电磁感应专题练习

O

D O

i

x L

2L B

i

x

L

2L

O

i

x L

2L

A i x L

2L O

C L

v

B 电磁感应练习

一、选择题

1．如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，虚线间的距离为L ．金属圆环的直径也是L ．自圆环从左边界进入磁场开始计时，以垂直于磁场边界的恒定速度v 穿过磁场区域。规定逆时针方向为感应电流i 的正方向，则圆环中感应电流i 随其移动距离x 的i ～x 图象最接近 ( )

5．如图所示，两个垂直纸面的匀强磁场方向相反。磁感应强度的大小均为B ，磁场区域的宽度为a ，一正三角形（高度为a ）导线框ABC 从图示位置沿图示方向匀速穿过两磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，在下图中感应电流I 与线框移动距离x 的关系图的是（ ）

6．处于竖直向上匀强磁场中的两根电阻不计的平行金属导轨，下端连一电阻R ，导轨与水平面之间的夹角为 。一电阻可忽略的金属棒ab ，开始固定在两导轨上某位置，棒与导轨垂直。如图所示，现释放金属棒让其由静止开始沿轨道平面下滑。就导轨光滑和粗糙两种情况比较，当两次下滑的位移相同时，则有 ( )

A ．重力势能的减小量相同

B ．机械能的变化量相同

C ．磁通量的变化量相同

D ．磁通量的变化率相同

7．如图所示，在一根铁捧上绕有绝缘线圈，a 、c 是线圈两端，b 为中间抽头，把a 、

b 两点接入一平行金属导轨，在导轨上横放一金属棒，导轨间有如图所示的匀强磁场，要使a 、

c 两点的电势都高于b 点，则金属棒沿导轨的运动情况可能是（ ） A ．向右做匀加速直线运动

B ．向左做匀加速直线运动

C ．向右做匀减速直线运动

D ．向左做匀减速直线运动

8.在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小为B 的匀强磁场，区域I 的磁场方向垂直斜

P

J G a

H N

M

θ

d c

b Π I

面向上，区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度均为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Ⅰ区时，恰好以速度 v1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v2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，线框的动能变化量大小为△E k，重力对线框做功大小为W1，安培力对线框做功大小为W2，下列说法中正确的有：( )

A、在下滑过程中，由于重力做正功，所以有v2＞v1。

B、从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，机械能守恒。

C、从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程，有（W1+△E k）机械能转化为电能。

D、从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，线框动能的变化量大小为△E k= W2－W1。

二、非选择题

10．如图所示，MN、PQ是足够长的光滑平行导轨，其间距为L，且MP⊥MN．导轨平面与水平面间的夹角θ=300．MP 接有电阻R．有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B0．将一根质量为m的金属棒ab紧靠PM放在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒的电阻也为R，其余电阻均不计．现用与导轨平行的恒力F=mg沿导轨平面向上拉金属棒，使金属棒从静止开始沿导轨向上运动，金属棒运动过程中始终与MP平

行．当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度，cd 到MP的距离为S．求：

（1）金属棒达到的稳定速度；

（2）金属棒从静止开始运动到cd的过程中，电阻R上产生的热量；

（3）若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0，从此时刻起，让磁感应强度

逐渐减小，可使金属棒中不产生感应电流，写出磁感应强度B随时间t变化

的关系式．

11．如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角α＝30°，导轨上端跨接一定值电阻R，导轨电阻不计．整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，长为L的金属棒cd垂直于MN、PQ 放置在导轨上，且与导轨保持电接触良好，金属棒的质量为m、电阻为r，重力加速度为g，现将金属棒由静止释放，当金属棒沿导轨下滑距离为s时，速度达到最大值v m．求：

（1）金属棒开始运动时的加速度大小；

（2）匀强磁场的磁感应强度大小；

（3）金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中，电阻R上产生的电热．

12．一矩形线圈abcd 放置在如图所示的有理想边界的匀强磁场中（oo′的左边有匀强磁场，右边没有），线圈的两端接一只灯泡。已知线圈的匝数n=100，电阻r=1.0Ω，ab 边长L 1=0.5m ，ad 边长L 2=0.3m ，小灯泡的电阻R=9.0Ω，磁场的磁感应强度B=1.0×10-2

T 。线圈以理想边界oo′为轴以角速度ω=200rad/s

按如图所示的方向匀速转动（OO′轴离ab 边距离23

2

L ），以如图所示位置为计时起点。求： ①在0—

4

T

的时间内，通过小灯泡的电荷量 ②画出感应电动势随时间变化的图象

以abcda 方向为正方向，至少画出一个完整的周期） ③小灯泡消耗的电功率。

14．如图，固定在同一水平面内的两根长直金属导轨的间距为L ，其右端接有阻值为R 的电阻，整个装置处在竖直向上、磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，一质量为m (质量分布均匀)的导体杆ab 垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F 作用下从静止开始沿导轨运动，当杆运动的距离为d 时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）。设杆接入电路的电阻为r ，导轨电阻不计，重力加速度为g 。求此过程中： （1）杆的速度的最大值； （2）通过电阻R 上的电量； （3）电阻R 上的发热量

5．物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用.下面列举的四种器件中，利用电磁感应原理工作的是（ ） A ．回旋加速器 B ．电磁炉 C ．质谱仪 D ．示波管

8．如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R ，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F 作用下加速上升的一段时间内，力F 做的功与安培力做的功的代数和等于：（ ）

A ．棒的机械能增加量

B ．棒的动能增加量

C ．棒的重力势能增加量

D ．电阻R 上放出的热量

9、如图所示，金属棒ab 置于水平放置的光滑框架cdef 上，棒与框架接触良好，匀强磁场垂直于ab 棒斜向下．从某时刻开始磁感应强度均匀减小，同时施加一个水平方向上的外力F 使金属棒ab 保持静止，则F ( )

F

R B

F

a

b

r

R