完整版电磁感应练习题及答案
- 格式:docx
- 大小:164.31 KB
- 文档页数:13
电磁感应综合练习题(基本题型)一、选择题: 1.下面说法正确的是( )A .自感电动势总是阻碍电路中原来电流增加B .自感电动势总是阻碍电路中原来电流变化C .电路中的电流越大,自感电动势越大D .电路中的电流变化量越大,自感电动势越大【答案】B2.如图9-1所示,M 1N 1与M 2N 2是位于同一水平面内的两条平行金属导轨,导轨间距为L 磁感应强度为B 的匀强磁场与导轨所 在平面垂直,ab 与ef 为两根金属杆,与导轨垂直且可在导轨上滑 动,金属杆ab 上有一伏特表,除伏特表外,其他部分电阻可以不计,则下列说法正确的是 ( ) A .若ab 固定ef 以速度v 滑动时,伏特表读数为BLvB .若ab 固定ef 以速度v 滑动时,ef 两点间电压为零C .当两杆以相同的速度v 同向滑动时,伏特表读数为零D .当两杆以相同的速度v 同向滑动时,伏特表读数为2BLv【答案】AC3.如图9-2所示,匀强磁场存在于虚线框内,矩形线圈竖直下落。
如果线圈中受到的磁场力总小于其重力,则它在1、2、3、4位置 时的加速度关系为 ( ) A .a 1>a 2>a 3>a 4 B .a 1 = a 2 = a 3 = a 4C .a 1 = a 2>a 3>a 4D .a 4 = a 2>a 3>a 1【答案】C4.如图9-3所示,通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环,铜环平面与螺线管截面平行,当电键S 接通一瞬间,两铜环的运动情况是( ) A .同时向两侧推开 B .同时向螺线管靠拢C .一个被推开,一个被吸引,但因电源正负极未知,无法具体判断D .同时被推开或同时向螺线管靠拢,但因电源正负极未知,无法具体判断 【答案】 A图9-2图9-3图9-4图9-15.如图9-4所示,在U形金属架上串入一电容器,金属棒ab在金属架上无摩擦地以速度v向右运动一段距离后突然断开开关,并使ab停在金属架上,停止后,ab不再受外力作用。
高中物理电磁感应测试题及参考答案一、单项选择题:(每题3分,共计18分)1、下列说法中正确的有:()A、只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生B、穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生C、线框不闭合时,若穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中没有感应电流和感应电动势D、线框不闭合时,若穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中没有感应电流,但有感应电动势2、根据楞次定律可知感应电流的磁场一定是:()A、阻碍引起感应电流的磁通量;B、与引起感应电流的磁场反向;C、阻碍引起感应电流的磁通量的变化;D、与引起感应电流的磁场方向相同。
3、穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加2Wb,则()A.线圈中感应电动势每秒增加2VB.线圈中感应电动势每秒减少2VC.线圈中感应电动势始终为一个确定值,但由于线圈有电阻,电动势小于2VD.线圈中感应电动势始终为2V4、在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图1所示,当磁场的磁感应强度B随时间如图2变化时,图3中正确表示线圈中感应电动势E变化的是()A. B. C. D.5、如图所示,竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路,导线所在区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场,螺线管下方水平桌面上有一导体圆环,导线abcd所围区域内磁场的磁感强度按下列哪一图线所表示的方式随时间变化时,导体圆环将受到向上的磁场作用力()6.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行,现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,如图所示,则在移动过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是()二、多项选择题:(每题4分,共计16分)7、如图所示,导线AB可在平行导轨MN上滑动,接触良好,轨道电阻不计电流计中有如图所示方向感应电流通过时,AB的运动情况是:()A、向右加速运动;B、向右减速运动;C、向右匀速运动;D、向左减速运动。
磁感应习题与解答一、选择题1. 半径为a 的圆线圈置于磁感强度为B 的均匀磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,线圈电阻为R ,当把线圈转动使其法向与B 的夹角为α=60︒时,线圈中已通过的电量与线圈面积及转动时间的关系是:(A) 与线圈面积成正比,与时间无关. (B) 与线圈面积成正比,与时间成正比. (C) 与线圈面积成反比,与时间无关. (D) 与线圈面积成反比,与时间成正比.2. 如图3.1所示,一导体棒ab 在均匀磁场中沿金属导轨向右作匀加速运动,磁场方向垂直导轨所在平面. 若导轨电阻忽略不计,并设铁芯磁导率常数,则达到稳定后电容器的M 极板上(A) 带有一定量的正电荷. (B) 带有一定量的负电荷. (C) 带有越来越多的正电荷. (D) 带有越来越多的负电荷.3. 已知圆环式螺线管的自感系数为L . 若将该螺线管锯成两个半环式的螺线管,则两个半环螺线管的自感系数(A) 都等于L /2. (B) 都小于L /2. (C) 都大于L /2.(D) 一个大于L /2,一个小于L /2.4. 真空中两根很长的相距为2a 的平行直导线与电源组成闭合回路如图3.2所示. 已知导线中的电流为I ,则在两导线正中间某点P 处的磁能密度为NMa图3.1I(A) 200)2(1aIπμμ.(B) 200)2(21aIπμμ.(C) 200)(21a Iπμμ.(D) 0 .5. 一导体圆线圈在均匀磁场中运动,能使其中产生感应电流的一种情况是 (A)线圈绕自身直径轴转动,轴与磁场方向平行. (B)线圈绕自身直径轴转动,轴与磁场方向垂直. (C)线圈平面垂直于磁场并沿垂直磁场方向平移. (D)线圈平面平行于磁场并沿垂直磁场方向平移.二、填空题1.在磁感强度为的磁场中,以速率v垂直切割磁力线运动的一长度为L的金属杆,相当于____________,它的电动势ε=____________,产生此电动势的非静电力是___________.2. 半径为a 的无限长密绕螺线管,单位长度上的匝数为n,通以交变电流i =Imsin ωt,则围在管外的同轴圆形回路(半径为r )上的感生电动势为 .三、证明题:证明:自感系数为L的线圈通有电流I0时,线圈内贮存的磁能为LI 02/2.练习三 电磁感应习题答案一.选择题:1.A 2.B 3.B 4.C 5.B二.填空题: 1. 一个电源; vBl; 洛伦兹力 2.-mnpa 2wIcoswt 三.证明题:dt LdI I I i /,0-=→εε大小为过程中从线圈中作功为电源反抗L ε221LILIdI Idt A tI i m⎰⎰==-=ε221,LIW m =此能量全部转变为磁能由能量守恒可知典型例题1. 图.1中三条曲线分别表示简谐振动中的位移x , 速度v ,加速度a ,下面哪个说法是正确的?(D)(A) 曲线3, 1, 2分别表示x , v , a 曲线 (B) 曲线2, 1, 3分别表示x , v , a 曲线(C) 曲线1, 3, 2分别表示x , v , a 曲线(D) 曲线1, 2, 3分别表示x , v , a 曲线2. 用余弦函数描述一简谐振子的振动,-时间(v -t )关系曲线如图2位为 (A)(A) π / 6 (B) π / 3 (C) π / 2 (D) 2π / 3 3. 一质点作简谐振动,振动方程为cos()x t ωϕ=+,当时间t =T / 2(T 为周期)时,质点的速度为 (B) (A)sin A ωϕ- (B)sin A ωϕ(C)cos A ωϕ- (D)co s A ωϕ4. 用余弦函数描述一简谐振动,已知振幅为A ,周期为T ,初位相/3ϕπ=-,则振动曲线为图3中哪一图? (A)x ,v ,a图1-5. 用40N 的力拉一轻弹簧,可使其伸长20cm ,此弹簧下应挂 2.0 kg 的物体,才能使弹簧振子作简谐振动的周期 T =0.2πs 。
