法拉第电磁感应定律综合练习题Word格式文档下载.docx
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4.在电磁感应现象中产生的电动势,叫做感应电动势.产生感应电动势的那部分导体就相当于电源,导体的电阻相当于电源的内阻.如果电路没有闭合,这时虽然没有感应电流,但电动势依然存在.
5.当导线切割磁感线产生感应电动势时,E=Blv
(B、l、v两两垂直时),E=Blvsin_θ(v⊥l,但v与B夹角为θ).
6.电动机转动时,线圈中会产生反电动势,它的作用是阻碍线圈的转动.要使线圈维持原来的转动,电源就要向电动机提供能量.这正是电能转化为其他形式能的过程.
7.若电动机工作中由于机械阻力过大而停止转动,这时就没有了反电动势,线圈中电流会很大,可能会把电动机烧毁,这时应立即切断电源,进行检查.
1.关于感应电动势,下列说法中正确的是( B )
A.电源电动势就是感应电动势B.产生感应电动势的那部分导体相当于电源
C.在电磁感应现象中没有感应电流就一定没有感应电动势
D.电路中有电流就一定有感应电动势
2.下列说法正确的是( D )
A.线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
B.线圈中磁通量越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
C.线圈处在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势一定越大
D.线圈中磁通量变化得越快,线圈中产生的感应电动势越大
3.穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2Wb,则( D )
A.线圈中感应电动势每秒钟增加2VB.线圈中感应电动势每秒钟减少2V
C.线圈中无感应电动势D.线圈中感应电动势保持不变
4.一根导体棒ab在水平方向的匀强磁场中自由下落,并始终保持水平方向
且与磁场方向垂直.如图所示,则有( D )
A.Uab=0
B.Ua>
Ub,Uab保持不变
C.Ua≥Ub,Uab越来越大
D.Ua<
Ub,Uab越来越大
5.如图所示,两根相距为l的平行直导轨abdc,bd间连有一固定电阻R,
导轨电阻可忽略不计.MN为放在ab和dc上的一导体杆,与ab垂直,其
电阻也为R.整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,磁场方向
垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内).现对MN施力使它沿导轨方向以
速度v做匀速运动.令U表示MN两端电压的大小,则( A )
A.U=vBl,流过固定电阻R的感应电流由b到d
B.U=vBl,流过固定电阻R的感应电流由d到b
C.U=vBl,流过固定电阻R的感应电流由b到d
D.U=vBl,流过固定电阻R的感应电流由d到b
6.如图所示,用一阻值为R的均匀细导线围成的金属环半径为a,匀强磁场的
磁感应强度为B,垂直穿过金属环所在平面.电阻为的导体杆AB,沿环表面
以速度v向右滑至环中央时,杆的端电压为( C )
A.BavB.Bav
C.BavD.Bav
7.一个200匝、面积为20cm2的线圈,放在磁场中,磁场的方向与线圈平面成30°
角,若磁感应强度在0.05s内由0.1T增加到0.5T,在此过程中穿过线圈的磁通量的变化量是________Wb;
磁通量的平均变化率是________Wb/s;
线圈中感应电动势的大小是________V.
解析 磁通量的变化量是由磁场的变化引起的,应该用公式ΔΦ=ΔBSsinθ来计算,所以
ΔΦ=ΔBSsinθ=(0.5-0.1)×
20×
10-4×
0.5Wb=4×
10-4Wb
磁通量的变化率为=Wb/s=8×
10-3Wb/s,
感应电动势的大小可根据法拉第电磁感应定律得E=n=200×
8×
10-3V=1.6V
8.如图所示,在磁感应强度为1T的匀强磁场中,一根跟磁场垂直长20cm的
导线以2m/s的速度运动,运动方向垂直导线与磁感线成30°
角,则导线中的感
应电动势为多少?
解析 E=Blvsin30°
=(1×
0.2×
2×
sin30°
)V=0.2V
9.在磁感应强度为B的匀强磁场中,长为l的金属棒OA在垂直于磁场方向的
平面内绕O点以角速度ω匀速转动,如图3所示,求:
金属棒OA上产生的感
应电动势.
解析 E=Blv=Bl·
ω=Bl2ω.
10.如图所示,A、B两个闭合线圈用同样的导线制成,匝数都为10匝,
半径rA=2rB,图示区域内有磁感应强度均匀减小的匀强磁场,则A、B
线圈中产生的感应电动势之比为EA∶EB=________,线圈中的感应电流
之比为IA∶IB=________.
答案 1∶1 1∶2
解析 A、B两环中磁通量的变化率相同,线圈匝数相同,由E=n
可得EA∶EB=1∶1;
又因为R=ρ,故RA∶RB=2∶1,所以IA∶IB=1∶2.
11.如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向下,在磁场中有一边长为l的正方形导线框,ab边质量为m,其余边质量不计,cd边有固定的水平轴,导线框可以绕其转动;
现将导线框拉至水平位置由静止释放,不计摩擦和空气阻力,金属框经过时间t运动到竖直位置,此时ab边的速度为v,求:
(1)此过程中线框产生的平均感应电动势的大小;
(2)线框运动到竖直位置时线框感应电动势的大小.
解析
(1)E=
(2)E=Blv,此时求的是瞬时感应电动势.
