法拉第電磁感應(yīng)定律典型例題

1、法拉第電磁感應(yīng)定律典型例題一、平均電動勢的應(yīng)用、與瞬時電動勢的區(qū)別（求通過電路的電荷量）1. 如右圖所示，線圈M和線圈P繞在同一鐵芯上。設(shè)兩個線圈中的電流方向與圖中所標(biāo)的電流方向相同時為正。當(dāng)M中通入下列哪種電流時，在線圈P中能產(chǎn)生正方向的恒定感應(yīng)電流GMPiIit0tititi000ABCD2. 如圖中(a)，圓形線圈P靜止在水平桌面上，其正上方懸掛一相同的線圈Q，P和Q共軸，Q中通有變化電流，電流隨時間變化的規(guī)律如圖44(b)所示，P所受的重力為G，桌面對P的支持力為N，則不成立是 （ ）A.t1時刻NG B.t2時刻NG C.t3時刻NG D.t4時刻N=G3在勻強磁場中放一電阻不計的平

2、行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌跟大線圈M相接，如圖所示，導(dǎo)軌上放一根導(dǎo)線ab，磁感線垂直導(dǎo)軌所在的平面，欲使M所包圍的小閉合線圈N產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，則導(dǎo)線的運動可能是 （ ）A勻速向右運動 B加速向右運動C減速向右運動 D加速向左運動4、如左圖所示，一矩形線圈置于勻強磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度隨時間變化的規(guī)律如右圖所示則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的情況為：（）A、0時刻電動勢最大 B、0時刻電動勢為零C、時刻電動勢為0 D、時間內(nèi)電動勢增大5如圖1720所示，邊長為a的正方形閉合線框ABCD在勻強磁場中繞AB邊勻速轉(zhuǎn)動，磁感應(yīng)強度為B，初始時刻線框所在平面與磁感線垂直，經(jīng)過t時刻后轉(zhuǎn)過120°角，

3、求：(1)線框內(nèi)感應(yīng)電動勢在t時間內(nèi)的平均值(2)轉(zhuǎn)過120°角時感應(yīng)電動勢的瞬時值(3)設(shè)線框電阻為R，則這一過程中通過線框截面的電量二、等效長度的應(yīng)用1如圖1717所示中PQRS為一正方形線圈，它以恒定的速度向右進入以MN為邊界的勻強磁場，磁場方向垂直于線圈平面，MN與線圈邊成45°角，E、F分別為PS、PQ的中點，關(guān)于線圈中感應(yīng)電流的大小，下面判斷正確的是 A當(dāng)E點經(jīng)過MN時，線圈中感應(yīng)電流最大 B當(dāng)P點經(jīng)過MN時，線圈中感應(yīng)電流最大C當(dāng)F點經(jīng)過MN時，線圈中感應(yīng)電流最大D當(dāng)Q點經(jīng)過MN時，線圈中感應(yīng)電流最大三、旋轉(zhuǎn)切割磁感線1.豎直平面內(nèi)有一金屬環(huán)，半徑為a，總電阻

4、為R.磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直穿過環(huán)平面，與環(huán)的最高點A鉸鏈連接的長度為2a、電阻為R/2的導(dǎo)體棒AB由水平位置緊貼環(huán)面擺下（如圖）.當(dāng)擺到豎直位置時，B點的線速度為v，則這時AB兩端的電壓大小為（ ）A.2Bav B.BavC.2Bav/3 D.Bav/3圖6xdLA三、圖像問題1. 圖6中A是一底邊寬為L的閉合線框，其電阻為R。現(xiàn)使線框以恒定的速度v沿x軸向右運動，并穿過圖中所示的寬度為d的勻強磁場區(qū)域，已知< d，且在運動過程中線框平面始終與磁場方向垂直。若以x軸正方向作為力的正方向，線框從圖6所示位置開始運動的時刻作為時間的零點，則在圖7所示的圖像中，可能正確反映上述過程中磁

5、場對線框的作用力F 隨時間t變化情況的是 圖7FOtAFOtBFOtCFOtDIB圖1Bt/sO12345圖22、在豎直向上的勻強磁場中，水平放置一個不變形的單匝金屬圓線圈，規(guī)定線圈中感應(yīng)電流的正方向如圖1所示，當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間如圖2變化時，圖3中正確表示線圈中感應(yīng)電動勢E變化的是 （ ）A B C D12345t/sE2E0E0O-E0-2E012345t/sE2E0E0O-E0-2E0E0E12345t/s2E0O-E0-2E0E0E12345t/s2E0O-E0-2E0 3、矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強磁場中，磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，規(guī)定磁場的正方向垂直低面向里，磁感

