习题 法拉第电磁感应定律

1、2016习题43 法拉第电磁感应定律abB1如图所示，为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为n，面积为S。若在t1到t2时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由B1均匀增加到B2，则该段时间线圈两端a和b之间的电势差a-b A恒为 B从0均匀变化到 C恒为 D从0均匀变化到acRbdvBMN2如图，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，MN中产生的感应电动势为El；若磁感应强度增为2B，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2。则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比ElE2分别为Aca，21 Bac，

2、21Cac，12 Dca，12磁条刷卡器OtEE0t03磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈，当以速度v0刷卡时，在线圈中产生感应电动势。其E-t关系如右图所示。如果只将刷卡速度改为v0/2，线圈中的E-t关系可能是OtEE0t02OtEE0t02OtEE02t0OtEE02t0A B C DB+q4英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场。如图所示，一个半径为r的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场B，环上套一带电量为+q的小球。已知磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为k，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小是

3、 A0 B C DPQSMNBF5如图所示，固定在水平面上的三角形导线框PQS顶角为，处于垂直于纸面向里的匀强磁场中。一根用与导线框同样材料制作的导线棒MN放在导线框上，保持MNQS，用水平力F拉MN向右匀速运动，MN与导轨间的接触电阻和摩擦都忽略不计。则下列说法中正确的是A回路中的感应电流方向不变，大小逐渐增大B回路中的感应电流方向不变，大小逐渐减小C回路中的感应电流方向和大小都保持不变D水平力F的大小逐渐增大abcB6如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上。当金属框绕ab边以角速度逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc。已知

4、bc边的长度为l。下列判断正确的是 AUa>Uc，金属框中无电流 BUb>Uc，金属框中电流方向沿a-b-c-aC，金属框中无电流 D，金属框中电流方向沿a-c-b-a l7如图，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率，k为正的常量。用电阻率为，横截面积为S的硬导线做成一边长为l的方框，将方框固定于纸面内，其右半部位于磁场区域中。求：导线中感应电流的大小；磁场对方框的作用力的大小随时间的变化率。8两根光滑的长直金属导轨MN、M´N´平行置于同一水平面内，导轨间距为l，电阻不计。M、M´处接有如图所示的电路，电路中各电阻的阻值均为R，

5、电容器的电容为C。长度也为l，电阻同为R的金属棒ab垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中。ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab在运动距离为s的过程中，整个回路中产生的焦耳热为Q。求：ab运动速度v的大小；电容器所带的电荷量q。abMNM´N´RRRC9如图所示，U型导线框abcd固定在绝缘水平面上，ab、cd两边平行，线框的宽度为L。垂直于线框平面的匀强磁场的磁场磁感应强度为B。长度也为L的导体棒MN搭在线框上，与线框接触良好，MN保持与ab、cd两边垂直。MN以速度v向右匀速运动。试根据法拉第电磁电磁感应定律，推导MN中产生

6、的动生电动势E的大小；bcadvBMNL试用微观分析的方法，从导体棒MN中自由电子在电场、磁场中的运动入手，推导MN中产生的动生电动势E的大小。2016习题43答案1C（感应电动势大小为，方向为从右向左看顺时针，因此b点电势高于a点。）2C（由右手定则得电流方向为逆时针；E=BlvB。） 3D（t=s/v1/v，因此经历时间增为2倍；e=Blvv，因此最大值减小为一半。）4D（感应电动势一周内电场力做功W=qE。）5CD（设MN在PQS内的部分长为l，而MN与PQS围成的封闭三角形的周长为c，由几何知识可知lc。回路电动势E=Blvl ，回路总电阻Rc，因此ER，电流大小方向都恒定；拉力与安培

7、力平衡，F=BlIl，因此增大。）6C（由右手定则bc、ac上的电动势大小相同为，方向均指向c，因此c点电势高，回路磁通量不发生变化，没有感应电流产生。）7解：感生电动势得 安培力F=BI l其中I、l恒定因此F=BI l 代入后得8解：该过程拉力做功等于克服安培力做功，而克服安培力做功等于回路产生的总电能，总电能全部转化为回路的焦耳热。感应电动势E=Blv感应电流 安培力F=BI l因此得电容器两端电压U=E/4q=CU得bcadvBMNL9如图所示，经过时间t闭合回路的磁通量变化为=BLvt根据法拉第电磁感应定律=BLv如图所示，将外电路断开。导体棒内的自由电子随导体棒向右匀速运动的速度为v，受到的洛伦兹力大小为f=evB，方向向下，MN间产生电压，且电压随着自由电子向下移动而逐渐升高。bca