电磁感应作业
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法拉第电磁感应定律(一)1.法拉第电磁感应定律可以这样表述:闭合电路中的感应电动势的大小( )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应强度成正比;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变化量成正比.2.如图所示,由大小两个半圆弧组成的弯曲金属导线位于匀强磁 场中,当整个导体向右平移时,下列结论正确的是:( ) A . A 、E 电势不相同;B . A 、C 、E 三点的电势相同; C .D 点电势比B 点高; D . 无法判断.3.如图所示,接有理想电压表的三角形导线框abc ,在匀强磁 场中向右匀速运动,问:框中有无感应电流?电压表有无示数?a 、b 两点间有无电势差?( )A .无、无、无B .无、无、有C .无、有、无D .有、有、有 4.如图所示,两根相距d 平行放置的导电轨道,轨道间接有电阻R ,处于磁感应强为B ,垂直轨道平面内的匀强磁场中,一根金属杆与轨道成60°角放置在轨道上,现让金属杆以垂直于杆的速度v 沿轨道匀速滑行,若导电轨道和金属杆的电阻不计,则通过电阻R 的电流为( )) 7题图C .dc 边刚进入磁场时线圈内感应电流的方向,与dc 边刚穿出磁场时感应电流的方向相反D .dc 边刚进入磁场时线圈内感应电流的大小,与dc 边刚穿出磁场时感应电流的大小一定相等 8.一个N 匝圆线圈,放在磁感强度为B 的匀强磁场中,线圈平面跟磁感强度方向成30°角,磁感强度随时间均匀变化,线圈导线规格不变,下列方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是 ( ) A.线圈匝数增加一倍; B 、将线圈面积增加一倍;C 、将线圈半径增加一倍;D 、适当改变线圈的取向。
9.如图所示,圆环a 和圆环b 半径之比为2∶1,两环用同样粗细的、同种材料的导线连成闭合回路,连接两圆环电阻不计,匀强磁场的磁感强度变化率恒定,则在a 环单独置于磁场中和b 环单独置于磁场中两种情况下,M 、N 两点的电势差之比为( ) A .4∶1 B .1∶4 C .2∶1 D .1∶210、穿过某线圈的磁通量随时间的变化关系如右图所示,在线圈内产生感应电动势最大值的时间是( ) A.0--2s B.2—4S C.4—6S D.6—10S11.如图所示,把金属圆环匀速拉出磁场,下列叙述正确的是:( ) A 、向左拉出和向右拉出所产生的感应电流方向相反B 、不管向什么方向拉出,只要产生感应电流,方向都是顺时针C 、 向右匀速拉出时,感应电流方向不变D 、要将金属环匀速拉出,拉力大小要改变 12. 在竖直指向地面的匀强磁场B 中,将长为L的水平棒由高h 处水平抛出,初速度v 0与棒垂直,不计空气阻力,落地时棒上的感应电动势等于 A .BL v 0 B gh v BL 220+ C.0(/2BL v D 2/)2(0gh v BL +13. 如图所示,MN 、PQ 为两平行金属导轨,M 、P 间连有一阻值为R 的电阻,导轨处于匀强磁场中,磁感应强度为B ,磁场方向与导轨所在的平面垂直,图中磁场垂直纸面向里.有一金属圆环沿两导轨滑动、速度为v ,与导轨接触良好,圆环的直径d 与两导轨间的距离相等.设金属环与导轨的电阻均可忽略,当金属环向右做匀速运动时( )A.有感应电流通过电阻R ,大小为R dBvπ B.有感应电流通过电阻R ,大小为RdBvC.有感应电流通过电阻R ,大小为RdBv2 D.没有感应电流通过电阻R14、如图所示1、2、3表示三个回路,在回路2的内部有垂直于回路平面的 匀强磁场,当磁感应强度随时间均匀变化时,回路1、2、3产生的感应电动势分别为E1、E2、E3,下列哪个关系式是正确的( ) A 、E 1=E 2<E 3 B 、E 1=E 2=E 3C 、E 1<E 2<E 3D 、E1<E 2=E 315.如图所示,水平放置一光滑矩形导体框,,细棒ab 可在框上自由移动,整个装置处在磁感应强度为0.4T 的匀强磁场中,磁场方向与水平面成300角,ab 长0.2m,电阻为0.1Ω,其余部分电阻不计,棒在水平力F 作用下以2m/s 的速率匀速向右运动,求力F 的大小及力F 做功的机械功率。
[A级——基础达标练]1.穿过某闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图像分别如图中的①~④所示,下列说法正确的是()A.图①有感应电动势,且大小恒定不变B.图②产生的感应电动势一直在变大C.图③在0~t1时间内的感应电动势是t1~t2时间内产生的感应电动势的2倍D.图④中,回路产生的感应电动势先变大后变小解析:选C。
