(完整word版)高中物理电磁感应测试题及答案
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高中物理选修3 2 电磁感应,交流电测试题及答案高中物理选修3-2-电磁感应,交流电测试题及答案高二物理测试时间:第一卷(选择题48分)一、选择题:(本题共12小题,每小题4分)1.在电磁感应现象中,下列陈述中正确的一个是()a.当闭合线框和磁场之间有相对运动时,线框中一定会有感应电流b.感应电流的磁场总是跟原来磁场的方向相反c.感应电流的磁场总是跟原来磁场的方向相同d、感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
2.如右图所示,水平放置的矩形线圈ABCD垂直落在细长水平磁铁的S极附近,从位置I到位置II再到位置III。
位置II与磁铁在同一平面上,位置I和位置III非常接近位置II。
在下降过程中,线圈中的感应电流方向为()a、abcdab和adcbac、从abcda到adcbad、从adcba到abcda3.如图所示,这是早期制造的发电机和电机的示意图。
盘A和盘B是两个铜盘,可以分别围绕固定旋转轴旋转。
盘A的中心和盘B的边缘通过一根导线连接,盘B的中心和盘A的边缘通过另一根导线连接。
当圆盘a在外力作用下旋转时,圆盘B也会旋转。
那么下面陈述中正确的一个是()A。
连续旋转圆盘A可以获得连续电流。
原因是整个铜盘被视为沿径向排列的无数铜棒,它们切断磁感应线并产生感应电动势。
B.当磁盘a旋转时,磁盘B也可以旋转,因为电流在磁场力的作用下旋转c.当a盘顺时针转动时,b盘逆时针转动d.当a盘顺时针转动时,b盘也顺时针转动4、交流发电机的线圈转到线圈平面与中性面垂直时,下列说法正确的是()a、电流将改变方向B,磁场方向平行于线圈平面C,通过线圈的磁通量最大D,线圈中产生的感应电动势最大5、矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂直纸面向里,磁感应强度b随时间变化的规律如图所示。
若规定顺时针方向为感应电流i的正方向,则下列表示电流变化的各图中正确的是()一6、如图所示,a、b是两个完全相同的灯泡,l是自感系数较大的线圈,其直流电阻忽略不计。
高中物理必修第3册第十三章电磁感应与电磁波试卷测试与练习(word解析版)一、第十三章电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优(难)1.如图为两组同心闭合线圈的俯视图,若内线圈通有图示的I1方向的电流,则当I1增大时外线圈中的感应电流I2的方向及I2受到的安培力F的方向分别是( )A.I2顺时针方向,F沿半径指向圆心B.I2顺时针方向,F沿半径背离圆心向外C.I2逆时针方向,F沿半径指向圆心D.I2逆时针方向,F沿半径背离圆心向外【答案】D【解析】【详解】如图内线圈的电流方向为顺时针方向,由安培定则分析得知,外线圈中磁通量方向向里,当I1增大时,穿过外线圈的磁通量增大,根据楞次定律判断外线圈中的感应电流I2的方向为逆时针,外线圈所在处磁场方向向外。
根据左手定则分析得到:I2受到的安培力F方向是沿半径背离圆心向外.所以D正确,ABC错误。
2.当导线中分别通以图示方向的电流,小磁针静止时北极指向读者的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】【分析】【详解】A、通电直导线电流从左向右,根据右手螺旋定则,则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向里,所以小磁针静止时北极背离读者,故A错误;B、如图所示,根据右手螺旋定则,磁场的方向逆时针(从上向下看),因此小磁针静止时北极背离读者,故B错误;C、环形导线的电流方向如图所示,根据右手螺旋定则,则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向外,所以小磁针静止时北极指向读者,故C正确;D、根据右手螺旋定则,结合电流的方向,则通电螺线管的内部磁场方向,由右向左,则小磁针的静止时北极指向左,故D错误;3.降噪耳机越来越受到年轻人的喜爱.某型号降噪耳机工作原理如图所示,降噪过程包括如下几个环节:首先,由安置于耳机内的微型麦克风采集耳朵能听到的环境中的中、低频噪声(比如 100Hz~1000Hz);接下来,将噪声信号传至降噪电路,降噪电路对环境噪声进行实时分析、运算等处理工作;在降噪电路处理完成后,通过扬声器向外发出与噪声相位相反、振幅相同的声波来抵消噪声;最后,我们的耳朵就会感觉到噪声减弱甚至消失了.对于该降噪耳机的下述说法中,正确的有A.