6、應(yīng)強度B隨時間變化的規(guī)律如圖所示.若規(guī)定順時針方向為感應(yīng)電流I的正方向，圖7中正確的是4、鐵路上使用一種電磁裝置向控制中心傳輸信號以確定火車的位置，如圖所示，磁鐵能產(chǎn)生勻強磁場，被安裝在火車首節(jié)車廂下面，當(dāng)它經(jīng)過安放在兩鐵軌間的線圈時，便會產(chǎn)生一種電信號，被控制中心接收，當(dāng)火車以恒定速度通過線圈時，表示線圈兩端的電壓隨時間變化的關(guān)系是圖中的（ ）5有一面積為S100cm2的金屬環(huán)，電阻為R0.1，環(huán)中磁場變化規(guī)律如圖1719所示，磁場方向垂直環(huán)面向里，則在t1t2時間內(nèi)通過金屬環(huán)的電荷量為_C6.如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ水平放置，M、P間接阻值為R的固定電阻.金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置，

7、且始終與導(dǎo)軌接觸良好.導(dǎo)軌和金屬棒的電阻不計.勻強磁場方向垂直導(dǎo)軌所在平面.現(xiàn)用垂直于ab棒的水平向右的外力F，拉動ab棒由靜止開始向右做勻加速直線運動，則圖中哪一個能夠正確表示外力F隨時間變化的規(guī)律 7.一矩形線圈位于一隨時間t變化的勻強磁場內(nèi)，磁場方向垂直線圈所在的平面（紙面）向里，如圖129所示.磁感應(yīng)強度B隨t的變化規(guī)律如圖1210所示.以I表示線圈中的感應(yīng)電流，以圖129中線圈上箭頭所示方向的電流為正，則圖1211中的It圖中正確的是 四、電路問題1、用電阻為18的均勻?qū)Ь€彎成圖1中直徑D=0.80m的封閉金屬圓環(huán)，環(huán)上AB弧所對的圓心角為60。將圓環(huán)垂直于磁感線方向固定定在磁感應(yīng)強

8、度B=0.50T的勻強磁場中，磁場方向垂直于紙面向里。一根每米電阻為1.25的直導(dǎo)線PQ，沿圓環(huán)平面向左以3.0m/s的速度勻速滑行（速度方向與PQ垂直），滑行中直導(dǎo)線與圓環(huán)緊密接觸（忽略接觸處電阻），當(dāng)它通過環(huán)上A、B位置時，求： (l)直導(dǎo)線AB段產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，并指明該段直導(dǎo)線中電流的方向(2)此時圓環(huán)上發(fā)熱損耗的電功率2、固定在勻強磁場中的正方形導(dǎo)線框abcd各邊長為L，其中ab是一段電阻為R的均勻電阻絲，其余三邊均為電阻可以忽略的銅線，磁感應(yīng)強度為B，方向垂直紙面向里，現(xiàn)有一段與ab完全相同的電阻絲PQ架在導(dǎo)線框上(如圖l所示），以恒定的速度v從ad滑向bc，當(dāng)PQ滑過L/3的距離

9、時，通過aP段電阻絲的電流強度是多大？方向？3如圖所示，勻強磁場B=0.1T，金屬棒AB長0.4m，與框架寬度相同，電阻為R=1/3,框架電阻不計，電阻R1=2，R2=1當(dāng)金屬棒以5m/s的速度勻速向左運動時，求：(1)流過金屬棒的感應(yīng)電流多大？(2)若圖中電容器C為0.3F，則充電量多少？(1)0.2A，(2)4×10-8C4（04江蘇35）如圖100-3所示，U形導(dǎo)線框MNQP水平放置在磁感應(yīng)強度B0.2T的勻強磁場中，磁感線方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，導(dǎo)線MN和PQ足夠長，間距為05m，橫跨在導(dǎo)線框上的導(dǎo)體棒ab的電阻r1.0，接在NQ間的電阻R4.O，電壓表為理想電表，其余電阻

10、不計若導(dǎo)體棒在水平外力作用下以速度2.0m/s向左做勻速直線運動，不計導(dǎo)體棒與導(dǎo)線框間的摩擦(1)通過電阻R的電流方向如何? (2)電壓表的示數(shù)為多少?(3)若某一時刻撤去水平外力，則從該時刻起，在導(dǎo)體棒運動1.0m的過程中，通過導(dǎo)體棒的電荷量為多少?五、能量問題1、如圖所示，閉合小金屬環(huán)從高h(yuǎn)處的光滑曲面上端無初速度滾下，又沿曲面的另一側(cè)上升，則下列說法正確的是 （ ）A、若是勻強磁場，環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于h B、若是勻強磁場，環(huán)在左側(cè)滾上的高度等于hC、若是非勻強磁場，環(huán)在左側(cè)滾上的高度等于hD、若是非勻強磁場，環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于hRBF2.把導(dǎo)體勻速拉上斜面如圖所示，則下列說法正確

