第三节 电磁感应规律的应用一

第三节 电磁感应规律的应用(一)

1．如图所示是两个互连的金属圆环,小金属环的电阻是大金属环电阻的二分之一,磁场垂直穿过大金属环所在区域。当磁感应强度随时间均匀变化时,在大环内产生的感应电动势为E,则a、b两点间的电势差为( ) A.E B.E C.E D.E

2、如图所示,在一均匀磁场中有一U形导线框abcd,线框处于水平面内,磁场与线框平面垂直,R为一电阻,ef为垂直于ab的一根导体杆,它可在ab、cd上无摩擦地滑动。杆ef及线框中导线的电阻都可不计。开始时,给ef一个向右的初速度,则( ) A.ef将减速向右运动,但不是匀减速,最后停止 B.ef将匀减速向右运动,最后停止 C.ef将匀速向右运动 D.ef将往返运动

3、一个闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中,设磁场方向向里为磁感应强度B的正方向,线圈中的箭头为电流I的正方向。线圈及线圈中感应电流I随时间变化的图线如图所示,则磁感应强度B随时间变化的图线可能是图中的( )

4、如图所示,垂直纸面的正方形匀强磁场区域内,有一位于纸面且电阻均匀的正方形导体框abcd,现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场,则导体框从两个方向移出磁场的两过程中( )

A.导体框中产生的感应电流方向相同 B.导体框中产生的焦耳热相同 C.导体框ad边两端电势差相同 D.通过导体框截面的电荷量相同

5、如图甲所示,MN左侧有一垂直纸面向里的匀强磁场。现将一边长为l、质量为m、电阻为R的正方形金属线框置于该磁场中,使线框平面与磁场方向垂直,且bc边与磁场边界MN重合。当t=0时,对线框施加一水平拉力F,使线框由静止开始向右做匀加速直线运动;当t=t0时,线框的ad边与磁场边界MN重合。图乙为拉力F随时间t变化的图线。求: (1)匀加速运动的加速度a和t0时刻线框的速率v的大小;

(2)磁场的磁感应强度B的大小;

(3)线框穿出磁场的过程中,通过线框的感应电量q。

6、如图甲所示,水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置,间距d=0.5m,电阻不计,左端通过导线与阻值R=2Ω的电阻连接,右端通过导线与阻值RL=4Ω的小灯泡L连接。在CDFE矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,CE长l=2m,有一阻值r=2Ω的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处。CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化规律如图乙所示。在t=0至t=4s内,金属棒PQ保持静止,在t=4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动。已知从t=0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中,小灯泡的亮度没有发生变化。求:

(1)通过小灯泡的电流;

(2)金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小。

1.【解析】选B。大金属环相当于电源,a、b两点间的电势差等于路端电压,而小金属环电阻占电路总电阻的,故Uab=E,B正确。 2.【解析】选A。ef向右运动,在闭合回路中产生感应电流,根据右手定则,ef棒的电流方向由f指向e,受安培力水平向左,故ef是向右做减速运动;由安培力F=BIL=

知,随速度v的减小,安培力减小,加

速度减小,故不可能做匀减速运动;当速度为零时,安培力为零,合外力为零,棒静止。故A正确。

3.【解析】选C、D。在线圈中感应电流的方向是顺时针为正,由其感应电流的图像可知线圈中开始的电流是逆时针方向,感应电流的磁场是垂直于纸面向外的,原磁场是向里的(正方向),则原磁场应是加强的,在B -t图像上的图线斜率为正值,经过T后,感应电流反向,说明原磁场是正向减弱或负向增强,图线的斜率为负值,再过T,图线的斜率为正值。所以C、D两图正确,A、B错误。

4.【解析】选A、D。由右手定则可得两种情况导体框中产生的感应

Blv2lB2l2v电流方向相同,A项正确;热量Q=IRt=()R×=,导体框产生

RvR2

BlvlBl2的焦耳热与运动速度有关,B项错误;电荷量Q=It=×=,电荷

RvR量与速度无关,电荷量相同,D项正确;以速度v拉出时,Uad=Blv,以速度3v拉出时,Uad=Bl〃3v,C项错误。

5.【解析】(1)由t=0时线框静止,则线框所受的合外力为拉力F0。 根据牛顿第二定律得a= (2分)

由匀变速直线运动的速度公式得t0时刻线框的速率 v=at0= (2分)

(2)t0时刻,由牛顿第二定律得3F0-F安=ma (2分)

F安=BIl (1分) I=

BlvR (1分)

解①②③④⑤式得 B=

1l (2分)

(3)线框穿出磁场的过程中,E==

(2分)

= ①②

③④⑤

⑥

⑦

⑧

(1分)

q=Δt=t0 (1分)

由⑥⑦⑧⑨式可解得q=lR 分) 答案：(1)

(2)

1l (3)

lR

6.【解析】(1)0～4s内,电路中的感应电动势 E=

=〃S=×0.5×2V=0.5V 此时灯泡中的电流 IL=

=

=

A=0.1 A (2)由于小灯泡亮度没有变化,故IL没变化。

根据E′=Bdv I′=

=

UL=I′〃

IL= 解得v=1m/s ⑨ (2

(3分)

(3分)

(2分) (3分) (3分)

(2分) (1分)

答案：(1)0.1 A (2)1 m/s

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库第三节 电磁感应规律的应用一在线全文阅读。