电磁感应习题(答案解析)
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《电磁感应》练习题班级_______姓名________一 选择题1.在赤道平面上空沿东西方向水平放置一根直导线,如果让它保持水平位置自由下落,那么导线两端的电势差 〔A 〕为零 〔B 〕不为零〔C 〕恒定不变 〔D 〕以上说法均不对2.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3.如下列图,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,如此第一、二次相比拟: (A):外力做功之比为1:1 ( B):拉力的功率之比为1:2(C): 线框产生的热量之比是1:2 (D):通过导线截面的电量之比是1:14.关于感应电流正确的表述是〔 〕A 、只要闭和电路内有磁通量,如此该电路中就一定有感应电流B 、如果线圈不闭和即使穿过线圈的磁通量发生变化,线圈也无感应电流C 、只要闭和电路中的一局部导体做切割磁感线运动,电路中就有感应电流D 、只要闭和电路中的磁通量发生变化,电路中就一定有感应电流5.下面说法正确的答案是〔 〕A 、线圈中的磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势就越大B 、线圈中的磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势就越大C 、线圈中的磁通量越大,线圈中产生的感应电动势就越大D 、线圈放在磁场越强的地方,线圈中产生的感应电动势就越大6.如下列图,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 ,线框刚进入磁场时恰好是匀速下落,如此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7.如下列图,理想变压器左线圈与导轨相连接,导体棒ab 可在导轨上滑动,磁场方向垂h H ××××××××××××直纸面向里,以下说法正确的答案是:A .ab 棒匀速向右滑,c 、d 两点中c 点电势高B .ab 棒匀加速右滑,c 、d 两点中d 点电势高C .ab 棒匀减速右滑,c 、d 两点中d 点电势高D .ab 棒匀加速左滑,c 、d 两点中c 点电势高8.如下列图,a 、b 圆形导线环处于同一平面,当a 环上的电键S 闭合的瞬时,b 环中的感应电流方向与b 环受到的安培力方向:( )A: 顺时针,沿半径向外 B: 顺时针,沿半径向里 C: 逆时针,垂直纸面向外 D: 逆时针,垂直纸面向里9.如下列图,有一闭合线圈放在匀强磁场中,线圈轴线和磁场方向成300角,磁场磁感应强度随时间均匀变化.假设所用导线规格不变,用下述方法中哪一种可使线圈中感应电流增加一倍?〔 〕A .线圈匝数增加一倍B .线圈面积增加一倍C .线圈半径增加一倍D .改变线圈的轴线方向10.如下列图,水平放置的两平行导轨左侧连接电阻,其它电阻不计.导体MN 放在导轨上,在水平恒力F 的作用下,沿导轨向右运动,并将穿过方向竖直向下的有界匀强磁场,磁场边界PQ 与MN 平行,从MN 进入磁场开始计时,通过MN 的感应电流i 随时间t 的变化可能是如下图中的〔 〕11.两只构造完全一样的电流表连接如图,现在用外力把左边的指针向右拨动一下,问左边指针在右拨过程中,右边的指针将发生什么情况?〔〕A .不动B .向右摆C .向左摆D .无法确定12.如下列图,置于水平面的平行金属导轨不光滑,导轨一端连接电阻R ,其它电阻不计,垂直于导轨平面有一匀强磁场,磁感应强度为B ,当一质量为m的金属棒ab 在水平恒力F 作用下由静止向右滑动时〔〕A .外力F 对ab 棒做的功等于电路中产生的电能B .只有在棒ab 做匀速运动时,外力FC .无论棒ab 做何种运动,它抑制安培力做的功一定等于电路中产生的电能D .