高考物理最新模拟题精选训练(电磁感应)专题01 感应电流方向的判断(含解析)
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2021届高三物理一轮复习电磁学电磁感应感应电流方向的判断专题练习一、填空题1.如图所示,导线圈A水平放置,条形磁铁在其正上方,N极向下且向下移近导线圈的过程中,导线圈A 中的感应电流方向是(从上往下看)____,导线圈A所受磁场力的方向是____。
2.如图,当把滑动变阻器的滑片P从右向左滑动时,在线圈A中感应电流的方向是从__________端流进电流表,从_________端流出;在线圈B中感应电流的方向是从____端流进电流表,从________端流出.3.如图所示,水平面中的平行导轨P、Q相距L,它们的右端与电容为C的电容器的两极板分别相连,直导线ab放在P、Q上与导轨垂直相交并且沿导轨滑动,磁感应强度为B的匀强磁场竖直向下穿过导轨面,闭合开关S,若发现与导轨P相连的电容器极板上带负电荷,则ab向______沿导轨滑动(填“左”、“右”);如电容器的带电荷量为q,则ab滑动的速度v=______。
4.伸开右手,使拇指与其余四个手指_______,并且都与手掌在同一个平面内,让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是______的方向。
5.用______判断导体在磁场中做切割磁感线运动时产生的感应电流方向.该定则规定:伸开______,让拇指跟其余四指_______,并且跟______在同一平面内,让磁感线______手心,拇指指向___________方向,则其余四指的指向就是导体中______的方向.6.如图所示,线圈内有理想边界的磁场,当磁场均匀增加时,有一带电微粒静止于平行板(两板水平放置)电容器中间,则此粒子带______电,若线圈的匝数为n,平行板电容器的板间距离为d,粒子质量为m,带电量为q,则磁感应强度的变化率为_______(设线圈的面积为S)7.如图所示,当软铁棒沿螺线管轴线迅速插入螺线管时,灯__________________(变亮、变暗、亮度不变);R 上电流_____________(向右、向左).8.条形磁铁位于线圈L 的正上方,N 极朝下.现使磁铁从静止开始下落,在N 极接近线圈上端的过程中,穿过线圈的磁通量将________(选填“增加”或“减少”),相当于电源的正极________(选填“a”或“b”).9.如图所示,竖直放置的长直导线通以恒定电流,有一矩形线框与导线处于同一平面内,让线框向右平动,线圈产生感应电流的方向是_____。
高考物理电磁感应现象习题复习题及答案解析一、高中物理解题方法:电磁感应现象的两类情况1.如图所示,两根光滑、平行且足够长的金属导轨倾斜固定在水平地面上,导轨平面与水平地面的夹角37θ=︒,间距为d =0.2m ,且电阻不计。
导轨的上端接有阻值为R =7Ω的定值电阻和理想电压表。
空间中有垂直于导轨平面斜向上的、大小为B =3T 的匀强磁场。
质量为m =0.1kg 、接入电路有效电阻r =5Ω的导体棒垂直导轨放置,无初速释放,导体棒沿导轨下滑一段距离后做匀速运动,取g =10m/s 2,sin37°=0.6,求:(1)导体棒匀速下滑的速度大小和导体棒匀速运动时电压表的示数; (2)导体棒下滑l =0.4m 过程中通过电阻R 的电荷量。
【答案】(1)20m/s 7V (2)0.02C 【解析】 【详解】(1)设导体棒匀速运动时速度为v ,通过导体棒电流为I 。
由平衡条件sin mg BId θ=①导体棒切割磁感线产生的电动势为E =Bdv ②由闭合电路欧姆定律得EI R r=+③ 联立①②③得v =20m/s ④由欧姆定律得U =IR ⑤联立①⑤得U =7V ⑥(2)由电流定义式得Q It =⑦由法拉第电磁感应定律得E t∆Φ=∆⑧B ld ∆Φ=⋅⑨由欧姆定律得EI R r=+⑩ 由⑦⑧⑨⑩得Q =0.02C ⑪2.某科研机构在研究磁悬浮列车的原理时,把它的驱动系统简化为如下模型;固定在列车下端的线圈可视为一个单匝矩形纯电阻金属框,如图甲所示,MN 边长为L ,平行于y 轴,MP 边宽度为b ,边平行于x 轴,金属框位于xoy 平面内,其电阻为1R ;列车轨道沿Ox 方向,轨道区域内固定有匝数为n 、电阻为2R 的“”字型(如图乙)通电后使其产生图甲所示的磁场,磁感应强度大小均为B ,相邻区域磁场方向相反(使金属框的MN 和PQ 两边总处于方向相反的磁场中).已知列车在以速度v 运动时所受的空气阻力f F 满足2f F kv =(k 为已知常数).驱动列车时,使固定的“”字型线圈依次通电,等效于金属框所在区域的磁场匀速向x 轴正方向移动,这样就能驱动列车前进.(1)当磁场以速度0v 沿x 轴正方向匀速移动,列车同方向运动的速度为v (0v <)时,金属框MNQP 产生的磁感应电流多大?