电磁感应典型例题集锦

3必得3必得欢迎下载电磁感应典型例题集锦【例题1］图为地磁场磁感线的示意图，在北半球的地磁场的竖直分量向下，飞机在我国的上空匀速航行，机翼保持水平，飞行高度不变。由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差，设飞行员左方机翼末端处的电势为U1,右方机翼未端的电势为U2OA.若飞机从西向东飞，U1比与高B.若飞机从东向西飞，与比U1高C.若飞机从南往北飞，U1比与高D.若飞机从北捕飞，U2比U1高金属飞机水平飞行相当于导体切割磁感缆，由右手定则可以确定:在北半球，飞机不论沿任何方向水平飞行，都是飞机的左翼电势5高.飞机的右翼电势行低.8Kac【例题2】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》不能确定直导线磁场的分布是不均匀的，离导线越远磁感强度越小.答案B【例题3】如边长为0.2m的正方形导线框abcd斜靠在墙上，线框平面与地面成30°角，该区域有一水平向右的匀强磁场，磁感应强度为0.5T,如图所示。因受振动线框在0.1s内滑跌至地面，这过程中线框里产生的感应电动势的平均值为一。【例题4】关于自感现象，下列说法中正确的是：A.对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈中产生的自感电动势也越大B.对于同一线圈，当电流变化越快时，其自感系数也越大^线圈中产生的自感电动势越大，则其自感系数一定较大D.感应电流有可能和原电流的方向相同非才必得非才必得欢迎下载非才必得非才必得欢迎下载解析由干自身电流变化引起的电磁感应现象，叫自感现象.自感电动势的大小与磁通量变化率有关.电流变化越快，自感电动势越大.自感系数大小与线圈的自身构造有关.如；线圈长度,横截面积、有无钱心,与电流变化无关.答案口【例题5】用力拉导线框使导线框匀速离开磁场这一过程如图所示，下列说法正确的是：A.线框电阻越大，所用拉力越小B.拉力做的功减去磁场力所做的功等于线框产生的热量C.拉力做的功等于线框的动能D对同一线框，快拉与慢拉所做的功相同，线框产生的热量也相同【例题6】如右图所示，线圈由A位置开始下落，在磁场中受到的磁场力有一如果总小于它的重力，则它在A、B、C、D四个位置（B、D位置恰好线半在磁场中）时，加速度关系为：

有一A.aA>aB>ac>aDC.aA.aA>aB>ac>aDC.aA=ac>aD>aBD.aA=ac>aB=aD月口—乂照丈x田mx【例题7】如图所示，槽中有两铜棒，左侧液面下有5.6x10-3gFe，溶液为足量的CuSO4。两铜棒上分别由两导线接在导轨ab两端，导轨足够长，导轨ac、eg两段光滑且有垂直向里的大小为2T的磁场。ce间无磁场但粗糙，长为2m，且卜=0.9。导轨宽1m，导轨上有质量为1kg的静止金属棒MN,电阻为2。。设开关闭合时开始反应，反应时电流恒定，且MN到达c点时Fe正好反应完且此时MN已匀速运动一段时间，当MN到达c点时，打开开关，到ef时又闭合开关，从ef开始经2sMN静止。求最后池中右侧铜棒的质量增加了多少？ff«r开始时池中为原电池=Fe2*,Oi2*+2fr=Cu,所以F七反应产生电荷量6=19.2C.因为电流恒定।所以/=单=裳=1。4设匀速时棒速度为切，有；E=RL阪=应所以耽=矍-=T：：=lOm/s.现段时、速、/=/加宫=91+灯=9m/£设到e点时速度为W,<Vt}2-Va=2flJh100-va=2x9x2^v=8m/s.【例题8】有一种磁性加热装置，其关键部分由焊接在两个等大的金属圆环上的n根间距相等的平行金属条组成，成“鼠笼”状。如图所示，每根金属条的长度为L，电阻为R，金属环的直径为D，电阻不计，图中虚线所示的空间范围内存在着磁感强度为B的匀强磁场，磁场的宽度恰好等于“鼠笼”金属条的间距。当金属环以角速度3绕两圆环的圆心的轴OO'旋转时，始终有一根金属条在垂直切割磁感线。“鼠笼”的转动由一台电动机带动，这套设备的效率为n,求电动机输出的机械功率。Q【例题9】如图所示，闭合的单匝线圈在匀强磁场中以角速度3绕中心轴OO'逆时针匀速转动。