电磁感应综合练习题
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电磁感应综合练习题(基本题型)一、选择题: 1.下面说法正确的是( )A .自感电动势总是阻碍电路中原来电流增加B .自感电动势总是阻碍电路中原来电流变化C .电路中的电流越大,自感电动势越大D .电路中的电流变化量越大,自感电动势越大【答案】B2.如图9-1所示,M 1N 1与M 2N 2是位于同一水平面内的两条平行金属导轨,导轨间距为L 磁感应强度为B 的匀强磁场与导轨所 在平面垂直,ab 与ef 为两根金属杆,与导轨垂直且可在导轨上滑 动,金属杆ab 上有一伏特表,除伏特表外,其他部分电阻可以不计,则下列说法正确的是 ( ) A .若ab 固定ef 以速度v 滑动时,伏特表读数为BLvB .若ab 固定ef 以速度v 滑动时,ef 两点间电压为零C .当两杆以相同的速度v 同向滑动时,伏特表读数为零D .当两杆以相同的速度v 同向滑动时,伏特表读数为2BLv【答案】AC3.如图9-2所示,匀强磁场存在于虚线框内,矩形线圈竖直下落。
如果线圈中受到的磁场力总小于其重力,则它在1、2、3、4位置 时的加速度关系为 ( ) A .a 1>a 2>a 3>a 4 B .a 1 = a 2 = a 3 = a 4C .a 1 = a 2>a 3>a 4D .a 4 = a 2>a 3>a 1【答案】C4.如图9-3所示,通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环,铜环平面与螺线管截面平行,当电键S 接通一瞬间,两铜环的运动情况是( ) A .同时向两侧推开 B .同时向螺线管靠拢C .一个被推开,一个被吸引,但因电源正负极未知,无法具体判断D .同时被推开或同时向螺线管靠拢,但因电源正负极未知,无法具体判断 【答案】 A图9-2图9-3图9-4图9-15.如图9-4所示,在U形金属架上串入一电容器,金属棒ab在金属架上无摩擦地以速度v向右运动一段距离后突然断开开关,并使ab停在金属架上,停止后,ab不再受外力作用。
2mgh 。
电阻为 R 的矩形线框 abcd ,边长 ab=L ,ad=h ,质量为 m ,自某一高度自由落下,通过一匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁场区域的宽度为 h ,如图所示,若线框恰好以恒定速 度通过磁场,线框中产生的焦耳热是 _______.(不考虑空气阻力)线框通过磁场的过程中,动能不变。
根据能的转化和守恒,重力对线框所做的功全部转化为线框中感应电流的电能,最后又全部转化为焦耳热.所以,线框通过磁场过程中产生的焦耳 热为Q=WG=mg —2h=2mgh .本题也可以直接从焦耳热公式 Q=I2 Rt 进行推算:设线框以恒定速度 v 通过磁场,运动时间从线框的 cd 边进入磁场到 ab 边离开磁场的过程中,因切割磁感线产生的感应电流的大小为cd 边进入磁场时的电流从 d 到c,cd 边离开磁场后的电流方向从 a 到 b.整个下落过程中磁场对感应电流产生的安培力方向始终向上,大小恒为据匀速下落的条件,有因线框通过磁场的时间,也就是线框中产生电流的时间,所以据焦耳定律,联立 ( l )、( 2 )、( 3 )三式,即得线框中产生的焦耳热为Q=2mgh .两种解法相比较,由于用能的转化和守恒的观点,只需从全过程考虑,不需涉及电流的产生等过程,计算更为简捷.一个质量 m=0.016kg 、长 L=0.5m ,宽 d=0.1m 、电阻R=0.1Ω的矩形线圈,从离匀强磁场上边缘高 h1 =5m 处由静止自由下落.进入磁场后,由于受到磁场力的作用,线圈恰能做匀速运动(设整个运动过程中线框保持平动),测得线圈下边通过磁场的时间△ t=0.15s,取 g=10m/s2,求:( 1 )匀强磁场的磁感强度 B;( 2 ) 磁场区域的高度 h2 ;( 3 )通过磁场过程中线框中产生的热量,并说明其转化过程.线圈进入磁场后受到向上的磁场力,恰作匀速运动时必满足条件:磁场力 =重力.由此可算出 B 并由运动学公式可算出 h2。
电磁感应练习50题(含答案)1、如图所示,在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨,导轨间距为L=0.2m,长为2d,d=0.5m,上半段d导轨光滑,下半段d导轨的动摩擦因素为μ=,导轨平面与水平面的夹角为θ=30°.匀强磁场的磁感应强度大小为B=5T,方向与导轨平面垂直.质量为m=0.2kg的导体棒从导轨的顶端由静止释放,在粗糙的下半段一直做匀速运动,导体棒始终与导轨垂直,接在两导轨间的电阻为R=3Ω,导体棒的电阻为r=1Ω,其他部分的电阻均不计,重力加速度取g=10m/s2,求:(1)导体棒到达轨道底端时的速度大小;(2)导体棒进入粗糙轨道前,通过电阻R上的电量q;(3)整个运动过程中,电阻R产生的焦耳热Q.答案分析:(1)研究导体棒在粗糙轨道上匀速运动过程,受力平衡,根据平衡条件即可求解速度大小.(2)进入粗糙导轨前,由法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电量公式结合求解电量.(3)导体棒在滑动时摩擦生热为Q f=2μmgdcosθ,再根据能量守恒定律求解电阻产生的焦耳热Q.解答:解:(1)导体棒在粗糙轨道上受力平衡:由 mgsin θ=μmgcos θ+BIL得:I=0.5A由BLv=I(R+r)代入数据得:v=2m/s(2)进入粗糙导轨前,导体棒中的平均电动势为: ==导体棒中的平均电流为: ==所以,通过导体棒的电量为:q=△t==0.125C(3)由能量守恒定律得:2mgdsin θ=Q电+μmgdcos θ+mv2得回路中产生的焦耳热为:Q电=0.35J所以,电阻R上产生的焦耳热为:Q=Q电=0.2625J答:(1)导体棒到达轨道底端时的速度大小是2m/s;(2)导体棒进入粗糙轨道前,通过电阻R上的电量q是0.35C;(3)整个运动过程中,电阻R产生的焦耳热Q是0.2625J.点评:本题实质是力学的共点力平衡与电磁感应的综合,都要求正确分析受力情况,运用平衡条件列方程,关键要正确推导出安培力与速度的关系式,分析出能量是怎样转化的.2、如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37º,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。