(提示:当线框与磁场存在相对速度v 相时,动生电动势E BLv =相)(2)求列车能达到的最大速度m v ;(3)列车以最大速度运行一段时间后,断开接在“” 字型线圈上的电源,使线圈与连有整流器(其作用是确保电流总能从整流器同一端流出,从而不断地给电容器充电)的电容器相接,并接通列车上的电磁铁电源,使电磁铁产生面积为L b ⨯、磁感应强度为B '、方向竖直向下的匀强磁场,使列车制动,求列车通过任意一个“”字型线圈时,电容器中贮存的电量Q .【答案】(1) 012() BL v v R -222210122BL B L kR v B L +-24nB Lb R ' 【解析】【详解】解:(1)金属框相对于磁场的速度为:0v v - 每边产生的电动势:0()E BL v v =- 由欧姆定律得:12E I R = 解得:01(2 )BL v v I R -=(2)当加速度为零时,列车的速度最大,此时列车的两条长边各自受到的安培力:B F BIL =由平衡条件得:20B f F F -= ,已知:2f F kv =解得:222210122m BL B L kR v B L v kR +-=(3)电磁铁通过字型线圈左边界时,电路情况如图1所示:感应电动势:n E tφ∆=∆,而B Lb φ∆=' 电流:12E I R =电荷量:11Q I t =∆ 解得:12nB LbQ R '= 电磁铁通过字型线圈中间时,电路情况如图2所示:B Lb φ∆=',2222E nI R tφ∆==∆ 22Q I t =∆解得:222nB LbQ R '= 电磁铁通过字型线圈右边界时,电路情况如图3所示:n E tφ∆=∆, B Lb φ∆=',32E IR =33Q I t =∆解得:32nB LbQ R '=, 总的电荷量:123Q Q Q Q =++ 解得:24nB LbQ R '=3.如图所示,在倾角30o θ=的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小相等、方向分别垂直斜面向上和垂直斜面向下的匀强磁场,两磁场宽度均为L 。
高三物理电磁感应试题答案及解析1.电磁感应现象在生活及生产中的应用非常普遍,下列不属于电磁感应现象及其应用的是【答案】 C【解析】试题分析: 发电机是利用线圈在磁场中做切割磁感线运动从而产生电流---电磁感应现象来工作的,所以A属于电磁感应现象及其应用;动圈式话筒是利用说话时空气柱的振动引起绕在磁铁上的线圈做切割磁感线运动,从而产生随声音变化的电流,利用了电磁感应现象,所以B属于电磁感应现象及其应用;电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理来工作的,所以C不属于电磁感应现象及其应用;变压器是利用电磁感应现象的原理来改变交流电压的,所以D属于电磁感应现象及其应用,故选C。
【考点】电磁感应2.在倾角为θ足够长的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小相等的匀强磁场,磁场方向一个垂直斜面向上,另一个垂直斜面向下,宽度均为L,如图所示。
一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形线框在t=0时刻以速度v0进入磁场,恰好做匀速直线运动,若经过时间t,线框ab边到达gg′与ff′中间位置时,线框又恰好做匀速运动,则下列说法正确的是()A.当ab边刚越过ff′时,线框加速度的大小为gsinθB.t时刻线框匀速运动的速度为C.t时间内线框中产生的焦耳热为D.离开磁场的过程中线框将做匀速直线运动【答案】BC【解析】当ab边进入磁场时,有E=Blv0,I=E/R,mgsinθ=BIl,有B2l2v/R=mgsinθ.当ab边刚越过f′时,线框的感应电动势和电流均加倍,则线框做减速运动,有4B2I2v/R=4mgsinθ,加速向上为3gsinθ,A错误;t0时刻线框匀速运动的速度为v,则有4B2I2v/R=mgsinθ,解得v=v/4,B正确;线框从进入磁场到再次做匀速运动过程,沿斜面向下运动距离为3l/2,则由功能关系得线框中产生的焦耳热为Q=3mglsinθ/2+(mv02/2-mv2/2)=3mgls inθ/2+15mv2/32,C正确;线框离开磁场时做加速运动,D错误。
高考物理真题分项汇编——电磁感应现象和感应电流方向的判断一、多选题1.(2022·广东·高考真题)如图所示,水平地面(Oxy平面)下有一根平行于y轴且通有恒定电流I的长直导线。
P、M和N为地面上的三点,P点位于导线正上方,MN平行于y轴,PN平行于x轴。
一闭合的圆形金属线圈,圆心在P点,可沿不同方向以相同的速率做匀速直线运动,运动过程中线圈平面始终与地面平行。
