法拉第电磁感应定律典型计算题例题.docx

1、法拉第电磁感应定律典型计算题例题磁场方向垂直于线框平面， 其1.粗细均习的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,边界与正方形线框的边平行。 现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场， 如图所示，则在移出过程中线框的一边 a、b两点间电势差绝对值最大的是（ ）2.如图所示，两个互连的金属圆环，粗金属环的电阻是细金属环电阻的二分之一。磁场垂直穿过粗金属环所在区域，当磁感应强度随时间均变化时，在粗环内产生的感应电动势为 E,则a、两点间的电势差为（ ）A.E/2 B E/3C 2E/3 D E磁感强度为B;导体棒MN长为2a、3.圆环水平、半径为a、总电阻为2R ;磁场竖直向下、 电阻为

2、R、粗细均匀、与圆环始终保持良好的电接触；当金属棒以恒定的速度v向右移动经过环心 0时，求：（1）棒上电流的大小和方向及棒两端的电压 Umn4.有一面积为S=100cm 的金属环，电阻R=0.1 Q,环中磁场变化规律如下图所示，磁场方向垂直环面向里，在t1到t2时间内，通过金属环的电荷量是多少？5.如图所示，电阻为 R的金属棒，从图示位置分别以速率 vi，v2沿电阻不计的光滑轨道从ab匀速滑到a b处，若： VgR : 2，则在两次移动过程中( )A .回路中感应电流强度 I : 1=1 : 21 2B.回路中产生热量 O ：O =1 : 21 2C. 回路中通过截面的总电量 q ： 口2=1

3、 : 2D 金属棒产生的感应电动势 E : E =1 : 2i a*XXXXXX1 26.如图，将一条形磁铁插入某一闭合线圈，第一次用0.05s，第二次用 0.1s。试求:(3)两次通过线圈电荷量之比？（4）两次在R中产生热量之比？7.矩形线圈从垂直于线圈平面的匀强磁场中匀速拉出，第一次速度为 v，第二次速度为v2=2 V,则两次拉力所做功之比为 ;两次拉力功率之比为 ;两次通过线圈截面电量之比为 .8.定值电阻R,导体棒ab电阻r，水平光滑导轨间距 I ,匀强磁场磁感应强度为 B,当棒ab以速度v向右匀速运动时：（1）生电动势，回路电流，ab两端电压，电流的总功率，ab棒 消耗的电功率（2）

4、棒ab受到的安培力为多大；要使棒 ab匀速运动，要施加多大的外力， 方向如何？ （3）整个回路中消耗的电能从哪里转化来的，它们之间有什么样的关系？问1: ab将如何运动？问2: ab的最大速度是多少？问4:若ab向右运动位移为x时，速度达到最大值 vm 这一过程中回路产生的焦耳热为多少，ab产生的焦耳热又为多少？问5 :在上述过程中，通过回路某一横截面的电量为多少？最大位移？变式2 :其他条件不变，ab棒质量为m，开始时静止，当受到一个向右拉力的作用，若拉力的功率P保持不变，则：问3 :若ab向右运动时间为t时，速度达到最大值 vm，这一过程中回路产生的焦耳热为多少， 电阻R产生的焦耳热又为多

5、少?9.已知：AB、CD足够长，L,0, B, R。金属棒ab垂直于导轨放置，与导轨间 b的动摩擦因数为，质量为 m，从静止开始沿导轨下滑，导轨和金属棒的电阻阻都不计。求 ab棒下滑的最大速度？是11、如图5所示，宽40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，一边长为 20cm的正方形导线框位于纸面内， 以垂直于磁场边界的恒定速度通过磁场区域， 在运动过程中，线圈始终有一边与磁场的边界平行， 取它刚进入磁场的时刻 t=0，在图6所示的图像中正确反映电流随时间变化规律的是（ ）12.如图（甲）中，A是一边长为I的正方形导线框，电阻为 R。今维持以恒定的速度 v沿x 轴运动，穿过如图所示的匀强磁

6、场的有界区域。 若沿x轴的方向为力的正方向， 框在图示位置的时刻作为计时起点，则磁场对线框的作用力 F随时间t的变化图线为图（乙）中的X X X XK X X X13.一有界匀强磁场，磁感应强度大小均为 B,方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L,在磁场区域的左侧相距为 L处，有一边长为 L的正方形导体线框，总电阻为 R,且线框平面与磁场方向垂直。现使线框以速度 v匀速穿过磁场区域。若以初始位置为计时起点, (yL咖 钳x&严导c 即 D14.匀强磁场的磁感应强度为 B=0.2T，磁场宽度L=3m，一正方形金属框连长 ab=d=1mI L 孑r iI * * i(i-t)a b c 1 1

