导体切割磁感线时的感应电动势
共4292题

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导体切割磁感线时的感应电动势
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题型：单选题

单选题

如图所示，正方形导体闭合线枢和有理想边界的匀强磁场都在光滑水平面上，线框在外力F的作用下能够以不变的速度v匀速通过磁场区域，已知线框边长为l，总电阻为R，磁场两条边界间的距离为d（d＜l）．下列说法正确的是（　　）

A线圈bc边刚进入磁场时感应电流为bcdab方向

B线圈进出磁场的整个过程中外力F总等于

C线圈进出磁场的整个过程产生的热量为

D线圈进出磁场的整个过程安培力做功的平均功率是

正确答案

解析

解：A、bc边刚进入磁场时由楞次定律可知，产生的感应电流方向为badcb，故A错误；

B、因l＞d，线框匀速通过磁场全过程中有一段时间，磁通量不变，没有感应电流产生，也就不存在安培力，这时不需要外力，故B错误；

C、根据功能关系，在整个过程中电阻产生的热量等于安培力做的功，即Q=Bl••2d=，故C错误；

D、线框进出磁场所需时间为t=，平均功率是=，故D正确．

故选：D．

题型：简答题

简答题

如图所示，AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为L，导轨平面与水平面的夹角为θ，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感应强度为B，在导轨的 AC端连接一个阻值为 R的电阻，一根质量为m、垂直于导轨放置的金属棒ab，从静止开始沿导轨下滑．求导体ab下滑的最大速度vm．（已知ab与导轨间的动摩擦因数为μ，导轨和金属棒的电阻都不计g=10m/s2）

正确答案

解：金属棒ab先做加速度减小的变加速运动，后做匀速直线运动，此时速度达到最大，设最大速度为vm．此时金属棒产生的感应电动势为：

E=BLvm

金属棒所受的安培力大小为：F=BIL，

又 I=，得 F=

根据平衡条件得：

mgsinθ=F+μmgcosθ

联立得：vm=

答：导体ab下滑的最大速度vm为．

解析

解：金属棒ab先做加速度减小的变加速运动，后做匀速直线运动，此时速度达到最大，设最大速度为vm．此时金属棒产生的感应电动势为：

E=BLvm

金属棒所受的安培力大小为：F=BIL，

又 I=，得 F=

根据平衡条件得：

mgsinθ=F+μmgcosθ

联立得：vm=

答：导体ab下滑的最大速度vm为．

题型：填空题

填空题

如图所示，一单匝线圈从左侧进入磁场．在此过程中，线圈中的磁通量将______（选填“增大”或“减小”）．若上述过程所经历的时间为0.3s，线圈中产生的感应电动势为0.8V，则线圈中的磁通量变化了______Wb．

正确答案

增大

0.24

解析

解：线圈从左侧进入磁场，由磁通量公式Φ=BS，得知线圈中的磁通量将增大．

根据法拉第电磁感应定律E=得：△Φ=E△t=0.3×0.8Wb=0.24Wb

故答案为：增大，0.24．

题型：多选题

多选题

（2015秋•重庆校级期末）如图所示，在水平桌面上放置两条相距L的平行且无限长的粗糙金属导轨ab和cd，阻值为R的电阻与导轨的a、c端相连，金属滑杆MN垂直于导轨并可在导轨上滑动，且与导轨始终接触良好．整个装置放于匀强磁场中，磁场方向竖直向上，磁感应强度的大小为B，滑杆与导轨电阻不计．滑杆的中点系一不可伸长的轻绳，绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后，与一质量为m的物块相连，拉滑杆处于水平拉直状态，现若从静止开始释放物块，用I表示稳定后回路中的感应电流，g表示重力加速度，设滑杆在运动中所受阻力恒为f，则在物体下落过程中（　　）

A物体的最终速度

B物体的最终速度

C稳定后物体重力的功率I2R

D物体重力的最大功率可能为

正确答案

A,D

解析

解：A、金属滑杆受到的安培力：F=BIl=，从静止开始释放物块，物块和滑杆先做加速运动，后做匀速运动．当物块和滑杆做加速运动时，当两者做匀速运动时，速度最大，由平衡条件得：mg=+f，解得：v= ①，匀速运动时速度最大，最大速度为：，故A正确，B错误；

C、物体重力的最大功率可能为P=mg•v=．故C错误，D正确．

故选：AD．

题型：多选题

多选题

如图所示，正方形导线框在水平恒力F作用下向右平移，并将穿过一有界匀强磁场，磁场宽度大于线框边长，ab边进入磁场时，线框的加速度为零，比较线框进入磁场过程与穿出磁场过程（不含全在磁场中的过程），下列说法中正确的是（　　）

A力F做功相等

B线框中感应电流方向相反

C线框所受安培力方向相反

D线框中产生的焦耳热相同

正确答案

A,B

解析

解：

A、由图看出，线框进入磁场过程与穿出磁场过程位移大小相等，F又是恒力，根据功的公式W=Fl得知，力F做功相等．故A正确．

B、线框进入磁场过程与穿出磁场过程中，磁场方向相同，但磁通量变化情况相反，则根据楞次定律得知，线框中感应电流方向相反．故B正确．

C、两个过程中，线框受到的安培力都是阻力，根据左手定则可知，安培力方向与线框的速度方向相反，则知，线框所受安培力方向相同．故C错误．

D、线框完全在在磁场中时做匀加速运动，则线框刚穿出磁场时速度大于进入磁场过程的速度，而刚出磁场时速度大于或等于进入磁场的速度，由I=得知，感应电流与速度成正比，由焦耳定律得知，穿出磁场时线框中产生的焦耳热较多．故D错误．

故选AB

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