电磁感应的相关测试题一、选择题1. 电磁感应是指A. 电导体通过磁场产生电流B. 电流通过磁场产生磁力C. 磁场改变产生电场D. 电场改变产生磁场2. 法拉第电磁感应定律是指A. 磁感应强度与电流成正比B. 磁感应强度与导线长度成正比C. 电动势与导线长度成正比D. 电动势与磁感应强度成正比3. 以下哪个现象不是电磁感应的实例A. 发电机工作B. 变压器工作C. 闪电产生D. 影像传输4. 电磁感应现象最早由谁发现A. 法拉第B. 麦克斯韦C. 奥斯特D. 伏打5. 一根导线被放置在匀强磁场中,导线中产生电流的条件是A. 导线与磁力线平行B. 导线方向与磁力线垂直C. 导线中无电流D. 导线中有电流二、判断题判断以下说法正误,正确的在括号里写T,错误的写F。
1. 在电磁感应中,只有磁感应强度改变才能产生感应电动势。
()2. 电磁感应定律适用于任何形状的线圈和导体。
()3. 电磁感应现象同时满足洛伦兹力和法拉第电磁感应定律。
()4. 在电磁感应情况下,闭合回路内电荷不会发生移动。
()5. 存在磁通量的变化才能产生感应电流。
()三、简答题1. 简述法拉第电磁感应定律的内容。
2. 解释电磁感应产生的原理,并给出一个实际的应用例子。
3. 什么是自感现象,以及它与电磁感应的关系是什么?四、计算题一卷电阻为1欧姆的线圈,匀强磁场的磁感应强度为0.5特斯拉,线圈内的匀强磁场方向与线圈平面垂直。
线圈以40圈/秒的速度从匀强磁场中被拉出,求线圈两端感应出的电动势。
五、应用题一辆电动自行车行驶过程中,电动机中线圈的面积为0.02平方米,处于垂直于地面的匀强磁场中,磁感应强度为0.5特斯拉。
电动自行车的速度是10m/s,线圈的方向与磁感应强度的方向垂直。
求电动机两端感应出的电动势。
六、综合题一根导线被放置在匀强磁场中,经过一段时间后,导线中形成了电流。
如果我们希望增大电流大小,你会使用什么办法?解释原因。
以上就是电磁感应的相关测试题,希望对你的学习有所帮助。
电磁感应综合练习题(基本题型)一、选择题: 1.下面说法正确的是( )A .自感电动势总是阻碍电路中原来电流增加B .自感电动势总是阻碍电路中原来电流变化C .电路中的电流越大,自感电动势越大D .电路中的电流变化量越大,自感电动势越大【答案】B2.如图9-1所示,M 1N 1与M 2N 2是位于同一水平面内的两条平行金属导轨,导轨间距为L 磁感应强度为B 的匀强磁场与导轨所 在平面垂直,ab 与ef 为两根金属杆,与导轨垂直且可在导轨上滑 动,金属杆ab 上有一伏特表,除伏特表外,其他部分电阻可以不计,则下列说法正确的是 ( ) A .若ab 固定ef 以速度v 滑动时,伏特表读数为BLvB .若ab 固定ef 以速度v 滑动时,ef 两点间电压为零C .当两杆以相同的速度v 同向滑动时,伏特表读数为零D .当两杆以相同的速度v 同向滑动时,伏特表读数为2BLv【答案】AC3.如图9-2所示,匀强磁场存在于虚线框内,矩形线圈竖直下落。
如果线圈中受到的磁场力总小于其重力,则它在1、2、3、4位置 时的加速度关系为 ( ) A .a 1>a 2>a 3>a 4 B .a 1 = a 2 = a 3 = a 4C .a 1 = a 2>a 3>a 4D .a 4 = a 2>a 3>a 1【答案】C4.如图9-3所示,通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环,铜环平面与螺线管截面平行,当电键S 接通一瞬间,两铜环的运动情况是( ) A .同时向两侧推开 B .同时向螺线管靠拢C .一个被推开,一个被吸引,但因电源正负极未知,无法具体判断D .同时被推开或同时向螺线管靠拢,但因电源正负极未知,无法具体判断 【答案】 A图9-2图9-3图9-4图9-15.如图9-4所示,在U形金属架上串入一电容器,金属棒ab在金属架上无摩擦地以速度v向右运动一段距离后突然断开开关,并使ab停在金属架上,停止后,ab不再受外力作用。
安徽省蒙城县高二下学期语文期中考试试卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共1题;共6分)1. (6分)(2020·模拟) 阅读下面的文字,完成下面小题。
当远古的人类学会刻下文字与图案时,阅读便开始了。
知识不再局限于口耳相传,而是被记录在岩壁、简帛与纸页上,智山慧海传薪火,无数的读书人“发愤忘食,乐以忘忧”,文明的谱系得以________和更新。
()。
在印刷术诞生后,使书籍得以大批量制作,电子技术则让书的载体不再囿于纸张,扩张到了千万张电子屏幕上。
小小一方电子屏,让阅读世界更加辽阔,阅读形式更加多元。
我们期待,电子书再进一步,让阅读体验可以更随心、更便利。
________的读物难躲,有人感叹,________地点开一本书,读后却大失所望;合心意的好书难搜,特意想了解新事物,却难找到相关的、从各个维度讨论的读物;读完之后易忘,过了几年只觉得回忆模糊,再看到也只觉“似曾相识”。
电子书平台应该是一个好的________,选择经过市场检验的版本、建立更加严格的书籍筛选机制、依据用户反馈及时调整书库,来提供更多高含金量的读物,要让读者随意一读,也觉有益。
“吾生也有涯,而知也无涯”,在知识的大海里,期待数字阅读成为一艘更稳更大更舒适的船,让我们时时开卷、乐此不疲。
(1)依次填入文中横线上的词语,全都恰当的一项是()A . 流传浑水摸鱼兴趣盎然过滤者B . 流传滥竽充数兴致勃勃筛选者C . 留传滥竽充数兴趣盎然筛选者D . 留传浑水摸鱼兴致勃勃过滤者(2)下列填入文中括号内的语句,衔接最恰当的一项是()A . 知识的积累与发展推动了科技的革新,而科技的向前又为知识的传递提供了更为便捷的方式B . 科技的向前为知识的传递提供了更为便捷的方式,而知识的积累与发展又推动了科技的革新C . 数字化阅读帮我们建立一个更丰富的专属知识资产库D . 数字化阅读和实体阅读都在创新(3)文中画横线的句子有语病,下列修改最恰当的一项是()A . 在印刷术诞生后,书籍得以大批量制作,电子技术则让书的载体不再囿于纸张,扩张到了千万张电子屏幕上。
