電磁感應(yīng)基礎(chǔ)知識訓(xùn)練

1、電磁感應(yīng)基礎(chǔ)知識訓(xùn)練CA例1如圖所示，A是帶負(fù)電的橡膠圓環(huán)，C是半徑略大的金屬圓環(huán)，兩圓環(huán)同一圓心，且在同一平面，由于A環(huán)繞垂直于紙面的軸轉(zhuǎn)動，使金屬環(huán)C中產(chǎn)生逆時針方向電流，那么A轉(zhuǎn)動情況可能是（ AD ）A逆時針加速轉(zhuǎn)動 B逆時針減速轉(zhuǎn)動C順時針加速轉(zhuǎn)動 D順時針減速轉(zhuǎn)動例2如圖所示，粗細(xì)均勻的金屬圓環(huán)，圓環(huán)直徑為d，電阻為R，將其放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場與環(huán)面垂直長也為d、電阻為R/2的金屬棒ab，其中點與環(huán)相切，使ab始終以垂直于棒的速度v向左運動，當(dāng)?shù)竭_(dá)圓環(huán)直徑位置時，ab棒兩端的電勢差大小為 ( D )NSvNS導(dǎo)體環(huán) 例3如圖所示，閉合導(dǎo)體環(huán)固定，條形磁鐵沿導(dǎo)體環(huán)的軸

2、線豎直下落，條形磁鐵在穿過導(dǎo)體環(huán)過程中：（BD）A條形磁鐵的加速度始終小于gB導(dǎo)體環(huán)中的感應(yīng)電流方向（從上往下看）先是逆時針后是順時針C條形磁鐵重力勢能的減少量等于導(dǎo)體環(huán)中產(chǎn)生的焦耳熱D導(dǎo)體環(huán)先受到向下的排斥力后受到向下的吸引力甲BaR乙B/(10-2T)t/(10-2s)O5t1t2t3123例4正方形線圈邊長a=0.20m，共有n=100匝，總電阻r=4.0。線圈與阻值R=16的外電阻連成閉合回路，如圖甲所示。線圈所在區(qū)域存在著均勻分布的變化磁場，磁場方向垂直線圈平面，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時間作周期性變化，周期T=1.0×10-2s，如圖乙所示。圖象中、。求：0t1時間內(nèi)，通過

3、電阻R的電荷量。t=1.0s內(nèi)電流通過電阻R所產(chǎn)生的熱量。線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的有效值。（1）0t1時間內(nèi)的感應(yīng)電動勢為E=n（1分）通過線圈的電流I=E/（R+r）= n所以在0t1時間內(nèi)通過R的電量q=It1= n=1.0×10-2C（2分）（2）在每個周期內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為在一個周期內(nèi)，電阻R產(chǎn)生的熱量為J=0.48J （2分）在1s內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量為J=48J （1分）（3）設(shè)此電流的有效值為I有，則對于一個周期內(nèi)的電流有：I2Rt1=I有2RT（2分）解得I有=A=1.7A（1分）adcbLBhHM EFN 例5如圖，在水平地面MN上方空間存在一垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B

4、=1.0T的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域，上邊界EF距離地面的高度H = 0.7m。正方形金屬線框abcd的質(zhì)量m = 0.1kg、邊長L = 0.1m，總電阻R = 0.02，線框的ab邊距離EF上方h = 0.2m處由靜止開始自由下落，abcd始終在豎直平面內(nèi)且ab保持水平。求線框從開始運動到ab邊剛要落地的過程中（g取10m/s2)線框產(chǎn)生的焦耳熱Q；通過線框截面的電量q； 通過計算畫出線框運動的vt 圖象。當(dāng)線圈ab邊進(jìn)入磁場時1分產(chǎn)生的電動勢E = BLv1 = 0.2V1分 安培力F = BLI = BL= 1N2分線圈cd邊進(jìn)入磁場前F = G，線圈做勻速運動，由能量關(guān)系可知焦耳熱Q = m

