高中物理法拉第电磁感应定律计算题

如图甲所示，空间存在一宽度为2L有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。在光滑绝缘水平面内有一边长为L的正方形金属线框，其质量m=1kg、电阻R=4Ω，在水平向左的外力F作用下，以初速度v₀=4m/s匀减速进入磁场，线框平面与磁场垂直，外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示。以线框右边刚进入磁场时开始计时，求：

匀强磁场的磁感应强度B；
线框进入磁场的过程中，通过线框的电荷量q；
判断线框能否从右侧离开磁场？说明理由。

在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小为B的匀强磁场，区域I的磁场方向垂直斜面向上，区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，t₁时 ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区，此时线框恰好以某一速度做匀速直线运动；t₂时ab边下滑到JP与MN的中间位置，此时线框又恰好以另一速度做匀速直线运动。重力加速度为g，求：
（1）t₁时刻线框具有的速度大小；
（2）t₂时刻线框具有的速度大小；

如图所示，小灯泡的规格为“2V、4W”，连接在光滑水平导轨上，两导轨相距0.1m，电阻不计，金属棒ab垂直搁置在导轨上，电阻1Ω，整个装置处于磁感强度B=1T的匀强磁场中，求：

为使小灯正常发光，ab的滑行速度多大？
拉动金属棒ab的外力的功率多大？

如图所示，一只横截面积为S=0.10m²，匝数为120匝的闭合线圈放在平行于线圈轴线的匀强磁场中，线圈的总电阻为R=1.2Ω。该匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如右图所示。求：⑴从t=0到t=0.30s时间内，通过该线圈任意一个横截面的电荷量q为多少？⑵这段时间内线圈中产生的电热Q为多少？
               

如图所示，两根光滑平行金属导轨M、N，电阻不计，相距0.2m，上边沿导轨垂直方向放一个质量为m＝均为金属棒ab，ab的电阻为0.5Ω．两金属棒一端通过电阻R和电源相连．电阻R＝2Ω，电源电动势E＝6V，内源内阻r＝0.5Ω，如果在装置所在的区域加一个匀强磁场，使ab对导轨的压力恰好是零，并使ab处于静止．（导轨光滑）求:

(1) 回路中电流的大小
(2) 所加磁场磁感强度的大小和方向．

如图示，两块水平放置的金属板间距为d，用导线与一个匝数为n的截面积为S的线圈相连，线圈总电阻为r，线圈中有竖直向上的磁场，磁感强度B均匀增加，随时间变化关系是B=kt，电阻R与金属板连接，两板间有一个质量为m的油滴恰好处于静止状态，求：

（1）油滴所带电荷的正负。
（2）油滴所带的电量。

如图甲示，在周期性变化的匀强磁场区域内有垂直于磁场的一半径为r=1m、电阻为R=3.14Ω的金属圆形线框，当磁场按图乙所示规律变化时，线框中有感应电流产生。
（1）在图丙中画出感应电流随时间变化的i—t图象（以逆时针方向为正）
（2）求出线框中感应电流的有效值.

如图所示，矩形线圈的匝数为N=100匝，ab边长为0.4m，bc边长为0.2m。整个线圈的电阻R=1欧，在B=1T的匀强磁场中，以短边中点的连线为轴逆时针转动，w=50rad/s。求：
（1）、线圈从图示位置转动90度过程中的平均电动势。
（2）、线圈转过90度时的瞬间电动势。

如图甲所示，一端封闭的两条平行光滑导轨相距L，距左端L处的中间一段被弯成半径为H的1/4圆弧，导轨左右两段处于高度相差H的水平面上。圆弧导轨所在区域无磁场，右段区域存在磁场B₀，左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B（t），如图乙所示，两磁场方向均竖直向上。在圆弧顶端，放置一质量为m的金属棒ab，与导轨左段形成闭合回路，从金属棒下滑开始计时，经过时间t₀滑到圆弧底端。设金属棒在回路中的电阻为R，导轨电阻不计，重力加速度为g。
（1）问金属棒在圆弧内滑动时，回路中感应电流的大小和方向是否发生改变？为什么？
（2）求0到时间t₀内，回路中感应电流产生的焦耳热量。
（3）探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B₀的一瞬间，回路中感应电流的大小和方向。