由E=ΔΦΔt可知,题图①中磁通量没有变化,因此没有感应电动势,故A错误;题图②中图像的斜率不变,磁通量均匀增加,则感应电动势不变,故B错误;题图③在0~t1时间内的斜率是t1~t2时间内斜率绝对值的2倍,所以在0~t1时间内感应电动势是t1~t2时间内感应电动势的2倍,故C正确;题图④的斜率绝对值先减小后增大,故产生的感应电动势先变小再变大,故D错误。
2.穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2 Wb,则() A.线圈中感应电动势每秒钟增加2 VB.线圈中感应电动势每秒钟减少2 VC.线圈中无感应电动势D.线圈中感应电动势保持不变解析:选D。
由E=ΔΦΔt可知当磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2 Wb时,磁通量的变化率即感应电动势是2 Wb/s=2 V。
3.(多选)将一磁铁缓慢或者迅速地插到闭合线圈中的同一位置处,不会发生变化的物理量是( )A .磁通量的变化量B .磁通量的变化率C .感应电流的大小D .流过线圈横截面的电荷量解析:选AD 。
将磁铁插到闭合线圈的同一位置,磁通量的变化量相同,而用的时间不同,所以磁通量的变化率不同。
感应电流I =E R =ΔΦΔt ·R ,故感应电流的大小不同。
流过线圈横截面的电荷量q =I ·Δt =ΔΦR ·Δt ·Δt =ΔΦR ,由于两次磁通量的变化量相同,电阻不变,所以q 也不变,即流过线圈横截面的电荷量与磁铁插入线圈的快慢无关。
4.(多选)一根直导线长0.1 m ,在磁感应强度为0.1 T 的匀强磁场中以10 m/s 的速度匀速运动,则导线中产生的感应电动势( )A .一定为0.1 VB .可能为0C .可能为0.01 VD .最大值为0.1 V解析:选BCD 。
五、电磁感应发电机知识点1电磁感应现象1.观察“磁生电”现象:(1)观察微型电扇的结构,如图甲所示,它主要是由线圈和组成的.甲乙(2)如图乙所示,在微型电扇的插头处接一个发光二极管,用手旋转叶片,可以看到。
(3)用手捏住插头的两个插脚,旋转叶片,手感觉到“麻”。
(4)上述实验现象说明在旋转电风扇叶片时,会产生,即线圈在磁场中转动时会产生,这个现象叫电磁感应现象,它最先是由英国物理学家发现的。
知识点2感应电流产生的条件2.某小组探究导体在磁场中产生感应电流的条件,实验时保持磁体位置不变。
(1)如图甲所示,电流计指针不偏转,这是因为导体ab。
(2)如图乙所示,电流计指针也不偏转,这是因为。
(3)如图丙所示,电流计指针仍不偏转,这是因为导体ab虽有运动,但没有。
(4)分析比较图中四个实验现象,可以初步得出产生感应电流的条件:的一部分导体,在磁场中做运动。
3.如图是探究“电磁感应现象”的实验装置。
闭合开关后,下列操作能使灵敏电流表指针发生偏转的是()A.磁体、导体AB均保持不动B.磁体不动,导体AB沿竖直方向上下运动C.导体AB不动,磁体沿竖直方向上下运动D.磁体不动,导体AB沿水平方向左右运动4.如图所示,a表示垂直于纸面的一根导体,它是闭合电路的一部分,它在磁场中沿图示的方向运动时,不会产生感应电流的是()知识点3影响感应电流方向的因素5.如图所示是某小组的同学探究感应电流方向与哪些因素有关的实验情景(图中箭头表示导体的运动方向)。
下列说法正确的是()A.比较图甲和图乙可知,感应电流的方向与磁场方向有关B.比较图乙和图丙可知,感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向无关C.比较图甲和图丙可知,感应电流的方向与磁场方向无关D.由图丁可以得出,感应电流的方向与导体是否运动无关6.在电磁感应现象中,下列做法能改变感应电流方向的是()A.改变磁场的方向B.改变导体的长度C.加快导体的运动速度D.换用磁性更强的磁体知识点4发电机7.在利用手摇发电机发电的实验中:(1)摇动手柄时,你观察到小灯泡会,这说明电路中有。
第8章电磁感应作业题答案一、选择题1、圆铜盘水平放置在均匀磁场中,B得方向垂直盘面向上,当铜盘绕通过中心垂直于盘面得轴沿图示方向转动时,(A) 铜盘上有感应电流产生,沿着铜盘转动得相反方向流动。
(B) 铜盘上有感应电流产生,沿着铜盘转动得方向流动。
(C) 铜盘上有感应电流产生,铜盘中心处电势最高。
(D)铜盘上有感应电流产生,铜盘边缘处电势最高。
答案(D)2.在尺寸相同得铁环与铜环所包围得面积中穿过相同变化率得磁通量,则两环中A.感应电动势相同,感应电流相同;B.感应电动势不同,感应电流不同;ﻫC.感应电动势相同,感应电流不同;ﻫD.感应电动势不同,感应电流相同。
