【单元练】(必考题)高中物理选修2第二章【电磁感应】经典复习题(答案解析)
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一、选择题1.如图,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布。
一铜制圆环用丝线悬挂于O点,将圆环拉至位置a后无初速释放,在圆环从a摆向b的过程中()A.感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B.感应电流方向一直是逆时针C.安培力方向始终与速度方向相反D.安培力方向始终沿竖直方向2.如图所示,两条光滑金属导轨平行固定在斜面上,导轨所在区域存在垂直于斜面向上的t 时,一导体棒由静止开始沿导轨下滑,下滑过程中匀强磁场,导轨上端连接一电阻。
0导体棒与导轨接触良好,且始终与导轨垂直。
不计导轨电阻,则导体棒下滑过程受到的安培力F、位移x、速度v、通过电阻的电流i随时间t变化的关系图中,可能正确的是()A.B.C.D.3.如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,MN的左边有一闭合电路,当PQ 在外力的作用下运动时,MN 向右运动。
则PQ 所做的运动是( )A .向右加速运动B .向左减速运动C .向右减速运动或向左加速运动D .向右加速运动或向左减速运动 4.法拉第发明了世界上第一台发电机―法拉第圆盘发电机,原理如图所示。
铜质圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中,圆盘圆心处固定一个带摇柄的转轴,边缘和转轴处各有一个铜电刷与其紧贴,用导线将电刷与电阻R 连接起来形成回路,其他电阻均不计。
转动摇柄,使圆盘如图示方向匀速转动。
已知匀强磁场的磁感应强度为B ,圆盘半径为r ,电阻的功率为P 。
则( )A .圆盘转动的角速度为2PR Br ,流过电阻R 的电流方向为从c 到d B 2PR R 的电流方向为从d 到c C .圆盘转动的角速度为22PR Br ,流过电阻R 的电流方向为从c 到d D .圆盘转动的角速度为2PR Br,流过电阻R 的电流方向为从d 到c 5.如图所示,竖直平面内有一半径为a ,总电阻为R 的金属环,磁感应强度为B 的匀强磁场垂直穿过环平面,在环的最高点用金属铰链连接长度为2a 、电阻为2R 的导体棒MN 。
一、选择题1.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 .闭合开关S 后,A 灯亮,B 灯不亮 B .闭合开关S 后,A 灯亮,B 灯慢慢变亮C .开关S 闭合电路稳定后,在突然断开的瞬间,A 、B 灯都闪亮一下D .开关S 闭合电路稳定后,在突然断开的瞬间,A 灯立即熄灭、B 灯闪亮一下再熄灭D 解析:DAB .开关S 闭合瞬间,线圈L 因自感对电流有阻碍作用,则相当于灯泡A 与B 串联,因此两灯同时亮且亮度相同,稳定后B 灯被短路熄灭,A 灯更亮,故选项AB 均错误; CD .电路稳定后当开关S 突然断开瞬间,A 灯中不会再有电流通过,故A 灯马上熄灭,由于线圈的自感使得线圈中的电流只能慢慢减小,其相当于电源与B 灯构成闭合回路放电,B 灯闪亮一下再熄灭,故选项C 错误,D 正确; 故选D 。
2.如图,A 、B 是两个完全相同的灯泡,L 是自感线圈,自感系数很大,电阻可以忽略,则以下说法正确的是( )A .当K 闭合时,A 灯先亮,B 灯后亮 B .当K 闭合时,B 灯先亮C .当K 闭合时,A 、B 灯同时亮,随后B 灯更亮,A 灯熄灭D .当K 闭合时,A 、B 灯同时亮,随后A 灯更亮,B 灯亮度不变C 解析:C当K 闭合时,由于L 会产生很大的自感电动势阻碍通过其电流增大,所以在K 闭合后的短暂时间内可将L 视为断路,则A 、B 串联,同时亮。
当电路稳定后,自感电动势消失,此时L 可以视为导线,则灯泡A 被短路,所以熄灭,此后B 灯两端电压增大,所以变得更亮,综上所述可知C 正确。
故选C 。
3.近日,第二架国产大飞机919C 在上海浦东国际机场首飞成功,919C 在上海上空水平匀速飞行,由于地磁场的存在,其机翼就会切割磁感线,下列说法正确的是( )A .机翼左端的电势比右端电势低B .机翼左端的电势比右端电势高C .飞机飞行过程中洛伦兹力做正功D .飞机飞行过程中洛伦兹力做负功B解析:BAB .上海位于北半球,地磁场在北半球地表上空方向是斜向下,由右手定则判断飞机机翼切割磁感线的感应电动势方向为从右往左,所以机翼左端的电势比右端电势高,故B 正确,A 错误;CD .洛伦兹力的方向始终垂直于速度,因此洛伦兹力不做功,故CD 错误。
