- 电磁感应
- 共4515题
（1）感应电动势E和感应电流I；
（2）在0.1s时间内，拉力的冲量IF的大小；
（3）若将MN换为电阻r=1Ω的导体棒，其它条件不变，求导体棒两端的电压U．
正确答案
解：（1）由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势为：
E=BLv=1×0.4×5V=2.0V
感应电流为：
I=
根据右手定则得导体棒MN中电流的流向为：N→M；
（2）由左手定则判断可知，MN棒所受的安培力方向向左．
导体棒匀速运动，安培力与拉力平衡，则有：
F=BIL=1×2×0.4N=0.8N，
拉力的冲量：IF=Ft=0.8×0.1=0.08N•s
（3）将MN换为电阻r=1Ω的导体棒，电路中的电流：I′=
由欧姆定律：U=I′•R=1×1=1V
答：（1）感应电动势是2.0V，感应电流是2A，方向导体棒MN中电流的流向为：N→M；
（2）在0.1s时间内，拉力的冲量IF的大小是0.08N•s；
（3）若将MN换为电阻r=1Ω的导体棒，其它条件不变，导体棒两端的电压是1V．
解析
解：（1）由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势为：
E=BLv=1×0.4×5V=2.0V
感应电流为：
I=
根据右手定则得导体棒MN中电流的流向为：N→M；
（2）由左手定则判断可知，MN棒所受的安培力方向向左．
导体棒匀速运动，安培力与拉力平衡，则有：
F=BIL=1×2×0.4N=0.8N，
拉力的冲量：IF=Ft=0.8×0.1=0.08N•s
（3）将MN换为电阻r=1Ω的导体棒，电路中的电流：I′=
由欧姆定律：U=I′•R=1×1=1V
答：（1）感应电动势是2.0V，感应电流是2A，方向导体棒MN中电流的流向为：N→M；
（2）在0.1s时间内，拉力的冲量IF的大小是0.08N•s；
（3）若将MN换为电阻r=1Ω的导体棒，其它条件不变，导体棒两端的电压是1V．
正确答案
0.007V
解析
解：由题意可知，有效切割应为OA在垂直磁场方向上的投影长度；并且为转动切割，故感应电动势E=
故答案为：0.007V．
（1）cd下滑的过程中，ab中的电流方向；
（2）ab刚要向上滑动时，cd的速度v多大；
（3）从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中，cd滑动的距离x=3.8m，此过程中ab上产生的热量Q是多少．
正确答案
解：（1）由右手定则可知，电流由a流向b；
（2）开始放置ab刚好不下滑时，ab所受摩擦力为最大静摩擦力，
由平衡条件得：Fmax=m1gsinθ，
ab刚好要上滑时，感应电动势：E=BLv，
电路电流：I=
ab受到的安培力：F安=BIL，
此时ab受到的最大静摩擦力方向沿斜面向下，
由平衡条件得：F安=m1gsinθ+Fmax，
代入数据解得：v=5m/s；
（3）cd棒运动过程中电路产生的总热量为Q总，
由能量守恒定律得：m2gxsinθ=Q总+
ab上产生的热量：Q=
解得：Q=1.3J；
答：（1）cd下滑的过程中，ab中的电流方向为：电流由a流向b；
（2）ab刚要向上滑动时，cd的速度为5m/s；
（3）从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中，cd滑动的距离x=3.8m，此过程中ab上产生的热量Q是1.3J．
解析
解：（1）由右手定则可知，电流由a流向b；
（2）开始放置ab刚好不下滑时，ab所受摩擦力为最大静摩擦力，
由平衡条件得：Fmax=m1gsinθ，
ab刚好要上滑时，感应电动势：E=BLv，
电路电流：I=
ab受到的安培力：F安=BIL，
此时ab受到的最大静摩擦力方向沿斜面向下，
由平衡条件得：F安=m1gsinθ+Fmax，
代入数据解得：v=5m/s；
（3）cd棒运动过程中电路产生的总热量为Q总，
由能量守恒定律得：m2gxsinθ=Q总+
ab上产生的热量：Q=
解得：Q=1.3J；
答：（1）cd下滑的过程中，ab中的电流方向为：电流由a流向b；
（2）ab刚要向上滑动时，cd的速度为5m/s；
（3）从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中，cd滑动的距离x=3.8m，此过程中ab上产生的热量Q是1.3J．
（1）ab棒产生的感应电动势的大小；
（2）ab棒所受的安培力；
（3）ab棒的加速度．
正确答案
解：（1）根据导体棒切割磁感线的电动势E=BLV
代入数据解得：E=0.4V
（2）由闭合电路欧姆定律得回路电流：
ab受安培力：F安=BIL=0.2×0.8×1N=0.16N