5、gL= 0.1J 2分ab切割磁感線產(chǎn)生的電動勢為E = Blv11分 電流是2分通過a點電量 3分由解可知，線圈自由落下的時間1分t/sv(m/s)00.22.04.00.450.25在磁場內(nèi)勻速 v = v1 時間 1分完全進(jìn)入磁場后到落地運動時間為t3, 1分例6如圖所示，兩足夠長平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L，導(dǎo)軌平面與水平面夾角，導(dǎo)軌上端跨接一定值電阻R，導(dǎo)軌電阻不計整個裝置處于勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于軌道平面向上，長為L的金屬棒cd垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌保持良好接觸，金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為r，重力加速度為g，現(xiàn)將金屬棒從緊靠NQ處由靜止釋放，當(dāng)金屬棒沿導(dǎo)軌

6、下滑距離為s時，速度達(dá)到最大值vm求：（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。唬?）金屬棒沿導(dǎo)軌下滑距離為s的過程中，電阻R上產(chǎn)生的電熱；MPQcNdR（3）若將金屬棒下滑s的時刻記作t=0，假設(shè)此時磁感應(yīng)強(qiáng)度0為已知，從此時刻起，讓磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，可使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，請推導(dǎo)這種情況下磁感應(yīng)強(qiáng)度B與時間t的關(guān)系式。反饋練習(xí)1. 兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為L，底端接阻值為R的電阻將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個固定的輕彈簧下端，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直，如圖所示除電阻R外其余電阻不計現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，則（ AB）×&#

7、215;××B××××××××LRabmA釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度gB金屬棒的速度為v時，所受的安培力大小為C金屬棒向下運動的任意過程中，電路中產(chǎn)生的電能等于棒的重力和安培力所做的功NSvNS導(dǎo)體環(huán) D金屬棒向下運動的任意過程中，電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢能的減少2. 如圖所示，閉合導(dǎo)體環(huán)固定，條形磁鐵沿導(dǎo)體環(huán)的軸線豎直下落，條形磁鐵在穿過導(dǎo)體環(huán)過程中：(BD)A條形磁鐵的加速度始終小于gB導(dǎo)體環(huán)中的感應(yīng)電流方向（從上往下看）先是逆時針后是順時針C條形磁鐵重力勢能的減少量等

8、于導(dǎo)體環(huán)中產(chǎn)生的焦耳熱D導(dǎo)體環(huán)先受到向下的排斥力后受到向下的吸引力PQOABCBv3. 如圖所示，等腰直角三角形OPQ區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，另有一等腰直角三角形導(dǎo)線框ABC以恒定的速度沿垂直于磁場方向穿過磁場，穿越過程中速度始終與AB邊垂直且保持AC平行于OQ。關(guān)于線框中的感應(yīng)電流，以下說法中正確的是( AD )A開始進(jìn)入磁場時感應(yīng)電流最大B開始穿出磁場時感應(yīng)電流最大C開始進(jìn)入磁場時感應(yīng)電流沿順時針方向D開始穿出磁場時感應(yīng)電流沿順時針方向5. 圖示為一個正方形閉合線圈在足夠大的勻強(qiáng)磁場中運動的四種情況，在線圈中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( D )6. 如圖所示，兩根足夠長的光滑的平行導(dǎo)軌MN、Q水平放置

9、（其電阻不計）相距為Llm，其左端接有電動勢為E3V、內(nèi)阻為r的電源，一根電阻為的導(dǎo)體棒ab橫放在導(dǎo)軌上面，用繞過一定滑輪的細(xì)繩將導(dǎo)體棒ab與一重物M.2kg相連整個裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，在閉合電鍵S的同時釋放M則：(g取10m/s2)（1）從閉合電鍵開始導(dǎo)體棒向 （填“左”、“右”),做 運動；圖14B7. 如圖14所示，一個質(zhì)量m=0.1 kg的正方形金屬框總電阻R=0.5，金屬框放在表面絕緣且光滑的斜面頂端（金屬框上邊與AA重合），自靜止開始沿斜面下滑，下滑過程中穿過一段邊界與斜面上邊AA平行、寬度為d的勻強(qiáng)磁場后滑至斜面底端（金屬框下邊與BB重合），設(shè)金屬框