棒ab 匀速运动的速度越大,机械能转化为电能的效率越高 13.如下列图,质量为m ,高度为h 的矩形导体线框在竖直面内由静止开始自由下落.它的上下两边始终保持水平,途中恰好匀速通过一个有理想边界的匀强磁场区域,如此线框在此过程中产生的热量为〔〕 A.mgh B .2mghb A B t D t C R R hC.大于mgh,小于2mghD.大于2mgh14.如下列图,闭合电路中一定长度的螺线管可自由伸缩,通电时灯泡有一定亮度,假设将一软铁棒从螺线管一端迅速插入螺线管内,如此在插入过程中〔A〕灯泡变亮,螺线管缩短〔B〕灯泡变暗,螺线管缩短〔C〕灯泡变亮,螺线管伸长〔D〕灯泡变暗,螺线管伸长15.如下列图,电源是两节普通1号干电池串联组成,D是额定电压为2.5V的手电筒用的小灯泡,L是电阻约为1Ω左右自感线系数很大的线圈,闭合开关K,看到的现象是〔A〕灯D过一会儿逐渐变亮〔B〕灯D立即发光,且亮度不变〔C〕灯D开始正常发光,然后变得较暗〔D〕灯D开始发很强的光,然后变为正常发光16.如下列图,虚线框abcd内为一矩形匀强磁场区域,ab=2bc,磁场方向垂直于纸面;实线框a′b′c′d′是一正方形导线框,a′b′边与ab边平行。
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。
高二物理电磁感应练习题及答案1. 选择题1.1 下面哪个选项正确地描述了电磁感应现象?A. 当导体在磁场中运动时,会产生电流。
B. 当电流通过导体时,会产生磁场。
C. 当导体静止在磁场中时,会产生电流。
D. 当电荷在磁场中运动时,会产生电流。
答案:A1.2 下列哪个物理量与电磁感应没有直接关系?A. 磁感应强度B. 磁通量C. 电势差D. 导体长度答案:D1.3 下面哪个公式描述了电磁感应定律?A. U = IRB. F = maC. F = qvBD. ε = -dφ/dt答案:D2. 填空题2.1 一个弯曲的导体处于一个磁场中,导体两端的电势差为_______。
答案:零2.2 一个磁场的磁感应强度为0.5 T,磁通量为0.1 Wb,相应的电势差为_______伏特。
答案:0.05 V2.3 当磁场的磁感应强度为0.5 T,磁通量随时间的变化率为0.02Wb/s,相应的感应电动势为_______伏特。
答案:0.01 V3. 解答题3.1 描述电磁感应定律及其公式表达形式。
答案:电磁感应定律是指当导体中的磁通量随时间变化时,会在导体中产生感应电动势。
根据电磁感应定律的公式表达形式,感应电动势ε等于磁通量的变化率对时间的负导数。
即ε = -dφ/dt,其中ε表示感应电动势,φ表示磁通量,t表示时间。
3.2 请解释电动机的工作原理。
答案:电动机的工作原理基于电磁感应现象。
当在电磁场中放置一个导体并通过导体通电时,在导体中会产生电流。
由于通过导体的电流会受到磁场力的作用,导致导体开始在电磁场中旋转。
这种旋转运动最终被转化为机械能,从而使电动机工作。
3.3 请解释发电机的工作原理。
答案:发电机的工作原理也基于电磁感应现象。
当通过导体的磁通量随时间的变化时,导体中会产生感应电动势。
在发电机中,通过转动磁场和绕组的方式来实现磁通量的变化。
由于感应电动势的产生,通过导体的电流开始流动,实现了电能向机械能的转换,最终产生电能。
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。
