123電磁感應專題

1、L圖5-15. 1電磁感應中的電路問題例1勻強磁場磁感應強度B=0.2T ,磁場寬度 L=3m , 一正方形金屬框邊長 ab=r=1m ,每邊電阻5-1 ,求:R=0.2Q,金屬框以v=10m/s的速度勻速穿過磁場區(qū)，其平面始終保持與磁感線方向垂直，如圖畫出金屬框穿過磁場區(qū)的過程中， 金屬框內感應電流I隨時間t的變化圖線.（要求寫出作圖的依據）畫出兩端電壓U隨時間t的變化圖線.（要求寫出作圖的依據）:口X2RXB例2如圖5-2,兩個電阻的阻值分別為R和2R,其余電阻不計，電容器電容量為C,勻強磁場的磁感應強度為B,方向垂直紙面向里，金屬棒 ab、cd的長度均為l,當棒ab以速度v向左切割磁感線

2、運動，棒cd以速度2v向右切割磁感線運動時，電容器的電量為多大？哪一個極板帶正電?Xb圖5-22d和d的兩個同心圓環(huán)，水 B的勻強磁場，一長度為2d、電阻等于以恒定的速度金屬棒金屬棒R的粗細均勻的金屬棒 MN放在圓環(huán)上，與兩圓環(huán)始終保持良好接觸，如圖v向右運動并經過環(huán)心 。時，試求：MN產生的總的感應電動勢；MN上的電流大小和方向；5-3,當金屬棒棒與小環(huán)接觸點 F、E間的電壓;大小圓環(huán)的消耗功率之比.圖5-3例3把總電阻為2R和R的兩條粗細均勻的電阻絲焊接成走直徑分別是平固定在絕緣桌面上，在大小兩環(huán)之間的區(qū)域穿過一個豎直向下，磁感應強度為5. 1電磁感應中的電路問題1_ X X? X X _

3、 c N d圖 5-1-11.如圖5-1-1 ,粗細均勻的電阻絲繞制的矩形導線框abcd處于勻強磁場中，另一種材料的導體棒MN可與導線框保持良好的接觸并做無摩擦滑動，當導體棒MN在外力作用下從導線框左端開始做切割磁感線的勻速運動一直滑到右端的過程中，導線框上消耗的電功率的變化情況可能為A逐漸增大C.先減小后增大B .先增大后減小D.增大、減小、再增大、再減小2 . 一環(huán)形線圈放在勻強磁場中，設在第 1s內磁場方向垂直于線圈平面向內，如圖 5-1-2甲所示，若磁感應強度 B隨時間t的變化關系如圖5-1-2乙所示，那么在第 2s內，線圈中感應電流的大小和方向是（）A.大小恒定，逆時針方向B .大小

4、恒定，順時針方向C.大小逐漸增加，順時針方向D .大小逐漸減小，逆時針方向3 .如圖5-1-3 ,水平光滑U形框架中串入一個電容器，橫跨在框架上的金屬棒ab在外力作用下，以速度v向右運動一段距離后突然停止，金屬棒停止后不再受圖中以外的物體作用,足夠長，由以后金屬棒的運動情況是（）A.向右做初速度為零的勻加速運動B.先向右做初速度為零的勻加速運動，后作減速運動C.在某一位置附近振動B/Tt/s甲乙圖 5-1-21. 2X導軌XXX Xx bx x5-1-3D.向右先做加速度逐漸減小的加速運動，后做勻速運動4.如圖5-1-4 , PQRS?一正方形導線框，它以恒定速度向右進入以為邊界MN的勻強磁場

5、,磁場XXX方向垂直于線框平面，MNI與線框的邊成45°角，E F分別為PS和PQ的中點，則線圈中感應電流最大值出現在a. p點經過邊界mN寸C. F點經過邊界MN寸（）b . e點經過邊界mN寸D . Q點經過邊界MN寸R45：1 N'5.如圖5-1-5 ,光滑導軌傾斜放置，其下端連接一個燈泡，勻強磁場垂直于導軌所在平面，當棒下滑到穩(wěn)定狀態(tài)時，小燈泡獲得的功率為P,除燈泡外，其他電阻不計，要使穩(wěn)定狀態(tài)燈泡的功率變?yōu)橄铝写胧┱_（）的是2P,A.一個電阻為原來一半的燈泡B.把磁感應強度增為原來的2倍C.換一根質量為原來的桓倍的金屬棒D.把導軌間的距離增大為原來的2倍,2圖 5

