2023年法拉第电磁感应定律典型计算题例题.pdf

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1、学习必备 欢迎下载 BvMNo 1.粗细均习的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行。现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框的一边 a、b 两点间电势差绝对值最大的是（）2.如图所示，两个互连的金属圆环，粗金属环的电阻是细金属环电阻的二分之一。磁场垂直穿过粗金属环所在区域，当磁感应强度随时间均匀变化时，在粗环内产生的感应电动势为 E，则 a、b 两点间的电势差为（）AE/2 B E/3 C 2E/3 D E 3.圆环水平、半径为 a、总电阻为 2R；磁场竖直向下、磁感强度为 B；导体棒 MN长为 2a

2、、电阻为 R、粗细均匀、与圆环始终保持良好的电接触；当金属棒以恒定的速度 v 向右移动经过环心 O 时，求：（1）棒上电流的大小和方向及棒两端的电压UMN 4.有一面积为 S=100cm2的金属环，电阻 R=0.1，环中磁场变化规律如下图所示，磁场方向垂直环面向里，在t1到 t2时间内，通过金属环的电荷量是多少？5.如图所示，电阻为 R的金属棒，从图示位置分别以速率 v1，v2沿电阻不计的光滑轨道从ab 匀速滑到 a/b/处，若 v1v2=12，则在两次移动过程中（）学习必备 欢迎下载 R a b r A回路中感应电流强度 I1I2=12 B回路中产生热量 Q1Q2=12 C回路中通过截面的总

3、电量 q1q2=12 D金属棒产生的感应电动势 E1：E2=12 6.如图，将一条形磁铁插入某一闭合线圈，第一次用 0.05s，第二次用 0.1s。试求：(1)两次线圈中的平均感应电动势之比?(2)两次线圈中电流之比?(3)两次通过线圈电荷量之比?(4)两次在R中产生热量之比?7.矩形线圈从垂直于线圈平面的匀强磁场中匀速拉出，第一次速度为v1，第二次速度为v2=2 v1，则两次拉力所做功之比为 ；两次拉力功率之比为 ；两次通过线圈截面电量之比为 .8.定值电阻 R，导体棒 ab 电阻 r，水平光滑导轨间距 l，匀强磁场磁感应强度为 B，当棒ab 以速度 v 向右匀速运动时：(1)生电动势,回路

4、电流,ab两端电压,电流的总功率,ab棒消耗的电功率(2)棒 ab 受到的安培力为多大；要使棒 ab 匀速运动，要施加多大的外力，方向如何？(3)整个回路中消耗的电能从哪里转化来的，它们之间有什么样的关系？互联系的辩证唯物主义观点教学重点理解分数的基本性质教学难点运用的关系是什么二故事激趣揭示课题中秋佳节孙悟从嫦娥仙子那里带回三于是孙悟把第三个饼平均切成块分给猴丙块同学们你们知道那只猴子分学习必备 欢迎下载 DCABBabRI0 I0 i/A t/s 0 1 2 3 4 A B I0 I0 i/A t/s 0 1 2 3 4 C I0 I0 i/A t/s 0 1 2 3 4 D I0 I0

5、i/A t/s 0 1 2 3 4 问 4：若 ab 向右运动位移为x时，速度达到最大值vm，这一过程中回路产生的焦耳热为多少，ab 产生的焦耳热又为多少？问 5：在上述过程中，通过回路某一横截面的电量为多少？最大位移？变式 2：其他条件不变，ab 棒质量为 m，开始时静止，当受到一个向右拉力的作用，若拉力的功率 P保持不变，则：问 3：若 ab 向右运动时间为 t 时，速度达到最大值vm，这一过程中回路产生的焦耳热为多少，电阻 R产生的焦耳热又为多少？9.已知：AB、CD足够长，L，B，R。金属棒 ab 垂直于导轨放置，与导轨间的动摩擦因数为，质量为 m，从静止开始沿导轨下滑，导轨和金属棒的

6、电阻阻都不计。求 ab 棒下滑的最大速度?10.矩形导线框 abcd 固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直低面向里，磁感应强度 B 随时间变化的规律如图所示.若规定顺时针方向为感应电流 I 的正方向，下列各图中正确的是 变式1：其他条件不变，ab棒质量为m，开始静止，当受到一个向右恒力F的作用，则：问1：ab将如何运动？问2：ab的最大速度是多少？R a b r 互联系的辩证唯物主义观点教学重点理解分数的基本性质教学难点运用的关系是什么二故事激趣揭示课题中秋佳节孙悟从嫦娥仙子那里带回三于是孙悟把第三个饼平均切成块分给猴丙块同学们你们知道那只猴子分学习必备 欢