该耳机正常使用时,降噪电路发出的声波与周围环境的噪声能够完全抵消B.该耳机正常使用时,该降噪耳机能够消除来自周围环境中所有频率的噪声C.如果降噪电路能处理的噪声频谱宽度变小,则该耳机降噪效果一定会更好D.如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢,则耳机使用者可能会听到更强的噪声【答案】D【解析】【分析】【详解】AB.因周围环境产生的噪声频率在100Hz~1000Hz范围之内,而降噪电路只能发出某一种与噪声相位相反、振幅相同的声波来抵消噪声,所以降噪电路发出的声波与周围环境的噪声不能够完全抵消,即不能完全消除来自周围环境中所有频率的噪声,选项AB错误;C.如果降噪电路能处理的噪声频谱宽度变大,则该耳机降噪效果一定会更好,选项C错误;D.如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢,则在降噪电路处理完成后,通过扬声器可能会向外发出与噪声相位相同、振幅相同的声波来加强噪声,则耳机使用者可能会听到更强的噪声,选项D正确;故选D.4.已知通电长直导线在其周围某点产生磁场的磁感应强度大小B0与通电导线中的电流强度I成正比,与该点到通电导线的距离r成反比,即0IB kr,式中k为比例系数。
高中物理电磁感应测试题及参考答案一、单项选择题:(每题3分,共计18分)1、下列说法中正确的有:()A、只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生B、穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生C、线框不闭合时,若穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中没有感应电流和感应电动势D、线框不闭合时,若穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中没有感应电流,但有感应电动势2、根据楞次定律可知感应电流的磁场一定是:()A、阻碍引起感应电流的磁通量;B、与引起感应电流的磁场反向;C、阻碍引起感应电流的磁通量的变化;D、与引起感应电流的磁场方向相同。
3、穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加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.线圈中感应电动势始终为一个确定值,但由于线圈有电阻,电动势小于2VD.线圈中感应电动势始终为2V4、在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图1所示,当磁场的磁感应强度B随时间如图2变化时,图3中正确表示线圈中感应电动势E变化的是()A. B. C. D.5、如图所示,竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路,导线所在区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场,螺线管下方水平桌面上有一导体圆环,导线abcd所围区域内磁场的磁感强度按下列哪一图线所表示的方式随时间变化时,导体圆环将受到向上的磁场作用力()6.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()二、多项选择题:(每题4分,共计16分)7、如图所示,导线AB可在平行导轨MN上滑动,接触良好,轨道电阻不计电流计中有如图所示方向感应电流通过时,AB的运动情况是:()A、向右加速运动;B、向右减速运动;C、向右匀速运动;D、向左减速运动。
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。
高一物理电磁感应现象练习题及答案练习题一:1. 一根导线以速度v穿过磁感应强度为B的均匀磁场,导线长度为L,角度θ为导线与磁场方向的夹角。
求导线在时间Δt内所受到的感应电动势。
答案:感应电动势E = B * v * L * sinθ2. 一根导线以速度v进入磁感应强度为B的均匀磁场,导线的长度为L。
当导线完全进入磁场后,突然停止不动。
求此过程中导线两端之间的电势差。
答案:电势差V = B * v * L3. 一个长度为L的导线以速度v匀速通过磁感应强度为B的均匀磁场,当导线通过时间Δt后,磁场方向突然发生改变。
求导线两端之间产生的感应电动势。