答案(C)ﻫ3. 两根无限长得平行直导线有相等得电流,2.但电流得流向相反如右图,而电流得变化率均大于零,有一矩形线圈与两导线共面,则ﻫ A.线圈中无感应电流;B.线圈中感应电流为逆时针方向;C.线圈中感应电流为顺时针方向;D.线圈中感应电流不确定。
答案: B(解:两直导线在矩形线圈处产生得磁场方向均垂直向里,且随时间增强,由楞次定律可知线圈中感应电流为逆时针方向。
)4.如图所示,在长直载流导线下方有导体细棒,棒与直导线垂直且共面。
(a)、(b)、(c)处有三个光滑细金属框。
今使以速度向右滑动。
设(a)、(b)、(c)、(d)四种情况下在细棒中得感应电动势分别为ℇa、ℇb、ℇc、ℇd,则ﻫﻫA.ℇa=ℇb =ℇc <ℇdB.ℇa =ℇb=ℇc>ℇdC.ℇa=ℇb=ℇc =ℇd D.ℇa>ℇb <ℇc<ℇd答案:C5.一矩形线圈,它得一半置于稳定均匀磁场中,另一半位于磁场外,如右图所示,磁感应强度得方向与纸面垂直向里。
欲使线圈中感应电流为顺时针方向则ﻫA.线圈应沿轴正向平动;ﻫB.线圈应沿轴正向平动;C.线圈应沿轴负向平动;D.线圈应沿轴负向平动答案(A).*6.两个圆线圈、相互垂直放置,如图所示。
当通过两线圈中得电流、均发生变化时,那么ﻫ A.线圈中产生自感电流,线圈中产生互感电流;B.线圈中产生自感电流,ﻫ线圈中产生互感电流;ﻫC.两线圈中同时产生自感电流与互感电流;D.两线圈中只有自感电流,不产生互感电流。
16.5电磁感应发电机一、单选题1.关于直流电动机和发电机,下列说法正确的是()A.电动机是利用磁场对电流作用的现象制成的,工作时把机械能转化为电能B.发电机是利用法拉第的发现电磁感应现象制成的,工作时把机械能转化为电能C.电动机是利用电磁感应现象制成的,工作时把电能转化为机械能D.交流发电机和直流电动机构造相同,因此它们的工作原理是一样的【答案】B【解析】AC.电动机是利用磁场对电流作用的现象制成的,它是把电能转化为机械能的装置,故AC错误;B.发电机是利用电磁感应现象原理制成的,电磁感应是法拉第首先发现的,发电机是把机械能转化为电能的装置,故B正确;D.交流发电机是利用电磁感应现象原理制成的,直流电动机是利用磁场对电流作用的现象制成的,故D错误。
故选B。
2.下列四个实验能反映电风扇工作原理的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】电风扇的主要部件是电动机,电动机是利用通电导体在磁场中受力的原理工作的。
A.导体棒切割磁感应线,电流表指针发生偏转,说明此时电路中有电流,这是电磁感应现象,是发电机的工作原理,故A不符合题意;B.该图中,闭合开关后,移动滑片,灯泡的亮度会改变,与电风扇工作原理无关,故B不符合题意;C.电路中有电流,通电导体棒受到磁场力的作用而运动,与电动机的工作原理相同,故C符合题意;D.该图是奥斯特实验装置,能说明电流周围存在磁场,故D不符合题意。
故选C。
3.下列情况下,能够产生感应电流的是()A.导体在磁场中运动B.一段导体在磁场中做切割磁感线运动C.使闭合的导体全部在磁场中不动D.使闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动【答案】D【解析】试题分析:根据产生感应电流的条件判断各个选项:(1)导体是闭合电路的一部分;(2)导体做切割磁感线运动.由产生感应电流的两个条件知,只有选项D符合.故选D.考点:产生感应电流的条件.点评:本题考查了产生感应电流的条件.4.下列关于电与磁现象的描述中,不正确的是()A.图甲所示条形磁体两端磁性最强B.图乙所示电流周围存在磁场C.图丙所示通电导线在磁场中受力D.图丁所示导线沿任意方向运动都会产生感应电流【答案】D【解析】A.如图甲所示,条形磁铁两端吸引的铁屑较多,中间吸引的铁屑最少,可以说明条形磁体两端磁性最强,故A正确,A不符合题意;B.如图乙所示,是奥斯特实验,说明电流周围存在磁场,故B正确,B不符合题意;C.如图丙所示,闭合开关,通电导体在磁场中受力会运动,故C正确,C不符合题意;D.如图丁所示,只有闭合电路中的一段导体在磁场中做切割磁感线运动才会产生感应电流,故D不正确,D符合题意。
一. 选择题[ A ] 1 (基础训练4)、两根很长的平行直导线,其间距离为a ,与电源组成闭合回路,如图12-18.已知导线上的电流为I ,在保持I 不变的情况下,若将导线间的距离增大,则空间的(A) 总磁能将增大. (B) 总磁能将减少.(C) 总磁能将保持不变.(D) 总磁能的变化不能确定【解答】212m W L I =,距离增大,φ增大,L 增大, I 不变,m W 增大。