6、-1-46.如圖5-1-6 ,粗細均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強磁場中，磁場方向垂直于線框平面,邊界一與正方形線框平行， 現使線框以同樣大小的速度沿四個不同的方向平移出磁場,點間的電勢邊XXXXX Xb 兩X X X Xa-芋XXX* X X海X X X XC 圖 5-1-6值最大的是差X XXXX則在移出過程中XXXM N圖 5-1-77.用單位長度電阻為 Ro的電阻絲制成半徑分別為個間隙，再將大小圓環(huán)分別焊接起來形成如圖2r和r的兩只圓環(huán)，在它們的切點處剪斷，形成很小一5-1-10所示回路，現使兩圓環(huán)處在同一平面內,垂直此平面加一個磁感應強度按 B=kt均勻增強、方向如圖的勻強磁

7、場，求圖中間隙M、N點之間的電勢差.8.如圖5-1-8 ,在磁感應強度為 B=0.5T的勻強磁場中，垂直于磁場方向水平放置著兩根 相距為h=0.1m的平行金屬導軌 MN與PQ,導軌的電阻忽略不計，在兩根導軌的端點 N、Q之間連接著一阻值 R=0.3 Q的電阻，導軌上跨放著一根長l=0.2m,每米長電阻r=2Q的金屬棒，與導軌正交放置，交點為 c、d,當金屬棒以速度 v=4m/s向左作勻速運動時，試求：電阻中的電流大小和 方向；金屬棒兩端的電勢差.9 .如圖5-1-9 ,勻強磁場中固定的金屬棒框架 ABC,導線棒DE在框架ABC上沿圖示方向勻速平 移，框架和導體材料橫截面積均相同，接觸電阻不計，

8、試證明電路中的電流恒定.10 .如圖5-1-10 ,長為l,電阻r=0.3 Q、質量m=0.1kg的金屬棒CD垂直跨擱在位于水平面上的兩條平行 光滑金屬導軌上，兩導軌間距也是l,棒與導軌間接觸良好，導軌電阻不計，導軌左端接有R=0. 5 Q圖 5-1-10的電阻，量程為03.0A的電流表串接在一條導軌上，量程為 01.0V的電壓表接在電阻 R的兩端， 垂直導軌平面的勻強磁場向下穿過平面，現以向右恒定的外力 F使金屬棒以v=2m/s的速度在導軌平面上勻速滑動時，觀察到電路中的一個電表正好滿偏，而另一個電表未滿偏.此滿偏電表是什么表？說明理由.拉動金屬棒的外力 F多大若此時撤去外力F,金屬棒的運動

9、將逐漸慢下來，最終停止在導軌上，求從撤去外力到金屬棒停止運動的過程中通過電阻的電量.11 .如圖5-1-11 , MN、PQ為相距l(xiāng)的光滑平行導軌，導軌平面與水平面夾角為9 ,導軌處于磁感應強度為B、方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，在兩導軌的M、P兩端間接有一電阻為R的定值電阻，質量為m的導體棒由靜止開始下滑， 經一段時間到達位置 cd處, 這一過程通過截面的電量為 q,回路中產生的內能為 E,設除R外，回路其余電阻不計， 求ab通過位置cd時回路的電功率.12 .如圖5-1-12為某一電路裝置的俯視圖，mn、xy為水平放置的很長的平行金屬板，兩板間距為 L,板圖 5-1-12間有勻強磁場

10、，磁感應強度為 B,裸導線ab電阻為R0,電阻Ri=R2=R,電容器 電容C很大，由于棒勻速滑行，一不計重力的帶正電粒子以初速度 V0水平射入兩 板間可做勻速直線運動.問：棒向哪邊運動，速度為多大？棒如果突然停止運動，則在突然停止運動時作用在棒上的安培力多大？例1如圖5-4固定在水平桌面上的金屬框 cdef處在豎直向下的勻強磁場中，金屬棒ab擱在框架上可無摩擦地滑動，此時構成一個邊長為L的正方形，棒的電阻為 r,其余部分電阻不計，開始時磁感應強度為B若從t=0時刻起，磁感應強度均勻增加，每秒增量為k,同時保持棒靜止，求棒中的感應電流，在圖上標出感應電流的方向；在上述情況中，始終保持靜止，當t=

11、tis末時需加的垂直于棒的水平拉力為多大？若從t=0時刻起，磁感應強度逐漸減小，當棒以恒定速度v向右做勻速運動時，可使棒中不產生感應電流，則磁感應強度應怎樣隨時間變化（寫出 B與t的關系式）？例2如圖5-5電容為C的電容器與豎直放置的金屬導軌 EFGH相連，一起置于垂直紙面向 里，磁感應強度為 B的勻強磁場中，金屬棒 ab因受約束被垂直固定于金屬導軌上，且金屬棒ab的質量為m、電阻為R,金屬導軌的寬度為 L,現解除約束讓金屬棒 ab從靜止開始沿導軌下滑， 不計金屬棒與金屬導軌間的摩擦，求金屬棒下落的加速度.例3圖5-6在傾角為9的光滑斜面上，存在著兩個磁感應強度相等的勻強磁場，方向一個垂直斜面