一、选择题1.如图所示,P、Q是两个完全相同的灯泡,L是电阻为零的纯电路,且自感系数L很大,C是电容较大且不漏电的电容器,下列判断正确的是()A.S闭合,P灯逐渐变亮,Q灯逐渐变暗B.S闭合,P灯、Q灯同时亮,然后P灯变暗,Q灯亮度不变C.S闭合,电路稳定后,S再断开时,P灯突然亮一下,然后熄灭,Q灯立即熄灭D.S闭合,电路稳定后,S再断开时,P灯突然亮一下,然后熄灭,Q灯逐渐熄灭D解析:DAB.S刚闭合后,由于L的自感系数很大、对电流的阻碍作用很大,使得电流绝大部分通过灯泡P,而电容器C的电容很大,要通过灯泡P充电,并且充电电流越来越小,故P亮一下又逐渐变暗,最后P被L短路,所以P最后会熄灭;通过Q的电流逐渐增大,故Q逐渐变亮,故AB错误;CD.S闭合足够长时间后再断开,电容器要对Q放电,故Q要逐渐熄灭,而线圈L对P放电,导致P灯突然亮一下,然后熄灭,故C错误,D正确;故选D。
2.如图,线圈L的自感系数极大,直流电阻忽略不计;D1、D2是两个二极管,当电流从“+”流向“-”时能通过,反之不通过;R0是保护电阻,则()A.闭合S之后,B灯慢慢变亮B.闭合S之后,A灯亮且亮度不变C.断开S瞬时,A灯闪一下再慢慢熄灭D.断开S瞬时,B灯闪一下再慢慢熄灭D解析:DAB.闭合S瞬间,A灯二极管正向导通A灯亮,B灯二极管正向不能导通,因此不亮,之后线圈自感阻碍逐渐减小,电流从自感线圈流过的电流逐渐增大,A灯又熄灭,故AB错误;CD.断开S瞬间,线圈L产生与原电流方向相同的自感电流,可通过D2,故B灯闪一下再慢慢熄灭,而不能通过D1,故A灯不亮,故C错误,D正确。
故选D。
3.如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,MN的左边有一闭合电路,当PQ在外力的作用下运动时,MN向右运动。
则PQ所做的运动是()A.向右加速运动B.向左减速运动C.向右减速运动或向左加速运动D.向右加速运动或向左减速运动C解析:C根据安培定则可知,MN处于ab产生的垂直向里的磁场中,MN在磁场力作用下向右运动,说明MN受到的磁场力向右,由左手定则可知电流由M指向N,L1中感应电流的磁场向上,由楞次定律可知,线圈L2中产生的磁场应该是向上减小,或向下增加;再由右手定则可知PQ可能是向右减速运动或向左加速运动,故C正确,ABD错误。
一、选择题1.(0分)[ID :128553]如图所示,A 、B 两个闭合单匝线圈用完全相同的导线制成,半径r A =3r B ,图示区域内有匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀减小,则( )A .A 、B 线圈中产生的感应电动势E A :E B =3:1B .A 、B 线圈中产生的感应电动势E A :E B =6:1C .A 、B 线圈中产生的感应电流I A :I B =3:1D .A 、B 线圈中产生的感应电流I A :I B =1:12.(0分)[ID :128550]空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场,其边界如图(a)中虚线MN 所示。
一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S ,将该导线做成半径为r 的圆环固定在纸面内,圆心O 在MN 上。
t =0时磁感应强度的方向如图所示;磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图所示。
则在t =0到t =t 1的时间间隔内圆环中的感应电流大小为( )A .002B rS t ρ B .2004B r t πC .004B rS t ρD .2002B r t π 3.(0分)[ID :128541]如图所示,电阻不计的平行金属导轨与水平面成θ角,导轨与定值电阻R 1和R 2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面。
有一导体棒ab ,质量为m ,其电阻R 0与定值电阻R 1和R 2的阻值均相等,与导轨之间的动摩擦因数为μ。
若使导体棒ab 沿导轨向上滑动,当上滑的速度为v 时,受到的安培力大小为F ,此时( )A .电阻R 1消耗的热功率为3FvB .电阻R 0消耗的热功率为6FvC .整个装置因摩擦而消耗的热功率为cos mgv μθD .整个装置消耗的机械功率为Fv4.(0分)[ID :128536]如图所示,在通电长直导线AB 的一侧悬挂一可以自由摆动的闭合矩形金属线圈P ,AB 与线圈在同一平面内。
