電磁感應(yīng)線框問題練習(xí)

1、2、如圖所示，在 PQ、QR區(qū)域中存在著磁感應(yīng)強度大小相等、方向相反的勻強磁場，磁場 方向均垂直于紙面，一正方形導(dǎo)線框abcd位于紙面內(nèi)，ab邊與磁場的邊界 P重合。導(dǎo)線框與磁場區(qū)域的尺寸如圖所示。從t=0時刻開始，線框勻速橫穿兩個磁場區(qū)？域，以a-b-c-d為線框中的電流i的正方向，向左為導(dǎo)線框所受安培口力的正方向，以下i - t和F t關(guān)系示意圖中正確的是（）水.工I *廿3、如圖a所示，虛線上方空間有垂直線框平面的勻強磁場，直角扇形導(dǎo)線框繞垂直于線框平面的軸。以角速度3勻速轉(zhuǎn)動。設(shè)線框中感應(yīng)電流方向以逆時針為正，那么在圖b中能正確描述線框從圖a中所示位置開始轉(zhuǎn)動一周的過程中，線框內(nèi)感應(yīng)電

2、流隨時間變化情況的I K W K W1 H X X一"一圖a是（）4、如圖所示，虛線框內(nèi)是磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，導(dǎo)線框的三條豎直邊的電阻均為 r,長均為L,兩橫邊電阻不計，線框平面與磁 場方向垂直。當(dāng)導(dǎo)線框以恒定速度 v水平向右運動，ab邊進入磁場時，ab兩端的電勢差為 U,當(dāng)cd邊進入磁場時，ab兩端的電勢差為 12, 則 （）12A . U=BLv B , U=-BLv C . U=BLvD , U>=- BLv5、如圖所示，空間存在兩個磁場，磁感應(yīng)強度大小均為 B ,方向相反且垂直紙面，MN、PQ為其邊界，OO為其對稱軸。一導(dǎo)線折成邊長為l的正方形閉合回路abcd,回

3、路在紙面內(nèi)以恒定速度v0向右運動，當(dāng)運動到關(guān)于 OO對稱的位置時A.穿過回路的磁通量為零B.回路中感應(yīng)電動勢大小為 2BI nC.回路中感應(yīng)電流的方向為順時針方向D.回路中ab邊與cd邊所受安培力方向相同6、如圖所示，質(zhì)量為 m高度為h的矩形導(dǎo)體線框在豎直面內(nèi)由靜止開始自由下落.它的上下兩邊始終保持水平，途中恰好勻速通過一個有理想邊界的勻強磁場區(qū)域，則線框在此過程中產(chǎn)生的熱量為（A. mghC.大于 mgh小于2mgh D).2mgh.大于2mgh7、邊長為L的正方形金屬框在水平恒力 F作用下運動，穿過方向如圖的有 界勻強磁場區(qū)域.磁場區(qū)域的寬度為d （d>L）。已知ab邊進入磁場時，線

4、框的加速度恰好為零.則線框進入磁場的過程和從 磁場另一側(cè)穿出的過程相比較，有（）A.B.C.D.產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反所受的安培力方向相反進入磁場過程的時間等于穿出磁場過程的時間進入磁場過程的發(fā)熱量少于穿出磁場過程的發(fā)熱量X X X X » hX K b X 18、如圖所示，在光滑水平面上方，有兩個磁感應(yīng)強度大小均為B、方向相反的水平勻強磁場，如圖所示,PQ為兩個磁場的邊界，磁場范圍足夠大。一個邊長為a,質(zhì)量為m,電阻為R的正方形金屬線框垂直磁場方向，以速度v從圖示位置向右運動，當(dāng)線框中心線 AB運動到與PQ重合時，線框2 2 2.A.此時線框中的電功率為4B a v / RB.此時

5、線框的加速度為 4B2a2v/ mR2C.此過程通過線框截面的電量為Ba2 / R2D.此過程回路產(chǎn)生的電能為 0.75mv9、如圖所示，在方向垂直向里，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場區(qū)域中有一個由均勻?qū)Ь€制成的單匝矩形線框 abcd,線框以恒定的速度v沿垂直磁場方向向右運動,運動中線框dc邊始終與磁場右邊界平行，線框邊長 ad=l 框離開磁場的過程中cd = 2l。線框?qū)Ь€的總電阻為R則線算XA.流過線框截面的電量為2BI；RB.線框中的電流在 ad邊產(chǎn)生的熱量為2l3B2v；3RC.2B2I 2線框所受安培力的合力為1 ；C.線圈穿越磁場的過程中，線圈的最小速度可能為mgR B2l2BlvD.

