高中物理研究电磁感应现象试题

如图12－2－18所示，匀强磁场的磁感应强度为0.4T，，，ab长为20cm，当ab以的速度向右匀速运动时，电路中的电流为___________，电容器上板带________电，电荷量为_________C．

如图（a）所示的螺线管，匝数n=1500匝，横截面积S=20cm²,电阻，与螺线管串联的外电阻，。方向向左，穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度按图（b）所示规律变化，求：
（1）电阻R₂的电功率；
（2）a、b两点的电势（设c点电势为零）

匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向上，在磁场中有一个总电阻为R、每边长为L的正方形金属框abcd，其中ab、cd边质量均为m，其它两边质量不计，cd边装有固定的水平轴．现将金属框从水平位置无初速释放，如图12－16所示，若不计一切摩擦，金属框经时间t刚好到达竖直面位置．

（1）ab边到达最低位置时感应电流的方向；
（2）求在时间t内流过金属框的电荷量；
（3）若在时间t内金属框产生的焦耳热为Q，求ab边在最低位置时受的磁场力多大？

如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，在金属线框的下方有一磁感应强度为B的匀强磁场区域，MN和M′N′是匀强磁场区域的水平边界，并在线框的bc边平行，磁场方向与线框平面垂直。现金属线框内距MN的某一高度从静止开始下落，图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域的v – t 图像。已知金属线框的质量为m，电阻为R，当地的重力加速度为g，图像中坐标轴上所标出的字线v1、v2、v3、t1、t2、t3、t4均为已知量。（下落过程中bc边始终水平）根据题中所给条件，以下说法正确的是       （   ）

A．可以求出金属框的边长

B．线框穿出磁场时间（t1—t3）等于进入磁场时间(t2—t1)

C．线框穿出磁场与进入磁场过程所受安培力方向相同

D．线框穿出磁场与进入磁场过程产生的焦耳相等

如图12－12所示，导轨与一电容器的两极板C、D连接，导体棒ab与导轨接触良好，当ab棒向下运动时，带正电的小球将向_____________板靠近．

如图所示，ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨，处在方向竖直向下，磁感应强度为B的匀强磁场中，AB间距为L，左右两端均接有阻值为R的电阻，质量为m、长为L且不计电阻的导体棒MN放在导轨上，与导轨接触良好，并与轻质弹簧组成弹簧振动系统．开始时，弹簧处于自然长度，导体棒MN具有水平向左的初速度v₀，经过一段时间，导体棒MN第一次运动到最右端，这一过程中AB间R上产生的焦耳热为Q，则（     ）

A．初始时刻棒所受的安培力大小为

B．当棒再一次回到初始位置时，AB间电阻的热功率为

C．当棒第一次到达最右端时，弹簧具有的弹性势能为mv0^2－2Q

D．当棒第一次到达最左端时，弹簧具有的弹性势能大于mv0^2－Q

如图12－6所示，ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导线框．当滑动变阻器的滑片P自左向右滑动时，从纸外向纸内看，线框ab将（   ）

A．保持静止不动	B．逆时针转动
C．顺时针转动	D．发生转动，但电源极性不明，无法确定转动方向．

如图所示，MN与PQ是两条水平放置彼此平行的金属导轨，质量m=0.2kg，电阻r=0.5Ω的金属杆ab垂直跨接在导轨上，匀强磁场的磁感线垂直于导轨平面，导轨左端接阻值R=2Ω的电阻，理想电压表并接在R两端，导轨电阻不计．t=0时刻ab受水平拉力F的作用后由静止开始向右作匀加速运动，ab与导轨间的动摩擦因数=0.2．第4s末，ab杆的速度为v=1m/s，电压表示数U=0.4V．取重力加速度g=10m/s2．

（1）在第4s末，ab杆产生的感应电动势和受到的安培力各为多大？
（2）若第4s末以后，ab杆作匀速运动，则在匀速运动阶段的拉力为多大？整个过程拉力的最大值为多大？
（3）若第4s末以后，拉力的功率保持不变，ab杆能达到的最大速度为多大？
（4）在虚线框内的坐标上画出上述（2）、（3）两问中两种情形下拉力F随时间t变化的大致图线（要求画出0—6s的图线，并标出纵坐标数值）．

如图是电子感应加速器的示意图，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动．上图为侧视图，下图为真空室的俯视图，电子从电子枪右端逸出（不计初速度），当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时，使电子在真空室中沿虚线逆时针加速旋转击中电子枪左端的靶，下列说法中正确的是

A．真空室中磁场方向竖直向上

B．真空室中磁场方向竖直向下

C．电流应逐渐减小

D．电流应逐渐增大

某学生做电磁感应现象的实验，其连线如图所示，当他接通、断开开关时，电流表的指针都没有偏转，其原因是

A．开关位置接错

B．电流表的正、负接线柱接反

C．线圈B的接线柱接反

D．蓄电池的正、负极接反

如图所示，边长为L、不可形变的正方形导线框内有半径为r的圆形磁场区域，其磁感应强度B随时间t的变化关系为B＝kt(常量k＞0)。回路中滑动变阻器R的最大阻值为R₀，滑动片P位于滑动变阻器中央，定值电阻R₁＝R₀、R₂＝。闭合开关S，电压表的示数为U ，不考虑虚线MN右侧导体的感应电动势，则

A．R2两端的电压为

B．电容器的a极板带正电

C．正方形导线框中的感应电动势kL^2

D．滑动变阻器R的热功率为电阻R2的5倍

如图所示，环形导线中通有顺时针方向的电流I，则该环形导线中心处的磁场方向为  (    )

A．水平向右

B．水平向左

C．垂直于纸面向里

D．垂直于纸面向外

(16分)两根光滑的长直金属导轨MN、M′N′平行置于同一水平面内,导轨间距为L,电阻不计,M、M′处接有如图所示的电路,电路中各电阻的阻值均为R,电容器的电容为C，长度也为L、电阻值同为R的金属棒ab垂直于导轨放置,导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触,在ab运动距离为s的过程中,整个回路中产生的焦耳热为Q,求:

(1)ab运动速度v的大小;
(2)电容器所带的电荷量q.

如图所示，线圈内有理想边界的磁场，当磁场均匀增加时，有一带电微粒静止于平行板（两板水平放置）电容器中间，则此粒子带       电，若线圈的匝数为n，平行板电容器的板间距离为d，粒子质量为m，带电量为q，则磁感应强度的变化率为       （设线圈的面积为s）

将一个半径为1m的匝数为100匝的圆形金属线框，置于磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示的匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，线框总电阻为3.14Ω，规定逆着磁场强度的方向，看顺时针的方向为感应电流的正方向，如图甲所示。下列说法中正确的是（ ）

A．0～1 s内，感应电流的方向为正

B．感应电流的有效值

C．0～1 s内，线圈有扩张趋势

D．1～3s内通过线框某一截面的电量是0～1s内的两倍