答案:感应电动势E = 2 * B * v * L4. 一根长度为L的导线以速度v与磁感应强度为B的均匀磁场垂直相交,导线所受到的感应电动势大小为E,如果将导线切成长度为L/2的两段导线,两段导线所受感应电动势的大小分别是多少?答案:每段导线所受感应电动势的大小都是E练习题二:1. 一台电动机的转子有60个磁极,额定转速为3000转/分钟。
求转子在额定转速下的转子导线所受的感应电动势大小。
答案:转子导线所受感应电动势的大小为ω * Magnetic Flux,其中ω为角速度,Magnetic Flux为磁通量。
转速为3000转/分钟,转速ω =2π * 3000 / 60。
由于转子有60个磁极,每转所经过的磁通量为60 * Magnetic Flux。
因此,转子导线所受感应电动势的大小为60 * 2π * 3000 / 60 * Magnetic Flux。
2. 一根长度为L的导线以角速度ω绕通过导线轴线的磁感应强度为B的磁场旋转。
求导线两端之间的电势差大小。
答案:电势差V = B * ω * L3. 一根输电线路的电阻为R,长度为L,电流为I。
如果在电力系统中,磁感应强度为B的磁场垂直于导线方向,求输电线路两端之间的感应电动势。
答案:感应电动势E = B * L * I4. 一块矩形线圈有N匝,每匝的边长为a和b,磁通量为Φ,求矩形线圈所受到的感应电动势。
电磁感应1.【杭州模拟】如图所示,固定的光滑金属导轨间距为L,导轨电阻不计,上端a、b间接有阻值为R的电阻,导轨平面与水平面的夹角为θ,且处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。
一质量为m、电阻为r的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上。
初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有沿轨道向上的初速度v0。
整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。
已知弹簧的劲度系数为k,弹簧的中心轴线与导轨平行。
(1)求初始时刻通过电阻R的电流I的大小和方向;(2)当导体棒第一次回到初始位置时,速度变为v,求此时导体棒的加速度大小a;(3)导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为E p,求导体棒从开始运动直到停止的过程中,电阻R 上产生的焦耳热Q。
1.【解析】(1)棒产生的感应电动势E1=BLv0通过R的电流大小根据右手定则判断得知:电流方向为b→a(2)棒产生的感应电动势为E2=BLv感应电流棒受到的安培力大小,方向沿斜面向上,如图所示.根据牛顿第二定律有|mgsinθ-F|=ma解得(3)导体棒最终静止,有mgsinθ=kx弹簧的压缩量设整个过程回路产生的焦耳热为Q0,根据能量守恒定律有解得电阻R上产生的焦耳热2.【雄安新区模拟】如图所示,两平行的光滑金属导轨安装在竖直面上,导轨间距为L、足够长,下部条形匀强磁场的宽度为d,磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直,上部条形匀强磁场的宽度为2d,磁感应强度大小为B0,方向平行导轨平面向下,在上部磁场区域的上边缘水平放置导体棒(导体棒与导轨绝缘),导体棒与导轨间存在摩擦,动摩擦因数为μ。
长度为2d的绝缘棒将导体棒和正方形的单匝线框连接在一起组成“”型装置,总质量为m,置于导轨上,导体棒中通以大小恒为I的电流(由外接恒流源产生,图中未图出),线框的边长为d(d<L),下边与磁场区域上边界重合。
将装置由静止释放,导体棒恰好运动到磁场区域的下边界处返回,导体棒在整个运动过程中始终与导轨接触并且相互垂直。
2017-2022年全国各地高考物理真题汇编:电磁感应学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题(本大题共12题)1.(2022·全国·高考真题)三个用同样的细导线做成的刚性闭合线框,正方形线框的边长与圆线框的直径相等,圆线框的半径与正六边形线框的边长相等,如图所示。
把它们放入磁感应强度随时间线性变化的同一匀强磁场中,线框所在平面均与磁场方向垂直,正方形、圆形和正六边形线框中感应电流的大小分别为12I I 、和3I 。
则( )A .132I I I <<B .132I I I >>C .123I I I =>D .123I I I ==2.(2017·天津·高考真题)如图所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻R 。
