法拉第电磁感应定律练习题40道.docx

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法拉第电磁感应定律练习题40道

1、彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面，下图中穿过线圈的磁通量可能为零的是

2、伟大的物理学家法拉第是电磁学的奠基人，在化学、电化学、电磁学等领域都做出过杰出贡献，下列述中不符合历史事实的是（　　）

A．法拉第首先引入“场”的概念来研究电和磁的现象

B．法拉第首先引入电场线和磁感线来描述电场和磁场

C．法拉第首先发现了电流的磁效应现象

D．法拉第首先发现电磁感应现象并给出了电磁感应定律

3、如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量Φa和Φb大小关系为：

A.Φa＞Φb                              B.Φa＜Φb

C.Φa＝Φb                               D.无法比较

4、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

5、对于法拉第电磁感应定律，下面理解正确的是

A．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大

B．穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零

C．穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大

D．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大

6、如图所示，均匀的金属长方形线框从匀强磁场中以匀速V拉出，它的两边固定有带金属滑轮的导电机构，金属框向右运动时能总是与两边良好接触，一理想电压表跨接在PQ两导电机构上，当金属框向右匀速拉出的过程中，电压表的读数：

（金属框的长为a，宽为b，磁感应强度为B）

A．恒定不变，读数为BbV                      B．恒定不变，读数为BaV

C．读数变大                          D．读数变小

7、如图所示，平行于y轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动，经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，导体棒中的感应电动势ε与导体棒位置x关系的图像是

8、如图所示，一个高度为L的矩形线框无初速地从高处落下，设线框下落过程中，下边保持水平向下平动。

在线框的下方，有一个上、下界面都是水平的匀强磁场区，磁场区高度为2L，磁场方向与线框平面垂直。

闭合线圈下落后，刚好匀速进入磁场区，进入过程中，线圈中的感应电流I0随位移变化的图象可能是

9、如图所示，在一匀强磁场中有一U形导线框abcd，线框处于水平面，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，它可以在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将匀速向右运动

B．ef将往返运动

C．ef将减速向右运动，但不是匀减速

D．ef将加速向右运动

10、用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框、以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示。

在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud。

下列判断正确的是

A Ua＜Ub＜Uc＜Ud   B Ua＜Ub＜Ud＜Uc

C Ua＝Ub＜Uc＝Ud   D Ub＜Ua＜Ud＜Uc

11、穿过某线圈的磁通量随时间的变化关系如图所示，在线圈产生感应电动势最大值的时间段是

A．0～2s　　　  B．2～4s　　　   C．4～6s　　　  D．6～10s

12、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

13、如图所示，光滑绝缘水平桌面上有一矩形线圈abcd，当线圈进入一个有明显边界的匀强磁场前以速率v作匀速运动，当线圈完全进入磁场区域时，其动能恰好等于ab边进入磁场前时的一半，则

A．线圈cd边刚好离开磁场时恰好停止

B．线圈停止运动时，一部分在磁场中，一部分在磁场外

C．d边离开磁场后，仍能继续运动

D．因条件不足，以上三种情况均有可能

14、如图所示，长度相等、电阻均为r的三根金属棒AB、CD、EF，用导线相连，不考虑导线电阻。

此装置匀速进入匀强磁场的过程（匀强磁场宽度大于AE间距离），AB两端电势差u随时间变化的图像可能是

Ａ．　　　　　　 Ｂ．　　　　　　Ｃ．　　　　　　 Ｄ．

15、如图所示，同一平面的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好；匀强磁场的方向垂直纸面向里．导体棒的电阻可忽略．当导体棒向左滑动时，下列说确的是  （    ）

A．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到a

B．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到a

C．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到b

D．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b

16、如图所示，两平行的虚线间的区域存在着有界匀强磁场，有一较小的三角形线框abc的ab边与磁场边界平行，现使此线框向右匀速穿过磁场区域，运动过程中始终保持速度方向与ah边垂直．则下列各图中哪一个可以定性地表示线框在上述过程中感应电流随时间变化的规律？

（　　）

17、如图所示，LOO’L’为一折线，它所形成的两个角∠LOO’和∠OO’L‘均为450。

折线的右边有一匀强磁场，其方向垂直OO’的方向以速度v做匀速直线运动，在t=0时刻恰好位于图中所示的位置。

以逆时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流―时间（I―t）关系的是（时间以l/v为单位）（   ）