高二物理电磁感应专题训练及答案(全套)一、电磁感应现象的练习题一、选择题: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2.如图2所示,矩形线框abcd的一边ad恰与长直导线重合(互相绝缘).现使线框绕不同的轴转动,能使框中产生感应电流的是[ ]A.绕ad边为轴转动B.绕oo′为轴转动C.绕bc边为轴转动D.绕ab边为轴转动3.关于产生感应电流的条件,以下说法中错误的是[ ]A.闭合电路在磁场中运动,闭合电路中就一定会有感应电流B.闭合电路在磁场中作切割磁感线运动,闭合电路中一定会有感应电流C.穿过闭合电路的磁通为零的瞬间,闭合电路中一定不会产生感应电流D.无论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁感线条数发生了变化,闭合电路中一定会有感应电流4.垂直恒定的匀强磁场方向放置一个闭合圆线圈,能使线圈中产生感应电流的运动是[ ]A.线圈沿自身所在的平面匀速运动B.线圈沿自身所在的平面加速运动C.线圈绕任意一条直径匀速转动D.线圈绕任意一条直径变速转动5.一均匀扁平条形磁铁与一线圈共面,磁铁中心与圆心O重合(图3).下列运动中能使线圈中产生感应电流的是[ ]A.N极向外、S极向里绕O点转动B.N极向里、S极向外,绕O点转动C.在线圈平面内磁铁绕O点顺时针向转动D.垂直线圈平面磁铁向纸外运动6.在图4的直角坐标系中,矩形线圈两对边中点分别在y轴和z轴上。
匀强磁场与y 轴平行。
线圈如何运动可产生感应电流[ ]A.绕x轴旋转B.绕y轴旋转C.绕z轴旋转D.向x轴正向平移7.如图5所示,绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路,在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A,下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是[ ]A.线圈中通以恒定的电流B.通电时,使变阻器的滑片P作匀速移动C.通电时,使变阻器的滑片P作加速移动D.将电键突然断开的瞬间8.如图6所示,一有限范围的匀强磁场宽度为d,若将一个边长为l的正方形导线框以速度v匀速地通过磁场区域,已知d>l,则导线框中无感应电流的时间等于[ ]9.条形磁铁竖直放置,闭合圆环水平放置,条形磁铁中心线穿过圆环中心,如图7所示。
四. 知识要点:第一单元电磁感应现象楞次定律〔一〕电磁感应现象1. 产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化.2. 磁通量的计算〔1〕公式Φ=BS此式的适用条件是:①匀强磁场;②磁感线与平面垂直。
〔2〕如果磁感线与平面不垂直,上式中的S为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积.即其中θ为磁场与面积之间的夹角,我们称之为"有效面积〞或"正对面积〞。
〔3〕磁通量的方向性:磁通量正向穿过*平面和反向穿过该平面时,磁通量的正负关系不同。
求合磁通时应注意相反方向抵消以后所剩余的磁通量。
〔4〕磁通量的变化:可能是B发生变化而引起,也可能是S发生变化而引起,还有可能是B和S同时发生变化而引起的,在确定磁通量的变化时应注意。
3. 感应电动势的产生条件:无论电路是否闭合,只要穿过电路的磁通量发生变化,这局部电路就会产生感应电动势。
这局部电路或导体相当于电源。
〔二〕感应电流的方向1. 右手定则当闭合电路的局部导体切割磁感线时,产生的感应电流的方向可以用右手定则来进展判断。
右手定则:伸开右手,使大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面,让磁感线垂直穿入手心,大拇指指向导体运动方向,则伸直四指指向即为感应电流的方向。
说明:伸直四指指向还有另外的一些说法:①感应电动势的方向;②导体的高电势处。
2. 楞次定律〔1〕容感应电流具有这样的方向:就是感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
注意:①"阻碍〞不是"相反〞,原磁通量增大时,感应电流的磁场与原磁通量相反,"对抗〞其增加;原磁通量减小时,感应电流的磁场与原磁通量一样,"补偿〞其减小,即"增反减同〞。
②"阻碍〞也不是阻止,电路中的磁通量还是变化的,阻碍只是延缓其变化。