金属棒ab 与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。
现使磁感应强度随时间均匀减小,ab 始终保持静止,下列说法正确的是( )A .ab 中的感应电流方向由b 到aB .ab 中的感应电流逐渐减小C .ab 所受的安培力保持不变D .ab 所受的静摩擦力逐渐减小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v 0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202()mv R R r +D .导体棒克服安培力做的总功小于2012mv 4.(2020·江苏·高考真题)如图所示,两匀强磁场的磁感应强度1B 和2B 大小相等、方向相反。
高中物理必修三第十三章电磁感应与电磁波初步真题单选题1、如图为公交车上车时刷卡的情景,当听到“嘀”的声音,表示刷卡成功。
刷卡所用的IC卡内部有电感线圈L 和电容C构成的LC振荡电路。
刷卡时,读卡机向外发射某一特定频率的电磁波,IC卡内的LC振荡电路产生电谐振,线圈L中产生感应电流,给电容C充电,达到一定的电压后,驱动卡内芯片进行数据处理和传输。
下列说法正确的是()A.读卡机发射的电磁波不能在真空中传播B.IC卡是通过X射线工作的C.读卡机发射的电磁波偏离该特定频率,则IC卡内不会产生感应电流D.IC卡既能接收读卡机发射的电磁波,也有向读卡机传输数据的功能答案:DA.读卡机发射的电磁波能在真空中传播,选项A错误;B.IC卡工作肯定不是依靠X射线,X射线的辐射能量比较大,长时间接触对人体有害,选项B错误;C.若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率,则IC卡内仍会产生感应电流,只不过不能产生电谐振,从而不能产生较大的感应电流,选项C错误;D.IC卡既能接收读卡机发射的电磁波,也有向读卡机传输数据的功能,选项D正确。
故选D。
2、关于图所示的磁场,下列说法中正确的是()A.磁场方向与小磁针静止时南极指向一致B.若知道磁感应强度B与线圈的面积S,则可求出穿过这个面积的磁通量C.a、b两点在同一磁感线上位置不同,但它们的强弱相同D.磁感线不能相交答案:DA.磁场方向与小磁针静止时北极指向一致,故A错误;B.根据Φ=BSsinθ可知,还需要知道磁感应强度与线圈平面的夹角,故B错误;C.磁感线疏密表示磁感应强度大小,故两点磁感应强度大小不同,故C错误;D.任意一点的磁感应强度方向都是唯一确定的,磁感线切线方向表示磁感应强度方向,因此磁感线不能相交,故D正确。
故选D。
3、如果要用国际单位制中的基本单位表示磁通量的单位,下列表示正确的是()A.T⋅m2B.V⋅s C.kg⋅m2⋅A−1⋅s−2D.N⋅m⋅A−1⋅s−1答案:C根据Φ=BSB=F Il及F=ma 由这两个公式可得1kg⋅m⋅s−2⋅m2A⋅m=1kg⋅m2A⋅s2=1kg⋅m2⋅A−1⋅s−2知磁通量的单位为kg⋅m2⋅A−1⋅s−2。
精心整理电磁感应试题一.选择题1.关于磁通量的概念,下面说法正确的是 () A .磁感应强度越大的地方,穿过线圈的磁通量也越大B .磁感应强度大的地方,线圈面积越大,则穿过线圈的磁通量也越大C .穿过线圈的磁通量为零时,磁通量的变化率不一定为零D .磁通量的变化,不一定由于磁场的变化产生的 2.下列关于电磁感应的说法中正确的是 () A .只要闭合导体与磁场发生相对运动,闭合导体内就一定产生感应电流 BCD 3 A B C D 4.A .5.如图A B C D 6匝数法正A B C D 方向相反7.如果第6题中,线圈电阻为零,当K 突然断开时,下列说法正确的是() A .电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相同 B .电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相反C .电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前相同D .电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前相反8.如图(3),一光滑的平面上,右方有一条形磁铁,一金属环以初速度V 沿磁铁的中线向右滚动,则以下说法正确的是() A 环的速度越来越小B 环保持匀速运动C 环运动的方向将逐渐偏向条形磁铁的N 极D 环运动的方向将逐渐偏向条形磁铁的S 极9.如图(4)所示,让闭合矩形线圈abcd 从高处自由下落一段距离后进入匀强磁场,从bc 边开始进入磁场到ad 边刚进入磁场的这一段时间里,图(5)所示的四个V 一t 图象中,肯定不能表示线圈运动情况的是 ()10.如图(6)所示,水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R ,轨道所在处有竖直向下ab 横作用外,其A BC D11其边界则在12度为m 轨下。
