电磁感应定律练习
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电磁感应定律练习班级1.发现电流磁效应的科学家是()A. 奥斯特B. 安培C. 法拉第D. 库仑2.当线圈中的磁通量发生变化时,下列说法中正确的是:( )A. 线圈中一定有感应电动势B. 线圈中有感应电动势,其大小与磁通量成正比C. 线圈中一定有感应电流D. 线圈中有感应电动势,其大小与磁通量的变化量成正比3.如图所示,铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落,在下落过程中,下列判断中正确的是( )A. 金属环在下落过程中的机械能守恒B. 金属环在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量C. 金属环的机械能先减小后增大D. 磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力4.用均匀导线做成的单匝正方形线框,每边长为0.2米,正方形的一半放在和纸面垂直向里的匀强磁场中,如图示,当磁场以20T/s的变化率增强时,线框中点a、b两点电势差是:()A. Uab=0.2V B. Uab=-0.2V C. Uab=0.4V D. Uab=-0.4V5.如图所示,线圈两端与电阻相连构成闭合回路,在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的S极朝下.在将磁铁的S极插入线圈的过程中,下列正确的是A. 通过电阻的感应电流的方向为由b到a,线圈与磁铁相互排斥B. 通过电阻的感应电流的方向为由a到b, 线圈与磁铁相互排斥C. 通过电阻的感应电流的方向为由a到b,线圈与磁铁相互吸引D. 通过电阻的感应电流的方向为由b到a, 线圈与磁铁相互吸引6.空间存在竖直向上的匀强磁场,将一个不会变形的单匝金属圆线圈放入该磁场中,规定图甲所示的线圈中的电流方向为正。
当磁场的磁感应强度B随时间t按图乙所示的规律变化时,能正确表示线圈中感应电流随时间变化的图线是()7.关于感应电动势,下列几种说法中正确的是:()A. 线圈中的磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大B. 穿过线圈的磁通量越大,线圈中的感应电动势越大C. 线圈放在磁场越强的位置,线圈中的感应电动势越大D. 线圈中的磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势越大8.如图甲所示,一个圆形线圈的匝数n=100,线圈面积S=100cm2,线圈的电阻r=1Ω,线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化规律如图乙所示.下列说法中正确的()A. 线圈中的感应电流方向为逆时针方向B. 电阻R两端的电压随时问均匀增大C. 前4s通过电阻R的电荷量为4×10﹣2CD. 线圈电阻r消耗的功率为4×10﹣2W9.一个边长为10 cm的正方形金属线框置于匀强磁场中,线框匝数n=100,线框平面与磁场垂直,电阻为20 Ω。
磁感应强度随时间变化的图象如图所示.则前两秒产生的电流为_ _ 10.一个200匝、面积为220cm的线圈,放在磁场中,磁场的方向与线圈平面成30°角,若磁感应强度在0.05 s由0.1 T均匀增加到0.5 T。
在此过程中穿过线圈的磁通量的变化是___________ Wb;线圈产生的感应电动势的大小是________ V。
11.如图所示,10匝线圈上方有一竖立的条形磁体,此时线圈的磁通量为0.02Wb,现把条形磁体插入线圈,线圈的磁通量变为0.10Wb,该过程经历的时间为0.4s。
求:(1)该过程线圈的磁通量的变化量;(2)该过程线圈产生的感应电动势。
12.如图所示,磁感应强度B=1T的匀强磁场垂直纸面向里,纸面的平行导轨宽l=1m,金属棒PQ 以1m/s速度紧贴着导轨向右运动,与平行导轨相连的电阻R=1Ω,其他电阻不计。
(1)运动的金属棒会产生感应电动势,相当电源,用电池、电阻和导线等符号画出这个装置的等效电路图。
(2)通过电阻R的电流方向如何?大小等于多少?13.如图甲所示,有一面积2100s cm=,匝数n=100匝的闭合线圈,电阻为10R=Ω,线圈中磁场变化规律如图乙所示,磁场方向垂直纸面向里为正方向,求(1)t=1s时,穿过每匝线圈的磁通量为多少?(2)t=2s,线圈产生的感应电动势为多少?14.矩形线圈abcd,长ab=20cm,宽bc=10cm,匝数n=200,每匝线圈电阻R=0.25Ω,整个线圈平面均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过,磁感应强度B随时间的变化规律如图所示,求(1)线圈回路的感应电动势(2)在t=0.3s时线圈ab边所受的安培力的大小.15.在竖直向下的磁感应强度为0.1T的匀强磁场中,两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面,相距为0.1m,电阻不计。
左端接有电阻为R =0.9Ω的定值电阻;金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上,与轨道接触良好,其电阻r= 0.1Ω,以10m/s平行于MN的速度向右做匀速运动。
(1)判断通过金属棒ab的感应电流的方向(2)计算通过金属棒ab的感应电流的大小(3)计算金属棒ab两端的电压U16.如图所示,一个圆形线圈n=1000匝,线圈面积S=20cm2,线圈电阻r=1Ω,在线圈外接一个阻值为R=4Ω的电阻,把线圈放入一个方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化的规律如B-t图线所示,在0-2s求:(1)线圈产生的感应电动势E;(2)电阻R中的电流I的大小;(3)电阻R两端的电势差U ab17.如图所示,横截面积为S = 0.10m2,匝数为N = 120匝的闭合线圈放在平行于线圈轴线的匀强磁场中,该匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示。