法拉第电磁感应定律练习题1.闭合电路的一部分导线ab处于匀强磁场中,图1中各情况下导线都在纸面内运动,那么下列判断中正确的是[ ] A.都会产生感应电流B.都不会产生感应电流C.甲、乙不会产生感应电流,丙、丁会产生感应电流D.甲、丙会产生感应电流,乙、丁不会产生感应电流1.关于感应电动势大小的下列说法中,正确的是[ ]A.线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大B.线圈中磁通量越大,产生的感应电动势一定越大C.线圈放在磁感强度越强的地方,产生的感应电动势一定越大D.线圈中磁通量变化越快,产生的感应电动势越大2.与x轴夹角为30°的匀强磁场磁感强度为B(图1),一根长l的金属棒在此磁场中运动时始终与z轴平行,以下哪些情况可在棒中得到方向相同、大小为Blv的电动势[ ]A.以2v速率向+x轴方向运动B.以速率v垂直磁场方向运动4.单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转轴垂直于磁场,若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图3所示[ ]A.线圈中O时刻感应电动势最大B.线圈中D时刻感应电动势为零C.线圈中D时刻感应电动势最大D.线圈中O至D时间内平均感电动势为0.4V5.一个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.将线圈匝数增加一倍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6.如图4所示,圆环a与圆环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环单独置于磁场中与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∶1B.1∶4C.2∶1D.1∶28.如图5所示,相距为l,在足够长度的两条光滑平行导轨上,平行放置着质量与电阻均相同的两根滑杆ab与cd,导轨的电阻不计,磁感强度为B的匀强磁场的方向垂直于导轨平面竖直向下,开始时,ab与cd都处于静止状态,现ab杆上作用一个水平方向的恒力F,下列说法中正确的是[ ]A.cd向左运动B.cd向右运动C.ab与cd均先做变加速运动,后作匀速运动D.ab与cd均先做交加速运动,后作匀加速运动9.如图6所示,RQRS为一正方形导线框,它以恒定速度向右进入以MN为边界的匀强磁场,磁场方向垂直线框平面,MN线与线框的边成45°角,E、F分别为PS与PQ的中点,关于线框中的感应电流[ ]A.当E点经过边界MN时,感应电流最大B.当P点经过边界MN时,感应电流最大C.当F点经过边界MN时,感应电流最大D.当Q点经过边界MN时,感应电流最大10.如图7所示,平行金属导轨的间距为d,一端跨接一阻值为R的电阻,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于平行轨道所在平面。
高中物理电磁感应练习题及答案一、选择题1、在电磁感应现象中,下列说法正确的是:A.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化B.感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相反C.感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相同D.感应电流的磁场方向与原磁场方向无关答案:A.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化。
2、一导体在匀强磁场中匀速切割磁感线运动,产生感应电流。
下列哪个选项中的物理量与感应电流大小无关?A.磁感应强度B.导体切割磁感线的速度C.导体切割磁感线的长度D.导体切割磁感线的角度答案:D.导体切割磁感线的角度。
二、填空题3、在电磁感应现象中,当磁通量增大时,感应电流的磁场方向与原磁场方向_ _ _ _ ;当磁通量减小时,感应电流的磁场方向与原磁场方向 _ _ _ _。
答案:相反;相同。
31、一根导体在匀强磁场中以速度v运动,切割磁感线,产生感应电动势。
如果只增大速度v,其他条件不变,则产生的感应电动势将_ _ _ _ ;如果保持速度v不变,只减小磁感应强度B,其他条件不变,则产生的感应电动势将 _ _ _ _。
答案:增大;减小。
三、解答题5、在电磁感应现象中,有一闭合电路,置于匀强磁场中,接上电源后有电流通过,现将回路断开,换用另一电源重新接上,欲使产生的感应电动势增大一倍,应采取的措施是()A.将回路绕原路转过90°B.使回路长度变为原来的2倍C.使原电源的电动势增大一倍D.使原电源的电动势和回路长度都增大一倍。
答案:A.将回路绕原路转过90°。
法拉第电磁感应定律是电磁学中的重要规律之一,它描述了变化的磁场产生电场,或者变化的电场产生磁场的现象。
这个定律是法拉第在1831年发现的,它为我们打开了一个全新的领域——电磁学,也为我们的科技发展提供了强大的理论支持。
在高中物理中,法拉第电磁感应定律主要通过实验和理论推导来展示,让学生们能够更直观地理解这个重要的规律。
高中的学生们已经对电场和磁场的基本概念有了一定的了解,他们已经掌握了电场线和磁场线的概念,以及安培定则等基本知识。
高一物理电磁感应现象练习题及答案练习题一:1. 一根导线以速度v穿过磁感应强度为B的均匀磁场,导线长度为L,角度θ为导线与磁场方向的夹角。
求导线在时间Δt内所受到的感应电动势。
答案:感应电动势E = B * v * L * sinθ2. 一根导线以速度v进入磁感应强度为B的均匀磁场,导线的长度为L。
当导线完全进入磁场后,突然停止不动。
求此过程中导线两端之间的电势差。
答案:电势差V = B * v * L3. 一个长度为L的导线以速度v匀速通过磁感应强度为B的均匀磁场,当导线通过时间Δt后,磁场方向突然发生改变。
求导线两端之间产生的感应电动势。
答案:感应电动势E = 2 * B * v * L4. 一根长度为L的导线以速度v与磁感应强度为B的均匀磁场垂直相交,导线所受到的感应电动势大小为E,如果将导线切成长度为L/2的两段导线,两段导线所受感应电动势的大小分别是多少?答案:每段导线所受感应电动势的大小都是E练习题二:1. 一台电动机的转子有60个磁极,额定转速为3000转/分钟。
求转子在额定转速下的转子导线所受的感应电动势大小。
答案:转子导线所受感应电动势的大小为ω * Magnetic Flux,其中ω为角速度,Magnetic Flux为磁通量。
转速为3000转/分钟,转速ω =2π * 3000 / 60。
由于转子有60个磁极,每转所经过的磁通量为60 * Magnetic Flux。
因此,转子导线所受感应电动势的大小为60 * 2π * 3000 / 60 * Magnetic Flux。
2. 一根长度为L的导线以角速度ω绕通过导线轴线的磁感应强度为B的磁场旋转。
求导线两端之间的电势差大小。
答案:电势差V = B * ω * L3. 一根输电线路的电阻为R,长度为L,电流为I。
如果在电力系统中,磁感应强度为B的磁场垂直于导线方向,求输电线路两端之间的感应电动势。
