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Z 1 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（）
B 1Z T ) 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 x βxx 0.1Ω,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、 J f ∣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X XX （） 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.ιngb
B.^tnv 2
C.tng(b-a)
D.mg(b —a)÷^nv 2
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=IxlO 14kg,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。