高中物理法拉第电磁感应定律试题

如图所示，两电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角为θ，导轨间距为l，所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上。如图所示，将甲、乙两阻值相同，质量均为m的相同金属杆放置在导轨上，甲金属杆处在磁场的上边界，甲、乙相距 l。从静止释放两金属杆的同时，在甲金属杆上施加一个沿着导轨的外力，使甲金属杆在运动过程中始终沿导轨向下做匀加速直线运动，且加速度大小a=gsinθ，乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动。
（1）求每根金属杆的电阻R为多少？
（2）设刚释放金属杆时开始计时，写出从计时开始到甲金属杆离开磁场的过程中外力F
随时间t的变化关系式，并说明F的方向。
（3）若从开始释放两杆到乙金属杆离开磁场，乙金属杆共产生热量Q，试求此过程中
外力F对甲做的功。

如图所示，线圈匝数n=100匝，面积S=50cm²，线圈总电阻r=10Ω，外电路总电阻R=40Ω，沿轴向匀强磁场的磁感应强度的变化率为5T/s，求：

（1）磁通量的变化率为多少？
（2）感应电流大小为多少？

在光滑的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，如图所示PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个半径为a，质量为m，电阻为R的金属圆环垂直磁场方向，以速度v从如图所示位置运动，当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时，圆环的速度为v/2，则此时圆环中的电功率      ；此时圆环的加速度为        。

如图5所示的装置中，若光滑金属导轨上的金属杆ab向右发生移动，其原因可能是

A．突然将S闭合

B．突然将S断开

C．S闭合，增大R的阻值

D．S闭合，减小R的阻值

如图所示，两根平行金属导轨MN、PQ相距为d=1.0m，导轨平面与水平面夹角为α=30°，导轨上端跨接一定值电阻R=16Ω，导轨电阻不计，整个装置处于与导轨平面垂直且向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B=1.0T。一根与导轨等宽的金属棒矿垂直MN、PQ静止放置，且与导轨保持良好接触。金属棒质量m=0.1kg、电阻r=0.4Ω，距导轨底端S₁=3.75m。另一根与金属棒ef平行放置的绝缘棒gh长度也为d，质量为，从导轨最低点以速度v₀=110m／s沿轨道上滑并与金属棒发生正碰（碰撞时间极短），碰后金属棒沿导轨上滑S₂=0.2m后再次静止，此过程中电阻R上产生的电热为Q=0.2J。已知两棒与导轨间的动摩擦因数均为，g取10m／s²，求：
（1）绝缘棒幽与金属棒矿碰前瞬间绝缘棒的速率；
（2）两棒碰后，安培力对金属棒做的功以及碰后瞬间金属棒的加速度；
（3）金属棒在导轨上运动的时间。

如图所示，水平金属圆盘置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，随盘绕金属转轴以角速度沿顺时针方向匀速转动，盘的中心及边缘处分别用金属滑片与一理想变压器的原线圈相连。已知圆盘半径为r，理想变压器原、副线圈匝数比为n，变压器的副线圈与一电阻为R的负载相连。不计圆盘及导线的电阻，则下列说法中正确的是            （   ）

A．变压器原线圈两端的电压为

B．变压器原线圈两端的电压为

C．通过负载R的电流为

D．通过负载R的电流为

如图10所示，宽度、足够长的平行此滑金属导轨固定在位于竖直平面内的绝缘板上，导轨所在空间存在磁感应强度B=0．50T的匀强磁场，磁场方向跟导轨所在平面垂直。一根导体棒MN两端套在导轨上与导轨接触良好，且可自由滑动，导体棒的电阻值R=l.5Ω，其他电阻均可忽略不计。电源电动势E=3．0V，内阻可忽略不计，重力加速度g取10m／s²。当S₁闭合，S₂断开时，导体棒恰好静止不动。
（1）求S₁闭合，S₂断开时，导体棒所受安培力的大小；
（2）将S₁断开，S₂闭合，使导体棒由静止开始运动，求当导体棒的加速度=5.0m／s²时，导体棒产生感应电动势的大小；
（3）将S₁断开，S₂闭合，使导体棒由静止开始运动，求导体棒运动的最大速度的大小。