答案:感应电动势E = B * L * I4. 一块矩形线圈有N匝,每匝的边长为a和b,磁通量为Φ,求矩形线圈所受到的感应电动势。
高三物理电磁感应练习题及答案一、选择题1. 电磁感应的基本规律是()。
A. 磁场的变化引起感应电动势B. 电流的变化引起感应电动势C. 磁场的存在引起感应电动势D. 磁感线交变引起感应电动势2. 一根长度为 l 的匀速运动的导体杆,速度为 v,以角度θ 进入磁感应强度为 B 的磁场中,电导率为η,杆的两端接有外电路,两端电势差为 E。
那么 E=A. vBB. vBηC. vBηlD. vBηlθ3. 在变压器中,输入电压和输出电压之比等于输入回路匝数和输出回路匝数之比,这是因为()。
A. 圈数定理B. 电流连续性定律C. 磁感应定律D. 能量守恒定律4. 变压器的变压原理是利用()。
A. 磁感应定律B. 赫兹实验C. 磁通连续性定律D. 电磁感应现象5. 在变压器中,两个线圈的磁链总是连续的,是因为()A. 电流连续性定律B. 磁通连续性定律C. 安培环路定理D. 磁场的无源性二、解答题1. 一个单匝方形线圈边长为 a,在边长的延长线上有一个磁感应强度为 B 的磁场,线圈绕垂直于磁场的轴转动。
当匝数 N=2,转动的圈数 n=3,转动的时间 t=2s 时,求感应电动势的大小。
解:由磁感应定律可知,感应电动势 E=-NBAcosθ,其中θ 为磁感应线与匝数法线的夹角。
在该题目中,磁感应线与匝数法线的夹角θ=90°,cosθ=0。
所以感应电动势 E=-NBAcosθ=-NBA×0=0。
2. 一个半径为 R 的导体圆盘匀速地绕通过圆盘轴心的轴旋转。
当轴线与一个磁感应强度为 B 的磁场成 60°角时,求导体圆盘两端的感应电动势。
解:设导体圆盘的角速度为ω,那么导体圆盘所受的安培力 F=BIA×sinθ。
由于导体圆盘匀速旋转,所以安培力 F 和感应电动势 E 处于动平衡状态,故 F=0。
则BIA×sinθ=0,解得感应电动势 E=0。
由此可知,导体圆盘两端的感应电动势为 0。
电磁感应测试卷一、单项选择题:本大题共4小题,每小题4分,共16分。
在每小题给出的四个选项中,只有一个选项最符合题目要求。
选对的得4分,错选或不答的得0分。
1. 下列说法中正确的有:( )A 、只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生B 、穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生C 、线框不闭合时,若穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中没有感应电流和感应电动势D 、线框不闭合时,若穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中没有感应电流,但有感应电动势2.如图2甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流I 随时间t 的变化关系如图2乙所示.在0-2T 时间内,直导线中电流向上,则在2T -T 时间内,线框中感应电流的方向与所受安培力情况是:A .感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向左B .感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向右C .感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向右D .感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向左3.图3中的a 是一个边长为为L 的正方向导线框,其电阻为R .线框以恒定速度v 沿x 轴运动,并穿过图中所示的匀强磁场区域b 。
如果以x 轴的正方向作为力的正方向,线框在图示位置的时刻作为时间的零点,则磁场对线框的作用力F 随时间变化的图线应为哪个图?4.如图4所示,一闭合金属圆环用绝缘细绳挂于O 点,将圆环拉离平衡位置并释放,圆环摆动过程中经过匀强磁场区域,则(空气阻力不计): A .圆环向右穿过磁场后,还能摆至原高度 B .在进入和离开磁场时,圆环中感应电流方向相反C.圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大,感应电流也越大 D .圆环最终将静止在平衡位置二、双项选择题:本大题共5个小题,每小题6分,共30分。
每小题给出的四个选项中,有两个选项符合题目要求,全部选对者的得6分,只选1个且正确的得3分;有错选或不答的得0分。
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。
大学物理6丫头5《大学物理AI 》作业 No.11 电磁感应班级 ________________ 学号 ______________ 姓名 ____________ 成绩 ___________一、选择题:(注意:题目中可能有一个或几个正确答案) 1.一块铜板放在磁感应强度正在增大的磁场中时,铜板中出现涡流(感应电流),则涡流将: (A)加速铜板中磁场的增加 (B)减缓铜板中磁场的增加(C)对磁场不起作用 (D)使铜板中磁场反向[ B ] 解:根据愣次定律,感应电流的磁场总是力图阻碍原磁场的变化。
故选B2.一无限长直导体薄板宽度为l ,板面与Z 轴垂直,板的长度方向沿Y 轴,板的两侧与一个伏特计相接,如图。
整个系统放在磁感应强度为B的均匀磁场中,B的方向沿Z 轴正方向,如果伏特计与导体平板均以速度v向Y 轴正方向移动,则伏特计指示的电压值为(A) 0 (B)vBl 21(C) vBl (D) vBl 2[ A ]解:在伏特计与导体平板运动过程中,dc ab εε=,整个回路0=∑ε,0=i ,所以伏特计指示0=V 。
故选A3.两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I ,I 以tId d 的变化率增长,一矩形线圈位于导线平面内(如图),则: (A)线圈中无感应电流。
(B)线圈中感应电流为顺时针方向。
(C)线圈中感应电流为逆时针方向。
(D)线圈中感应电流方向不确定。
[ B ]解:0d d >t I ,在回路产生的垂直于纸面向外的磁场⊗增强,根据愣次定律,回路中产生的电流为顺时针,用以反抗原来磁通量的变化。
故选B4.在一通有电流I 的无限长直导线所在平面内,有一半经为r ,电阻为R 的导线环,环中心距直导线为a ,如图所示,且r a >>。
当aIroabcVdYBZlI直导线的电流被切断后,沿着导线环流过的电量约为:(A))11(220ra a R Ir +-πμ(B)a ra R Ir +ln20πμ (C)aRIr 220μ (D)rRIa 220μ[ C ]解:直导线切断电流的过程中,在导线环中有感应电动势大小:td d Φ=ε 感应电流为:tR Ri d d 1Φ==ε则沿导线环流过的电量为 ∆Φ=⋅Φ==⎰⎰Rt t R t i q 1d d d 1daRIr R r a I R S B 212120200μππμ=⋅⋅=⋅∆≈故选C5.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 的边长为l 。
高中物理《电磁感应》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.社会的进步离不开科学发现,每一步科学探索的过程倾注了科学家的才智和努力,以下关于科学家的贡献说法不正确的是()A.安培提出了分子电流假说,解释了磁现象B.奥斯特首先发现了电流的磁效应C.法拉第发现了电磁感应现象D.库仑测出了电子的电量2.如图甲所示,300匝的线圈两端A、B与一个理想电压表相连。
线圈内有指向纸内方向的匀强磁场,线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化。