电磁感应综合练习题电磁感应练习题⼀、选择题1、关于感应电流,下列说法中正确的是( )A.只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产⽣B.穿过螺线管的磁通量发⽣变化时,螺线管内部就⼀定有感应电流产⽣C.线框不闭合时,即使穿过线圈的磁通量发⽣变化,线圈中也没有感应电流D.只要电路的⼀部分作切割磁感线运动,电路中就⼀定有感应电流2、如图所⽰,矩形线框在磁场内做的各种运动中,能够产⽣感应电流的是()3、关于楞次定律,下列说法中正确的是:()A、感应电流的磁场总是阻碍原磁场的增强B、感应电流的磁场总是阻碍原磁场的减弱C、感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化D、感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化4、(多选)如图所⽰,⼀电⼦以初速度v沿与⾦属板平⾏的⽅向飞⼊两板间,在下列⼏种情况下,电⼦将向M板偏转的有()A.开关S接通的瞬间B.断开开关S的瞬间C.接通开关S后,变阻器的滑动触头向右迅速滑动时D.接通开关S后,变阻器的滑动触头向左迅速滑动时5、如图所⽰,竖直放置的条形磁铁中央,有⼀闭合⾦属弹性圆环,条形磁铁中⼼线与弹性环轴线重合,现将弹性圆环均匀向外扩⼤,下列说法中正确的是()A.穿过弹性圆环的磁通量增⼤B.从上往下看,弹性圆环中有顺时针⽅向的感应电流C.弹性圆环中⽆感应电流D.弹性圆环受到的安培⼒⽅向沿半径向外6、如图所⽰电路中,A、B、C为完全相同的三个灯泡,L是⼀直流电阻不可忽略的电感线圈.a、b为线圈L的左右两端点,原来开关S是闭合的,三个灯泡亮度相同.将开关S断开后,下列说法正确的是()A.a点电势⾼于b点,A灯闪亮后缓慢熄灭B.a点电势低于b点,B、C灯闪亮后缓慢熄灭C.a点电势⾼于b点,B、C灯闪亮后缓慢熄灭D.a点电势低于b点,B、C灯不会闪亮只是缓慢熄灭7、如图所⽰,线圈L的⾃感系数很⼤,且其电阻可以忽略不计,L1、L2是两个完全相同的⼩灯泡,随着开关S闭合和断开的过程中,灯L1、L2的亮度变化情况是(灯丝不会断) ()A.S闭合,L1亮度不变,L2亮度逐渐变亮,最后两灯⼀样亮;S断开,L2⽴即不亮,L1逐渐变亮B.S闭合,L1不亮,L2很亮;S断开,L1、L2⽴即不亮C.S闭合,L1、L2同时亮,⽽后L1逐渐熄灭,L2亮度不变;S断开,L2⽴即不亮,L1亮⼀下才熄灭D.S闭合,L1、L2同时亮,⽽后L1逐渐熄灭,L2则逐渐变得更亮;S断开,L2⽴即不亮,L1亮⼀下才熄灭8、(多选)如图所⽰.匀强磁场的⽅向垂直于电路所在平⾯向⾥.导体棒ab与电路接触良好.当导体棒ab在外⼒F作⽤下从左向右做匀加速直线运动时,若不计摩擦和导线的电阻,整个过程中,灯泡L未被烧毁,电容器C未被击穿,则该过程中()A 、感应电动势将变⼤B 、灯泡L 的亮度变⼤C 、电容器C 的上极板带负电D 、电容器两极板间的电场强度将减⼩9、如图所⽰,⾜够长的光滑导轨倾斜放置,导轨宽度为L ,其下端与电阻R 连接.导体棒ab 电阻为r ,导轨和导线电阻不计,匀强磁场竖直向上.若导体棒ab 以⼀定初速度v 下滑,则关于ab 棒的下列说法中正确的是( )A .所受安培⼒⽅向⽔平向右B .可能以速度v 匀速下滑C .刚下滑的瞬间ab 棒产⽣的感应电动势为BL vD .减少的重⼒势能等于电阻R 上产⽣的内能10、如图所⽰,⾦属棒ab 置于⽔平放置的⾦属导体框架cdef 上,棒ab 与框架接触良好.从某⼀时刻开始,给这个空间施加⼀个斜向上的匀强磁场,并且磁场均匀增加,ab 棒仍静⽌,在磁场均匀增加的过程中,关于ab 棒受到的摩擦⼒,下列说法正确的是 ( ).A .摩擦⼒⼤⼩不变,⽅向向右B .摩擦⼒变⼤,⽅向向右C .摩擦⼒变⼤,⽅向向左D .摩擦⼒变⼩,⽅向向左11、如图所⽰,⽔平放置的平⾏⾦属导轨MN 和PQ 之间接有定值电阻R ,导体棒ab 长为L 且与导轨接触良好,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,现使导体棒ab 匀速向右运动,下列说法正确的是( )A .导体棒ab 两端的感应电动势越来越⼩B .导体棒ab 中的感应电流⽅向是a →bC .导体棒ab 所受安培⼒⽅向⽔平向右D .导体棒ab 所受合⼒做功为零12、(多选)如图所⽰,在匀强磁场中,放有⼀与线圈D 相连接的平⾏导轨,要使放在线圈D 中的线圈A(A 、D 两线圈同⼼共⾯)各处受到沿半径⽅向指向圆⼼的⼒,⾦属棒MN 的运动情况可能是( )A .匀速向右B .加速向左C .加速向右D .减速向左13、(多选)如图所⽰.在⽅向垂直纸⾯向⾥,磁感应强度为B 的匀强磁场区域中有⼀个由均匀导线制成的单匝矩形线框abcd .线框以恒定的速度v 沿垂直磁场⽅向向右运动,运动中线框dc 边始终与磁场右边界平⾏,线框边长ad =l ,cd =2l .线框导线的总电阻为R .则在线框离开磁场的过程中.下列说法中正确的是 ( )A .流过线框截⾯的电量为2Bl 2RB .线框中的电流在ad 边产⽣的热量2l 3B 2v 3R C .线框所受安培⼒的合⼒为2B 2l 2v R D .ad 间的电压为Bl v 314、(多选)如图所⽰,平⾏⾦属导轨与⽔平⾯间的倾⾓为θ,导轨电阻不计,与阻值为R 的定值电阻相连,匀强磁场垂直穿过导轨平⾯,磁感应强度⼤⼩为B.有⼀质量为m 、长为l 的导体棒从ab 位置获得平⾏于斜⾯、⼤⼩为v 的初速度向上运动,最远到达a ′b ′的位置,滑⾏的距离为s ,导体棒的电阻也为R ,与导轨之间的动摩擦因数为µ.则( )A .上滑过程中导体棒受到的最⼤安培⼒为B 2l 2v RB .上滑过程中电流做功产⽣的热量为12mv 2-mgs(sin θ+µcos θ)C .上滑过程中导体棒克服安培⼒做的功为12mv 2D .上滑过程中导体棒损失的机械能为12mv 2-mgs sin θ15.⽤相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框,以相同的速度匀速进⼊右侧匀强磁场,如图所⽰.在每个线框进⼊磁场的过程中,M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud.下列判断正确的是( )A.Ua<Ub<Uc<UdB.Ua<Ub<Ud<UcC.Ua=Ub<Uc=UdD.Ub<Ua<Ud<Uc=16、如图甲所⽰,⼀个匝数n=100的圆形导体线圈,⾯积S0.4 m2,电阻r=1 Ω.在线圈中存在⾯积S2=0.3 m2的垂直线圈平⾯向外的匀强磁场区域,磁感应强度B随时间t变化的关系如图⼄所⽰.有⼀个R=2 Ω的电阻,将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接,b端接地,则下列说法正确的是()A.圆形线圈中产⽣的感应电动势E=6 VB.在0~4 s时间内通过电阻R的电荷量q=8 CC.设b端电势为零,则a端的电势φa=3 VD.在0~4 s时间内电阻R上产⽣的焦⽿热Q=18 J17、法拉第圆盘发电机的⽰意图如图所⽰。
