电磁感应习题aaaa

1电磁感应习题一选择填空题1．如图所示,通电螺线管置于闭合金属环a的轴线上,当螺线管中电流I减小时[]A.环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的减小B.环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的减小C.环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的增大D.环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的增大2．一个位于竖直平面内的正方形闭合导体框，其上下两条边水平，从静止开始下落一定高度后，垂直穿越一个磁感线沿水平方向且与线圈平面垂直的有界匀强磁场区域，该区域上下边界也水平。下图是自导体框开始下落到完全穿越磁场区域的过程中，导体框中的感应电流随时间变化的图像，其中肯定与实际不相符的是（忽略空气阻力的影响，线圈始终在竖直平面内平动）.[]3．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.现使线框以同样大小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的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是：（）4．如图所示，外力F使金属杆ab在匀强磁场中沿光滑水平金属导轨作匀速运动，除电阻R外，其它电阻均忽略。若下列各种情况中杆ab都能保持匀速运动状态，则：（）A．当F一定时，R减小为原来的一半，则F的功率也减小为原来的一半。B．当F一定时，为使杆的速度增大为原来的2倍，必须使R也增大为原来的2倍。C．当F的功率一定时，要使F能增大为原来的2倍，应使R减小为原来的一半。D．若R不变，当F增大为原来的2倍时，杆的速度也应增大到原来的2倍。5．现代汽车中有一种先进的制动系统一一防抱死（ABS）系统。它有一个自动控制刹车系统的装置，原理如图．铁质齿轮P与车轮同步转动。右端有一个绕有线圈的的磁体，M是一个电流检测器．当车轮带动齿轮转动时，线圈中会产生感应电流。这是由于齿靠近线圈时被磁化，使通过线圈的磁通量增大，齿离开线圈时又使磁能量减小，从而能2使线圈中产生感应电流．这个电流经电子装置放大后能控制制动机构．齿轮P从图示位置按顺时针方向转过α角的过程中，通过M的感应电流的方向是（）A．总是从左向右B．总是从右向左C．先从左向右，然后从右向左D．先从右向左，然后从左向右6．如图所示，闭合金属圆环P位于通电螺线管Q的中垂面处，二者的轴线重合。当螺线管Q中的电流I增大时，下列说法正确的是（）。A．P内的感应电流方向与Q内的电流方向相反，P环有扩张的趋势B．P内的感应电流方向与Q内的电流方向相反，P环有缩小的趋势C．P内的感应电流方向与Q内的电流方向相同，P环有缩小的趋势D．P内的感应电流方向与Q内的电流方向相同，P环有扩张的趋势7．如图所示，线圈内有理想边界的磁场，线圈的面积为S，当磁场均匀增加时，有一带电粒子可静止于两水平放置的平行金属板中间，则此粒子带________电；若线圈的匝数为n，平行金属板间距离为d，粒子的质量为m，带电量为q，重力加速度为g。则线圈中磁感应强度的变化率为________。8．边长为L的正方形金属框在水平恒力F作用下运动，穿过方向如图10所示的有界匀强磁场区域。磁场区域的宽度为d（dL）。已知ab边进入磁场时，线框的加速度恰好为零。则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较，有（C）A．线框一直做匀速直线运动B．线框所受的安培力方向相反C．线框进入磁场过程增加的内能少于穿出磁场过程增加的内能D．线框进入磁场过程与穿出磁场过程所受的安培力大小相等9．如图所示，接有灯泡L的平行金属导轨水平放置在匀强磁场B中，一导体棒与两根导轨接触良好并在P、Q间做简谐运动，O为其平衡位置。若两根导轨的电阻不计，则导体棒从P运动到Q的过程中A．导体棒通过O处时，电路中电流最大B．导体棒通过O处时，电路中电流方向将发生改变C．导体棒由P到O和由O到Q的过程中，通过灯泡的电量相等D．灯泡亮度始终不变10．