下列说法正确的是()A.A端应接电压表正接线柱,电压表的示数为150VB.A端应接电压表正接线柱,电压表的示数为50.0VC.B端应接电压表正接线柱,电压表的示数为150VD.B端应接电压表正接线柱,电压表的示数为50.0V3.如图所示,在匀强磁场中做各种运动的矩形线框,能产生感应电流的是()A.图甲中矩形线框向右加速运动B.图乙中矩形线框匀速转动C.图丙中矩形线框向右加速运动D.图丁中矩形线框斜向上运动4.下列物理学史材料中,描述正确的是()A.卡文迪什通过扭秤实验测量出静电引力常量的数值B.为了增强奥斯特的电流磁效应实验效果,应该在静止的小磁针上方通以自西向东的电流C.法拉第提出了“电场”的概念,并制造出第一台电动机D.库仑通过与万有引力类比,在实验的基础上验证得出库仑定律5.如图所示,将一个闭合铝框放在蹄形磁铁的两个磁极之间,铝框可以绕竖直轴OO'自由转动,蹄形磁铁在手摇的控制下可以绕竖直轴OO'转动。
初始时,铝框和蹄形磁铁均是静止的。
现通过不断手摇使蹄形磁铁转动起来,下列关于闭合铝框的说法正确的是()A.铝框仍保持静止B.铝框将跟随磁极同向转动且一样快C.铝框将跟随磁极同向转动,转速比磁铁小D.铝框将朝着磁极反向转动,转速比磁铁小6.如图所示,a、b是用同种规格的铜丝做成的两个同心圆环,两环半径之比为2:3,其中仅在a环所围成区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场。
【例1】 (2004,上海综合)发电的基本原理是电磁感应。
发现电磁感应现象的科学家是( )A .安培B .赫兹C .法拉第D .麦克斯韦解析:该题考查有关物理学史的知识,应知道法拉第发现了电磁感应现象。
答案:C【例2】发现电流磁效应现象的科学家是___________,发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是__________,发现电磁感应现象的科学家是___________,发现电荷间相互作用力规律的的科学家是___________。
解析:该题考查有关物理学史的知识。
答案:奥斯特 安培 法拉第 库仑☆☆对概念的理解和对物理现象的认识【例3】下列现象中属于电磁感应现象的是( )A .磁场对电流产生力的作用B .变化的磁场使闭合电路中产生电流C .插在通电螺线管中的软铁棒被磁化D .电流周围产生磁场解析:电磁感应现象指的是在磁场产生电流的现象,选项B 是正确的。
答案:B★巩固练习 1. )A .磁感应强度越大的地方,磁通量越大B .穿过某线圈的磁通量为零时,由B =SΦ可知磁通密度为零 C .磁通密度越大,磁感应强度越大D .磁感应强度在数值上等于1 m 2的面积上穿过的最大磁通量解析:B 答案中“磁通量为零”的原因可能是磁感应强度(磁通密度)为零,也可能是线圈平面与磁感应强度平行。
答案:CD 2. )A .Wb/m 2B .N/A ·mC .kg/A ·s 2D .kg/C ·m解析:物理量间的公式关系,不仅代表数值关系,同时也代表单位.答案:ABC 3. )A .只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就一定有感应电流B .只要闭合导线做切割磁感线运动,导线中就一定有感应电流C .若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动,闭合电路中一定没有感应电流D .当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,闭合电路中一定有感应 电流答案:D4.在一长直导线中通以如图所示的恒定电流时,套在长直导线上的闭合线环(环面与导线垂直,长直导线通过环的中心),当发生以 )A .保持电流不变,使导线环上下移动B .保持导线环不变,使长直导线中的电流增大或减小C .保持电流不变,使导线在竖直平面内顺时针(或逆时针)转动D .保持电流不变,环在与导线垂直的水平面内左右水平移动解析:画出电流周围的磁感线分布情况。
《大学物理》电磁感应练习题及答案解析一、选择题1. 圆铜盘水平放置在均匀磁场中,B 的方向垂直盘面向上,当铜盘绕通过中心垂直于盘面的轴沿图示方向转动时.( D )(A) 铜盘上有感应电流产生,沿着铜盘转动的相反方向流动。
(B) 铜盘上有感应电流产生,沿着铜盘转动的方向流动。
(C) 铜盘上没有感应电流产生,铜盘中心处电势最高。
(D) 铜盘上没有感应电流产生,铜盘边缘处电势最高。
2.在尺寸相同的铁环和铜环所包围的面积中穿过相同变化率的磁通量,则两环中( C )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;C.感应电动势相同,感应电流不同;D.感应电动势不同,感应电流相同。
3.两根无限长的平行直导线有相等的电流但电流的流向相反如右图,而电流的变化率均大于零,有一矩形线圈与两导线共面,则( B )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。
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的感应电动势分别为ℇa、ℇb、ℇc、ℇd,则( C )A.ℇa =ℇb =ℇc <ℇd B.ℇa =ℇb =ℇc >ℇdC.ℇa =ℇb =ℇc =ℇd D.ℇa >ℇb <ℇc <ℇd5.一矩形线圈,它的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B的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(A ) A .线圈应沿x 轴正向平动; B .线圈应沿y 轴正向平动;C .线圈应沿x 轴负向平动D .线圈应沿y 轴负向平动6.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dtdB变化,在磁场中有A 、B 两点,其间可以放置一直导线和一弯曲的导线,则有下列哪种情[ D ] (A) 电动势只在直导线中产生(B) 电动势只在弯曲的导线产生 (C) 电动势在直导线和弯曲的导线中都产生, 且两者大小相等(D)直导线中的电动势小于弯曲导线中的电动势 知识点:电动势 类型:A7、关于感生电场和静电场下列哪一种说法正确.( B )(A) 感生电场是由变化电场产生的.(B) 感生电场是由变化磁场产生的,它是非保守场. (C) 感生电场是由静电场产生的(D) 感生电场是由静电场和变化磁场共同产生的1D 2C 3B 4C 5A6D7B二、填空题1.如图所示,AB 、CD 、为两均匀金属棒,长均为0.2m ,放在磁感应强度 B=2T 的均匀磁场中,磁场的方向垂直于屏面向里,AB 和CD 可以在导轨上自由滑动,当 CD 和AB 在导轨上分别以s m v /41=、s m v /22=速率向右作匀速运动时,在CD 尚未追上AB 的时间段内ABDCA 闭合回路上动生电动势的大小______________ 方向 _____________________.1电动势的大小 0.8V 方向 顺时针方向2.一匝数的线圈,通过每匝线圈的磁通量,则任意时刻线圈感应电动势的大小 ______________ . 感应电动势的大小 t ππ10cos 1057⨯ 3.感生电场产生的原因_ 变化的磁场产生感生电场4.动生电动势的产生的原因是:___电荷在磁场中运动受到洛伦兹力___ 5 。
高考物理电磁感应练习题及答案1. 单选题:(1) 当穿过一根金属导线的电流方向改变时,导线中的电磁场磁感应强度的变化过程是:A. 逐渐增大,然后逐渐减小B. 逐渐减小C. 总是不变D. 逐渐增大答案:D(2) 一个圆形回路平面内以T/秒的速度向外运动,一匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于回路平面。