③楞次定律的实质是"能量转化和守恒〞,感应电流的磁场阻碍过程,使机械能减少,转化为电能。
〔2〕应用楞次定律判断感应电流的步骤:①确定原磁场的方向。
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。
《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【典型例题】[例1] 两圆环A、B置于同一水平面上,其中A为均匀带电绝缘环,B为导体环。
当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B中产生如图所示方向的感应电流,则()例1 例2A. A可能带正电且转速减小B. A可能带正电且转速增大C. A可能带负电且转速减小D. A可能带负电且转速增大解析:由题目所给的条件可以判断,感应电流的磁场方向垂直于纸面向外,根据楞次定律,原磁场的方向与感应电流的磁场相同时是减少的,环A应该做减速运动,产生逆时针方向的电流,故应该带负电,故选项C是正确的,同理可得B 是正确的。
答案:BC[例2] 图中MN、GH为平行导轨,AB、CD为跨在导轨上的两根横杆,导轨和横杆均为导体。
有匀强磁场垂直于导轨所在的平面,方向如图,用I表示回路的电流。
A. 当AB不动而CD向右滑动时,且沿顺时针方向B. 当AB向左、CD向右滑动且速度大小相等时,I =0C. 当AB、CD都向右滑动且速度大小相等时,I =0D. 当AB、CD都向右滑动,且AB速度大于CD时,且沿逆时针方向解析:当AB不动而CD向右滑动时,,但电流方向为逆时针,A错;当AB向左,CD向右滑动时,两杆产生的感应电动势同向,故,B错;当AB和CD都向右滑动且速度大小相等时,则两杆产生的感应电动势等值反向,故I =0,C正确;当AB和CD都向右滑动,且AB速度大于CD时,,但方向为顺时针,D错误。
答案:C[例3] 某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律。
当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时,通过电流计的感应电流方向是()A. a→G→bB. 先a→G→b,后b→G→aC. b→G→aD. 先b→G→a,后a→G→b例3解析:①确定原磁场的方向:条形磁铁在穿入线圈的过程中,磁场方向向下。
②明确回路中磁通量变化情况:向下的磁通量增加。
③由楞次定律的“增反减同”可知:线圈中感应电流产生的磁场方向向上。
④应用右手安培定则可以判断感应电流的方向为逆时针(俯视)即:从b→G→a。
同理可以判断:条形磁铁穿出线圈过程中,向下的磁通量减小,由楞次定律可得:线圈中将产生顺时针的感应电流(俯视),电流从a→G→b。
答案:D[例4] 如图所示,光滑固定导轨M、N水平放置,两根导体棒P、Q平行放于导轨上,形成一个闭合回路,当一条形磁铁从高处下落接近回路时()例4A. P、Q将互相靠拢B. P、Q将互相远离C. 磁铁的加速度仍为gD. 磁铁的加速度小于g解析:设磁铁下端为N极,如图所示,根据楞次定律可判断出P、Q中感应电流方向,根据左手定则可判断P、Q所受安培力的方向,可见P、Q将互相靠拢,由于回路所受安培力的合力向下,由牛顿第三定律,磁铁将受到向上的反作用力,从而加速度小于g.当S极为下端时,可得到同样的结果。
答案:AD[例5] (08宁夏)如图所示,同一平面内的三条平行导线串有两个最阻R和r,导体棒PQ与三条导线接触良好;匀强磁场的方向垂直纸面向里。
导体棒的电阻可忽略。
当导体棒向左滑动时,下列说法正确的是()A. 流过R的电流为由d到c,流过r的电流为由b到aB. 流过R的电流为由c到d,流过r的电流为由b到aC. 流过R的电流为由d到c,流过r的电流为由a到bD. 流过R的电流为由c到d,流过r的电流为由a到b例5 例6 解析:本题考查右手定则的应用。