下列说法正确的有()A.N点与M点的磁感应强度大小相等,方向相同B.线圈沿PN方向运动时,穿过线圈的磁通量不变C.线圈从P点开始竖直向上运动时,线圈中无感应电流D.线圈从P到M过程的感应电动势与从P到N过程的感应电动势相等【答案】AC【解析】A.依题意,M、N两点连线与长直导线平行、两点与长直导线的距离相同,根据右手螺旋定则可知,通电长直导线在M、N两点产生的磁感应强度大小相等,方向相同,故A正确;B.根据右手螺旋定则,线圈在P点时,磁感线穿进与穿出在线圈中对称,磁通量为零;在向N点平移过程中,磁感线穿进与穿出线圈不再对称,线圈的磁通量会发生变化,故B错误;C.根据右手螺旋定则,线圈从P点竖直向上运动过程中,磁感线穿进与穿出线圈对称,线圈的磁通量始终为零,没有发生变化,线圈无感应电流,故C正确;D.线圈从P点到M点与从P点到N点,线圈的磁通量变化量相同,依题意P点到M点所用时间较从P点到N点时间长,根据法拉第电磁感应定律,则两次的感应电动势不相等,故D错误。
故选AC。
2.(2016·全国·高考真题)如图,M为半圆形导线框,圆心为OM;N是圆心角为直角的扇形导线框,圆心为ON;两导线框在同一竖直面(纸面)内;两圆弧半径相等;过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里。
现使线框M、N在t=0时从图示位置开始,分别绕垂直于纸面、且过OM和ON 的轴,以相同的周期T逆时针匀速转动,则()A.开关闭合后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动【答案】AD【解析】A.由电路可知,开关闭合瞬间,右侧线圈正面环绕部分的电流向下,由安培定则可知,直导线在铁芯中产生向右的磁场,由楞次定律可知,左侧线圈正面环绕部分产生向上的电流,则直导线中的电流方向由南向北,由安培定则可知,直导线在小磁针所在位置产生垂直纸面向里的磁场,则小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动,A正确;BC.开关闭合并保持一段时间后,穿过左侧线圈的磁通量不变,则左侧线圈中的感应电流为零,直导线不产生磁场,则小磁针静止不动,BC错误;D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,穿过左侧线圈向右的磁通量减少,则由楞次定律可知,左侧线圈正面环绕部分产生向下的感应电流,则流过直导线的电流方向由北向南,直导线在小磁针所在处产生垂直纸面向外的磁场,则小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动,D正确。
高考物理电磁感应现象习题专项复习及答案解析一、高中物理解题方法:电磁感应现象的两类情况1.如图所示,水平放置的两根平行光滑金属导轨固定在平台上导轨间距为1m ,处在磁感应强度为2T 、竖直向下的匀强磁场中,平台离地面的高度为h =3.2m 初始时刻,质量为2kg 的杆ab 与导轨垂直且处于静止,距离导轨边缘为d =2m ,质量同为2kg 的杆cd 与导轨垂直,以初速度v 0=15m/s 进入磁场区域最终发现两杆先后落在地面上.已知两杆的电阻均为r =1Ω,导轨电阻不计,两杆落地点之间的距离s =4m (整个过程中两杆始终不相碰)(1)求ab 杆从磁场边缘射出时的速度大小;(2)当ab 杆射出时求cd 杆运动的距离;(3)在两根杆相互作用的过程中,求回路中产生的电能.【答案】(1) 210m/s v =;(2) cd 杆运动距离为7m ; (3) 电路中损耗的焦耳热为100J .【解析】【详解】(1)设ab 、cd 杆从磁场边缘射出时的速度分别为1v 、2v设ab 杆落地点的水平位移为x ,cd 杆落地点的水平位移为x s +,则有2h x v g =2h x s v g+=根据动量守恒 012mv mv mv =+求得:210m/s v =(2)ab 杆运动距离为d ,对ab 杆应用动量定理1BIL t BLq mv ==设cd 杆运动距离为d x +∆22BL x q r r ∆Φ∆== 解得 1222rmv x B L ∆=cd 杆运动距离为12227m rmv d x d B L +∆=+= (3)根据能量守恒,电路中损耗的焦耳热等于系统损失的机械能222012111100J 222Q mv mv mv =--= 2.如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN 、PQ 倾斜放置,两导轨间距离为L ,导轨平面与水平面间的夹角θ,所处的匀强磁场垂直于导轨平面向上,质量为m 的金属棒ab 垂直于导轨放置,导轨和金属棒接触良好,不计导轨和金属棒ab 的电阻,重力加速度为g .