法拉弟电磁感应定律练习题

法拉弟电磁感应定律练习题 1 彼此绝缘 相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面 下图中穿过线圈的磁通量可能为零的是 2 伟大的物理学家法拉第是电磁学的奠基人 在化学 电化学 电磁学等领域都做出过杰出贡献 下列陈述中不符 合历史事实的是 A 法拉第首先引入 场 的概念来研究电和磁的现象 B 法拉第首先引入电场线和磁感线来描述电场和磁场 C 法拉第首先发现了电流的磁效应现象 D 法拉第首先发现电磁感应现象并给出了电磁感应定律 3 如图所示 两个同心放置的共面金属圆环 a 和 b 一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直 则穿过两环的磁通量 a 和 b大小关系为 A a b B a b C a b D 无法比较 4 关于感应电动势大小的下列说法中 正确的是 A 线圈中磁通量变化越大 线圈中产生的感应电动势一定越大 B 线圈中磁通量越大 产生的感应电动势一定越大 C 线圈放在磁感强度越强的地方 产生的感应电动势一定越大 D 线圈中磁通量变化越快 产生的感应电动势越大 5 对于法拉第电磁感应定律 下面理解正确的是 A 穿过线圈的磁通量越大 感应电动势越大 B 穿过线圈的磁通量为零 感应电动势一定为零 C 穿过线圈的磁通量变化越大 感应电动势越大 D 穿过线圈的磁通量变化越快 感应电动势越大 6 如图所示 均匀的金属长方形线框从匀强磁场中以匀速 V 拉出 它的两边固定有带金属滑轮的导电机构 金属框 向右运动时能总是与两边良好接触 一理想电压表跨接在 PQ 两导电机构上 当金属框向右匀速拉出的过程中 电压 表的读数 金属框的长为a 宽为 b 磁感应强度为 B A 恒定不变 读数为 BbV B 恒定不变 读数为 BaV C 读数变大 D 读数变小 7 如图所示 平行于y轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动 经过半径为R 磁感应强度为B的圆形匀强磁场区 域 导体棒中的感应电动势 与导体棒位置x关系的图像是 8 如图所示 一个高度为L的矩形线框无初速地从高处落下 设线框下落过程中 下边保持水平向下平动 在线框 的下方 有一个上 下界面都是水平的匀强磁场区 磁场区高度为 2L 磁场方向与线框平面垂直 闭合线圈下落后 刚好匀速进入磁场区 进入过程中 线圈中的感应电流I0随位移变化的图象可能是 9 如图所示 在一匀强磁场中有一 U 形导线框 abcd 线框处于水平面内 磁场与线框平面垂直 R 为一电阻 ef 为垂直于 ab 的一根导体杆 它可以在 ab cd 上无摩擦地滑动 杆 ef 及线框中导线的电阻都可不计 开始时 给 ef 一个向右的初速度 则 A ef 将匀速向右运动 B ef 将往返运动 C ef 将减速向右运动 但不是匀减速 D ef 将加速向右运动 10 用相同导线绕制的边长为 L 或 2L 的四个闭合导体线框 以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场 如图所示 在每 个线框进入磁场的过程中 M N 两点间的电压分别为 Ua Ub Uc和 Ud 下列判断正确的是 A Ua Ub Uc Ud B Ua Ub Ud Uc C Ua Ub Uc Ud D Ub Ua Ud Uc 11 穿过某线圈的磁通量随时间的变化关系如图所示 在线圈内产生感应电动势最大值的时间段是 A 0 2s B 2 4s C 4 6s D 6 10s 12 关于感应电动势大小的下列说法中 正确的是 A 线圈中磁通量变化越大 线圈中产生的感应电动势一定越大 B 线圈中磁通量越大 产生的感应电动势一定越大 C 线圈放在磁感强度越强的地方 产生的感应电动势一定越大 D 线圈中磁通量变化越快 产生的感应电动势越大 13 如图所示 光滑绝缘水平桌面上有一矩形线圈 abcd 当线圈进入一个有明显边界的匀强磁场前以速率 v 作匀速 运动 当线圈完全进入磁场区域时 其动能恰好等于 ab 边进入磁场前时的一半 则 A 