- 电磁感应
- 共4515题
正确答案
解析
解：A、上升过程中，线框所受的重力和安培力都向下，线框做减速运动．设加速度大小为a，根据牛顿第二定律得：mg+
B、下降过程中，线框做加速运动，则有mg-
C、线框产生的焦耳热等于克服安培力做功，对应与同一位置，上升过程安培力大于下降过程安培力，上升与下降过程位移相等，则上升过程克服安培力做功大于下降过程克服安培力做功，上升过程中线框产生的热量比下降过程中线框产生的热量的多，故C正确；
D、在电磁感应现象中，线框中产生电能，根据能量守恒定律可知，线框返回原位置时速率减小，则上升过程动能的变化量大小大于下降过程动能的变化量大小，根据动能定理得知，上升过程中合力做功较大，故D错误．
故选：AC．
正确答案
解析
解：A、电动势E=BLv，则电流强度I=
B、FA=BIL=
C、根据P=I2R，I=
D、P=Fv=FAv=
故选AB．
求：
（1）当A的速度大小为1.0m/s时，木板B的速率；
（2）整个过程中系统损失的机械能为多少？
正确答案
解：（1）A先向左做减速运动，后向右做加速运动，B一直向右做减速运动，最后两者一起向右做匀速直线运动．当A的速度方向向左时，以向右为正方向，则vA=-1m/s，由动量守恒定律得：Mv0-mv0=MvB+mvA，
代入数据解得：vB=3m/s；
当A的速度方向向右时，以向右为正方向，则vA=1m/s，由动量守恒定律得：Mv0-mv0=MvB+mvA，
代入数据解得：vB=2.33m/s；
（2）设最终AB的共同速度为v，则由动量守恒定律得：Mv0-mv0=（M+m）v
则 v=
整个过程中系统损失的机械能为：△E=
答：（1）当A的速度大小为1.0m/s时，木板B的速率是3m/s或2.33m/s．
（2）整个过程中系统损失的机械能为18J．
解析
解：（1）A先向左做减速运动，后向右做加速运动，B一直向右做减速运动，最后两者一起向右做匀速直线运动．当A的速度方向向左时，以向右为正方向，则vA=-1m/s，由动量守恒定律得：Mv0-mv0=MvB+mvA，
代入数据解得：vB=3m/s；
当A的速度方向向右时，以向右为正方向，则vA=1m/s，由动量守恒定律得：Mv0-mv0=MvB+mvA，
代入数据解得：vB=2.33m/s；
（2）设最终AB的共同速度为v，则由动量守恒定律得：Mv0-mv0=（M+m）v
则 v=
整个过程中系统损失的机械能为：△E=
答：（1）当A的速度大小为1.0m/s时，木板B的速率是3m/s或2.33m/s．
（2）整个过程中系统损失的机械能为18J．
（1）棒到达最低点时的速度大小和通过电阻R的电流．
（2）棒从ab下滑到cd过程中回路中产生的焦耳热和通过R的电荷量．
正确答案
解：（1）棒到达最低点时，根据牛顿第二定律得
N-mg=m
由题得 N=2mg
可得 v=
棒经过最低点时产生的感应电动势为 E=BLv=BL
通过电阻R的电流 I=
（2）棒从ab下滑到cd过程中回路中，根据能量守恒得：
产生的焦耳热 Q=mgr-
根据法拉第电磁感应定律得：
感应电流的平均值 
通过R的电荷量 q=
联立得 q=
又△Φ=BLr
所以可得 q=
答：
（1）棒到达最低点时的速度大小是
（2）棒从ab下滑到cd过程中回路中产生的焦耳热为
解析
解：（1）棒到达最低点时，根据牛顿第二定律得
N-mg=m
由题得 N=2mg
可得 v=
棒经过最低点时产生的感应电动势为 E=BLv=BL
通过电阻R的电流 I=
（2）棒从ab下滑到cd过程中回路中，根据能量守恒得：
产生的焦耳热 Q=mgr-
根据法拉第电磁感应定律得：
感应电流的平均值
通过R的电荷量 q=
联立得 q=
又△Φ=BLr
所以可得 q=
答：
（1）棒到达最低点时的速度大小是
（2）棒从ab下滑到cd过程中回路中产生的焦耳热为
A
B
C
D
正确答案
解析
解：感应电流I=
在0-
在
由图示图象可知，BCD错误，A正确；
故选：A
（1）金属棒ab运动0.75m所用的时间和框架产生的焦耳热Q；
（2）框架中aNPb部分的电阻R随金属棒ab的位置x变化的函数关系；
（3）金属棒ab沿x轴负方向运动0.6s过程中通过ab的电量q．
正确答案
解：（1）金属棒做匀减速运动，由s=v0t-
0.75=2t-
解得 t=0.5s
金属棒仅受安培力作用，其大小 F=ma=0.2N
金属棒运动0.75m，框架中产生的焦耳热等于克服安培力做的功，Q=Fs=0.15J
（2）金属棒所受安培力为F=BIL=B
由于棒做匀减速运动，v=
联立解得 R=0.4
（3）金属棒所受安培力为F=BIL=ma
通过ab的电量 q=It
联立得：q=
答：
（1）金属棒ab运动0.75m所用的时间是0.5s，框架产生的焦耳热Q为0.15J；
（2）框架中aNPb部分的电阻R随金属棒ab的位置x变化的函数关系为R=0.4