电磁感应综合题1.如图,一个边长为l 的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场;一个边长也为l 的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直;虚线框对角线ab 与导线框的一条边垂直,ba 的延长线平分导线框。
在t =0时,使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab 方向移动,直到整个导线框离开磁场区域。
以i 表示导线框中感应电流的强度,取逆时针方向为正。
下列表示i —t 关系的图示中,可能正确的是 ( )2、两根相距为L 的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边垂直于水平面,质量均为m 的金属细杆ab 、cd 与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ,导轨电阻不计,回路总电阻为2R ,整个装置处于磁感应强度大小为B ,方向水平向右的匀强磁场中,当ab 杆在平行于水平导轨的拉力F 作用下以速度v 沿导轨匀速运动时,cd 杆也正好以某一速度向下匀速运动,重力加速度为g ,以下说法正确的是( )A .ab 杆所受拉力F 的大小为μmg +B 2L 2v2RB .cd 杆所受摩擦力为零C .cd 杆向下匀速运动的速度为2mgRB 2L2 D .ab 杆所受摩擦力为2μmg3如图所示,平行金属导轨与水平面成θ角,导轨与固定电阻R 1和R 2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面.有一导体棒ab ,质量为m ,导体棒的电阻与固定电阻R 1和R 2的阻值均相等,与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒ab 沿导轨向上滑动,当上滑的速度为V 时,受到安培力的大小为F 。
此时( ) A .电阻R 1消耗的热功率为Fv/3 B .电阻 R 1消耗的热功率为Fv/6C .整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθD .整个装置消耗的机械功率为(F +μmgcosθ)vB 的匀强磁场,磁场的宽度MJ 和JG 均为L ,一个质量为m 、电阻为R 、边长也为L 的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑,当ab 边刚越过GH 进入磁场区时,恰好以速度 v 1做匀速直线运动;当ab 边下滑到JP 与MN 的中间位置时,线框又恰好以速度v 2做匀速直线运动,从ab 进入GH 到MN 与JP 的中间位置的过程中,线框的机械能减少量为△ E,重力对线框做功的绝对值为W 1,安培力对线框做功的绝对值为W 2,下列说法中不正确的有( )A .v 2 :v 1= 1 :2B .v 2 :v 1 = 1 :4C .从ab 进入GH 到MN 与JP 的中间位置的过程中,W 2 等于 △ED .从ab 进入GH 到MN 与JP 的中间位置的过程中,线框动能变化量为W 1-W 25.两条平行的裸导体轨道M 、N 所在平面与水平面间的夹角为 ,相距L ,导轨下端与电阻R 相连,质量为m 的金属棒ab 放在 导轨上,导轨处在方向垂直斜面上的匀强磁场中,磁感应强度 为B ,如图所示。
电磁感应现象习题综合题附答案一、高中物理解题方法:电磁感应现象的两类情况1.如图所示,光滑的长平行金属导轨宽度d=50cm ,导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,导轨上端电阻R=0.8Ω,其他电阻不计.导轨放在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T .金属棒ab 从上端由静止开始下滑,金属棒ab 的质量m=0.1kg .(sin37°=0.6,g=10m/s 2)(1)求导体棒下滑的最大速度;(2)求当速度达到5m/s 时导体棒的加速度;(3)若经过时间t ,导体棒下滑的垂直距离为s ,速度为v .若在同一时间内,电阻产生的热与一恒定电流I 0在该电阻上产生的热相同,求恒定电流I 0的表达式(各物理量全部用字母表示).【答案】(1)18.75m/s (2)a=4.4m/s 2(3222mgs mv Rt【解析】【分析】根据感应电动势大小与安培力大小表达式,结合闭合电路欧姆定律与受力平衡方程,即可求解;根据牛顿第二定律,由受力分析,列出方程,即可求解;根据能量守恒求解;解:(1)当物体达到平衡时,导体棒有最大速度,有:sin cos mg F θθ= , 根据安培力公式有: F BIL =, 根据欧姆定律有: cos E BLv I R Rθ==, 解得: 222sin 18.75cos mgR v B L θθ==; (2)由牛顿第二定律有:sin cos mg F ma θθ-= ,cos 1BLv I A Rθ==, 0.2F BIL N ==, 24.4/a m s =;(3)根据能量守恒有:22012mgs mv I Rt =+ , 解得: 202mgs mv I Rt -=2.如图甲所示,MN 、PQ 两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ = 30°角固定,M 、P 之间接电阻箱R ,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B = 1T .质量为m 的金属杆ab 水平放置在轨道上,其接入电路的电阻值为r ,现从静止释放杆ab ,测得最大速度为v m .改变电阻箱的阻值R ,得到v m 与R 的关系如图乙所示.已知轨距为L = 2m ,重力加速度g 取l0m/s 2,轨道足够长且电阻不计.求:(1)杆ab 下滑过程中流过R 的感应电流的方向及R =0时最大感应电动势E 的大小; (2)金属杆的质量m 和阻值r ;(3)当R =4Ω时,求回路瞬时电功率每增加2W 的过程中合外力对杆做的功W . 【答案】(1)电流方向从M 流到P ,E =4V (2)m =0.8kg ,r =2Ω (3)W =1.2J 【解析】本题考查电磁感应中的单棒问题,涉及动生电动势、闭合电路欧姆定律、动能定理等知识.(1)由右手定则可得,流过R 的电流方向从M 流到P 据乙图可得,R=0时,最大速度为2m/s ,则E m = BLv = 4V (2)设最大速度为v ,杆切割磁感线产生的感应电动势 E = BLv 由闭合电路的欧姆定律EI R r=+ 杆达到最大速度时0mgsin BIL θ-= 得 2222sin sin B L mg mg v R r B Lθθ=+ 结合函数图像解得:m = 0.8kg 、r = 2Ω(3)由题意:由感应电动势E = BLv 和功率关系2E P R r =+得222B L V P R r=+则22222221B L V B L V P R r R r∆=-++ 再由动能定理22211122W mV mV =- 得22()1.22m R r W P J B L +=∆=3.图中装置在水平面内且处于竖直向下的匀强磁场中,足够长的光滑导轨固定不动。
