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(dòng)勢的應(yīng)用、與瞬時(shí)電動(dòng)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(gè)線圈中的電流方向與圖中所標(biāo)的電流方向相同時(shí)為正。當(dāng)M中通入下列哪種電流時(shí)，在線圈P中能產(chǎn)生正方向的恒定感應(yīng)電流I.1I,ttt00-0"ABC2.如圖中(a)，圓形線圈P靜止在水平桌面上，其正相同的線圈Q,P和Q共軸，Q中通有變化電流,間變化的規(guī)律如圖44(b)所示，P所受的重力為P的支持力為N,則不成立是()A.ti時(shí)刻N(yùn)>GB.t2時(shí)刻N(yùn)>GC.t3時(shí)刻N(yùn)vGD.t4時(shí)刻N(yùn)=G3.在勻強(qiáng)磁場中放一電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌跟大線

2、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(shí)針方向的感應(yīng)電流，則導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)可能是()A.勻速向右運(yùn)動(dòng)B.加速向右運(yùn)動(dòng)C.減速向右運(yùn)動(dòng)D.加速向左運(yùn)動(dòng)H17-204、如左圖所示，一矩形線圈置于勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律如右圖所示.則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的情況為：()A、0時(shí)刻電動(dòng)勢最大B、0時(shí)刻電動(dòng)勢為零C、ti時(shí)刻電動(dòng)勢為0D、tit2時(shí)間內(nèi)電動(dòng)勢增大5.如圖17-20所示，邊長為a的正方形閉合線框ABCD在勻強(qiáng)磁場中繞AB邊勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,初始時(shí)刻線框所在平面與磁感線垂直,經(jīng)過t時(shí)刻后轉(zhuǎn)過120°

3、角，求：線框內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢在t時(shí)間內(nèi)的平均值轉(zhuǎn)過120°角時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值設(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)用如圖1717所示中PQRS為一正方形線圈，它以恒定的速度向右進(jìn)圖17-17入以MN為邊界的勻強(qiáng)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(diǎn)，關(guān)于線圈中感應(yīng)電流的大小，下面判斷正確的是當(dāng)E點(diǎn)經(jīng)過MN時(shí)，線圈中感應(yīng)電流最大當(dāng)P點(diǎn)經(jīng)過MN時(shí)，線圈中感應(yīng)電流最大當(dāng)F點(diǎn)經(jīng)過MN時(shí)，線圈中感應(yīng)電流最大當(dāng)Q點(diǎn)經(jīng)過MN時(shí)，線圈中感應(yīng)電流最大三、旋轉(zhuǎn)切割磁感線R.磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直穿過電阻為R/2的導(dǎo)體棒A

4、B由水B點(diǎn)的線速度為v,則這時(shí)D.Bav/3豎直平面內(nèi)有一金屬環(huán)，半徑為a,總電阻為環(huán)平面，與環(huán)的最高點(diǎn)A皎鏈連接的長度為2a、.當(dāng)擺到豎直位置時(shí),)C.2Bav/3平位置緊貼環(huán)面擺下(如圖)AB兩端的電壓大小為(A.2BavB.Bav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Ro現(xiàn)使線框以恒定的速度v沿x軸向右運(yùn)動(dòng)，并穿過圖中所示的寬度為d的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，已知L<d，且在運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的時(shí)刻作為時(shí)間的零點(diǎn)，則在圖7所示的圖像中，可圖6能正確反映上述過程中磁場對線框的作用力F隨時(shí)間t變化情況的

5、是2、在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，水平放置一個(gè)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(qiáng)度B隨時(shí)間如圖2變化時(shí)，圖3中正確表示線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢E變化的是()A.B.C.D2E0-Eo,-Eo-2Eo-Eo-2Eo45t/s2E0EEo3、矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場中,垂直，規(guī)定磁場的正方向垂直低面向里，如圖所示.若規(guī)定順時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流2345t/s磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律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(hào)以確定火車的位置，如圖所示，磁鐵能產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場，被安裝在火車首節(jié)車廂下面，當(dāng)它經(jīng)過

6、安放在兩鐵軌間的線圈時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生一種電信號(hào)，被控制中心接收，當(dāng)火車以恒定速度通過線圈時(shí)，表示線圈兩端的電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系是圖中的（）L_ZXXx'XXX/-火車鐵M礁鈦到控制中心5. 有一面積為S=100cm2的金屬環(huán)，電阻為R=0.1Q,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t1-t2時(shí)間內(nèi)通過金屬環(huán)的電荷量為C.6. 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，且始終與導(dǎo)軌接觸良好.導(dǎo)軌和金屬棒的電阻不計(jì).勻強(qiáng)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(dòng)ab棒由靜止開始向右做勻加速直

7、線運(yùn)動(dòng)，則圖中哪一個(gè)能夠正確表示外力F隨時(shí)間變化的規(guī)律一矩形線圈位于一隨時(shí)間t變化的勻強(qiáng)磁場內(nèi)，磁場方向垂直線圈所在的平面（紙面）向里，如圖12-9所示.磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨t的變化規(guī)律如圖12-10所示.以I表示線圈中的感應(yīng)電流，以圖12-9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XXXXX四、電路問題1、用電阻為18Q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)以卜yfXXXX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(qiáng)。xxXX/X度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于紙面向里。一根每米電阻為1.25x口Q的直導(dǎo)線PQ

