电磁感应典型例题集锦

电磁感应典型例题集锦

【例题1】图为地磁场磁感线的示意图，在北半球的地

磁场的竖直分量向下，飞机在我国的上空匀速航行，机翼保

持水平，飞行高度不变。由于地磁场的作用，金属机翼上有

电势差，设飞行员左方机翼末端处的电势为U1，右方机翼末

端的电势为U2。

A.若飞机从西向东飞，U1比U2高

B.若飞机从东向西飞，U2比U1高

C.若飞机从南往北飞，U1比U2高

D.若飞机从北往南飞，U2比U1高

【例题2】如图所示，通电直导线右边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面，若使线框逐渐远离(平动)通电导线，则穿过线框的磁通量将：

A.逐渐增大

B.逐渐减小

C.保持不变

D.不能确定

【例题3】如边长为0.2m的正方形导线框abcd斜靠在墙上，线框平面与地面成30°角，该区域有一水平向右的匀强磁场，磁感应强度为0.5T，如图所示。因受振动线框在0.1s内滑跌至地面，这过程中线框里产生的感应电动势的平均值为_____。

【例题4】关于自感现象，下列说法中正确的是：

A.对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈中产生的自感电动势也越大

B.对于同一线圈，当电流变化越快时，其自感系数也越大

C.线圈中产生的自感电动势越大，则其自感系数一定较大

D.感应电流有可能和原电流的方向相同

【例题5】用力拉导线框使导线框匀速离开磁场这一过程如图所示，下列说法正确的是：

A.线框电阻越大，所用拉力越小

B.拉力做的功减去磁场力所做的功等于线框产生的热量

C.拉力做的功等于线框的动能

D.对同一线框，快拉与慢拉所做的功相同，线框产生的热量也相同

【例题6】如右图所示，线圈由A位置开始下落，在磁场中受到的磁场力如果总小于它的重力，则它在A、B、C、D四个位置(B、D位置恰好线圈有一半在磁场中)时，加速度关系为：

A. a A＞a B＞a C＞a D

B. a A＝a C＞a B＞a D

C. a A＝a C＞a D＞a B

D. a A＝a C＞a B＝a D

【例题7】如图所示，槽中有两铜棒，左侧液面下有5.6×10-3g Fe，溶液为足量的CuSO4。两铜棒上分别由两导线接在导轨ab两端，导轨足够长，导轨ac、eg两段光滑且有垂直向里的大小为2T的磁场。ce间无磁场但粗糙，长为2m，且μ＝0.9。导轨宽1m，导轨上有质量为1kg的静止金属棒MN，电阻为2Ω。设开关闭合时开始反应，反应时电流恒定，且MN到达c点时Fe 正好反应完且此时MN已匀速运动一段时间，当MN到达c点时，打开开关，到ef时又闭合开关，从ef开始经2s MN静止。求最后池中右侧铜棒的质量增加了多少？

【例题8】有一种磁性加热装置，其关键部分由焊接在两个等大的金属圆环上的n根间距相等的平行金属条组成，成“鼠笼”状。如图所示，每根金属条的长度为L，电阻为R，金属环的直径为D，电阻不计，图中虚线所示的空间范围内存在着磁感强度为B的匀强磁场，磁场的宽度恰好等于“鼠笼”金属条的间距。当金属环以角速度ω绕两圆环的圆心的轴OO'旋转时，始终有一根金属条在垂直切割磁感线。“鼠笼”的转动由一台电动机带动，这套设备的效率为η，求电动机输出的机械功率。

【例题9】如图所示，闭合的单匝线圈在匀强磁场中以角速度ω绕中心轴OO'逆时针匀速转动。已知：线圈边长ab＝cd＝L1＝0.20 m，bc＝da＝L2＝0.10m，线圈的电阻R＝0.050Ω，角速度ω＝300 rad/s; 匀强磁场的磁感应强度B＝0。50 T，方向与转轴OO'垂直，规定当线圈平面与B垂直，并且ab边在纸面(即过OO'轴平行于B的平面)前时开始计算线圈的转角θ。

(1)当θ＝ωt＝30°时线圈中感应电动势的大小，方向如何？线圈所受的磁力矩的大小、方向如何？

(2) 这时作用在线圈上的安培力的即时功率等于多少？

(3) 要维持线圈做匀速转动，除磁力矩外还必须另有外力矩M外作用在线圈上。写出M外随时间t变化的关系式，并以t为横坐标，M外为纵坐标，画出M 外随时间t变化的图线。

【例题10】对楞次定律的理解下面说法中不正确的是：

A.应用楞次定律本身只能确定感应电流的磁场方向

B.应用楞次定律确定感应电流的磁场方向后，再由安培定则确定感应电流的方向

C.楞次定律所说的“阻碍”是指阻碍原磁场的变化，因而感应电流的磁场方向也可能与原磁场方向相同

D.楞次定律中“阻碍”二字的含义是指感应电流的磁场与原磁场的方向相反

【例题】如图所示，固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd，各边长为l，其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝，其余三边均为电阻可忽略的铜线。磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。现有一与ab段的材料、粗细、长度都相同的电阻丝PQ架在导体框上，如图所示，PQ以恒定速度υ从ad滑向bc，l的距离时，通过aP段电阻丝的电流多大？方向如何？

当滑过1

3

【例题12】如图所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流，

有一矩形线框与导线在同一平面。在下列情况中线圈产生感应电

流的是：

A.导线中电流变大

B.线框向右平动

C.线框向下平动

D.线框以ab边为轴转动

E.线框以直导线为轴转动

【例题13】如图所示，R1＝R2＝R3＝R4＝10Ω，E＝12V，内阻不计。ab 是一根裸导线，两端套在两根延伸在匀强磁场中的裸导线上。磁场的磁感应强度B＝0.5 T，ab长L＝0.5 m，电阻不计，可以自由滑动。

(1)当S断开时，求电流表和电压表示数。

(2)当S闭合的瞬间，ab被卡住不动，求电流表和电压表的示数，以及ab 所受的磁场力。

(3)当ab自由滑动后，它将向什么方向运动？电流表和电压表的示数如何变化？请做定性说明。

(4)当电压表示数逐渐接近12 V时，电流表的示数将怎样？ab的速度最后将趋向多大？

(5)限制ab的速度在16 m/s，求电压表和电流表的示数。