如图所示，a、b、c三点的坐标分别为a（40，0，0）、b（0，30，0）、c（0，0，40），用每厘米长度电阻为0.1的导线依次连接abcOa点，形成闭合回路。该空间存在一个沿x轴正方向的匀强磁场，其磁感应强度大小随时间变化的关系式为B=（0.7+0.6t）T，则回路中的感应电流方向为________（选填“abcOa”或“aOcba”）；大小为________A。11．如图所示，某同学用一个闭合线圈圈套住蹄形磁铁，由1位置经2位置到3位置，最后从下方S极拉出，则在这一过程中，线圈的感应电流的方向是A．沿abcd不变B．沿adcb不变C．先沿abcd，后沿adcbD．先沿adcb，后沿abcddBbFLa图10QBLPOz/cmx/cmy/cmabOca21bNd3cS312．如下图所示，两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面上，导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路。导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧，两棒的中间用细线绑住，电阻均为R，回路上其余部分的电阻不计。在导轨平面内两轨道间有一竖直向下的匀强磁场，开始时，导体棒处于静止状态，剪断细线后，导体棒在运动过程中A．两根导体棒所受安培力的方向总是相反的B．两根导体棒所受安培力的方向总是不变的C．两根导体棒和弹簧构成的系统机械能不守恒D．两根导体棒和弹簧以及磁场构成的系统能量守恒，导体棒将不停地来回振动13．磁悬浮列车的驱动系统简化为如下模型，固定在列车下端的动力绕组可视为一个矩形纯电阻金属框MNPQ，电阻为R，金属框置于xOy平面内，长边MN长为l，平行于y轴，宽为d的NP边平行于x轴，如图1所示。列车轨道沿Ox方向，轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场，磁感应强度B沿Ox方向按正弦规律分布，其空间周期为λ，最大值为B0，如图2所示，金属框同一长边上各处的磁感应强度相同，整个磁场以速度v0沿Ox方向匀速平移。设在短暂时间内，MN、PQ边所在位置的磁感应强度随时间的变化可以忽略，并忽略一切阻力。列车在驱动系统作用下沿Ox方向加速行驶，某时刻速度为v（vv0）。则列车运行中获得驱动力是_______力，为使列车获得最大驱动力，λ与d之间应满足的关系式是__________________。14.一个矩形金属框MNPQ置于xOy平面内，平行于x轴的边NP的长为d，如图（a）所示。空间存在磁场，该磁场的方向垂直于金属框平面，磁感应强度B沿x轴方向按图（b）所示规律分布，x坐标相同各点的磁感应强度相同。当金属框以大小为v的速度沿x轴正方向匀速运动时，下列判断正确的是()。（A）若d=l，则线框中始终没有感应电流（B）若d=12l，则当线框的MN边位于x=l处时，线框中的感应电流最大（C）若d=12l，则当线框的MN边位于x=14l处时，线框受到的安培力的合力最大（D）若d=32l，则线框中感应电流周期性变化的周期为lv15．如图（a）所示装置中，左侧线圈与一个定值电阻R相连，右侧线圈与两根平行导轨相连，导轨所在区域有一方向垂直导轨平面向下的匀强磁场B，现在垂直导轨方向上放置一金属棒MN，金属棒及线圈电阻恒定，导轨电阻不计。当t＝0时，金属棒MN在外力作用下，以一定初速度v0开始向右运动，此后的速度v随时间t变化情况如图（b）所示。设a→b为正方向，下图中能正确表示dMNPQxzy0图（a）xBB0-B00l2l图（b）v0Rab（a）MNBvt/s12345v0-v0O（b）4电阻R中电流IR随时间t变化情况的是（）16．如图所示，一边长为L、质量为m、电阻为R的正方形金属框竖直放置在磁场中，磁场方向垂直方框平面，磁感应强度的大小随y的变化规律为B＝B0＋ky（k为恒定常数且大于零），同一水平面上磁感应强度相同。现将方框从y＝0处自由下落，重力加速度为g，设磁场区域足够大，不计空气阻力，则方框中感应电流的方向为______（选填“顺时针”或“逆时针”），方框最终运动的速度大小为_____。17．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18．如图所示，条形磁铁静止在水平桌面上，闭合铝环从条形磁铁的正上方附近由静止竖直下落至桌面．