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1、法拉第电磁感应定律练习题一、选择题一、选择题1关于感应电动势大小的下列说法中,正确的是 A线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大B线圈中磁通量越大,产生的感应电动势一定越大C线圈放在磁感强度越强的地方,产生的感应电动势一定越大D线圈中磁通量变化越快,产生的感应电动势越大2及x 轴夹角为 30的匀强磁场磁感强度为 B(图 1),一根长l 的金属棒在此磁场中运动时始终及 z 轴平行,以下哪些情况可在棒中得到方向相同、大小为 Blv 的电动势 A以 2v 速率向+x 轴方向运动B以速率 v 垂直磁场方向运动3如图2,垂直矩形金属框的匀强磁场磁感强度为B。导体棒ab 垂直线框两长边搁在框
2、上,ab 长为 l。在t 时间内,ab 向右匀速滑过距离 d,则 4单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转轴垂直于磁场,若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图 3 所示 A线圈中 O 时刻感应电动势最大B线圈中 D 时刻感应电动势为零C线圈中 D 时刻感应电动势最大D线圈中 O 至 D 时间内平均感电动势为 0.4V5一个 N 匝圆线圈,放在磁感强度为 B 的匀强磁场中,线圈平面跟磁感强度方向成 30角,磁感强度随时间均匀变化,线圈导线规格不变,下列方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是 A将线圈匝数增加一倍B将线圈面积增加一倍C将线圈半径增加一倍D适当改变线圈的取向6如图 4 所示,圆环 a
3、 和圆环 b 半径之比为 21,两环用同样粗细的、同种材料的导线连成闭合回路,连接两圆环电阻不计,匀强磁场的磁感强度变化率恒定,则在 a 环单独置于磁场中和 b 环单独置于磁场中两种情况下,M、N 两点的电势差之比为 A41第 1 页B14C21D127沿着一条光滑的水平导轨放一个条形磁铁,质量为M,它的正前方隔一定距离的导轨上再放质量为 m 的铝块。给铝块某一初速度 v 使它向磁铁运动,下述说法中正确的是(导轨很长,只考虑在导轨上的情况)A磁铁将及铝块同方向运动D铝块的动能减为零8如图 5 所示,相距为 l,在足够长度的两条光滑平行导轨上,平行放置着质量和电阻均相同的两根滑杆ab 和 cd,
4、导轨的电阻不计,磁感强度为 B 的匀强磁场的方向垂直于导轨平面竖直向下,开始时,ab 和 cd都处于静止状态,现 ab 杆上作用一个水平方向的恒力 F,下列说法中正确的是 Acd 向左运动 Bcd 向右运动Cab 和 cd 均先做变加速运动,后作匀速运动Dab 和 cd 均先做交加速运动,后作匀加速运动9如图 6 所示,RQRS 为一正方形导线框,它以恒定速度向右进入以 MN 为边界的匀强磁场,磁场方向垂直线框平面,MN 线及线框的边成 45角,E、F 分别为 PS 和 PQ 的中点,关于线框中的感应电流 A当 E 点经过边界 MN 时,感应电流最大B当 P 点经过边界 MN 时,感应电流最大
5、C当 F 点经过边界 MN 时,感应电流最大D当 Q 点经过边界 MN 时,感应电流最大10如图7 所示,平行金属导轨的间距为d,一端跨接一阻值为R 的电阻,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于平行轨道所在平面。一根长直金属棒及轨道成 60角放置,且接触良好,则当金属棒以垂直于棒的恒定速度 v 沿金属轨道滑行时,其它电阻不计,电阻 R 中的电流强度为 A.Bdv/Rsin60B.Bdv/RC.Bdvsin60/RD.Bdvcos60/Rooo11如图 8 中,闭合矩形线框 abcd 位于磁感应强度为 B 的匀强磁中,ab 边位于磁场边缘,线框平面及磁场垂直,ab 边和 bc 边分别用 L1 和
6、 L2。若把线框沿 v 的方向匀速拉出磁场所用时间为t,则通过框导线截面的电量是 ABI1L2/Rt B.BL1L2/R C.BI1L2/Rt D.BI1L2二、填空题二、填空题第 2 页1212、如图 9 大环半径是小金属环的 2 倍。穿过大环的磁通量变化率为/t 时,大环中的感应电动势为。穿过小环中的磁通量变化率也为/t 时,小环中感应电动势为_。13AB 两闭合线圈为同样导线绕成且均为 10 匝,半径rA=2rB,内有如图10 所示的有理想边界的匀强磁场,若磁场均匀减小,则 A、B 环中的感应电动势之比AB=_,产生的感应电流之比 IAIB_。14如图 11 所示,线圈内有理想边界的磁场
