精练十四电磁感应电路图象机械制造电气技术_高等教育-工学.pdf

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1、精练十四 电磁感应电路、图象【考点提示】电磁感应现象、楞次定律、右手定则法拉第电磁感应定律【命题预测】本专题命题点是电磁感应定律、楞次定律、右手定则及感应电流图象。高考认证 一、选择题 1.在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图 1 所示，当磁场的磁感应强度 B随时间 t 如图 2 变化时，图 3 中正确表示线圈中感应电动势 E变化的是 2如图 4 所示，两根相距为l的平行直导轨ab、cd、b、d 间连有一固定电阻 R，导轨电阻可忽略不计。MN为放在 ab 和 cd 上的一导体杆，与 ab 垂直，其电阻也为 R。整个装置处于匀强磁场中，磁感应

2、强度的大小为 B，磁场方向垂直于导轨所在平面（指向图中纸面内）。现对MN施力使它沿导轨方向以速度v（如图）做匀速运动。令 U表示 MN两端电压的大小，A流过固定电阻 R的感应电流由 b 到 d B流过固定电阻 R的感应电流由 d 到 b C流过固定电阻 R的感应电流由 b 到 d D流过固定电阻 R的感应电流由 d 到 b 3.如图所示，在x0 的区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xy平面（纸面）向里。具有一定电阻的矩形线框abcd位于xy平面内，线框的ab边与y轴重合。令线框从t=0 的时刻起由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流I（取逆时针方向的电流为正）随时间t的变化图

3、线It图可能是下图中的哪一个？（）4.两圆环 A、B置于同一水平面上,其中 A为均匀带电绝缘环,B 为导体环.当 A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B 中产生如图所示方向的感应电流,则()(A)A可能带正电且转速减小 (B)A可能带正电且转速增大(C)A可能带负电且转速减小 (D)A可能带负电且转速增大 5.如图 4 所示，ab为一金属杆，它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，可绕a点在纸面内转动；S为以a为圆心位于纸面内的金属圆环；在杆转动过程中，杆的b端与金属环保持良好接触；A为电流表，其一端与金属环相连，一端与a点良好接触。当杆沿顺时针方向转动时，某时刻ab杆的位置如图，则此时

4、刻（）A.有电流通过电流表，方向由；作用于ab的安培力向右 B.有电流通过电流表，方向由；作用于ab的安培力向左 C.有电流通过电流表，方向由；作用于ab的安培力向右 D.无电流通过电流表，作用于ab的安培力为零 6.图中MN、GH为平行导轨，AB、CD为跨在导轨上的两根横杆，导轨和横杆均为导体。有匀强磁场垂直于导轨所在平面，方向如下图。用I表示回路中的电流（）A.当AB不动而CD向右滑动时，I0 且沿顺时针方向 B.当AB向左、CD向右滑动且速度大小相等时，I0 C.当AB、CD都向右滑动且速度大小相等时，I0 D.当AB、CD都向右滑动，且AB速度大于CD时，I0 且沿逆时针方向 7.一匀

5、强磁场，磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正，在磁场中有一细金属圆环;线圈平面位于纸面内,如图 13-15(a)所示,现令磁感强度B随时间t变化，先按图 13-15(b)中所示的oa图线变化，后来又按图线bc和cd变化，令、分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小，、分别表示对 是电磁感应定律楞次定律右手定则及感应电流图象高考认证一选择题在竖直向上的匀强磁场中水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈规定线圈中感应电流的正方向如图所示当磁场的磁感应强度随时间如图变化时图中正确表示线圈中体杆与垂直其电阻也为整个装置处于匀强磁场中磁感应强度的大小为磁场方向垂直于导轨所在平面指向图中纸面内现对施力使它沿导轨

6、方向以速度如图做匀速运动令表示两端电压的大小流固定电阻的感应电流由到流固定电阻的感应直于平面纸面向里具有一定电阻的矩形线框位于平面内线框的边与轴重合令线框从的时刻起由静止开始沿轴正方向做匀加速运动则线框中的感应电流取逆时针方向的电流为正随时间的变化图线图可能是下图中的哪一个两圆环置于同(A)，沿逆时针方向，沿顺时针方向(B)，沿逆时针方向，沿顺时针方向(C)，沿顺时针方向，沿逆时针方向(D)，沿顺时针方向，沿顺时针方向 二、非选择题 8.如图所示，半径为R、单位长度电阻为的均匀导体圆环固定在水平面上，圆环中心为O.匀强磁场垂直水平面方向向下，磁感B.平行径MON的导体杆，沿垂直于杆的方向向右运

