1、電磁感應典型題（2017）1. （多選）邁克爾.法拉第是英國物理學家，他在電磁學方面做出很多重要貢獻。如圖是法拉第做成的世界上第一臺發電機模型的原理圖。將銅盤放在磁場中，讓磁感線垂直穿過銅盤，在a、b兩處用電刷將導線分別與銅盤的邊緣和轉軸良好接觸。逆時針轉動銅盤（沿磁場方向看），就可以使閉合電路獲得電流，讓小燈泡發光。則 Aa端電勢低，b端電勢高B如轉速變為原來的2倍，則感應電動勢也變為原來的2倍C如轉速變為原來的2倍，則流過燈泡的電流變為原來的4倍D如順時針轉過銅盤，則小燈泡不會發光2. （多選）如圖所示，傾角為的光滑斜面上端放置一矩形導線框abcd ，ab邊的邊長為L1，ad邊的邊長為L2

2、，導線框的質量為m，電阻為R，斜面上ef線和gh線(ef、gh平行底邊)之間有垂直斜面向上的勻強磁場，磁感應強度為B，ef和gh的距離為L3 （L3L2）。如果導線框從靜止釋放，恰能加速進入磁場，勻速離開磁場，導線 框的ab邊始終平行于底邊。則下列說法正確的是 A.導線框進入磁場的過程中速度增大得越來越快 B.導線框進入磁場過程中，感應電流的方向為abcda C.導線框勻速離開磁場所經歷的時間為 D.導線框進入磁場過程中產生的焦耳熱Q1大于離開磁場過程 中產生的焦耳熱Q23（2013全國卷I）如圖，在水平面（紙面）內有三根相同的均勻金屬棒ab、ac和MN，其中ab、ac在a點接觸，構成“V”字

3、型導軌。空間存在垂直于紙面的均勻磁場。用力使MN向右勻速運動，從圖示位置開始計時，運動中MN始終與bac的平分線垂直且和導軌保持良好接觸。下列關于回路中電流i與時間t的關系圖線，可能正確的是abcMNitOitOitOitO4如圖，直角三角形金屬框abc放置在勻強磁場中，磁感應強度大小為B，方向平行于ab邊向上。當金屬框繞ab邊以角速度逆時針轉動時，a、b、c三點的電勢分別為Ua、Ub、Uc已知bc邊的長度為l下列判斷正確的是AUa> Uc，金屬框中無電流BUb >Uc，金屬框中電流方向沿a-b-c-aC，金屬框中無電流D，金屬框中電流方向沿a-c-b-a 5紙面內兩個半徑均為R的

4、圓相切于O點，兩圓形區域內分別存在垂直紙面的勻強磁場，磁感應強度大小相等、方向相反，且不隨時間變化。一長為2R的導體桿OA繞過O點且垂直于紙面的軸順時針勻速旋轉，角速度為，t0時，OA恰好位于兩圓的公切線上，如圖所示。若選取從O指向A的電動勢為正，下列描述導體桿中感應電動勢隨時間變化的圖像可能正確的是tEOAtEOBtEOCtEODOASABMN6（多選）如圖所示，鐵芯上有兩個線圈A和B線圈A跟電源相連，LED（發光二極管，具有單向導電性）M和N并聯后接線圈B兩端圖中所有元件均正常，則AS閉合瞬間，A中有感應電動勢BS斷開瞬間，A中有感應電動勢CS閉合瞬間，M亮一下，N不亮DS斷開瞬間，M和N