下列说法正确的是( )A .若AB 中的电流减小,用楞次定律判断得线圈中产生顺时针方向的感应电流B .若AB 中的电流不变,用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的感应电流C .若AB 中的电流增大,用楞次定律判断得线圈中产生顺时针方向的感应电流D .若AB 中的电流增大,用楞次定律判断得线圈受到向右的安培力5.(0分)[ID :128529]如图甲所示,螺线管匝数n =2000匝、横截面积S =25 cm 2,螺线管导线电阻r =0.25 Ω,在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度B 1按如图乙所示的规律变化。
一、选择题1.如图所示,导轨间的磁场方向垂直于纸面向里,当导体棒MN在导轨上沿水平方向在磁场中滑动时,正对电磁铁A的圆形金属环B,则()A.若导体棒向左匀速运动时,B被A排斥B.若导体棒向左加速运动时,B被A排斥C.若导体棒向右加速运动时,B被A吸引D.因导体棒运动方向未知,故不能确定B被A吸引或排斥2.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.闭合开关S后,A灯亮,B灯不亮B.闭合开关S后,A灯亮,B灯慢慢变亮C.开关S闭合电路稳定后,在突然断开的瞬间,A、B灯都闪亮一下D.开关S闭合电路稳定后,在突然断开的瞬间,A灯立即熄灭、B灯闪亮一下再熄灭,和Q共3.如图甲所示,圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方固定一螺线管Q P轴,Q中通有余弦函数变化电流i,电流随时间变化的规律如图乙所示。
P始终保持静止状态,则()A.O时刻,P中有最大的感应电流B.1t时刻,P有收缩的趋势C.2t时刻,穿过P的磁通量最小,感应电流最大D.3t时刻,穿过P的磁通量最大,感应电流最大4.如图所示,一正四边形导线框恰好处于匀强磁场的边缘,如果将导线框以某一速度匀速向右拉出磁场,则在此过程中,下列说法正确的是()A .如果导线框的速度变为原来的2倍,则外力做的功变为原来的4倍B .如果导线框的速度变为原来的2倍,则电功率变为原来的2倍C .如果导线框的材料不变,而边长变为原来的2倍,则外力做的功变为原来的2倍D .如果导线框的材料不变,而边长变为原来的2倍,则电功率变为原来的2倍 5.如图为用来冶炼合金钢的真空冶炼炉,炉外绕有线圈,将金属材料置于冶炼炉中,则( )A .如果线圈中通以恒定电流,冶炼炉就能冶炼金属B .通过线圈的高频交流电使炉体产生涡流从而熔化炉内金属C .真空冶炼炉在工作时炉内金属中产生涡流使炉内金属熔化D .如果真空冶炼炉中金属的电阻率大,则涡流很强,产生的热量很多6.法拉第发明了世界上第一台发电机―法拉第圆盘发电机,原理如图所示。
一、选择题1.(0分)[ID :128582]如图所示,几位同学在学校的操场上做“摇绳发电”实验:把一条较长电线的两端连在一个灵敏电流计上的两个接线柱上,形成闭合回路。
两个同学分别沿东西方向站立,女生站在西侧,男生站在东侧,他们沿竖直方向迅速上下摇动这根电线。
假设图中所在位置地磁场方向与地面平行,由南指向北。
下列说法正确的是( )A .当电线到最低点时,感应电流最大B .当电线向上运动时,B 点电势高于A 点电势C .当电线向上运动时,通过灵敏电流计的电流是从A 经过电流计流向BD .两个同学沿南北方向站立时,电路中能产生更大的感应电流2.(0分)[ID :128573]如图所示,一平行金属轨道平面与水平面成θ角,两轨道宽为L ,上端用一电阻R 相连,该装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中,磁场方向垂直于轨道平面向上。
质量为m 的金属杆ab 以初速度v 0从轨道底端向上滑行,达到最大高度h 后保持静止。
若运动过程中金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好,轨道与金属杆的电阻均忽略不计。