已知：线圈边长ab=cd=L1=0.20m,bc=da=L2=0.10m，线圈的电阻R=0.050。，角速度3=300rad/s匀强磁场的磁感应强度B=0。50T,方向与转轴OO'垂直，规定当线圈平面与B垂直，并且ab边在纸面(即过OO'轴平行于B的平面)前时开始计算线圈的转角仇(i)当e=3t=30°时线圈中感应电动势的大小，方向如何？线圈所受的磁力矩的大小、方向如何？(2)这时作用在线圈上的安培力的即时功率等于多少？(3)要维持线圈做匀速转动，除磁力矩外还必须另有外力矩M外作用在线圈上。写出M外随时间t变化的关系式，并以t为横坐标，M外为纵坐标，画出M外随时间t变化的图线。外3必美3必美欢迎下载3必美3必美欢迎下载3必得3必得欢迎下载【例题10】对楞次定律的理解下面说法中不正确的是：A.应用楞次定律本身只能确定感应电流的磁场方向B.应用楞次定律确定感应电流的磁场方向后，再由安培定则确定感应电流的方向G楞次定律所说的“阻碍”是指阻碍原磁场的变化，因而感应电流的磁场方向也可能与原磁场方向相同口才楞次定律中〃阻碍”二字的含义是指感应电流的磁场与原磁场的方向相反“阻用R二字的含义是当解t量增加时，感应电流的磁场与原则的方向相反《当磁通量减少时.感应电流的磁场与原磕场的方向相同.*阻碍”不是阻止.也不是相反.答案C【例题】如图所示，固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd，各边长为1,其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝，其余三边均为电阻可忽略的铜线。磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。现有一与ab段的材料、粗细、长度都相同的电阻丝PQ架在导体框上，如图所示，PQ以恒定速度口从ad滑向bc，当滑过］l的距离时,通过”段电阻丝的电流多大？方向如何？【例题12］如图所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流，有一矩形线框与导线在同一平面。在下列情况中线圈产生感应电流的是：A.导线中电流变大B.线框向右平动C.线框向下平动D线框以ab边为轴转动E.线框以直导线为轴转动解析对A选项，因1增大而引起导线周围的磁场增强，使线框的磁通量增大，故A正确,对H选项，因离开导践越远，磁感线分布越就，因此线框向右平动时，穿过线框的磁通量变小，故B正确.对。选项，由图可知线框平动时穿过线框唯通量不变，故C错.对D选项,可用一些存殊位置来分析，线框在如图所示的位置时穿过线框的磁通量最大，当线框以就边为轴转过时，穿过线框的磁通量减小，因此可以判定以他为轴时破通量一定变化，故D正确.对E选项，线框毙直导线转动时，在任何一个位置穿过的磁感线条数均不变，因此无感应电流，樨错.等*ABD【例题13］如图所示，、=1<2=R3=R4=10。，E=12V,内阻不计。ab是一根裸导线，两端套在两根延伸在匀强磁场中的裸导线上。磁场的磁感应强度B=0.5T,ab长L=0.5m,电阻不计，可以自由滑动。⑴当S断开时，求电流表和电压表示数。⑵当S闭合的瞬间，ab被卡住不动，求电流表和电压表的示数，以及ab所受的磁场力。⑶当ab自由滑动后，它将向什么方向运动？电流表和电压表的示数如何变化？请做定性说明。⑷当电压表示数逐渐接近12V时，电流表的示数将怎样？ab的速度最后将趋向多大？⑸限制ab的速度在16m/s，求电压表和电流表的示数。非才必得非才必得欢迎下载非才必得非才必得欢迎下载WW£断开时、电路为断路.而后闭合时，将有电清清过劭―若M被卡住'则不产生感应电动势；若油自由运动，产生一个感应电动势且与原电路电源电动势方向相反,由于砧的运动而引起电路裁量的变化，反过来又使处的运动受到影响，最终将出现稳定的状态.答案⑴电压表示数12V,电流表示数为零.(2)也流表示数Q3A,电压表示数6V.0.075N.(3)如受向右的安培力从静止开始加速运动-产生反电动势fE总减小f电流减小f安培力破小f尸安=嗝，油将匀速运动.