高中物理研究电磁感应现象试题

金属圆环半径r₁=10m，内有半径为r₂=的圆形磁场磁感强度随时间的变化关系如图乙，金属圆环与电容C、电阻及平行金属板MN如图甲连接，金属圆环电阻为r₀=2Ω，R₁＝R₃＝3Ω，R₂＝R₅＝2Ω，R₄＝7Ω，紧靠MN的右侧有一个与水平方向夹角为37°、长为L=2.0m的粗糙的倾斜轨道AB，通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连，出口为水平轨道DE，整个轨道除AB以外都是光滑的。其中AB与BC轨道以微小圆弧相接。一个绝缘带电小球以初速度V₀=4.0m/s从MN左侧紧靠上极板（不接触）水平飞入,从A点飞出电场速度恰好沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下。已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数u=0.50。（g取10m/s²，sin37°="0.60," cos37°="0.80)" ,
（1）平行金属板MN两端电压是多少？
（2）为了让小物块不离开轨道，并且能够滑回倾斜轨道AB，则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件？
（3）按照（2）的要求，小物块进入轨道后可以有多少次通过圆轨道上距水平轨道高为0.01m的某一点。

如图所示，条形磁铁用细线悬挂在O点。O点正下方固定一个水平放置的铝线圈。让磁铁在竖直面内摆动，下列说法中正确的是 （    ）

A．在一个周期内，线圈内感应电流的方向改变2次

B．磁铁始终受到感应电流磁场的斥力作用

C．磁铁所受到的感应电流对它的作用力始终是阻力

D．磁铁所受到的感应电流对它的作用力有时是阻力有时是动力

（1 5分）如图所示，abcd一个边长为L，电阻为R的正方形金属线框，从图示位置自由下落，下落L后开始进入宽度也为L、磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场且恰好匀速下落。磁场的正下方2L处还有一个宽度未知、磁感应强度大小未知、方向垂直纸面向外的水平条形有界匀强磁场（如图），金属线框abcd穿过这个磁场时也恰好做匀速直线运动。已知线框在穿过磁场的过程中产生的电能全部转化为焦耳热。求：

（1）未知磁场的磁感应强度大小；
（2）线框在穿过这两个磁场的过程中产生的总焦耳热；
（3）定性画出线框中的电流 I 随线框下落的高度h变化的I--h图象（规定顺时针方向为电流正方向）

如图所示，用三条细线悬挂的金属圆环，金属环粗细均匀、单位长度的质量为2．5g，三条细线呈对称分布，稳定时金属环面水平，在金属环正下方放有一个圆柱形磁铁，磁铁的中轴线OO’垂直于金属环面且通过其圆心O，测得金属环所在处磁感应强度大小为0．5T，与竖直方向成30⁰角。现在要使金属环各部分所受安培力的合力竖直向上且恰好等于其自身的重力，则在金属环中通过的电流大小至少为（取g="1" 0m／s²）                                          

A．0．01 A        B．0．2 A、      C．0．05A         D．0．1A

如图14所示，两条足够长的互相平行的光滑金属导轨位于水平面内，距离为L=0.5m．在导轨的一端接有阻值为0.8Ω的电阻R，在x≥0处有一与水平面垂直的匀强磁场，磁感应强度B=1T．一质量m=0.2kg的金属杆垂直放置在导轨上，金属直杆的电阻是r=0.2Ω，其他电阻忽略不计，金属直杆以一定的初速度v₀=4m/s进入磁场，同时受到沿x轴正方向的恒力F=3.5N的作用，在x=6m处速度达到稳定．求：
（1）金属直杆达到的稳定速度v₁是多大？
（2）从金属直杆进入磁场到金属直杆达到稳定速度的过程中，电阻R上产生的热量是多大？通过R的电量是多大？

一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈通过中性面时（  ）

A．线圈平面与磁感线方向垂直

B．通过线圈的磁通量达到最大值

C．通过线圈的磁通量变化率达到最大值

D．线圈中的电动势为零

如图所示，通电直导线右边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面，若使线框逐渐远离（平动）通电导线，则穿过线框的磁通量将   （    ）

