- 电磁感应
- 共8761题
如图所示，把一根条形磁铁从同样高度插到线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是E1____E2；通过线圈截面电量的大小关系是ql____q2。
正确答案
大于，等于
快插时穿过线圈的磁通量变化率比慢插时的大，根据公式
如图所示，固定在水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t=0时，磁感应强度为B0，此时到达的位置恰好使MDEN构成一个边长为l的正方形。为使MN棒中不产生感应电流，从t=0开始，磁感应强度B随时间t变化的函数式是________________
正确答案
试题分析：根据法拉第电磁感应定律可知，欲使导体棒中不产生电流，只需要保证穿过线圈的磁通量不发生变化即可，故有
如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，磁场中有正方形线框abcd，线框的总电阻为R，边长为L，每边质量为m磁场方向水平向右，开始时线框处于水平位置且bc边与磁场垂直，把线框由静止释放使它以bc为轴在t 秒内由水平位置转到竖直位置刚好停下来，则在该过程中
线框中产生的热量为 ，线框中产生的平均感应电动势为 。
正确答案
试题分析：
如图所示，在一磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根相距为h＝0.1m的平行光滑的金属导轨MN与PQ，导轨的电阻忽略不计．在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R＝0.3Ω的电阻，导轨上跨放着一根长为L＝0.2m，每米长电阻r＝2.0Ω/m的金属棒ab，金属棒与导轨正交，交点为c、d．当金属棒以速度v＝4.0m/s向左做匀速运动时，试求：
（1）电阻R中的电流强度大小和方向；
（2）使金属棒做匀速运动的外力；
（3）金属棒ab两端点间的电势差．
正确答案
（1）0.4A 
试题分析：（1）由法拉第电磁感应定律可知：
由闭合电路欧姆定律可知：
由右手定则可知：电流由
（2）金属棒匀速运动时，受力平衡，故有：
方向：水平向左 （1分）
（3）由部分电路欧姆定律知：
则：
电磁炉专用平底锅的锅底和锅壁均由耐高温绝缘材料制成,起加热作用的是安装在锅
底平面的一系列粗细均匀半径不同的同心导体环（导体环的分布如图所示），导体环所用材料每米的电阻值为R0Ω，从中心向外第n个同心圆环的半径为rn=nr0 (其中n=1,2,3,…，8,共有8个圆环，r0为已知量)，如图所示。当电磁炉开启后，能产生垂直于锅底方向的变化磁场，该磁场在环状导体上产生的感应电动势规律为：e=S·2
（1）第n个导体环中感应电流的有效值表达式；
（2）前三条（靠近中心的三条）导体环释放的总功率有多大？
（3）假设导体环产生的热量全部以波长为λ的红外线光子辐射出来，
那么第三条导体环上t秒钟内射出的光子数是多少？
（光速c和普朗克常数h为已知量，t>> 2π/ω）
正确答案
（1）rn/R0=n (n=1,2,…,8) （2）72πr30/R0 （3）N3=
（1）根据法拉第电磁感应定律:
第n个环中的感应电动势最大值为：Enmax=2
第n个环的电阻为：Rn=2πrn·R0……………………………………….（1分）
因此第n个环中电流的最大值为：Inmax=Enmax/Rn=
因此第n个环中电流的有效值为：
In=
（2）由：P1=
和：Pn=I2nRn=n3P1………………………………………………………………....（2分）
前三个导电圆环，释放的总功率：
P=P1+P2+P3=（13+23+33）P1=72πr30/R0…………………………………………..（2分）
（3）设:t秒内辐射出的光子数为Nn，因为电能全部转化为光能：
∴I2nRnt=Nn·h 
c=λ
∴Nn=
第三条导体环上释放的光子数：N3=
法拉第发现了电磁感应现象之后，又发明了世界上第一台发电机──法拉第圆盘发电机，揭开了人类将机械能转化为电能并进行应用的序幕。法拉第圆盘发电机的原理如图所示，将一个圆形金属盘放置在电磁铁的两个磁极之间，并使盘面与磁感线垂直，盘的边缘附近和中心分别装有与金属盘接触良好的电刷A、B，两电刷与灵敏电流计相连。当金属盘绕中心轴按图示方向转动时，则电刷A的电势 电刷B的电势（填高于、低于或等于）；若仅提高金属盘转速，灵敏电流计的示数将 ；（填增大、减小或不变）；若仅将滑动变阻器滑动头向左滑，灵敏电流计的示数将 （填增大、减小或不变）
正确答案
低于 增大 减小
试题分析：根据右手定则可知电磁铁左端为N极，结合右手定则，电流从A流至B，电源内部，电流从低电势流至高电势，所以A电势低于B电势。提高转速，根据E=BLv，可知灵敏电流计的示数增大。滑动变阻器向左滑动，电阻增大，磁感应强度减小，灵敏电流计的示数减小。
如图甲所示，长、宽分别为L1、L2的矩形金属线框位于竖直平面内，其匝数为n，总电阻为r，可绕其竖直中心轴O1O2转动。线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D（集流环）焊接在一起，并通过电刷和定值电阻R相连。线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场，磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图乙所示，其中B0、B1和t1均为已知。在0~t1的时间内，线框保持静止，且线框平面和磁场垂直；t1时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度ω匀速转动，求：
（1）0~t1时间内通过电阻R的电流大小；
（2）线框匀速转动后，在转动一周的过程中电流通过电阻R产生的热量；
（3）线框匀速转动后，从图甲所示位置转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量。
正确答案
（1）
试题分析：（1）0~t1时间内，线框中的感应电动势为：
根据闭合电路欧姆定律可知，通过电阻R的电流为：
（2）线框产生感应电动势的最大值：
（3）线框从图甲所示位置转过90°的过程中，平均感应电动势
平均感应电流：
通过电阻R的电荷量：
如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.1 T，金属棒AD长0.4 m，与框架宽度相同，电阻r＝1/3 Ω，框架电阻不计，电阻R1＝2 Ω，R2＝1 Ω.当金属棒以5 m/s速度匀速向右运动时，求：
(1)流过金属棒的感应电流为多大？
(2)若图中电容器C为0.3 μF，则电容器中储存多少电荷量？
正确答案
：(1)0.2 A (2)4×10－8C
(1)金属棒产生的电动势
E＝BLv＝0.2 V
外电阻R＝
(2)电容器两板间的电压U＝IR＝
带电荷量Q＝CU＝4×10－8C.
