高二物理电磁感应例题解析

电磁感应现象·典型例题解析【例1】如图17－1所示，P为一个闭合的金属弹簧圆圈，在它的中间插有一根条形磁铁，现用力从四周拉弹簧圆圈，使圆圈的面积增大，则穿过弹簧圆圈面的磁通量的变化情况________，环内是否有感应电流________．解析：本题中条形磁铁磁感线的分布如图所示(从上向下看)．磁通量是穿过一个面的磁感线的多少，由于进去和出来的磁感线要抵消一部分，当弹簧圆圈的面积扩大时，进去的磁感条数增加，而出来的磁感线条数是一定的，故穿过这个面的磁通量减小，回路中将产生感应电流．点拨：会判定合磁通量的变化是解决此类问题的关键．【例2】如图17－2所示，线圈面积为S，空间有一垂直于水平面的匀强磁场，磁感强度为B特斯拉，若线圈从图示水平位置顺时针旋转到与水平位置成θ角处(以OO’为轴)，线圈中磁通量的变化量应是________Wb，若旋转180°，则磁通量的变化量又为________Wb．解析：开始位置，磁感线垂直向上穿过线圈，Φ＝BS，转过θ时，由B．S关系有Φ2＝BScosθ，故ΔΦ＝BS(1－c osθ)当转过180°时，此时，Φ2＝BS，不过磁感线是从线圈另一面穿过∴ΔΦ＝2BS点拨：有相反方向的磁场穿过某一回路时，计算磁通量必须考虑磁通量的正负．【例3】如图17－3所示，开始时矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场内，一半在匀强磁场外．若要线圈产生感应电流，下列方法可行的是[ ] A．将线圈向左平移一小段距离B．将线圈向上平移C．以ad为轴转动(小于90°)D．以ab为轴转动(小于60°)E．以dc为轴转动(小于60°)点拨：线圈内磁通量变化是产生感应电流的条件参考答案：ACD【例4】如图17－4所示装置，在下列各种情况中，能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A中产生感应电流的是[ ] A．开关S接通的瞬间B．开关S接通后，电路中电流稳定时C．开关S接通后，滑线变阻器触头滑动的瞬间D．开关S断开的瞬间点拨：电流变化时能引起它产生的磁场变化．参考答案：ACD跟踪反馈1．一个十分灵敏的电流表和一个线圈组成闭合电路，当把它们移近一个正在发光的电灯泡时，灵敏电流表的指针是否运动？2．宇航员来到一个不熟悉的星球上，他想用已知灵敏电流计和一个线圈探测一个行星上是否有磁场，应该怎么做？3．如图17－5所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，有两条平行导轨MN、PQ，它们的一端接有一个电阻R，其间还有一个闭合导线框abcd且MN、PQ与abcd均在同一平面内，都与磁场方向垂直，当abcd向右滑动时(框与轨接触良好)(1)在abcd中有无闭合的电流？(2)ad、bc有无感应电流？(3)有无电流通过电阻R，为什么？4．在地球附近的磁感应强度大约为0.5×10-4T，将一个2m2的线框放在地面上，通过它的磁通量可能为[ ] A．1.0×10-4WbB．0C．0.5×10-4WbD．2.0×10-4Wb参考答案1．摆动；2．将线圈与灵敏电流计构成回路，然后将线圈向各个方向来回摆动．若灵敏电流计指针摆动，则有磁场；3．(1)无；(2)有；(3)有；(4)ABC．。

高二物理电磁感应试题1.如图所示，环形导线中通有顺时针方向的电流I，则该环形导线中心处的磁场方向为 ( )A．水平向右B．水平向左C．垂直于纸面向里D．垂直于纸面向外【答案】C【解析】图中电流为环形电流，由右手螺旋定则可得：大拇指指向电流方向，四指弯曲方向在内部向里，所以内部磁场应垂直于纸面向里．故选C．【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向．点评：右手螺旋定则在应用过程中容易出现错误，要加强练习，增加熟练程度．2.关于电磁场和电磁波，下列叙述中正确的是：A．电磁波可能是横波，也可能是纵波B．正交的电场和磁场叠加，形成了电磁场C．均匀变化的电场周围可产生电磁波D．一切电磁波在真空中的传播速度都为3.0´108km/s【答案】B【解析】本题考查的是对电磁场和电磁波的理解问题。