若在导轨的M 、P 两端连接阻值R 的电阻,将金属棒ab 由静止释放,则在下滑的过程中,金属棒ab 沿导轨下滑的稳定速度为v ,若在导轨M 、P 两端将电阻R 改接成电容为C 的电容器,仍将金属棒ab 由静止释放,金属棒ab 下滑时间t ,此过程中电容器没有被击穿,求:(1)匀强磁场的磁感应强度B 的大小为多少?(2)金属棒ab 下滑t 秒末的速度是多大?【答案】(1)2sin mgR B L vθ=2)sin sin t gvt v v CgR θθ=+ 【解析】试题分析:(1)若在M 、P 间接电阻R 时,金属棒先做变加速运动,当加速度为零时做匀速运动,达到稳定状态.则感应电动势E BLv =,感应电流E I R=,棒所受的安培力F BIL =联立可得22B L v F R =,由平衡条件可得F mgsin θ=,解得2 mgRsin B L vθ (2)若在导轨 M 、P 两端将电阻R 改接成电容为C 的电容器,将金属棒ab 由静止释放,产生感应电动势,电容器充电,电路中有充电电流,ab 棒受到安培力.设棒下滑的速度大小为v ',经历的时间为t则电容器板间电压为 UE BLv ='= 此时电容器的带电量为Q CU = 设时间间隔△t 时间内流经棒的电荷量为Q 则电路中电流 Q C U CBL v i t t t ∆∆∆===∆∆∆,又v a t∆=∆,解得i CBLa = 根据牛顿第二定律得mgsin BiL ma θ-=,解得22mgsin gvsin a m B L C v CgRsin θθθ==++ 所以金属棒做初速度为0的匀加速直线运动,ts 末的速度gvtsin v at v CgRsin θθ'==+. 考点:导体切割磁感线时的感应电动势;功能关系;电磁感应中的能量转化【名师点睛】本题是电磁感应与电路、力学知识的综合,关键要会推导加速度的表达式,通过分析棒的受力情况,确定其运动情况.3.如图所示,足够长的U 型金属框架放置在绝缘斜面上,斜面倾角30θ=︒,框架的宽度0.8m L =,质量0.2kg M =,框架电阻不计。
五年2018-2022高考物理真题按知识点分类汇编24-电磁感应现象及感应电流方向的判断(含解析)一、单选题1.(2022·浙江·统考高考真题)如图所示,将一通电螺线管竖直放置,螺线管内部形成方向竖直向上、磁感应强度大小B=kt的匀强磁场,在内部用绝缘轻绳悬挂一与螺线管共轴的金属薄圆管,其电阻率为ρ、高度为h、半径为r、厚度为d(d≪r),则()A.从上向下看,圆管中的感应电流为逆时针方向B.圆管的感应电动势大小为2 k r h πC.圆管的热功率大小为232 dhk r πρD.轻绳对圆管的拉力随时间减小2.(2022·北京·高考真题)如图所示平面内,在通有图示方向电流I的长直导线右侧,固定一矩形金属线框abcd,ad边与导线平行。
调节电流I使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加,则()A.线框中产生的感应电流方向为a b c d a→→→→B.线框中产生的感应电流逐渐增大C.线框ad边所受的安培力大小恒定D.线框整体受到的安培力方向水平向右3.(2021·北京·高考真题)如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,水平U型导体框左端连接一阻值为R的电阻,质量为m、电阻为r的导体棒ab置于导体框上。
不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。
ab以水平向右的初速度v0开始运动,最终停在导体框上。
在此过程中()A.导体棒做匀减速直线运动B.导体棒中感应电流的方向为a b→C.电阻R消耗的总电能为22()mv RR r+D.导体棒克服安培力做的总功小于212mv4.(2021·北京·高考真题)某同学搬运如图所示的磁电式电流表时,发现表针晃动剧烈且不易停止。
按照老师建议,该同学在两接线柱间接一根导线后再次搬运,发现表针晃动明显减弱且能很快停止。
下列说法正确的是()A.未接导线时,表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势B.未接导线时,表针晃动剧烈是因为表内线圈受到安培力的作用C.接上导线后,表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势D.接上导线后,表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用5.(2021·天津·高考真题)科学研究方法对物理学的发展意义深远,实验法、归纳法、演绎法、类比法、理想实验法等对揭示物理现象的本质十分重要。
第 1 页乐陵一中感应电流方向的判定一、单选题(本大题共5小题,共30分)1. 如图所示,导线框abcd 与导线AB 在同一平面内,直导线中通有恒定电流I ,在线框由左向右匀速通过直导线的过程中,线框中的电流方向是A. 先abcda ,再adcba ,后abcdaB. 先abcda ,再adcbaC. 始终adcbaD. 先adcba ,再abcda ,后adcba【答案】A【解析】【分析】会根据通电导线由安培定则,来判断通电直导线周围的磁场分布,知道它是非匀强电场,同时要根据楞次定律和安培定则判断感应电流的方向。
