电磁感应现象综合应用练习题

电磁感应综合应用练习题

一、选择题 1 .如下图，MN、PQ为两平行金属导轨，M.P间连接一阻值为R的电阻，导轨处于匀强磁场中，磁感应强度为B,磁场方向与导轨所在平面垂直，图中磁场方向垂直XM×XXXNx纸面向里，有一金属圆环沿两导轨滑动、速度为与导轨接触良好，圆环的直MXC词X径d与两导轨间的距离相等，设金属环与导轨的电阻均可忽略，当金属环向右做XWk与X匀速运动时（ ） XP*X*KQx

A.有感应电流通过电阻R,大小为啥B.没有感应电流通过电阻R

C.没有感应电流流过金属圆环，因为穿过圆环的磁通量不变

D.有感应电流流过金属圆环，且左、右两局部流过的电流相同

2 .两根相距为1.的足够长的金属直角导轨如下图放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直

于水平面.质量均为根的金属细杆时、Cd与导轨垂直接触形成闭合同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“，导轨计，回路总电阻为2K.整个装置处于磁感应强度大小为B,方向竖直向磁场中.当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度历沿导轨匀时，”杆也正好以速度也向下匀速运动.重力加速度为g.以下说法正是O

β2Γ2τjl

A.M杆所受拉力F的大小为“根g+一∕~⅛.Cd杆所受摩擦力为零 B 路，杆与

Q＞尸k电阻不卜卜上的匀强速运动Z1 1确的选项

C.回路中的电流强度为吟抖D.〃与S大小的关系为〃=器氏

3.如图甲所示，圆形金属框与一个平行金属导轨相连，并置于水平桌面上.圆形金属框面积为S,内有垂直于线框平面的磁场，磁感应强度8随时间看的变化关系如图乙所示.0~lS内磁场方向垂直线框平面向里.长为£、电阻为〃的导体棒置于平行金属导轨上，且与导轨接触良好.导轨和导体

棒处于另一匀强磁场中，其磁感应强度恒为民，方向平面向里.假设不计其余各处的电阻，当导体棒始终时，其所受的静摩擦力后（设向右为力的正方向）随时图象为（）

4.图4中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的

磁场方向垂直纸面向里.助力是位于纸面内的梯形线圈，ad与6C间的上£=0时刻，曲边与磁场区域边界重合.现令线圈以恒定的速度P沿区域边界的方向穿过磁场区域.取沿z1.—1.d-a的感应电流为正，穿越磁场区域的过程中，感应电流下随时间f变化的图线可能是（

5.如图甲所示，正三角形导线框&A放在匀强磁场中静止不动，磁线框平面垂直，磁感应强度8随时间1的变化关系如图乙所示，t磁感应强度的方向垂直纸面向里.以下图中能表示线框的他边受到

随时间r的变化关系的是（规定水平向左为力的正方向）（

6.线圈通以如下图的随时间变化的电流，那么（） B1ZT

) 距离为1,距离也为垂直于磁场那么在线圈

场方向与=O时刻，的磁场力产 垂直导轨保持静止间变化的

A.

B.

C.

D. 0~乙时间内线圈中的自感电动势最大G~打时间内线圈中的自感电动势最大£2~23时间内线圈中的自感电动势最大力〜£2时间内线圈中的自感电动势为零

7.图中（八）~（d）分别为穿过某一闭合回路的磁通量⑦随时间£变化的图象，关于回路中产生的感应电动势以下论述正确的选项是（）

A.图（八）中回路产生的感应电动势恒定不变

B.图（b）中回路产生的感应电动势一直在变大

C.图（C）中回路在0~G时间内产生的感应电动势小于在时间内产生的感应电动势

D.图（d）中回路产生的感应电动势先变小再变大

8.如下图，金属直棒AB垂直置于水平面上的两条平行光滑导轨轨接触良好,棒AB和导轨电阻可忽略不计.导轨左端接有电阻R,平面的匀强磁场向下穿过平面.现以水平向右的恒定外力F使AB 上，棒与身垂直于导棒向右 动，f秒末AB棒速度为0,那么（）

A.f秒内恒力的功等于电阻R释放的电热B.t秒内恒力的功大于电阻R释放的电热

C.t秒内恒力的平均功率等于∕∙D.t秒内恒力的平均功率大于E

9 .如下图，竖直平面内放置的两根平行金属导轨，电阻不计，匀强磁场方 x•向垂直纸面

向里，磁感应强度B=0.5T,导体棒帅、Cd长度均为0.2m,电阻均为

xβxx0.1Ω,重力

均为0.1N,现用力F向上拉动导体棒力，使之匀速上升（导体棒油、 Jf∣1.Cd与导轨接

触良好），此时Cd静止不动，那么n匕上升时，以下说法正确的选项是XXX（）A.n匕受到的拉力大小为2NB.nb向上运动的速度为2m/s Ch_4Td

C.在2s内，拉力做功，有0.4J的机械能转化为电能

D.在2s内，拉力做功为0.6J

10 .两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为1.,底端接阻值为R的电阻.将质量为〃Z的金属棒悬挂