电磁感应综合练习题1.磁悬浮列车是一种高速低耗的新型交通工具。
它的驱动系统简化为如下模型,固定在列车下端的动力绕组可视为一个矩形纯电阻金属框,电阻为R,金属框置于xOy平面内,长边MN长为l,平行于y轴,宽为d的NP边平行于x轴,如图1所示。
列车轨道沿Ox方向,轨道区域内存有垂直于金属框平面的磁场,磁感应强度B沿Ox方向按正弦规律分布,其空间周期为λ,最大值为B0,如图2所示,金属框同一长边上各处的磁感应强度相同,整个磁场以速度v0沿Ox方向匀速平移。
设在短暂时间内,MN、PQ边所在位置的磁感应强度随时间的变化能够忽略,并忽略一切阻力。
列车在驱动系统作用下沿Ox方向加速行驶,某时刻速度为v(v<v0)。
(1)简要叙述列车运行中获得驱动力的原理;(2)为使列车获得最大驱动力,写出MN、PQ边应处于磁场中的什么位置及λ与d之间应满足的关系式:(3)计算在满足第(2)问的条件下列车速度为v时驱动力的大小。
xB磁场区域1磁场区域2磁场区域3磁场区域4磁场区域5 BBB Bθd1d2d1d2d1d1d2d1B棒棒2.如图所示,间距为L的两条充足长的平行金属导轨与水平面的夹角为θ,导轨光滑且电阻忽略不计.场强为B的条形匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁场区域的宽度为d1,间距为d2.两根质量均为m、有效电阻均为R的导体棒a和b放在导轨上,并与导轨垂直.(设重力加速度为g)(1)若a进入第2个磁场区域时,b以与a同样的速度进入第1个磁场区域,求b穿过第1个磁场区域过程中增加的动能△E k;(2)若a进入第2个磁场区域时,b恰好离开第1个磁场区域;此后a离开第2个磁场区域时,b又恰好进入第2个磁场区域.且a.b在任意一个磁场区域或无磁场区域的运动时间均相.求b穿过第2个磁场区域过程中,两导体棒产生的总焦耳热Q;(3)对于第(2)问所述的运动情况,求a穿出第k个磁场区域时的速率v。
3.如图所示,竖直平面内有一半径为r、内阻为R1、粗细均匀的光滑半圆形金属球,在M、N处与相距为2r、电阻不计的平行光滑金属轨道ME、NF相接,EF之间接有电阻R2,已知R1=12R,R2=4R。
初三电磁感应练习题及答案练习题1:1. 一个导线以2.0m/s的速度从一个均匀磁场中通过,磁感应强度为0.4T,导线长度为0.5m。
求导线所受的感应电动势大小。
2. 一个长度为3.0m的导线以10m/s的速度垂直通过一个磁感应强度为1.5T的磁场,求导线两端之间的感应电势差。
3. 一个矩形导线框架的长边长度为2.0m,短边长度为0.5m,框架的整体电阻为6.0Ω。
当磁感应强度为0.8T时,框架被拉动,导线切割磁力线的速度恒定为3.0m/s。
求在导线上出现的电动势大小。
答案:1. 感应电动势的大小与磁感应强度、导线长度和导线在磁场中的速度有关。
根据公式E = B*d*l*v,其中B为磁感应强度,d为导线长度,l为导线在磁场中的速度,v为导线长度。
将已知值代入计算,得到E = 0.4T * 0.5m * 2.0m/s = 0.4V。
故导线所受的感应电动势大小为0.4V。
2. 感应电势差的大小取决于磁感应强度、导线长度和导线在磁场中的速度之积。
根据公式∆V = B*l*v,其中B为磁感应强度,l为导线长度,v为导线在磁场中的速度。
将已知值代入计算,得到∆V = 1.5T * 3.0m * 10m/s = 45V。
导线两端之间的感应电势差为45V。
3. 在导线上出现的电动势大小取决于磁感应强度、导线长度、导线在磁场中的速度和导线的电阻之积。
根据公式E = B*d*l*v/R,其中B为磁感应强度,d为导线长度,l为导线在磁场中的速度,R为导线的电阻。
将已知值代入计算,得到E = 0.8T * 3.0m * 2.0m * 0.5m/s / 6.0Ω = 0.8V。
在导线上出现的电动势大小为0.8V。
练习题2:1. 一个磁感应强度为0.5T的磁场垂直于一个半径为0.2m的圆环,圆环的电阻为2.0Ω。
圆环以5rad/s的角速度绕垂直磁场线旋转,求圆环上出现的感应电动势大小。
2. 一个长度为4.0m的直导线绕过一个半径为2.0m的圆形电感线圈,电感线圈中有100个匝。
初中电磁感应专题练习(含详细答案)
一、选择题
1. 一个导线在磁场中匀速向右移动,感应电动势的方向如何?
A. 由左向右
B. 由右向左
C. 没有感应电动势
D. 无法确定
答案:B
2. 带电粒子在磁场中匀速运动,运动轨迹如何?
A. 直线运动
B. 圆形运动
C. 抛物线运动
D. 双曲线运动
答案:B
二、计算题
1. 一个弯曲的导线长为10cm,导线中有一个电流I=2A,若在
导线处有一个磁感应强度为B=3T的磁场,求电动势的大小为多少?
解答:
$\mathcal{E}=Blv=\frac{1}{2}Blv=\frac{1}{2}Blsin\theta=\frac{1}{2} \times 3 \times 0.1 \times 2=\frac{3}{20}$V。
三、简答题
1. 什么是电磁感应?
电磁感应是指导体中的电子受到磁场的作用从而在导体两端产
生的电动势。
2. 什么是法拉第电磁感应定律?
法拉第电磁感应定律指出,当导体中的磁力线发生变化时,沿
着导体的任意闭合回路中就会产生感应电动势,其大小与磁通量的
变化率成正比,方向满足楞次定律。
3. 什么是楞次定律?
楞次定律指出,当导体内有感应电流时,该电流所发出的磁场的方向是这样的,即它所引起的磁通量的变化总是阻碍引起这种变化的原因。
4. 什么情况下会产生感应电流?
当导体在磁场中发生运动或被磁场线穿过而发生变化时,就会在导体中产生感应电流。
八年级物理练习题:电磁感应电磁感应练习题
题目一:
1. 一根导线被连接到一个电池的两个端口上,并放在一块磁铁附近。
当电流通过导线时,磁铁受到吸引。
请说明这是如何发生的?
