电磁感应典型题型归类

-1-电磁感应期中复习材料知识结构：常见题型一、磁通量【例1】如图所示,两个同心放置的共面单匝金属环a和b,一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直放置.设穿过圆环a的磁通量为Φa,穿过圆环b的磁通量为Φb,已知两圆环的横截面积分别为Sa和Sb,且Sa＜Sb,则穿过两圆环的磁通量大小关系为A.Φa=ΦbB.Φa＞ΦbC.Φa＜ΦbD.无法确定二、电磁感应现象【例2】图为“研究电磁感应现象”的实验装置.（1）将图中所缺的导线补接完整.（2）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上电键后（）A.将原线圈迅速插入副线圈时,电流计指针向右偏转一下B.将原线圈插入副线圈后,电流计指针一直偏在零点右侧C.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,电流计指针向右偏转一下D.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,电流计指针向左偏转一下三、感应电流产生的条件（1）文字概念性【例3】关于感应电流，下列说法中正确的是（）A．只要闭合电路里有磁通量，闭合电路里就有感应电流B．穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生C．线框不闭合时，即使穿过线框的磁通量发生变化，线框也没有感应电流D．只要电路的一部分切割磁感线运动电路中就一定有感应电流电磁感应产生的条件感应电流的方向判定感应电动势的大小回路中的磁通量变化楞次定律法拉第电磁感应定律E=ΔΦ/Δｔ电磁感应的实际应用：自感现象（自感系数L），涡流特殊情况：导体切割磁感线E=BLV特殊情况：右手定则-2-（2）图象分析性【例4】金属矩形线圈abcd在匀强磁场中做如图6所示的运动，线圈中有感应电流的是：【例5】如图所示，在条形磁铁的外面套着一个闭合弹簧线圈，若把线圈四周向外拉，使线圈包围的面积变大，这时：A、线圈中有感应电流B、线圈中无感应电流C、穿过线圈的磁通量增大D、穿过线圈的磁通量减小二、感应电流的方向1、楞次定律【例6】在电磁感应现象中，下列说法中正确的是()A．感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反B．闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流C．闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动时一定能产生感应电流D．感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化【例7】如图，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是()A．FN先小于mg后大于mg,运动趋势向左B．FN先大于mg后小于mg,运动趋势向左C．FN先大于mg后大于mg,运动趋势向右D．FN先大于mg后小于mg,运动趋势向右【例8】如图1所示，当变阻器R的滑动触头向右滑动时，流过电阻R′的电流方向是_______.图1图2图3【例9】如图2所示，光滑固定导轨MN水平放置，两根导体棒PQ平行放在导轨上，形成闭合回路.当一条形磁铁从上方向下迅速接近回路时，可动的两导体棒PQ将（）A.保持不动B.两根导体相互远离C.两根导体相互靠近D.无法判断【例10】如图3所示，在匀强磁场中放有平行金属导轨，它与大线圈M相连接，要使小线圈N获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的裸金属棒ab的运动情况是（两线圈共面）（）A.向右匀速运动B.C.向右减速运动D.-3-2、右手定则【例11】如图所示为地磁场磁感线的示意图，在北半球地磁场的竖直分量向下。飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变，由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差。设飞行员左方机翼末端处的电势为U1，右方机翼末端处电势为U2，则A、若飞机从西往东飞，U1比U2高B、若飞机从东往西飞，U2比U1高C、若飞机从南往北飞，U1比U2高D、若飞机从北往南飞，U2比U1高三、法拉第电磁感应定律1、公式E=BLv或ΔE=nΔФt或21E=BL2w或E=NBSwsinwt【例12】如下图所示，铜杆OA长为L,在垂直于匀强磁场的平面上绕O点以角速度ω匀速转动，磁场的磁感应强度为B，求杆OA两端的电势差,并分析O、A两点电势的高低。四、法拉第电磁感应定律的应用1、基本概念【例13】如图所示，将边长为l、总电阻为R的正方形闭合线圈，从磁感强度为B的匀强磁场中以速度v匀速拉出过程中（磁场方向垂直线圈平面）（1）所用拉力F＝．（2）拉力F做的功W＝．（3）拉力F的功率PF＝．（4）线圈放出的热量Q＝．（5）线圈发热的功率P热＝（6）通过导线截面的电量q＝．上题中，用一个平行线框的力将此线框匀速地拉进磁场。设第一次速度为v，第二次速度为2v，则（7）两次拉力大小之比为F1：F2=____，（8）拉力做的功之比为W1：W2=____，（9）拉力功率之比为P1：P2=____，（10）流过导线横截面的电量之比为q1：q2=____A'O-4-2.