高中物理研究电磁感应现象试题

有人设计了一种可测速的跑步机，测速原理如题23图所示，该机底面固定有间距为、长度为的平行金属电极。电极间充满磁感应强度为、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且接有电压表和电阻,绝缘橡胶带上镀有间距为的平行细金属条，磁场中始终仅有一根金属条，且与电极接触良好，不计金属电阻，若橡胶带匀速运动时，电压表读数为,求：

⑴橡胶带匀速运动的速率；
⑵电阻R消耗的电功率；
⑶一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功。

如图所示的器材可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向。但给出的实物图中连接并不完整，请你试着连成完整的实验电路基础上回答：若将线圈L₁插入线圈L₂中，合上开关S，能使线圈L₂中感应电流的磁场方向与线圈L₁中原磁场方向相同的实验操作是（   ）

A．插入铁芯F	B．拔出线圈L1
C．使变阻器阻值R变大	D．断开开关S

如图甲所示，等离子气流(由高温高压的等电量的正、负离子组成)由左方连续不断的以速度v₀射入P₁和P₂两极间的匀强磁场中，ab和cd的作用情况为：0～2 s内互相排斥，2～4 s内互相吸引．规定向左为磁感应强度B的正方向，线圈A内磁感应强度B随时间t变化的图象可能是图乙中的

如图所示：总电阻为2的矩形线圈abcd垂直放入匀强磁场中，t=0时让线圈绕ad边做角速度=5rad/s的圆周运动，当线圈转过30°时的感应电流为1A，下列说法正确的是 （    ）

A．任意时刻线圈中的感应电动势为

B．感应电动势的有效值为V

C．线圈消耗的电功率为8W

D．任意时刻穿过线圈的磁通量的函数表达式为余弦图像

如图所示，等腰直角三角形区域内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x轴上且长为L，高为L。纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正方向以速度v匀速穿过匀强磁场区域，在t=0时刻恰好位于图中所示的位置．下列说法正确的是

A．穿过磁场过程中磁通量最大值为

B．穿过磁场过程中感应电动势的最大值为

C．线框中产生的电流始终沿顺时针方向

D．穿过磁场过程中线框受到的安培力始终向左

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

下列家用电器当中不是利用电流的热效应工作的是（    ）

A．电茶壶

B．电熨斗

C．电视机

D．白炽灯

如图所示，A、B为不同金属制成的正方形线框，导线粗细相同，A的边长是B的2倍，A的密度是B的1/2，A的电阻是B的4倍，当它们的下边在同一高度竖直下落，垂直进入如图所示的磁场时，A框恰能匀速下落，那么（    ）

A．B框也将匀速下落
B．进入磁场后，A、B中感应电流强度之比是2:1
C．两线框全部进入磁场的过程中，通过截面的电量相等
D．两线框全部进入磁场的过程中，消耗的电能之比为2:1

如图所示，线框由A位置开始下落，在磁场中受到的安培力如果总小于重力，则它在A、B、C、D四个位置(B、D位置恰好线框有一半在磁场中)时，加速度关系为(   )

A.aA＞aB＞aC＞aD     B.aA＝aC＞aB＞aD
C.aA＝aC＞aD＞aB     D.aA＝aC＞aB＝aD

如下图（a）所示，间距为l、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上。在区域I内有方向垂直于斜面的匀强磁场，磁感应强度为B；在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场，其磁感应强度B_t的大小随时间t变化的规律如下图（b）所示。t=0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑，同时下端的另一金属细棒cd在位于区域I内的导轨上由静止释放。在ab棒运动到区域Ⅱ的下边界EF处之前，cd棒始终静止不动，两棒均与导轨接触良好。已知cd棒的质量为m、电阻为R，ab棒的质量、阻值均未知，区域Ⅱ沿斜面的长度为2l，在t=t_x时刻（t_x未知）ab棒恰进入区域Ⅱ，重力加速度为g。求：

通过cd棒电流的方向和区域I内磁场的方向；
当ab棒在区域Ⅱ内运动时cd棒消耗的电功率；
ab棒开始下滑的位置离EF的距离；
ab棒开始下滑至EF的过程中回路中产生的热量。

夏天将到，在北半球，当我们抬头观看教室内的电扇时，发现电扇正在逆时针转动。金属材质的电扇示意图如图所示，由于地磁场的存在，下列关于A、O两点的电势及电势差的说法，正确的是（  ）

A．A点电势比O点电势高   
B． A点电势比O点电势低
C．转速越大，的电势差数值越大
D．扇叶长度越长，的电势差数值越大

(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，竖直放置的平行光滑金属导轨（电阻不计)，上端接一阻值为R的电阻，电阻值为2R的金属棒ab与导轨接触良好，整个装置处在垂直导轨平面向外的匀强磁场中。将金属棒ab由静止释放，当金属棒的速度为v时，电阻上的电功率为P，则此时（   ）

A．重力功率可能为P	B．重力功率可能为3P
C．安培力大小为P/v	D．安培力大小为3P/v

【2012•湖南期末】如图所示，甲是闭合铜线框，乙是有缺口的铜线框，丙是闭合的塑料线框，它们的正下方都放置一薄强磁铁，现将甲、乙、丙拿至相同高度H处同时释放(各线框下落过程中不翻转)，则以下说法正确的是(　　)

A．三者同时落地

B．甲、乙同时落地，丙后落地

C．甲、丙同时落地，乙后落地

D．乙、丙同时落地，甲后落地

如图所示，用铝板制成U型框，将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在框中，使整体在匀强磁场中沿垂直于磁场方向向左以速度v匀速运动，悬挂拉力为FT，则(　　)

A．悬线竖直，FT＝mg

B．悬线竖直，FT>mg

C．悬线竖直，FT<mg

D．无法确定FT的大小和方向