18、如图所示，水平方向的匀速磁场的上下边界分别是MN、PQ，磁场宽度为L。

一个边长为a的正方形导线框（L>2a）从磁场上方下落，运动过程中上下两边始终与磁场边界平行。

线框进入磁场过程中感应电流i随时间t变化的图象如图7所示，则线框从磁场中穿出过程中感应电流i随时间t变化的图象可能是图8中的哪一个

A．只可能是①    B.只可能是②    C.只可能是③   D.只可能是③④

19、如图甲所示,圆形线圈处于垂直于线圈平面的匀强磁场中,磁感应强度的变化如图乙所示.在t=0时磁感应强度的方向指向纸里,则在0―和―的时间,关于环中的感应电流i的大小和方向的说法,正确的是（   ）

      A．i大小相等,方向先是顺时针,后是逆时针

      B．i大小相等,方向先是逆时针,后是顺时针

      C．i大小不等,方向先是顺时针,后是逆时针

      D．i大小不等,方向先是逆时针,后是顺时针

20、如图所示，用一根均匀导线做成的矩形导线框abcd放在匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，ab、bc边上跨放着均匀直导线ef，各导线的电阻不可以忽略。

当将导线ef从ab附近匀速向右移动到cd附近的过程中（  ）

A.ef受到的磁场力方向向左

B.ef两端的电压始终不变

C.ef中的电流先变大后变小

D.整个电路的发热功率保持不变

评卷人

得分

二、填空题

（每空？

分，共？

分）

21、（6分）一个200匝、面积为20cm2的圆线圈，放在匀强磁场中，磁场方向与线圈平面成30o角，磁感应强度在0.05s由0.1T增加到0.5T，则初状态穿过线圈的磁通量是    Wb，在0.05s穿过线圈的磁通量的变化量是      wb，线圈中平均感应电动势的大小是     V。

22、4m长的直导体棒以3m/s的速度在0.05T的匀强磁场中作垂直于磁场的匀速运动，导体棒两端的感应电动势为          V。

23、一个500匡的线圈，其电阻为5Ω，将它与电阻为495Ω的电热器连成闭合电路．若在0.3s穿过线圈的磁匝量从0.03Wb均匀增加到0.09Wb，则线圈中产生的感应电动势为_______V，通立电热器的电流为_______A．

评卷人

得分

三、计算题

（每空？

分，共？

分）

24、一根直线水平的导线以10A的电流，由于该处的地磁场而受到0.2N的安培力作用。

如果使该导线在该处向安培力方向以某速度运动，恰能产生0.2V的感应电动势，那么其速度该为多大？

25、如图所示，在匀强磁场中竖直放置两条足够长的平行导轨，磁场方向与导轨所在平面垂直，磁感应强度大小为，导轨上端连接一阻值为R的电阻和电键S，导轨电阻不计，两金属棒a和b的电阻都为R，质量分别为和，它们与导轨接触良好，并可沿导轨无摩擦运动，若将b棒固定，电键S断开，用一竖直向上的恒力F拉a棒，稳定后a棒以的速度向上匀速运动，此时再释放b棒，b棒恰能保持静止。

（1）求拉力F的大小

（2）若将a棒固定，电键S闭合，让b棒自由下滑，求b棒滑行的最大速度

（3）若将a棒和b棒都固定，电键S断开，使磁感应强度从随时间均匀增加，经0.1s后磁感应强度增大到2时，a棒受到的安培力大小正好等于a棒的重力，求两棒间的距离h

26、两根光滑的足够长直金属导轨MN、M′N′平行置于竖直面，导轨间距为l，导轨上端接有阻值为R的电阻，如图所示。

质量为m、长度也为l、阻值为r的金属棒ab垂直于导轨放置，且与导轨保持良好接触，其他电阻不计。

导轨处于磁感应强度为B、方向水平向里的匀强磁场中，ab由静止释放，在重力作用下向下运动，求：

（1）ab运动的最大速度的大小；

（2）若ab从释放至其运动达到最大速度时下落的高度为h，此过程中金属棒中产生的焦耳热为多少？

27、如图所示，与导轨等宽的导体棒ab放在水平的导轨上，导体棒的质量为2Kg，导轨的宽度L=0.5m，放在磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面，当导体棒过5A的电流时，ab刚好向右做匀速运动。