A．逐渐增大

B．逐渐减小

C．保持不变

D．不能确定

如图甲所示，质量为m、电阻为R的矩形线圈平放在光滑水平面上，矩形线圈ab、bc边分别长为L和2L，足够大的有界匀强磁场垂直于水平面向下，线圈一半在磁场内，另一半在磁场外，磁感应强度为B₀。t= 0时刻磁感应强度开始均匀减小，线圈中产生感应电流，并在磁场力作用下开始运动，v-t图象如图乙所示，图中斜向虚线为v-t图线上O点的切线，标出的t₁、t₂、v₀为已知量。求：
（1）t=0时刻线圈的加速度；
（2）磁感应强度的变化率；
（3）t₂时刻矩形线圈回路的电功率。

如图所示，固定的水平光滑金属导轨，间距为L，左端接有阻值为R的电阻，处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m的导体棒与固定弹簧相连，放在导轨上，导轨与导体棒的电阻均可忽略。初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有水平向右的初速度v₀，在沿导轨来回往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。
（1）求初始时刻导体棒受到的安培力。
（2）若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时，弹簧的弹性势能为E_p，则这一过程中安培力所做的功W为多少？
（3）导体棒来回往复运动，最终将静止于何处？从导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q为多少？

如图所示，矩形线圈处于匀强磁场中，当磁场分别按图（1）图（2）两种方式变化时，t₀时间内线圈产生的电能及通过线圈某一截面的电量分别用W₁、W₂、q₁、q₂表示，则下列关系式正确的是（ ）
                        

A．W1= W2 q1= q 2

B．W1>W2q1= q 2

C．W1< W2q1< q 2

D．W1> W2q 1> q 2

下列各图画出了通电导体产生的磁场方向，正确的是

如图所示，在光滑的水平面上，有竖直向下的匀强磁场，分布在宽度为L的区域里，现有一边长为a(a<L)的正方形闭合线圈刚好能穿过磁场，则线框在滑进磁场过程中产生的热量Q₁与滑出磁场过程中产生的热量Q₂之比为  (    )

A．1：1

B．2：1

C．3：1

D．4：1

如图甲是录音机的录音电路原理图，乙是研究自感现象的实验电路图，丙是光电传感的火灾报警器的部分电路图，丁是电容式话筒的电路原理图，下列说法正确的是

A．甲图中录音机录音时，由于话筒的声电转换，线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场

B．乙图电路开关断开瞬间，灯泡会突然闪亮一下，并在开关处产生电火花

C．丙图电路中，当有烟雾进入罩内时，光电三极管上就会因烟雾的散射而有光的照射，表现出电阻的变化

D．丁图电路中，根据电磁感应的原理，声波的振动会在电路中产生变化的电流

如图所示，在水平地面下有一条沿东西方向铺设的水平直导线，导线中通有自东向西的稳定且强度较大的直流电流。现用一闭合的检测线圈（线圈中串有灵敏电流计，图中未画出）检测此通电直导线的位置，若不考虑地磁场的影响，在检测线圈位于水平面内，从距直导线很远处由北向南沿水平地面通过导线的上方并移至距直导线很远处的过程中，俯视检测线圈，其中的感应电流的方向是（     ）

A．先顺时针后逆时针

B．先逆时针后顺时针

C．先顺时针后逆时针，然后再顺时针

D．先逆时针后顺时针，然后再逆时针

如图所示，AOC是光滑的直角金属导轨，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，ab是一根金属直棒，如图立在导轨上,b端靠近0点。它从静止开始在重力作用下运动，运动过程中b端始终在OC上，a端始终在A0上，直到ab完全落在OC上。整个装置放在一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，则ab棒在运动过程中（      ）

A．感应电流方向始终是b→a

B．感应电流方向先是ba,后变为ab

C．棒受磁场力方向与ab垂直，如图中箭头所示方向

D．棒受磁场力方向与ab垂直，开始如图中箭头所示方向，后来变为与箭头所示方向相反