[ D ]2(基础训练7)、如图12-21所示.一电荷为q 的点电荷,以匀角速度作圆周运动,圆周的半径为R .设t = 0 时q 所在点的坐标为x 0 = R ,y 0 = 0 ,以i 、j分别表示x 轴和y 轴上的单位矢量,则圆心处O 点的位移电流密度为: (A)i t R q ωωsin 42π (B) j t Rq ωωcos 42π (C) k R q 24πω (D) )cos (sin 42j t i t Rq ωωω-π 图 12-21 【解答】设在0—t 的时间内,点电荷转过的角度为ωt ,此时,点电荷在O 点产生的电位移矢量为0D E ε=, ()222000cos sin ,444rqR q q E e ti tj R R R R ωωπεπεπε=-=-=-+ 式中的r e 表示从O 点指向点电荷q 的单位矢量。
()2sin cos 4d dD q J ti tj dt R ωωωπ∴==-。
[ C ] 3 (基础训练8)、 如图12-22,平板电容器(忽略边缘效应)充电时,沿环路L 1的磁场强度H 的环流与沿环路L 2的磁场强度H 的环流两者,必有: (A) >'⎰⋅1d L l H ⎰⋅'2d L l H . (B) ='⎰⋅1d L l H ⎰⋅'2d L l H .(C) <'⎰⋅1d L l H ⎰⋅'2d L l H. (D) 0d 1='⎰⋅L l H .【解答】全电流是连续的,即位移电流和传导电流大小相等、方向相同。
10-4 如题10-4图所示,载有电流I 的长直导线附近,放一导体半圆环MeN 与长直导线共面,且端点MN 的连线与长直导线垂直.半圆环的半径为b ,环心O 与导线相距a .设半圆环以速度v 平行导线平移.求半圆环内感应电动势的大小和方向及MN 两端的电压N M U U -.解: 作辅助线MN ,则MeNM 构成闭合回路,当整个回路以速度v 沿v方向运动时, 通过整个回路的磁通量始终不变,即0d =Φm ,则 0=Φ-=+=dtd mMN MeN MeNM εεε 即 MN MeN εε= 又∵ 00()cos d ln 022Na ba bMN Ma ba bIv Iv a bv B dl vB r dr r a bμμεπππ++---=⨯⋅==-=<+⎰⎰⎰所以MeN ε方向沿NeM 方向,大小为b a b a Iv -+ln20πμ.M 点电势高于N 点电势,MN 两端的电压:0ln2MN M N Iv a bU U U a bμπ+=-=- 法二:如题10-4图2所示建立坐标系,在弧MeN 上任意位置r 处取线元dl ,方向如图,其与v方向夹角为θ,dr =dl sin θ,则⎰⎰⎰⎰<+-=-=-=+=⋅⨯=+-N M b a b a N M NM MNb a b a Iv dr r Iv l vB dl vB l d B v 0ln 22d sin )2cos()(00πμπμθπθε 所以MeN ε方向沿NeM 方向,大小为ba ba Iv -+ln20πμ M 点电势高于N 点电势,MN 两端的电压:0ln2MN M N Iv a bU U U a bμπ+=-=-10-5 如题10-5所示,在两平行载流的无限长直导线的平面内有一矩形线圈.两导线中的电流方向相反、大小相等,且电流以tId d 的变化率增大,求:(1)任一时刻线圈内所通过的磁通量; (2)线圈中的感应电动势.解: 如图建立坐标系,矩形线圈面积上任意点的磁场强度大小为:)11(20db x x I B -+-=πμ,方向垂直纸面向里,取顺时针为L 正绕向,则 (1) 任一时刻线圈内所通过的磁通量为:]ln [ln π2d )11(π200bab d a d Il x d b x x Il ad dm +-+=-+-=Φ⎰+μμ 或(法2):以向外磁通为正则,]ln [lnπ2d π2d π2000dad b a b Ilr l rIr l rIab b ad dm +-+=-=⎰⎰++μμμΦ 题10-5图O xdl题10-4图2rdr O 'v B ⨯r题10-4图O 'r(2) 线圈中的感应电动势为: ba d da b t I l t I d a d b a b l t m )()(lnd d π2d d ]ln [ln π2d d 00++=+-+=Φ-=μμε 因为:⇒<ab ad 0)()(ln <++b a d d a b ,又,0d d >t I所以:0<ε,即线圈中的感应电动势方向为逆时针。
