《电磁感应》强化训练

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1、1电磁感应强化训练 1如图所示，矩形闭合金属框abcd的平面与匀强磁场垂直，若ab边受竖直向上的磁 场力作用，则可知金属框的运动情况是( ) A向左平动进入磁场 B向右平动退出磁场 C沿竖直方向向上平动 D沿竖直方向向下平动 2.某飞机正在地球北半球飞行,机翼保持水平,飞行高度不变,已知北半球地磁场的竖直 分量向下,由于地磁场的作用,金属机翼上有电势差。设飞行员左方机翼末端处的电势为 U 1 ,右方机翼末端处的电势为U 2 ,下列判断正确的是( ) A.若飞机从西往东飞,则U 1 比U 2 高 B.若飞机从东往西飞,则U 2 比U 1 高 C.若飞机从南往北飞,则U 1 比U 2 高 D.若飞

2、机从北往南飞,则U 2 比U 1 高 3粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平 面，其边界与正方形线框的边平行现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出 磁场，如图所示，则在移出过程中线框一边a、b两点间的电势差绝对值最大的是( ) 4单匝线圈所围的面积为0.1 m 2 ，线圈电阻为1 .规定线圈中感应电流I的正方向 从上往下看是顺时针方向，如左图所示磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如右 图所示则以下说法正确的是( ) A在时间05 s内，I的最大值为0.01 AB在第4 s时刻，I的方向为逆时针C前2 s内，通过线圈某截面的总电荷量为0.01 C2D第

3、3 s内，线圈的发热功率最大 5.如图所示,EOF和 EOF为空间一匀强磁场的边界,其中EOEO,FOFO,且 EOOF;OO为EOF的平分线,OO间的距离为l;磁场方向垂直于纸面向里。一边长为l 的正方形导线框沿OO方向匀速通过磁场,t=0时刻恰好位于图示位置。规定导线框中感 应电流沿逆时针方向时为正,则感应电流i与时间t的关系图线可能正确的是( ) 6.如图所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大线圈M相连接，要使小线圈N获得 顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的裸金属棒ab的运动情况是(两线圈共面放置) ( ) A向右匀速运动 B向左加速运动 C向右减速运动 D向右加速运动 7如图所示，

4、L 是自感系数很大的理想线圈，a、b为两只完全相同的小灯泡，R 0 是一 个定值电阻，则下列有关说法中正确的是( ) A当 S 闭合瞬间，a灯比b灯亮 B当 S 闭合待电路稳定后，两灯亮度相同 C当 S 突然断开瞬间，a灯比b灯亮些 D当 S 突然断开瞬间，b灯立即熄灭 8电磁炉是利用电磁感应现象产生的涡流，使锅体发热从而加热食物下列相关的说 法中正确的是( )3 A电磁炉中通入电压足够高的直流电也能正常工作 B锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关 C金属或环保绝缘材料制成的锅体都可以利用电磁炉来烹饪食物 D电磁炉的上表面一般都用金属材料制成，以加快热传递、减少热损耗 9如图所示，间距为L、电

5、阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端用 一阻值为R 的电阻连接，导轨上横跨一根质量为m、有效电阻也为R 的金属棒，金属棒 与导轨接触良好整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B 的匀强磁场中现使金属棒 以初速度v沿导轨向右运动，若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为q.下列说法正 确的是( )A金属棒在导轨上做匀减速运动B整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为 qR BLC整个过程中金属棒克服安培力做功为 mv 2 1 2D整个过程中电阻R 上产生的焦耳热为 mv 2 1 2 10下图是做“探究电磁感应的产生条件”实验的器材示意 图 (1)在图中用实线代替导线把它们连成实验电路 (2)哪