题目二:
2. 一个长直导线垂直放置在一块保持不变的磁场中。
如果导线中的电流方向与磁场方向相同,导线将受到一个向上的力。
如果电流方向与磁场方向相反,导线将受到一个向下的力。
请解释这个现象。
题目三:
3. 当电磁感应发生时,电流是如何产生的?请解释法拉第电磁感应定律。
题目四:
4. 简述发电机的工作原理。
说明在发电机中如何利用电磁感应产生电流。
题目五:
5. 请解释电磁感应在变压器中的应用。
说明变压器如何将电能从一个线圈传输到另一个线圈。
题目六:
6. 电磁感应可用于许多设备和技术中。
请举例并解释其中一个实际应用。
题目七:
7. 描述电磁感应实验的步骤。
设计并实施一个简单的电磁感应实验。
题目八:
8. 某个发电站的输出电压为220V。
计算电磁感应原理下,需要多少匝才能将
输出电压增加到440V?
题目九:
9. 当一个磁场变化时,经过具有多个匝数的线圈时,电压的大小会受到影响。
请说明匝数如何影响电磁感应中的电压大小。
题目十:
10. 电磁感应也被应用于感应炉。
解释感应炉是如何利用电磁感应加热金属的。
物理练习题电磁感应练习题物理练习题:电磁感应一、单选题1. 电磁感应的基本定律是:A. 荷塞定律B. 法拉第定律C. 伏特定律D. 麦克斯韦定律正确答案:B2. 在匀强磁场中,一根导线长度为L,导线移动的速度为v,两段导线之间的电势差为U,磁感应强度为B。
根据法拉第定律,电势差U与导线的长度L、速度v、磁感应强度B之间的关系是:A. U ∝ LB. U ∝ vC. U ∝ BD. U ∝ Lvb正确答案:D3. 远离电流的一侧把右手握成半握拳,拇指指向电流方向,其他四指所指方向即为:A. 磁场方向B. 电流方向C. 电势方向D. 导线方向正确答案:A4. 在磁场中,当一个导体切割磁感线运动时,导体两端会产生:A. 电动势B. 电流C. 磁化D. 弹性正确答案:A5. 变压器的原理是基于:A. 磁化原理B. 法拉第定律C. 电动势产生D. 电磁感应现象正确答案:D二、填空题1. 电磁感应现象最早由_______发现。
正确答案:法拉第2. 变压器的工作原理是基于_______现象。
正确答案:电磁感应3. 根据电磁感应现象,当导体运动时,导线两端产生的电势差与速度的关系为_______。
正确答案:正比例4. 在匀强磁场中,导线的运动方向与磁感应线的方向______。
正确答案:垂直5. 根据法拉第定律,当闭合回路中的磁链发生变化时,产生的感应电动势会阻止_______变化。
正确答案:磁链三、解答题1. 一个导体沿着磁场方向运动,运动方向与磁感应线方向垂直,当导体速度为v,磁感应强度为B时,求导体受到的安培力大小。
解答:根据洛仑兹力公式,安培力的大小可以通过公式F = BIL计算得到。
在本题中,导体的速度与磁感应线方向垂直,所以磁感应线与导体的角度为90°,导体的长度为L。
根据公式,可得到F = BLv。
2. 一个电阻为R的闭合回路中,磁感应强度为B,在t时刻磁通量发生了变化Φ = Φ0 + αt,其中Φ0和α为常数。
【例1】 (2004,上海综合)发电的基本原理是电磁感应。
发现电磁感应现象的科学家是( )A .安培B .赫兹C .法拉第D .麦克斯韦解析:该题考查有关物理学史的知识,应知道法拉第发现了电磁感应现象。
答案:C【例2】发现电流磁效应现象的科学家是___________,发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是__________,发现电磁感应现象的科学家是___________,发现电荷间相互作用力规律的的科学家是___________。
解析:该题考查有关物理学史的知识。
答案:奥斯特 安培 法拉第 库仑☆☆对概念的理解和对物理现象的认识【例3】下列现象中属于电磁感应现象的是( )A .磁场对电流产生力的作用B .变化的磁场使闭合电路中产生电流C .插在通电螺线管中的软铁棒被磁化D .电流周围产生磁场解析:电磁感应现象指的是在磁场产生电流的现象,选项B 是正确的。
答案:B★巩固练习 1. )A .磁感应强度越大的地方,磁通量越大B .穿过某线圈的磁通量为零时,由B =SΦ可知磁通密度为零 C .磁通密度越大,磁感应强度越大D .磁感应强度在数值上等于1 m 2的面积上穿过的最大磁通量解析:B 答案中“磁通量为零”的原因可能是磁感应强度(磁通密度)为零,也可能是线圈平面与磁感应强度平行。
答案:CD 2. )A .Wb/m 2B .N/A ·mC .kg/A ·s 2D .kg/C ·m解析:物理量间的公式关系,不仅代表数值关系,同时也代表单位.答案:ABC 3. )A .只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就一定有感应电流B .只要闭合导线做切割磁感线运动,导线中就一定有感应电流C .若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动,闭合电路中一定没有感应电流D .当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,闭合电路中一定有感应 电流答案:D4.在一长直导线中通以如图所示的恒定电流时,套在长直导线上的闭合线环(环面与导线垂直,长直导线通过环的中心),当发生以 )A .保持电流不变,使导线环上下移动B .保持导线环不变,使长直导线中的电流增大或减小C .保持电流不变,使导线在竖直平面内顺时针(或逆时针)转动D .保持电流不变,环在与导线垂直的水平面内左右水平移动解析:画出电流周围的磁感线分布情况。
《电磁感应》练习题高二级_______班姓名______________ _______________号1.B 2. A 3. A4.B 5. BCD6.CD7. D8. C一.选择题1.下面说法正确的是()A.自感电动势总是阻碍电路中原来电流增加B.自感电动势总是阻碍电路中原来电流变化. C.电路中的电流越大,自感电动势越大D.电路中的电流变化量越大,自感电动势越大2. 如图所示,一个矩形线圈与通有相同大小电流的平行直导线在同一平面,而且处在两导线的中央,则( A )A.两电流方向相同时,穿过线圈的磁通量为零B.两电流方向相反时,穿过线圈的磁通量为零C.两电流同向和反向时,穿过线圈的磁通量大小相等D.因两电流产生的磁场不均匀,因此不能判断穿过线圈的磁通量是否为零3. 一矩形线圈在匀强磁场中向右做加速运动如图所示, 设磁场足够大, 下面说法正确的是( A )A. 线圈中无感应电流, 有感应电动势B .线圈中有感应电流, 也有感应电动势C. 线圈中无感应电流, 无感应电动势D. 无法判断4.如图所示,AB为固定的通电直导线,闭合导线框P与AB在同一平面内。
