边和cd边是电阻为R的均匀电阻丝,其余两边电阻不计。现有一段长度、粗细、材料均与ab边相同的电阻丝PQ
架
在线框上,并受到与ab边平行的恒定水平力F的作用从ad边滑向bc边。PQ在滑动中与线框接触良好,P和Q与边框间的动摩擦因素均为 。电阻丝PQ的质量为m。当PQ滑过2L/5的距离时,PQ的加速度为a,求: (1)此时通过aP段电阻丝的电流;
(2)从开始到此时过程中整个电路产生的焦耳热。
9.)如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.
(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8W,求该速度的大小;
(3)在上问中,若R=2Ω,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小与方向. (g取10rn/s2,sin37°=0.6, cos37°=0.8)