10、在下滑過程中的速度為v，與此對應(yīng)的位移為s，其 v2s圖象如圖所示，已知勻強(qiáng)磁場方向垂直斜面向上，g取10m/s2。（1）斜面傾角=？（2）確定L與d的關(guān)系并求出它們的大?。浚?）勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度B=？（4）金屬框穿過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q=？解：根據(jù)v2s圖象，線框從s0到s11.6 m做勻加速運動。由公式v22as得 m/s2 2 根據(jù)牛頓第二定律 mgsinma 得 3(2)由圖象可以看出，線框從下邊進(jìn)磁場到上邊出磁場，線框做勻速運動。 s2=2L=2d=1.0m, d=L=0.5m 3(3)線框穿過磁場時 由得 2 2 (4) J 31在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，下列說法中正確的是( )A感

11、應(yīng)電流的磁場總是跟原來的磁場方向相反B閉合線框放在變化的磁場中一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流C閉合線框放在勻強(qiáng)磁場中做切割磁感線運動，一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流D感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原來磁場磁通量的變化2圖示為一個正方形閉合線圈在足夠大的勻強(qiáng)磁場中運動的四種情況，在線圈中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( D )3. 如圖所示，等腰直角三角形的閉合導(dǎo)線框abc，其直角邊長度為L，用一水平向右的外力將導(dǎo)線框勻速地拉離勻強(qiáng)磁場區(qū)域時，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流i與沿運動方向的位移x之間的函數(shù)圖象是( B )bcaxiLxiLxiLxiLABCDFtOA B C DtOFtOFtOF8. 如圖所示，閉合金屬線框勻速穿過勻強(qiáng)磁場，從它進(jìn)入

12、磁場到全部離開這段時間內(nèi)，金屬線框所受安培力F的變化情況是：(B)9. 如圖所示電路中，A、B是兩個完全相同的燈泡，L是一個理想電感線圈，當(dāng)S閉合與斷開時，A、B的亮度情況是( AC )AS閉合時，A立即亮，然后逐漸熄滅BS閉合時，B立即亮，然后逐漸熄滅CS閉合足夠長時間后，B發(fā)光，而A不發(fā)光DS閉合足夠長時間后再斷開，B熄滅，而A逐漸熄滅D1D3SD2L10. 如圖所示，L是自感系數(shù)足夠大的線圈，電阻可忽略不計，D1 、D2和D3是三個完全相同的燈泡。則下列說法中正確的是：ADAS閉合瞬間，三個燈同時亮，最后D1、D2熄滅，D3變亮BS閉合瞬間，D1、D2先亮，D3后亮，最后三個燈亮度一樣C

13、S斷開時，三個燈都亮一下再慢慢熄滅DS斷開時，D3立即熄滅，D1、D2亮一下再慢慢熄滅FBab13如圖，水平U形光滑框架，寬度為1m，電阻忽略不計，導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m = 0.2kg，電阻R = 0.5，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 0.2T，方向垂直框架向上。現(xiàn)用F = 1N的外力由靜止開始向右拉ab棒，當(dāng)ab棒的速度達(dá)到2m/s時，求：ab棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大?。籥b棒所受安培力的大小和方向；ab棒的加速度。根據(jù)導(dǎo)體棒切割磁感線的電動勢2分 E=0.4V2分由閉合電路歐姆定律得回路電流2分ab受安培力 F安= BIL = 0.16N2分 方向水平向左1分根據(jù)牛頓第二定律得ab桿的加速度a =2分得ab桿的加速度a = 4.2m/s2分 方向水平向右1分15如圖甲所示，兩根光滑的平行導(dǎo)軌MN、P