当P远离AB做匀速运动时,它受到AB的作用力为( B )A.零B.引力,且逐步变小C.引力,且大小不变D.斥力,且逐步变小5. 长0.1m的直导线在B=1T的匀强磁场中,以10m/s的速度运动,导线中产生的感应电动势:( )A.一定是1V B.可能是0.5V C.可能为零D.最大值为1V6.如图所示,在一根软铁棒上绕有一个线圈,a、b是线圈的两端,a、b分别与平行导轨M、N相连,有匀强磁场与导轨面垂直,一根导体棒横放在两导轨上,要使a点的电势均比b点的电势高,则导体棒在两根平行的导轨上应该(BCD )A.向左加速滑动B.向左减速滑动C.向右加速滑动D.向右减速滑动7.关于感应电动势,下列说法正确的是()A.穿过闭合电路的磁感强度越大,感应电动势就越大B.穿过闭合电路的磁通量越大,感应电动势就越大C.穿过闭合电路的磁通量的变化量越大,其感应电动势就越大D.穿过闭合电路的磁通量变化的越快,其感应电动势就越大4题5题8.恒定的匀强磁场中有一圆形的闭合导体线圈,线圈平面垂直于磁场方向,要使线圈中能产生感应电流,线圈在磁场中应做 ( ) A .线圈沿自身所在的平面做匀速运动 B .线圈沿自身所在的平面做匀加速运动 C .线圈绕任意一条直径转动 D .线圈沿磁场方向平动9.将一磁铁缓慢或迅速地插到闭和线圈中的同一位置,两次发生变化的物理量不同的是( )A 、磁通量的变化量B 、磁通量的变化率C 、感应电流的电流强度D 、消耗的机械功率10.如图所示,一长直导线在纸面内,导线一侧有一矩形线圈,且线圈一边M 与通电导线平行,要使线圈中产生感应电流,下列方法可行的是( ) A 、保持M 边与导线平行线圈向左移动 B 、保持M 边与导线平行线圈向右移动C 、线圈不动,导线中电流减弱D 、线圈不动,导线中电流增强E 、线圈绕M 边转动 F11. 如图所示,将一线圈放在一匀强磁场中,线圈平面平行于磁感线,则线圈中有感应电流产生的是( )A 、当线圈做平行于磁感线的运动B 、当线圈做垂直于磁感线的平行运动C 、当线圈绕M 边转动D 、当线圈绕N 边转动12.如图所示,虚线所围的区域内有一匀强磁场,闭和线圈从静止开始运动,此时如果使磁场对线圈下边的磁场力方向向下,那么线圈应( ) A 、向右平动 B 、向左平动 C 、以M 边为轴转动D 、以上都不对13.竖直放置的金属框架处于水平的匀强磁场中,如图所示,一长直金属棒AB 可沿框自由运动,当AB 由静止开始下滑一段时间后合上S ,则AB 将做( )A 、 匀速运动B 、加速运动C 、减速运动D 、无法判定14.如图所示,边长为h 的矩形线框从初始位置由静止开始下落,进入一水平的匀强磁场,且磁场方向与线框平面垂直。
7•如图所示,一只横截面积为S =G.1Gm 2,匝数为12G 匝的闭合线圈放在平行于线圈轴线的匀强磁场中,线圈的总电阻为F =1.2 Q 。
该匀强磁场的磁感应强度 B 随时间t 变化的规律如右图所示。
求:⑴从t =G 到t =0.30s 时间内,通过该线圈任意一个横截面的电荷量q 为多少?⑵这段时间内线圈中产生的电热Q 为多少?电磁感应综合练习 1.如图所示,在光滑水平面上有一个竖直向上的匀强磁场,分布在宽度为 I 的区域内。
现有一个边长为 a 的正方形闭合导线框(a < l ),以初速度V G 垂直于磁场边界沿水平面向右滑过该 磁场区域,滑出时的速度为 V 。
下列说法中正确的是 导线框完全进入磁场中时,速度大于(V G + V )/2 导线框完全进入磁场中时,速度等于(V G + V )/2 导线框完全进入磁场中时,速度小于 (V G + V )/2 以上三种都有可能 A. B. C. D. 2 •如图所示,位于一水平面内的、两根平行的光滑金属导轨,处在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨所 在的平面,导轨的一端与一电阻相连;具有一定质量的金属杆 垂直。
现用一平行于导轨的恒力 感应电流产生的磁场均可不计。
流,在i 随时间增大的过程中, A.等于F 的功率C.等于F 与安培力合力的功率 ab 放在导轨上并与导轨 F 拉ab ,使它由静止开始向右运动。
杆和导轨的电阻、 用E 表示回路中的感应电动势,i 表示回路中的感应电 电阻消耗的功率 B •等于安培力的功率的绝对值 D .小于iEa 电—F3.如图所示,两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面, 导轨上横放着两根相同的导体棒 ed 与导轨构成矩形回路。
导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧,两棒的中间用细线绑住,它 们的电阻均为 R 回路上其余部分的电阻不计。
在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场。
开始时,导体棒处于静止状态。
剪断细线后,导体棒在运动过程中A. B. C. D. ab 、 两根导体棒和导轨形成的回路中将产生持续的交变电流 两根导体棒所受安培力的方向总是相同的 两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒,机械能守恒 两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒,机械能不守恒 4•两根相距为L 的足够长的金属直角导轨如图所示放置, 它们各有一边在同一水 平面内,另一边垂直于水平面。
质量均为m 的金属细杆ab 、ed 与导轨垂直接触形 成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数均为 口,导轨电阻不计,回路总电阻为 2R)O 整个装置处于磁感应强度大小为 B ,方向竖直向上的匀强磁场中。
当ab 杆在 平行于水平导轨的拉力 F 作用下以速度 w 沿导轨匀速运动时,ed 杆也正好以速度 V 2向下匀速运动。
重力加速度为 g 。
以下说法正确的是 B 2L 2Wa e VE H M H K M M N K K — -------- K — ■ V X K M ■ « N Mb .000000 J dA. ab 杆所受拉力F 的大小为 mg2R B . Cd 杆所受摩擦力为零 C.回路中的电流强度为 BL V1 V2 2R 6•均匀导线制成的单匝正方形闭合线框口与W 大小的关系为 2Rmg B 2L 2VI abed ,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 边始终与水平的磁场边界面平行。
当 ed 边刚进入磁场时,⑴求线框中产生的感应电动势大小;⑵求 点间电势差大小;⑶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。
cd cd 两t/s&如图所示,固定在绝缘水平面上的的金属框架 cdef 处于竖直向下的匀强磁场中,金属棒 ab 电阻为r , 跨在框架上,可以无摩擦地滑动,其余电阻不计。
在 t =0时刻,磁感应强度为 B o ,adeb 恰好构成一个边长为 L 的正方形。
⑴若从t =0时刻起,磁感应强度均匀增加, 增加率为k (T/s),用一个水平拉力让金属棒保持静止。
在 t =t i 时刻,所施加的对 金属棒的水平拉力大小是多大?⑵若从 t =0时刻起,磁感应强度逐渐减小,当金属 棒以速度v 向右匀速运动时,可以使金属棒中恰好不产生感应电流, 则磁感应强度 B 应怎样随时间t 变化?写出B 与t 间的函数关系式。