如图所示，一根粗金属棒MN固定放置，它的M一端连一个定值电阻R，定值电阻的另一端连接在金属轴O上．另外一根长为l的金属棒ab，a端与轴O相连，b端与MN棒上的一点接触，此时ab与MN间的夹角为45°角，如图所示．空间存在着方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感强度大小为B．现使ab棒以O为轴逆时针匀速转动一周，转动角速度大小为ω，转动过程中凡能与MN棒接触的都接触良好，两金属棒的电阻都可忽略不计．
(1)写出电阻R中有电流存在的时间．
(2)写出这段时间内感应电流i随时间t变化的关系式．
(3)求出这段时间内流过电阻R的总电量．
正确答案
（1）
(3)Bl2/2R
(1)只在开始转动后的前T/4时间内棒ab与MN接触，因此有电流存在的时间为
(2)在二者接触的某时刻t，棒ab的位置如图所示，此时棒ab转过的角度为ωt．再作一条辅助线垂直于MN，即图中虚线．
此时切割磁感线的有效长度为l’=，感应电流的大小i=Bl’?．
结论是当
(3)求流过电阻R的总电量需用电流的平均值．在前T/4时间内的感应电流的平均值
【2012•黑龙江省哈尔滨市期末】两根相距为L=1m的足够长的金属导轨如图所示放置，一组导轨水平，另一组平行导轨与水平面成37°角，拐角处连接一阻值为R=1Ω的电阻。质量均为m=1kg的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ=0.5，导轨电阻不计，两杆的电阻均为R=1Ω。整个装置处于磁感应强度大小为B=1T，方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下沿导轨向右匀速运动时，静止的cd杆所受摩擦力为最大静摩擦力，方向沿斜面向下。求此拉力的功率。（重力加速度g=10m/s2. 可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
正确答案
由平衡条件可得:
由闭合电路欧姆定律:
所以
即
（本题10分） 如图所示，长为a、宽为b的矩形线框有n匝，每匝线圈电阻为R，对称轴MN的左侧处在磁感应强度为B的匀强磁场中。第一次将线框从磁场中以速度v匀速拉出；第二次让线框以
（1）前后两次通过线框导线横截面的电荷量之比q1：q2
（2）前后两次线框的发热功率之比P1：P2
正确答案
（1）1:1（2）2;1
试题分析：（1）
综上可得 
（2）第一次线框运动过程：
第二次线框运动过程：
（12分）如图所示，两光滑平行导轨的间距为L=2m，左端连接一阻值为R=40Ω的电阻；把该装置垂直于磁场、放入磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场中。在导轨上放一电阻为r=10Ω的导体棒，导体棒与导轨接触良好;若在一拉力F的作用下，导体棒以v=10m/s的速度匀速向右运动，
求：（1）导体棒上产生的感应电动势为多少？
（2）电路中的感应电流多大？电路中电流的方向如何（顺时针或逆时针）？
（3）拉力F的值为多大？
正确答案
（1）10V （2）0.2A 方向：逆时针 （3）0.2N
试题分析：（1）由法拉第电磁感应定律得
（2）由闭合电路的欧姆定律
（3）安培力
一个单匝闭合圆形线圈置于垂直线圈平面的匀强磁场中，当磁感应强度变化率恒定时，线圈中的感应电动势为E，感应电流为I．若把这根导线均匀拉长，从而使圆半径增大一倍，则此时线圈中的感应电动势为______，感应电流为______．
正确答案
（1）由法拉第电磁感应定律得：E=n
因n、
（2）根据电阻定律：线圈的电阻为r=ρ
线圈中感应电流I=
故答案为：4E，I．
（8分）如图所示，A、B两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，半径
正确答案
4:1 2:1
试题分析：感应电动势
感应电流
一个100匝的线圈，在0. 5s内穿过它的磁通量从0.01Wb增加到0.09Wb。求线圈中磁通量的变化量和感应电动势。
正确答案
ΔΦ= 0．08 Wb（5分） U =16v（5分）
试题分析：线圈中磁通量的变化量为：
根据公式
点评：在用法拉第电磁感应定律计算的时候，千万不要忘记匝数
扫码查看完整答案与解析