6、ad間的電壓為310、如圖所示，相距為 d的兩水平虛線Li和L2分別是水平向里的勻強磁場的邊界，磁場的磁感應(yīng)弓雖度為 B,正方形線框abcd邊長為L(L<d)、質(zhì)量為 m將線框在磁場上方高h處由靜止開始釋放，當(dāng) ab邊進入磁場時速度為。，cd邊剛穿出磁場時速度也為。從ab邊剛進入磁場到 cd邊剛穿出磁場的整個過程中()A.線框一直都有感應(yīng)電流B.線框有一階段的加速度為gC.線框產(chǎn)生的熱量為 mg(d+h+L)D.線框作過減速運動11、如圖所示，相距為 d的兩條水平虛線 Li、L2之間是方向水平向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強 度為B,正方形線圈abcd邊長為L ( L<d),質(zhì)量為日電阻為

7、R,將線圈在磁場上方高h處靜止釋放，cd邊剛進入磁場時速度為 vo, cd邊剛離開磁場時速度也為vo,則下列說法正確的是()A.線圈進入磁場的過程中，感應(yīng)電流為順時針方向B.線圈進入磁場的過程中，可能做加速運動2mgddD.線圈從cd邊進入磁場到ab邊離開磁場的過程，感應(yīng)電流做的功為12、均勻?qū)Ь€制成的單位正方形閉合線框abcd ,每邊長為L,總電阻為R,總質(zhì)量為m>將其置于磁感強度為 B的水平勻強磁場上方 h處，如圖所示。線框由靜止自由下落，線框平面保持在豎直平面內(nèi)，且cd邊始終與水平的磁場邊界平行。當(dāng) cd邊剛進入磁場時，(1)求線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大?。?2)求cd兩點間的電勢差

8、大??；(3)若此時線框加速度恰好為零，求線框下落的高度h所應(yīng)滿足的 條件。13、一個質(zhì)量為 m=0.5 kg、長為L=0.5 m、寬為d=0.1 m、電阻 R=0.1 的 矩形線框，從h1=5 m的高度由靜止自由下落，如圖所示.然后進入勻強磁場，剛進入時由于磁場力的作用，線框剛好做勻速運動(磁場方向與線框平面垂直).(1)、求磁場的磁感應(yīng)強度B;(2)、如果線框的下邊通過磁場區(qū)域的時間t=0.15 s,求磁場區(qū)域的高度h2.14、如圖所示，輕繩繞過輕滑輪連接著邊長為L的正方形導(dǎo)線框a和物塊a,線木g a的電阻為r質(zhì)量為m物塊兒的質(zhì)量為mM>m, 兩勻強磁場區(qū)域I、II的高度也為L,磁感應(yīng)

9、強度均為 B,方向水 平與線框平面垂直。線框 ab邊距磁場邊界高度為 ho開始時各段 繩都處于伸直狀態(tài)，把它們由靜止釋放，ab邊剛穿過兩磁場的分界線CC進入磁場II時線框做勻速運動。求：(1) ab邊剛進入磁場I時線框A的速度vi;(2) ab邊進入磁場II后線框A所受重力的功率 P;(3)從ab邊剛進入磁場II到ab邊剛穿出磁場II的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱15、如圖所示，水平地面上方的 H高區(qū)域內(nèi)有勻強磁場，水平界面PP是磁場白上邊界，磁感 應(yīng)強度為B方向是水平的，垂直于紙面向里.在磁場的正上方，有一個位于豎直平面內(nèi)的閉 合的矩形平面導(dǎo)線框 abcd, ab長為li,bc長為12, H&

10、gt;12,線框的質(zhì)量為 m電阻為R使線框 abcd從高處自由落下，ab邊下落的過程中始終保持水平，已知線框進入磁場的過程中的運動 情況是：cd邊進入磁場以后，線框先做加速運動，然后做勻速運動，直到ab邊到達邊界PP為止.從線框開始下落到 cd邊剛好到達水平地面的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱為 Q求：(1)線木i abcd在進入磁場的過程中，通過導(dǎo)線的某一橫截 面的電荷量是多少？(2)線框是從cd邊距邊界PP多高處開始下落的？(3)線框的cd邊到達地面時線框的速度大小是多少？16、在質(zhì)量為 M=1k$勺小車上，豎直固定著一個質(zhì)量為 m=0.2kg ,高h=0.05m、總電阻R=100、n=100

11、匝矩形線圈，且小車與線圈的水平長度I相同。現(xiàn)線圈和小車一起在光滑的水平面上運動，速度為v1=10m/s,隨后穿過與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強度B=1.0T的水平有界勻強磁場，方向垂直紙面向里，如圖(1)所示。已知小車運動(包括線圈)的速度v隨車的位移s 變化的v S圖象如圖(2)所示。求：(1)小車的水平長度l和磁場的寬度d(2)小車的位移S 10cm時線圈中的電流大小I以及此時小車的加速度 a(3)線圈和小車通過磁場的過程中線圈電阻的發(fā)熱量17、如圖所示，在傾角為0的光滑斜面上, 存在著兩個磁感應(yīng)強度大小相等的勻強磁場,寬度均為L. 一個質(zhì)量為m邊其中一個的方向垂直斜面向下，另一個的方向垂直斜面