磁学练习(打*为选做题)一. 选择题:(每题3分)1. 5666在磁感强度为B的均匀磁场中作一半径为r 的半球面S ,S 边线所在平面的法线方向单位矢量n与B 的夹角为α ,则通过半球面S 的磁通量(取弯面向外为正)为(A) -πr 2B cos α.. (B) -πr 2B sin α. (C) 2 πr 2B . (D) πr 2B . [ ] *2. 2354通有电流I 的无限长直导线有如图三种形状,则C ,O ,A 各点磁感强度的大小B C ,B O ,B A 间的关系为: (A) B O > B A > B C . (B) B O > B C > B A .(C) B C > B O > B A . (D) B A > B C > B O . [ ]3.2448无限长的载流导体电流密度均匀,电流沿导体长度方向流动,其在空间产生的磁场如图中曲线表示B -x 的关系(半径为导体R ,x 坐标轴垂直导体轴线,原点在中心轴线),此载流导体为(A )无限长圆柱体 (B )空心长圆筒形导体(C )无限长直导线 (D )无限长半圆柱体 [ ]4. 2047如图,两根直导线ab 和cd 沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上,稳恒电流I 从a 端流入而从d 端流出,则磁感强度B 沿图中闭合路径L 的积分⎰⋅LlBd 等于(A) 6/50I μ. (B)I 0μ.(C) 3/20I μ. (D) 6/0I μ . [ ]5.2063一均匀磁场,磁场方向垂直纸面向里,有四个质量、电荷大小均相等的带电粒子,在O 点沿相同方向垂直于磁感线射入均匀磁场后的偏转轨迹如图,四个粒子中动能最大的带负电的粒子的轨迹是(A) Oa . (B) Ob .xRO(C) Oc.(D) Od.[]*6.2464把通电的直导线放在蹄形磁铁磁极的上方,如图所示.导线可以自由活动,且不计重力.当导线内通以如图所示的电流时,导线将(A) 不动.(B) 顺时针方向转动(从上往下看).(C) 逆时针方向转动(从上往下看),然后下降.(D) 顺时针方向转动(从上往下看),然后下降.(E) 逆时针方向转动(从上往下看),然后上升.[]7. 2518有甲乙两个带铁芯的线圈如图所示.接通甲线圈电源后,抽出甲中铁芯,则乙线圈中产生感生电流情况,则(A) 无感生电流产生.(B) 感生电流的方向a到b方向.(C) 感生电流的方向b到a方向.[]8.2314如图所示,M、N为水平面内两根平行金属导轨,ab与cd为垂直于导轨并可在其上自由滑动的两根直裸导线.外磁场垂直水平面向上.当外力使ab向右平移时,cd(A) 向左移动.(B) 向右移动.(C) 不动.(D) 转动.[]9. 5138在一自感线圈中通过的电流I随时间t的变化规律如图(a)所示,若以I的正流向作为 的正方向,则代表线圈内自感电动势 随时间t变化规律的曲线应为图(b)中(A)、(B)、(C)、(D)中的哪一个?[ ]甲乙bNtt ttt(b)(a)10.2564如图,两根导线沿半径方向引到铁环(半径为r )的上A 、B 两点,并在很远处与电源相连,则环中心的磁感强度为 (A)2032rI μ (B) 0(C)r I 80μ (D) 22rI πμ [ ]11.2420在圆柱形空间内有一磁感强度为B 的均匀磁场,如图所示.B的大小以速率d B /d t 变化.在磁场中有A 、B 两点,其间可放直导线AB 和弯曲的导线AB ,则 (A) 电动势只在AB 导线中产生. (B) 电动势只在AB 导线中产生. (C) 电动势在AB 和AB 中都产生,且两者大小相等.(D) AB 导线中的电动势小于AB 导线中的电动势. [ ] 12.2148半径为r 的小绝缘圆环,置于半径为R 的大导线圆环中心,二者在同一平面内,且r <<R .在大导线环中通有正弦电流(取逆时针方向为正)I =I 0sin ωt ,其中ω、I 0为常数,t 为时间,则任一时刻小线环中感应电动势(取逆时针方向为正)为 (A)t I Rrωωμcos 202π (B) t I R r ωωμcos 2020π-(C)t IRrωωμsin 202π (D)t I Rrωωμsin 202π-[ ]*13.2690一根直导线长为L 在磁感强度为B的均匀磁场中以速度 v运动切割磁力线.导线中对应于非静电力的场强(称作非静电场场强)KE为:(A) B V ⨯ (B) V B⨯(C) VBL (D) l d B V L⋅⨯⎰)( [ ]14. 5468电流I 由长直导线1沿垂直bc 边方向经a 点流入由电阻均匀的导线构成的正三角形线框,再由b 点流出,经长直导线2沿cb 延长线方向返回电源(如图).若载流直导线1在O 点产生的磁感强度为1B, 2和三角形框中的电流在框中心O 点产生的磁感强度分别用2B 和3B表示,则O 点的磁感强度大小(A)B ≠ 0,因为虽然B 3 = 0、B 1= 0,但B 2≠ 0.