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“电磁感应”练习题
2025-10-03 15:14:15 责编:小OO
文档
                          “电磁感应”练习题

1.如图所示,导线框abcd与导线AB在同一平面内,直导线中通有恒定电流I,当线框自左向右匀速通过直导线的过程中,线框中感应电流的方向是:(A)

A.先abcda,再dcbad,后abcda

B.先abcda,再dcbad

C.始终是dcbad

D.先abcda,再abcda,后dcbad

2.如图所示,在匀强磁场中放有平行铜导轨,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(BC)

A.向右匀速运动     

B.向左加速运动

C.向右减速运动

D.向右加速运动

3.如图所示,金属线圈竖直下落经过条形磁铁的过程中,

线圈平面始终保持水平,试判断线圈下落过程中感应电流的方向.

4.如图所示,a、b圆形导线环处于同一平面,当a环上

的电键S闭合的瞬时,b环中的感应电流沿什么方向?b环受到

的安培力沿什么方向?

5.一矩形线圈在匀强磁场中向右作加速运动,如图所示,下列说法正确的是(AD)

A.线圈中无感应电流,有感应电动势

B.线圈中有感应电流,也有感应电动势

C.线圈中无感应电流,无感应电动势

D.a、b、c、d各点电势的关系是:Ua=Ub,Uc=Ud,Ua>Ud  

(扩展:分别比较线圈进入磁场、全部进入磁场、穿出磁场时,a、d两点电势的高低)

6.如图所示,理想变压器左线圈与导轨相连接,导体棒ab可在导轨上滑动,磁场方向垂直纸面向里,以下说法正确的是:

A.ab棒匀速向右滑,c、d两点中c点电势高

B.ab棒匀加速右滑,c、d两点中d点电势高

C.ab棒匀减速右滑,c、d两点中d点电势高

D.ab棒匀加速左滑,c、d两点中c点电势高

7.匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,导体棒ab

长为L,垂直磁场放置,ab棒以a端为轴在纸面内以角速度ω匀速转

动(如图所示),求a、b两端的电势差为多大?哪端电势高?

8.如图所示,两条半圆形轨道组成的圆平面垂直于磁感应强度为B的匀强磁场,圆的直径为d,一根长为D(D>d)的金属棒ab在外力作用下以速度v沿轨道由图的左端开始匀速滑动,除电阻R外其它电阻均不计,求:

(1)棒ab在滑动中感应电流的最大值.(Bdv/R)

(2)滑动过程中感应电流的平均值.(πBdv/4R)

9.如图所示,有一闭合线圈放在匀强磁场中,线圈轴线和磁场方向成300角,磁场磁感应强度随时间均匀变化.若所用导线规格不变,用下述方法中哪一种可使线圈中感应电流增加一倍?(C)

A.线圈匝数增加一倍

B.线圈面积增加一倍

C.线圈半径增加一倍

D.改变线圈的轴线方向

10.有一个500匝的环形线圈,面积S=2000cm2,电阻R=1000Ω,在匀强磁场中绕一个垂直与磁场的轴迅速转动,在线圈从平行于磁感线的位置转动900的时间内产生的感应电量为q=3×10-6C,求磁感应强度的大小.(3×10-5T)

11.如图所示,面积为S的圆形金属线圈,连接着一个电

容器,电容为C,两板间距离为d,一个质量为m带电量为+q的

微粒,在两板间保持静止,则:

(1)磁感应强度的变化率为多大?是增加还是减小?

(2)电容器所带电量是多大?

12.如图所示,在边长为2L的正方形范围内,有磁感应强度为B的匀强磁场.一电阻为R,边长为L的正方形导线框abcd,沿垂直于磁感线方向以速度v匀速通过磁场.从ab边进入磁场计时.

(1)画出穿过线框磁通量随时间变化的图象.

(2)画出线框中感应电流随时间变化的图象

(取逆时针方向的电流为正方向)

13.如图甲所示,abcd为一边长为L,具有质量的刚性导线框,位于水平面内,bc边串联有电阻R,导线的电阻不计,虚线表示匀强磁场区域的边界,它与线框的ab边平行,磁场区域的宽度为2L,磁感应强度为B,方向竖直向下.线框在一垂直于ab 边的水平恒定拉力F作用下,沿光滑水平面运动,直到通过磁场区域.已知ab边刚进入磁场时,线框变为匀速运动,此时通过电阻R的电流大小为i0,试在乙图中的i―x坐标系内定性画出:从导线框刚进入磁场到完全离开磁场的过程中,通过电阻R的电流i的大小随ab边位置坐标x变化的曲线.