7、动.杆的电阻可以忽略不计，圆环接触良好.某时刻，杆的位置如图，aOb=2，速度为v.求此时刻在杆上安培力的大小.答案 F=9.如图所示，两条相互平行的光滑金属导轨位于水平距离为l=0.2 米，在导轨的一端接有阻值为R=0.5 欧的电阻，在x0 处有一与水平面垂直的均匀磁场，磁感应强度B=0.5 特斯拉.一质量为m=0.1 千克的金属直杆垂直放置在导轨上，并以v0=2 米/秒的初速度进入磁场，在安培力和一垂直于杆的水平外力F的共同作用下做匀速直线运动，加速度大小为a=2 米/秒2、方向与初速度方向相反.设导轨和金属杆的电阻都可以忽略，且接触良好.求：（1）电流为零时金属杆所处的位置；（2）电流为

8、最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小和方向；（3）保持其他条件不变，而初速度v0取不同值，求开始时F的方向与初速度v0 取值的关系.答案（1）x=/2a=1（米）（2）向右运动时F+f=ma F=maf=0.18（牛）方向与x轴相反 向左运动时Ff=ma F=ma+f=0.22（牛）方向与x轴相反 （3）当v00 方向与x轴相反 当v0maR/B2l2=10 米/秒时，F0 方向与x轴相同 10.半径为a的圆形区域内有均匀磁场，磁感强度为B0.2 T，磁场方向垂直纸面向里.半径为b的金属圆环与磁场同心地放置，磁场与环面垂直，其中a=0.4 m，b=0.6 m.金属环上分别接有灯L1、L2，

9、两灯的电阻均为R02，一金属棒MN与金属环接触良好，棒与环的电阻均忽略不计.是电磁感应定律楞次定律右手定则及感应电流图象高考认证一选择题在竖直向上的匀强磁场中水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈规定线圈中感应电流的正方向如图所示当磁场的磁感应强度随时间如图变化时图中正确表示线圈中体杆与垂直其电阻也为整个装置处于匀强磁场中磁感应强度的大小为磁场方向垂直于导轨所在平面指向图中纸面内现对施力使它沿导轨方向以速度如图做匀速运动令表示两端电压的大小流固定电阻的感应电流由到流固定电阻的感应直于平面纸面向里具有一定电阻的矩形线框位于平面内线框的边与轴重合令线框从的时刻起由静止开始沿轴正方向做匀加速运动则线框中

10、的感应电流取逆时针方向的电流为正随时间的变化图线图可能是下图中的哪一个两圆环置于同（1）若棒以v0=5 m/s 的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径OO的瞬时（如图所示）MN中的电动势和流过灯L1的电流.（2）撤去中间的金属棒MN，将右面的半圆环OL2O以OO为轴向上翻转 90，若此时磁场随时间均匀变化，其变化率为B/t=（4/）T/s，求L1的功率.答案 （1）1B2av=0.2 0.8 50.8 V I11/R0.8/2 0.4 A （2）2/t0.5 a 2B/t0.32 V P1=(2/2)2/R=1.28 102 W 11.如图所示，固定于水平桌面上的金属框架cdef，处在竖直

11、向下的匀强磁场中，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦滑动.此时adeb构成一个边长为l的正方形.棒的电阻为r，其余部分电阻不计，开始时磁感强度为B0.（1）若从t=0 时刻起，磁感强度均匀增加，每秒增量为k，同时保持棒静止.求棒中的感应电流.在图上标出感应电流的方向.（2）在上述（1）情况中，始终保持棒静止，当t=t1秒末时需加的垂直于棒的水平拉力为多大？（3）若从t0 时刻起，磁感强度逐渐减小，当棒以恒定速度v向右作匀速运动时，可使棒中不产生感应电流，则磁感强度应怎样随时间变化（写出B与t的关系式）？答案（1）感应电流 I=方向：逆时针（2）（3）B=12.如图 13-28 所示，空间存在垂直于

12、纸面的均匀磁场，在半径为a的圆形区域内、外，磁场方向相反，磁感强度的大小均为B.一半径为b，电阻为R的圆形导线环放置在纸面内，其圆心与圆形区域的中心重合.在内外磁场同时由B均匀地减小到零的过程中，通过导线截面的电量q=.答案：1A 2A 3D 4BC 5A 6C 7BD 是电磁感应定律楞次定律右手定则及感应电流图象高考认证一选择题在竖直向上的匀强磁场中水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈规定线圈中感应电流的正方向如图所示当磁场的磁感应强度随时间如图变化时图中正确表示线圈中体杆与垂直其电阻也为整个装置处于匀强磁场中磁感应强度的大小为磁场方向垂直于导轨所在平面指向图中纸面内现对施力使它沿导轨方向以速度如图做匀速运动令表示两端电压的大小流固定电阻的感应电流由到流固定电阻的感应直于平面纸面向里具有一定电阻的矩形线框位于平面内线框的边与轴重合令线框从的时刻起由静止开始沿轴正方向做匀加速运动则线框中的感应电流取逆时针方向的电流为正随时间的变化图线图可能是下图中的哪一个两圆环置于同