（3）金属棒ab沿x轴负方向运动0.6s过程中通过ab的电量q为0.6C．
解析
解：（1）金属棒做匀减速运动，由s=v0t-
0.75=2t-
解得 t=0.5s
金属棒仅受安培力作用，其大小 F=ma=0.2N
金属棒运动0.75m，框架中产生的焦耳热等于克服安培力做的功，Q=Fs=0.15J
（2）金属棒所受安培力为F=BIL=B
由于棒做匀减速运动，v=
联立解得 R=0.4
（3）金属棒所受安培力为F=BIL=ma
通过ab的电量 q=It
联立得：q=
答：
（1）金属棒ab运动0.75m所用的时间是0.5s，框架产生的焦耳热Q为0.15J；
（2）框架中aNPb部分的电阻R随金属棒ab的位置x变化的函数关系为R=0.4
（3）金属棒ab沿x轴负方向运动0.6s过程中通过ab的电量q为0.6C．
正确答案
mg（l+d）
解析
解：设线框ab边刚进入磁场时线框的速度大小为v．
由于线框恰好做匀速运动，则有：mg=BIL=
得：v=
由题，线框cd边刚要离开磁场时线框又恰好做匀速运动，根据上面的结论可知，此时线框的速度等于线框刚进入磁场时的速度，所以根据能量守恒定律得：线框在穿过磁场的过程中产生的电能为：Q=mg（l+d）
故答案为：
（1）金属棒在此过程中产生的感应电流的方向；
（2）金属棒下滑速度v=2m/s时的加速度a；
（3）求金属棒下滑的最大速度vm．
正确答案
解：（1）根据右手定则判断可知：金属棒中产生的感应电流的方向由b到a．
（2）金属棒下滑速度v=2m/s时，所受的安培力为：
F=BIL=B
由牛顿第二定律得：mgsin30°-
得：a=gsin30°-
代入解得：a=10×0.5-
（3）当a=0时，金属棒匀速运动的速度，设为vm．
由上题结果得：mgsin30°-
可得：vm=
Q=
设棒到达最低端时速度为v．
根据功能关系得：
解得：v=
答：
（1）金属棒在此过程中产生的感应电流的方向由b到a；
（2）金属棒下滑速度v=2m/s时的加速度3.2m/s2；
（3）金属棒下滑的最大速度vm约为2.73m/s．
解析
解：（1）根据右手定则判断可知：金属棒中产生的感应电流的方向由b到a．
（2）金属棒下滑速度v=2m/s时，所受的安培力为：
F=BIL=B
由牛顿第二定律得：mgsin30°-
得：a=gsin30°-
代入解得：a=10×0.5-
（3）当a=0时，金属棒匀速运动的速度，设为vm．
由上题结果得：mgsin30°-
可得：vm=
Q=
设棒到达最低端时速度为v．
根据功能关系得：
解得：v=
答：
（1）金属棒在此过程中产生的感应电流的方向由b到a；
（2）金属棒下滑速度v=2m/s时的加速度3.2m/s2；
（3）金属棒下滑的最大速度vm约为2.73m/s．
A此过程中通过线框截面的电量为
B此过程中回路产生的电能为
C此时线框的电流为
D此时线框中的电功率为
正确答案
解析
解：A、感应电动势为：E=
B、由能量守恒定律得，此过程中回路产生的电能为：E=
C、此时感应电动势：E=2Ba
D、此时线框的电功率为：P=I2R=
故选：BC．
（1）求ab杆下滑的最大速度vm；
（2）ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中，电阻R产生的焦耳热为Q，求该过程中ab杆下滑的距离x及通过电阻R的电量q．
正确答案
解：（1）根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律、安培力公式 有：
感应电动势为：E=BLv
感应电流为：
ab杆所受的安培力为：FA=BIL
由牛顿第二定律有：mgsinθ-FA=ma
即：
当加速度a为零时，速度v达最大，速度最大值为：
（2）根据能量守恒定律有：
得：
根据电磁感应定律有：
根据闭合电路欧姆定律有：
感应电量为：
得：
答：（1）ab杆下滑的最大速度vm是
（2）该过程中ab杆下滑的距离x是
解析
解：（1）根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律、安培力公式 有：
感应电动势为：E=BLv
感应电流为：
ab杆所受的安培力为：FA=BIL
由牛顿第二定律有：mgsinθ-FA=ma
即：
当加速度a为零时，速度v达最大，速度最大值为：
（2）根据能量守恒定律有：
得：
根据电磁感应定律有：
根据闭合电路欧姆定律有：
感应电量为：
得：
答：（1）ab杆下滑的最大速度vm是
（2）该过程中ab杆下滑的距离x是
（1）ab运动速度v的大小；
（2）电容器所带的电荷量q．
正确答案
解：（1）设a b上产生的感应电动势为E，回路中的电流为I，a b运动距离s所用时间为t，则有：
E=Blv ①
Q=I2（4R）t ④
由上述方程得：