关于上滑过程,下列说法正确的是( )A .通过电阻R 的电量为sin BLh R θB .金属杆中的电流方向由b 指向aC .金属杆克服安培力做功等于2012mv mgh - D .金属杆损失的机械能等于电阻R 产生的焦耳热3.(0分)[ID :128562]如图所示的电路中,A ,B ,C 是三个完全相同的灯泡,L 是自感系数很大的电感,其直流电阻与定值电阻R 阻值相等,D 是理想二极管.下列判断中正确的是( )A .闭合开关S 的瞬间,灯泡A 和C 同时亮B .闭合开关S 的瞬间,只有灯泡C 亮C .闭合开关S 后,灯泡A ,B ,C 一样亮D .断开开关S 的瞬间,灯泡B ,C 均要闪亮一下再熄灭4.(0分)[ID :128555]如图所示,一根足够长的直导线水平放置,通以向右的恒定电流,在其正上方O 点用细丝线悬挂一铜制圆环。
一、选择题1.(0分)[ID:128589]如图,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布。
一铜制圆环用丝线悬挂于O点,将圆环拉至位置a后无初速释放,在圆环从a摆向b的过程中()A.感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B.感应电流方向一直是逆时针C.安培力方向始终与速度方向相反D.安培力方向始终沿竖直方向2.(0分)[ID:128585]如图所示,导轨间的磁场方向垂直于纸面向里,当导体棒MN在导轨上沿水平方向在磁场中滑动时,正对电磁铁A的圆形金属环B,则()A.若导体棒向左匀速运动时,B被A排斥B.若导体棒向左加速运动时,B被A排斥C.若导体棒向右加速运动时,B被A吸引D.因导体棒运动方向未知,故不能确定B被A吸引或排斥3.(0分)[ID:128584]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.闭合开关S后,A灯亮,B灯不亮B.闭合开关S后,A灯亮,B灯慢慢变亮C.开关S闭合电路稳定后,在突然断开的瞬间,A、B灯都闪亮一下D.开关S闭合电路稳定后,在突然断开的瞬间,A灯立即熄灭、B灯闪亮一下再熄灭4.(0分)[ID:128580]如图所示,垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a,磁感应强度的大小为B。
一边长为a、电阻为4R的正方形均匀导线框ABCD从图示位置沿水平向右方向以速度v匀速穿过磁场区域,下列图中线框A、B两端电压U AB与线框移动距离x的关系图象正确的是()A.B.C.D.5.(0分)[ID:128574]如图,线圈L的自感系数极大,直流电阻忽略不计;D1、D2是两个二极管,当电流从“+”流向“-”时能通过,反之不通过;R0是保护电阻,则()A.闭合S之后,B灯慢慢变亮B.闭合S之后,A灯亮且亮度不变C.断开S瞬时,A灯闪一下再慢慢熄灭D.断开S瞬时,B灯闪一下再慢慢熄灭6.(0分)[ID:128566]如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,MN的左边有一闭合电路,当PQ在外力的作用下运动时,MN向右运动。
一、选择题1.如图,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布。
一铜制圆环用丝线悬挂于O点,将圆环拉至位置a后无初速释放,在圆环从a摆向b的过程中()A.感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B.感应电流方向一直是逆时针C.安培力方向始终与速度方向相反D.安培力方向始终沿竖直方向2.如图甲所示,半径为r带小缺口的刚性金属圆环固定在竖直平面内,在圆环的缺口两端用导线分别与两块水平放置的平行金属板A、B连接,两板间距为d且足够大。
有一变化的磁场垂直于圆环平面,规定向里为正,其变化规律如图乙所示。
在平行金属板A、B正中间有一电荷量为q的带电液滴,液滴在0~14T内处于静止状态。
重力加速度为g。
下列说法正确的是()A.液滴的质量为24B q r gdTπB.液滴带负电C.34t T=时液滴的运动方向改变D .t =0.5T 时液滴与初始位置相距212gT 3.如图为用来冶炼合金钢的真空冶炼炉,炉外绕有线圈,将金属材料置于冶炼炉中,则( )A .如果线圈中通以恒定电流,冶炼炉就能冶炼金属B .通过线圈的高频交流电使炉体产生涡流从而熔化炉内金属C .真空冶炼炉在工作时炉内金属中产生涡流使炉内金属熔化D .如果真空冶炼炉中金属的电阻率大,则涡流很强,产生的热量很多4.如图所示,通电直导线L 和平行直导线放置的闭合导体框abcd ,直导线与导体框在同一平面内,以下说法正确的是( )A .导线固定,当导体框向上平移时,导体框中感应电流的方向为abcdaB .导体框固定,当导线L 向左平移时,导体框中感应电流的方向为adcbaC .导线固定,当导体框向右平移时,导体框中感应电流的方向为abcdaD .导体框固定,当导线L 向右平移时,导体框中感应电流的方向为abcda5.图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图,L 1和L 2为电感线圈。
