- 电磁感应
- 共893题
如图，将电阻为R的正方形金属圈从匀强磁场中向右匀速拉出，则
正确答案
解析
略
知识点
将一段导线绕成图甲所示的闭合电路，并固定在水平面（纸面）内，回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中。回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示。用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间t变化的图像是
A
B
C
D
正确答案
解析
由图乙可知磁感应强度的大小随时间呈线性变化，即
知识点
如图甲所示，足够长的平行倾斜导轨NM、PQ，两轨道间距为d，其导轨平面与水平面的夹角为θ，上端M、P之间用导线相连，处于方向垂直导轨平面斜向上的均匀变化的磁场中，磁场的磁感应强度大小随时间按如图乙所示的规律变化(Bm、T已知)。质量为m的导体棒ab垂直导轨放在与M、P相距为l0的位置，其与导轨间的动摩擦因数为μ（μ>tanθ）。在磁感应强度从0开始不断增大以后，ab棒将从静止开始沿导轨上滑，到t1时刻（t1<T），ab棒沿导轨通过的路程为l时，其速度达到最大值。已知ab棒上滑过程中始终与导轨垂直，且接触良好，ab棒在导轨间部分的电阻为R，导轨和电线的电阻及空气阻力可忽略不计，重力加速度为g，从t=0时刻开始计时，
求：
（1）ab棒开始运动的时刻t0（最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力）；
（2）在ab棒开始运动之前，通过ab棒的电荷量q；
（3）ab棒达到的最大速度vm。
正确答案
见解析。
解析
（1）ab棒开始运动时，受力有：
安培力：
设ab棒开始运动的时刻t0，则有：
联立①②③式，解出：t0=
（2）电量：q=It0 ⑤
电流平均值：
联立④⑤⑥式，解出：q=
（3）当ab棒达到的最大速度vm时，磁感应强度：
此时电流：
ab棒沿斜面方向受力平衡，有：
联立⑧⑨⑩式，解出：vm=
知识点
如图，在水平面（纸面）内有三根相同的均匀金属棒ab、ac和MN，其中ab、ac在a点接触，构成“V”字型导轨。空间存在垂直于纸面的均匀磁场。用力使MN向右匀速运动，从图示位置开始计时，运动中MN始终与∠bac的平分线垂直且和导轨保持良好接触。下列关于回路中电流i与时间t的关系图线，可能正确的是
A
B
C
D
正确答案
解析
略。
知识点
如图，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成
Aab运动的平均速度大小为
B平行导轨的位移大小为
C产生的焦耳热为
D受到的最大安培力大小为
正确答案
解析
略。
知识点
如图所示，MN、PQ是足够长的光滑平行导轨，其间距为L，且MP⊥MN。导轨平面与水平面间的夹角θ=30° 。MP接有电阻R。有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B0。将一根质量为m的金属棒ab紧靠MP放在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒的电阻也为R，其余电阻均不计。现用与导轨平行的恒力F=mg沿导轨平面向上拉金属棒，使金属棒从静止开始沿导轨向上运动，金属棒运动过程中始终与MP平行。当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度，cd 到MP的距离为s。
求：
（1）金属棒达到稳定速度的大小；
（2）金属棒从静止开始运动到cd的过程中，电阻R上产生的热量；
（3）若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，可使金属棒中不产生感应电流，写出磁感应强度B随时间t变化的关系式。
正确答案
见解析。
解析
（1）当金属棒稳定运动时，
解得： 
（2）由动能定理得：
∴
（3）当回路中的总磁通量不变时，金属棒中不产生感应电流。此时金属棒将沿导轨做匀加速运动。
知识点
如图所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距
试求：
（1）2s内通过电阻R的电量Q大小；
（2）外力F与时间t的关系；
（3）求当
正确答案
见解析
解析
（1）
t=2S，位移△l=
（2）F-FA=ma， 
（3）
F=1.5N， V=5m/s PF=FV=7.5W。
外力F的功率转化为用于导体棒动能增加的机械功率和电阻上的发热功率，而发热功率还包括电阻R上的功率和导体棒电阻r的功率，所以有PR<PF。
知识点
如图所示，两电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角
（1）乙金属杆刚进入磁场时，发现乙金属杆作匀速运动，则甲乙的电
（2）以刚释放时
（3）乙金属杆在磁场中运动时，乙金属杆中的电功率多少？
（4）若从开始释放到乙金属杆离开磁场，乙金属杆中共产生热量
正确答案
见解析
解析
（1）甲乙加速度相同(5m/s2)，当乙进入磁场时，甲刚出磁场
乙进入磁场时
乙受力平衡 
（2）甲在磁场中运动时，
外力F始终等于安培力，
F方向沿导轨向下
（3）乙在磁场中作匀速运动，
（4）乙进入磁场前，甲乙发出相同热量，设为Q1，
此过程中甲一直在磁场中，外力F始终等于安培力，则有WF=W安=2 Q1 ⑥
乙在磁场中运动发出热量Q2，
利用动能定理mg
得Q2=0.02J ⑦
甲乙发出相同热量Q1=(Q-Q2）/2=1/75=0.0133J
由于甲出磁场以后，外力F为零。
得WF=2 Q1 =2/75=0.0266J
（另解：整个过程 甲、乙通过的电流相同，所以发出的热量相同，
总热量为2Q=0.0667J
根据能量守恒，由于甲在磁场中是a=5m/s =gsinθ，所以 甲金属杆下滑时 重力做功全部转化成动能，外力做功WF转化成电能。离开磁场后外力为零，不做功。
乙金属杆进入磁场后，是匀速运动，重力做功转化为电能，WG=mglsinθ=0.04J
WF + WG=2Q
WF =2Q- WG= 0.0267 (J)
知识点
如图，在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d（d＞L ）的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下。导线框以某一初速度向右运动，t=0时导线框的的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域。下列v-t图像中，可能正确描述上述过程的是
A
B
C
D
正确答案
解析
略。
知识点
金属铜环用绝缘线悬挂，起初环有一半处于水平且与环面垂直的有界匀强磁场中如图所示。从某时刻开始，线拉力大小大于环重力且均匀减小，则导致此现象出现的原因可能是（ ）
正确答案
解析
略
知识点
扫码查看完整答案与解析