12、向上，另一個垂直斜面向下，寬度均為L, 一個質量為m、邊長也為l的正方形框（設電阻為 r）,以速度V進入磁場時，恰好做勻速直線運動，若當邊到達gg/與f"中間位置時線框又恰好做勻速運動，則當邊剛越過時，線框加速度的值為多少？求線框從開始進入磁場到到達與中點過程中產生的熱量是多少?1.如圖5-2-1水平放置的光滑平行軌道左端與一電容器C相連，導體棒ab的 電阻為R,整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中, 下列結論的有開始時導體棒ab向右做勻速運動；若由于外力作用使棒的速度突然變?yōu)榱?A.此后ab棒將先加速后減速C.電容C帶電量將逐漸減小到零）B . ab棒的速度將逐漸增大到某一數值D.此后

13、磁場力將對ab棒做正功2.如圖5-2-2將鋁板制成“ U”形框后水平放置，一質量為上方，讓整體在垂直于水平方向的勻強磁場中向左以速度m的帶電小球用絕緣細線懸掛在框的v勻速運動，懸線的拉力為 T,則A.懸線豎直，T=mgC.選擇v的大小，可以使T=0B.懸線豎直，T<mgD.因條件不足，T與的關系無法確定3.如圖5-2-3兩個粗細不同的銅導線，各繞制一單匝矩形線框，線框面積相等，讓線框平面與磁感線方向垂直，從磁場外同一高度開始同時下落，則A.C.兩線框同時落地 細線框先著地B.粗線框先著地D.線框下落過程中損失的機械能相同4.如圖5-2-4 , CDEF是固定的、水平放置的、足夠長的“U”

14、型金屬導軌，整個導軌處于豎直向上的勻強磁場中， 在導軌上架一個金屬棒， 在極短時間內給棒一個向右的速度, 始運動，最后又靜止在導軌上，則棒在運動過程中，就導軌光滑和粗糙兩種情況比較棒將開A.培力對做的功相等C.整個回路產生的總熱量相等B.電流通過整個回路所做的功相等D.棒的動量改變量相等xX5.用同種材料粗細均勻的電阻絲做成ab、cd、ef三根導線，ef較長，分別放在電阻可忽略的光滑的平行導軌上，如圖5-2-5 ,磁場是均勻的，用外力使導線水平向右作勻速運動（每次只有一根導線在導軌上），而且每次外力做功功率相同，則下列說法正確的是2£a_Xc x ex 乂XXX XA . ab運動得

15、最快C.導線產生的感應電動勢相等B . ef運動得最快D.每秒產生的熱量相等Kb x d乂 f M 乂圖 5-2-56.如圖5-2-6甲，閉合線圈從高處自由下落一段時間后垂直于磁場方向進入一有界磁場,在邊剛進入磁場到邊剛進入磁場的這段時間內，線圈運動的速度圖象可能（）卞一又-sr圖5-2-6 乙中的哪些圖是乙5-2-67.如圖5-2-7 ,在光滑的水平面上有一半徑為r = 10cm,電阻以速度v= 10m/s向一有界磁場滑去，勻強磁場垂直紙面向里,到剛好有一半進入磁場時，圓環(huán)釋放了3.2J的熱量，求：此時圓環(huán)中電流的瞬時功率；此時圓環(huán)運動的加速度.R = 1 Q ,質量m = 1kg的金屬圓環(huán)

16、,B=0.5T,從環(huán)剛進入磁場算起，8.如圖5-2-8 ,光滑斜面的傾角a =30° ,在斜面上放置一矩形線框abcd, ab邊的邊長l1=1m, bc邊的邊l2=0.6m,線框的質量 m=1kg,電阻 R=0.1 Q,線框通過細線與重 物相連，重物質量 M = 2kg,斜面上ef線（ef/gh）的右端方有垂直斜面向上的勻強磁場，B = 0.5T,如果線框從靜止開始運動，進入磁場最初一段時間是勻速的，ef線和gh線的距離s=11.4m,(取 g=10m/s2),試求：線框進入磁場時勻的速度 v是多少？ab邊由靜止開始運動到 gh線所用的時間t是多少？圖 5-2-8l=0.3m,導軌的