线圈电阻为r = 1.2Ω,电阻R = 4.8Ω。
求:(1)线圈中的感应电动势;(2)从t1= 0到t2= 0.30s时间,通过电阻R的电荷量q(3)从t1= 0到t2= 0.30s时间,电阻R的焦耳热。
18.如图甲所示,一个匝数n=100的圆形导体线圈,面积S1=0.4 m2,电阻r=1 Ω。
在线圈中存在面积S2=0.3 m2的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域,磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。
有一个R=2 Ω的电阻,将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接,求:(1)ab两点间的电势差abU;(2)在0-4s时间通过电阻R的电荷量;(3)在0-4s时间电阻R上产生的热量。
19.如图甲所示,水平放置的线圈匝数n=200匝,直径140d cm=,电阻2r=Ω,线圈与阻值6R=Ω的电阻相连.在线圈的中心有一个直径220d cm=的有界匀强磁场,磁感应强度按图乙所示规律变化,规定垂直纸面向里的磁感应强度方向为正方向.试求:(1)通过电阻R的电流方向;(2)电压表的示数;(3)若撤去原磁场,在图中虚线的右侧空间加磁感应强度B=0.5T的匀强磁场,方向垂直纸面向里,试求在施加新磁场过程过电阻R上的电荷量.20.如图甲所示,一个n=1000 匝的线圈的两端跟R=18Ω的电阻相连接,置于竖直向下的匀强磁场中,线圈的横截面积s=20cm2,电阻r=2Ω,磁场的磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示。
求:(1)判断通过电阻R 的电流方向(填向上或向下)(2)线圈中产生的感应电动势(3)电阻R 两端的电压参考答案1.A【解析】奥斯特发现了通电导体周围存在磁场,是第一个发现电流磁效应的科学家,故A 正确;安培总结出了电流周围的磁场方向和电流方向的关系定则--安培定则,故B 错误;法拉第发现了电磁感应现象,故C 错误;库仑发现了库仑定律,故D 错误;选A. 2.A【解析】当线圈中的磁通量发生变化时,若线圈是闭合的,则有感应电流,若不闭合,则无感应电流,有感应电动势.故A 正确,C 错误.根据法拉第电磁感应定律,E=NtΦ,知感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比.故BD 错误.故选A . 3.BD【解析】金属环在下落过程中磁通量发生变化,由感应电流产生,机械能不守恒,A 错;由能量守恒可知,重力势能的减小量转为动能的增加量和焦耳热的产生,B 对;金属环的机械能始终减小,C 错;由楞次定律,安培力的效果总是阻碍磁通量的变化,所以两者间的安培力为斥力,D 对; 4.B【解析】试题分析:由题得,磁感应强度的变化率为=20T/s ,由法拉第电磁感应定律得,E==S=20××0.22V=0.4V ,由楞次定律判断得,线框中感应电流方向沿逆时针方向,b 相当于电源的正极,a 相当于电源的负极,则a 的电势低于b 的电势,根据欧姆定律得U ab =-E=-0.2V .考点:本题考查法拉第电磁感应定律。
5.A【解析】试题分析:当磁铁向下运动时,穿过线圈的磁通量变大,原磁场方向向上,所以感应磁场方向向下,根据右手螺旋定则,拇指表示感应磁场的方向,四指弯曲的方向表示感应电流的方向,即通过电阻的电流方向为b→a.根据楞次定律“来拒去留”可判断线圈对磁铁的作用是阻碍作用,故磁铁与线圈相互排斥.综上所述:线圈中感应电流的方向为电阻的电流方向为b→a,磁铁与线圈相互排斥.故选A . 考点:楞次定律【名师点睛】楞次定律应用的题目我们一定会做,大胆的去找原磁场方向,磁通量的变化情况,应用楞次定律判断即可;记住判断磁体与线圈相互作用的快捷方法-“来拒去留”. 6.B 【解析】试题分析:根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律:t E ∆∆=φ和R E I =可得:RSt B I ⋅∆∆=,所以线圈中的感应电流决定于磁感应强度B 随t 的变化率,由图乙可知,0~1s 时间,B 增大,Φ增大,感应磁场与原磁场方向相反(感应磁场的磁感应强度的方向向外),由楞次定律,感应电流是顺时针的,因而是正值、所以可判断0~1s 为正的恒值;在1~2s ,因磁场的不变,则感应电动势为零,所以感应电流为零;同理2~4s ,磁场的磁感应强度在减小,大的,感应电动势越大,则感应电流越大,B 正确;ACD 错误;故选B 。
考点:法拉第电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律。
【名师点睛】由图乙可知磁感应强度的变化,则可知线圈中磁通量的变化,由法拉第电磁感应定律可知感应电动势变化情况,由楞次定律可得感应电流的方向,二者结合可得出正确的图象。
7.D则线圈中的磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势不一定越大,选项A 错误;穿过线圈的磁通量越大,线圈中的感应电动势不一定越大,选项B 错误;线圈放在磁场越强的位置,线圈中的感应电动势不一定越大,选项C 错误;线圈中的磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势越大,选项D 正确;故选D. 8.AC 【解析】由图可知,穿过线圈的磁通量变大,由楞次定律可得:线圈产生的感应电流逆时针,故A 以电动势恒定,则电阻两端的电压恒定,故B 错误;由法拉第电磁感应定律:前4s 通过R 的电荷量:Q =It =0.01×4C=0.04C,故C 正确;所以线圈电阻r 消耗的功率P =I 2R =0.012×1W=1×10-4W ,故D 错误。