(B) B = 0,因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0,但021=+B B,B 3 = 0.(C) B = 0,因为B 1 = B 2 = B 3 = 0.(D) B ≠ 0,因为虽然021≠+B B ,但3B≠ 0. [ ]15. 5121在图(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路L 1、L 2,圆周内有电流I 1、I 2,其分布相同,且均在真空中,但在(b)图中L 2回路外有电流I 3,P 1、P 2为两圆形回路上的对应点,则:(A) =⎰⋅1d L l B ⎰⋅2d L l B , 21P P B B =(B) ≠⎰⋅1d L l B⎰⋅2d L l B, 21P P B B =.(C) ≠⎰⋅1d L l B⎰⋅2d L l B, 21P P B B ≠.(D) =⎰⋅1d L l B⎰⋅2d L l B,21P P B B ≠. [ ]16. 2059一匀强磁场,其磁感强度方向垂直于纸面(指向如图),两带电粒子在该磁场中的运动轨迹如图所示,则 (A) 两粒子的动量大小必然不同. (B) 两粒子的运动周期必然不同.(C) 粒子的电荷可以同号也可以异号.(D) 两粒子的电荷必然同号. [ ]*17 2092L 1 2I 3(a)(b) ⊙两个同心圆线圈,大圆半径为R ,通有电流I 1;小圆半径为r ,通有电流I 2,方向如图.若r << R (大线圈在小线圈处产生的磁场近似为均匀磁场),当它们处在同一平面内时小线圈所受磁力矩的大小为 (A) 0 . (B)RrI I 22210μ.(C) rR I I 22210πμ. (D)Rr I I 22210πμ. [ ]18. 2315如图所示,直角三角形金属框架abc 放在均匀磁场中,磁场B平行于ab 边,bc 的长度为l .当金属框架绕ab 边以匀角速度ω转动时,abc 回路中的感应电动势ε和a 、c 两点间的电势差U a – U c 为 (A)ε =0, U a – U c =221l B ω. (B)ε =2l B ω,U a – U c =221l B ω. (C)ε =2l B ω,U a – U c =221l B ω-.(D) ε =0,U a – U c =221l B ω-. [ ]二、填空题*1.2004 (4分)磁场中某点的磁感强度为B ,在该点放一个小的载流试验线圈(可以确定该点的磁感强度,其大小等 于放在该点处试验线圈所受的__________和线圈的________的比值. 2.2148 (3分)半径为r 的小绝缘圆环,置于无限长的导线旁距导线距离为D ,二者在同一平面内,且r <<D .在导线中通有正弦电流(取向上方向为正)I =I 0sin ωt ,其中ω、I 0为常数,t 为时间,则任一时刻小线环中感应电动势(取逆时针方向为正)为_________________________________. 3. 2690 (3分)一根长为L 的直导线在磁感强度为B 的均匀磁场中以速度 v运动切割磁力线.导线中的最大感应电动势大小为=iε____________.4.2747 (5分)面积为S 的平面线圈置于磁感强度为B的均匀磁场中.若线圈以匀角速度ω 绕位于线圈平面内且垂直于O r R I 1 I 2BabclωB 方向的固定轴旋转,在时刻t = 0,B与线圈平面平行.则任意时刻t 时通过线圈的磁通量为__________________,线圈中的感应电动势大小为__________________.若均匀磁场B是由通有电流I 的线圈所产生,且B =k 2I (k 为常量),则旋转线圈相对于产生磁场的线圈最大互感系数为______________. *5. 2665 (4分)在非均匀磁场中,有一电荷为q 的运动电荷.当电荷运动至某点时,其速率为v ,运动方向与磁场方向间的夹角为α ,此时测出它所在位置的磁感应强度为B .则该运动电荷所在处的磁场力f m 的大小为______________________________________________.磁力f m的方向一定垂直于________________________________________________________________.*6.2338 (3分)真空中两只长直螺线管1和2,长度相等,直径之比d 1/d 2=2/3,单层密绕匝数之比n 1 / n 2 =1/2 。
电磁感应习题及答案【篇一:电磁感应测试题及答案】一、选择题(1-7题只有一个选项正确,8-12有多个选项正确)1.如图所示,闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度的大小随时间变化。
