1.电磁感应的发现

物理练习一 电磁感应 1 1 如图所示 两线圈在同一平面内同心放置 a 中有电流 I 通过 在下列哪些情况中 线 圈 b 有向外扩张的趋势 A a 中电流沿顺时针方向并逐渐增大 B a 中电流沿顺时针方向并逐渐减小 C a 中电流沿逆时针方向并逐渐减小 D 无论 a 中电流方向如何 只要逐渐增大 2 电阻 R 电容 C 与一线圈连成闭合电路 条形磁铁静止于线圈的正上方 N 极朝下 如图所示 现使磁铁开 始自由下落 在 N 极接近线圈上端的过程中 流过 R 的电流方向和电容器极板的带电情况是 A 从 a 到 b 上极板带正电B 从 a 到 b 下极板带正电 C 从 b 到 a 上极板带正电D 从 b 到 a 下极板带正电 3 如图所示 水平放置的两条光滑导轨上有可自由移动的金属棒 PQ MN 当 PQ 在外力作用下运动时 MN 在磁场力作用下向右运动 则 PQ 所做的运动可能是 A 向右匀加速运动B 向左匀加速运动 C 向右匀减速运动D 向左匀减速运动 4 如图所示 闭合导体线框 abcd 从高处自由下落 落入一个有界匀强磁场中 从 bd 边开始进入磁场到 ac 边即将进入磁场的这段时间里 在下图中表示线框运动过程中的感应电流 时间图象的可能是 5 如图所示 光滑的 形金属导体框竖直放置 质量为 m 的金属棒 MN 与框架接触良好 磁感应强度分 别为 B1 B2的有界匀强磁场方向相反 但均垂直于框架平面 分别处在 abcd 和 cdef 区域 现从图示位置由 静止释放金属棒 MN 当金属棒进入磁场 B1区域后 恰好做匀速运动 以下说法中正确的是 A 若 B2 B1 金属棒进入 B2区域后将加速下滑 B 若 B2 B1 金属棒进入 B2区域后仍将保持匀速下滑 C 若 B2B1 金属棒进入 B2区域后将先减速后匀速下滑 6 匀强磁场的磁感应强度 B 0 2 T 磁场宽度 L 3 m 一正方形金属框边长 l 1 m 每边电阻 r 0 2 金属 框以 v 10 m s 的速度匀速穿过磁场区 其平面始终保持与磁感线方向垂直 如图所示 求 1 画出金属框穿过磁场区的过程中 金属框内感应电流的 I t 图线 要求写出作图依据 2 画出 ab 两端电压的 U t 图线 要求写出作图依据 7 如图所示 顶角 45 的光滑金属导轨 MON 固定在水平面内 导轨处在磁感应强度大小为 B 方向竖 直的匀强磁场中 一根与 ON 垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度 v0沿导轨 MON 向右运动 导体棒的 质量为 m 导轨与导体棒单位长度的电阻均为 r 导体棒与导轨接触点为 a 和 b 导体棒在滑动过程中始终保 持与导轨良好接触 t 0 时 导体棒位于顶点 O 处 求 1 t 时刻流过导体棒的电流强度 I 和电流方向 2 导体棒作匀速直线运动时水平外力 F 的表达式 3 导体棒在 0 t 时间内产生的焦耳热 Q 8 如图甲所示 两根足够长的直金属导轨 MN PQ 平行放置在倾角为 的绝缘斜面上 两导轨间距为 L M P 两点间接有阻值为 R 的电阻 一根质量为 m 的均匀直金属杆 ab 放在两导轨上 并与导轨垂直 整套 装置处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中 磁场方向垂直斜面向下 导轨和金属杆的电阻可忽略 让 ab 杆沿 导轨由静止开始下滑 导轨和金属杆接触良好 不计它们之间的摩擦 1 由 b 向 a 方向看到的装置如图乙所示 请在此图中画出 ab 杆下滑过程中某时刻的受力示意图 2 在加速下滑过程中 当 ab 杆的速度大小为 v 时 求此时 ab 杆中的电流及其加速度的大小 3 求在下滑过程中 ab 杆可以达到的速度最大值 9 如图所示 电动机牵引一根原来静止的 长 L 为 1 m 质量 m 为 0 1 kg 的导体棒 MN 上升 导体棒的电 阻 R 为 1 架在竖直放置的框架上 它们处于磁感应强度 B 为 1 T 的匀强磁场中 磁场方向与框架平面垂 直 当导体棒上升 h 3 8 m 时 获得稳定的速度 导体棒上产生的热量为 2 J 电动机牵引棒时 电压表 电 流表的读数分别为 7 V 1 A 电动机内阻 r 为 1 不计框架电阻及一切摩擦 求 1 棒能达到的稳定速度 2 棒从静止至达到稳定速度所用的时间 10 如图所示 将两条倾角 30 宽度 L 1 m 的足够长的 U 形平行的光滑金属导轨固定在磁感应强 度 B 1 T 范围足够大的匀强磁场中 磁场方向垂直于斜面向下 用平行于导轨的牵引力拉一质量 m 0 2 kg 电 阻 R 1 放在导轨上的金属棒 ab 使之由静止沿轨道向上运动 牵引力的功率恒为 P 6 W 当金属棒移动 s 2 8 m 时 获得稳定速度 此过程中金属棒产生热量 Q 5 8 J 不计导轨电阻及一切摩擦 取 g 10 m s2 求 1 金属棒达到的稳定速度是多大 2 金属棒从静止至达到稳定速度时所需的时间多长 物理练习一 电磁感应 1 答案 1 AD 2 D 3 BC 4 CD 5 BCD 6 答案答案 1 金属框进入磁场区时 E1 Blv 2 V I1 2 5 A r E 4 1 此电流的方向沿逆时针 即沿 abcda 方向 感应电流持续的时间 t1 0 1 s v l 金属框完全在磁场中运动时 E2 0 I2 0 无电流持续的时间 t2 0 2 s v lL 金属框穿出磁场区时 E3 Blv 2 V I3 2 5 A r E 4 3 此电流的方向沿顺时针 即沿 dcbad 方向 感应电流持续的时间 t3 0 1 s v l 规定电流方向逆时针为正 得 I t 图线如右图所示 2 金属框进入磁场区时 ab 两端的电压 U1 I1r 2 5 0 2 V 0 5 V 金属框完全在磁场中运动时 ab 两端的电压等于感应电动势 U2 Blv 2 V 金属框穿出磁场区时 ab 两端的电压 U3 E3 I3r 1 5 V 由此得 U t 图线如右图所示 7 答案答案 r tB r tB Fab r B 2 23 0