时速A B C D m 13、如图所示,导线AB 可在平行导轨MN 上滑动,接触良好,轨道电阻不计电流计中有如图所示方向感应电流通过时,AB 的运动情况是:() A 、向右加速运动;B 、向右减速运动; C 、向右匀速运动;D 、向左减速运动。
高中物理必修第3册第十三章电磁感应与电磁波试卷检测题(WORD版含答案)一、第十三章电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优(难)1.如图所示,匀强磁场中有一圆形闭合线圈,线圈平面与磁感线平行,能使线圈中产生感应电流的应是下述运动中的哪一种()A.线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动B.线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动C.线圈绕着与磁场平行的直径ab旋转D.线圈绕着与磁场垂直的直径cd旋转【答案】D【解析】【分析】【详解】A.线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动时,磁通量始终为零,保持不变,线圈中没有感应电流产生;故A错误.B.线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动时,磁通量始终为零,保持不变,线圈中没有感应电流产生;故B错误.C.线圈绕着与磁场平行的直径ab旋转时,磁通量始终为零,保持不变,线圈中没有感应电流产生;故C错误.D.线圈绕着与磁场垂直的直径cd旋转时,磁通量从无到有发生变化,线圈中有感应电流产生;故D正确.故选D.【点睛】感应电流产生的条件有两个:一是线圈要闭合;二是磁通量发生变化.2.如图为两组同心闭合线圈的俯视图,若内线圈通有图示的I1方向的电流,则当I1增大时外线圈中的感应电流I2的方向及I2受到的安培力F的方向分别是( )A.I2顺时针方向,F沿半径指向圆心B.I2顺时针方向,F沿半径背离圆心向外C.I2逆时针方向,F沿半径指向圆心D.I2逆时针方向,F沿半径背离圆心向外【答案】D【解析】【详解】如图内线圈的电流方向为顺时针方向,由安培定则分析得知,外线圈中磁通量方向向里,当I1增大时,穿过外线圈的磁通量增大,根据楞次定律判断外线圈中的感应电流I2的方向为逆时针,外线圈所在处磁场方向向外。
根据左手定则分析得到:I2受到的安培力F方向是沿半径背离圆心向外.所以D正确,ABC错误。
3.如图所示,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.将电键突然断开的瞬间B.线圈中通以恒定的电流C.通电时,使滑动变阻器的滑片P做加速移动D.通电时,使滑动变阻器的滑片P做匀速移动【答案】B【解析】【详解】A.将电键突然断开的瞬间,线圈产生的磁场从有到无消失,穿过铜环a的磁通量减小,产生感应电流,故A不符合题意;B.线圈中通以恒定的电流时,线圈产生稳恒的磁场,穿过铜环a的磁通量不变,没有感应电流产生,故B符合题意;C.通电时,使变阻器的滑片P作加速滑动时,变阻器接入电路的电阻变化,回路中电流变化,线圈产生的磁场变化,穿过铜环a磁通量变化,产生感应电流,故C不符合题意;D.通电时,使变阻器的滑片P作匀速滑动时,变阻器接入电路的电阻减小,回路中电流增大,线圈产生的磁场增强,穿过铜环a磁通量增大,产生感应电流,故D不符合题意;4.当导线中分别通以图示方向的电流,小磁针静止时北极指向读者的是()A .B .C .D .【答案】C【解析】【分析】【详解】A 、通电直导线电流从左向右,根据右手螺旋定则,则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向里,所以小磁针静止时北极背离读者,故A 错误;B 、如图所示,根据右手螺旋定则,磁场的方向逆时针(从上向下看),因此小磁针静止时北极背离读者,故B 错误;C 、环形导线的电流方向如图所示,根据右手螺旋定则,则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向外,所以小磁针静止时北极指向读者,故C 正确;D 、根据右手螺旋定则,结合电流的方向,则通电螺线管的内部磁场方向,由右向左,则小磁针的静止时北极指向左,故D 错误;5.