7、,当磁场均匀增加时,有一带电粒子静止于平行板(两板水平放置)电容器中间,则此粒子带_电,若线圈的匝数为 n,平行板电容器的板间距离为 d,粒子的质量为m,带电量为 q,则磁感应强度的变化率为_(设线圈的面积为 S)15一导体棒长l=40cm,在磁感强度B=0.1T 的匀强磁场中作切割磁感线运动,运动的速度v=5.0ms,若速度方向及磁感线方向夹角=30,则导体棒中感应电动势的大小为_V,此导体棒在作切割磁感线运动时,若速度大小不变,可能产生的最大感应电动势为_V16如图 12 所示,在一个光滑金属框架上垂直放置一根长 l=0.4m的金属棒 ab,其电阻 r=0.1框架左端的电阻 R=0.4垂直
8、框面的匀强磁场的磁感强度 B=0.1T当用外力使棒 ab 以速度 v=5ms 右移时,ab 棒中产生的感应电动势=_,通过 ab 棒的电流 I=_ab 棒两端的电势差 Uab=_,在电阻 R 上消耗的功率 PR_,在 ab棒上消耗的发热功率 PR=_,切割运动中产生的电功率 P=_17将一条形磁铁插入螺线管线圈。第一次插入用 0.2 秒,第二次插入用 1 秒,则两次线圈中电流强度之比为_,通过线圈的电量之比为_,线圈放出的热量之比为_。18正方形导线框abcd,匝数为10 匝,边长为20cm,在磁感强度为0.2T 的匀强磁场中围绕及 B 方向垂直的转轴匀速转动,转速为 120rmin。当线框从
9、平行于磁场位置开始转过 90时,线圈中磁通量的变化量是_wb,线圈中磁通量平均变化率为_wbs,平均感应电动势为_V。三、计算题三、计算题19图 13 各情况中,电阻 R=0.l,运动导线的长度都为 l=0.05m,作匀速运动的速度都为 v=10ms除电阻 R 外,其余各部分电阻均不计匀强磁场的磁感强度B=0.3T试计算各情况中通过每个电阻 R 的电流大小和方向20如图 14,边长 l=20cm 的正方形线框 abcd 共有 10 匝,靠着墙角放着,线框平面及地面的夹角=30。该区域有磁感应强度 B=0.2T、水平向右的匀强磁场。现将cd 边向右一拉,ab 边经 0.1s 着地。在这个过程中线
10、框中产生的感应电动势为多少?21用粗细均匀的绝缘导线制成一个圆环,在圆环用相同导线折成一个内接正方形。将它们放入一个均匀变化的匀强磁场,磁场方向和它们所在的平面垂直。问(1)圆环中和正方形中的感应电动势之比是多少?(2)若圆环中产生的感应电流为22mA,则正方形回路中的感应电流有多大?第 3 页22.如图 15 所示,金属圆环的半径为r,电阻的值为2R。金属杆oa 一端可绕环的圆心 O 旋转,另一端a 搁在环上,电阻值为 R。另一金属杆 ob 一端固定在 O 点,另一端 b 固定在环上,电阻值也是 R。加一个垂直圆环的磁感强度为 B 的匀强磁场,并使 oa 杆以角速度匀速旋转。如果所有触点接触
11、良好,ob 不影响 oa 的转动,求流过 oa 的电流的范围。23如图 16,光滑金属导轨互相平行,间距为 L,导轨平面及水平面夹角为。放在一个范围较大的竖直向上的磁感强度为 B 的匀强磁场中。将一根质量为 m 的金属棒 ab 垂直导轨搁在导轨上。当 ab 最后在导轨上以 v 匀速下滑时,及导轨相连的小灯炮 D 正好正常发光,若不计导轨、金属棒 ab 的电阻,则D 的额定功率为多少?灯丝此时的电阻为多少?24如图 17 所示,匀强磁场 B=0.1T,金属棒 AB 长 0.4m,及框架宽度相同,电阻为R=1/3,当金属棒以 5ms 的速度匀速向左运动时,求:(1)流过金属棒的感应电流多大?(2)
12、若图中电容器 C 为 0.3F,则充电量多少?25如图18 所示,平行金属导轨的电阻不计,ab、cd 的电阻均为R,长为 l,另外的电阻阻值为 R,整个装置放在磁感强度为 B 的匀强磁场中,当 ab、cd 以速率 v 向右运动时,通过 R 的电流强度为多少?法拉第电磁感应定律练习题答案法拉第电磁感应定律练习题答案一、选择题一、选择题1D 2A、D 3C 4A、B、D 5C、D 6C 7A、B 8B、D9B 10A11B二、填空题二、填空题12E 1311,1214负,mgdnqs 150.06V,0.12V160.2V,0.4A,0.16V,0.064W,0.016W,0.08W1751,11,51 180.008,0.064,0.64三、计算题三、计算题19a0 b3A 从左向右 C1.5A,从上向下 d1A,从下向上200.4V 212,0.5mA23mgvsin,(BLcos)v(mgsin)240.2A,410 C 252BLv3R-82第 4 页