电磁感应复习(一)

例1、如图所示，环形导线a中有顺时针方向的电流，a环外有两个同心导线圈b、c，与环形导线a在同一平面内。当a中的电流增大时，穿过线圈b、c的磁通量各如何变化？在相同时间内哪一个变化更大？

例2、如图所示，固定在水平面内的两光滑平行金属导轨M、N，两根

导体棒中P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从       

高处下落接近回路时     （   ）                                              

A．P、Q将互相靠拢               B．P、Q将互相远离

C．磁铁的加速度仍为g            D．磁铁的加速度小于g

变式1：在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大线圈M相接，如图所示，导轨上放一根导线ab，磁感线垂直导轨所在的平面，欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流，则导线的运动可能是  （    ）                                                       

A、匀速向右运动    B、加速向右运动   

C、减速向右运动    D、加速向左运动

例3、如图所示，A、B两灯电阻均为R，两电阻的阻值均为r，且R>r。L为电阻不计的线圈，原先开关S1、S2均断开，则    (    )

A、S1合上瞬间，A灯先亮，以后A、B一样亮

B、S1合上后，再合上S2，两灯的亮度不变

C、S1和S2均合上后，再断开S1，B灯立即熄灭，A灯亮一下再熄灭

D、S1和S2均合上后，先断开S2，再断开S1，A灯立即熄灭，B灯亮一下再熄灭

例4、如图所示，在光滑水平面上的直线MN左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场，右侧是无磁场空间．将两个大小相同的铜质矩形闭合线框由图示位置以同样的速度v向右完全拉出匀强磁场．已知制作这两只线框的铜质导线的横截面积之比是1∶2．则拉出过程中下列说法中正确的是    

A.所用拉力大小之比为2∶1

B.通过导线某一横截面的电荷量之比是1∶1

C.拉力做功之比是1∶4      D.线框中产生的电热之比为1∶2

5.如图11－13所示，一闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉离平衡位置并释放，圆环摆动过程中经过有界的水平匀强磁场区域，A，B为该磁场的竖直边界，若不计空气力则（     ）

A．圆环向右穿过磁场后，还能摆至原来的高度。

B．在进入和离开磁场时，圆环中均有感应电流

C．圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大，感应电流也越大

D．圆环最终将静止在平衡位置。

例6、如图12-9所示，平行导轨倾斜放置，倾角为，匀强磁场的方向垂直于导轨平面，磁感强度，质量为的金属棒ab直跨接在导轨上，ab与导轨间的动摩擦因数。ab的电阻，平行导轨间的距离，，导轨电阻不计，

求①ab在导轨上匀速下滑的速度多大？

②a、b两端的电势差Uab是多少？

③此时ab所受重力的机械功率和ab输出的电功率各为多少？（，g取10 m/s2）

图4—6

例7、如图4—6所示，在空间中有一水平方向的匀强磁场区域，区域的上下边缘间距为h，磁感应强度为B．有一宽度为b（b（1）线圈的MN边刚好进入磁场时，线圈的速度大小．

（2）线圈从开始下落到刚好完全进入磁场所经历的时间．

【巩固练习】

1. 如图所示, 平行板电容器两板与电源相连, 电容器间有匀强磁场B(垂直指向纸里). 一个带电量为+q的粒子, 以速度Vo从两板中间垂直于电场方向, 穿出时粒子动能减小了. 若想使这个带电粒子以Vo按原方向匀速直线穿过电磁场, 可以采用的办法                                 

A. 减少平行板间正对的距离         B. 增大电源电压U

C. 减少磁感应强度B                D. 增大磁感应强度B

2.插有铁心的原线圈A固定在副线圈B中, 电键闭合. 要使副线圈B中产生如图所示方向的感应电流, 可以采取的办法有[    ]

A. 突然打开电键K          B. 将滑动变阻器滑头向b移动

C. 将滑动变阻器滑头向a移动   D. 将铁心从线圈A中拔出

3.如图, A是带负电的橡胶圆环, 由于它的转动, 使得金属环B中产生逆时针方向的 电流, 那么, A环的转动是[    ]

A. 顺时针加速转动     B. 逆时针加速转动 

C. 顺时针减速转动     D. 逆时针减速转动

4..如图所示, 金属棒PQ在匀强磁场中, 沿金属导轨向左运动 

A. 当棒匀速运动时, a b两点的电势差等于零

B. 当棒加速运动时, 线圈N中的电流方向由a经N到b, 大小不变

C. 当棒加速运动时, 灯泡中可能有c→d的电流

D. 当棒减速运动时, 灯泡L中不可能有c→d的电流

5.如图所示，通有恒定电流的螺线管竖直放置，电流方向如图．铜环R沿螺线管轴线下落，下落过程中环面始终保持水平，铜环先后经过轴线上1、2、3三个位置，位置2处于螺线管的中心，位置1、3与位置2等距．则[    ]