11、的是（不計棒和導(dǎo)軌的電阻，且接觸面光滑，勻強磁場磁感應(yīng)強度B垂直框面向上）（ ）A、拉力做的功等于棒的機械能的增量B、合力對棒做的功等于棒的動能的增量C、拉力與棒受到的磁場力的合力為零D、拉力對棒做的功與棒克服重力做的功之差等于回路中產(chǎn)生電能MNab3.如圖所示，豎直平行金屬導(dǎo)軌M、N上端接有電阻R，金屬桿質(zhì)量為m，跨在平行導(dǎo)軌上，垂直導(dǎo)軌平面的水平勻強磁場為B，不計ab與導(dǎo)軌電阻，不計摩擦，且ab與導(dǎo)軌接觸良好，若ab桿在豎直向上的外力F作用下勻速上升，下列說法正確的是（ ）A.拉力F所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的熱 B.拉力F與重力作功的代數(shù)和等于電阻R上產(chǎn)生的熱C.拉力F所做的功等于電阻R上

12、產(chǎn)生的熱及桿ab勢能增加量之和D. 桿ab克服安培力做的功等于電阻R上產(chǎn)生的熱答案：BCD4.如圖所示，質(zhì)量為m、高為h的矩形導(dǎo)線框在豎直面內(nèi)下落，其上下兩邊始終保持水平，途中恰好勻速穿過一有理想邊界高亦為h的勻強磁場區(qū)域，線框在此過程中產(chǎn)生的內(nèi)能為A.mgh B.2mgh C.大于mgh而小于2mgh D.大于2mgh 答案：B5.如圖所示，把矩形線框從勻強磁場中勻速拉出，第一次用速度v1，第二次用速度v2，而且v2=2v1.若兩次拉力所做的功分別為W1和W2，兩次做功的功率分別為P1和P2，兩次線圈產(chǎn)生的熱量分別為Q1和Q2，則下列正確的是A.W1=W2，P1=P2，Q1=Q2 B.W1W

13、2，P1P2，Q1Q2C.W1=W2，2P1=P2，2Q1=Q2 D.W2=2W1，P2=4P1，Q2=2Q1 答案：DS Nh3.6m6.如圖所示，質(zhì)量為m=100g的鋁環(huán)，用細(xì)線懸掛起來，環(huán)中央距地面高度h=0.8m，有一質(zhì)量為M=200g的小磁鐵，以10m/s的水平速度射入并穿過鋁環(huán)，落地點距鋁環(huán)原位置的水平距離為3.6m，則磁鐵與鋁環(huán)發(fā)生相互作用時：(1)鋁環(huán)向哪邊傾斜？它能上升多高？(2)在磁鐵穿過鋁環(huán)的整個過程中，環(huán)中產(chǎn)生了多少電能？（g=10m/s）解得 h=0.2m(2)由能量守恒知：六、動力學(xué)問題1.如圖所示，在平行于地面的勻強磁場上方，有兩個用相同金屬材料制成的邊長相同的正

14、方形線圈a、b，其中a的導(dǎo)線比b粗，它們從同一高度自由落下.則A.它們同時落地 B.a先落地C.b先落地 D.無法判斷2.如圖所示，有一電阻不計的光滑導(dǎo)體框架，水平放置在磁感應(yīng)強度為B的豎直向上的勻強磁場中，框架寬為l.框架上放一質(zhì)量為m、電阻為R的導(dǎo)體棒.現(xiàn)用一水平恒力F作用于棒上，使棒由靜止開始運動，當(dāng)棒的速度為零時，棒的加速度大小為_；當(dāng)棒的加速度為零時，速度為_.3.如圖所示，MN、PQ是兩根足夠長的固定平行金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌間的距離為l，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角為，在整個導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面斜向上方的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B.在導(dǎo)軌的M、Q端連接一個阻值為R的電阻，一根垂直于導(dǎo)軌放置的質(zhì)量為m的金屬棒ab，從靜止釋放開始沿導(dǎo)軌下滑，求ab棒的最大速度.（要求畫出ab棒的受力圖，已知ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為，導(dǎo)軌和金屬棒的電阻不計）)4（2004年武漢市）如圖所示，在空中有一水平方向的勻強磁場區(qū)域，區(qū)域的上下邊緣間距為h，磁感應(yīng)強度為B.有一寬度為b（bh 、長度為L、電阻為R、質(zhì)量為m的矩形導(dǎo)體線圈緊貼磁場區(qū)域的上邊緣從靜止起豎直下落，當(dāng)線圈的PQ邊到達(dá)磁場下邊緣時，恰好開始做勻速運動.求線圈的MN邊剛好進入磁場時，線圈的速度大小.一個簡單的綜合問題【例12】如圖所示，將邊長為l、總電阻為R的正方形閉合線圈，從磁感強度為