12、向上，長為L的正方形線框以速度 v剛進入上邊磁場時恰好做勻速 直線運動，當(dāng)ab邊到達gg'和f '的中間位置時，線框又 恰好做勻速直線運動.問：線框從開始進入上邊的磁場至ab邊到達gg'和ff '中間位置時，產(chǎn)生的熱量為多少？1234567891011AACABDACDBADCABDBCCD線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢BLv=BL, 2gh(2) 此時線框中電流cd兩點間的電勢差UER 3R44 BL ,頒(3)安培力F BILB2L2 1 2gh12、解：(1) cd邊剛進入磁場時，線框速度 v= J2ghE=Bdv,Bid因線框做勻速運動Fmg根據(jù)牛頓第二定律 m

13、g-F=ma,由a=022解得下落高度滿足h= mgR2B4L4石、“一，、，.、，, , z,1213、解：(1)設(shè)線框進入磁場時的速度為v1,由機械能守恒得 mgh=mv12線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為感應(yīng)電流I ER線框受到的安培力為F整理得B=0.4 T.(2)線圈進入磁場用的時間t.L t1 =V1解得 t1 =0.05 s,由題意得：h2-L v (t-ti)+-g (t-t1)2 2代入數(shù)據(jù)解得h2=1.55 m.14、解：(1)由機械能守恒定律，有:I2Mgh mgh (M m)v12解得:2(M m)ghM m(2)設(shè)線框ab邊進入磁場II時速度為v2,則線框中產(chǎn)生的電動勢:E 2

14、BLV2線框中白電流I ER2BLv2R線框受到白安培力 F2IBL R設(shè)繩對A、A的拉力大小為T則:對 A： T+F=Mg對 A ： T=mg聯(lián)立解得：v2(M m)Rg4B2L2M (MP Mgv22m)Rg2 . 24B L(3)從ab邊剛進入磁場II到ab邊剛穿出磁場II的此過程中線框一直做勻速運動，根據(jù)能量守恒得：Q (M m)gL15、解析:(1)設(shè)線框abcd進入磁場的過程所用時間為t,通過線框的平均電流為I ,平均感應(yīng)電動勢為，則 ,I ,a<D=B1i12t R通過導(dǎo)線的某一橫截面的電荷量q It解得q B乜.R(2)設(shè)線框從cd邊距邊界PP上方h高處開始下落，cd邊進

15、入磁場后，切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng) 電流，在安培力作用下做加速度逐漸減小的加速運動，直到安培力等于重力后勻速下落 ，速度設(shè)為v,勻速過程一直持續(xù)到 ab邊進入磁場時結(jié)束，有e =Bl 1v, I,Fa=BI1 i, FA=mgR解得v噢B2l1線框的ab邊進入磁場后，線框中沒有感應(yīng)電流.只有在線框進入磁場的過程中有焦耳熱Q線框從開始下落到 ab邊剛進入磁場的過程中，線框的重力勢能轉(zhuǎn)化為線框的動能和電路中的 焦耳熱.則有12m3g2R2 2QB4l14mg(h l2) -mv Q 解得 h 4- 以22mgB4l141212,、 線框的ab邊進入磁場后，只有重力作用下，加速下洛，有一mm mv mg

16、(H l2)22cd邊到達地面時線框的速度v22 2 _ 2.TlR2g(h 3.16、【解析】(1)由圖可知，從s 5cm開始，線圈進入磁場，線圈中有感應(yīng)電流，受安培力作用，小車做減速運動，速度 v隨位移s減小，當(dāng)s 15cm時，線圈完全進入磁場，線圈中感應(yīng)電流消失，小車做勻速運動。因此小車的水平長度l 10cm。當(dāng)s 30cm時，線圈開始離開磁場，則d (30 5)cm 25cm(2)當(dāng)s 10cm時，由圖象中可知線圈右邊切割磁感線的速度v2 8m/sI E nBhv2由閉合電路歐姆定律得線圈中的電流 R RI解得100 1 0.05 81000.4A此時線圈所受安培力 F nBIh100 1 0.4 0.05N 2NF a 小車的加速度(M m)2m/s21.21.67 m/s2(3) 由圖象可知，線圈左邊離開磁場時，小車的速度為v3 2m/so線圈進入磁場和離開磁場時，克服安培力做功，線卷的動能減少，轉(zhuǎn)