图像【例14】穿过闭合回路的磁通量Φ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【例15】在竖直的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图1所示，当磁场的磁感应强度B随时间t如图2变化时，图3中正确表示线圈中感应电动势E变化的是（）【例16】如图甲所示，有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域，其直角边长为L，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B。一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度υ匀速穿过磁场区域。取沿adcba的感应电流为正，则图乙中表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是（）-5-3、等效电路【例17】两条光滑平行金属导轨间距d=0.6m，导轨两端分别接有R1=10Ω，R2=2.5Ω的电阻，磁感应强度B=0.2T的匀强磁场垂直于轨道平面向纸外，如图所示，导轨上有一根电阻为1.0Ω的导体杆MN当MN杆以v=5.0m/s的速度沿导轨向左滑动时，(1)MN杆产生的感应电动势大小为多少，哪一端电势较高？(2)用电压表测MN两点间电压时，电表的示数为多少？(3)通过电阻R1的电流为多少？通过电阻R２的电流为多少？(4)杆所受的安培力的大小为多少？方向怎样？【例18】粗细均习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、电磁感应中的动力学和能量问题【例19】如图所示，空间有一个方向水平的有界磁场区域，一个矩形线框，自磁场上方某一高度下落，然后进入磁场，进入磁场时，导线框平面与磁场方向垂直.则在进入时导线框不可能（）A.变加速下落B.变减速下落C.匀速下落D.匀加速下落-6-【例21】如图所示，两根平行的光滑长导轨处于同一水平面内，相距为L。导轨左端用阻值为R的电阻相连，导轨的电阻不计，导轨上跨接一电阻为r的金属杆，质量为m，整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，现对杆施加一水平向右的恒定拉力F，使它由静止开始运动。求（1）当杆的速度为ν时，杆的加速度（2）杆稳定时的速度（3）若杆从静止到达稳定的过程中，杆运动的距离为S，则此过程回路中产生的热量为多少。【例22】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θ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.R××××Br××××F【例20】-7-【例23】如图所示，在与水平方向成θ=30°角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计。空间存在着匀强磁场，磁感应强度B=0.20T，方向垂直轨道平面向上。导体棒ab、cd垂直于轨道放置，且与金属轨道接触良好构成闭合回路，每根导体棒的质量m=2.0×10-2kg、电阻r=5.0×10-2Ω，金属轨道宽度l=0.50m。现对导体棒ab施加平行于轨道向上的拉力，使之沿轨道匀速向上运动。在导体棒ab运动过程中，导体棒cd始终能静止在轨道上。g取10m/s2，求：（1）导体棒cd受到的安培力大小；（2）导体棒ab运动的速度大小；（3）拉力对导体棒ab做功的功率。abcdθBF【例24】-8-5、自感要求知道什么是自感，掌握自感现象中线圈中电流的变化，知道线圈的自感系数，知道自感电动势与哪些因素有关系。【例25】如图所示的电路（a）、（b）中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小．接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光．A．在电路（a）中，断开S，A将渐渐变暗B．在电路（a）中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗C．在电路（b）中，断开S，A将渐渐变暗D．在电路（b）中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗【例26】如图所示是日光灯的结构示意图,若按图示的电路连接,关于日光灯发光的情况,下列叙述中正确的是A.S1接通,S2、S3断开,日光灯就能正常发光B.S1、S2接通,S3断开,日光灯就能正常发光C.S3断开,接通S1、S2后,再断开S2,日光灯就能正常发光D.当日光灯正常发光后,再接通S3,日光灯仍能正常发光6、涡流要求知道什么是涡流，知道涡流的危害和应用【例27】电磁炉（或电磁灶）是采用电磁感应原理产生涡流加热的，它利用变化的电流通过线圈产生变化的磁场，当变化的磁场通过含铁质锅的底部时，即会产生无数之小涡流，使锅体本身自行高速升温，然后再加热锅内食物。电磁炉工作时产生的电磁波，完全被线圈底部的屏蔽层和顶板上的含铁质锅所吸收，不会泄漏，对人体健康无危害。关于电磁炉，以下说法中正确的是：A、电磁炉是利用变化的磁场在食物中产生涡流对食物加热的B、电磁炉是利用变化的磁场产生涡流，使含铁质锅底迅速升温，进而对锅内食物加热的C、电磁炉是利用变化的磁场使食物中的极性水分子振动和旋转来对食物加热的D、电磁炉跟电炉一样是让电流通过电阻丝产生热量来对食物加热的【例28】弹簧上端固定，下端挂一只条形磁铁，使磁铁上下振动，磁铁的振动幅度不变。若在振动过程中把线圈靠近磁铁，如图4所示，观察磁铁的振幅将会发现：A、S闭合时振幅逐渐减小，S断开时振幅不变B、S闭合时振幅逐渐增大，S断开时振幅不变C、S闭合或断开，振幅变化相同-9-D、S闭合或断开，振幅都不发生变化