电磁感应中几种重要题型

电磁感应中的几种重要题型

一、四种感应电动势的表达式及应用

1、法拉第电磁感应定律

2、导体平动产生的电动势（两两垂直）

3、导体转动产生的电动势

4、线圈平动产生的电动势

5、线圈转动产生的电动势

二、1、导体电流受力分析及动态运动过程的处理

2、电磁感应中图像问题

3、电磁感应中能量问题（动能定理及能量守恒）

4、怎样求电量

5、怎样求电磁感应中非匀变速运动中的位移

6、怎样处理双轨问题及动量定理及守恒的应用

7、自感现象的处理

对应练习：

1、如图所示,有一闭合的矩形导体框,框上M、N两点间连有一电压表,整个装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中,且框面与磁场方向垂直.当整个装置以速度v向右匀速平动时,M、N之间有无电势差?__________(填“有”或“无”)，电压表的示数为

__________.

2、匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大线圈M相接，如图所示，导轨上放一根导线ab，磁感线垂直导轨所在的平面，欲使M所包围的小闭合

线圈N产生顺时针方向的感应电流，则导线的运动可能是（）

A、匀速向右运动

B、加速向右运动

M

a

C 、减速向右运动

D 、加速向左运动

3、如图所示,质量为m 的跨接杆可以无摩擦地沿水平的平行导轨滑行,两轨间宽为L ,导轨与电阻R 连接.放在竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B ,杆的初速度为v 0,试求杆到停下来所滑行的距离及电阻R 消耗的最大电能为多少?

【2

20L B mRv ；2

0mv 2

1】

4、两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L ，底端接阻值为R 的电阻。将质量为m 的金属棒悬挂在一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，如图所示。除电阻R 外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放．则( )

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a →b

C ．金属棒的速度为v 时．所受的安培力大小为22B L v F R

D ．电阻R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少

5、如图所示，固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d ，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u 。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距离L 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，重力加速度大小为g 。则此过程 （ ）

A.杆的速度最大值为

B.流过电阻R 的电量为

C.恒力F 做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量

D.恒力F 做的功与安倍力做的功之和大于杆动能的变化量

6、水平固定放置的足够长的U 形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，在导轨上放着金属棒ab ，开始时ab 棒以水平初速度v 0向右运动，最后静止在导轨上，就导轨光滑和粗糙两种情况比较，这个过程 ( )

A ．安培力对ab 棒所做的功不相等

B ．电流所做的功相等

C ．产生的总内能相等

D ．通过ab 棒的电量相等

7、如图，甲、乙两图为与匀强磁场垂直放置的两个金属框架，乙图除了一个电阻为零、自感系数为L 的线圈外，其他部分与甲图都相同，导体AB 以相同的加速度向右做匀加速直线运动。若位移相同，则（ ）

A ．甲图中外力做功多

B ．两图中外力做功相同

C ．乙图中外力做功多

D ．无法判断

8、如图所示，一质量为m 的金属杆ab ，以一定的初速度v 0从一光滑平行金属轨道的底端向上滑行，轨道平面与水平面成θ角，两导轨上端用一电阻R 相连，磁场方向垂直轨道平面向上，轨道与金属杆ab 的电阻不计并接触良好。金属杆向上滑行到某一高度后又返回到底端，在此过程中 （ ）

A ．上滑过程通过电阻R 的电量比下滑过程多

B ．上滑过程金属杆受到的合外力的冲量比下滑过程大

C ．上滑过程金属杆受到的安培力的冲量比下滑过程大

D ．上滑过程和下滑过程金属杆的加速度的最小值出现在同一位置

9、两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ斜角上，导轨的左端接有电阻R ，导轨自身的电阻可忽略不计。斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。质量为m ，电阻可不计的金属棒ab ，在沿着斜面与棒垂直的恒力作用下沿导轨匀速上滑，并上升h 高度，如图所示。在这过程中( ）

A 、作用于金属捧上的各个力的合力所作的功等于零；

B 、作用于金属捧上的各个力的合力所作的功等于mgh 与电阻R 上发

出的焦耳热之和；

C 、金属棒克服安培力做的功等于电阻R 上发出的焦耳热；

D 、恒力F 与重力的合力所作的功等于电阻R 上发出的焦耳热

图12-1-15

10.如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间

的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受

A.此时电阻R1消耗的热功率为Fv/6

B.此时电阻R2消耗的热功率为Fv/3

C.此时整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgv cosθ

D.此时整个装置消耗的机械功率为(F+μmg cosθ)v

11.超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起，同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力的新型交通工具.其推进原理可以简化为如图12-9所示的模型:在水平面上相距L的两根平行直导轨间，有竖直方向等距离分布的匀强磁场B1和B2，且B1=B2=B，每个磁场的宽度都是l，相间排列，所有这些磁场都以相同的速度向右匀速运动，这时跨在两导轨间的长为L、宽为l 的金属框abcd(悬浮在导轨上方)在磁场力作用下也将会向右运动.设金属框的总电阻为R，运动中所

)

受到的阻力恒为F f，金属框的最大速度为v m，则磁场向右匀速运动的速度v可表示为( Array

图12-9

A.v=(B2L2v m－F f R)/B2L2

B.v=(4B2L2v m+F f R)/4B2L2

C.v=(4B2L2v m－F f R)/4B2L2

D.v=(2B2L2v m+F f R)/2B2L2

【4AC5BD6AC7A8B9ACD10B11B】

12、磁悬浮列车动力原理如下图所示，在水平地面上放有两根平行直导轨，轨间存在着等距离的正方形匀强磁场B l和B2，方向相反，B1=B2=lT，如下图所示。导轨上放有金属框abcd，金属框电阻R=2Ω，导轨间距L=0.4m，当磁场B l、B2同时以v=5m/s的速度向右匀速运动时，求

(1)如果导轨和金属框均很光滑，金属框对地是否运动?若不运动，请说明理由；如运动，原因是什么?运动性质如何? 【向右加速度越来越小的变加速运动】

(2)如果金属框运动中所受到的阻力恒为其对地速度的K倍，K=0.18，求金属框所能达到的最大速

度v m是多少? 【3.2m/s】

(3)如果金属框要维持(2)中最大速度运动，它每秒钟要消耗多少磁场能? 【2.9J】