线圈 cd 边刚好离开磁场时恰好停止 B 线圈停止运动时 一部分在磁场中 一部分在磁场外 C d 边离开磁场后 仍能继续运动 D 因条件不足 以上三种情况均有可能 14 如图所示 长度相等 电阻均为 r 的三根金属棒 AB CD EF 用导线相连 不考虑导线电阻 此装置匀速进入 匀强磁场的过程 匀强磁场宽度大于 AE 间距离 AB 两端电势差 u 随时间变化的图像可能是 15 如图所示 同一平面内的三条平行导线串有两个电阻 R 和 r 导体棒 PQ 与三条导线接触良好 匀强磁场的方向 垂直纸面向里 导体棒的电阻可忽略 当导体棒向左滑动时 下列说法正确的是 A 流过 R 的电流为由 d 到 c 流过 r 的电流为由 b 到 a B 流过 R 的电流为由 c 到 d 流过 r 的电流为由 b 到 a C 流过 R 的电流为由 d 到 c 流过 r 的电流为由 a 到 b D 流过 R 的电流为由 c 到 d 流过 r 的电流为由 a 到 b 16 如图所示 两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场 有一较小的三角形线框 abc 的 ab 边与磁场边界平行 现使此线框向右匀速穿过磁场区域 运动过程中始终保持速度方向与 ah 边垂直 则下列各图中哪一个可以定性 地表示线框在上述过程中感应电流随时间变化的规律 17 如图所示 LOO L 为一折线 它所形成的两个角 LOO 和 OO L 均为 450 折线的右边有一匀强磁场 其方向垂直OO 的方向以速度v做匀速直线运动 在t 0 时刻恰好位于图中所示的位置 以逆时针方向为导线 框中电流的正方向 在下面四幅图中能够正确表示电流 时间 I t 关系的是 时间以l v为单位 18 如图所示 水平方向的匀速磁场的上下边界分别是MN PQ 磁场宽度为L 一个边长为a的正方形导线框 L 2a 从磁场上方下落 运动过程中上下两边始终与磁场边界平行 线框进入磁场过程中感应电流i随时间t变 化的图象如图 7 所示 则线框从磁场中穿出过程中感应电流i随时间t变化的图象可能是图 8 中的哪一个 A 只可能是 B 只可能是 C 只可能是 D 只可能是 19 如图甲所示 圆形线圈处于垂直于线圈平面的匀强磁场中 磁感应强度的变化如图乙所示 在 t 0 时磁感应强度的 方向指向纸里 则在 0 和 的时间内 关于环中的感应电流 i 的大小和方向的说法 正确的是 A i 大小相等 方向先是顺时针 后是逆时针 B i 大小相等 方向先是逆时针 后是顺时针 C i 大小不等 方向先是顺时针 后是逆时针 D i 大小不等 方向先是逆时针 后是顺时针 20 如图所示 用一根均匀导线做成的矩形导线框abcd放在匀强磁场中 线框平面与磁场方向垂直 ab bc边上 跨放着均匀直导线ef 各导线的电阻不可以忽略 当将导线ef从ab附近匀速向右移动到cd附近的过程中 A ef受到的磁场力方向向左 B ef两端的电压始终不变 C ef中的电流先变大后变小 D 整个电路的发热功率保持不变 二 填空题 每空 分 共 分 21 6 分 一个 200 匝 面积为 20cm2 的圆线圈 放在匀强磁场中 磁场方向与线圈平面成 30o角 磁感应强度 在 0 05s 内由 0 1T 增加到 0 5T 则初状态穿过线圈的磁通量是 Wb 在 0 05s 内穿过线圈的磁通量的变化量是 wb 线圈中平均感应电动势的大小是 V 22 4m 长的直导体棒以 3m s 的速度在 0 05T 的匀强磁场中作垂直于磁场的匀速运动 导体棒两端的感应电动势为 V 23 一个 500 匡的线圈 其电阻为 5 将它与电阻为 495 的电热器连成闭合电路 若在 0 3s 内穿过线圈的磁 匝量从 0 03Wb 均匀增加到 0 09Wb 则线圈中产生的感应电动势为 V 通立电热器的电流为 A 三 计算题 每空 分 共 分 24 一根直线水平的导线中通以 10A 的电流 由于该处的地磁场而受到 0 2N 的安培力作用 如果使该导线在该处向 安培力方向以某速度运动 恰能产生 0 2V 的感应电动势 那么其速度该为多大 25 如图所示 在匀强磁场中竖直放置两条足够长的平行导轨 