A．从上向下看，环经过位置1时，感应电流是顺时针的

B．从上向下看，环经过们置3时，感应电流是顺时针的

C．环在位置1时的加速度小于重力加速度

D．环在位置3的加速度小于环在位置1的加速度

6.一个矩形导体线圈从高处自由下落, 经过一个具有理想边界的匀强磁场区, 线圈 平面和磁场方向垂直, 当线圈的中心经过磁场中a、b、c三点时，如图所示，则 线圈受到的磁场力应是[    ] 

A. 线圈经过这三个位置时, 都受磁场力作用

B. 线圈经过b位置时不受磁场力作用

C. 线圈经过a、c两个位置时, 受到磁场力的方向相同       

D. 线圈经过a、c两个位置时, 受到磁场力的方向相反

7.  如图电路(a)、(b)中, 电阻R和自感线圈L的电阻值都很小, 接通K, 使电路达到稳 定, 灯泡S发光. [    ]

A. 在电路(a)中, 断开K, S将渐渐变暗

B. 在电路(a)中, 断开K, S将先变得更亮, 然后渐渐变暗

C. 在电路(b)中, 断开K, S将渐渐变暗

D. 在电路(b)中, 断开K, S将先变得更亮, 然后渐渐变暗

8.如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ=37º角，下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为0.2kg，电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25.

⑴求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；

⑵当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小；

⑶在上问中，若R=2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小和方向.（g=10m/s2，sin37º=0.6，cos37º=0.8）

9.如图，电阻不计的光滑U形导轨水平放置，导轨间距d=0.5m，导轨一端接有R=4Ω的电阻。有一质量m=0.1㎏、电阻r=1Ω的金属棒ab与导轨垂直放置。整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.2T。    现用水平力垂直拉动金属棒ab，使它以v=10m∕s的速度向右做匀速运动。设导轨足够长。

    （1）求金属棒ab两端的电压；

    （2）若某时刻撤去外力，从撤去外力到金属棒停止运动，求电阻R产生的热量。

10如图所示，水平的平行虚线间距为d=50cm，其间有B=1.0T的匀强磁场。一个正方形线圈边长为l=10cm，线圈质量m=100g，电阻为R=0.020Ω。开始时，线圈的下边缘到磁场上边缘的距离为h=80cm。将线圈由静止释放，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等。取g=10m/s2，求：⑴线圈进入磁场过程中产生的电热Q。⑵线圈下边缘穿越磁场过程中的最小速度v。⑶线圈下边缘穿越磁场过程中加速度的最小值a。

电磁感应复习（二）

例1.如图所示,把一正方形线圈从磁场外自右向左匀速经过磁场再拉出磁场,则从ad边进入磁场起至bc边拉出磁场止,线圈感应电流的情况是(    ).

(A)先沿abcda的方向,然后无电流,以后又沿abcda方向

(B)先沿abcda的方向,然后无电流,以后又沿adcba方向

(C)先无电流,当线圈全部进入磁场后才有电流

(D)先沿adcba的方向,然后无电流,以后又滑abcda方向

例2.如图所示,平行导轨间的距离为d.一端跨接一个电阻R,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于平行金属导轨所在平面.一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置,金属棒与导轨的电阻不计,当金属棒沿垂直于棒的方向滑行时,通过电阻R的电流为(     ).

(A)            (B)    

(C)        (D) 

例3如图所示,一电子以初速度v沿金属板平行方向飞入MN极板间,若突然发现电子向M板偏转,则可能是(        )

(A)电键S闭合瞬间

(B)电键S由闭合到断丌瞬间

(C)电键S是闭合的,变阻器滑片P向左迅速滑动

(D)电键S是闭合的,变阻器滑片P向右迅速滑动

例4两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨的下端接有电阻R,导轨自身的电阻可忽略不计.斜面处在一匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向上.质量为m、电阻可不计的金属棒ab,在沿着斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑,并上升h高度,如图所示.在这过程中(        ).

(A)作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于零

(B)作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和

(C)恒力F与安培力的合力所做的功等于零

(D)恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上发出的焦耳热

例5如下图(a)所示,一个由导成的矩形线圈,以恒定速度v运动,从无场区域进入匀强磁场区域,然后出来.若取逆时针方向为电流的正方向,那么在(b)图中所示的图像中,能正确反映出回路中感应电流随时间变化的是图(        ).

例6、如图，长L1、宽L2的矩形线圈电阻为R，处于磁感应强度为B的匀强磁场边缘，线圈平面与磁感线垂直。将线圈以速度v向右匀速拉出磁场的过程中，求：

   （1）拉力大小F；

   （2）线圈中产生的热量Q；

   （3）通过线圈某一截面的电荷量q.