根据右手定则,可判断PQ作为电源,Q端电势高,在PQcd回路中,电流为逆时针方向,即流过R的电流为由c到d,在电阻r的回路中,电流为顺时针方向,即流过r的电流为由b到a。
当然也可以用楞次定律,通过回路的磁通量的变化判断电流方向。
答案:B[例6] 有一面积为S =100cm2金属环,电阻为R =0.1Ω,环中磁场变化规律如图所示,且磁场方向垂直环面向里,在t1到t2时间内,环中感应电流的方向如何?通过金属环的电量为多少?分析:由楞次定律可判断感应电流的方向。
感应电量的计算为,仅由电路电阻和磁通量变化决定,与发生磁通量变化的时间无关,本题推导的感应电量的计算表达式可以直接使用。
解析:(1)由楞次定律,可以判断金属环中感应电流方向为逆时针方向。
(2)由图可知:磁感应强度的变化率为①线圈中的磁通量的变化率:②环中形成感应电流③通过金属环的电量:④由①②③④解得:C=0.01C[例7] 半径为a的圆形区域内有均匀磁场,磁感应强度为B =0.2T,磁场方向垂直纸面向里,半径为b的金属圆环与磁场同心放置,磁场与环面垂直,其中a =0.4m,b =0.6m,金属环上分别接有灯L1、L2,两灯的电阻均匀为R0=2Ω,一金属棒MN与金属环接触良好,棒与环的电阻均忽略不计。
(1)若棒以v0=5m/s的速率在环上向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径00′的瞬间(如图所示)MN中的电动势和流过灯L1的电流。
(2)撤去中间的金属棒MN,将右面的半圆环OL2O′以OO′为轴向上翻转90°,若此时磁场随时间均匀变化,其变化率为,求L1的功率。
解析:(1)棒通过圆环直径时切割磁感线的有效长度L =2a,棒中产生的感应电动势为V=0.8V ①当不计棒和环的电阻时,直径OO′两端的电压U =E =0.8V,通过灯L1电流的为 A =0.4A ②(2)右半圆环上翻90°后,穿过回路的磁场有效面积为原来的一半,,磁场变化时在回路中产生的感应电动势为③由L1、L2两灯相同,圆环电阻不计,所以每灯的电压均为,L1的功率为W ④[例8](08江苏)如图所示的电路中,三个相同的灯泡a、b、c和电感L1、L2与直流电源连接,电感的电阻忽略不计。
电键K从闭合状态突然断开时,下列判断正确的是()A. a先变亮,然后逐渐变暗B. b先变亮,然后逐渐变暗C. c先变亮,然后逐渐变暗D. b、c都逐渐变暗解析:考查自感现象。
电键K闭合时,电感L1和L2的电流均等于三个灯泡的电流,断开电键K的瞬间,电感上的电流i突然减小,三个灯泡均处于回路中,故b、c灯泡由电流i逐渐减小,B、C均错,D对;原来每个电感线圈产生感应电动势均加载于灯泡a上,故灯泡a先变亮,然后逐渐变暗,A对。
本题涉及到自感现象中的“亮一下”现象,平时要注意透彻理解。
答案:AD【模拟试题】1. 如图,线圈A中接有如图所示电源,线圈B有一半面积处在线圈A中,两线圈平行但不接触,则当开关S闭和瞬间,线圈B中的感应电流的情况是()第1题第2题A. 无感应电流B. 有沿顺时针的感应电流C. 有沿逆时针的感应电流D. 无法确定2.(08重庆)如图,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈。
当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力F N及在水平方向运动趋势的正确判断是()A. F N先小于mg后大于mg,运动趋势向左B. F N先大于mg后小于mg,运动趋势向左C. F N先大于mg后大于mg,运动趋势向右D. F N先大于mg后小于mg,运动趋势向右3. 如图所示装置中,cd杆原来静止。
当ab杆做如下那些运动时,cd杆将向右移动()A. 向右匀速运动B. 向右加速运动C. 向左加速运动D. 向左减速运动第3题第4题4. 如图(a),圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方悬挂一相同的线圈Q,P和Q共轴.Q中通有变化电流,电流随时间变化的规律如图(b)所示。