电流表示数减小r电压表示敏增jibE12BLOJxO.5(曾电压表示数接近12¥时，电流表示数趋近于零，E12BLOJxO.5为12%设此时2的速度为VanM^=5Zvmivm==48m/s.(5)曲口6很的速度运动时，^=^1=0,5x0,5«16=4V,F=12V,1^.=-=—=0.2A,Fv=E-t^Ri+Ri)=12-0.2x20=8V.【例题14】关于闭合电路中感应电动势的大小，以下说法中正确的是:A.跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比B.跟穿过这一闭合电路的磁感强度成正比C.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比D.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比【例题15］如图所示，水平面内固定一无电阻的光滑金属U形导轨，轨距50cm，金属线ab的质量m=0.1kg，电阻r=0.02。，垂直横跨导轨，一只电阻R=0.08。，在导轨处加竖直向下B=0.2T的匀强磁场，用水平恒力F二

0.1N拉ab向右匀速平移，则ab运动速度为①；电路中消耗的电功率是②；若突然撤去外力，在此之后，R上还能产生③热量。【例题16】关于磁通量的概念，以下说法正确的是：A.磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量也越大B.磁感应强度越大，线圈面积越大，穿过闭合回路的磁通量也越大C.穿过线圈的磁通量为零时，磁感应强度不一定为零口.磁通量发生变化时，磁通密度也一定发生变化【例题17］如图所示，a、b是两个相同的小灯泡。灯泡电阻为r,r>R。L是一个自感系数相当大的线L是一个自感系数相当大的线，它的电阻跟R相等。由于自感现象，开关S接通和断开时，下列说法中正确的是:非才必得非才必得欢迎下载非才必得非才必得欢迎下载3必得3必得欢迎下载A.开关接通时，看到a先亮,b后亮B.开关接通时，1a=1bC.开关断开时，看到b先暗，a先亮一下再暗D开关断开时，1a=Ib——_|\-iLR-|l【例题18【例题18】如图所示电路，电感线L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计A、B是两个完全相同的灯泡，当开关S闭合瞬间看到的实验现象是①；当开关S断开的瞬间看到的实验现象是②。解析在开关£闭合时।线圈中将产生自感电动野而阻碍电流增大.在闭合瞬间并无电流通过线圈，而灯泡中电流可IX立即产生，因的与正有相同的电流，但由于线圈中电流的增加，的灯饱电流减小，最后稳定时线圈起短路作用，此时/灯将熄灭.白灯直接与电源相接斗比S闭合瞬间要亮些.当开关£断开的瞬间，线图上因电流的减小而产生自感电动势，起到电源作用，右端为正极，左端为负极.H灯有感应电流通过，而£灯与电路完全断开会立即熄灭.但随着Z中电清减小到零,自感电动势也变为零，/灯将熄灭.番案①金与E灯同时亮，然后内灯熄灭，而目灯变得更亮些后稳定下来.②J立即熄灰，而金灯突然亮一下再熄灭.【例题19］图a中abed为一边长为I、具有质量的刚性导线框，位于水平面内。be边中串接有电阻R,导线的电阻不计。虚线表示一匀强磁场区域的边界，它与线框的ab边平行。磁场区域的宽度为21,磁感强度为B,方向竖直向下。线框沿光滑水平面运动，直到通过磁场区域。已知ab边刚进入磁场时，线框便变为匀速运动，此时通过电阻R的电流的大小为i0。试把i—x的坐标定性画出：从导线框刚进入磁场到完全离开磁场的过程中，流过电阻R的电流i大小随ab边的位置坐标x变化的曲线。非才必得非才必得欢迎下载3必得3必得欢迎下载解析与答案线框进入时仲〜97=而匀速.线框完全进入（『〜或）；尸0,但速度增大，所以，境框出磁场时（N~3i）且j=3冽:：/>jo.因此，Hr的坐标如图b所示.注意：线框受垂直曲的水平恒定拉力作用，线框宽度小于窿场宽度.【例题20］水平置于磁感应强度为B的匀强磁场中的光滑导轨，MN段宽L—NP段宽L2,导体棒ab质量为在MN段上，导体棒cd质量为m2,静止在导轨NP段上，两棒相互平行且垂直于导轨，如图所示。