下列说法正确的是()a.当磁感应强度增加时,线框中可能无感应电流 b.当磁感应强度增加时,线框中的感应电流一定增大 c.当磁感应强度减小时,线框中的感应电流一定增大 d.当磁感应强度减小时,线框中的感应电流可能不变2.如图所示为高频电磁炉的工作示意图,它是采用电磁感应原理产生涡流加热的,它利用变化的电流通过线圈产生变化的磁场,当变化的磁场通过含铁质锅的底部时,即会产生无数小涡流,使锅体本身自行高速升温,然后再加热锅内食物。
电磁炉工作时产生的电磁波,完全被线圈底部的屏蔽层和顶板上的含铁质锅所吸收,不会泄漏,对人体健康无危害。
关于电磁炉,以下说法中正确的是( )a.电磁炉是利用变化的磁场在食物中产生涡流对食物加热的b.电磁炉是利用变化的磁场产生涡流,使含铁质锅底迅速升温,进而对锅内食物加热的c.电磁炉是利用变化的磁场使食物中的极性水分子振动和旋转来对食物加热的d.电磁炉跟电炉一样是让电流通过电阻丝产生热量来对食物加热的 3.如图所示,两块水平放置的金属板间距离为d,用导线与一个n 匝线圈连接,线圈置于方向竖直向上的磁场b中。
两板间有一个质量为m,电荷量为+q的油滴恰好处于平衡状态,则线圈中的磁场b 的变化情况和磁通量变化率分别是 ( )a.正在增强;???dmg?tqb.正在减弱;???dmg?tnq?tnqc.正在减弱;???t?dmg qd.正在增强;???dmga.2brvb.2brv2c.2brv d.32brv445.如图甲所示,竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路,导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的磁场,螺线管下方水平桌面上有一导体环,导线abcd所围区域内磁场的磁感应强度按图乙中的哪一图线所示的方式随时间变化时,导体环将受到向上的磁场作用力 ( )6.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。
单选题
1.如图所示,两块水平放置的金属板距离为d,用导线、电键K与一个n匝的线圈连接,线圈置于方向竖直向上
的均匀变化的磁场中。
两板间放一台小压力传感器,压力传感器上表面绝缘,在其上表面静止放置一个质量为m、电量为+q的小球。
电键K闭合前传感器上有示数,电键K闭合后传感器上的示数变为原来的一半。
则线圈中磁场的变化情况和磁通量变化率分别是()。
A.正在增强,
B.正在增强,
C.正在减弱,
D.正在减弱,
2.如图所示,在磁感应强度为、方向竖直向下的匀强磁场中,固定着两根水平金属导轨ab和cd,导轨平面与
磁场方向垂直,导轨间距离为,在导轨左端a、c间连接一个阻值为的电阻,导轨电阻可忽略不计。
在导轨上垂直导轨放置一根金属棒MN,其电阻为,用外力拉着金属棒向右匀速运动,速度大小为。
已知金属棒MN与导轨接触良好,且运动过程中始终与导轨垂直。
则在金属棒MN运动的过程中()。
A.金属棒MN中的电流方向为由M到N
B.电阻两端的电压为
C.金属棒MN受到的安培力大小为
D.电阻产生焦耳热的功率为
3.U型金属导轨构成如图所示斜面,斜面倾斜角为,其中MN,PQ间距为,磁感应强度为的匀强磁场垂直
导轨平面,导轨电阻不计,金属棒质量为,以速度沿导轨上滑,并与两导轨始终保持垂直且接触良好,导轨与棒间的动摩擦因数为,棒接入电路的电阻为,棒沿导轨上滑位移为时速度减为,(重力加速度为)则在这一过程中()。
A.ab棒沿导轨向上做匀减速运动
B.ab棒受到的最大安培力大小为
C.导体棒动能的减少量等于
D.克服安培力做的功等于
计算题
4.(16分)如图所示,竖直平面内有间距、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,ab棒的电阻,质量。
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,磁场的磁感强度,方向垂直纸面向里。
空气阻力可忽略不计,取重力加速度。
(1)当时ab棒由静止释放,时,闭合开关S。
求:
①闭合开关S瞬间ab棒速度的大小;
②当ab棒向下的加速度时,其速度的大小;
(2)若ab棒由静止释放,经一段时间后闭合开关S,ab棒恰能沿导轨匀速下滑,求ab棒匀速下滑时电路中的电功率。
不定项选择题
5.如图所示,在光滑水平桌面上有一边长为、电阻为的正方形导线框;在导线框右侧有一宽度为(
)的条形匀强磁场区域,磁场方向垂直桌面向下。
导线框获得一向右的初速度进入并穿过磁场区域。
以线框右边刚进入磁场时刻为,则下列速度图像中,可能正确描述线框穿越磁场过程的是()。
A.