圆形回路中的恒定磁通量的大小等于:A. BTB. BπT^2C. B/TD. B/T^2答案:B(3) 一根长度为l的匀强磁场中有一导线,导线以v的速度作匀速运动。
如果导线与磁感线的夹角为α,则磁感应强度大小的变化率为:A. l/vcosαB. vcosα/lC. v/lcosαD. v/(lcosα)答案:A2. 多选题:(1) 关于法拉第电磁感应定律的描述,下列说法中正确的是:A. 在一个闭合电路中,当磁通量发生变化时,电路中会产生感应电流B. 直流电流产生的磁感应强度可以通过法拉第电磁感应定律计算C. 在一个闭合电路中,当磁感应强度发生变化时,电路中会产生感应电流D. 电流在导体中流动会产生磁场,这是法拉第电磁感应定律的基础答案:A、B(2) 以下哪些现象可以用电磁感应来解释?A. 电动机的工作原理B. 发电机的工作原理C. 变压器的工作原理D. 电磁铁的吸铁石的原理答案:A、B、C3. 计算题:(1) 一根直导线的长度为0.2m,电流强度为2A。
将这根导线竖直放置在一个垂直于地面的匀强磁场中,磁感应强度为0.5T。
求导线上电流产生的磁场的磁感应强度大小。
解答:根据安培定律,导线产生的磁场的磁感应强度大小与电流强度和导线与磁感应强度之间的夹角有关。
在这个问题中,导线与磁场方向垂直,所以夹角为90°。
由于导线长度为0.2m,电流强度为2A,根据毕奥-萨伐尔定律,我们可以使用以下公式来计算导线上电流产生的磁场的磁感应强度大小:磁感应强度大小= (μ0/4π) * (I/l)其中,μ0是真空中的磁导率,其数值为4π * 10^-7 T·m/A,I是电流强度,l是导线长度。
高中物理电磁感应基础练习题(含答案)一、单选题1.如图所示,导体ab是金属线框的一个可动边,ab边长L=0.4m,磁场的磁感应强度B=0.1T,当ab边以速度v=5m/s向右匀速移动时,下列判断正确的是()A.感应电流的方向由a到b,感应电动势的大小为0.2VB.感应电流的方向由a到b,感应电动势的大小为0.4VC.感应电流的方向由b到a,感应电动势的大小为0.2VD.感应电流的方向由b到a,感应电动势的大小为0.4V2.某同学用粗细均匀的金属丝弯成如图所示的图形,两个正方形的边长均为L,A、B t∆223.如图所示,在水平桌面上有一金属圆环,在它圆心正上方有一条形磁铁(极性不明),当条形磁铁下落时,可以判定()A.环中将产生俯视顺时针的感应电流B.环对桌面的压力将增大C.环有面积增大的趋势D.磁铁将受到竖直向下的电磁作用力4.如图所示,闭合线圈abcd 在磁场中运动到如图所示位置时,bc 边的电流方向由b →c ,此线圈的运动情况是( )A .向右进入磁场B .向左移出磁场C .向上移动D .向下移动5.如图所示,通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd ,则( )A .当线圈向导线靠近时,其中感应电流方向是a →b →c →dB .若线圈竖直向下平动,有感应电流产生C .若线圈向右平动,其中感应电流方向是a →b →c →dD .当线圈以导线边为轴转动时,其中感应电流方向是a →b →c →d6.如图所示,在磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,长为L 的金属杆MN 在平行金属导轨上以速度v 向右匀速滑动。
金属导轨电阻不计,金属杆与导轨的夹角为θ,电阻为2R ,ab 间电阻为R ,M 、N 两点间电势差为U ,则M 、N 两点电势BLv7.如图所示,先后以速度1v 和2v 匀速把一矩形线圈水平拉出有界匀强磁场区域,122v v =,则在先后两种情况下( )A .线圈中的感应电动势之比为21:1:2E E =B .线圈中的感应电流之比为12:1:2I I =C .线圈中产生的焦耳热之比12:2:1Q Q =D .通过线圈某截面的电荷量之比122:1q q =:8.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行。
《电磁感应》练习题高二级_______班姓名______________ _______________号1.B 2. A 3. A4.B 5. BCD6.CD7. D8. C一.选择题1.下面说法正确的是()A.自感电动势总是阻碍电路中原来电流增加B.自感电动势总是阻碍电路中原来电流变化. C.电路中的电流越大,自感电动势越大D.电路中的电流变化量越大,自感电动势越大2. 如图所示,一个矩形线圈与通有相同大小电流的平行直导线在同一平面,而且处在两导线的中央,则( A )A.两电流方向相同时,穿过线圈的磁通量为零B.两电流方向相反时,穿过线圈的磁通量为零C.两电流同向和反向时,穿过线圈的磁通量大小相等D.因两电流产生的磁场不均匀,因此不能判断穿过线圈的磁通量是否为零3. 一矩形线圈在匀强磁场中向右做加速运动如图所示, 设磁场足够大, 下面说法正确的是( A )A. 线圈中无感应电流, 有感应电动势B .线圈中有感应电流, 也有感应电动势C. 线圈中无感应电流, 无感应电动势D. 无法判断4.如图所示,AB为固定的通电直导线,闭合导线框P与AB在同一平面内。
当P远离AB做匀速运动时,它受到AB的作用力为( B )A.零B.引力,且逐步变小C.引力,且大小不变D.斥力,且逐步变小5. 长0.1m的直导线在B=1T的匀强磁场中,以10m/s的速度运动,导线中产生的感应电动势:( )A.一定是1V B.可能是0.5V C.可能为零D.最大值为1V6.如图所示,在一根软铁棒上绕有一个线圈,a、b是线圈的两端,a、b分别与平行导轨M、N相连,有匀强磁场与导轨面垂直,一根导体棒横放在两导轨上,要使a点的电势均比b点的电势高,则导体棒在两根平行的导轨上应该(BCD )A.向左加速滑动B.向左减速滑动C.向右加速滑动D.向右减速滑动7.关于感应电动势,下列说法正确的是()A.穿过闭合电路的磁感强度越大,感应电动势就越大B.穿过闭合电路的磁通量越大,感应电动势就越大C.穿过闭合电路的磁通量的变化量越大,其感应电动势就越大D.穿过闭合电路的磁通量变化的越快,其感应电动势就越大4题5题8.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,要使线圈中能产生感应电流,线圈在磁场中应做 ( ) 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匀加速运动 C .线圈绕任意一条直径转动 D .线圈沿磁场方向平动9.将一磁铁缓慢或迅速地插到闭和线圈中的同一位置,两次发生变化的物理量不同的是( )A 、磁通量的变化量B 、磁通量的变化率C 、感应电流的电流强度D 、消耗的机械功率10.如图所示,一长直导线在纸面内,导线一侧有一矩形线圈,且线圈一边M 与通电导线平行,要使线圈中产生感应电流,下列方法可行的是( ) A 、保持M 边与导线平行线圈向左移动 B 、保持M 边与导线平行线圈向右移动C 、线圈不动,导线中电流减弱D 、线圈不动,导线中电流增强E 、线圈绕M 边转动 F11. 如图所示,将一线圈放在一匀强磁场中,线圈平面平行于磁感线,则线圈中有感应电流产生的是( )A 、当线圈做平行于磁感线的运动B 、当线圈做垂直于磁感线的平行运动C 、当线圈绕M 边转动D 、当线圈绕N 边转动12.如图所示,虚线所围的区域内有一匀强磁场,闭和线圈从静止开始运动,此时如果使磁场对线圈下边的磁场力方向向下,那么线圈应( ) A 、向右平动 B 、向左平动 C 、以M 边为轴转动D 、以上都不对13.竖直放置的金属框架处于水平的匀强磁场中,如图所示,一长直金属棒AB 可沿框自由运动,当AB 由静止开始下滑一段时间后合上S ,则AB 将做( )A 、 匀速运动B 、加速运动C 、减速运动D 、无法判定14.如图所示,边长为h 的矩形线框从初始位置由静止开始下落,进入一水平的匀强磁场,且磁场方向与线框平面垂直。