14.一匀强磁场,磁场方向垂直纸面,规定向里的方向为正,在磁场中有一细金属圆环,线圈位于纸面内,如图甲所示.现令磁感应强度值B随时间t变化,先按图乙所示的0a图线变化,后来又按bc和cd变化,令E1、E2、E3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小,I1、I2、I3分别表示对应的感应电流(BD)

A.E1>E2,I1沿逆时针方向,I2沿顺时针方向

B.E1C.E1D.E2=E3,I2沿顺时针方向,I3沿顺时针方向

15.如图所示,水平放置的两平行导轨左侧连接电阻,其它电阻不计.导体MN放在导轨上,在水平恒力F的作用下,沿导轨向右运动,并将穿过方向竖直向下的有界匀强磁场,磁场边界PQ与MN平行,从MN进入磁场开始计时,通过MN的感应电流i随时间t的变化可能是下图中的(ACD)

16.把矩形线线圈从垂直于线圈平面的匀强磁场中匀速拉出,第一次速度为v1,第二次速度为v2=2 v1,则两次拉力所做功之比为 1∶2  ;两次拉力功率之比为 1∶4 ;两次通过线圈截面电量之比为 1∶1 .

17.如图所示,在平行于水平地面的匀强磁场上方有三个线圈,从相同的高度由静止开始同时下落。三个线圈都是由相同的金属材料制成的大小相同的正方形线圈.A线圈有一个缺口,B、C都是闭合的,但是B线圈的导线比C线圈的粗,

关于它们落地时间的说法正确的是(BD)

A.三线圈落地时间相同

B.三线圈中A落地时间最短

C.B线圈落地时间比C线圈短

D.B、C两线圈落地时间相同

18.两只构造完全相同的电流表连接如图,现在用外力把左边的指针向右拨动一下,问左边指针在右拨过程中,右边的指针将发生什么情况?(C)

A.不动

B.向右摆

C.向左摆

D.无法确定

19.如图所示,置于水平面的平行金属导轨不光滑,导轨一端连接电阻R,其它电阻不计,垂直于导轨平面有一匀强磁场,磁感应强度为B,当一质量为m的金属棒ab在水平恒力F作用下由静止向右滑动时(CD)

A.外力F对ab棒做的功等于电路中产生的电能

B.只有在棒ab做匀速运动时,外力F做的功才等于电路中产生的电能

C.无论棒ab做何种运动,它克服安培力做的功一定等于电

路中产生的电能

D.棒ab匀速运动的速度越大,机械能转化为电能的效率越高

20.如图所示,竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,并且以在变化.水平轨道电阻不计,且不计摩擦阻力,宽0.5m的导轨上放一电阻R0=0.1Ω的导体棒,并用水平线通过定滑轮吊着质量为M=0.2kg的重物,轨道左端连接的电阻R=0.4Ω,图中的L=0.8m,求至少经过多长时间才能吊起重物.(495s)

21.如图所示,水平放置的两条光滑平行金属导轨相距为d,处在竖直的匀强磁场中,磁感应强度为B.导轨左侧连接有阻值为R的电阻,导轨上放有质量为m,阻值为r的导体棒MN,MN在水平恒力F作用下沿导轨向右运动,导轨电阻不计,求:

(1)导体棒MN可以达到的最大速度.

(2)导体棒MN速度为最大速度1/3时的加速度.

(3)导体棒MN达到最大速度时撤去F,求这以后

电阻R释放的焦耳热.

22.一个边长为a,匝数为N的正方形线圈,它的电阻为R,

在向右的外力作用下使线圈以速度v匀速通过磁感应强度为B的匀强

磁场区域.线圈平面与磁感线垂直,设磁场的宽度为b.如果a线圈通过磁场的过程中外力做功为多少?如果a>b,整个线圈通过磁

场的过程中外力做功为多少?

23.如图所示,质量为m,高度为h的矩形导体线框在竖直面内由静止开始自由下落.它的上下两边始终保持水平,途中恰好匀速通过一个有理想边界的匀强磁场区域,则线框在此过程中产生的热量为(B)

A.mgh

B.2mgh

C.大于mgh,小于2mgh

D.大于2mgh

24.如图所示,两根相距d=0.20m的平行金属长轨道固定在同一水平面内,并处于竖直向下的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.20T,导轨上横放着两条金属细杆,构成矩形回路,每条金属细杆的电阻r=0.25Ω,回路其余部分的电阻不计.已知两金属细杆在平行于导轨拉力的作用下沿导轨向相反的方向匀速平移,速

度大小都为v=5m/s,不计摩擦.

