- 法拉第电磁感应定律
- 共3714题
如图所示，桌面上放一单匝线圈，线圈中心上方一定高度处有一竖立的条形磁体。
(1)当磁体竖直向下运动时，穿过线圈的磁通量将 （选填“变大”或“变小”）。
(2)在上述过程中，穿过线圈的磁通量变化了0.2Wb ，经历的时间为0.5s ，则线圈中的感应电动势为 V 。
正确答案
(1)变大
(2)0.4
如图（甲）所示，边长为L=2.5m、质量m=0.50kg的正方形绝缘金属线框，平放在光滑的水平桌面上，磁感应强度B=0.80T的匀强磁场方向竖直向上，金属线框的一边ab与磁场的边界MN重合．在力F作用下金属线框由静止开始向左运动，在5.0s内从磁场中拉出．测得金属线框中的电流随时间变化的图象如图（乙）所示．已知金届线框的总电阻为震=4.0Ω．
（1）试判断金属线框从磁场中拉出的过程中，线框中的感应电流方向；
（2）t=2.0s时，金属线框的速度和金属线框受的拉力F；
（3）已知在5.0s内力F做功1.92J，那么，金属框从磁场拉出过程线框中产生的焦耳热是多少．
正确答案
（1）由楞次定律知，线框中感应电流的方向为逆时针方向．
（2）设t=2.0s时的速度为v，根据题意得，E=BLv，E=IR
解得：v=
设t=2.0s时的拉力为F，根据题意有：F-BIL=ma
由图象可知，线框做匀加速直线运动，I=
联立解得：F=0.5N．
（3）设t=5.0s时的速度为v，整个过程中线框中产生的焦耳热为Q，则有：
E=BLv′=I′R
Q=WF-
由上述两式解得：Q=WF-
答：（1）线框中的感应电流方向为逆时针方向．
（2）t=2.0s时，金属线框的速度为0.4m/s，金属线框受的拉力F为0.5N．
（3）金属框从磁场拉出过程线框中产生的焦耳热是1.67J．
在“研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验（见图(a)）中，得到
（1）在实验中需保持不变的是___________。
A.挡光片的宽度
B.小车的释放位置
C.导轨倾斜的角度
D.光电门的位置
（2）线圈匝数增加一倍后重做该实验，在图(b)中画出实验图线。
正确答案
（1）AD
（2）
一磁感强度为的有界匀强磁场区域如图甲所示，质量为m，电阻为R的矩形线圈abcd边长分别为L和2L，线圈一半在磁场内，一半在磁场外。从时刻磁场的磁感应强度开始均匀减小，线圈中产生感应电流，在磁场力作用下运动，其运动的图象如图乙所示，图中斜向虚线为过O点速度曲线的切线，数据由图中给出。不考虑重力影响：求：
（1）线圈中感应电流的方向；
（2）磁场中磁感应强度的变化率
（3）t3时刻回路的电功率P。
正确答案
解：（1）感应电流为顺时针方向。
（2）从图线可知，t=0时刻线圈速度为零，加速度为：
此时刻线框中感应电动势：
由
可解得：
（3）线圈在时刻开始做匀速运动，在t3时刻应有两种可能：
一是，线圈没有完全进入磁场，磁场就消失，线框内没有感应电流，回路电功率P=0；
二是，磁场没有消失，但线圈完全进入磁场，尽管有感应电流，但各边所受磁场力的合力为零，
由ab和cd两边切割磁感线产生的感应电动势抵消。
回路电功率
n匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，线圈面积为s，匀强磁场的磁感应强度为B，则从中性面开始转动180°的过程中，穿过线圈的磁通量变化量△φ=___________，此过程中，平均感应电动势和最大感应电动势之比E：Em=___________。
正确答案
2BS，
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