方向水平向左
（3）根据牛顿第二定律得ab杆的加速度为：a=
得ab杆的加速度为：a=4.2m/s2 方向水平向右
答：（1）ab棒产生的感应电动势的大小为0.4V．
（2）ab棒所受的安培力为0.16N，方向水平向左．
（3）ab棒的加速度为4.2m/s2，方向水平向右．
解析
解：（1）根据导体棒切割磁感线的电动势E=BLV
代入数据解得：E=0.4V
（2）由闭合电路欧姆定律得回路电流：
ab受安培力：F安=BIL=0.2×0.8×1N=0.16N
方向水平向左
（3）根据牛顿第二定律得ab杆的加速度为：a=
得ab杆的加速度为：a=4.2m/s2 方向水平向右
答：（1）ab棒产生的感应电动势的大小为0.4V．
（2）ab棒所受的安培力为0.16N，方向水平向左．
（3）ab棒的加速度为4.2m/s2，方向水平向右．
Aab杆所受拉力F大于μmg+
Bcd杆所受摩擦力为零
Cμ与v1大小的关系为μ=
D回路中的电流为
正确答案
解析
解：由右手定则可知，回路中感应电流方向为：abdca，
感应电流大小：I=
导体ab受到水平向左的安培力，由受力平衡得：BIL+μmg=F…②
导体棒cd运动时，受到向右的安培力，的摩擦力不为零，
cd受到摩擦力和重力平衡，由平衡条件得：μBIL=mg…③
联立以上各式解得：F=μmg+
故选：C．
（1）线框abcd还未进入磁场的运动过程中，细线拉力为多少？
（2）当ab边刚进入磁场时，线框恰好做匀速直线运动，求线框刚释放时ab边距磁场MN边界的距离x多大？
（3）cd边恰离开磁场边界PQ 时，速度大小为2m/s，求运动整过程中ab边产生热量Q为多少？
正确答案
解：（1）m1、m2在运动中，以整体法由牛顿第二定律得：
m1gsinθ-μm2g=（m1+m2）a
代人数据解得：a=2m/s2
以m2为对象，由牛顿第二定律得：
T-μm2g=m2a
解得：T=2.4N
（2）线框进入磁场恰匀速，以整体：对于整体，合外力为零，根据平衡条件和安培力与速度的关系式得：
m1gsinθ-μm2g-
解得：v=1m/s
线框下滑做匀加速运动
2ax=v2-0
解得：x=0.25m
（3）线框从开始运动到cd边恰离开磁场时，由能量守恒定律得：
m1gsinθ（x+d+l）-μm2gsinθ（x+d+l）=
解得：Q=0.4J，
Qab=
答：（1）线框abcd还未进入磁场的运动过程中，细线拉力为2.4N．
（2）线框刚释放时ab边距磁场MN边界的距离x为0.25m．
（3）运动整过程中ab边产生热量Q为0.1J．
解析
解：（1）m1、m2在运动中，以整体法由牛顿第二定律得：
m1gsinθ-μm2g=（m1+m2）a
代人数据解得：a=2m/s2
以m2为对象，由牛顿第二定律得：
T-μm2g=m2a
解得：T=2.4N
（2）线框进入磁场恰匀速，以整体：对于整体，合外力为零，根据平衡条件和安培力与速度的关系式得：
m1gsinθ-μm2g-
解得：v=1m/s
线框下滑做匀加速运动
2ax=v2-0
解得：x=0.25m
（3）线框从开始运动到cd边恰离开磁场时，由能量守恒定律得：
m1gsinθ（x+d+l）-μm2gsinθ（x+d+l）=
解得：Q=0.4J，
Qab=
答：（1）线框abcd还未进入磁场的运动过程中，细线拉力为2.4N．
（2）线框刚释放时ab边距磁场MN边界的距离x为0.25m．
（3）运动整过程中ab边产生热量Q为0.1J．
（1）磁感应强度B；
（2）杆下落0.2m过程中通过电阻R2的电荷量q．
正确答案
解：（1）由图象知，杆自由下落的高度为h=0.05m，当地的重力加速度g=10m/s2，则杆刚进磁场时的速度为
v=
由图象知，杆进入磁场时的加速度为a=-g=-10m/s2，
由E=BLv、I=
F安=
又R并=
根据牛顿第二定律得：mg-F安=ma
联立解得，B=2T
（2）根据法拉第电磁感应定律得：杆在磁场中产生的平均感应电动势为
杆中平均感应电流为
通过杆的电量Q=
联立解得Q=0.15C
由于R1=3Ω，R2=6Ω，两个电阻并联，通过它们的瞬时电流关系为
故通过电阻R2的电荷量q=
答：（1）磁感应强度B是2T；
（2）杆下落0.2m过程中通过电阻R2的电荷量q是0.05C．
解析
解：（1）由图象知，杆自由下落的高度为h=0.05m，当地的重力加速度g=10m/s2，则杆刚进磁场时的速度为
v=
由图象知，杆进入磁场时的加速度为a=-g=-10m/s2，
由E=BLv、I=
F安=
又R并=
根据牛顿第二定律得：mg-F安=ma
联立解得，B=2T
（2）根据法拉第电磁感应定律得：杆在磁场中产生的平均感应电动势为
杆中平均感应电流为
通过杆的电量Q=
联立解得Q=0.15C
由于R1=3Ω，R2=6Ω，两个电阻并联，通过它们的瞬时电流关系为