9•如图,一直导体棒质量为m 长为I 、电阻为r ,其两端放在位于水平面内间距也为 上,并与之密接;棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻(图中未画出) 场的磁感应强度大小为 B,方向垂直于导轨所在平面。
开始时,给导体棒一个平行 于导轨的初速度 V 。
在棒的运动速度由 V 。
减小至V 1的过程中,通过控制负载电阻 的阻值使棒中的电流强度 I 保持恒定。
导体棒一直在磁场中运动。
若不计导轨电 阻,求此过程中导体棒上感应电动势的平均值和负载电阻上消耗的平均功率。
I 的光滑平行导轨R =2.0 Q ,10.如图所示,长 L i =1.0m ,宽L 2=0.50m 的矩形导线框,质量为 m=0.20kg ,电阻 其正下方有宽为 H( H>L 2),磁感应强度为 B =1.0T ,垂直于纸面向外的匀强磁场。
现在,让 当其下边缘进入磁场, 而上边缘未 求从开始下落到导线框下边缘L i导线框从下边缘距磁场上边界 h =0.70m 处开始自由下落, 进入磁场的某一时刻, 导线框的速度已经达到了一个稳定值。
到达磁场下边界过程中,导线框克服安培力做的功是多少?11.图中a i b i c i d i 和a 2b 2C 2d 2为在同一竖直面内的金属导轨, 磁场中,磁场方向垂直导轨所在的平面 (纸面)向里。
导轨的a i b i 段与a 2b 2段是竖直的, 距离为I i ; c i d i 段与C 2d 2段也是竖直的,距离为 12。
x i y i 与X 2y 2为两根用不可伸长的绝 缘轻线相连的金属细杆,质量分别为 m 和m ,它们都垂直于导轨并与导轨保持光滑接 触。
两杆与导轨构成的回路的总电阻为 R F 为作用于金属杆 x i y i 上的竖直向上的恒力。
已知两杆运动到图示位置时,已匀速向上运动,求此时作用于两杆的重力的功率 P 的大小 和回路电阻上的热功率P'。
处在磁感应强度为 B 的匀强 ;导轨置于匀强磁场中,磁L 2 h12 •如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1.0m,导轨平面与水平面成0 =37o角,下端连接阻值为R的电阻。
匀强磁场方向与导轨平面垂直。
质量为0.20kg,电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25。
⑴求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;⑵当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8.0W,求该速度的大小;⑶在上问中,若R=2.0 Q,金属棒中的电2流方向由a 到b ,求磁感应强度的大小和方向。
(g =10m/s , sin37 o =0.60 , cos37o =0.80 )13.图中Mt 和PQ 为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距 I 为0.40m,电阻不计。
导轨所在平面与磁感应强度 B 为0.50T 的匀强磁场垂直。
质量m 为6.0 x 10-3kg 、电阻 为1.0 Q 的金属杆ab 始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触。
导轨两端分别接有滑 动变阻器和阻值为 3.0 Q 的电阻R 。
当杆ab 达到稳定状态时以速率 v 匀速下滑,整个电路消耗的电功率 P 为0.27W,重力加速度取10m/s 2,试求速率v 和滑动变阻器接 入电路部分的阻值 Ra°14•如图所示,将边长为 a 、质量为m 电阻为R 的正方形导线框竖直向上抛出, 穿过宽度为 b 磁感应强度为B 的匀强磁场,磁场的方向垂直纸面向里。
线框向上 离开磁场时的速度刚好是进人磁场时速度的一半,线框离开磁场后继续上升一段 高度,然后落下并匀速进人磁场。
整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力f ,且线框不发生转动。
求:⑴线框在下落阶段匀速进人磁场时的速度 V 2;⑵线 框在上升阶段刚离开磁场时的速度 V 1;⑶线框在上升阶段通过磁场过程中产生的 焦耳热Q弧底端进入匀强磁场 B 0的一瞬间,回路中感应电流的大小和方向。
16. 如图所示,顶角 e =45o 的金属导轨MOF 固定在水平面内,导轨处 在方向竖直、磁感应强度为 B 的匀强磁场中。
一根与 ON 垂直的导体棒 在水平外力作用下以恒定速度 V 0沿导轨MO 向右滑动,导体棒的质量为 m 导轨与导体棒单位长度的电阻均为 r 。
导体棒与导轨接触点为 a 和b ,15•如图(a)所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距 L ,距左端L 处的中间一段被弯成半径为 弧,导轨左右两段处于高度相差 H 的水平面上。
圆弧导轨所在区域无磁场,右段区域存在磁场 域存在均匀分布但随时间线性变化的 磁场B (t ),如图(b)所示。
两磁场方向 均竖直向上。
在圆弧顶端,放置一质 量为m 的金属棒ab ,与导轨左段形成 闭合回路,从金属棒下滑开始计时, 经过时间t 0滑到圆弧顶端。
设金属棒 在回路中的电阻为 R,导轨电阻不计, 重力加速度为g 。
⑴问金属棒在圆弧内 滑动时,回路中感应电流的大小和方 向是否发生改变?为什么?⑵求 t o 内,回路中感应电流产生的焦耳热量。
0到时间 H 的1/4圆B 0,左段区t⑶探讨在金属棒滑到圆PbQ导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触。
t =0时,导体棒位于顶角O处。
求:⑴t 时刻流过导体棒的电流强度I和电流方向。
⑵导体棒作匀速直线运动时水平外力F的表达式。
⑶导休棒在 0-t时间内产生的焦耳热Q17.如图所示,边长ML=2.5m、质量叶0.50kg的正方形金属线框,放在磁感应强度B=0.80T的匀强磁场中,它的一边与磁场的边界MN重合。
在力F作用下由静止开始向左运动,在 5.0s内从磁场中拉出。
测得金属线框中的电流随时间变化的图象如下图所示。
已知金属线框的总电阻F=4.0 Q。
⑴试判断金属线框从磁场中拉出的过程中,线框中的感应电流方向,并在图中标出。
⑵t=2.0s时金属线框的速度和力F的大小。
⑶已知在5.0s内力F做功1.92J,那么金属线框从磁场拉出的过程中,线框中产生的焦耳热是多少?*18 .如图所示,竖直平面内有一半径为r、内阻为R、粗细均匀的光滑半圆形金属环,在M N处与相距为2r、电阻不计的平行光滑金属轨道ME NF相接,EF之间接有电阻R,已知R=12R R=4R O在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场I和II,磁感应强度大小均为B。