B.
C.
D.
单选题
6.如图,一质量为的条形磁铁用细线悬挂在天花板上,细线从一水平金属圆环中穿过。
现将环从位置Ⅰ释
放,环经过磁铁到达位置Ⅱ。
设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为和,重力加速度大小为,则()。
A. ,
B. ,
C. ,
D. ,
7.磁铁在线圈中心上方开始运动时,线圈中产生如图方向的感应电流,则磁铁()。
A.向上运动
B.向下运动
C.向左运动
D.向右运动
8.如图,在一水平、固定的闭合导体圆环上方,有一条形磁铁(极朝上,极朝下)由静止开始下落,磁铁
从圆环中穿过且不与圆环接触。
关于圆环中感应电流的方向(从上向下看),下列说法正确的是()。
A.总是顺时针
B.总是逆时针
C.先顺时针后逆时针
D.先逆时针后顺时针
多选题
9.在光滑水平桌面上有一边长为的正方形线框abcd,bc边右侧有一等腰直角三角形匀强磁场区域efg,三角形腰
长为,磁感应强度竖直向下,a、b、e、f在同一直线上,其俯视图如右图所示,线框从图示位置在水平拉力作用下向右匀速穿过磁场区,线框中感应电流和图像正确的是(以逆时针方向为电流的正方向,以水平向右的拉力为正,时间单位为)()。
A.
B.
C.
D.
不定项选择题
10.如图所示,一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。
虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直
于回路所在的平面。
回路以速度v向右匀速进入磁场,直径CD始终与MN垂直。
从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,下列结论正确的是()。
A.感应电流方向不变
B.CD段直线始终不受安培力
C.感应电动势最大值
D.感应电动势平均值
多选题
11.如图甲、乙所示电路中,电阻R和电感线圈L的电阻都很小。
接通S,使电路达到稳定,灯泡A发光,则
(灯泡A不会被烧毁)()。
A.在电路甲中,断开S,A将渐渐变暗
B.在电路甲中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗
C.在电路乙中,断开S,A将渐渐变暗
D.在电路乙中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗
单选题
12.如图,L是直流电阻为零、自感系数很大的线圈,A和B是两个相同的小灯泡,某时刻闭合开关S,通过A、
B两灯泡中的电流、随时间t变化的图像,正确的是()。
A.A
B.B
C.C
D.D
不定项选择题
13.如图所示,和是两个规格完全相同的灯泡,与自感线圈串联后接到电路中,与可变电阻串联
后接到电路中。
先闭合开关S,缓慢调节电阻,使两个灯泡的亮度相同,再调节电阻,使两个灯泡都正常发光,然后断开开关S。
对于这个电路,下列说法中正确的是()。
A.再闭合开关S时,先亮,后亮
B.再闭合开关S时,和同时亮
C.再闭合开关S,待电路稳定后,重新断开开关S,立刻熄灭,过一会儿熄灭
D.再闭合开关S,待电路稳定后,重新断开开关S,和都要过一会儿才熄灭
单选题
14.如图所示的电路中,灯泡A、B和电感L与直流电源连接,电感的电阻忽略不计,灯泡A的阻值是灯泡B的2
倍。
电键K从闭合状态突然断开时,下列判断正确的有()。
A.A先变亮,然后逐渐变暗
B.B先变亮,然后逐渐变暗
C.A立即熄灭,B逐渐变暗
D.A、B两灯泡都逐渐变暗。