8、,沿圓環(huán)平面向左以3.0m/s的速度勻速滑行(速度方向與PQx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、QB位置時(shí)，求：(1) 直導(dǎo)線AB段產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢，并指明該段直導(dǎo)線中電流的方向.(2) 此時(shí)圓環(huán)上發(fā)熱損耗的電功率.3. 2、固定在勻強(qiáng)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(qiáng)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的距離時(shí)，通過aP土段電阻絲的電流強(qiáng)度是多大？方向？-如圖所示，勻強(qiáng)磁場B=0

9、.1T，金屬棒AB長0.4m，與框架寬度相同，電阻為R=1/3Q,框架電阻不計(jì)，電阻R1=2Q,R2=1Q當(dāng)金屬棒以5m/s的速度勻速向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，.(1) 流過金屬棒的感應(yīng)電流多大？若圖中電容器C為0.3H則充電量多少？(1)0.2A,(2)410-8C(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(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)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0.5m，橫跨在導(dǎo)線框上的導(dǎo)體棒ab的電阻r=1.0Q接在NQ間的電阻R=4.OQ,電壓表為理想電表，其余電阻不計(jì).若導(dǎo)體棒在水平外力作用下以速度尸2.0m/s向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，不計(jì)導(dǎo)

10、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？河_若某一時(shí)刻撤去水平外力，則從該時(shí)刻起，在導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)1.0m*的過程中，通過導(dǎo)體棒的電荷量為多少？,2.把導(dǎo)體勻速拉上斜面如圖所示，則下列說法正確的是電阻，且接觸面光滑，勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度A、拉力做的功等于棒的機(jī)械能的增量B、合力對棒做的功等于棒的動(dòng)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)量為垂直導(dǎo)軌平面的水平勻強(qiáng)磁場為B,不計(jì)ab與導(dǎo)軌電阻，不計(jì)摩擦，且（不計(jì)棒和導(dǎo)軌的B垂直框面向上）（）m,跨在

11、平行導(dǎo)軌上,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（拉力F所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的熱拉力F與重力作功的代數(shù)和等于電阻R上產(chǎn)生的熱拉力F所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的熱及桿ab勢能增加量之和桿ab克服安培力做的功等于電阻R上產(chǎn)生的熱答案：BCD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(qiáng)磁場區(qū)域，線框在此過程中產(chǎn)生的內(nèi)能為A.mgh答案：B如圖所示，把矩形線框從勻強(qiáng)磁場中勻速拉出，第一次用速度V2=2Vi.若兩次拉力所做的功分別為B.2mghC.大于mgh而小于2mghD.大于2m

12、ghV1,第二次用速度Wl和W2,兩次做功的功率分別為Pi和P2,兩而且V2,五、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(qiáng)磁場，環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于hB、若是勻強(qiáng)磁場，環(huán)在左側(cè)滾上的高度等于hC、若是非勻強(qiáng)磁場，環(huán)在左側(cè)滾上的高度等于h，若是非勻強(qiáng)磁場，環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于h次線圈產(chǎn)生的熱量分別為Qi和Q2,則下列正確的是xxXXA.Wi=W2,Pi=P2,Qi=Q2B.Wi>W2,Pi>P2,Qi>Q2I一_XXXXC.Wi=W2,2Pi=P2,2Qi=Q2D.W2=2Wi,P2=4P

13、i,Q2=2Qi答案：D艾*:6.如圖所示，質(zhì)量為m=i00g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i0m/s的水平速度射入并穿過鋁環(huán)，落地點(diǎn)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(shí)：（i）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(gè)過程中，環(huán)中產(chǎn)生了多少電能？（g=i0m/s）1 解得h=0.2m212i'2（2）由能量守怛知：W-=一MV。一一Mv-一mv=1.7J22六、動(dòng)力學(xué)問題1.如圖所示，在平行于地面的勻強(qiáng)磁場上方，有兩個(gè)用相問金屬材料制成的邊長相同的正方形線圈a、b,其中a的導(dǎo)線比b粗，它們

14、從同一高度自由落卜.則abA.它們同時(shí)落地C.b先洛地B.a先洛地D.無法判斷*xBX揮jfrxirrrifrr/jXXfJf如圖所示，有一電阻不計(jì)的光滑導(dǎo)體框架，水平放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的豎直向上的勻強(qiáng)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(yùn)動(dòng)，當(dāng)棒的速度為零時(shí)，棒的加速度大小為；當(dāng)棒的加速度為零時(shí)，速度為如圖所示，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0,在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面斜向上方的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.在導(dǎo)軌的M、Q端連接一個(gè)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(dòng)摩擦因數(shù)為j導(dǎo)軌和金屬棒的電阻不計(jì))(2004年武漢市)如圖所示，在空中有一水平方向的勻強(qiáng)磁場區(qū))域，區(qū)域的上下邊緣間距為h,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.有一寬度為b(bvh、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(shí)，恰好開始做勻速運(yùn)動(dòng).求線圈的MN邊剛好進(jìn)入磁場時(shí)，線圈的速度大小.一個(gè)簡單的綜合問題B的勻強(qiáng)第二次速度【例12】如圖所示，將邊長為1、總電阻為R的正方形閉合線圈，從磁感強(qiáng)