电磁感应一、选择题(本题共10小题,每小题4分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求的,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.(2016届郑州联考)在电磁学发展过程中,许多科学家做出了贡献.下列说法正确的是()A.安培发现了电流磁效应;法拉第发现了电磁感应现象B.麦克斯韦预言了电磁波;楞次用实验证实了电磁波的存在C.库仑提出了电场线;密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值D.感应电流遵从楞次定律所描述的方向,这是能量守恒定律的必然结果解析:奥斯特发现了电流磁效应,法拉第发现了电磁感应现象,A选项错误;麦克斯韦预言了电磁波,赫兹用实验证实了电磁波的存在,B选项错误;法拉第提出了电场线,C选项错误;楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现,D选项正确.答案:D2.(2016届浦东新区一模)如图所示,一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合线圈,则流过灵敏电流计的感应电流方向是()A.先向左,再向右 B.先向右,再向左C.始终向右 D.始终向左解析:条形磁铁从左向右进入螺线管的过程中,闭合线圈向左的磁通量增加,根据楞次定律可知,感应电流的磁场向右,根据安培定则可知,感应电流从右向左通过电流计.磁铁从左向右离开螺线管的过程中,闭合线圈向左的磁通量减少,根据楞次定律可知,感应电流的磁场向左,根据安培定则可知,感应电流从左向右通过电流计,A选项正确.答案:A3.(2016届温州十校联考)等腰直角三角形OPQ区域内存在匀强磁场.另有一等腰直角三角形导线框ABC以恒定的速度沿如图所示方向穿过磁场.关于线框中的感应电流,以下说法中正确的是()A.开始进入磁场时感应电流沿顺时针方向B.开始进入磁场时感应电流一定最大C.开始穿出磁场时感应电流一定最大D.开始穿出磁场时感应电流一定最小解析:导线框开始进入磁场时,根据楞次定律可知,闭合回路向下的磁通量增加,感应电流方向沿逆时针方向,A选项错误;根据导体切割磁感线可知,E=BLv,导线框刚进入磁场时有效切割长度最大,产生的感应电动势最大,感应电流最大,B选项正确;由于不知道两个三角形边长关系,故无法判断开始穿出磁场时有效切割长度的变化情况,C、D选项错误.答案:B4.(2016届南京模拟)有7个完全相同的金属框,表面涂有绝缘层.如图所示,A是一个框,B是两个框并列捆在一起,C是两个框上下叠放捆在一起,D是两个框前后叠放捆在一起.将他们同时从同一高度由静止释放,穿过水平向里的匀强磁场,最后落到水平地面.关于金属框的运动,以下说法正确的是()A.D最先落地 B.C最后落地C.A、B、D同时落地 D.B最后落地解析:设每一个金属框的质量为m,边长为L,电阻值为R,刚刚进入磁场时的速度为v,A图中,感应电动势为E=BLv,感应电流为I=,安培力为F=BIL=,根据牛顿第二定律得,aA==g-;同理,B图中,安培力为2F=,aB==g-;C图中,安培力为是F=,aC==g-; D图中,安培力为2F=,aD==g-;A、B、D三个金属框在进入磁场的过程中的加速度相等,运动的情况是完全相同的,同时落地,C选项正确.答案:C5.(多选)(2016届广东省阳江市高三期中)矩形线圈abcd,长ab=20 cm 宽bc=10 cm,匝数n=200匝,线圈回路总电阻R=5 Ω,整个线圈平面内均有垂直于线圈平面的匀强磁场穿过.若匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图所示,则()A.线圈回路中感应电动势随时间均匀变化B.线圈回路中产生的感应电流为0.4 AC.当t=0.3 s时,线圈的ab边所受的安培力大小为0.016 ND.在1 min内线圈回路产生的焦耳热为48 J解析:根据法拉第电磁感应定律可知,E=n=n·S=2 V,感应电动势恒定不变,A选项错误;根据欧姆定律得,I==0.4 A,B选项正确;分析图象可知,t=0.3 s时,磁感应强度B=0.2 T,安培力为F=nBIL=3.2 N,C选项错误;1 min内线圈回路产生的焦耳热为Q=I2Rt=48 J,D选项正确.答案:BD6.(多选)(2016届赣南州三校联考)如图所示,竖直光滑导轨上端接入一定值电阻R,C1和C2是半径都为a的两圆形磁场区域,其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向外,区域C1中磁场的磁感强度随时间按B1=b+kt(k>0)变化,C2中磁场的磁感强度恒为B2,一质量为m、电阻为r、长度为L的金属杆AB穿过区域C2的圆心C2垂直地跨放在两导轨上,且与导轨接触良好,并恰能保持静止.则()A.通过金属杆的电流大小为B.通过金属杆的电流方向为从B到AC.定值电阻的阻值为R=-rD.整个电路中产生的热功率P=解析:金属杆处于平衡状态,mg=B2I·2a,解得I=,A选项错误;安培力竖直向上,根据左手定则可知,电流方向从B到A,B选项正确;根据法拉第电磁感应定律得,E==·πa2=kπa2,根据闭合电路欧姆定律得,R=-r,C选项正确;整个电路中产生的热功率P=IE=,D选项正确.答案:BCD7.(2016届河北“五个一联盟”质检 )如图,闭合铜环由高处从静止开始下落,穿过一根竖直悬挂的条形磁铁,铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合.若取磁铁中心O为坐标原点,建立竖直向下为正方向的x轴,则下图中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图象是()解析:闭合铜环穿过磁铁的过程中,环中磁通量变化不均匀,产生的感应电流不是线性变化,A选项错误;铜环在下落过程中,下落到磁铁顶端的速度小于底端的速度,故铜环下落到磁铁顶端产生的感应电流小于底端的感应电流,C选项错误;根据楞次定律可知,圆环靠近磁体的过程中向上的磁通量最大,而离开磁体的过程中向上的磁通量减小,磁通量的变化相反,感应电流的方向相反,D选项错误,B选项正确.答案:B8.(多选)(2016届长宁区一模)如图所示,有五根完全相同的金属杆,其中四根连在一起构成正方形闭合框架,固定在绝缘水平桌面上,另一根金属杆ab搁在其上且始终接触良好.匀强磁场垂直穿过桌面,不计ab杆与框架的摩擦,当ab杆在外力F作用下匀速沿框架从最左端向最右端运动过程中()A.外力F先减小后增大B.桌面对框架的水平作用力保持不变C.ab杆的发热功率先减小后增大D.正方形框架的发热功率总是小于ab杆的发热功率解析:ab杆匀速切割磁感线,产生恒定的感应电动势,闭合框架的左右部分并联,当ab杆运动到中央位置时,外电阻最大,根据欧姆定律可知,此时感应电流最小,故感应电流先减小再增大,外力和安培力平衡,故外力先减小再增大,A选项正确;电流流过框架,框架受到安培力作用,水平作用力和安培力平衡,安培力先减小再增大,故水平作用力先减小再增大,B选项错误;ab杆的发热功率Pr=I2r,先减小后增大,C选项正确;当ab在框架的中央时,内、外电阻相等,正方形框架的发热功率等于ab杆的发热功率,D选项错误.答案:AC9.(2016届河北联考)如图所示,在平面直角坐标系的第一象限分布着非匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,沿y轴方向磁场分布是不变的,沿x轴方向磁感应强度与x满足关系B=kx,其中k是一恒定的正数,正方形线框ADCB边长为a,A处有一极小开口AE,由粗细均匀的同种规格导线制成,整个线框放在磁场中,且AD边与y轴平行,AD边与y轴距离为a,线框AE两点与一电源相连,稳定时流入线框的电流为I,关于线框受到的安培力情况,下列说法正确的是()A.整个线框受到的合力方向与BD连线垂直B.整个线框沿y轴方向所受合力为0C.整个线框在x轴方向所受合力为ka2I,沿x轴正向D.