在•个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂

直，如图5所示.除电阻R外其余电阻不计.现将金属棒从弹簧原长释放，那么（ ）

A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g

B.金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为

R2J2v

C.金属棒的速度为。时，所受的安培力大小为F=k

D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少

11 .图是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图.将铜盘放在磁感线垂直穿过铜盘；图中a、b导线与铜盘的中轴线处在同一平面盘，就可以使闭合电路获得电流.假设图中铜盘半径为£,匀强磁场度为员I可路总电阻为R,从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度

以下说法正确的选项是（）

A.回路中有大小和方向做周期性变化的电流

B.回路中电流大小恒定，且等于 Zl

C.回路中电流方向不变，且从。导线流进灯泡，再从a导线流向旋转的铜盘

D.假设将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的按正弦规律变化的磁场，不转动铜盘，灯泡中也会有

电流流过

12 .一个刚性矩形铜制线圈从高处自由下落，进入一水平的匀强磁场区域，然后穿出磁场区域继续下

假设线圈进入磁场过程是匀速运动,假设线圈进入磁场过程是加速运动,假设线圈进入磁场过程是减速运动,假设线圈进入磁场过程是减速运动,

13 .光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如下图，抛物线的方程为1∕=χ2,其部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y=a的直线（图中的虚示），一个小金属块从抛物线V=匕9>n）处以速度。沿物物线下滑，假设抛物够长，那么金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是

A.ιngbB.^tnv2 C.tng(b-a) D.mg(b—a)÷^nv2

14 .如下图，一半圆形铝框处在水平向外的非匀强磁场中，场中各点的磁感应.,万\・,强度为By=含，y为该点到地面的距离，C为常数，BO为一定值•铝框平面:总：：：∙△；：：与磁场垂直，直径ab水平，（空气阻力不计）铝框由静止释放下落的过程中————0A.铝框回路磁通量不变，感应电动势为0

B.回路中感应电流沿顺时针方向，直径nb两点间电势差为0

C.铝框下落的加速度大小一定小于重力加速度g

D.直径必受安培力向上，半圆弧而受安培力向下，铝框下落加

速度大小可能等于g

二、非选择题 位置由静止

磁场中，让内；转动铜的磁感应强为Q.那么

落，如图7所示，那么（） A.

B.

C.

D. 口

那么离开磁场过程也是匀速运动那么离开磁场过程也是加速运动那么离开磁场过程也是减速运动那么离开磁场过程是加速运动

半所足 下线线O 15 .如下图，水平面上固定一个间距£=1m的光滑平行金属导轨，整个导轨处在竖直方向的磁感应强

度8=1T的匀强磁场中，导轨一端接阻值4=9Q的电阻.导轨上有质量加=1kg、电阻r=lQ、长度也为1m的导体棒，在外力的作用下从Z=O开始沿平行导轨方向运动，其速度随时间的变化规律是r=2√λ不计导轨电阻.求：

(1) £=4s时舄体棒受到的安培力的大小；

(2)请在图8的坐标系中画出电流平方与时间的关系(/一£)图象，并通过该图象计算出4S内电阻

/?上产生的热量.

16 .把总电阻为2斤的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环，水平向下的磁感应强度为8的匀强磁场中，如下图，一长度为2a、电阻均匀的金属棒.，麻放在圆环上，它与圆环始终保持良好的接触.当金速度P向右移动经过环心。时，求：

(1)棒上电流的大小和方向及棒两端的电压如；

(2)在圆环和金属棒上消耗的总热功率.

17 .在同一水平面中的光滑平行导轨入。相距/=1m,导轨左端接有如图10所示的电路，其中水平

放置的平行板电容器两极板M、N之间距离d=10mm,定值电阻Rl=R2=12Q,R?=2Q,金属

棒油电阻r=2Ω,其他电阻不计.磁感应强度B=0.5T的匀强磁场竖直穿过导轨平面，当金属棒

n匕沿导轨向右匀速运动时，悬浮于电容器两极板之间，质量"Z=IxlO14kg,带电荷量q=-1x10

F4C的微粒恰好静止不动.取g=10m∕s2,在整个运动过1.nrI，」 程中金属

棒与导轨接触良好，且运动速度保持恒定.试求： ∣jlJNl \r、y

(1)匀强磁场的方向∙(2)nb两端的路端电压. I --------

(3)金属棒M运动的速度. 1.—O

18 .电磁起重机由于强大的磁场力作用，在运输铁质物资时，显示了明显的优越性，电磁起重机中电磁

铁的直径约1.5米，可提起16吨的物体.假设在拆装某种大型电磁设备的过程中，需将设备内部的处于强磁场中的线圈先闭合，然后再提升直至离开磁场.操作时通过手摇轮轴力和定滑轮。来提升线圈.假设该线圈可简化为水平长为，上下宽度为d的矩形线圈，其匝数为〃，总质量为M总电阻为尼如图11所示.开始时线圈的上边缘与有界磁场的上边缘平齐，假设转动手摇轮轴人在时间t内把线圈从图示位置匀速向上拉出磁场.此过程中，流过线圈中每匝导线横截面的电量为0,求：(1)磁场的磁感应强度的大小；

(2)在转动轮轴时，人至少需做多少功？(不考虑摩擦影响)R -------------------------------- /1 固定在竖直等于斤、粗细属棒以恒定