17、左端 M、N用0.2 Q的電9 .如圖5-2-9 ,兩根光滑的平行金屬導軌處于同一平面內，相距阻R連接，導軌電阻不計，導軌上停放著一金屬桿，桿的電阻r為0.1 Q,質量為0.1kg ,整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度B為0.5T ,現對金屬桿施加適當的水平拉力使它由靜止開始運動，問：桿應如何運動才能使 R上的電壓每1s均勻地增加0.05V ,且M點的電勢高于N點？上述情況下，若導軌足夠長，從桿開始運動起第2s末拉力的瞬時功率多大？圖 5-2-9圖 5-2-1010 .如圖5-2-10 ,質量為m、邊長為L的正方形線框，在有界勻強磁場上方h高處由靜止自由下落，線框的總電阻為 R,磁感

18、應強度為 B的勻強磁場寬度為 2L,線框下落過程中，ab 邊始終與磁場邊界平行且處于水平方向，已知 ab邊剛穿出磁場時線框恰好做勻速運動， 求：cd邊剛進入磁場時線框的速度；線框穿過磁場過程中，產生的焦耳熱.11 .如圖5-2-11 ,電動機用輕繩牽引一根原來靜止的長l=1m質量m=0.1kg的導體棒AB,導體棒的電阻R=1Q,導體棒與豎直“口”型金屬框架有良好的接觸，框架處在圖示方向的磁感應 強度為B=1T的勻強磁場中，且足夠長，已知在電動機牽引導體棒時，電路中的電流 表和電壓表的讀數分別穩(wěn)定在I=1A和U=10V,電動機自身內阻r=1Q ,不計框架電阻及一切摩擦，取g=10m/s2,求：導

19、體棒到達的穩(wěn)定速度？12 .如圖5-2-12 ,光滑弧形軌道和一足夠長的光滑水平軌道相連，水平軌道上方有一足夠長的金屬桿，桿上掛有一光滑螺線管，在弧形軌道上高為H的地方無初速釋放一磁鐵(可視為質點)，下滑至水平軌道時恰好沿螺線管的軸心運動，設的質量分別為M、m,求:螺線管獲得的最大速度全過程中整個電路所消耗的電能圖5-75. 3交變電流與電磁波例1如圖5-7 ,正方形線框abcd邊長l=0.2m,每邊電阻均為1Q ,在磁感應強度乂B=3T的勻強磁場中繞垂直于磁場的軸cd順時針勻速轉動，轉速為 2400r/min , t=0時， 乂XX線框平面與磁場垂直，電阻 R的阻值也是1Q,交流電流表與交流

20、電壓表為理想電表，求:電壓表和電流表的示數線框轉動一周時間里電流所做的功例2內阻為1 Q的發(fā)電機供給一學校照明用電，如圖5-8,升壓變壓器匝數之比為 1 : 4,降壓變壓器匝數之比為4： 1,輸電線總電阻 R=4Q,全樣共有32個班，每班有“ 220V, 40W的液T泡6盞,若保證全部電燈正常發(fā)光，則：發(fā)電機的輸出功率多大?發(fā)電機電動勢多大？輸電效率多少？圖5-8若使用燈數減半并正常發(fā)光，發(fā)電機的輸功率是否減半?例3如圖5-9甲，A、B表示真空中水平放置的相距為 d的平行金屬板，板長為 L,兩板加電壓后板 間電場可視為勻強電場，如圖 5-9乙，表示一周期性的交變電壓波形，在 t=0時，將圖5-

21、9乙的交變電壓 加在兩板間，此時恰有一質量為 m、電量為q的粒子在板間中央沿水平方向以速度 vo射入電場，若此粒子 在離開電場時恰恰相反能以平行于 A、B兩板的速度飛出，求：兩板上所加的交變電壓的頻率應滿足的條件該交變電壓的值 Uo的取值范圍（忽略粒子的重力）A_vo,B甲圖5-911 UUo !0 : T ：2TtI t 4 I-Uo -L J'乙5. 3交變電流與電磁波1.如圖5-3-1 ,在內壁光滑、水平放置的玻璃圓環(huán)內有一直徑略小于環(huán)口徑的帶正電的小球，正以速率沿 逆時針方向勻速轉動，若在此空間突然加上方向堅直向上，磁感應強度為隨時間成正比例增加的變化 磁場， 設運動過程中 小