实验时,断开开关S 1瞬间,灯A 1突然闪亮,随后逐渐变暗;闭合开关S 2,灯A 2逐渐变亮,而另一个相同的灯A 3立即变亮,最终A 2与A 3的亮度相同。
一、选择题1.(0分)[ID :128569]如图所示,MPQN 是边长为L 和2L 的矩形,由对角线MQ 、NP 与MN 、PQ 所围的两个三角形区域内充满磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场。
边长为L 的正方形导线框,在外力作用下水平向右匀速运动,右边框始终平行于MN 。
设导线框中感应电流为i 且逆时针流向为正。
若0t =时右边框与MN 重合,1t t =时右边框刚好到G 点,则右边框由MN 运动到PQ 的过程中,下列i t -图像正确的是( )A .B .C .D .2.(0分)[ID :128558]如图所示,两个灯泡L 1、L 2的电阻相等,电感线圈L 的电阻可忽略,开关S 从断开状态突然闭合,稳定之后再断开,下列说法正确的是( )A .闭合开关之后L 1立刻变亮、L 2逐渐变亮,然后L 1、L 2逐渐变暗B .闭合开关之后L 1、L 2同时变亮,然后L 1逐渐变亮,L 2逐渐变暗C .断开开关之后L 1立即熄灭、L 2逐渐变暗D .断开开关之后L 1逐渐变暗,L 2闪亮一下再熄灭3.(0分)[ID :128541]如图所示,电阻不计的平行金属导轨与水平面成θ角,导轨与定值电阻R 1和R 2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面。
有一导体棒ab ,质量为m ,其电阻R 0与定值电阻R 1和R 2的阻值均相等,与导轨之间的动摩擦因数为μ。
若使导体棒ab 沿导轨向上滑动,当上滑的速度为v 时,受到的安培力大小为F ,此时( )A .电阻R 1消耗的热功率为3FvB .电阻R 0消耗的热功率为6Fv C .整个装置因摩擦而消耗的热功率为cos mgv μθD .整个装置消耗的机械功率为Fv4.(0分)[ID :128539]如图所示,先后以速度v 1和v 2匀速把一矩形线圈水平拉出有界匀强磁场区域,v 1=2v 2,则在先后两种情况下( )A .线圈中的感应电动势之比为E 1∶E 2=1∶2B .线圈中的感应电流之比为I 1∶I 2=4∶1C .线圈中产生的焦耳热之比Q 1∶Q 2=2∶1D .通过线圈某截面的电荷量之比q 1∶q 2=2∶15.(0分)[ID :128538]如图所示,长为L 的金属导线弯成一圆环,导线的两端接在电容为C 的平行板电容器上,P 、Q 为电容器的两个极板,磁场垂直于环面向里,磁感应强度以00B B kt k +=>()随时间变化,0t =时,P 、Q 两板电势相等,两板间的距离远小于环的半径,经时间t ,电容器P 板( )A .不带电B .所带电荷量与t 成正比C .带正电,电荷量是kL C π24 D .带负电,电荷量是kL C π246.(0分)[ID :128524]关于感应电动势、磁通量、磁通量的变化量,下列说法不正确的是( )A .穿过回路的磁通量越大,磁通量的变化量不一定越大,回路中的感应电动势也不一定越大B.穿过回路的磁通量的变化量与线圈的匝数无关,回路中的感应电动势与线圈的匝数有关C.穿过回路的磁通量的变化率为0,回路中的感应电动势一定为0D.某一时刻穿过回路的磁通量为0,回路中的感应电动势一定为07.(0分)[ID:128521]如图所示,L是自感系数较大的线圈,其直流电阻可忽略,a、b、c 是三个相同的小灯泡,下列说法正确的是()A.开关S闭合瞬间,b、c灯立即亮,a灯逐渐亮B.开关S闭合,电路稳定后,a、b、c灯均亮C.开关S断开后,c灯立即熄灭,a、b灯逐渐熄灭D.开关S断开后,a、b灯立即熄灭,c灯逐渐熄灭8.(0分)[ID:128506]如图所示,在匀强磁场中,水平放置两根平行的光滑金属导轨PQ、MN,其间距为L。
一、选择题1.(0分)[ID :128569]如图所示,MPQN 是边长为L 和2L 的矩形,由对角线MQ 、NP 与MN 、PQ 所围的两个三角形区域内充满磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场。
边长为L 的正方形导线框,在外力作用下水平向右匀速运动,右边框始终平行于MN 。
设导线框中感应电流为i 且逆时针流向为正。