(1)求作用于每条细杆的拉力大小.(3.2×10-2N)

(2)求两金属细杆在间距增大0.40m的滑动过程

中生的热量. (1.28×10-2J)

25.如图所示,金属杆ab和cd长均为L,电阻均为R,质量

分别为M和m(M>m),用两根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软

导线将它们连成闭合回路,并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧,

两金属杆都处在水平位置.整个装置处在一与回路平面相垂直的匀强磁

场中,磁感应强度为B.若金属棒正好匀速向下运动,求运动的速度.

26.如图所示,U形导体框架宽L=1m,与水平面成α=300角,倾斜放置在匀强磁场中,磁感应强度B=0.2T,垂直框面向上.在框架上垂直框边放一根质量m=0.2kg,有效电阻R=0.1Ω的导体棒ab,从静止起沿框架无摩擦下滑,

设框架电阻不计,框架足够长,取g=10m/s2,求:

(1)ab棒下滑的最大速度.(2.5m/s)

(2)在最大速度时,ab棒上释放的电功率.(2.5W)

27.如图所示,长为L=0.5m的金属棒质量为m=0.1kg,放在倾角为θ=370的平行金属导轨上,导轨末端接电阻R=0.1Ω,棒和导轨的电阻不计,棒和导轨间的动摩擦因数为μ=0.2,竖直向上的磁感应强度为B=0.5T,当用F=1N的力沿倾斜导轨向上拉动时,棒的最大速度为多大?(取g=10m/s2)(7.06m/s)

28.两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内,两导轨间的距离为l,导轨上面横放着两根导体棒ab和cd,构成矩形回路,如图所示.两根导体棒的质量皆为m,电阻皆为R,回路中其余部分的电阻不计,在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B.设两导体棒均可沿轨道无摩擦地滑行.开始时,棒cd静止,棒ab有指向cd的初速度v0(见图).若两导体棒在运动中始终不接触,求:

(1)在运动中产生的焦耳热量最多是多少?

(2)当ab棒的速度变为初速度的3/4时,

cd棒的加速度是多少?()

29.可绕固定轴OO/转动的正方形线框的边长l=0.5m,仅ab边有质量m=0.1kg,线圈的总电阻R=1Ω,不计摩擦和空气阻力.线框从水平位置由静止

释放,到达竖直位置历时t=0.1s,设线框始终处在方向竖直向下,

磁感应强度B=4×10-2T的匀强磁场中,如图所示,求:

(1)这个过程中平均电流的大小和方向.(0.1A,b→a→d→c→b)

(2)若这个过程中产生的焦耳热Q=0.3J,求线框到达竖直

位置时ab边受到的安培力的大小和方向.( 8×10-4N,水平向左)

解:(1)在△t=0.1s内,线框磁通量的变化△Φ=Bl2                  

由法拉第电磁感应定律得平均感应电动势:

                               

平均电流                                    

由愣次定律判断电流的方向为:b→a→d→c→b                       

(2)根据能的转化和守恒定律得:

                                                 

到达竖直位置时:

              

此时线框中的电流:

                              

ab边受到的安培力:

F=BIl=4×10-2×0.04×0.5N =8×10-4N.                               

由左手定则判定,安培力的方向水平向左.                     

30.如图所示,足够长的光滑金属框竖直放置,宽度为L=

0.5m,框电阻不计,匀强磁场磁感应强度B=1T,方向与框面垂直,金

属棒MN的质量为100g,电阻1Ω。现让MN无初速地释放并与框

保持接触良好地竖直下落,从释放到达到最大速度的过程中通过棒某

一截面的电量为2C,求此过程中回路产生的电能.(空气阻力不计,取g=10m/s2)(3.2J)

31.N匝闭合线框长L1、宽L2、总电阻为r,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO/匀速转动,转动的角速度为ω,如图所示,试求:

(1)线圈转动过程中,感应电动势、感应电流、和磁力矩的最大值.

(2)当线框平面与中性面的夹角为α时的感应电动势、感应电流、

和磁力矩.

(NBωL1L2,NBωL1L2/r,N2B2ωL12L22/r;NBωL1L2sinα,NBωL1L2sinα/r,N2B2ωL12L22sin2α/r)下载本文

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