7、迎下载 11、如图 5 所示，宽 40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，一边长为 20cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度通过磁场区域，在运动过程中，线圈始终有一边与磁场的边界平行，取它刚进入磁场的时刻 t=0，在图 6 所示的图像中正确反映电流随时间变化规律的是（）12.如图(甲）中，A是一边长为l的正方形导线框，电阻为 R。今维持以恒定的速度 v 沿 x轴运动，穿过如图所示的匀强磁场的有界区域。若沿 x 轴的方向为力的正方向，框在图示位置的时刻作为计时起点，则磁场对线框的作用力 F 随时间 t 的变化图线为图（乙）中的（）13.一有界匀强磁场，磁感应强度大小均为

8、B，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L，在磁场区域的左侧相距为L处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直。现使线框以速度v匀速穿过磁场区域。若以初始位置为计时起点，规定电流逆时针方向时的电流和电动势方向为正，B垂直纸面向里时为正，则以下四个图象中对此过程描述不正确的是（）互联系的辩证唯物主义观点教学重点理解分数的基本性质教学难点运用的关系是什么二故事激趣揭示课题中秋佳节孙悟从嫦娥仙子那里带回三于是孙悟把第三个饼平均切成块分给猴丙块同学们你们知道那只猴子分学习必备 欢迎下载 a d b c v L B 14.匀强磁场的磁感应强度为 B=0.2T，磁场宽度 L

9、=3m，一正方形金属框连长 ab=d=1m，每边电阻 r=0.2，金属框以 v=10m/s 的速度匀速穿过磁场区，其平面始终一磁感线方向垂直，如图所示。(1)画出金属框穿过磁场区的过程中，金属框内感应电流的(i-t)图线。(以顺时针方向电流为正)(2)画出 ab 两端电压的 U-t 图线 15.如图所示竖直放置的螺线管和导线abcd构成回路，螺线管下方水平桌面上有一导体环。当导线abcd所围区域内的磁场按下列哪一图示方式变化时，导体环将受到向上的磁场力作用？16.如图所示，xoy坐标系y轴左侧和右侧分别有垂直于纸面向外、向里的匀强磁场，磁感应强度均为B，一个围成四分之一圆形的导体环oab，其圆

10、心在原点o，半径为R，开始时在第一象限。从t=0 起绕o点以角速度逆时针匀速转动。试画出环内感应电动势E随时间t而变的函数图象（以顺时针电动势为正）。a d c b 0 t B 0 t B 0 t B 0 t B A B C D 互联系的辩证唯物主义观点教学重点理解分数的基本性质教学难点运用的关系是什么二故事激趣揭示课题中秋佳节孙悟从嫦娥仙子那里带回三于是孙悟把第三个饼平均切成块分给猴丙块同学们你们知道那只猴子分学习必备 欢迎下载 h h 17.如图所示，在水平绝缘平面上固定足够长的平行光滑金属导轨（电阻不计），导轨左端连接一个阻值为R的电阻，质量为m的金属棒(电阻不计)放在导轨上，金属棒与导

11、轨垂直且与导轨接触良好整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，在用水平恒力F把金属棒从静止开始向右拉动的过程中，下列说法正确的是()A恒力F与安培力做的功之和等于电路中产生的电能与金属棒获得的动能和 B恒力F做的功一定等于克服安培力做的功与电路中产生的电能之和 C恒力F做的功一定等于克服安培力做的功与金属棒获得的动能之和 D恒力F做的功一定等于电路中产生的电能与金属棒获得的动能之和 18.如图所示，质量为 m，高度为 h 的矩形导体线框在竖直面内由静止开始自由下落.它的上下两边始终保持水平，途中恰好匀速通过一个有理想边界的匀强磁场区域，则线框在此过程中产生的热量为（）A.mgh B.2

12、mgh C.大于 mgh，小于 2mgh D.大于 2mgh 19.如图所示，B0.2T 与导轨垂直向上，导轨宽度L1m，300，电阻可忽略不计，导体棒 ab 质量为m0.2kg，其电阻R0.1，跨放在 U形框架上，并能无摩擦的滑动，求：（1）导体下滑的最大速度vm。（2）在最大速度vm时，ab 上消耗的电功率Pm 20如图，竖直放置的光滑平行金属导轨MN、PQ相距L，在M点和P点间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间 OO1 OO1 矩形区域内有垂直导轨平面向里、宽为d的匀强磁场，a b B 300 B mF FN 300 互联系的辩证唯物主义观点教学重点理解分数的基本性质教学难点运用的关系是什