通电指导线周围的磁场为非匀强磁场,会应用楞次定律,注意通电导线的磁场大小与方向的分布,同时强调线圈中心轴处于导线位置时,磁通量为零。
【解答】由安培定则得,载有恒定电流的直导线产生的磁场在导线左边的方向为垂直直面向外,右边的磁场方向垂直向里,当线圈向导线靠近时,则穿过线圈的磁通量变大,根据楞次定律,可知:感应电流方向为abcda ;当线圈越过导线时到线圈中心轴与导线重合,穿过线圈的磁通量的变小,则感应电流方向为adcba ;当继续向右运动时,穿过磁通量变大,由楞次定律可在,感应电流方向为:adcba ;当远离导线时,由楞次定律可知,感应电流方向为:abcda ;故A 正确,BCD 错误,故选A 。
、2. 如图所示,当通过下列哪种情况改变时,线圈a 向右摆动A. 闭合开关,滑片p 向右匀速滑动B. 闭合开关,滑片p 向左加速滑动C. 闭合开关,滑片p 向左匀速滑动D. 开关闭合瞬间【答案】A【解析】解:由题可知,由于a 向右运动,靠近螺旋管,说明a 与螺旋管B 之间的作用力为吸引力,则a 与b 的电流的方向一定是相同的,根据楞次定律可知,螺旋管中的磁场一定在减弱.闭合开关,滑片p 向右滑动时,滑动变阻器接入电路中的电阻值增大,电路中的电流值减小;若滑片p 向左滑动,滑动变阻器接入电路中的电阻值减小,电路中的电流值增大. A 、闭合开关,滑片p 向右匀速滑动,电路中的电流值减小,螺旋管中的磁场一定在减弱,a 向右摆动 故A 正确;B 、闭合开关,滑片p向左加速滑动,电路中的电流值增大,螺旋管中的磁场一定在增大,a向左摆动故B错误;C、闭合开关,滑片p向左匀速滑动,电路中的电流值增大,螺旋管中的磁场一定在增大,a向左摆动故C错误;D、开关闭合瞬间,电路中的电流值增大,螺旋管中的磁场一定在增大,a向左摆动故D错误.故选:A闭合S后,电流流过螺线管,螺线管产生磁场,就有磁通量穿过环a,根据楞次定律判断穿过环a的磁通量的变化,然后选择合适的选项.本题考查楞次定律的理解与应用,在解答的过程中,也可以结合对电流的阻碍作用来解答,可以不考虑安培定则.3.如图所示,a、b、c为同一平面内的线圈,其中a、b为同心圆,现给a中通以顺时针方向的电流,在a中的电流逐渐增大的过程中,b、c中产生的感应电流方向为A. b、c中均为顺时针方向B. b、c中均为逆时针方向C. b为逆时针方向,c为顺时针方向D. b为顺时针方向,c为逆时针方向【答案】C【解析】解:根据安培定则判断可知,线圈a产生的磁场方向垂直于纸面向里当I增大时,穿过线圈b的磁通量增大,根据楞次定律可知,线圈b中产生逆时针方向的电流;而线圈c处的磁场的方向向外,当I增大时,穿过线圈b的磁通量增大,根据楞次定律可知,线圈c中产生顺时针方向的电流故C正确,ABD错误;故选:C.根据安培定则判断线圈a产生的磁场方向分析穿过线圈c与b的磁通量的变化情况和磁场方向,根据楞次定律判断感应电流方向.楞次定律是关于感应电流方向的普遍规律,运用时关键明确两个条件:一是原磁场的方向,二是磁通量的变化情况.4.如图,闭合的圆线圈放在匀强磁场中,时磁感线垂直线圈平面向里穿过线圈,磁感应强度随时间变化的关系图线如图中所示,则在~内线圈中感应电流的大小和方向为A. 逐渐增大,逆时针B. 逐渐减小,顺时针C. 大小不变,顺时针D. 大小不变,先顺时针后逆时针【答案】C【解析】解:第1s内,磁场的方向垂直于纸面向内,且均匀减小,所以产生恒定的电流,根据楞次定律,感应电流的方向为顺时针方向;第2s内,磁场的方向垂直于纸面向外,且均匀增加,所以产生恒定的电流,根据楞次定律,感应电流的方向为顺时针方向。
高考物理三明电磁学知识点之电磁感应专项训练解析含答案一、选择题1.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()A.B.C.D.2.如图所示,L1和L2为直流电阻可忽略的电感线圈。
A1、A2和A3分别为三个相同的小灯泡。
下列说法正确的是()A.图甲中,闭合S1瞬间和断开S1瞬间,通过A1的电流方向不同B.图甲中,闭合S1,随着电路稳定后,A1会再次亮起C.图乙中,断开S2瞬间,灯A3立刻熄灭D.图乙中,断开S2瞬间,灯A2立刻熄灭3.如图所示,L是自感系数很大的线圈,但其自身的电阻几乎为零。
A和B是两个完全相同的小灯泡。
下列说法正确的是()A.接通开关S瞬间,A灯先亮,B灯不亮B.接通开关S后,B灯慢慢变亮C.开关闭合稳定后,突然断开开关瞬间,A灯立即熄灭、B灯闪亮一下D.开关闭合稳定后,突然断开开关瞬间,A灯、B灯都闪亮一下4.下列关于教材中四幅插图的说法正确的是()A.图甲是通电导线周围存在磁场的实验。