5、二者均不亮7.導線環及圓形勻強磁場區域的半徑均為R，磁場方向與導線環所在平面垂直。當導線環 從圖示位置沿兩圓心連線勻速穿過磁場區域的過程中，導線環中感應電流i隨時間t的 變化關系如圖所示，規定逆時針方向的感應電流為正。其中最符合實際的是8. （多選）如圖所示的正方形線框abcd邊長為L，每邊電阻均為r，在垂直于紙面向里，磁感應強度為B的勻強磁場中繞cd軸以角速度勻速轉動，c、d兩點與一阻值為r的電阻相連，各表均可視為理想表，導線電阻不計，則下列說法中正確的是 A線框abcd產生的電流為交變電流 B當S斷開時，電壓表的示數為零 C當S斷開時，電壓表的示數為 D當S閉合時，電流表的示數為9.（多選

6、）如圖，單匝矩形導線框abcd與勻強磁場垂直，線框電阻不計線框繞與cd邊重合的固定轉軸以恒定角速度從圖示位置開始勻速轉動，理想變壓器匝數比為n1：n2開關S斷開時，額定功率為P的燈泡L1正常發光，電流表示數為I，電流表內阻不計，下列說法正確的是線框中產生的電流為正弦式交變電流線框從圖中位置轉過時，感應電動勢瞬時值為燈泡L1的額定電壓等于如果閉合開關S，則電流表示數變大10. （2012深圳二模）(18 分)如圖所示，兩根半徑為光滑的圓弧軌道間距為L ,電阻不計，在其上端連有一阻值為R0的電阻，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度為B.現有一根長度稍大于L、質量為m、電阻為R的金屬棒從軌

7、道的頂端PQ處開始下滑，到達軌道底端MN時對軌道的壓力為2mg,求：(1 )棒到達最低點時電阻R0兩端的電壓；(2)棒下滑過程中產生R0的熱量；(3)棒下滑過程中通過R0的電量.11.（12分）如圖所示，水平固定的閉合導軌分別由平行的直軌和同心半圓形導軌構成，兩軌間距離均為d，同心圓的內圓半徑均為d.兩軌間充滿勻強磁場，磁感應強度的大小為B，方向垂直紙面向里，內外兩條軌道間用導線和電阻為R的電阻連接，其他電阻可忽略.一根導體棒在兩軌道上滑動，棒在平行直軌道上垂直導軌做勻速直線運動，速度大小為v；棒在圓弧導軌上勻速轉動，棒與外圓軌道接觸點的線速度大小為v，運動中棒的延長線始終過圓心O1或O2。求

8、：(1)當棒在圓弧導軌上運動時，電阻R兩端的電壓U；(2)棒在平直導軌上移動距離為L的過程中，電阻R產生的焦耳熱Q.12（2014廣州一模）（18分）如圖，勻強磁場垂直銅環所在的平面，導體棒a的一端固定在銅環的圓心O處，另一端緊貼圓環，可繞O勻速轉動通過電刷把銅環、環心與兩豎直平行金屬板P、Q連接成如圖所示的電路，R1、R2是定值電阻帶正電的小球通過絕緣細線掛在兩板間M點，被拉起到水平位置；合上開關K，無初速度釋放小球，小球沿圓弧經過M點正下方的N點到另一側已知：磁感應強度為B；a的角速度大小為，長度為l，電阻為r；R1=R2=2r，銅環電阻不計；P、Q兩板間距為d；帶電的質量為m、電量為q；

9、重力加速度為g求：（1）a勻速轉動的方向； R1NOaKldR2B（2）P、Q間電場強度E的大小；（3）小球通過N點時對細線拉力T的大小13（20分）如圖甲所示，在粗糙的水平面上有一滑板，滑板上固定著一個用粗細均勻的導線繞成的正方形閉合線圈，匝數N=10，邊長L=0.4m，總電阻R=1，滑板和線圈的總質量M=2kg，滑板與地面間的動摩擦因數=0.5，前方有一長4L、高L的矩形區域，其下邊界與線圈中心等高，區域內有垂直線圈平面的水平勻強磁場，磁感應強度大小按如圖乙所示的規律變化，現給線圈施加一水平外力，使線圈以速度v =0.4m/s勻速通過矩形磁場，t=0時刻，線圈右側恰好開始進入磁場重力加速度