用电阻为18 Ω的均匀导线弯成如图中直径D ="0.80" m的封闭金属圆环，环上AB弧所对应的圆心角为60^º，将圆环垂直于磁感线方向固定在磁感应强度B ="0.50" T的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里．一根每米电阻为1.25 Ω的直导线PQ，沿圆环平面向左以3.0 m/s的速度匀速滑行（速度方向与PQ垂直），滑行中直导线与圆环紧密接触（忽略接触处的电阻），当它通过环上A、B位置时，求：
（1）直导线AB段产生的感应电动势，并指明该段直导线中电流的方向．
（2）此时圆环上发热损耗的电功率．

如图所示，MN、PQ是两条水平放置彼此平行的金属导轨，匀强磁场的磁感线垂直导轨平面．导轨左端接阻值R=1.5Ω的电阻，电阻两端并联一电压表，垂直导轨跨接一金属杆ab，ab的质量m=0.1kg，电阻r=0.5Ω．ab与导轨间动摩擦因数μ=0.5，导轨电阻不计，现用F=0.7N的恒力水平向右拉ab，使之从静止开始运动，经时间t=2s后，ab开始做匀速运动，此时电压表示数U=0.3V．重力加速度g=10m／s²．求：
（1）ab匀速运动时，外力F的功率．
（2）ab杆加速过程中，通过R的电量．
（3）ab杆加速运动的距离．

在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n = 1500匝，横截面积S = 20cm²。螺线管导线电阻r = 1.0Ω，R₁ = 4.0Ω，R₂ = 5.0Ω，C=30μF。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。求：

（1）求螺线管中产生的感应电动势；
（2）闭合S，电路中的电流稳定后，求电阻R₁的电功率；
（3）S断开后，求流经R₂的电量。

如图10所示，AB、CD是处在方向垂直纸面向里、磁感应强度为B₁的匀强磁场的两条金属导轨（足够长），导轨宽度为d，导轨通过导线分别与平行金属板MN相连，有一与导轨垂直且始终接触良好的金属棒ab以某一速度沿着导轨做匀速直线运动。在y轴的右方有一磁感应强度为B₂且方向垂直纸面向外的匀强磁场。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子在M板由静止经过平行金属板MN，然后以垂直于y轴的方向从F处穿过y轴进入磁场，运动一段时间后打到x轴上的G处，并与x轴正向的夹角为60°；已知OG长为，不计粒子的重力。求：
（1）试判断ab棒的运动方向
（2）金属棒ab做匀速直线运动速度的大小？

水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值为R的电阻连接；导轨上放一质量为m的金属杆（如左下图），金属杆与导轨的电阻忽略不计，均匀磁场竖直向下．用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动．当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动速度v也会变化，v和F的关系如右下图．（取重力加速度g="10" m/s²）
（1）金属杆在匀速运动之前做什么运动？
（2）若m=0．5 kg,L=0．5 m,R=0．5 Ω，磁感应强度B为多大？
（3）由v-F图线的截距可求得什么物理量？其值为多少？

如图所示，边长为L=0.20m的正方形金属线框放在光滑、绝缘的水平面上，线框的总电阻为R=1.0Ω．有界匀强磁场方向坚直向下，磁感强度大小为B=0.50T，线框的右边与磁场边界平行．现用一水平外力将线框以的速度匀速拉出磁场区域．求：
（1）线框离开磁场的过程中受到的安培力的大小
（2）将线框完全拉出磁场区域的过程中，线框中产生的焦耳热