求：

⑴导体棒受到的安培力有多大？

⑵导体棒受到的摩擦力有多大？

（3）若导体棒过的电流为10A时，导体棒获得的加速度多大？

28、一个300匝的线圈，穿过它的磁通量在0.03s由6×10-2Wb均匀地增大到9×10-2Wb。

求线圈中感应电动势的大小。

29、如图所示，匀强磁场的磁感强度为0.5T，方向垂直纸面向里，当金属棒ab沿光滑导轨水平向左匀速运动时，电阻R上消耗的功率为2w，已知电阻R=0.5，导轨间的距离，导轨电阻不计，金属棒的电阻r=0.1，求：

（1）金属棒ab中电流的方向。

（2）金属棒匀速滑动的速度

30、如图所示，水平面有一对平行放置的金属导轨M、N，它们的电阻忽略不计。

阻值为2Ω的电阻R连接在M、 N的左端。

垂直架在MN上的金属杆ab的阻值r=1Ω，它与导轨的接触电阻可以忽略。

整个装置处于竖直向上的匀强磁场之中。

给ab一个瞬时冲量，使ab杆得到p=0.25kgŸm/s的动量，此时它的加速度为a=5m/s2。

若杆与轨道间摩擦因数为μ=0.2，求此时通过电阻R的电流强度。

31、如图B-6所示，绝缘台上放有两个金属触片M、N，其上架一根长为0.2m、质量为0.01kg的导体棒，匀强磁场方向垂直纸面向里，大小为0.5T．先让一容量为1000μF的电容器C在400V直流电源上充好电，后将电容器C两极引线分别同时接触M和N，导体棒能跳起一定高度h，这时去测C两端的电压值为0V，求h的大小．（g取10m/s2）

评卷人

得分

四、多项选择

（每空？

分，共？

分）

32、如图所示，水平面上固定一对足够长的平行光滑金属导轨，导轨的左端连接一个电容器，导轨上跨接一根电阻为R的金属棒ab，其他电阻忽略不计，整个装置置于竖直向下的匀强磁场中.起初金属棒ab以恒定速度v向右运动，突然遇到外力作用停止运动，随即又撤去外力.此后金属棒ab的运动情况是

A．ab向右做初速度为0的加速运动

B．ab先向右加速运动，后继续向右减速运动

C．因为无电流，ab将始终不动

D．ab先向右做加速运动，后继续向右做匀速运动

33、如图甲所示，两平等虚线之间是磁感应强度为B．方向垂直纸面向里的匀强磁场区域，宽度为2l。

一边长为l的正方形线框abcd，沿垂直于虚线向右的方向以速度匀速安全无害磁场区域，t=0时线框的cd边刚好与磁场的左边界重合。

设u0=Blv，则在图乙中能正确反映线框中a．b两点间电热差uab随线框cd边的位移x（t=0时，x=0）变化的图线是

34、如图所示，在光滑水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，如图所示，PQ为两个磁场的边界，磁场围足够大。

一个边长为a，质量为m，电阻为R的正方形金属线框垂直磁场方向，以速度v从图示位置向右运动，当线框中心线AB运动到PQ重合时，线框的速度为，则

A．此时线框中的电功率为

B．此时线框的加速度为

C．此过程通过线框截面的电量为

D．此过程回路产生的电能为

35、粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其右边界与正方形线框的bc边平行，现使线框以速度v匀速平移出磁场，如图所示，则在移出的过程中

A．电势差绝对值相等的是ab边和dc边

B．电势差绝对值相等的是ad边和bc边

C.电势差绝对值最大的是bc边

D．电势差绝对值最大的是ad边

36、如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面向里，磁场边界竖直，宽度为2L，bcd是用金属丝做成的边长为L的正方形闭合线框，cd边与磁场边界重合，线框由图示位置起以水平速度v匀速穿过磁场区域．在这个过程中，关于出两点间的电压U随时间变化的图像正确的是

37、在水平面有一固定的U型裸金属框架，框架上放置一根重金属杆ab，金属杆与框架接触电阻不计，整个装置放在竖直方向的匀强磁场中，如图所示：

A.   只有当磁场方向向上且增强，ab杆才可能向左移动

B.   只有当磁场方向向下且减弱，ab杆才可能向右移动

C.   无论磁场方向如何，只要磁场减弱，ab杆才有向右移动的可能

D.   当磁场变化时，ab杆中一定有电流产生，但它不一定移动

38、如图甲所示，等离子体气流由左方连续以速度v0射入P1和P2两平行板间的匀强磁场中，磁场的方向垂直纸面向里，直导线ab通过电阻和导线与P1、P2相连接，线圈A通过电阻和导线与直导线cd连接．线圈A有图乙所示的变化磁场，且磁场B的正方向规定为向左，则下列叙述正确的是