如图所示,把两个完全一样的环形线圈互相垂直地放置,它们的圆心位于一个共同点O 上,当通以相同大小的电流时,O 点处的磁感应强度与一个线圈单独产生的磁感应强度大小之比是( )A .1∶1B 2∶1C .12D .2∶1【答案】B【解析】【详解】 根据安培定则可知,竖直方向的通电圆环在圆心O 处产生的磁感应强度方向垂直纸面向里,大小为B ,水平方向的通电圆环在圆心O 处产生的磁感应强度方向竖直向上,大小为B ,两者相互垂直,圆心O 处的磁感强度的大小是2O B B ,一个线圈单独产生的磁感应强度大小为B ,则O 点处的磁感应强度与一个线圈单独产生的磁感应强度大小之比2,故B 正确,A 、C 、D 错误;故选B .【点睛】该题是关于磁场的叠加问题,首先运用安培定则每个圆环在圆心O 处产生的磁感应强度的方向,利用平行四边形定则进行矢量合成,即求出O 处的磁感应强度大小.6.如图,M 、N 和P 是以MN 为直径的半圆弧上的三点,O 点为半圆弧的圆心,∠MOP =90︒。
电磁感应试题一.选择题1.关于磁通量的概念,下面说法正确的是()A.磁感应强度越大的地方,穿过线圈的磁通量也越大B.磁感应强度大的地方,线圈面积越大,则穿过线圈的磁通量也越大C.穿过线圈的磁通量为零时,磁通量的变化率不一定为零D.磁通量的变化,不一定由于磁场的变化产生的2.下列关于电磁感应的说法中正确的是()A.只要闭合导体与磁场发生相对运动,闭合导体内就一定产生感应电流B.只要导体在磁场中作用相对运动,导体两端就一定会产生电势差C.感应电动势的大小跟穿过回路的磁通量变化成正比D.闭合回路中感应电动势的大小只与磁通量的变化情况有关而与回路的导体材料无关3.关于对楞次定律的理解,下面说法中正确的是()A.感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原来的磁通量的变化B.感应电流的磁场方向,总是跟原磁场方向相同C.感应电流的磁场方向,总是跟原磁砀方向相反D.感应电流的磁场方向可以跟原磁场方向相同,也可以相反4. 物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用.下面列举的四种器件中,在工作时利用了电磁感应现象的是()A.回旋加速器B.日光灯C.质谱仪D.速度选择器5.如图1所示,一闭合金属圆环用绝缘细绳挂于O点,将圆环拉离平衡位置并释放,圆环摆动过程中经过匀强磁场区域,则(空气阻力不计)()A.圆环向右穿过磁场后,还能摆至原高度B.在进入和离开磁场时,圆环中均有感应电流C.圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大,感应电流也越大D.圆环最终将静止在平衡位置6.如图(2),电灯的灯丝电阻为2Ω,电池电动势为2V,内阻不计,线圈匝数足够多,图(1)其直流电阻为3Ω.先合上电键K,稳定后突然断开K,则下列说法正确的是()A.电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K断开前方向相同B.电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K断开前方向相反C.电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K断开前方向相同D.电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K断开前方向相反7.如果第6题中,线圈电阻为零,当K突然断开时,下列说法正确的是()A.电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K断开前方向相同B.电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K断开前方向相反C.电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K断开前相同D.电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K断开前相反8.如图(3),一光滑的平面上,右方有一条形磁铁,一金属环以初速度V沿磁铁的中线向右滚动,则以下说法正确的是()A 环的速度越来越小B 环保持匀速运动C 环运动的方向将逐渐偏向条形磁铁的N极D 环运动的方向将逐渐偏向条形磁铁的S极9.如图(4)所示,让闭合矩形线圈abcd从高处自由下落一段距离后进入匀强磁场,从bc边开始进入磁场到ad边刚进入磁场的这一段时间里,图(5)所示的四个V一t图象中,肯定不能表示线圈运动情况的是 ( )10.如图(6)所示,水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R ,轨道所在处有竖直向下的匀强磁场,金属棒ab 横跨导轨,它在外力的作用下向右匀速运动,速度为v 。