磁场方向与导轨所在平面垂直 磁感应强度大小为 导轨上端连接一阻值为 R 的电阻和电键 S 导轨电阻不计 两金属棒 a 和 b 的电阻都为 R 质量分别为 和 它们与导轨接触良好 并可沿导轨无摩擦运动 若将 b 棒固定 电键 S 断开 用 一竖直向上的恒力 F 拉 a 棒 稳定后 a 棒以的速度向上匀速运动 此时再释放 b 棒 b 棒恰能保持静止 1 求拉力 F 的大小 2 若将 a 棒固定 电键 S 闭合 让 b 棒自由下滑 求 b 棒滑行的最大速度 评卷人得分 评卷人得分 3 若将 a 棒和 b 棒都固定 电键 S 断开 使磁感应强度从随时间均匀增加 经 0 1s 后磁感应强度增大到 2 时 a 棒受到的安培力大小正好等于 a 棒的重力 求两棒间的距离 h 26 两根光滑的足够长直金属导轨 MN M N 平行置于竖直面内 导轨间距为l 导轨上端接有阻值为 R 的电阻 如图所示 质量为m 长度也为l 阻值为r的金属棒 ab 垂直于导轨放置 且与导轨保持良好接触 其他电阻不计 导轨处于磁感应强度为 B 方向水平向里的匀强磁场中 ab 由静止释放 在重力作用下向下运动 求 1 ab 运动的最大速度的大小 2 若 ab 从释放至其运动达到最大速度时下落的高度为 h 此过程中金属棒中产生的焦耳热为多少 27 如图所示 与导轨等宽的导体棒 ab 放在水平的导轨上 导体棒的质量为 2Kg 导轨的宽度L 0 5m 放在磁感应 强度B 0 8T 的匀强磁场中 磁场方向垂直于导轨平面 当导体棒中通过 5A 的电流时 ab 刚好向右做匀速运动 求 导体棒受到的安培力有多大 导体棒受到的摩擦力有多大 3 若导体棒中通过的电流为 10A 时 导体棒获得的加速度多大 28 一个 300 匝的线圈 穿过它的磁通量在 0 03s 内由 6 10 2Wb 均匀地增大到 9 10 2Wb 求线圈中感应电动势的 大小 29 如图所示 匀强磁场的磁感强度为 0 5T 方向垂直纸面向里 当金属棒 ab 沿光滑导轨水平向左匀速运动时 电阻 R 上消耗的功率为 2w 已知电阻 R 0 5 导轨间的距离 导轨电阻不计 金属棒的电阻 r 0 1 求 1 金属棒 ab 中电流的方向 2 金属棒匀速滑动的速度 30 如图所示 水平面内有一对平行放置的金属导轨 M N 它们的电阻忽略不计 阻值为 2 的电阻 R 连接在 M N 的左端 垂直架在 MN 上的金属杆 ab 的阻值 r 1 它与导轨的接触电阻可以忽略 整个装置处于竖直向上的 匀强磁场之中 给 ab 一个瞬时冲量 使 ab 杆得到 p 0 25kg m s 的动量 此时它的加速度为 a 5m s2 若杆与轨道 间摩擦因数为 0 2 求此时通过电阻 R 的电流强度 31 如图 B 6 所示 绝缘台上放有两个金属触片 M N 其上架一根长为 0 2m 质量为 0 01kg 的导体棒 匀强 磁场方向垂直纸面向里 大小为 0 5T 先让一容量为 1000 F 的电容器 C 在 400V 直流电源上充好电 后将 电容器 C 两极引线分别同时接触 M 和 N 导体棒能跳起一定高度 h 这时去测 C 两端的电压值为 0V 求 h 的 大小 g 取 10m s2 四 多项选择 每空 分 共 分 评卷人得分 32 如图所示 水平面上固定一对足够长的平行光滑金属导轨 导轨的左端连接一个电容器 导轨上跨接一根电阻 为 R 的金属棒 ab 其他电阻忽略不计 整个装置置于竖直向下的匀强磁场中 起初金属棒 ab 以恒定速度 v 向右运 动 突然遇到外力作用停止运动 随即又撤去外力 此后金属棒 ab 的运动情况是 A ab 向右做初速度为 0 的加速运动 B ab 先向右加速运动 后继续向右减速运动 C 因为无电流 ab 将始终不动 D ab 先向右做加速运动 后继续向右做匀速运动 33 如图甲所示 两平等虚线之间是磁感应强度为 B 方向垂直纸面向里的匀强磁场区域 宽度为 2l 一边长为 l 的正方形线框 abcd 沿垂直于虚线向右的方向以速度匀速安全无害磁场区域 t 0 时线框的 cd 边刚好与磁场的左 边界重合 设 u0 Blv 则在图乙中能正确反映线框中 a b 