6、些操作可以使电流表的指针发生偏转？ _. _. (3)假设在开关闭合的瞬间，灵敏电流计的指针向左偏转，则当螺线管A向上拔出的过 程中，灵敏电流计的指针向_偏转(填“左”或“右”) 11如图所示，固定于水平桌面上的金属框架cdef处在竖直向下的匀强磁场中，金属 棒ab搁在框架上，可无摩擦滑动此时adeb构成一个边长为l的正方形，棒的电阻为 r，其余部分电阻不计开始时磁感应强度 为B 0 .4 (1)若从t0时刻起，磁感应强度均匀增大，每秒增量为k，同时保持棒静止求 棒中的感应电流在图上标出感应电流的方向； (2)在上述(1)情况中，棒始终保持静止，当tt 1s末时需加的垂直于棒的水平拉 力为多少

7、？ (3)若从t0时刻起，磁感应强度逐渐减小，当棒以恒定速度v向右做匀速运动时， 可使棒中不产生感应电流，则磁感应强度应怎样随时间变化？(写出B与t的关系式) 12把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环，水平固定在竖直向下 的磁感应强度为B的匀强磁场中，如图11所示，一长度为2a，电阻等于R，粗细均匀 的金属棒MN放在圆环上，它与圆环始终保持良好的接触，当金属棒以恒定速度v向右 移动经过环心O时，求： (1)棒上电流的大小和方向及棒两端的电压U MN ； (2)圆环消耗的热功率和在圆环及金属棒上消耗的总热功率5 8.两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为 的斜面上,导轨的左端接电阻R,

8、导轨的电阻可忽略不计。 斜面处在一匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向上。质量为m、电阻可不计的金属棒ab,在沿着斜面与 棒垂直的恒力F 作用下沿导轨匀速上滑,并上升h高度。如图所示,在这个过程中( ) A.作用在金属棒上的各个力的合力所做的功等于零 B.作用在金属棒上的各个力的合力所做的功等于mgh 与电阻R 上产生的焦耳热之和 C.恒力F 与安培力的合力所做的功等于零 D.恒力F 与重力的合力所做的功等于电阻R 上产生的焦耳热 10(2016宜昌高二检测)如图 10所示，固定在水平绝缘平面上足够长的金属导轨6 不计电阻，但表面粗糙，导轨左端连接一个电阻R，质量为m 的金属棒(电阻也不计)放 在

9、导轨上，并与导轨垂直，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直用水 平恒力F 把ab棒从静止起向右拉动的过程中，下列说法正确的是( ) 图 10 A恒力F 做的功等于电路产生的电能 B恒力F 和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能 C克服安培力做的功等于电路中产生的电能 D恒力F 和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之 11.(10 分)横截面积S=0.2 m 2 ,n=100匝的圆形线圈A 处在如图所示的磁场中,磁感应强度随时间变化的 规律是B=0.6-0.02t(T),开始时 S 未闭合,R 1 =4 ,R 2 =6 ,C=30 F,线圈内阻不计。 (1)闭合开关

10、 S 后,通过R 2 的电流大小和方向。 (2)闭合开关 S 后一段时间又断开,问切断后通过R 2 的电荷量又是多少? 12.(12 分)均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R,总质量为m,将其置于磁 感应强度为B 的水平匀强磁场上方h处,如图所示,线框由静止自由下落,线框平面保持在竖直平面内, 且cd 边始终与水平的磁场边界平行。当cd 边刚进入磁场时: (1)求线框中产生的感应电动势大小; (2)求c、d 两点间的电势差大小;7 (3)若此时线框加速度恰好为零,求线框下落的高度h所应满足的条件。 13.(12 分)如图所示,两根足够长的平行金属导轨固定在倾角 =3

