内容正文:
第六章 电磁感应定律
6.2 法拉第电磁感应定律
基础篇
一、单选题
1.歼20战斗机为中国人民解放军研制的第四代战机。如图所示,机身长为L,机翼两端点C、D的距离为d,现该战斗机在我国近海海域上空以速度v沿水平方向直线飞行,已知战斗机所在空间地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下、大小为B,C、D两点间的电压为U。则( )
A.U=BLv,C点电势高于D点电势 B.U=BLv,D点电势高于C点电势
C.U=Bdv,C点电势高于D点电势 D.U=Bdv,D点电势高于C点电势
2.市场上某款“自发电”门铃的原理如图所示,当按下门铃按钮时,夹着永磁铁的铁块向下移动改变了与“E”形铁芯接触的位置,使得通过线圈的磁场方向发生改变。松开门铃按钮时,弹簧可使之复位。由此可判断( )
A.未按下按钮时,线圈a、b两点间存在电势差
B.按下按钮过程中,线圈中的磁通量一直在减小
C.按下按钮过程中,线圈a接线柱的电势比b接线柱高
D.按钮复位过程中,线圈a、b两点间没有电势差
3.如图所示,电吉他中拾音器的线圈绕在磁体上。工作时,拨动被磁体磁化的金属琴弦,线圈就能将振动产生的信号转换为电信号并传送到音箱发出声音,则( )
A.琴弦振动时,琴弦会受到安培力作用
B.琴弦振动时,穿过线圈的磁通量将发生变化
C.琴弦振动时,是琴弦切割磁感线,故琴弦中会产生感应电流
D.若用软铁芯替代磁铁,拾音器依然可以正常工作
4.国庆阅兵时,我国的JH-7型歼击轰炸机在天安门上空沿水平方向自东向西呼啸而过、该机的翼展为12.7m,北京地区地磁场的竖直分量为4.7×10-5T,该机水平飞过天安门时的速度为2.3×102m/s,设南面机翼翼端电势为,北面机翼翼端电势为,两翼端电势差为U。则( )
A.> ,U=0.14V B.<,U=0.14V
C.>,U=1.4V D.<,U=1.4V
提升篇
一、单选题
1.如图所示为法拉第圆盘发电机,一半径为r的导体铜圆盘绕竖直轴以角速度ω逆时针旋转(从上往下看),匀强磁场B竖直向上,两电刷分别与圆盘中心轴和边缘接触,电刷间接有阻值为R的电阻。下列说法正确的是( )
①电阻R中电流沿a到b方向;②电阻R中电流沿b到a方向
③电阻R两端的电压等于;④电阻R两端的电压小于
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
2.一质量为m,半径为R的金属圆环,圆心为O,在O点正下方处的下方有一磁感应强度为B的匀强磁场,在圆环下落至图示位置(圆环刚好完全进入磁场)的过程中,金属圆环产生的焦耳热为Q,重力加速度为g。对圆环下列说法正确的是( )
A.圆环进入磁场过程中感应电流方向(正对纸面)是顺时针的
B.圆环所受安培力一直增大,方向竖直向上
C.圆环所受安培力大小变化和方向均无法确定
D.圆环刚完全进入磁场时的速度为
3.如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,将一水平放置的金属棒ab以垂直于棒的水平速度v0抛出,设在整个过程中金属棒的方向不变且不计空气阻力,则金属棒运动过程中产生的感应电动势的大小变化情况是( )
A.保持不变 B.越来越小
C.越来越大 D.无法判断
4.如图所示,处在匀强磁场中的线圈,匝数为n,面积为S,磁场方向平行于线圈轴线向右。若在Δt时间内,磁感应强度大小由B1均匀增加到B2,则该段时间内线圈两端a和b之间的电势差φa-φb( )
A.恒为
B.从0均匀变化到
C.恒为-
D.从0均匀变化到-
3. 非选择题:
1.如图所示,足够长的金属导轨固定在水平面上,金属导轨宽度L=1.0 m,导轨上放有垂直导轨的金属杆P,金属杆P的质量m=0.1 kg,空间存在磁感应强度B=0.5 T、竖直向下的匀强磁场。连接在导轨左端的电阻R=3.0 Ω,金属杆P的电阻r=1.0 Ω,其余部分电阻不计。某时刻给金属杆P一个水平向右的恒力F,金属杆P由静止开始运动,图乙是金属杆P运动过程的vt图像,导轨与金属杆P间的动摩擦因数μ=0.5。在金属杆P运动的过程中,第一个2 s内通过金属杆P的电荷量与第二个2 s内通过金属杆P的电荷量之比为3∶5。g取10 m/s2。求:
(1)水平恒力F的大小;
(2)第一个2 s内的位移大小;
(3)前4 s内电阻R上产生的热量。
2.如图所示,竖直平面内有间距l=40 cm、足够长的平行直导轨,导轨上端连接一开关S。长度恰好等于导轨间距的导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦,导体棒ab的电阻R=0.40 Ω,质量m=0.20 kg。导轨电阻不计,整个装置处于与导轨平面垂直的水平匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.50 T,方向垂直纸面向里(空气阻力可忽略不计,取重力加速度g=10 m/s2)。
(1)当t0=0时ab棒由静止释放,t=1.0 s时,闭合开关S。求:
①闭合开关S瞬