若0t =时右边框与MN 重合,1t t =时右边框刚好到G 点,则右边框由MN 运动到PQ 的过程中,下列i t -图像正确的是( )A .B .C .D .2.(0分)[ID :128552]图中两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为L ,磁场方向垂直纸面向里。
abcd 是位于纸面内的直角梯形线圈,ab 与dc 间的距离也为L 。
t =0时刻,ab 边与磁场区域边界重合(如图)。
现令线圈以恒定的速度v 沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。
取沿a→d→c→b→a 的感应电流为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I 随时间t 变化的图线可能是 ( )A .B .C.D.3.(0分)[ID:128532]如图所示,A、B、F是三个相同的小灯泡,C为电容器,D为理想二极管(正向电阻为零、反向电阻无穷大),L为电感线圈(自感系数很大、直流电阻为零),下列说法正确的是()A.闭合开关,小灯泡A立即亮B.闭合开关,电路稳定后,小灯泡A、B、F亮度相同C.电路稳定后,断开开关,小灯泡B会闪亮一下D.电路稳定后,断开开关,小灯泡A立即熄灭4.(0分)[ID:128516]如图所示,电阻R的阻值和线圈自感系数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,则下列说法正确的是()A.当开关S闭合时,B比A先亮,然后A熄灭B.当开关S闭合时,B比A先亮,然后B熄灭C.当电路稳定后开关S断开时,A立刻熄灭,B逐渐熄灭D.当电路稳定后开关S断开时,B立刻熄灭,A闪一下后再逐渐熄灭5.(0分)[ID:128509]如图甲所示,线圈ab中通有如图乙所示的电流,电流从a到b为正0~t这段时间内,用丝线悬挂的铝环M中产生感应电流,则()方向,那么在A.从左向右看感应电流的方向为先顺时针后逆时针B.感应电流的大小先减小后增加C.铝环与线圈之间一直有磁场力的作用,作用力先向左后向右D.铝环先有收缩的趋势,然后有扩张的趋势6.(0分)[ID:128505]如图所示,A、B是两个完全相同的灯泡,L是一个自感系数较大的线圈(直流电阻可忽略不计)。
一、选择题1.“凸”字形硬质闭合金属线框各边长如图所示,线框右侧有一宽度为3L的匀强磁场区域。
磁场方向垂直于纸面向里。
线框在纸面内始终以速度v向右匀速运动,0t=时,线框开始进入磁场。
选逆时针方向为正,在线框穿过匀强磁场区域的过程中,线框中的感应电流i随时间t变化的图像正确的是()A.B.C.D.B解析:B设线框向右运动的速度为v,线框的总电阻为R,当Ltv<时,只有最右侧一个短边切割磁感线,由右手定则可知,感应电流沿逆时针方向,电流是正的,电流大小BLv iR =当3L Ltv v<时,从右侧中间两个短边进入磁场至左侧长边进入磁场,由右手定则可知,感应电流沿逆时针方向,是正的,电流大小3BLviR=当34L Ltv v<时,从左侧长边进入磁场和一个右侧短边离开磁场至右侧两个短边离开磁场,由右手定则可知,感应电流沿顺时针方向,是负的,电流大小BLviR=当46L Ltv v<时,从右侧中间两短边离开磁场至左侧长边离开磁场,由右手定则可知,感应电流沿顺时针方向,是负的,电流大小3BLviR=故B正确ACD错误。
故选B。
2.如图甲所示,圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方固定一螺线管Q P,和Q共轴,Q中通有余弦函数变化电流i,电流随时间变化的规律如图乙所示。
P始终保持静止状态,则()A.O时刻,P中有最大的感应电流B.1t时刻,P有收缩的趋势C.2t时刻,穿过P的磁通量最小,感应电流最大D.3t时刻,穿过P的磁通量最大,感应电流最大C解析:CAD.O时刻及3t时刻,螺线管中电流最大,变化率为零,所以螺线管产出的磁场最强,变化率为零,所以P中磁通量不变,无感应电流,AD错误;B.1t时刻,螺线管中电流处于减小过程中,产生的磁场也在减小,P中的磁通量减小,所以根据楞次定律,线圈有扩张的趋势,B错误;C.2t时刻,螺线管中电流为零,变化率最大,所以螺线管中磁场为零,变化最快,P中磁通量最小,变化最快,感应电流最大,C 正确。
故选C 。
3.如图所示,MPQN 是边长为L 和2L 的矩形,由对角线MQ 、NP 与MN 、PQ 所围的两个三角形区域内充满磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场。
