法拉第电磁感应定律及应用

法拉第电磁感应定律及应用
1．单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量Φ随时间t 的关系图象如图所示，则( )
A ．在t ＝0时刻，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大
B ．在t ＝1×10－
2s 时刻，感应电动势最大
C ．在t ＝2×10－2s 时刻，感应电动势为零
D ．在0～2×10－2s 时间内，线圈中感应电动势的平均值为零
2．如图所示，平行导轨间的距离为d ，一端跨接一个电阻R ，匀强磁场的磁感应强度为B ，方向垂直于平行金属导轨所在的平面，一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置．金属棒与导轨的电阻不计，当金属棒沿垂直于棒的方向滑行时，通过电阻R 的电流为( )
A.Bdv R
B.Bdv sin θR
C.Bdv cos θR
D.Bdv R sin θ
3．如图所示，半径为r 的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B 中，绕O 轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，则通过电阻R 的电流的大小和方向是(金属圆盘的电阻不计)( )
A ．由c 到d ，I ＝Br 2ω/R
B ．由d 到c ，I ＝Br 2ω/R
C ．由c 到d ，I ＝Br 2ω/(2R )
D ．由d 到c ，I ＝Br 2ω/(2R )
4.物理实验中，常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量．如图4611所示，探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度．已知线圈的匝数为n ，面积为S ，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R .若将线圈放在被测匀强磁场中，开始时线圈平面 与磁场垂直，现把探测线圈翻转180°，冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q ，由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为( )
A.qR S
B.qR nS
C.qR 2nS
D.qR 2S
5．如图所示，Q 是单匝金属线圈，MN 是一个螺线管，它的绕线方法没有画出，Q 的输出端a 、b 和MN 的输入端c 、d 之间用导线相连，P 是在MN 的正下方水平放置的用细导线绕制的软弹簧线圈．若在Q 所处的空间加上与环面垂直的变化磁场，发现在t 1至t 2时间段内弹簧线圈处于收缩状态，则所加磁场的磁感应强度的变化情况可能是( )
7．如图，闭合小金属环从高h 的光滑曲面上端无初速滚下，又沿曲面的另一侧上升，水平方向的磁场与光滑曲面垂直，则
A ．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h
B ．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h
C ．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h
D ．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h
8.如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B ，方向相反且垂直纸面，MN 、PQ 为其边界，OO ′为其对称轴．一导线折成边长为L 的正方形闭合回路abcd ，回路在纸面内以恒定速度v 0向右运动，当运动到关于OO ′对称的位置时 ( )
A．穿过回路的磁通量为零
B．回路中感应电动势大小为BLv0
C．回路中感应电流的方向为顺时针方向
D．回路中ab边与cd边所受安培力方向相同
9．(2013·北京)如图所示，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN 在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，MN中产生的感应电动势为E1；若磁感应强度增为2B，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2.则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比E1∶E2分别为()
A．c→a,2∶1B．a→c,2∶1
C．a→c,1∶2 D．c→a,1∶2
10．如图甲所示，环形线圈的匝数n＝100，它的两个端点a和b间接有一理想电压表，线圈内磁通量的变化规律如图乙所示，则电压表示数为________V.
11.如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n＝1 000，线圈面积S＝200 cm2，线圈的电阻r＝1 Ω，线圈外接一个阻值R＝4 Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示，求：
(1)前4 s内的感应电动势的大小，以及通过R的电流方向；
(2)前5 s内的感应电动势．
12.如图所示，导轨OM和ON都在纸面内，导体AB可在导轨上，无摩擦滑动，若AB以5 m/s 的速度从O点开始沿导轨匀速右滑，导体与导轨都足够长，它们每米长度的电阻都是0.2 Ω，磁场的磁感应强度为0.2 T．问：
(1)3 s末夹在导轨间的导体长度是多少？此时导体切割磁场产生的感应电动势多大？回路中的电流为多少？
(2)3 s内回路中的磁通量变化了多少？此过程中的平均感应电动势为多少？。