这一现象是物理学家法拉第通过实验首先发现B.图乙是真空冶炼炉,当炉外线圈通入高频交流电时,线圈产生大量热量,从而冶炼金属C.图丙是李辉用多用电表的欧姆挡测量变压器线圈的电阻刘伟手握线圈裸露的两端协助测量,李辉把表笔与线圈断开瞬间,刘伟觉得有电击说明欧姆挡内电池电动势很高D.图丁是微安表的表头,在运输时要把两个接线柱连在一起,这是为了保护电表指针,利用了电磁阻尼原理5.如图所示,用粗细均匀的铜导线制成半径为r、电阻为4R的圆环,PQ为圆环的直径,在PQ的左右两侧均存在垂直圆环所在平面的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,但方向相反,一根长为2r、电阻为R的金属棒MN绕着圆心O以角速度ω顺时针匀速转动,金属棒与圆环紧密接触。
下列说法正确的是()A.金属棒MN两端的电压大小为2B rωB.金属棒MN中的电流大小为2 2B r R ωC.图示位置金属棒中电流方向为从N到MD.金属棒MN转动一周的过程中,其电流方向不变6.如图所示,使一个水平铜盘绕过其圆心的竖直轴OO'转动,且假设摩擦等阻力不计,转动是匀速的.现把一个蹄形磁铁水平向左移近铜盘,则A.铜盘转动将变快B.铜盘转动将变慢C.铜盘仍以原来的转速转动D.因磁极方向未知,无法确定7.如图所示,abcd是边长为L,每边电阻均相同的正方形导体框,今维持线框以恒定的速度v沿x轴运动,并穿过倾角为45°的三角形匀强磁场区域,磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。
高考物理专题电磁学知识点之电磁感应经典测试题附答案解析一、选择题1.在图中,EF 、GH 为平行的金属导轨,其电阻不计,R 为电阻,C 为电容器,AB 为可在EF 和GH 上滑动的导体横杆.有匀强磁场垂直于导轨平面.若用I 1和I 2分别表示图中该处导线中的电流,则当横杆AB( )A .匀速滑动时,I 1=0,I 2=0B .匀速滑动时,I 1≠0,I 2≠0C .加速滑动时,I 1=0,I 2=0D .加速滑动时,I 1≠0,I 2≠02.两块水平放置的金属板间的距离为d ,用导线与一个n 匝线圈相连,线圈电阻为r ,线圈中有竖直方向的磁场,电阻R 与金属板连接,如图所示,两板间有一个质量为m 、电荷量+q 的油滴恰好处于静止,则线圈中的磁感应强度B 的变化情况和磁通量的变化率分别是A .磁感应强度B 竖直向上且正增强,tφ∆=dmg nq B .磁感应强度B 竖直向下且正增强,tφ∆=dmg nq C .磁感应强度B 竖直向上且正减弱,tφ∆=()dmg R r nqR + D .磁感应强度B 竖直向下且正减弱,tφ∆=()dmgr R r nqR + 3.如图所示,用粗细均匀的铜导线制成半径为r 、电阻为4R 的圆环,PQ 为圆环的直径,在PQ 的左右两侧均存在垂直圆环所在平面的匀强磁场,磁感应强度大小均为B ,但方向相反,一根长为2r 、电阻为R 的金属棒MN 绕着圆心O 以角速度ω顺时针匀速转动,金属棒与圆环紧密接触。
下列说法正确的是( )A .金属棒MN 两端的电压大小为2B r ωB .金属棒MN 中的电流大小为22B r Rω C .图示位置金属棒中电流方向为从N 到MD .金属棒MN 转动一周的过程中,其电流方向不变4.如图所示,A 、B 两闭合圆形线圈用同样导线且均绕成100匝。
半径A B 2R R =,内有以B 线圈作为理想边界的匀强磁场。
若磁场均匀减小,则A 、B 环中感应电动势A B :E E 与产生的感应电流A B :I I 分别是( )A .AB :2:1E E =;A B :1:2I I =B .A B :2:1E E =;A B :1:1I I =C .A B :1:1E E =;A B :2:1I I =D .A B :1:1E E =;A B :1:2I I =5.如图所示的电路中,电源的电动势为E ,内阻为r ,电感L 的电阻不计,电阻R 的阻值大于灯泡D 的阻值,在0t =时刻闭合开关S ,经过一段时间后,在1t t =时刻断开S ,下列表示灯D 中的电流(规定电流方向A B →为正)随时间t 变化的图像中,正确的是( )A .B .C .D .6.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。
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。
专题01 感应电流方向的判断
1.(2017广西崇左摸底)如图A、B为两个相同的环形线圈,共轴并靠近放置.当A线圈中通有如图(a)所示的变化电流i,则()
A.在t1到t2时间内A、B两线圈相吸
B.在t2到t3时间内A、B两线圈相斥
C.t1时刻两线圈间作用力为零
D.t2时刻两线圈间吸力最大