第四讲 法拉第电磁感应定律
(二)
1.闭合的金属环处于随时间均匀变化的匀强磁场中,磁场方向垂直于圆环平面,则( C )
A.环中产生的感应电动势均匀变化B.环中产生的感应电流均匀变化
C.环中产生的感应电动势保持不变D.环上某一小段导体所受的安培力保持不变
2.单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速运动,转轴垂直于磁场,若线圈所围
面积里磁通量随时间变化的规律如图所示,则O~D过程中( ABD )
A.线圈中O时刻感应电动势最大
B.线圈中D时刻感应电动势为零
C.线圈中D时刻感应电动势最大
D.线圈中O至D时间内平均感应电动势为0.4V
3.如图所示,闭合开关S,将条形磁铁插入闭合线圈,第一次用0.2s,
第二次用0.4s,并且两次的起始和终止位置相同,则( AB )
A.第一次磁通量变化较快
B.第一次G的最大偏角较大
C.第二次G的最大偏角较大
D.若断开S,G均不偏转,故均无感应电动势
4.一闭合线圈放在随时间均匀变化的磁场中,线圈平面和磁场方向垂直.若想使
线圈中的感应电流增强一倍,下述方法可行的是( D )
A.使线圈匝数增加一倍B.使线圈面积增加一倍
C.使线圈匝数减少一半D.使磁感应强度的变化率增大一倍
5.在图中,EF、GH为平行的金属导轨,其电阻不计,R为电阻,C为
电容器,AB为可在EF和GH上滑动的导体横杆.有匀强磁场垂直于导轨
平面.若用I1和I2分别表示图中该处导线中的电流,则当横杆AB( D )
A.匀速滑动时,I1=0,I2=0
B.匀速滑动时,I1≠0,I2≠0
C.加速滑动时,I1=0,I2=0
D.加速滑动时,I1≠0,I2≠0
6.如图所示,一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路.虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场.方向垂直于回路所在的平面.回路以速度v向右匀速进入磁场,直径CD始终与MN垂直.从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,下列结论正确的是( ACD )
A.感应电流方向不变
B.CD段直导线始终不受安培力
C.感应电动势最大值Em=Bav
D.感应电动势平均值=πBav
7.如图所示,金属三角形导轨COD上放有一根金属棒MN.拉动MN,使
它以速度v向右匀速运动,如果导轨和金属棒都是粗细相同的均匀导体,
电阻率都相同,那么在MN运动的过程中,闭合回路的( BC )
A.感应电动势保持不变
B.感应电流保持不变
C.感应电动势逐渐增大
D.感应电流逐渐增大
8.如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,
当PQ在外力的作用下运动时,MN在磁场力的作用下向右运动,则PQ所
做的运动可能是( BC )
A.向右加速运动
B.向左加速运动
C.向右减速运动
D.向左减速运动
9.某同学在实验室里熟悉各种仪器的使用,他将一条形磁铁放在水平转盘上,如图14甲所示,磁铁可随转盘转动,另将一磁感应强度传感器固定在转盘旁边.当转盘(及磁铁)转动时,引起磁感应强度测量值周期性地变化,该变化的周期与转盘转动周期一致.经过操作,该同学在计算机上得到了如图乙所示的图象.该同学猜测磁感应强度传感器内有一线圈,当测得磁感应强度最大时就是穿过线圈的磁通量最大时.按照这种猜测( AC )
A.在t=0.1s时刻,线圈内产生的感应电流的方向发生了变化
B.在t=0.15s时刻,线圈内产生的感应电流的方向发生了变化
C.在t=0.1s时刻,线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值
D.在t=0.15s时刻,线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值
10.闭合回路的磁通量Φ随时间t的变化图象分别如图2所示,关于回路中产生的感应电动势的下列论述,其中正确的是( B )
A.图甲回路中感应电动势恒定不变
B.图乙回路中感应电动势恒定不变
C.图丙回路中0~t1时间内感应电动势
小于t1~t2时间内感应电动势
D.图丁回路中感应电动势先变大后变小
11.夏天将到,在北半球,当我们抬头观看教室内的电扇时,发现电扇正在
逆时针转动。
金属材质的电扇示意图如图所示,由于地磁场的存在,下列关
于A、O两点的电势及电势差的说法,正确的是(ACD)
A.A点电势比O点电势高
B.A点电势比O点电势低
C.转速越大,的电势差数值越大
D.扇叶长度越长,的电势差数值越大
12.穿过单匝闭合线圈的磁通量随时间变化的Φ-t图象如图所示,由图
知0~5s线圈中感应电动势大小为________V,5s~10s线圈中感应电动
势大小为________V,10s~15s线圈中感应电动势大小为________V.
答案:
1 0 2
13.正在转动的电风扇叶片,一旦被卡住,电风扇电动机的温度上升,时间一久,便发生一种焦糊味,十分危险,产生这种现象的原因是_______________________________________________________________
解析 电风扇叶片一旦卡住,这时反电动势消失,电阻很小的线圈直接连在电源的两端,电流会很大,所以电风扇电动机的温度很快上升,十分危险.
14.如图所示,abcd是一边长为l的匀质正方形导线框,总电阻为R,今使
线框以恒定速度v水平向右穿过方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域.已知
磁感应强度为B,磁场宽度为3l,求线框在进入磁区、完全进入磁区和穿出
磁区三个过程中a、b两点间电势差的大小.
答案 Blv
15.如图所示,水平放置的平行金属导轨,相距l=0.50m,左端接一电阻R=0.20Ω,磁感