若将金属棒的运动速度变为2v ,(除R 外,其余电阻不计,导轨光滑)则 ( ) A .作用在ab 上的外力应增大到原来的2倍 B .感应电动势将增大为原来的4倍 C .感应电流的功率将增大为原来的2倍 D .外力的功率将增大为原来的4倍11.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 ( )12.如图(8),有两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道,上端接有可变电阻R ,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感强度为及一根质量为m 的金属杆从轨道上由静止滑下。
经过足够长的时间,金属杆的速度趋近于一个最大速度v m ,则( ) A .如果B 增大,v m 将变大 B .如果α变大,v m 将变大 C .如果R 变大,v m 将变大 D .如果m 变小,v m 将变大13、如图所示,导线AB 可在平行导轨MN 上滑动,接触良好,轨道电阻不计电流计中有如图所示方向感应电流通过时,AB 的运动情况是:( ) A 、向右加速运动; B 、向右减速运动; C 、向右匀速运动; D 、向左减速运动。
14、线圈所围的面积为0.1m 2,线圈电阻为1Ω.规定线圈中感应电流I 的正方向从上往下看是顺时针方向,如图(1)所示.磁场的磁感应强度B 随时间t 的变化规律如图(2)所示.则以下说法正确的是 A.在时间0~5s 内,I 的最大值为0.01A B.在第4s 时刻,I 的方向为逆时针C.前2 s 内,通过线圈某截面的总电量为0.01C D.第3s 内,线圈的发热功率最大图 (8)图(4)图(5)a v b⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ a ⨯b ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ a ⨯ b ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ v ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ v ⨯ ⨯ ⨯ ⨯a ⨯ b ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ v(A ) (B ) (C ) (D )B/TO23 45 11.0BI15、边长为L 的正方形金属框在水平恒力F 作用下运动,穿过方向如图的有界匀强磁场区域.磁场区域的宽度为d (d >L )。
已知ab 边进入磁场时,线框的加速度恰好为零.则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较,有 ( ) A .产生的感应电流方向相反 B .所受的安培力方向相同C .进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间D .进入磁场过程和穿出磁场过程中通过导体内某一截面的电量相等 16、如图所示,闭合小金属环从高h 处的光滑曲面上端无初速度滚下,又沿曲面的另一侧上升,则下列说法正确的是 ( ) A 、若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于h B 、若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于h C 、若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于h D 、若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于h二.填空题(每题4分,共12分)17.线圈的自感系数通常称为自感或电感,它主要与线圈的________、________、_________以及___________有关.18.如图(9)有一面积S=100cm 2的金属环与一电容器相连,电容C=100pF,环中有垂直纸面向里均匀变化的磁场,磁感应强度的变化如图(10),则电容器的带电荷量为_______。