【参考答案】ABC
在t2时刻,线圈A中的电流最小,而磁通量的变化率是最大的,所以线圈B感应电流也是最大,但A、B间的相互作用力最小,故D错误;
2.(2016·广东华附、广雅、省实、深中四校联考)如图1所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框。
在下列四种情况下,线框中会产生感应电流的是( )
A.如图甲所示,保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中左右运动
B.如图乙所示,保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中上下运动
C.如图丙所示,线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动
D.如图丁所示,线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动
【参考答案】C
3.(2016福建质检)法拉第在1831年发现了“磁生电”现象。
如图,他把两个线圈绕在同一个软铁环上,线圈A和电池连接,线圈B用导线连通,导线下面平行放置一个小磁针。
实验中可能观察到的现象是
A.用一节电池作电源小磁针不偏转,用十节电池作电源小磁针会偏转
B.线圈B匝数较少时小磁针不偏转,匝数足够多时小磁针会偏转
C.线圈A和电池连接瞬间,小磁针会偏转
D.线圈A和电池断开瞬间,小磁针不偏转
【参考答案】.C
4.恒定的匀强磁场中有一圆形闭合线圈,线圈平面垂直于磁场方向,下列运动能够使穿过线圈的磁通量发生变化的是
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变速运动
C. 线圈绕任一直径匀速转动
D. 线圈绕任一直径变速转动
【参考答案】CD
【名师解析】:线圈沿自身所在的平面匀速还是变速运动,穿过线圈的磁通量都不发生变化,选项AB错误。
线圈绕任一直径匀速或变速转动穿过线圈的磁通量都发生变化,选项CD 正确。
5.(2016昆明调研)如图所示,在一空心螺线管内部中点处悬挂一铜环,电路接通瞬间,下列说法正确的是( )
A.从左往右看,铜环中有逆时针方向感应电流
B.从左往右看,铜环中有顺时针方向感应电流
C.铜环有收缩趋势
D.铜环有扩张趋势
【参考答案】BC
【名师解析】电路接通瞬间,螺线管中电流从无到有,铜环中磁通量增大,产生感应电流,由楞次定律可判断出从左往右看,铜环中有顺时针方向感应电流,铜环有收缩趋势,选项AD错误BC正确。
6.在某小组探究楞次定律的实验中,小组同学设计了如图所示的电路进行实验。
一长直铁芯
上绕有一固定线圈M,铁芯右端与一木质圆柱密接,木质圆柱上套有一闭合金属环N,N可在木质圆柱上无摩擦移动.M连接在如图所示的电路中,其中R为滑线变阻器,E1和E2为直流电源,S为单刀双掷开关.下列情况中,可观测到N向右运动的是()
A.在S断开的情况下,S向a闭合的瞬间
B.在S断开的情况下,S向b闭合的瞬间
C.在S已向a闭合的情况下,将R的滑动头向c端移动时
D.在S已向a闭合的情况下,将R的滑动头向d端移动时
【参考答案】ABD
7.将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,关于线圈中产生
的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是( )
A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关
B.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大
C.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大
D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同
【参考答案】 C
8.(2014·广东理综,15)如图3所示,上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置,小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放,并落至底部,则小磁块( )
A.在P和Q中都做自由落体运动
B.在两个下落过程中的机械能都守恒
C.在P中的下落时间比在Q中的长
D.落至底部时在P中的速度比在Q中的大
【参考答案】 C
【名师解析】由于电磁感应,小磁块在铜管P中还受到向上的磁场力机械能不守恒,而在塑料管中只受到重力,在Q中做自由落体运动,机械能守恒,故A、B错误;而在P中小磁块下落的加速度小于重力加速度,下落时间变长,落至底部的速度变小,故C正确,D错误。