边长为L 的正方形导线框,在外力作用下水平向右匀速运动,右边框始终平行于MN 。
设导线框中感应电流为i 且逆时针流向为正。
若0t =时右边框与MN 重合,1t t =时右边框刚好到G 点,则右边框由MN 运动到PQ 的过程中,下列i t -图像正确的是( )A .B .C .D . B解析:B0~t 1内是线框的前边向右进入磁场,根据右手定则知感应电流为逆时针(正),而切割磁感线的有效长度随着水平位移而均匀减小,则感应电流的大小均匀减小;t 1~2t 1内,线框的前后双边同向同速切割相反的磁场,双源相加为总电动势,电流方向为顺时针(负),两边的有效长度之和等于L ,则电流大小恒定。
故选B 。
4.如图所示,A 、B 两个闭合单匝线圈用完全相同的导线制成,半径r A =3r B ,图示区域内有匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀减小,则( )A .A 、B 线圈中产生的感应电动势E A :E B =3:1B .A 、B 线圈中产生的感应电动势E A :E B =6:1C .A 、B 线圈中产生的感应电流I A :I B =3:1D .A 、B 线圈中产生的感应电流I A :I B =1:1C解析:CAB .根据法拉第电磁感应定律,可得 2B E n n r t t φπ∆∆==∆∆ 则有 2222(3)91A AB B B B E r r E r r === 故AB 错误;CD .设线圈单位长度的电阻为R ,根据闭合电路的欧姆定律有2E I rRπ=联立解得 913131A AB B B A I E r I E r =⋅=⋅= 故C 正确,D 错误。
故选C 。
5.如图所示,置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线,与套在铁芯上部的线圈A 相连,套在铁芯下部的线圈B 引出两根导线接在两根水平光滑导轨上,导轨上有一根金属棒ab 静止处在垂直于纸面向外的匀强磁场中,下列说法正确的是 ( )A .圆盘顺时针加速转动时,ab 棒将向右运动B .圆盘顺时针匀速转动时,ab 棒将向右运动C .圆盘顺时针减速转动时,ab 棒将向右运动D .圆盘逆时针加速转动时,ab 棒将向左运动C解析:CA .由右手定则可知,圆盘顺时针加速转动时,感应电流从圆心流向边缘,线圈A 中产生的磁场方向向下且磁场增强。
由楞次定律可知,线圈B 中的感应磁场方向向上,由右手螺旋定则可知,ab 棒中感应电流方向由a →b 。
由左手定则可知,ab 棒受的安培力方向向左,ab 棒将向左运动。
故A 错误;B .当圆盘顺时针匀速转动时,线圈A 中产生恒定的电流,那么线圈B 的磁通量不变,则ab 棒没有感应电流,则将不会运动,故B 错误;C .同A 的分析可知,若圆盘顺时针减速转动时,则ab 棒将向右运动,故C 正确;D .由右手定则可知,圆盘逆时针加速转动时,感应电流从边缘流向圆心,线圈A 中产生的磁场方向向上且磁场增强。
由楞次定律可知,线圈B 中的感应磁场方向向下,由右手螺旋定则可知,ab 棒中感应电流方向由b →a 。
由左手定则可知,ab 棒受的安培力方向向右,ab 棒将向右运动,故D 错误。
故选C 。
6.如图所示,在半径为R 圆形区域内存在垂直于平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B ,圆外无磁场。
一根长为2R 的导体杆ab 水平放置,a 端处在圆形磁场的边界,现使杆绕a 端以角速度为ω逆时针匀速旋转180°,在旋转过程中( )A .b 端的电势始终高于a 端B .ab 杆电动势最大值2E BR ω=C .全过程中,ab 杆平均电动势2E BR ω=D .当杆旋转120θ时,ab 间电势差212AB U BR ω= C 解析:CA .根据右手定则,a 端为电源正极,b 端负极,故A 错误;B .当导体棒和直径重合时,ab 杆切切割磁感线的有效长度2l R =ab 杆切割磁感线产生的感应电动势为22122E Bl BR ωω== 故B 错误;C .根据法拉第电磁感应定律可知,全过程中,ab 杆平均电动势为 2E BR tω∆Φ==∆ 故C 正确; D .当120θ︒=时,ab 杆切切割磁感线的有效长度3l R =ab 杆切割磁感线产生的感应电动势为221322E Bl BR ωω== 故D 错误。
故选C 。
7.直导线ab 放在如图所示的水平导体框架上,构成一个闭合回路。
长直导线cd 和框架处在同一个平面内,且cd 和ab 平行,当cd 中通有电流时,发现ab 向右运动。
