(完整版)法拉第电磁感应定律题型分类讲解
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法拉第电磁感应定律
一、图像问题
1.感生电动势
(1)穿过某闭合回路的磁通量φ 随时间t 变化的图象分别如图①~④所示,下列说法正确的是 ( )
A.图①有感应电动势,且大小恒定不变
B.图②产生的感应电动势一直在变大
C.图③在0~t1时间内的感应电动势是t1~t2时间内感应电动势的2倍
D.图④产生的感应电动势先变大再变小
(2)在竖直方向的匀强磁场中,水平放置一个面积不变的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示,取线圈中磁场B 的方向向上为正,当磁场中的磁感应强度B 随时间t 如图乙变化时,以下四图中正确表示线圈中感应电流变化的是( )
(3)图甲表示圆形导线框固定在磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,取磁场垂直纸面向外为正方向,磁感应强度B 随时间变化的规律如图乙所示,若规定逆时针方向为感应电流i 的正方向,图丙中能正确反应导线框中感应
电流变化的情况是()
(4)一矩形线圈位于一随时间t 变化的匀强磁场内,磁场方向垂直线圈所在的平面(纸面)向里如左图所示,磁感应强度B 随t 的变化规律如右图所示。以
I 表示线圈中的感应电流,以图1 中线圈上箭头所示方向的电流为正,则以
下的I-t 图中正确的是()
(5)如图,一个固定不动的闭合线圈处于垂直纸面的匀强磁场中,设垂直纸面向里为磁感应强度的正方向,线圈中箭头方向为电流i 的正方向,已知线圈中感应电流如图,则磁感应强度随时间变化的图像是()
(6)矩形导轨线框abcd 放在匀强磁场中静止不动,磁场方向与线圈平面垂直,磁感应强度B 随时间t 变化的图象如图所示,设t=0 时刻,磁感应强度的方向垂直纸面向里,则在0~4 s 时间内,下图中能正确反映线框ab 边所受的安培力F 随时间t 变化的图象是(规定ab 边所受的安培力向左为正)( )
2.动生电动势
(1)一直升机螺旋桨叶片的长度为L,螺旋奖转动的频率为f ,顺着地磁铁方向看螺旋桨,螺旋桨按顺时针方向转动,螺旋桨叶片的近轴端为a ,远轴端为b ,如图所示,如果忽略A 到转轴中心的距离,用E 表示每片
叶中的感应电动势,则()
(2)粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行。现使线框以图中所示的速度沿四个不同方向平移出磁场,如图所示,则在移出过程中线框一边a、b 两点间的电势差绝对值最大的是()
(3)如图,均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B0.
使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω 匀速转动
半周,在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置,磁感应强度
大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流,
磁感应强度随时间的变化率的大小应为()
(4)如图所示,一宽40cm的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里。一边长为20cm的正方形导线框位于纸面内,以垂直于磁场边界的恒定速度v=20cm/s 通过磁场区域,在运动过程中,线框有一边始终与磁场区域的边界平行。
取它刚进入磁场的时刻t=0,在下列图线中,正确反映感应电流强度随时间变化规律的是( )
(5)图中两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为l,磁场方向垂直纸面向里。abcd是位于纸面内的直角梯形线圈,ab与dc间的距离也为l。
t=0时刻,ab边与磁场区域边界重合(如图)。现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。取沿a→d→c→b→a的感应电流为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t变化的图线可能是()
(7)如图甲所示,有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域,其直角边长为L,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B. 一边长为L、总电阻为R的正方
形导线框abcd,从图示位置开始沿X轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域.取
沿a→b→c→d的感应电流为正,则图乙中表示线框中电流i随x边的位置坐标X变化的图象正确的是()
(8)如图所示,EFGH为边长为L的正方形金属线框,线框对角线EG和y轴重合、顶点E位于坐标原点O处。在y轴右侧的第I象限一定范围内有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁场下边界与x轴重合,上边界为直线0A且与线框的EH边重合。
从t=0时刻起,线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界0A的方向穿过磁场区域。取线框中感应电流沿逆时针方向为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流i随时间/变化的图线是图乙中的()
(9)如图所示,两个相邻的有界匀强磁场区,方向相反,且垂直纸面,磁感应强度的大小均为B,以磁场区左边界为y 轴建立坐标系,磁场区在y 轴方向足够长,在x
轴方向宽度均为a.矩形导线框ABCD 的CD 边与y 轴重合,AD 边长为a.线框从图
示位置水平向右匀速穿过两磁场区域,且线框平面始终保持与磁场垂直.线框中
感应电流i 与线框移动距离x 的关系图象正确的是下图中的(以逆时针方向为电
流的正向)( )
(10)如图所示,边长为2l 的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个边长为l 的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直,导线框的一条对角线和虚线框的一条
对角线恰好在同一直线上。从t=0 开始,使导线框从图示位置开始以恒定速度沿对
角线方向移动进入磁场,直到整个导线框离开磁场区域。用I 表示导线框中的感应
电流(逆时针方向为正),则下列表示I-t 关系的图线中,正确的是()
(11)如图,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,磁场区域的宽度均为2a,一个直径为2a的导线圆环从图示位置沿x轴正方向匀速穿过两磁场区域,以逆时针方向为电流的正方向,则感应电流I与导线圆环移动距离x的关系图像正确的是()
二、与电路结合
1.感生电动势
(1)如图所示,两个互连的金属圆球,粗金属环的电阻为细金属环电阻的二分之
一.磁场垂直穿过粗金属环所在区域.当磁感应强度随时间均匀变化时,在
粗环内产生的感应电动势为ε ,则a、b 两点间的电势差为( ).