9.(多选)(2015·新课标全国卷Ⅰ,19)1824年,法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”。
实验中将一铜圆盘水平放置,在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针,如图16所示。
实验中发现,当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时,磁针也随着一起转动起来,但略有滞后。
下列说法正确的是( )
A.圆盘上产生了感应电动势
B.圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动
C.在圆盘转动的过程中,磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化
D.圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流,此电流产生的磁场导致磁针转动 【参考答案】 AB
10.(2015·重庆理综,4)如图1为无线充电技术中使用的受电线圈示意图,线圈匝数为n ,面积为S 。
若在t 1到t 2时间内,匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈,其磁感应强度大小由
B 1均匀增加到B 2,则该段时间线圈两端a 和b 之间的电势差φa -φb ( )
A.恒为
nS (B 2-B 1)
t 2-t 1
B.从0均匀变化到
nS (B 2-B 1)
t 2-t 1
C.恒为-
nS (B 2-B 1)
t 2-t 1
D.从0均匀变化到-
nS (B 2-B 1)
t 2-t 1
【参考答案】 C
【名师解析】
由于磁感应强度均匀增大,故φa -φb 为定值,由楞次定律可得φa <φb ,故由法拉第电磁感应定律得φa -φb =-
nS (B 2-B 1)
t 2-t 1
,故C 项正确。
11.(2016福建质检)法拉第在1831年发现了“磁生电”现象。
如图,他把两个线圈绕在同一
个软铁环上,线圈A 和电池连接,线圈B 用导线连通,导线下面平行放置一个小磁针。
实验中可能观察到的现象是
A .用一节电池作电源小磁针不偏转,用十节电池作电源小磁针会偏转
B .线圈B 匝数较少时小磁针不偏转,匝数足够多时小磁针会偏转
C .线圈A 和电池连接瞬间,小磁针会偏转
D .线圈A 和电池断开瞬间,小磁针不偏转 【参考答案】.C
【命题意图】本题考查了物理学史、电磁感应等知识点。
12.(2016昆明调研)如图所示,在一空心螺线管内部中点处悬挂一铜环,电路接通瞬间,下列说法正确的是( )
A .从左往右看,铜环中有逆时针方向感应电流
B .从左往右看,铜环中有顺时针方向感应电流
C .铜环有收缩趋势
D.铜环有扩张趋势
【参考答案】BC
【名师解析】电路接通瞬间,螺线管中电流从无到有,铜环中磁通量增大,产生感应电流,由楞次定律可判断出从左往右看,铜环中有顺时针方向感应电流,铜环有收缩趋势,选项AD错误BC正确。
13.如图所示,一条形磁铁从左向右匀速穿过线圈,当条形磁铁经过AB两位置时,线圈中
A.感应电流方向相同,感应电流所受作用力的方向相同
B.感应电流方向相反,感应电流所受作用力的方向相反
C.感应电流方向相反,感应电流所受作用力的方向相同
D.感应电流方向相同,感应电流所受作用力的方向相反
【参考答案】 C
14.我国已经掌握了发射探测器探测月球的航天技术。
假如有一宇航员登上月球,利用携带的线圈和灵敏电流表想探测一下月球表面是否有磁场, 他将电流表与线圈组成闭合回路,可采取的办法是
A.把线圈平面平行于月球表面放在月面上,若电流表没有读数,说明月球上没有磁场B.把线圈平面垂直于月球表面放在月面上,若电流表没有读数,说明月球上没有磁场C.使线圈平面平行于月球表面加速运动,若电流表没有读数,说明月球上没有磁场D.使线圈平面分别平行、垂直月面迅速旋转,若电流表都没有读数,说明月球上没有磁
场
【参考答案】 C
【名师解析】在选项AB中,线圈平面平行于月球表面放在月面上,或线圈平面垂直于月球表面放在月面上,即使月球表面有一个恒定的磁场,这两种操作中线圈中磁通量都不变,电流表没有读数,不能说明月球上没有磁场,选项AB错误。
在选项C中,若月球表面由任意方向的匀强磁场,将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈平面平行于月球表面加速运动,线圈中磁通量不变,电流表没有读数,不能说明月球上没有磁场,选项C错误。
在选项D中,当月球表面有磁场时,线圈平面分别平行、垂直月面迅速旋转,总有某种情况下磁通量将发生变化,电流表指针应该偏转,电流表应该有读数。
若电流表没有读数,说明月球上没有磁场,选项D正确。