电磁波是横波，A错误；正交的电场和磁场叠加，形成了电磁场，B正确；均匀变化的电场周围可产生磁场，C错误；一切电磁波在真空中的传播速度都为3.0´108m/s，D错误；3.电磁学的基本现象和规律在生产生活中有着广泛的应用。

下列哪些电器件在工作时，不是应用电磁感应现象的是( )A．干电池B．电磁炉C．动圈式话筒D．水力发电机【答案】A【解析】电磁感应现象在生活中有很多应用，只要通过导线切割磁感线而产生感应电流的仪器所应用的原理均为电磁感应原理；生活中有很多实例：如发电机、动圈式话筒、电磁炉、变压器等；干电池应用的是能量的转化，化学能向电能的转化，对于物理中常用规律的应用可综合进行记忆，如：电热器利用电流的热效应原理，如电饭锅、电炒锅、电烙铁、电水壶、电暖气、电熨斗；电动机利用通电导体在磁场中受力原理，如电风扇、排烟罩、洗衣机、剃须刀等．4.如图所示，一水平放置的矩形闭合线框abcd在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，由图中位置I经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置I和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ，这个过程中线圈感应电流( )A．沿abcd流动B．沿dcba流动C．先沿abcd流动，后沿dcba流动D．先沿dcba流动，后沿abcd流动【答案】C【解析】由图中位置I到达位置Ⅱ过程中，穿过线圈的磁场方向向上，磁通量增大，感应电流的磁场向下，由右手螺旋定则可知，电流沿abcd方向，同理可判断II到III位置中电流方向，C对；5.如图15所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流，一矩形导电线框abcd与通电导线共面放置，且ad边与通电导线平行．下列情况下能产生感应电流的是()A．线框向左平动B．线框与电流方向同向平动C线框以直导线为轴转动D．线框以ab边为轴转动【答案】AD【解析】只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，线圈上就有电流产生，距离导线越远磁感线越稀，AD对；6.在电磁感应现象中，下列说法中正确的是（）A．感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反B．闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流C．闭合线圈放在匀强磁场中做切割磁感线运动，一定能产生感应电流D．感应电流的磁场总是阻碍原来磁场磁通量的变化【答案】BD【解析】根据增反减同原则，感应电流的磁场不一定与原磁场方向相反，A错误，只要穿过闭合线圈的磁通量发生变化，闭合线圈中一定有电流产生，B正确C错误，感应电流的磁场总是阻碍原来磁场磁通量的变化，D正确，7.如图所示的器材可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向。

高二物理磁感应强度试题答案及解析1.如图所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置着一根长直导线，电流方向垂直纸面向外，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中A．a点磁感应强度最大B．b点磁感应强度最大C．a、b两点磁感应强度相同D．c、d两点磁感应强度相同【答案】B【解析】通电直导线的周围的磁场是以直导线以圆心的同心圆，故四个点的磁场分别是直导线磁场与匀强磁场的叠加，所以b点的两个磁场方向相同，磁感应强度最大，B正确；a点磁感应强度最小，A错误；C错误；c、d两点磁感应强度大小相等，但方向相反，故这两点的磁感应强度不相同，D也错误。

【考点】磁场的叠加。

2.用安培提出的分子电流假说可以解释下列哪些现象（）A．永久磁铁的磁场B．直线电流的磁场C．环形电流的磁场D．软铁棒被磁化的现象【答案】AD【解析】安培提出的分子环形电流假说，解释了为什么磁体具有磁性，说明了磁现象产生的本质，故A正确；直线电流的磁场与环形电流的磁场是由自由电荷的定向运动形成的，即产生磁场的不是分子电流，故安培的分子环形电流假说不可以用来解释直线电流与环形电流的磁场．故BC错误；安培认为，在原子、分子或分子团等物质微粒内部，存在着一种环形电流--分子电流，分子电流使每个物质微粒都形成一个微小的磁体．未被磁化的物体，分子电流的方向非常紊乱，对外不显磁性；磁化时，分子电流的方向大致相同，于是对外界显出显示出磁性．故D正确．【考点】本题考查安培分子电流假说。