11、0的斜面上,导轨电阻不计,间距 L=0.4 m,导轨所在空间被分成区域和,两区域的边界与斜面的交线为MN,中的匀强磁场方向垂直斜面 向下,中的匀强磁场方向垂直斜面向上,两磁场的磁感应强度大小均为B=0.5 T。在区域中,将质量 m 1 =0.1 kg、电阻 R 1 =0.1 的金属条ab放在导轨上,ab刚好不下滑。然后,在区域中将质量m 2 =0.4 kg、电阻R 2 =0.1 的光滑导体棒cd 置于导轨上,由静止开始下滑。cd 在滑动过程中始终处于区域 的磁场中,ab、cd 始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,g取 10 m/s 2 。问: (1)cd 下滑的过程中,ab 中的电流方向;

12、 (2)ab刚要向上滑动时,cd 的速度v 多大; (3)从cd 开始下滑到ab 刚要向上滑动的过程中,cd 滑动的距离x=3.8 m,此过程中ab上产生的热量Q 是多少。 11如图 10所示，足够长的光滑金属框竖直放置，框宽L0.5 m，框的电阻不计， 匀强磁场的磁感应强度B1 T，方向与框面垂直，金属棒MN 的质量为 100 g，电阻为 1 ，现让金属棒无初速度释放并与框保持接触良好的竖直下落，从释放直至达到最大 速度的过程中通过金属棒某一横截面的电荷量为 2 C，求此过程回路中产生的电能(空 气阻力不计，g取 10 m/s 2 ) 图 10 12把总电阻为 2R 的均匀电阻丝焊接成一半径

13、为a的圆环，水平固定在竖直向下 的磁感应强度为B 的匀强磁场中，如图 11所示，一长度为 2a，电阻等于R，粗细均匀 的金属棒MN 放在圆环上，它与圆环始终8 保持良好的接触，当金属棒以恒定速度v向右移动经过环心O 时，求： 图 11 (1)棒上电流的大小和方向及棒两端的电压U MN ； (2)圆环消耗的热功率和在圆环及金属棒上消耗的总热功率 18.(14分)如图所示，正方形导线框abcd 的质量为m，边长为l，导线 框的总电阻为R.导线框从有界匀强磁场的上方某处由静止自由下落，下落 过程中，导线框始终在与磁场垂直的竖直平面内，cd 边保持水平磁场的 磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里，磁场

14、上、下两个界面竖直距离 为l，已知cd 边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动，重力加速度为g.求： (1)cd 边刚进入磁场时导线框的速度大小； (2)从导线框cd 边刚进入磁场到ab边刚离开磁场的过程中，导线框克 服安培力所做的功 16(10分)如图所示，匀强磁场竖直向上穿过水平放置的金属框架， 框架宽为L，右端接有电阻R，磁感应强度为B，一根质量为m、电阻不计 的金属棒以v 0 的初速度沿框架向左运动，棒与框架的动摩擦因数为 ，测 得棒在整个运动过程中，通过任一截面的电荷量为q，求：9 (1)棒运动的距离； (2)R 上产生的热量 6.如图 4所示为几个有理想边界的磁场区域，相邻区域的磁感应强

15、度B 大小相等、方向 相反，区域的宽度均为L.现有一边长为L 的正方形导线框由图示位置开始，沿垂直于区 域边界的直线匀速穿过磁场区域，速度大小为v.设逆时针方向为电流的正方向，下列各 图能正确反映线框中感应电流的是 ( ) 图 4 10(2016浙江省嘉兴市桐乡市高二期中)如图 7所示，倾角为 的光滑斜面固定在水平 面上，水平虚线L 下方有垂直于斜面向下的匀强磁场，磁感应强度为B，正方形闭 合金属线框边长为h，质量为m，电阻为R，放置于L 上方一定距离处，保持线框底 边ab与L 平行并由静止释放，当ab边到达L 时，线框速度为v 0 ，ab边到达L 下方 距离d处时，线框速度也为v 0 ，以下说法正确的是 ( )10 图 7 Aab 边刚进入磁场时，电流方向为ab Bab 边刚进入磁场时，线框加速度沿斜面向下 C线框进入磁场过程中的最小速度小于 mgRsin B2h2 D线框进入磁场过程中产生的热量为mgdsin