法拉第电磁感应定律
共3714题

法拉第电磁感应定律
共3714题

热门试卷

题型：简答题

简答题

（20分）如图（甲）所示，两光滑导轨都由水平、倾斜两部分圆滑对接而成，相互平行放置，两导轨相距L＝lm ，倾斜导轨与水平面成θ＝30°角，倾斜导轨的下面部分处在一垂直斜面的匀强磁场区I中，I区中磁场的磁感应强度B1随时间变化的规律如图（乙）所示，图中t1、t2未知。水平导轨足够长，其左端接有理想电流表G和定值电阻R＝3Ω，水平导轨处在一竖直向上的匀强磁场区Ⅱ中，Ⅱ区中的磁场恒定不变，磁感应强度大小为B2＝1T ，在t＝0时刻，从斜轨上磁场I 区外某处垂直于导轨水平释放一金属棒ab，棒的质量m＝0.1kg，电阻r＝2Ω，棒下滑时与导轨保持良好接触，棒由倾斜导轨滑向水平导轨时无机械能损失，导轨的电阻不计。若棒在斜面上向下滑动的整个过程中，电流表G的示数大小保持不变，t2时刻进入水平轨道，立刻对棒施一平行于框架平面沿水平方向且与杆垂直的外力。（g取10m/s2）求：

（l）ab 棒进入磁场区I 时的速度v；

（2）磁场区I在沿斜轨方向上的宽度d；

（3）棒从开始运动到刚好进入水平轨道这段时间内ab棒上产生的热量；

（4）若棒在t2时刻进入水平导轨后，电流表G的电流大小I随时间t变化的关系如图（丙）所示（I0未知），已知t2到t3的时间为0.5s，t3到t4的时间为1s，请在图（丁）中作出t2到t4时间内外力大小

F随时间t变化的函数图像。

正确答案

（1）2.5m/s（2）0.625m（3）0.375J（4）见解析

(20分)

(1)电流表的示数不变，说明在整个下滑过程中回路的的电动势是不变的，说明在B变化时和不变时感应电动势大小一样，所以可以判断在t1时刻棒刚好进入磁场区域且做匀速直线运动。

mgsin-BIL=0，， E1=BLV, 代入数值得v=2.5m/s （4分）

（2）没进入磁场以前做匀加速直线运动，加速度是 a=gsin300=5m/s2, v=at, t1=0.5s ,

下滑的距离是s1=at2=0.625m，再没进入磁场以前，由于B均匀变化，所以E2=，

又E1=BLV E1= E2 ， 41d=112.5， d=0.625m （6分）

（3）ab棒进入磁场以前，棒上产生的热量为 Q1=I2Rt1=0.52×2×0.5J=0.25J

取ab棒在斜轨磁场中运动为研究过程， mgd sin-Q2=0 Q2="0.3125J."

此时，棒上产生的热量是Q2r==0.125J

则棒上产生的总热量是Qr= Q1+Q2r="0.375" J （6分）

或：Qr=I2R（t1+t2）=0.52×2×(0.5+0.25)J=0.375J

(4) 因为E=BLv，所以刚进水平轨道时时的电动势是E=2.5V, I0==0.5A

取t2时刻为零时刻，则根据图线可以写出I-t的方程式：I=0.5-tˊ，I=,

则v="2.5-5" tˊ，所以a1=5m/s2.有牛顿第二定律可得：F+BIL=ma1，F+I=1 F=tˊ

画在坐标系里。

由丙图可以同理得出棒运动的加速度大小是a2=2.5m/s2,依据牛顿定律得F-BIL=ma2

取t3时刻为零时刻，可以写出t3时刻后的I与时间的关系式，I="0.5" t ，代入上面的式子可以得到F=0.25+0.5t画在坐标系里。(图中图线作为参考) （4分）

本题考查的是电磁感应定律和力学综合的相关问题，根据电磁感应定律和匀速直线运动的受力平衡可以求出运动速度；根据匀加速直线运动的规律求出磁场宽度；根据焦耳定律和功能关系可以求出产生的焦耳热；根据欧姆定律和牛顿第二定律可以得出力与时间的关系；

题型：填空题

填空题

一闭合线圈有50匝，总电阻R＝20 Ω，穿过它的磁通量在0.1 s内由8×10－3 Wb增加到1.2×10－2 Wb，则线圈中磁通量的变化率为______ Wb/s，线圈中的电流强度I＝________ A.

正确答案

0.04　0.1

试题分析：磁通量的变化率为，感应电动势为

点评：难度较小，熟记并灵活应用求解

题型：简答题

简答题

有一个500匝的线圈，在0.2s内穿过它的磁通量从0.02Wb增加到0.08Wb，

（1）求线圈中的感应电动势。

(2)如果线圈的电阻是10Ω，把它跟一个电阻是90Ω的电热器串联组成闭合电路时，通过电热器的电流是多大？

正确答案

（1）150V(2) 1.5(A)

E=n=500=150(v)

I===1.5(A)

题型：简答题

简答题

如图16-2-7所示，边长为20cｍ的正方形单匝线框abcd靠墙根斜放，线框平面与水平地面间夹角为30°，该区域有B=0．2T、方向水平向右的匀强磁场.现将cd边向右拉一下，ab边经0．1s着地，在该过程中线框里产生的平均感应电动势的大小为_______.

图16-2-7

正确答案

0．04 V

E===0．04 Ｖ.

题型：简答题

简答题

如图16-2-15,面积为0.2 m2的100匝线圈处在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,已知磁感应强度随时间变化规律为B=2+0.2t(T),定值电阻R1="6" Ω,线圈电阻R2="4" Ω,试分析:

图16-2-15

(1)磁通量变化率(),回路感应电动势(E);

(2)a、b两点间电压Uab.

正确答案

(1)0.04 Wb/s 4 V (2)2.4 V

(1)由B="2+0.2t" T得:磁感应强度变化率:="0.2" T/s.因此,磁通量变化率为 =0.2×0.2 Wb/s="0.04" Wb/s.

根据法拉第电磁感应定律得,回路感应电动势:E=N=100×0.04 Wb/s="4" V.

(2)在回路中,产生电磁感应现象的具体部位在线圈处,该处可处理为等效电源.根据楞次定律可知,线圈中感应电流方向由b→a,因此线圈a、b两端点电势关系为:Ua＞Ub.

根据全电路欧姆定律得:I=E/(R1+R2)="0.4" A

a、b两点间电压Uab=E-IR2="2.4" V

继续学习棒棒哒，已是最后一个知识点

已完结

百度题库 > 高考 > 物理 > 法拉第电磁感应定律

扫码查看完整答案与解析