A．0～1sab、cd导线互相排斥       B．1～2sab、cd导线互相吸引

C．2～3sab、cd导线互相吸引       D．3～4sab、cd导线互相排斥

39、穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图像分别如图甲、乙、丙、丁所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是（ ）

     A．图甲中回路产生的感应电动势恒定不变

     B．图乙中回路产生的感应电动势一直在变大

     C．图丙中回路在0～t1时间产生的感应电动势大于在t1～t2时间产生的感应电动势      

     D．图丁中回路产生的感应电动势先变小再变大

40、钢制单摆小球用绝缘细线悬挂，置于如图所示的匀强磁场中

将小球拉离平衡位置由静止释放，经足够长的运动时间后，

以下说确的是（忽略空气阻力）           （    ）

A、多次往返后，最后静止在平衡位置

B、多次往返后，部分机械能转化为能

C、最后小球在磁场中一直振动

D、最后小球在磁场中振动的过程中，通过最低点时合外力总是为零

参考答案

一、选择题

1、AB

2、C

3、A

4、D

5、D

6、C

7、A

8、D

9、C

10、B

11、C

12、D

13、C

14、C

15、B

本题考查右手定则的应用。

根据右手定则，可判断PQ作为电源，Q端电势高，在PQcd回路中，电流为逆时针方向，即流过R的电流为由c到d，在电阻r的回路中，电流为顺时针方向，即流过r的电流为由b到a。

当然也可以用楞次定律，通过回路的磁通量的变化判断电流方向。

16、D

17、D

18、C

19、A

20、A

二、填空题

21、（共6分）  10-4 Wb，    4×10-4  wb，       1.6  V。

（每空2分）

22、0.6

23、100、0.2

三、计算题

24、BLI=0.2  BL=0.02  E=BLV  V=E/BL=10m/s

25、

（1）棒作切割磁感线运动，产生感应电动势，有：

（1）

棒与棒构成串联闭合电路，电流强度为

（2）

棒、棒受到的安培力大小为

             （3）

依题意，对棒有   （4）

对棒有          （5）

解得

也可用整体法直接得

（2）棒固定、电键S闭合后，当棒以速度下滑时，棒作切割磁感线运动，产生感应电动势，有：

                 （6）

棒与电阻R并联，再与棒构成串联闭合电路，电流强度为

（7）

棒受到的安培力与棒重力平衡，有          （8）

由

（1）―（5）可解得：

              （9）

解（6）―（9），得

（3）电键S断开后，当磁场均匀变化时，产生的感应电动势为

                 （10）

                  （11）

依题意，有           （12）

由（10）―（12）及（9）解得：

26、

（1）设ab上产生的感应电动势为E，回路中的电流为I，

电路总电阻为R+r，则最后ab以最大速度匀速运动，有

                                                                              ①

由闭合电路欧姆定律有                                         ②

                                                                              ③

由①②③方程解得                                       ④

（2）设在下滑过程中整个电路产生的焦耳热为Q1，ab棒上产生的焦耳热为Q2，则由能量守恒定律有：

                                                                ⑤

又有                                                                ⑥

联立④⑤⑥解得：

27、解：

（1） F=BIL=0.8×5×0.5=2N

（2） f=F=2N

（3） F’=BI’L=0.8×10×0.5=4N

a=（F’-f）/m=1m/s2

28、300V

29、⑴a→b     ⑵v=6m/s

30、0.5A

31、电容器C在400V直流电源上充好电后带电量q=CU               ①

通过回路放电时，产生的电流为I.则导体棒受到的安培力F=BIL②

设放电时间为t，则由动量定理得Ft=mv                                   ③

且电容器放电时有q=It      ④

联立①②③④式可解得

v==4m/s

则h==0.8m.

【试题分析】

四、多项选择

32、B

33、B

34、C

35、AD

36、B

37、CD

BD解析：

根据左手定则可知，两平行板的上板38、P1带正电，ab直导线中的电流由a到b，在0~2s线圈A中有恒定电流，方向由C到D，根据安培定则和左手定则判断ab、cd导线互相吸引，在2~4s线圈A中有恒定电流，方向由D到C，根据安培定则和左手定则判断ab、cd导线互相排斥．

39、CD

40、BC