P所受的重力为G,桌面对P的支持力为N,则()A. t1时刻N>GB. t2时刻N>GC. t3时刻N<GD. t4时刻N=G5. 如图,在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R的直角形金属导轨aob(在纸面内),磁场方向垂直纸面朝里,另有两根金属导轨c、d分别平行于oa、ob放置。
保持导轨之间接触良好,金属导轨的电阻不计。
现经历以下四个过程:①以速率v移动d,使它与ob的距离增大一倍;②再以速率v移动c,使它与oa的距离减小一半;③然后,再以速率2v移动c,使它回到原处;④最后以速率2v移动d,使它也回到原处。
设上述四个过程中通过电阻R的电量的大小依次为Q1、Q2、Q3和Q4,则()A. Q1=Q2=Q3=Q4B. Q1=Q2=2Q3=2Q4C. 2Q1=2Q2=Q3=Q4D. Q1≠Q2=Q3≠Q4第5题第6题6. 如图所示,矩形闭合线圈与匀强磁场垂直,一定产生感应电流的是()A. 垂直于纸面运动B. 以一条边为轴转动C. 线圈形状逐渐变为圆形D. 沿与磁场垂直的方向平动7. 闭合电路中产生感应电动势的大小,跟穿过这一闭合电路的下列哪个物理量成比()A. 磁通量B. 磁感强度C. 磁通量的变化率D. 磁通量的变化量8. 穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟减少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. 线圈中无感应电动势D. 线圈中感应电动势保持不变9. 如图所示,在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中,有一长为0.5m的导体AB在金属框架上以10m/s的速度向右滑动,R1=R2=20Ω,其它电阻不计,则流过AB的电流是。
第9题第10题10. 如图所示,在匀强磁场中,有一接有电容器的导线回路,已知C=30μF,L1=5cm,L2=8cm,磁场以5×10—2T/s的速率均匀增强,则电容器C所带的电荷量为C。
11. 如图所示,先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域,v1=2v2在先后两种情况下()第11题第12题A. 线圈中的感应电流之比为I1∶I2=2∶1B. 线圈中的感应电流之比为I1∶I2=1∶2C. 线圈中产生的焦耳热之比Q1∶Q2=1∶4D. 通过线圈某截面的电荷量之比q1∶q2=1∶212. 如图所示,平行金属导轨间距为d,一端跨接电阻为R,匀强磁场磁感强度为B,方向垂直平行导轨平面,一根长金属棒与导轨成θ角放置,棒与导轨的电阻不计,当棒沿垂直棒的方向以恒定速度v在导轨上滑行时,通过电阻的电流是()A. Bdv/(R sinθ)B. Bdv/RC. Bdv sinθ/RD. Bdv cosθ/R13. 如图所示,圆环a和b的半径之比R1∶R2=2∶1,且是粗细相同,用同样材料的导线构成,连接两环导线的电阻不计,匀强磁场的磁感应强度始终以恒定的变化率变化,那么,当只有a环置于磁场中与只有b环置于磁场中的两种情况下,AB 两点的电势差之比为多少?第13题第14题14. 如图所示,金属圆环圆心为O,半径为L,金属棒Oa以O点为轴在环上转动,角速度为ω,与环面垂直的匀强磁场磁感应强度为B,电阻R接在O点与圆环之间,求通过R的电流大小。
15. 关于线圈中的自感电动势的大小,下列说法正确的是()A. 跟通过线圈的电流大小有关B. 跟线圈中的电流变化大小有关C. 跟线圈中的磁通量大小有关D. 跟线圈中的电流变化快慢有关16. 如图所示,电阻R和电感线圈L的值都较大,电感线圈的电阻不计,A、B是两只完全相同的灯泡,当开关S闭合时,下面能发生的情况是()A. B比A先亮,然后B熄灭B. A比B先亮,然后A熄灭C. A、B一起亮,然后A熄灭D. A、B一起亮,然后B熄灭。