22、球的 帶電量不變， 那么A.B.小球對玻璃環(huán)的壓力不斷增大 小球受到的磁場力不斷增大C.D.2.如圖小球先沿逆時針方向做減速運動，過一段時間性后沿順時針方向做加速運動 磁場力對小球一直不做功5-3-2甲，A、B為兩個相同的環(huán)形線圈，共軸并靠近放置，線圈中通有如圖乙的電流，則A.ti到t2時間內A、B兩線圈相互吸引tiB.C.在t2到t3時間內A、B兩線圈相互排斥 t1時刻兩線圈間的作用力為零D.t2時刻兩線圈間的吸引力最大3.家用電子調光燈的調光原理舊用電子線路將輸入的正弦交流電壓的波形截去一部分來實現 的，由截去部分的多少來調節(jié)電壓，從而實現燈光的可調，比過去用變壓器調壓方便且體積小，某電子

23、調光燈經調整后電壓波形如圖5-3-3所示,則燈泡兩端的電壓為（A. _2 umB4.矩形線圈繞垂直于勻強磁場并位于線圈平面內的固定軸轉動,線圈中的感應電動勢t的變化規(guī)律如圖5-3-4所示，下列說法正確的是A.B.t1時刻通過線圈的磁通量為零t2時刻通過線圈的磁通量絕對值最大圖 5-3-4C.t3時刻通過線圈的磁通量變化率的絕對值最大D.5.如圖每當e的方向變化時，通過線圈的磁通量絕對值都為最大5-3-5 ,理想變壓器的副線圈上通過輸電線接有兩個相同的燈泡Li和1_2,輸電線的等效電阻為 R,開始時，開關S斷開，當S接通時，以下說法正確的是 （）A.B.副線圈兩端 M、 N的輸出電壓減小副線圈輸

24、電線等效電阻R上的電壓增大C.通過燈泡Li的電流減小D.原線圈中的電流增大6.如圖5-3-6 ,在繞制變壓器時，某人誤將兩個線圈繞在圖示變壓器鐵芯的左右兩個臂上，當通交變電流時，每個線圈產生的磁通量都只有一半通過另一個線圈，另一半通過中間的臂，已知線圈1、2的匝數比 為 N1N2=2()A.當線圈1輸入電壓22 V0 時,線圈2的輸出電壓110VB.當線圈1輸入電壓C.D.當線圈當線圈2輸入電壓2輸入電壓220V 時,110V 時,110V 時,線圈線圈線圈2的輸出電壓1的輸出電壓1的輸出電壓55V220V110V7.下列關于電磁波的說法正確的是A.電磁波是由電磁場由發(fā)生區(qū)域向遠處的傳播3.0

25、0X 108m/sC.8.如圖電磁波由真空進入介質傳播時，波長將變短5-3-7 ,理想變壓器有兩個副線圈，匝數分別為電流表示數為1A,當$和S2都閉合時，電流表示數為.電磁波在任何介質中的傳播速度均為.電磁波不能產生干涉、衍射現象所接負載4R=R2,當只閉合$時,2A,貝U n ： n2A. 1 ： 1 B .1：2 C .1：3 D .1：49.如果你通過同步衛(wèi)星轉發(fā)的無線電話與對方通話,則在你講完話后，至少要等多長時間才能聽到R,線圈、電流XXXX圖 5-3-8變壓器的原線圈與副線圈的匝數比少？N1/N2以及降壓變壓器對方的回話？（已知地球的質量 M=6.0 X 1024kg,地球的半徑

26、R=6.4 X 106m,萬有引力恒量 G=6.67X10-11N m/kg 2）10.如圖5-3-8 , 一個半徑為r的半圓形線圈，以直徑 ab為軸勻速轉動，轉速為 n,的左側有垂直紙面向里的勻強磁場（與垂直），磁感應強度為 B, M和N是兩個集流環(huán)，負載電阻為 表和連接導線電阻不計，求：從圖示位置起轉過1/4轉時間內負載電阻R上產生的熱量從圖示位置起轉過1/4轉時間內通過負載電阻 R上產生的電量 電流表的示數11 .某發(fā)電廠通過兩條輸電線向遠處的用電設備供電，當發(fā)電廠輸出的功率為P。時，額定電壓為U的用電設備消耗的功率為P1,若發(fā)電廠用一臺升壓變壓器 T1先把電壓升高，仍通過原來的輸電線供電，到達用電設備所在地，再通過一臺降壓變壓器T2把電壓降到用電設備的額定電壓供用電設備使用，如圖5-3-9 ,這樣改變后，當發(fā)電廠輸出的功率仍為Pi,用電設備可獲得的功率增加至P2,試求所用升壓圖 5-3-912 .如圖5-3-10 ,在真空中速度為v=6.4 X107m/s電子束連續(xù)地射入兩平行極板之間，極板