7、B 每边电阻r=0.2 Q,金属框以v=10m/s 的速度匀速穿过磁场区，其平面始终一磁感线方向 垂直，如图所示。(1)画出金属框穿过磁场区的过程中，金属框内感应电流的图线。(以顺时针方向电流为正) 画出ab两端电压的U-t图线15.如图所示竖直放置的螺线管和导线 abed构成回路，螺线管下方水平桌面上有一导体环。用？接一个阻值为 R的电阻，质量为 m的金属棒（电阻不计）放在导轨上，金属棒与导轨垂直且A .恒力F与安培力做的功之和等于电路中产生的电能与金属棒获得的动能和B.恒力F做的功一定等于克服安培力做的功与电路中产生的电能之和C.恒力F做的功一定等于克服安培力做的功与金属棒获得的动能之和D

8、 恒力F做的功一定等于电路中产生的电能与金属棒获得的动能之和18.如图所示，质量为m，高度为h的矩形导体线框在竖直面内由静止开始自由下落 它的上C.大于mgh，小于2mgh D.大于2mgh19.如图所示， B= 0.2T与导轨垂直向上，导轨宽度 L = 1m , a 30 0，电阻可忽略不计, 导体棒ab质量为m = 0.2kg，其电阻R= 0.1 Q,跨放在U形框架上，并能无摩擦的滑动， 求：(1)导体下滑的最大速度 vm。(2)在最大速度vm时，ab上消耗的电功率 Pm20 如图，竖直放置的光滑平行金属导轨 MN、PQ相距L,在M点和P点间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间 001 O 0

9、1矩形区域内有垂直导轨平面向里、宽为 d的匀强磁场，磁感应强度为 B. 质量为m，电阻为r的导体棒ab垂直搁在导轨上，与磁场上边边界相距do .现使ab棒由静止开始释放，棒 ab在离开磁场前已经做匀速直线运动(棒)，求:ab与导轨始终保持良好的电接触且下落过程中始终保持水平，导轨电阻不计(1 )棒ab在离开磁场下边界时的速度(2)棒ab在通过磁场区的过程中产生的焦耳热；(3)试分析讨论ab棒在磁场中可能出现的运动情况.XXXOiXXX21.如图所示，电动机牵引一根原来静止的，长为 L=1m、质量m=0.1kg 的导体MN，其电阻R=1 Q,导体棒架在处于磁感应强度 B=1T，竖直放置的框架上，

10、当导体棒上升h=3.8m时获得稳定的速度，导体棒产生的热量为 12J，电动机牵引棒时，电压表、电流表的读数分2别为7V、1A，电动机内阻r=1 Q,不计框架电阻及一切摩擦， g取10m/s ，求：(1)棒能达到的稳定速度.(2)棒从静止到达到稳定速度所需要的时间22.两块水平放置的金属板间距为 d，用导线与一个 n匝线 _圈连接，线圈置于方向竖直向上的匀强磁场 B中，如图43-A3所示，两板间有一质量为 m、带电量为+q的油滴恰好静则线圈中的磁场的变化情况和磁通量的变化率是( )A.正在增强，mgd/qB .正在减弱，mgd/qC.正在减弱，mgd/nqD .正在增强，mgd/nq23.如图所

11、示，竖直向上的匀强磁场磁感应强度B0=O.5T,并且以0.1T/S的速度在变化，水平导轨不计电阻、且不计摩擦阻力，宽为 0.5m，在导轨上搁一导体，电阻 R0=0.1 Q,并用水平细绳通过定滑轮吊着质量为 M=2kg 的重物，电阻 R=0.4 Q,则经过多少时间能吊起重物?(L=0.8m)24.水平面光滑，金属环 r=10cm、R=1 Q m=1kg , v=10m/s向右匀速滑向有界磁场，匀强磁场 B=0.5T ;从环刚进入磁场算起，到刚好有一半进入磁场时，圆环释放 了 32J的热量，求：（1 ）此时圆环中电流的即时功率；（2 ）此时圆环运动的加速度。25.水平面上两根足够长的金属导轨平行固

12、定放置，间距为 L, 一端通过导线与阻值为 R的电阻连接；导轨上放一质量为 m的金属杆（见图），金属杆与导轨的电阻不计；均匀磁场竖直向下.用与导轨平行的恒定力 F作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动. 当改拉力的大小时，相对应的匀速运动速度 v也会改变，v和F的关系如图（取重力加速度g=10m /s 2）（1）金属杆在匀速运动之前做作什么运动 ？ (2)若m = 0.5 kg , L= 0.5 m , R= 0.5 Q,磁感应强度 B为多大5.如图，边长为a的正方形闭合线框 ABCD在匀强 磁场中绕AB边匀速转动，磁感应强度为 B,初始时刻线框所在的平面与磁感线垂直，经过 t时间由v-F图线的截