故通过电阻R2的电荷量q=
答：（1）磁感应强度B是2T；
（2）杆下落0.2m过程中通过电阻R2的电荷量q是0.05C．
正确答案
解析
解：A、设线框到磁场的高度是h，线框进入磁场前做自由落体运动，由自由落体运动的速度位移公式可得：v2=2gh，解得，线框进入磁场时的速度：v=
B、线框进入磁场切割磁感线产生的感应电动势 E=BLv，感应电流 I=
C、通过截面的电荷量q=It=
D、线框进入磁场过程中，消耗的电能W=I2Rt=（
故选：A．
正确答案
解析
解：A、由图可知，F点进入磁场时线框中，线框的有效切割长度等于
C、E点、F点经过边界MN时，切割磁感线的有效长度L相等，由E=BLv可知，产生多大感应电动势相等，感应电流相等，故C正确；
故选：BC．
正确答案
解析
解：A、根据楞次定律可知：线框进入磁场过程中ab边所受安培力沿斜面向上，故A正确．
B、线框进入磁场过程中可能做匀速运动，也可能在做变速运动，根据安培力随速度的变化而变化，知合力在变化，加速度在变化，不可能做匀减速运动．故B错误．
C、根据功能关系可知线框中产生的焦耳热一定等于线框减少的机械能与摩擦生热之差，故线框中产生的焦耳热一定小于线框减少的机械能，故C错误．
D、线框从不同高度释放至完全进入磁场过程中，磁通量的变化相同，根据公式q=
故选：AD．
A流过线框截面的总电量为
B线框回路中始终有顺时针方向的感应电流
Cad边进入磁场前瞬间bc间的电势差为
Dad边离开磁场前瞬间bc间的电势差为
正确答案
解析
解：A、通过导线框截面的电量q=
B、由楞次定律可得，感应电流方向先逆时针，然后无电流，最后又顺时针；故B错误；
C、ad边进入磁场的瞬间，框的速度为
D、ad边离开磁场前的瞬间，框的速度为2
故选：D．
（1）线圈进入磁场时回路产生的感应电流I1的大小和方向；
（2）线圈离开磁场过程中通过横截面的电荷量q；
（3）线圈下边缘刚离开磁场时线圈的速度v的大小．
正确答案
解：（1）线圈进入磁场时匀速，
由平衡条件得：mg=F安，
且F安=BI1L，
解得：
由右手定则可知：沿逆时针方向．
（2）在线圈离开磁场的过程中：
电流：
电荷量：
（3）线圈刚进入磁场时：E1=BLv0，
电流：
线圈刚进入磁场时的速度：
从线圈完全进入磁场到线圈下边缘刚离开磁场的过程中，
线圈做匀加速运动，则
解得：
答：（1）线圈进入磁场时回路产生的感应电流I1
（2）线圈离开磁场过程中通过横截面的电荷量为
（3）线圈下边缘刚离开磁场时线圈的速度为
解析
解：（1）线圈进入磁场时匀速，
由平衡条件得：mg=F安，
且F安=BI1L，
解得：
由右手定则可知：沿逆时针方向．
（2）在线圈离开磁场的过程中：
电流：
电荷量：
（3）线圈刚进入磁场时：E1=BLv0，
电流：
线圈刚进入磁场时的速度：
从线圈完全进入磁场到线圈下边缘刚离开磁场的过程中，
线圈做匀加速运动，则
解得：
答：（1）线圈进入磁场时回路产生的感应电流I1
（2）线圈离开磁场过程中通过横截面的电荷量为
（3）线圈下边缘刚离开磁场时线圈的速度为
正确答案
解析
解：A、北半球地磁场方向斜向下，电风扇逆时针方向转动，切割磁感线，根据右手定则知，A点的电势高于O点的电势．故A正确，B错误．
C、A点的电势高于O点的电势，则A、O间有电势差，故C错误．
D、电扇转动切割磁感线产生的感应电动势 E=
故选：B．
（1）速率v；
（2）滑动变阻器接入电路的阻值R2．
正确答案
解：（1）当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑时，重力和安培力平衡，整个电路消耗的电功率等于重力的功率，即mgv=P
代入数据得：v=4.5m/s
（2）E=BLv=0.9V
设电阻Ra与Rb的并联电阻为R外，ab棒的电阻为r，有R外=
由闭合电路的欧姆定律：I=
又 P=IE
代入数据得：R2=6.0Ω
答：（1）速率为v=4.5m/s；
（2）电阻R2=6.0Ω
解析
解：（1）当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑时，重力和安培力平衡，整个电路消耗的电功率等于重力的功率，即mgv=P
代入数据得：v=4.5m/s
（2）E=BLv=0.9V
设电阻Ra与Rb的并联电阻为R外，ab棒的电阻为r，有R外=
由闭合电路的欧姆定律：I=
又 P=IE
代入数据得：R2=6.0Ω
答：（1）速率为v=4.5m/s；
（2）电阻R2=6.0Ω
A
B
C
D
正确答案
解析
解：由法拉第电磁感应定律得：
线圈中产生的感应电动势 E=n
故选：B．
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