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法拉第电磁感应定律典型计算题例题

法拉第电磁感应定律典型计算题例题
法拉第电磁感应定律典型计算题例题

1. 粗细均习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的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是()

2. 如图所示,两个互连的金属圆环,粗金属环的电阻是细金属环电阻的二分之一。磁场垂

直穿过粗金属环所在区域,当磁感应强度

变化时,在粗环内产生的感应电动势为

间的电势差为()

A. E/2 B E/3 C 2E/3 D E

3. 圆环水平、半径为a、总电阻为2R磁场竖直向下、磁感强度为B;导体棒MN长为2a、

电阻为R粗细均匀、与圆环始终保持良好的电接触;当金属棒以恒定的速度经过环

心0时,求:(1)棒上电流的大小和方向及棒两

L M N

4. 有一面积为S=100cm的金属环,电阻R=Q,

中磁场变化规律如下图所示,磁场方向垂直环面

里,在t1到t2时间内,通过金属环的电荷量是少?

向右移动

随时间均匀

则a、b两点

5. 如图所示,电阻为R的金属棒,从图示位置分别以速率V? v2沿电阻不计的光滑轨道从ab匀速滑到a/b/处,若v? :

v2=1 : 2,则在两次移动过程中( )

A. 回路中感应电流强度I [ :I 2=1 :2

B. 回路中产生热量q : Q2=1 : 2

C. 回路中通过截面的总电量q〔:

q2=1

D. 金属棒产生的感应电动势E[:勺刊

6. 如图,将一条形磁铁插入某一闭合线圈,第一次用,第二次用。试求:

(1) 两次线圈中的平均感应电动势之

(2) 两次线圈中电流之比?

(3) 两次通过线圈电荷量之比?

⑷两次在R中产生热量之比?

7. 矩形线圈从垂直于线圈平面的匀强磁场中匀速拉出,第一次速度为v「第二次速度为

v2=2 v〔,则两次拉力所做功之比为_______ ;两次拉力功率之比为 ________ ;两次通过线圈

截面电量之比为.

8. 定值电阻R,导体棒ab电阻r,水平光滑导轨间距I ,匀强磁场磁感应强度为B,当棒ab以速度v向右匀速运动时:(1)生电动势,回路电流,ab两端电压,电流的总功率,ab 棒消耗的电功

率(2)棒ab受到的安培力为多大;要使棒ab匀速运动,要施加多大的外力,方向如何?(3)整个回路中消耗的电能从哪里转化来的,它们之间有什么样的关系?

XXX

10.矩形导线框abcd 固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场 f i

/A 10 !

fL/A

I 0

:

fi/A I

:

的正方向垂直低面

t/s

t /s t/s

问1: ab 将如何运动?

问2: ab 的最大速度是多少?

问4:若ab 向右运动位移为x 时,速度达到最大值v m 这一过程中回路产生的焦耳热为多 少,ab 产生的焦耳热又为多少? 问5:在上述过程中,通过回路某一横截面的电量为多少?最大位移?

变式2:其他条件不变,ab 棒质量为m 开始时静止,当受到一个向右拉力的作用,若拉 力的功率P 保持不变,贝

问3:若ab 向右运动时间为t 时,速度达到最大值v m 这一过程中回路产生的焦耳热为多 9. 已知:AB CD 足够长,L ,B, B, R 。金属棒ab 垂直于导轨 置,与导轨间的动摩擦因数为卩,质量为 m 从静止开始沿导轨下滑,导

属棒的电阻阻都不计。求ab 棒下滑的最大速度?

变式1:其他条件不变,ab 棒质量为m 静止,当受到一个向右恒力F 的作用,则:

少,电阻R 产生的焦耳热又为多少?