今ab以速度u1向cd棒方向运动，且在速度达到稳定之前一直在MN段上运动。求ab棒在此运动过程中，通过该导体棒的电荷量是多少？（导体棒和框架导轨阻值忽略不计），它的电阻可忽【例题21］如图所示电路中，L是自感系数足够大的线略不计，口1和D2是两个完全相同的小灯泡。将开关S闭合，待灯泡亮度稳定后，，它的电阻可忽再将开关S断开，则下列说法中正确的是：A.S闭合瞬间，两灯同时亮，以后口1熄灭，口2变亮B.S闭合瞬间，口1先亮，口2后亮，最后两灯亮度一样C.S断开时，两灯都亮一下再慢慢熄灭D.S断开时，D2立即熄灭，口1亮一下再慢慢熄灭【例题22】边长为0.2m的正方形线框，垂直于磁场方向放置，磁感应强度B=0.2T，如图所示，此时穿过线框的磁通量Q1=①Wb。若将线框以一边为轴转过60°,则线框的磁通量Q2=^Wb，若将线框一边为轴从图示位置转过180°,则穿过线框的磁通量的变化量的大小AQ=③Wb。解析穿过某一面积的磁通量大小与多种因素有关，包括这一面积所在处的磁场分而情况、面积的大小和磁感线与平面夹角的大小.在匀强磁场中、若面积与磁感线垂直、则磁通量G=若面积与磁屐线不垂直、则可在垂直磁感线的平面内得到投影面那八则0=日1，在有些情况下,为了解噩需要还规定磁通量的正与fib设某一面积的两个侧面分别为总平面和"平面m若以磁感线从仪平面射入为正,则从户平面射入就为负T答案①0Q0&@0.004@0.016【例题23］导线abc放在匀强磁场中，如图所示。已知ab=bc=10cm,磁感应强度B=0.2T,a=37。。当导线以v=5m/s的速度垂直be向上运动时，abc导线中的感应电动势E=―V。当导线以v=5m/s的速度平行ab向右运动时，abc导线中的感应电动势E二一V。【例题24］如图所示，一宽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v=20cm/s通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行。取它刚进入磁场的时刻t=0,在下列图线中，正确反映感应电流随时间变化规律的是非才必得非才必得欢迎下载非才必得非才必得欢迎下载TOC\o"1-5"\h\z；XXX；II!!XXX!I■Iv■JXXX!I■II-XXX：【例题25］如图所示，一水平放置的圆形通电线圈工固定，有另一个较小的线圈口从正上方下落。在下落过程中线圈口的平面保持与线圈工的平面平行且两圆心同在一竖直线上，则线圈口从正上方下落到穿过线圈工直至在下方运动的过程中，从上往下看线口：A.无感应电流B.有顺时针方向的感应电流C.有先顺时针后逆时针的感应电流D.有先逆时针后顺时针的感应电流解析先明确飘圈L电虢产生的磁场方向向上.线圈口在下落至线圈I过程中碳逋量增加，由楞次定律可知线圈n中感应电流的磁场阻碍磁通量增加，方向向下，再由安培定则可判断线图u中感应电流的方向为顺时针；线圈II由线圈1所在平面再下落过程中，磁通量减少，线圈u中感应电流的磁场阻碍磁通量的减少，方向向上，再由安培定则可判断线圈E中感应电流的方向为逆时针.答案C【例题26】两金属杆ab和cd长均为I,电阻均为和，质量分别为M和m,M>m。用两根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路，并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧。两金属杆都处在水平位置，如图所示。整个装置处在一与回路平面相垂直的匀强磁场中，磁感强度为B。若金属杆ab正好匀速向下运动，求运动的速度。（全国）【例题27】恒定的匀强磁场中有一圆形的闭合导体线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在此磁场中做下列哪种运动时，线圈中能产生感应电流:3必美3必美欢迎下载3必得3必得欢迎下载A.线圈沿自身所在的平面做匀速运动B.线圈沿自身所在的平面做加速运动C.线圈绕任意一条直径做匀速转动D.线g绕（璜fl渤峻速阚］线圈中产生速应电流的条件就是穿过线圈的磁通量发生变化.