故a b运动速度v的大小为：
（2）设电容器两极板间的电势差为U，则有：U=IR ⑤
电容器所带电荷量：q=CU ⑥
解得：
故电容器所带的电荷量为：
解析
解：（1）设a b上产生的感应电动势为E，回路中的电流为I，a b运动距离s所用时间为t，则有：
E=Blv ①
Q=I2（4R）t ④
由上述方程得：
故a b运动速度v的大小为：
（2）设电容器两极板间的电势差为U，则有：U=IR ⑤
电容器所带电荷量：q=CU ⑥
解得：
故电容器所带的电荷量为：
（1）金属框的边长L；
（2）磁场的磁感应强度B；
（3）请分别计算出金属线框在进入和离开磁场的过程中所产生的热量Q1和Q2．
正确答案
解：（1）由图象可知，金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动，速度为v1，运动时间为t2-t1
所以金属框的边长为：l=v1（t2-t1）
（2）在金属框进入磁场的过程中，金属框所受安培力等于重力，有：mg=BIl
解得：
（3）金属框在进入磁场过程中金属框产生的热为Q1，重力对其做正功，安培力对其做负功，由能量守恒定律得：Q1=mgl=mgv1（t2-t1）
金属框在离开磁场过程中金属框产生的热为Q2，重力对其做正功，安培力对其做负功，由能量守恒定律得：
即：
答：（1）金属框的边长L为v1（t2-t1）；
（2）磁场的磁感应强度B为
（3）请分别计算出金属线框在进入和离开磁场的过程中所产生的热量Q1为mgv1（t2-t1），Q2为mgv1（t2-t1）+
解析
解：（1）由图象可知，金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动，速度为v1，运动时间为t2-t1
所以金属框的边长为：l=v1（t2-t1）
（2）在金属框进入磁场的过程中，金属框所受安培力等于重力，有：mg=BIl
解得：
（3）金属框在进入磁场过程中金属框产生的热为Q1，重力对其做正功，安培力对其做负功，由能量守恒定律得：Q1=mgl=mgv1（t2-t1）
金属框在离开磁场过程中金属框产生的热为Q2，重力对其做正功，安培力对其做负功，由能量守恒定律得：
即：
答：（1）金属框的边长L为v1（t2-t1）；
（2）磁场的磁感应强度B为
（3）请分别计算出金属线框在进入和离开磁场的过程中所产生的热量Q1为mgv1（t2-t1），Q2为mgv1（t2-t1）+
正确答案
0.3
0.1
顺时针方向
解析
解：根据法拉第电磁感应定律，线框ab部分切割磁感线产生的感应电动势：E=Blabv=0.1×0.5×6V=0.3V
由闭合电路欧姆定律可得，线框中感应电流的大小为：I=
根据楞次定律或右手定则，可判断出：线框中感应电流方向沿顺时针方向．
故答案为：0.3；1.0；顺时针方向．
A在此过程中流过电阻R的电量为
B金属杆下滑的最大速度vm=
C在此过程中电阻R产生的焦耳热为mgxsinα-
D在此过程中导体棒克服安培力做功为
正确答案
解析
解：A、在此过程中流过电阻R的电荷量为：
B、金属杆下滑达到最大速度v0时做匀速直线运动，根据平衡得：
C、根据能量守恒定律得：在此过程中回路中产生的总热量为：Q=mgxsinα-
D、在此过程中导体棒克服安培力做功，使得机械能转化为电能，根据功能关系得：
故选：A．
（1）简述金属杆ab的运动状态，并在图乙中大致作出金属杆的v-t图象；
（2）求出回路的最大电流值Im并指出金属杆中电流流向；
（3）当滑行过程中金属杆ab的速度变为v时，求杆ab的加速度a；
（4）电阻R上产生的最大热量Qm．
正确答案
（2）由上分析可知，金属杆在导轨上做减速运动，则刚开始时速度最大，感应电动势也最大，有
Em=BLv0
所以回路的最大电流Im=
（3）由E=BLv，I=
由牛顿第二定律得F=ma，
解得a=
（4）由能量守恒定律有：Qm=
答：
（1）金属杆ab的运动状态是：加速度减小的减速运动直到停止运动．金属杆的v-t图象如图所示；
（2）回路的最大电流值Im为
（3）当滑行过程中金属杆ab的速度变为v时杆ab的加速度a为
（4）电阻R上产生的最大热量Qm为
解析
（2）由上分析可知，金属杆在导轨上做减速运动，则刚开始时速度最大，感应电动势也最大，有
Em=BLv0
所以回路的最大电流Im=
（3）由E=BLv，I=
由牛顿第二定律得F=ma，
解得a=
（4）由能量守恒定律有：Qm=
答：
（1）金属杆ab的运动状态是：加速度减小的减速运动直到停止运动．金属杆的v-t图象如图所示；
（2）回路的最大电流值Im为
（3）当滑行过程中金属杆ab的速度变为v时杆ab的加速度a为
（4）电阻R上产生的最大热量Qm为
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