轨和金

XXX

XXX X X r X

XXX XXX X X X X

XXX

I X X X X X / X

C

向里,磁感应强度B随时间变化的规律如图所示.若规定顺时针方向为感应电流I的正方向,

下列各图中正确的是

11、如图5所示,宽40cm的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里,一边长为20cm的正方形导线框位于纸面内,以垂直于磁场边界的恒定速度通过磁场区域,在运动过程中,线圈始终有一边与磁场的边界平行,取它刚进入磁场的时刻t=0,在图6所示的图像中正确

反映电流随时间变化规律的是()

12.如图(甲)中,A是一边长为I的正方形导线框,电阻为R。今维持以恒定的速度v沿x 轴运动,穿过如图所示的匀强磁场的有界区域。若沿x轴的方向为力的正方向,框在图示

位置的时刻作为计时起点,则磁场对线框的作用力F随时间t的变化图线为图(乙)中的()

x x M x 13.

乙度大

小均为B,方向分别垂直纸面向里和向外,磁场宽度均为L,在磁场区域的左侧相距为L处, 有一边长为L的正方形导体线框,总电阻为R,且线框平面与磁场方向垂直。现使线框以速度v匀速穿过磁场区域。若以初始位置为计时起点,规定电流逆时针方向时的电流和电动势方向为正,B 垂直纸面向里时为正,则以下四个图象中对此过程描述不正确的是

且与导轨接触良好?整个装置放在匀强磁场中,磁 场方向

14. 匀强磁场的磁感应强度为 B=,磁场宽度L=3m 一正方形金属框连长 ab=d=1m 每边电 阻r=

Q,金属框以v=10m/s 的速度匀速穿过磁场区,其平面始终一磁感线方向垂直,如

图所示。

(1)画出金属框穿过磁场区的过程中,

图线。(以顺时针方向电流为正)

⑵ 画出ab 两端电压的U-t 图线

15. 如图所示竖直放置的螺线管和导线 abed 构成回路,螺线管下方水平桌面上有一导体环。 当导线abed 所围区域内的磁场按下列哪一图示方式变化时, 导体环将受到向上的磁场力作 用?

16. 如图所示,xoy 坐标系y 轴左侧和右侧分别有垂直于纸面向外、向里的匀强磁场,磁感 应强度均为B, —个围成四分之一圆形的导体环 oab ,其圆心在原点o ,半径为R,开始时 在第一象限。从t=0起绕o 点以角速度①逆时针匀速转动。试画出环内感应电动势 E 随时

X X

X X

*

*

*

* X X

x

17.

如图所示,在水平绝缘平面上固定足够长的平行光滑金属导轨(电阻不计)

,导轨左端

??

?

* X X X X

连接一个阻值为R 的电阻,质量为m 的金属棒(电阻不计)放在导轨上,金属棒与导轨垂直

金属框内感应电流

的(i-t )

间t 而变的函数图象(以顺时针电动势为正)。

D

t

与导轨平面垂直,在用水平恒力 F 把金属棒从静止开始向右拉动的过程中,下列说法正确 的是()

A. 恒力F 与安培力做的功之和等于电路中产生的电能与金属棒获得的动能和

B. 恒力F 做的功一定等于克服安培力做的功与电路中产生的电能之和

C ?恒力F 做的功一定等于克服安培力做的功与金属棒获得的动能之和

D.恒力F 做的功一定等于电路中产生的电能与金属棒获得的动能之和

18. 如图所示,质量为 m 高度为h 的矩形导体线框在竖直面内由静止开始自由下落?它的 上下两边始终保持水平,途中恰好匀速通过一个 场区域,则线框在此过程中产生的热量为 ()

C. 大于 mgh 小于 2mgh

D.大于 2mgh

19. 如图所示,B =与导轨垂直向上,导轨宽度L = 1m a= 30°,电阻可忽略不计,导体 棒ab 质量为m=,其电阻R =Q,跨放在U 形框架上,并能无摩擦的滑动,求:

(1)导体下滑的最大速度v 肝

(2) 在最大速度v m 时,ab 上消耗的电功率P m

匸有理想边界的匀强磁

h

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