整个线框在x轴方向所受合力为ka2I,沿x轴正向解析:分析题意可知,AD边所在位置的磁感应强度B1=ka,AD边受到的安培力大小为FAD=B1IL=ka2I,根据左手定则知,方向沿x轴负方向;BC边所在位置的磁感应强度B2=2ka,BC边受到的安培力大小为FBC=B2IL=2ka2I,根据左手定则知,方向沿x轴正方向;沿y轴方向磁场分布是不变的,故AB和CD边受到的安培力等大反向,相互抵消,整个线框受到的合力为FBC-FAD=ka2I,方向沿x轴正方向,B选项正确.答案:B10.(2016届本溪市二模)如图所示,灯泡A、B与固定电阻的阻值均为R,L是带铁芯的理想线圈,电源的内阻不计.开关S1、S2均闭合且电路达到稳定.已知电路中的各种元件均在安全范围之内.下列判断中正确的是()A.灯泡A中有电流通过,方向为a→bB.将S1断开的瞬间,灯泡A、B同时熄灭C.将S1断开的瞬间,通过灯泡A的电流最大值要比原来通过灯泡B的电流大D.将S2断开,电路达到稳定,灯泡A、B的亮度相同解析:理想线圈的电阻为零,电路稳定后,灯泡A被短路,没有电流流过,A选项错误;将S1断开的瞬间,线圈L发生自感现象,相当于电源,电流流过灯泡A,灯泡B被短路,B选项错误;根据自感现象的规律可知,流过L的电流是流过灯泡B与电阻R上电流之和,故通过灯泡A的电流最大值要比原来通过灯泡B的电流大,C选项正确;将S2断开,电路达到稳定,灯泡A的亮度低于灯泡B的亮度,D选项错误.答案:C第Ⅱ卷(非选择题,共60分)二、实验题(本题共1小题,共8分)11.(8分)(2016届新级模拟)某实验小组设计了如图(a)的实验电路,通过调节电源可在原线圈中产生变化的电流,用磁传感器可记录原线圈中产生的磁场B的变化情况,用电压传感器可记录副线圈中感应电动势E的变化情况,二者的变化情况可同时显示在计算机显示屏上.某次实验中得到的B-t、E-t图象如图(b)所示.(1)试观察比较这两组图象,可得出的定性结论是(请写出两个结论):________________________________________________________________________;________________________________________________________________________.(2)该实验小组利用两组图象求出六组磁感应强度变化率和对应的感应电动势E的数据,并建立坐标系,描出的六个点如图(c)所示.请在图(c)中绘出E-的图线.(3)在该实验中,若使用的副线圈的匝数为100匝,则由图线可求得该副线圈的横截面积为________cm2.(保留3位有效数字)解析:(1)分析图(b)可知,当磁感应强度B恒定时,感应电动势E为零,而磁感应强度B均匀变化,产生恒定的感应电动势E,并且磁感应强度B的变化率越大,产生的感应电动势E 越大.(2)连线如图所示:(3)根据法拉第电磁感应定律得,E=n=n·S,当线圈面积S和匝数n一定时,电动势与磁场的变化率成正比,E∝.分析图象可知,E-图象的斜率大小表示匝数n与线圈横截面积S的乘积,S=2.77(2.75~2.82)cm2.答案:(1)当磁感应强度B恒定时,感应电动势E为零,而磁感应强度B均匀变化,产生恒定的感应电动势E;磁感应强度B的变化率越大,产生的感应电动势E越大(2)见解析(3)2.77(2.75~2.82)三、计算题(本题共4小题,共52分)12.(12分)(2016届广东模拟)如图甲所示,半径为r、匝数为n的线圈,其两极分别与固定水平放置的平行金属板A、B连接,线圈处在匀强磁场中,磁场方向垂直线圈平面,磁感应强度随时间变化规律如图乙所示.在t=0时刻,将一质量为m、带电荷量为+q、重力不计的粒子从平行金属板中心位置由静止释放,发现在第一个周期内粒子未与金属板相撞.求:(1)平行金属板间的距离d应满足的条件;(2)在满足(1)的前提下,在T时间内粒子的最大动能为多大?解析:(1)前半个周期内,根据法拉第电磁感应定律得感应电动势U=n=n·πr2,金属板A、B 间产生匀强电场,场强E=,粒子在电场力作用下,加速运动;后半个周期内,感应电动势反向,粒子减速运动,在第一个周期内粒子未与金属板相撞,则≥2×·2 解得d≥ .(2)当平行板间距刚好等于d,且粒子运动时间为时,粒子的速度达到最大,则动能也最大,根据动能定理得,q=Ekm-0,解得,Ekm=.答案:(1)d≥ (2)13.(14分)(2016届开封高三联考)如图1,abcd为质量M的导轨,放在光滑绝缘的水平面上,另有一根质量为m的金属棒PQ平行bc放在水平导轨上,PQ棒左边靠着绝缘固定的竖直立柱e、f,导轨处于匀强磁场中,磁场以OO′为界,左侧的磁场方向竖直向上,右侧的磁场方向水平向右,磁感应强度均为B.导轨bc段长l,其电阻为r,金属棒电阻为R,其余电阻均可不计,金属棒与导轨间的动摩擦因数μ.若在导轨上作用一个方向向左、大小恒为F的水平拉力,设导轨足够长,PQ棒始终与导轨接触.试求:(1)导轨运动的最大加速度amax;(2)流过导轨的最大感应电流Imax;(3)在如图2中定性画出回路中感应电流I随时间t变化的图象,并写出分析过程.解析:(1)导轨刚开始运动时,加速度最大,根据牛顿第二定律得,F-μmg=Mamax,解得amax=.(2)随着导轨速度增加,bc边切割磁感线,感应电流增大,当加速度为零时,速度最大,感应电流最大,F-BImaxl-μ(mg-BImaxl)=0,联立解得Imax=.(3)画出图象如下:从刚拉动开始计时,t=0时,v=0,I=0;t=t1时,a=0,v最大,I=Im;0~t1之间,导轨做加速度减小的加速运动,a=0时,v保持不变,I保持不变.答案:(1)(2)(3)见解析。
《电磁感应》练习题高二级 _______ 班姓名_________________ ________________ 号1. B2. A3. A4. B5. BCD6. CD7. D8. C一.选择题1 •下面说法正确的是()A •自感电动势总是阻碍电路中原来电流增加B •自感电动势总是阻碍电路中原来电流变化C.电路中的电流越大,自感电动势越大 D .电路中的电流变化量越大,自感电动势越大2. 如图所示,一个矩形线圈与通有相同大小电流的平行直导线在同一平面,而且处在两导线的中央,则(A )A .两电流方向相同时,穿过线圈的磁通量为零B .两电流方向相反时,穿过线圈的磁通量为零C.两电流同向和反向时,穿过线圈的磁通量大小相等D •因两电流产生的磁场不均匀,因此不能判断穿过线圈的磁通量是否为零3. 一矩形线圈在匀强磁场中向右做加速运动如图所示( A )A. 线圈中无感应电流,有感应电动势B .线圈中有感应电流,也有感应电动势C. 线圈中无感应电流,无感应电动势D. 无法判断4•如图所示,AB为固定的通电直导线,闭合导线框P与AB在同一平面内。
当P远离AB做匀速运动时,它受到AB的作用力为( B )A .零B.引力,且逐步变小C .引力,且大小不变D .斥力,且逐步变小5. 长0.1m的直导线在B = 1T的匀强磁场中,以10m/s的速度运动,导线中产生的感应电动势:()A .一定是1VB .可能是0.5VC . 可能为零D.最大值为1V6. 如图所示,在一根软铁棒上绕有一个线圈,a、b 是线圈的两端,a、b分别与平行导轨M、N相连,有匀强磁场与导轨面垂直,一根导体棒横放在两导轨上,要使a点的电势均比b点的电势高,则导体棒在两根平行的导轨上应该(BCD )A .向左加速滑动B .向左减速滑动C.向右加速滑动 D .向右减速滑动7 .关于感应电动势,下列说法正确的是()A .穿过闭合电路的磁感强度越大,感应电动势就越大B .穿过闭合电路的磁通量越大,感应电动势就越大C .穿过闭合电路的磁通量的变化量越大,其感应电动势就越大D .