例7.如图，用硬质裸导线围成的矩形闭合线框abcd长为2L，宽为L，固定在磁感应强度为B的垂直于纸面向外的匀强磁场中．另一根与线框同种规格、同种材料的长L的导线棒MN放置在线框上．已知MN 的电阻为R，MN∥ab且与线框保持良好接触．在水平外力作用下，MN以恒定速度v从ab端匀速移动到cd端．在这一过程中，求：⑴MN两端电压的最大值Um　⑵MN恰好到达线框正中间时所施加外力的大小F．          

例8.如图甲所示，空间有一宽为2L的匀强磁场区域，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外.abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框，总电阻为R.线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁场区域.在运动过程中，线框ab、cd两边始终与磁场边界平行.线框刚进入磁场的位置x=0，x轴沿水平方向向右.求:

(1)cd边刚进入磁场时，ab两端的电势差，并指明哪端电势高；

(2)线框穿过磁场的过程中，线框中产生的焦耳热；

(3)在下面的乙图中，画出ab两端电势差Uab随距离变化的图象.其中U0=BLv0.

【跟踪练习】

1.每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球射来，幸好地球磁场可以有效地改变这些宇宙射线中大多数射线粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义．假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来，在地球磁场的作用下，它将向何方偏转？(图中的虚线表示地球的自转轴，上方为地理北极，地球自转方向为自西向东)              

    A.向东          B.向南          C.向西        D.向北

2. 如图16-2所示，在同一铁心上绕着两个线圈，单刀双掷开关原来接在1位置，现在它从1打向2，试判断此过程中，通过R的电流方向是      （    ）

A．先由P到Q，再由Q到P     B．先由Q到P，再由P到Q 

C．始终是由Q到P             D．始终是由P到Q

3.如图所示电路中，A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个理想电感线圈，当S闭合与断开时，A、B的亮度情况是（   ）

A.S闭合时，A立即亮，然后逐渐熄灭

B.S闭合时，B立即亮，然后逐渐熄灭

C.S闭合足够长时间后，B发光，而A不发光

D.S闭合足够长时间后，B立即熄灭发光，而A逐渐熄灭

4.一飞机在北半球的上空以速度v水平飞行，飞机机身长为a，翼展为b；该空间地磁场磁感应强度的水平分量为B1，竖直分量为B2；驾驶员左侧机翼的端点用A表示，右侧机翼的端点用B表示，用E表示飞机产生的感应电动势，则（   ）

A.E=B1vb，且A点电势低于B点电势

B.E=B1vb，且A点电势高于B点电势

C.E=B2vb，且A点电势低于B点电势

D.E=B2vb，且A点电势高于B点电势

5.图甲中的a是一个边长为为L的正方向导线框，其电阻为R.

线框以恒定速度v沿x轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场区域b.如果以x轴的正方向作为力的正方向.线框在图示位置的时刻作为时间的零点，则磁场对线框的作用力F随时间变化的图线应为图乙中的哪个图？（  ）

6如图所示，abcd是由导体做成的框架，其平面与水平面成θ角，质量为m的导体棒PQ与光滑导轨ab、cd接触良好，回路面积为S。整个装置放在垂直于框架平面的磁场中，磁感应强度随时间变化情况如图所示，PQ始终静止。则下面说法错误的是：（     ）

Ａ．导体棒PQ所受安培力的大小为mgsinθ

Ｂ．导体棒PQ所受安培力的方向水平向右

Ｃ．回路中感应电动势的大小为ΔB/Δt     Ｄ．导体棒中感应电流的方向由P到Q 

7. （14分）如图所示，边长L=2.5m、质量m=0.50kg的正方形金属线框，放在磁感应强度B=0.80T的匀强磁场中，它的一边与磁场的边界MN重合。在力F作用下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下图所示。已知金属线框的总电阻。

（1）试判断金属线框从磁场中拉出的过程中，线框中的感应电流的方向，并在图中标出。

（2）t=2.0s时金属线框的速度和力F的大小。

（3）已知在5.0s内力F做功1.92J，那么金属线框从磁场拉出的过程中，线框中产生的焦耳热是多少？                                              

8.如图所示，在与水平面成θ=30º的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计。空间存在着匀强磁场，磁感应强度B=0.20T，方向垂直轨道平面向上.导体棒ab、cd垂直于轨道放置，且与金属轨道接触良好构成闭合回路，每根导体棒的质量m=2.0×10-2kg，回路中每根导体棒电阻r=5.0×10-2Ω，金属轨道宽度l=0.50m.现对导体棒ab施加平行于轨道向上的拉力，使之匀速向上运动.在导体棒ab匀速向上运动过程中，导体棒cd始终能静止在轨道上.g取10m/s2，求：

⑴导体棒cd受到的安培力大小；⑵导体棒ab运动的速度大小；

⑶拉力对导体棒ab做功的功率.

9.如图所示，固定在匀强磁场中的水平导轨ab与cd间的距离L1=0.5m，金属棒ad平行于bc边放置于导轨上，与导轨左端bc间的距离L2=0.8m，整个闭合回路的电阻为R＝0.2Ω，匀强磁场的方向竖直向下穿过整个回路，ad杆通过细绳跨过定滑轮接一个质量m＝0.04 kg的物体，不计一切摩擦.现使磁感应强度从零开始以＝0.2T／s的变化率均匀地增大，则经过多长时间物体m刚好能离开地面?(g取10m/s2)