如图所示，水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R，轨道所在处有竖直向下的匀强磁场，金属棒ab横跨导轨，第一次用恒定的拉力F作用下由静止开始向右运动，稳定时速度为 2v，第二次保持拉力的功率P恒定，由静止开始向右运动，稳定时速度也为2v，（除R外，其余电阻不计，导轨光滑），在两次金属棒ab速度为v时加速度分别为a₁、a₂，则                             （   ）

A．	B．
C．	D．

关于电磁感应现象的有关说法中，正确的是（   ）

A．只要穿过闭合电路中的磁通量不为零，闭合电路中就一定有感应电流发生

B．穿过闭合电路中的磁通量减少，则电路中感应电流就减小

C．穿过闭合电路中的磁通量越大，闭合电路中的感应电动势越大

D．穿过闭合电路中的磁通量变化越快，闭合电路中感应电动势越大

如图所示，MN、PQ是两条水平平行放置的光滑金属导轨，导轨的右端接理想变压器的原线圈，变压器的副线圈与电阻R＝20Ω组成闭合回路，变压器的原副线圈匝数之比n₁ : n₂＝1 : 10，导轨宽L＝5m。质量m＝2kg、电阻r＝1Ω的导体棒ab垂直MN、PQ放在导轨上，在水平外力F作用下从t＝0时刻开始在图示的两虚线范围内往复运动，其速度随时间变化的规律是v＝2sin20πt m/s。垂直轨道平面的匀强磁场的磁感应强度B＝4T。导轨、导线和线圈电阻不计。求：
（1）从t＝0到t₁＝10 s的时间内，电阻R上产生的热量Q＝?
（2）从t＝0到t₂＝0.025 s的时间内，外力F所做的功W＝?

如图所示，足够长的水平导体框架的宽度L=0.5m，电阻忽略不计，定值电阻R=2Ω。磁感应强度B=0.8T的匀强磁场垂直于导体框平面，一根质量为m=0.2kg、有效电阻r=2Ω的导体棒MN垂直跨放在框架上，该导体棒与框架的动摩擦因数μ=0.5，导体棒在水平恒力F=1.2N的作用下由静止开始沿框架运动到刚好达到最大速度时，通过导体棒截面的电量共为q=2C，求：
（1）导体棒的最大速度；
（2）导体棒从开始运动到刚好达到最大速度这一过程中，导体棒运动的距离和导体棒产生的电热。

如图所示，有两根和水平方向成角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直轨道平面的匀强磁场B，一根质量为m的金属杆MN从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，流经金属棒的电流达到最大，金属杆做匀速运动，金属杆和轨道电阻均不计。则（   ）
]

A．下滑过程中，金属杆中的电流方向为从M到N

B．加速运动过程中，金属杆克服安培力做的功大于可变电阻R产生的焦耳热

C．匀速运动过程中，金属杆的重力功率等于可变电阻R的发热功

D．若R增大，流经金属棒的最大电流将减小

2009年哥本哈根气候变化会议的召开，使低碳技术成为人们关注的热点。科学家对一种新型风力发电装置——风筝风力发电机（英文简称KiteGen）给予厚望，风筝风力发电机的发电量有可能同核电站相媲美，可能带来一场能源革命。若用该风筝来带动一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴匀速转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示，下列说法正确的是（   ）

A．t=0时，交变电动势的瞬时值为10V

B．t=1×10^-2s时，穿过线圈的磁通量为0

C．t=2×10^-2s时，穿过线圈磁通量变化率最大

D．t=2×10^-2s时，线圈平面与磁感线垂直

下列说法正确的是（   ）

A．穿过闭合线圈的磁通量减小，线圈中的感应电动势一定也减小

B．穿过闭合线圈的磁感线条数发生变化，一定能产生感应电流

C．穿过闭合线圈的磁通量越大，线圈中的感应电流一定越大

D．穿过闭合线圈的磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势越大

已知某一区域的水平地面下1m深处埋有一根与地表面平行的直线电缆，电缆中通有变化的电流，在其周围有变化的磁场，因此可以通过在地面上测量闭合试探小线圈中的感应电动势来探测电缆的确切位置、走向和深度。用一闭合小线圈平行于地面测量时，测得在地面上a、c两处试探线圈中的电动势为零，b处测得线圈中的电动势不为零。经测量，a、b、c恰好位于边长为2m的等边三角形的三个顶角上，如图所示。据此推理判定地下电缆在        两点连线的正下方，当线圈平面与地面成      夹角时，才可能在b处测得试探线圈中的电动势为零。