穿过闭合电路的磁通量变化的越快,其感应电动势就越大A [n v I,设磁场足够大,下面说法正确的是4题8•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,要使线圈中能产生感应电流,线圈在磁场中应做()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匀加速运动C •线圈绕任意一条直径转动D •线圈沿磁场方向平动9 •将一磁铁缓慢或迅速地插到闭和线圈中的同一位置,两次发生变化的物理量不同的是()A、磁通量的变化量B、磁通量的变化率C、感应电流的电流强度D、消耗的机械功率10•如图所示,一长直导线在纸面内,导线一侧有一矩形线圈,且线圈一边平行,要使线圈中产生感应电流,下列方法可行的是(A、保持M边与导线平行线圈向左移动B、保持M边与导线平行线圈向右移动C、线圈不动,导线中电流减弱D、线圈不动,导线中电流增强11.如图所示,将一线圈放在一匀强磁场中,线圈平面平行于磁感线,则线圈中有感应电流产生的是()A、当线圈做平行于磁感线的运动B、当线圈做垂直于磁感线的平行运动C、当线圈绕M边转动D、当线圈绕N边转动N M12•如图所示,虚线所围的区域内有一匀强磁场, 场对线圈下边的磁场力方向向下,那么线圈应(A、向右平动B、向左平动C、以M边为轴转动D、以上都不对13•竖直放置的金属框架处于水平的匀强磁场中,如图所示,一长直金属棒AB可沿框自由运动,当AB由静止开始下滑一段时间后合上S,则AB将做()A、匀速运动B、加速运动C、减速运动D、无法判定14•如图所示,边长为h的矩形线框从初始位置由静止开始下落,进入一水平的匀强磁场,且磁场方向与线框平面垂直。
H>h,已知线框刚进入磁场时恰好是匀速下落,则当线框出磁场时将做()A、向下匀速运动B、向下减速运动C、向下加速运动D、向上运动15. 在竖直向下的匀强磁场中,将一水平放置的金属棒AB , 以初速度v水平抛出。
空气阻力不计,如图5所示,运动过程中棒保持水平,那么下列说法中正确的是()M与通电导线E、线圈绕M边转动F、线圈在与导线平行的平面内上下平动闭和线圈从静止开始运动,此时如果使磁)MBA.AB 棒两端的电势 U A > U BB.AB 棒中的感应电动势越来越大C.AB 棒中的感应电动势越来越小D.AB 棒中的感应电动势保持不变16. 如图所示,闭合矩形铜框的两条边与一闭合铜环相 切,环可沿矩形框的长边滑动, 整个装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直它们所在的平面向里,当环向右运动时,下 列说法中正确的是 ( ) A. 因铜环内磁通量不变,铜环中无电流 B. 矩形铜框中有顺时针方向的电流C.矩形铜框中有逆时针方向的电流 二.填空题:D.铜环中一定有电流17 .如图所示,在条形磁铁正上方磁铁所在平面内有一矩形线圈,当它从 N 极端向右移动时,线圈内将 ________ 感应电流;若线圈转过90°使线 圈平面垂直垂直纸面,则此过程中线圈中 ____________ 感应 电流;然后线圈再从 N 极端向右移动则线圈中 _________ 感 应电流。
(填“有”或“无”)18•如图所示,当一条形磁铁插入线圈的瞬间,线圈中 ___________ (填“有”或“无”)感应电流产生,若第一次缓 慢插入,流过R 的电流大小为I i ,第二次迅速插入,流过R 的电流大小 为12,则两次电流大小的比较为 _______________ 。
19.如图,条形磁铁在光滑水平面上以一定的初速度向左运动时, 磁铁将受到线圈给它的 ______________ (填吸引或排斥),磁铁的机械 能 _________ (填变大、变小或不变) ,流过电阻 R 的电流方向 _____________ (填向左或向右)。
20.如图所示,水平放置的长直导体框架宽L=0.5m ,R=0.4欧姆,B=0.5T 的匀强磁场垂直框架平面,导 体AB 可无磨擦沿框架滑动,当 V AB =8.0m/s 向右运 动时,导体AB 上的感应电动势 E = ________ V ,回路 中的感应电流为 1= _______ A , AB 中的电流方向 为 __________ ,保证导体 AB 匀速运动的外力大小为 ____________ N , 方向为 _____________ 。
21•如图所示,垂直 U 型导轨的匀强磁场B = 0.5T ,导轨中串接的电阻 R = 4欧姆, 垂直磁感线的导体 AB 长L = 0.4米, 其电阻为1欧姆,导体 AB 沿水平方向运动的速度为 5m/s ,则当电键打开时 AB 间的电势差为 V ; 当电键闭合时 AB 间的电势差为 V ,此时通过 _________ 1 1XXR-」AB 的电流方向为 RB1 j— B22•如图所示,当电键K接通后,通过线圈L的电流方向是 ,通过灯泡的电流方向是_________________ ,当电键K断开瞬间,通过线圈L的电流方向是_____________ ,通过灯泡的电流方向是23. 如图所示,矩形线框在竖直平面内从静止开始下落,若线框在进入磁场过程中速度增大,则在该过程中线框下落的加速度__________ .(填“增大”、“减小”或“不变”)24. 如图所示,矩形线圈从匀强磁场中,第一次以速度v匀速拉出,第二次以速度2v匀速拉出,则第一、二次外力做功之比为,拉力的功率之比为____________________ .线框产生的热量之比是___ ,通过导线截面的电量之比是__________ 。
25. 水平放置的金属框架abed,宽度为0.5m,匀强磁场与框架平面成30°角,如图所示,磁感应强度为0.5T,框架电阻不计,金属杆MN置于框架上可以无摩擦地滑动,MN的质量为0.05kg,电阻为0.2 Q,试求当MN的水平速度为时,它对框架的压力恰为零,此时水平拉力应为。
三.计算题:26. 如图所示,用均匀导体做成的正方形框架每边长0.4米,正方形的一半放在和纸面垂直向里的匀强磁场中,当磁场以每秒10T的变化率增强时,线框中点AB两点间的电势差是多少?27.如图所示,在磁感应强度为的导体AB在金属框上以5m/s0.5T的匀强磁场中,让长0.2m 的速度向右滑动.如果R 1 = 2 Q,--------------- --------------------------------------------------Q -------- ® ---------- 'bR2 = 1 Q,其他导线上的电阻忽略不计.试求R 1、R 2和AB中的电流各是多大.1 . B 2. A 3. A4. B5. BCD6. CD7. D8. C9. BCD 10.28. 如图所示,水平放置的平行金属导轨相距L=0.50m,左端接一电阻R= 0.20 Q,磁感应 强度B = 0.40T 的匀强磁场方向垂直于导轨平面 ,导体棒ab 垂直放在导轨上,并能无摩擦地 沿导轨滑动,导轨和导体棒的电阻不计,当 ab 以v=4.0m/s 的速度水平向右匀速滑动时,求:(1) . ab 棒中感应电动势的大小 ? (2) .回路中感应电流的大小? (3) .维持ab 棒作匀速运动的水平外力F 的大小?X x x a x XX < X—> x L< X29. 如图所示,置于水平面上两根平行金属导轨相距 跨在两导轨之间,它与每根导轨之间的最大摩擦力 形成一个恰似矩形的闭合回路。
导轨长 L=0.8m,装置置于方向向下的匀强磁场中,如果磁感应强度从均匀地增大,求:(1) .经过多长时间,杆 ab 将开始运动? (2) .杆ab 运动前,回路中产生的热量是多少 ?(3) .杆运动前,通过杆ab 横截面的电荷量是多少 ?30.相距为L 的两光滑平行导轨与水平面成B 角放置。
上 端连接一阻值为 R 的电阻,其他电阻不计。
整个装置处在 方向竖直向上的匀强磁场中,磁感强度为B ,质量为m ,d=0.5m,金属细杆ab 置于导轨的一端, f m =0.2年。
导轨的另一端用直导线相连, 电路中只有 ab 有电阻,R= 0.2Q ,整个 B o = 1T 瞬间开始,以0.2T/S 的变化率电阻为r的导体MN,垂直导轨放在导轨上,如图25所示。
由静止释放导体MN,求:(1) MN可达的最大速度V m;(2) MN速度v=vm/3时的加速度a;31. 如图所示,两根足够长的平行光滑导轨,竖直放置在匀强磁场中,磁场的方向与导轨所在的平面垂直,金属棒PQ两端套在导轨上且可以自由滑动,电源的电动势为3V,电源内阻与金属棒的电阻相等,其余部分电阻不计。