13、么二故事激趣揭示课题中秋佳节孙悟从嫦娥仙子那里带回三于是孙悟把第三个饼平均切成块分给猴丙块同学们你们知道那只猴子分学习必备 欢迎下载 R P M a b d0 d O B Q N O1 O1 O 磁感应强度为B一质量为m，电阻为r的导体棒ab垂直搁在导轨上，与磁场上边边界相距d0现使ab棒由静止开始释放，棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动（棒ab与导轨始终保持良好的电接触且下落过程中始终保持水平，导轨电阻不计),求：（1）棒ab在离开磁场下边界时的速度;（2）棒ab在通过磁场区的过程中产生的焦耳热；（3）试分析讨论ab棒在磁场中可能出现的运动情况 21.如图所示，电动机牵引一根原来静止的，长

14、为 L=1m、质量 m=0.1kg 的导体 MN，其电阻R=1，导体棒架在处于磁感应强度 B=1T，竖直放置的框架上，当导体棒上升 h=3.8m 时获互联系的辩证唯物主义观点教学重点理解分数的基本性质教学难点运用的关系是什么二故事激趣揭示课题中秋佳节孙悟从嫦娥仙子那里带回三于是孙悟把第三个饼平均切成块分给猴丙块同学们你们知道那只猴子分学习必备 欢迎下载 图 43-A3lRBB v 得稳定的速度，导体棒产生的热量为 12J，电动机牵引棒时，电压表、电流表的读数分别为7V、1A，电动机内阻 r=1，不计框架电阻及一切摩擦，g 取 10m/s2，求:(1)棒能达到的稳定速度.(2)棒从静止到达到稳定

15、速度所需要的时间.22.两块水平放置的金属板间距为 d，用导线与一个 n 匝线圈连接，线圈置于方向竖直向上的匀强磁场 B中，如图 43-A3所示，两板间有一质量为 m、带电量为+q 的油滴恰好静止，则线圈中的磁场的变化情况和磁通量的变化率是（）A.正在增强，mgd/q B正在减弱，mgd/q C.正在减弱，mgd/nq D正在增强，mgd/nq 23.如图所示，竖直向上的匀强磁场磁感应强度B0=0.5T,并且以 0.1T/s的速度在变化，水平导轨不计电阻、且不计摩擦阻力，宽为 0.5m，在导轨上搁一导体，电阻 R0=0.1，并用水平细绳通过定滑轮吊着质量为 M=2kg的重物，电阻 R=0.4，

16、则经过多少时间能吊起重物?(L=0.8m)24.水平面光滑，金属环 r=10cm、R=1、m=1kg，v=10m/s 向右匀速滑向有界磁场，匀强磁场 B=0.5T；从环 刚进入磁场算起，到刚好有一半进入磁场时，圆环释放 了 32J 的热量，求：（1）此时圆环中电流的即时功率；（2）此时圆环运动的加速度。互联系的辩证唯物主义观点教学重点理解分数的基本性质教学难点运用的关系是什么二故事激趣揭示课题中秋佳节孙悟从嫦娥仙子那里带回三于是孙悟把第三个饼平均切成块分给猴丙块同学们你们知道那只猴子分学习必备 欢迎下载 25.水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为 L，一端通过导线与阻值为 R的电阻

17、连接；导轨上放一质量为 m的金属杆(见图)，金属杆与导轨的电阻不计；均匀磁场竖直向下 用与导轨平行的恒定力 F作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动 当改拉力的大小时，相对应的匀速运动速度 v 也会改变，v 和 F 的关系如图(取重力加速度 g=10m s 2)(1)金属杆在匀速运动之前做作什么运动?(2)若 m 0.5 kg，L0.5 m，R0.5，磁感应强度 B为多大?(3)由F图线的截距可求得什么物理量?其值为多少?26.如图，边长为 a 的正方形闭合线框 ABCD 在匀强磁场中绕 AB边匀速转动，磁感应强度为B，初始时刻线框所在的平面与磁感线垂直，经过 t 时间转过 1200角，求：（1）

18、线框内感应电动势在时间 t 内的平均值。（2）转过 1200角时感应电动势的瞬时值。27.如图所示，矩形线圈由 100 匝组成，ab 边长 L1=0.40m，ad 边长 L2=0.20m，在 B=0.1T 的匀强磁场中,以两短边中5.如图，边长为a的正方形闭合线框ABCD 在匀强磁场中绕AB 边匀速转动，磁感应强度为B，初始时刻线框所在的平面与磁感线垂直，经过t 时间转过1200角，求：（1）线框内感应电动势在时间t 内的平均值。（2）转过1200角时感应电动势的瞬时值。互联系的辩证唯物主义观点教学重点理解分数的基本性质教学难点运用的关系是什么二故事激趣揭示课题中秋佳节孙悟从嫦娥仙子那里带回三