关于cd 中的电流下列说法正确的是( )A.电流肯定在增大,不论电流是什么方向B.电流肯定在减小,不论电流是什么方向C.电流大小恒定,方向由c到d D.电流大小恒定,方向由d到c A解析:A直导线ab放在水平导体框架上,构成一个闭合回路,ab向右运动,说明ab棒受到的安培拉力水平向右,现在分两种情况:①cd中的电流从c到d,闭合回路的处于向上的磁场中,且ab棒受到的安培拉力水平向右,根据左手定则可知ab棒的感应电流从b到a,回路产生的新磁场与原磁场反向,在根据楞次定律,原磁场增强,故cd中的电流增大;②cd中的电流从d到c,闭合回路的处于向下的磁场中,且ab棒受到的安培拉力水平向右,根据左手定则可知ab棒的感应电流从a到b,回路产生的新磁场与原磁场反向,在根据楞次定律,原磁场增强,故cd中的电流增大。
故BCD错误,A正确。
故选A。
8.如图所示, 光滑固定导轨 M、N 水平放置,两根导体棒 P、Q 平行放置于导轨上,形成一个闭合回路,一条形磁铁 N 极向下从高处由静止释放接近回路,以下说法正确的是()A.从上往下看,回路中电流的方向为顺时针方向B.磁铁会受到向下的吸引力C.磁铁会受到向上的排斥力D.P、Q 对导轨的压力均等于各自的重力C解析:CA.磁铁由高处静止释放接近回路,通过回路的磁通量变强,根据楞次定律得感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化,即回路中的磁场方向向上,由右手螺旋定则得从上往下看,回路中电流的方向为逆时针方向,选项A错误;BCD.感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化,即磁铁靠近回路时会受到阻碍靠近的向上的排斥力,P、Q受到向下的排斥力,即P、Q 对导轨的压力大于各自的重力,选项C正确,BD错误。
故选C。
9.如图所示,一宽40cm的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里,一边长为20cm的正方形线框位于纸面内,以垂直于磁场边界的恒定速度v=20cm/s通过磁场区域。
在运动过程中,线框有一边始终与磁场边界平行,取它刚进入磁场的时刻t=0,在下列图线中,正确反映电流强度随时间变化规律的是()A.B.C.D. C解析:C~内,线框进入磁场区域,穿过线框的磁通量垂直纸面向内且大小增加,根据楞次在01s定律,线框中产生逆时针方向的感应电流阻碍磁通量的增加,此时感应电流为BLvi=R在12s内,整个线框在匀强磁场中运动,穿过线框的磁通量不变,线框中不产生感应电流;在23s内,线框出磁场,穿过线框的磁通量垂直纸面向里且大小减小,根据楞次定律,线框中产生顺时针方向的感应电流阻碍磁通量的变化,此时感应电流为BLvi=R综上所诉,ABD错误,C正确。
故选C。
10.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0。
A和B是两个相同的小灯泡。
下列说法正确的是()A.当开关S由断开变为闭合时,灯泡A立即发光,灯泡B越来越明亮B.当开关S由断开变为闭合时,灯泡A立即发光,灯泡B先发光后熄灭C.当开关S由闭合变为断开时,A、B两个灯泡都立即熄灭D.当开关S由闭合变为断开时,灯泡A、B都亮一下再慢慢熄灭B解析:BAB.闭合开关后,线圈L会阻碍电路中电流的变化,因此在接通的瞬间没有电流,所以电流会通过灯泡B再通过灯泡A,灯泡A、B会立即发光,但电路中电流稳定后,线圈中没有变化的电流,因此不起阻碍作用,由于其电阻为零,因此灯泡B被短路,所以灯泡B会熄灭,所以选项A错误,B正确;CD.当开关S由闭合变为断开时,线圈会阻碍电流的变化,因此灯泡B会亮一下再慢慢熄灭,而灯泡A会直接熄灭,故选项CD错误。
故选B。
二、填空题11.如图所示,在通电密绕长螺线管靠近左端处,吊一金属环a处于静止状态,在其内部也吊一金属环b处于静止状态,两环环面均与螺线管的轴线垂直且环中心恰在螺线管中轴上,当滑动变阻器R的滑片P向左端移动时,a、b两环的运动及变化情况将a将___________,b将___________(填“左摆”或“右摆”或“不动”);a有___________的趋势,b有___________的趋势(填“收缩”或“扩张”)左摆不动扩张收缩解析:左摆不动扩张收缩[1][4] 当滑动变阻器R的滑片P向左端移动时,电阻减小,电路中的电流增大,电流产生的磁感应强度变强,根据楞次定律的推论阻碍的理解,a环的磁通量增大,为了阻碍其变化,a将向左摆动,远离螺线管,因为a环的磁通量有内外两个方向,其面积增大磁通量反而减小,所以a环有扩张的趋势。