10、g=10m/s2求：（1）t=0.5s時線圈中通過的電流；（2）線圈全部進入磁場區域前的瞬間所需外力的大小；（3）線圈穿過圖中矩形區域過程中外力所做的功0.5013t/sB/T乙甲14、如圖所示，光滑的金屬導軌間距為L，導軌平面與水平面成角，導軌下端接有阻值為R的電阻，質量為m的金屬細桿ab與絕緣輕彈簧相連靜止在導軌上，彈簧勁度系數為k，上端固定，彈簧與導軌平面平行，整個裝置處在垂直于導軌平面斜向上的勻強磁場中，磁感應強度為B。現給桿一沿導軌向下的初速度v0，桿向下運動至速度為零后，再沿導軌平面向上運動達最大速度，大小為v1，然后減速為零，再沿導軌平面向下運動一直往復運動到靜止（導軌與金屬細桿

11、的電阻忽略不計）。試求：（1）細桿獲得初速度瞬間，通過R的電流大小；（2）當桿速度為v1時離最初靜止時位置的距離L1；（3）桿由初速度v0開始運動直到最后靜止，電阻R上產生的焦耳熱Q。15、如圖,兩根足夠長的光滑固定平行金屬導軌與水平面成角,導軌間距為d,兩導體棒a和b與導軌垂直放置,兩根導體棒的質量都為m、電阻都為R,回路中其余電阻不計.整個裝置處于垂直于導軌平面向上的勻強磁場中,磁感應強度的大小為B,在時刻使a沿導軌向上作速度為v的勻速運動,同時將b由靜止釋放,b經過一段時間后也作勻速運動.已知(1)若使導體棒b靜止在導軌上,導體棒a向上運動的速度v多大?(2)若a在平行于導軌向上的力F作

12、用下,以v1=2m/s的速度沿導軌向上勻速運動,試導出F與b的速率v2的函數關系式并求出v2的最大值;(3)在(2)中,當t=2s時,b的速度達到5.06m/s, 2s內回路中產生的焦耳熱為13.2J, 求該2s內力F做的功(結果保留三位有效數字)123456789ABBCACCABCCACDABD10.解：（1）到達最低點時，設棒的速度為v，由牛頓第二定律得：得2分2分2分（2）由能量轉化和守恒得： 6分（3）電量6分11(12分)解：（1）根據題意,棒在圓弧軌上滑行角速度為 根據法拉第電磁感應定律 由幾何知識可知 聯立，得R兩端的電壓 （2）根據法拉第電磁感應定律，棒在直軌上滑行產生的感應

13、電動勢 通過電阻的電流 又 根據焦耳定律 聯立，得 評分參考：式各2分，式各1分。12（18分）解析：（1）依題意，小球從水平位置釋放后，能沿圓弧向下擺動，故小球受到電場力的方向水平向右，P板帶正電，Q板帶負電。由右手定則可知，導體棒a順時針轉動。（2分）（2）導體棒a轉動切割磁感線，由法拉第電磁感應定律得電動勢大小： （2分，若缺中間推導式只得1分）由閉合電路歐姆定律： （2分）由歐姆定律可知，PQ的電壓為：UPQ （2分）故PQ間勻強電場的電場強度大小： （2分）聯立，代入R1R22r，可得：（2分）（3）設細繩長度為L，小球到達N點時速度為v，由動能定理可得： （2分）又 （2分）由得： （2分）【評分說明：第（1）問給2分，若在圖中標明方向且正確也可，若答“從圖示位置向上轉動”或“從圖示位置向右轉動”也可；各2分。共18分。】13(1)線框切割磁感線V A (2)線框因勻速運動將要全部進入前右邊導線所受向左的總安培力：N 上邊導線所受向下的總安培力：N 滑動摩擦力N 故拉力：F= F1+f =10.8N （3