在匀强磁场中，若线圈在垂直干磁场方向的平面上的投影面积不变，则穿过线圈的磁通量将不变―线圈中不会产生感应电流.S*CD【例题28］一平面线圈用细杆悬于P点。开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动。已知线圈平面始终与纸面垂直。当线圈第一次通过位置工和位置口时，顺着磁场的方向看去，线圈中感应电流的方向分别为：A.逆时针方向逆时针方向B.逆时针方向顺时针方向C.顺时针方向顺时针方向D.顺时针方向逆时针方向【例题29】在图中有4个日光灯的接线图，图中S为起辉器，L为镇流器，其中正确的是:AA【例题30］如图所示，AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为L,导轨平面与水平面的夹角是仇在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感应强度为B。在导轨的AC端连接一个阻值为R的电阻，一根垂直于导轨放置的金属棒ab，质量为m，从静止开始沿导轨下滑。求ab棒的最大速度，要求画出ab棒的受力图。已知ab与导轨间的滑动摩擦因数N，导轨和金属棒的电阻都不计。

解析与答案AAB【例题31］有边长为L的正方形金属线圈共N匝，线圈总电阻为R。把该线圈放到均匀增强的匀强磁场中，磁感线垂直线圈平面向下。当线圈闭合后，在At时间内通过导线横截面的电荷量为Q，则At时间内磁场的磁感应强度的变3必得3必得欢迎下载3必得3必得欢迎下载非才必得非才必得欢迎下载Q=it7Q=it7aA砒I=NAtR「、N'ABI?人口QR\=>0==>A5=-^RNI?【例题32］如图所示，当导体MN沿无电阻的导轨做切割磁感线运动时，电容器C被充电，上极板电势高，MN的电阻为R,其他电阻不计，由此可推知导体MN的运动情况是：A.向右加速B.向右减速C.向左减速D.向左加速【例题33］如图所示，两根平行金属导轨固定在水平桌面上，每根导轨每米的电阻为r0=0.10C/m，导轨的端点P、Q用电阻可忽略的导线相连，两导轨间的距离l=0.20m。有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面，已知磁感强度B与时间t的关秒为B=kt，比例系数k=0.20T/s。一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动，在滑动过程中保持与导轨垂直，杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动，求在t=6.0s时金属杆所受的安培力。P1■Q【例题34］匀强磁场磁感应强度B=0.2Tf磁场宽度L=3mo一正方形金属框边长ab=l=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，其平面始终保持与磁感线方向垂直，如图所示，求：(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。(2)画出ab两端电压的U-t图线。非才必得非才必得欢迎下载非才必得非才必得欢迎下载金属框在进入磁场和退出磁场过程中会产生感应电流，而在匀强磁场中垂直磁场方向运动时不会产生感应电流.面金属框穿过磁场区产生的电流,电压等物理量随时间变化的图像时，首先要瘠运动全过程分好阶匿.然后用所学知识对各段进行定性分析和定量计算，最后依据数据画出变化图像.线框的运动分为三个阶段：（D进入阶段：始于以进入，篝于时进入，时间持续0.瓜（2）在磁场中运动阶麟：始于岫进入，终于M退出，时间持续0）退出阶段；始于才退出、绛于汕退出“时间持郸.瓜SK进入和退出磁场时践框中的电流方同相反耳进入时为外电路中一人电阻两端电压.退出时以为电路的端电压.电路中电流和2两端电压随时间变化图线分别为左下图和右下图所示.二一L二一LI.ii00.10.20.30.4・0.30.4O—1"11-_25.口/口」i_i05-2.0【例题35］矩形线圈abed从图所示的位置由静止开始运动。若cd受安培力方向垂直cd培力方向垂直cd边向下，则线的运动情况可能是：A