3.物理学中，通过引入检验电流来了解磁场力的特性，对检验电流的要求是()A．将检验电流放入磁场，测量其所受的磁场力F，导线长度L，通电电流I，应用公式，即可测得磁感应强度BB．检验电流不宜太大C．利用检验电流，运用公式，只能应用于匀强磁场D．只要满足长度L很短，电流很小，将其垂直放入磁场的条件，公式对任何磁场都适用【答案】BD【解析】用检验电流来了解磁场，要求检验电流对原来磁场的影响很小，可以忽略，所以导体长度L应很短，电流应很小，垂直磁场方向放置，适用于所有磁场，选项B、D正确，【考点】考查了对磁感应强度定义式的理解4.如图所示，两根垂直纸面平行放置的直导线a和b，通有大小相等的电流．在纸面上距a、b等距处有一点P，若P点的合磁感应强度B的方向水平向左，则导线a、b中的电流方向是（）A．a中垂直纸面向里，b中垂直纸面向外B．a中垂直纸面向外，b中垂直纸面向里C．a、b中均垂直纸面向外D．a、b中均垂直纸面向里【答案】A方向垂直【解析】若a中向纸里，b中向纸外，根据安培定则判断可知：a在P处产生的磁场Ba于aP连线向下，b在P处产生的磁场B方向垂直于aP连线向上，根据平行四边形定则进行合b成，则得P点的磁感应强度方向水平向左，符合题意，故选项A正确．同理可知，选项BCD均错误。

2．1873年奥地利维也纳世博会上，比利时出生的法国工程师格拉姆在会展中偶然接错了导线，把另一直流发电机发出的电接到了他自己送展的直流发电机的电流输出端。由此而观察到的现象导致了他的一项重要发明，从而突破了人类在电能利用方面的一个瓶颈，此项发明是（）
A．新型直流发电机B．直流电动机C．交流电动机D．交流发电机
C．b环比c环大D．a环一定比c环大
10．如图所示，矩形线框在磁场内做的各种运动中，能够产生感应电流的是()
11．如图所示的条形磁铁的上方放置一矩形线框，线框平面水平且与条形磁铁平行，则线框在由N端匀速平移到S端的过程中，线框中的感应电流的情况是（）
A．线框中始终无感应电流
B．线框中始终有感应电流
C．线框中开始有感应电流，当线框运动到磁铁中部上方时无感应电流，以后又有了感应电流
A．当v1=v2，且方向相同时，可以产生感应电流
B．当v1=v2，且方向相反时，可以产生感应电流
C．当v1≠v2，方向相同或相反都可以产生感应电流
D．若v2=0，v1的速度方向改为与磁感线的夹角为 ，且0＜ ＜90°，可以产生感应电流
18．如图所示，闭合小金属环从高h的光滑曲面上端无初速滚下，又沿曲面的另一侧上升，则（）
2．【答案】B
【解析】由于直流发电机接到了直流发电机的输出端，观察被接入的直流发电机发生了转动，从而发明了直流电动机，故选项B正确。
3．【答案】A
【解析】磁铁可使近旁的铁块磁化带磁，静电荷可使近旁的导体感应带电，但静止的稳恒电流，其磁场不变，不会使静止的线圈中磁通量发生变化而产生感应电流，所以A项被实验否定，答案为A。除此之外磁铁可使运动的导体切割磁感线产生感应电动势，稳恒电流尽管磁场不变，但运动的线圈磁通量会变化，同样运动导线上的稳恒电流也会使线圈磁通量变化，综上所述B、C、D都会被实验证实是正确的。