19.如图(11),一个连有电容器的U 形金属框架在匀强磁场中,磁感应强度为B ,方向如图,宽L ,一根导体棒MN 垂直放置在框架上且与框架接触良好,若棒向左以速度V 匀速运动,则电容器两极板间的电势差U ab =_________;电容器___________板带正电荷.20. 把一线框从一匀强磁场中拉出,如图所示。
第一次拉出的速率是 v ,第二次拉出速率是 2 v ,其它条件不变,则前后两次拉力大小之比是,拉力功率之比是 ,线框产生的热量之比是,通过导线截面的电量之比是。
三.计算题21.如图(12),长L 1宽L 2的矩形线圈电阻为R ,处于磁感应强度为B 的匀强磁场边缘,线圈与磁感线垂直。
将线圈以向右的速度v 匀速拉出磁场,求:①拉力F 大小;②拉力做的功W ;③通过线圈某一截面的电荷量q 。
图(12)dBbFL a22.如图所示,有两根足够长、不计电阻,相距L 的平行光滑金属导轨cd 、ef 与水平面成θ角固定放置,底端接一阻值为R 的电阻,在轨道平面内有磁感应强度为B 的匀强磁场,方向垂直轨道平面斜向上.现有一平行于ce 、垂直于导轨、质量为m 、电阻不计的金属杆ab ,在沿轨道平面向上的恒定拉力F 作用下,从底端ce 由静止沿导轨向上运动,当ab 杆速度达到稳定后,撤去拉力F ,最后ab 杆又沿轨道匀速回到ce 端.已知ab 杆向上和向下运动的最大速度相等.求:拉力F 和杆ab 最后回到ce 端的速度v .23.如右图中MN 和PQ 为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l 为0.40m ,电阻不计,导轨所在平面与磁感应强度B 为0.50T 的匀强磁场垂直。
质量m 为6.0×10-3kg 、电阻为1.0Ω的金属杆ab 始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触。
导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0Ω的电阻R 1。
当杆ab 达到稳定状态时以速率v 匀速下滑时,整个电路消耗的电功率P 为0.27W ,重力加速度取10m/s 2,试求:(1)速率v ,(2)滑动变阻器接入电路的阻值R 2。
24.如图(13)所示,水平的平行虚线间距为d =50cm ,其间有B=1.0T 的匀强磁场。
一个正方形线圈边长为l =10cm ,线圈质量m=100g ,电阻为R =0.020Ω。
开始时,线圈的下边缘到磁场上边缘的距离为h =80cm 。
将线圈由静止释放,其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等。
取g =10m/s 2,求:⑴线圈进入磁场过程中产生的电热Q 。
⑵线圈下边缘穿越磁场过程中的最小速度v 。
⑶线圈下边缘穿越磁场过程中加速度的最小值a 。
25、在如图甲所示的电路中,螺线管匝数n = 1500匝,横截面积S = 20cm 2。
螺线管导线电阻r = 1.0Ω,R 1 = 4.0Ω,R 2 = 5.0Ω,C =30μF 。
在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度B 按如图乙所示的规律变化。
求:(1)求螺线管中产生的感应电动势;(2)闭合S ,电路中的电流稳定后,求电阻R 1的电功率; (3)S 断开后,求流经R 2的电量。
hd l 1 2 3 4v 0 v 0v图(13)θaF bBcdef2图甲R 1CSB图乙t/B /T0.20.4 0.6 O2.0 0.8 1.017.长度、面积、匝数、有无铁芯 18.c 10 19.-BLV b20. 1:2 1:4 1:2 1:1 21.解:①V BL E 2=,RE I =,2BILF =,R V L B F 222=∴;(3分)②RV L L B FL W 12221==; (3分)③RL BL R t R E t I q 21=∆Φ==⋅= (3分)22.解:当ab 杆沿导轨上滑达到最大速度v 时,其受力如图所示:由平衡条件可知:F -F B -mg sin θ=0 ① 又 F B =BIL② 而RBLvI =③ 联立①②③式得:0sin 22=--θmg RvL B F ④ (4分) 同理可得,ab 杆沿导轨下滑达到最大速度时:0sin 22=-RvL B mg θ ⑤ (3分) 联立④⑤两式解得: θsin 2mg F = (2分) 22sin LB mgR v θ=(2分) 23.解:匀速下滑时,重力做功全部转为电能,由能量守恒:mgv=P 得v=4.5m/s; (5分)由E=BLV 得,E=0.9v (1分)设电路总电流为I,由P=EI 得I=P/E=0.3A (2分) 由欧姆定律得总电阻R=E/I=3Ω (1分) 而R=2121R R R R ++r 得2R =6Ω。