两点间电热差 uab 随线框 cd 边的位移 x t 0 时 x 0 变化的图线是 34 如图所示 在光滑水平面上方 有两个磁感应强度大小均为 B 方向相反的水平匀强磁场 如图所示 PQ 为两 个磁场的边界 磁场范围足够大 一个边长为 a 质量为 m 电阻为 R 的正方形金属线框垂直磁场方向 以速度 v 从图示位置向右运动 当线框中心线 AB 运动到 PQ 重合时 线框的速度为 则 A 此时线框中的电功率为 B 此时线框的加速度为 C 此过程通过线框截面的电量为 D 此过程回路产生的电能为 35 粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界的匀强磁场中 磁场方向垂直于线框平面 其右边界与正方形线 框的 bc 边平行 现使线框以速度 v 匀速平移出磁场 如图所示 则在移出的过程中 A 电势差绝对值相等的是 ab 边和 dc 边 B 电势差绝对值相等的是 ad 边和 bc 边 C 电势差绝对值最大的是 bc 边 D 电势差绝对值最大的是 ad 边 36 如图所示 匀强磁场的方向垂直纸面向里 磁场边界竖直 宽度为 2L bcd 是用金属丝做成的边长为 L 的正 方形闭合线框 cd 边与磁场边界重合 线框由图示位置起以水平速度 v 匀速穿过磁场区域 在这个过程中 关于出 两点间的电压 U随时间变化的图像正确的是 37 在水平面内有一固定的U型裸金属框架 框架上放置一根重金属杆ab 金属杆与框架接触电阻不计 整个装置 放在竖直方向的匀强磁场中 如图所示 A 只有当磁场方向向上且增强 ab杆才可能向左移动 B 只有当磁场方向向下且减弱 ab杆才可能向右移动 C 无论磁场方向如何 只要磁场减弱 ab杆才有向右移动的可能 D 当磁场变化时 ab杆中一定有电流产生 但它不一定移动 38 如图甲所示 等离子体气流由左方连续以速度v0射入P1和P2两平行板间的匀强磁场中 磁场的方向垂直纸面 向里 直导线ab通过电阻和导线与P1 P2相连接 线圈A通过电阻和导线与直导线cd连接 线圈A内有 图乙所示的变化磁场 且磁场B的正方向规定为向左 则下列叙述正确的是 A 0 1s 内ab cd导线互相排斥 B 1 2s 内ab cd导线互相吸引 C 2 3s 内ab cd导线互相吸引 D 3 4s 内ab cd导线互相排斥 39 穿过闭合回路的 磁通量 随时间 t 变 化的图像分别如图甲 乙 丙 丁所示 下 列关于回路中产生的 感应电动势的论述 正确的是 A 图甲中回路产生的感应电动势恒定不变 B 图乙中回路产生的感应电动势一直在变大 C 图丙中回路在 0 t1 时间内产生的感应电动势大于在 t1 t2 时间内产生的感应电动势 D 图丁中回路产生的感应电动势先变小再变大 40 钢制单摆小球用绝缘细线悬挂 置于如图所示的匀强磁场中 将小球拉离平衡位置由静止释放 经足够长的运动时间后 以下说法正确的是 忽略空气阻力 A 多次往返后 最后静止在平衡位置 B 多次往返后 部分机械能转化为内能 C 最后小球在磁场中一直振动 D 最后小球在磁场中振动的过程中 通过最低点时合外力总是为零 参考答案 一 选择题 1 AB 2 C 3 A 4 D 5 D 6 C 7 A 8 D 9 C 10 B 11 C 12 D 13 C 14 C 15 B 本题考查右手定则的应用 根据右手定则 可判断 PQ 作为电源 Q 端电势高 在 PQcd 回路中 电流为逆时针方向 即流过 R 的电流为由 c 到 d 在电阻 r 的回路中 电流为顺时针方向 即流过 r 的电流为由 b 到 a 当然也可以用楞 次定律 通过回路的磁通量的变化判断电流方向 16 D 17 D 18 C 19 A 20 A 二 填空题 21 共 6 分 10 4 Wb 4 10 4 wb 1 6 V 每空 2 分 22 0 6 23 100 0 2 三 计算题 24 BLI 0 2 BL 0 02 E BLV V E BL 10m s 25 1 棒作切割磁感线运动 产生感应电动势 有 1 棒与棒构成串联闭合电路 电流强度为 2 棒 棒受到的安培力大小为 3 依题意 对棒有 4 对棒有 5 解得 也可用整体