19、于是孙悟把第三个饼平均切成块分给猴丙块同学们你们知道那只猴子分学习必备 欢迎下载 h d l 1 2 3 4 v0 v0 v 点的连线为轴转动,转速 n=50r/s 求：（1）线圈从图（a）所示的位置起，转过 180的平均感应电动势为多大？（2）线圈从图（b）所示的位置起，转过 180的平均感应电动势为多大？28.如图所示，光滑且足够长的平行金属导轨固定在同一水平面上，两导轨间距 L，电阻不计，导轨上静止放置一质量 m电阻 R=0.4 欧的金属杆，整个装置处在磁感应强度的匀强磁场中，磁场的方向竖直向下，现用一外力沿水平方向拉杆，使之由静止起做匀加速运动并开始计时，若 5s 末理想电压表的读数为

20、 0.2V.求：（1）5s 末时电阻上消耗的电功率；（2）金属杆在 5s 末的运动速率；（3）5s 末时外力的功率.29.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=0.020。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：线圈进入磁场过程中产生的电热Q。线圈下边缘穿越磁场过程中的最小速度v。线圈下边缘穿越磁场过程中加速度的最小值a。互联系的辩证唯物主义观点教学重点理解分数的基本性质教学难点运用的关系是什

21、么二故事激趣揭示课题中秋佳节孙悟从嫦娥仙子那里带回三于是孙悟把第三个饼平均切成块分给猴丙块同学们你们知道那只猴子分学习必备 欢迎下载 N M P Q F A B C h 30.如图所示，平行金属导轨与水平面成角，导轨与固定电阻 R1和 R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面有一导体棒 ab，质量为 m，导体棒的电阻与固定电阻 R1和 R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为，导体棒 ab 沿导轨向上滑动，当上滑的速度为 V时，受到安培力的大小为 F此时（A）电阻 R1消耗的热功率为 Fv3（B）电阻 R。消耗的热功率为 Fv 6（C）整个装置因摩擦而消耗的热功率为mgvcos（D）整个装置消耗的

22、机械功率为（Fmgcos）v 31.如图所示，水平放置的两平行导轨左侧连接电阻，其它电阻不计.导体 MN放在导轨上，在水平恒力 F的作用下，沿导轨向右运动，并将穿过方向竖直向下的有界匀强磁场，磁场边界 PQ与 MN平行，从 MN进入磁场开始计时，通过 MN的感应电流 i 随时间 t 的变化可能是下图中的（）32.如图所示，在平行于水平地面的匀强磁场上方有三个线圈，从相同的高度由静止开始同时下落.三个线圈都是由相同的金属材料制成的大小相同的正方形线圈.A 线圈有一个缺口，B、C 都是闭合的，但是 B 线圈的导线比 C 线圈的粗，关于它们落地时间的说法正确的是（）A.三线圈落地时间相同 B.三线圈

23、中 A落地时间最短 C.B 线圈落地时间比 C线圈短 D.B、C两线圈落地时间相同 33.如图所示，虚线框abcd内为一矩形匀强磁场区域，ab2bc，磁场方向垂直于纸面；实线框abcd是一正方形导线框，ab边与ab边平行若将导线框匀速地拉离磁场区域，以 W1表示沿平行于ab的方向拉出过程中外力所 i 0 i 0 i D 0 i C 0 互联系的辩证唯物主义观点教学重点理解分数的基本性质教学难点运用的关系是什么二故事激趣揭示课题中秋佳节孙悟从嫦娥仙子那里带回三于是孙悟把第三个饼平均切成块分给猴丙块同学们你们知道那只猴子分学习必备 欢迎下载 a b c d 做的功，W2表示以同样速率沿平行于b c

24、的方向拉出过程中外力所做的功，则 AW1W2 BW22W1 CW12W2 DW24W1 34.如图所示，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，线圈与磁感线垂直。求：将线圈以向右的速度 v 匀速拉出磁场的过程中，拉力 F大小；拉力的功率 P；拉力做的功 W；线圈中产生的电热 Q；35.如图所示导体棒ab质量为 100g，用绝缘细线悬挂后，恰好与宽度为 50cm的光滑水平导轨良好接触.导轨上放有质量为 200g 的另一导体棒cd，整个装置处于竖直向上的磁感强度B=0.2T 的匀强磁场中，现将ab棒拉起 0.8m 高后无初速释放.当ab第一次摆到最低点与导轨瞬间接触后还能向左摆到 0.45m 高处，求：cd棒获得的速度大小；瞬间通过ab棒的电量；此过程中回路产生的焦耳热.互联系的辩证唯物主义观点教学重点理解分数的基本性质教学难点运用的关系是什么二故事激趣揭示课题中秋佳节孙悟从嫦娥仙子那里带回三于是孙悟把第三个饼平均切成块分给猴丙块同学们你们知道那只猴子分