13、距可求得什么过!樓00角值为求少？（ 1）线框内感应电动势在时间t内的平均值。（2）转过1200角时感应电动 势的瞬时值26.如图，边长为a的正方形闭合线框 ABCD在匀强磁场中绕 AB边匀速转动，磁感应强度为B，初始时刻线框所在的平面与磁感线垂直，经过 t时间转过120 0角，求：（1 ）线框内感应电动势在时间t内的平均值。 （2）转过120 0角时感应电动势的瞬时值。27.如图所示，矩形线圈由100匝组成，ab边长L=0.40m ，ad 边长 L2=0.20m，在 B=0.1T 的匀强磁场中,以两短边中点的连线为轴转动 ，转速n =50r/s求：（1 ）线圈从图（a）所示的位置起，转过 1

14、80。的平均感 应电动势为多大?（2 ）线圈从图（b ）所示的位置起，转过 1800的平均感应电动势为多大?28.如图所示，光滑且足够长的平行金属导轨固定在同一水平面上，两导轨间距L,电阻不计，导轨上静止放置一质量 m电阻R=0.4 欧的金属杆，整个装置处在磁感应强度的匀强磁场中， 磁场的方向 竖直向下，现用一外力沿水平方向拉杆，使之由静止起做匀加速运 动并开始计时，若 5s末理想电压表的读数为 0.2V.求:(1)5s末时电阻上消耗的电功率；(2 )金属杆在5s末的运动速率;(3)5s末时外力的功率.29.如图所示，水平的平行虚线间距为 d=50cm，其间有B=1.0T的匀强磁场。一个正方形

15、线圈边长为l=10cm，线圈质量 m= 100g，电阻为R=0.020 Q。开始时，线圈的下边缘到磁场上边缘的距离为 h=80cm。将线圈由静止释放，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等。取 g=10m/s 2，求：线圈进入磁场过程中产生的电热 Q。线圈下边缘穿越磁场过程中的最小速度 v。线圈下边缘穿越磁场过程中加速度的最小值 a。T: : hi2 vo 行乂疋厂壬v交艾 3.、- ,-d- IX X r X-;X X I4 一 vo *_ .一 _ 一30.如图所示，平行金属导轨与水平面成B角，导轨与固定电阻 R1和R2相连，匀强磁场垂 直穿过导轨平面有一导体棒 ab，质量为m，导体棒

16、的电阻与固定电阻 R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为卩， 导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为 V时，受到安培力的大小为F.此时(A)电阻R1消耗的热功率为Fv/ 3 .(B)电阻R。消耗的热功率为 Fv/6 .(C)整个装置因摩擦而消耗的热功率为卩 mgvcos 0.(D)整个装置消耗的机械功率为( F+mgcos 0) v 在水平恒力F的作用下，沿导轨向右运动，并将穿过方向竖直向下的有界匀强磁场， 磁场边界PQ与MN平行，从MN进入磁场开始计时，通过 MN的感应电流i随时间t的变化可能是下图中的（ ）32.如图所示，在平行于水平地面的匀强磁场上方有三个线圈，从相同的高度由

17、静止开始同时下落三个线圈都是由相同的金属材料制成的大小相同 的正方可形线圈.A线圈有一个缺口， B、C都是闭合的，但是B线 h圈的X X X X X XX X X X X X7777777777777777777777导线比C线圈的粗，关于它们落地时间的说法正确的是（ ）A.三线圈落地时间相同B.三线圈中A落地时间最短C.B线圈落地时间比 C线圈短D.B、C两线圈落地时间相同实线框a b cd 是一正方形导线框，a b 边与ab边平行. 以W1表示沿平行于 ab的方向拉出过程中外力所做的 功，W2表示以同样速率沿平行于 b e的方向拉出过程中外力所做的功，则A - W1 = W2B - W2

18、= 2W1C Wi = 2W2D - W2 = 4W134.如图所示，长L1宽L2的矩形线圈电阻为 R,处于磁感 应强度为B的匀强磁场边缘，线圈与磁感线垂直。求：将 线圈以向右的速度 v匀速拉出磁场的过程中，拉力F大小；拉力的功率P;拉力做的功W;线圈中产生的电热 Q ;35.如图所示导体棒ab质量为100g ,用绝缘细线悬挂后， 恰好与宽度为50cm的光滑水平 导轨良好接触.导轨上放有质量为 200g的另一导体棒cd，整个装置处于竖直向上的磁感强 度B=0.2T的匀强磁场中，现将ab棒拉起0.8m高后无初放.当ab第一次摆到最低点与导轨瞬间接触后还能向到0.45m 高处，求： cd棒获得的速度大小;瞬间通过ab棒的电量;此过程中回路产生的焦耳热