高中物理法拉第电磁感应定律试题

在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大线圈M相接如图9所示，导轨上放入一根导线ab，磁感线垂直于导轨所在平面.要使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流，则导线的运动情况可能是(　　)

图9

A．匀速向右运动

B．加速向右运动

C．减速向右运动

D．减速向左运动

.如图8所示，闭合金属环从高h的光滑曲面滚下，又沿曲面的另一侧上升，整个装置均处在如图8所示的磁场中.设闭合金属环的初速度为零，阻力不计，则(　　)

图8

A．若是匀强磁场，环滚上的高度小于h

B．若是匀强磁场，环滚上的高度等于h

C．若是非匀强磁场，环滚上的高度等于h

D．若是非匀强磁场，环滚上的高度小于h

有两个完全相同的灵敏电流计,如图5连接,若将A表指针向左拨动,则B表指针将(　　)

图5

A．向左偏转

B．向右偏转

C．保持不动

D．无法确定

长为L的金属棒ab,绕b端在垂直于匀强磁场的平面内以角速度ω匀速转动,磁感应强度为B,如图1所示.求ab两端的电势差.

图1

近期《科学》中文版的文章介绍了一种新技术——航天飞缆,航天飞缆是用柔性缆索将两个物体连接起来在太空飞行的系统.飞缆系统在太空飞行中能为自身提供电能和拖曳力,它还能清理“太空垃圾”等.从1967年至1999年的17次试验中,飞缆系统试验已获得部分成功.该系统的工作原理可用物理学的基本定律来解释.

图15
图15为飞缆系统的简化模型示意图,图中两个物体P、Q的质量分别为m_P、m_Q,柔性金属缆索长为l,外有绝缘层,系统在近地轨道做圆周运动,运动过程中Q距地面高为h.设缆索总保持指向地心,P的速度为v_P.已知地球半径为R,地面的重力加速度为g.
(1)飞缆系统在地磁场中运动,地磁场在缆索所在处的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外.设缆索中无电流,问缆索P、Q哪端电势高?此问中可认为缆索各处的速度均近似等于v_P,求P、Q两端的电势差;
(2)设缆索的电阻为R₁,如果缆索两端物体P、Q通过周围的电离层放电形成电流,相应的电阻为R₂,求缆索所受的安培力多大;
(3)求缆索对Q的拉力F_Q.

一直升机停在南半球的地磁极上空.该处地磁场的方向竖直向上,磁感应强度为B.直升机螺旋桨叶片的长度为l,螺旋桨转动的频率为f,顺着地磁场的方向看螺旋桨,螺旋桨按顺时针方向转动.螺旋桨叶片的近轴端为a,远轴端为b,如图13所示.如果忽略a到转轴中心线的距离,用E表示每个叶片中的感应电动势,则(　　)

图13
A.E=πfl²B,且a点电势低于b点电势
B.E=2πfl²B,且a点电势低于b点电势
C.E=πfl²B,且a点电势高于b点电势
D.E=2πfl²B,且a点电势高于b点电势

图11中,虚线右侧存在垂直纸面指向纸内的匀强磁场,半圆形闭合线框与纸面共面,绕过圆心O且垂直于纸面的轴匀速转动.线框中的感应电流以逆时针方向为正方向,那么图12中哪个图能正确描述线框从图示位置开始转动一周的过程中,线框中感应电流随时间变化的情况(　　)

图11

图12

在物理实验中,要测定磁场的磁感应强度,可用一个探测线圈与一个冲击电流计(可测定通过电路的电荷量)串联后进行测量(如图7).若已测得匀强磁场的磁感应强度为B,又已知探测线圈的匝数为n,面积为S,线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R.实验开始时线圈平面与磁场垂直,现把探测线圈翻转180°,则此过程中冲击电流计测出通过线圈的电荷量应为(　　)

图7

如图6甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图6乙所示.在0~T/2时间内,直导线中电流向上,则在T/2~T时间内,线框中感应电流的方向与所受安培力情况是(　　)

图6

A．感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向左

B．感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向右

C．感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向右

D．感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向左

如图4所示,闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度的大小随时间变化.下列说法中正确的是(　　)

图4

A．当磁感应强度增大时,线框中的感应电流可能减小

B．当磁感应强度增大时,线框中的感应电流可能增大

C．当磁感应强度减小时,线框中的感应电流一定增大

D．当磁感应强度减小时,线框中的感应电流可能不变

如图2所示,两根平行的金属导轨，固定在同一水平面上，磁感应强度B="0.05" T的匀强磁场与导轨所在平面垂直(图中未画出)，导轨的电阻很小，可忽略不计.导轨间的距离l="0.20" m.两根质量均为m="0.10" kg的平行金属杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动，滑动过程中与导轨保持垂直，每根金属杆的电阻均为R="0.50" Ω.在t=0时刻，两杆都处于静止状态.现有一与导轨平行、大小为0.20 N的恒力F作用于金属杆甲上，使金属杆在导轨上滑动.经过t="5.0" s，金属杆甲的加速度为a="1.37" m/s².问此时两金属杆的速度各为多少？

图2

如图所示，质量为m、长度为l的导体棒MN静止于水平导轨上，通过MN的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，其方向与导轨平面成θ角斜向上.求 MN受到的支持力和摩擦力．

如图3-2-14所示，有一矩形线圈abcd在匀强磁场中分别绕轴O₁O₁′和中轴O₂O₂′以同样的角速度匀速转动，那么此线圈在以O₁O₁′和O₂O₂′分别为轴旋转到线圈平面与磁感线平行时，可产生的感应电流之比为（　　）

图3-2-14

A．1∶2

B．2∶1

C．1∶4

D．1∶1

一矩形线圈，面积为S，匝数为N，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕着中心对称轴做匀速转动，角速度为ω，磁场方向与转轴垂直，当线圈转到中性面开始计时。
（1）试证明：线圈中感应电动势的最大值E_m=NBSω,并写出线圈中感应电动势随时间变化的表达式。
（2）若线圈中的电阻为R，则线圈中电流的最大值为多少？请写出线圈中的电流瞬时表达式。
（3）在线圈转过90°的过程中，线圈中感应电动势的平均值多大？

法拉第发现了磁生电的现象，不仅推动了电磁理论的发展，而且推动了电磁技术的发展，引领人类进入了电气时代.下列哪些器件工作时与磁生电的现象有关(      )

A．电视机的显像管

B．磁电式电流表

C．指南针

D．发电机