则在下落过程中()A．铝环中产生方向不变的感应电流B．磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力C．铝环所受安培力的方向先向上后向下D．铝环的加速度小于或等于g19.如下图甲所示，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a，一正三角形导线框ABC（高为a）从图示位置沿图示方向匀速穿过两磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，在图乙中感应电流I与线框移动距离x的关系图象正确的是（）（A）（B）（C）（D）It/s12345OIt/s12345OIt/s12345OIt/s12345OxyOBtφO①tφO②tφOt1t2③tφO④520.如图所示，正方形线框垂直于磁场方向放在匀强磁场中，其磁通量为Φ=0.05Wb，线框电阻为R=0.01Ω，当它以速度v从磁场中移出时，外力做功1J，则通过线框的电量为C，如果把ab的长度增大为原来的3倍而保持线框abcd的面积不变，同时使线框以2v的速度移出磁场，则外力做功大小为W=J。二计算题1.（16分）如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距lm，导轨平面与水平面成θ=37°角，上端连接阻值为R＝2Ω的电阻。匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度Ｂ＝0.4Ｔ。质量为0.2kg、电阻为1Ω的金属棒ab，以初速度v0从导轨底端向上滑行，金属棒ab在安培力和一平行与导轨平面的外力Ｆ的共同作用下做匀变速直线运动，加速度大小为ａ＝3m/s2、方向和初速度方向相反，在金属棒运动过程中，电阻R消耗的最大功率为1.28W。设金属棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25。(g=10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：（1）金属棒产生的感应电动势的最大值（2）金属棒初速度v0的大小（3）当金属棒速度的大小为初速度一半时施加在金属棒上外力Ｆ的大小和方向（4）请画出金属棒在整个运动过程中外力Ｆ随时间t变化所对应的图线2．如图所示，两根光滑的平行金属导轨处于同一水平面内，相距L=0.3m，导轨的左端M、N用0.2Ω的电阻R连接，导轨电阻不计．导轨上停放着一金属杆，杆的电阻r＝0.1，质量m＝0.1kg，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感强度B＝0.5T．现在金属杆上施加一垂直于杆的水平外力F，使R上的电压每秒钟均匀地增加0.05V，且电流方向由M点流向N点，设导轨足够长，则：（1）说明外力F的方向．（2）写出外力F随时间变化的函数式．（3）试求从杆开始运动后的2s内通过电阻R的电量．MNRB××××××××××××××××××××××××××××××vabcdabRv063．（16分）如图甲所示，MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距L为0.5m，导轨左端连接一个2Ω的电阻R，将一根质量m为0.4kg的金属棒cd垂直地放置导轨上，且与导轨接触良好，金属棒的电阻r大小为0.5Ω，导轨的电阻不计，整个装置放在磁感强度B为1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，现对金属棒施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始向右运动．当棒的速度达到1m/s时，拉力的功率为0.4w，此刻t＝0开始计时并保持拉力的功率恒定，经一段时间金属棒达到稳定速度，在该段时间内电流通过电阻R做的功为1.2J．试求：（1）金属棒的稳定速度；（2）金属棒从开始计时直至达到稳定速度所需的时间；（3）在乙图中画出金属棒所受拉力F随时间t变化的大致图象；（4）从开始计时直至达到稳定速度过程中，金属棒的最大加速度为多大？并证明流过金属棒的最大电量不会超过2.0C．4、一对足够长、电阻不计的平行金属导轨水平放置，其间距L=0.4m，左端接一电阻R=1.5Ω，质量