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第四章 电磁感应课时作业----

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第四章电磁感应第一、二节探究感应电流的产生条件1.在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步，在对以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中，不正确的说法是()A．库仑发现了电流的磁效应B．卡文迪许测出引力常数C．法拉第发现了磁场产生电流的条件和规律D．牛顿提出了万有引力定律奠定了天体力学的基础2．关于磁通量，下列说法中正确的是()A．磁通量不仅有大小，而且有方向，所以是矢量B．磁通量越大，磁感应强度越大C．通过某一面的磁通量为零，该处磁感应强度不一定为零D．磁通量就是磁感应强度3．如图所示，用导线做成圆形或正方形回路，这些回路与一直导线构成几种位置组合(彼此绝缘)，下列组合中，切断直导线中的电流时，闭合回路中会有感应电流产生的是()4．如图所示的情况中能产生感应电流的是()A．如图甲所示，导体AB顺着磁感线运动B．如图乙所示，条形磁铁插入或拔出线圈时C．如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时D．如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器的阻值时5.如图所示，线圈Ⅰ与电源、开关、滑动变阻器相连，线圈Ⅱ与电流计G相连，线圈Ⅰ与线圈Ⅱ绕在同一个铁芯上，在下列情况下，电流计G中无示数的是()A．开关闭合瞬间B．开关闭合一段时间后C．开关闭合一段时间后，来回移动变阻器滑动端D．开关断开瞬间6．如图所示，线圈平面与水平方向成θ角，磁感线竖直向下，设磁感应强度为B，线圈面积为S，则穿过线圈的磁通量Φ？7．如图7所示，有一个100匝的线圈，其横截面是边长为L＝0.20 m的正方形，放在磁感应强度为B＝0.50 T的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直．若将这个线圈横截面的形状由正方形改变成圆形(横截面的周长不变)，在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少？8．如图所示，一闭合金属环从上而下通过通电螺线管，b为螺线管的中点，金属环通过a、b、c三处时，能产生感应电流吗？第三节楞次定律1．(双选)下列说法正确的是()A．感应电流的磁场方向总是与引起感应电流的磁场方向相反B．感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同，也可能相反C．楞次定律只能判定闭合回路中感应电流的方向D．楞次定律可以判定不闭合的回路中感应电动势的方向2．如图所示，一线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在匀强磁场中运动，已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ时(位置Ⅱ正好是细杆竖直位置)，线圈内的感应电流方向(顺着磁场方向看去)是()A．Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ位置均是顺时针方向B．Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ位置均是逆时针方向C．Ⅰ位置是顺时针方向，Ⅱ位置为零，Ⅲ位置是逆时针方向D．Ⅰ位置是逆时针方向，Ⅱ位置为零，Ⅲ位置是顺时针方向3．如图所示，当导体棒MN在外力作用下沿导轨向右运动时，流过R的电流方向是() A. 由A→BB. 由B→AC. 无感应电流D. 无法确定4．某磁场磁感线如图所示，有一铜线圈自图示A处落至B处，在下落过程中，自上向下看，线圈中的感应电流方向是()A．始终顺时针B．始终逆时针C．先顺时针再逆时针D．先逆时针再顺时针5．电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示，现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是()A．从a到b，上极板带正电B．从a到b，下极板带正电C．从b到a，上极板带正电D．从b到a，下极板带正电6.如图所示，在匀强磁场中有一个用比较软的金属导线制成的闭合圆环。

在此圆环的形状由圆形变成正方形的过程中( )A．环中有感应电流，方向a→d→c→bB．环中有感应电流，方向a→b→c→dC．环中无感应电流D．条件不够，无法确定7.如图所示，匀强磁场与圆形导体环平面垂直，导体ef与环接触良好，当ef向右匀速运动时( )A．圆环中磁通量不变，环上无感应电流产生B．整个环中有顺时针方向的电流C．整个环中有逆时针方向的电流D．环的右侧有逆时针方向的电流，环的左侧有顺时针方向的电流8.如图所示，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，因电源正负极未知，无法具体判断9.如图所示，在O点正下方有一个具有理想边界的磁场，铜环在A点由静止释放自由摆至最高点B。

不考虑空气阻力，则下列说法正确的是( )A．A、B两点在同一水平线上B．A点高于B点C．A点低于B点D．铜环将做等幅摆动10．在图中，CDEF为闭合线圈，AB为电阻丝，当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时，线圈CDEF中的感应电流在G处产生的磁感应强度的方向垂直纸面向外，电源的哪一端是正极？11．如图所示，金属框架与水平面成30°角，匀强磁场的磁感强度B=0.4T，方向垂直框架平面向上，金属棒长l＝0.5m，重量为0.1N，可以在框架上无摩擦地滑动，棒与框架的总电阻为2Ω，运动时可认为不变，问：(1)要棒以2m／s的速度沿斜面向上滑行，应在棒上加多大沿框架平面方向的外力？(2)当棒运动到某位置时，外力突然消失，棒将如何运动？(3)棒匀速运动时的速度多大？(4)达最大速度时，电路的电功率多大？重力的功率多大？第四节 法拉第电磁感应定律1.在匀强磁场中，a 、b 是两条平行金属导轨，而c 、d 为串有电流表、电压表的两金属棒，如图所示，两棒以相同的速度向右匀速运动，则以下结论正确的是( ) A ．电压表有读数，电流表没有读数B ．电压表有读数，电流表也有读数C ．电压表无读数，电流表有读数D ．电压表无读数，电流表也无读数2．如图所示的几种情况中，金属导体中产生的感应电动势为Blv 的是( )A ．乙和丁B ．甲、乙、丁C ．甲、乙、丙、丁D ．只有乙3．穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t 变化的图象分别如图甲、乙、丙、丁所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是( )A ．图甲中回路产生的感应电动势恒定不变B ．图乙中回路产生的感应电动势一直在变大C ．图丙中回路在0～t0时间内产生的感应电动势大于t 0～2t 0时间内产生感应电动势D ．图丁回路产生的感应电动势可能恒定不变4．如图所示，两根相距为l 的平行直导轨ab 、cd ，b 、d间连有一固定电阻R ，导轨电阻可忽略不计．MN 为放在 ab 和cd 上的一导体杆，与ab 垂直，其电阻也为R.整个 装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B ，磁场方向 垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内)．现对MN 施力使 它沿导轨方向以速度v 做匀速运动．令U 表示MN 两端 的电压的大小，则( )A ．U ＝12Blv ，流过固定电阻R 的感应电流由b 到dB ．U ＝12Blv ，流过固定电阻R 的感应电流由d 到bC ．U ＝Blv ，流过固定电阻R 的感应电流由b 到dD ．U ＝Blv ，流过固定电阻R 的感应电流由d 到b 5．如图所示，将一半径为r 的金属圆环在垂直于环面的磁感应强度为B 的匀强磁场中用力握中间成“8”字 型，并使上、下两圆半径相等．如果环的电阻为R ，则 此过程中流过环的电荷量为( ) A.πr2B RB.πr2B 2R C ．0 D.3πr2B 4R6．如图所示，足够长的U 型光滑导体框架的两 个平行导轨间距为L ，导轨间连有定值电阻R ，框架平面与水平面之间的夹角为θ，不计导体框架的电阻．整个装置处于匀 强磁场中，磁场方向垂直于框架平面向上，磁感应强度大小为B.导体棒ab 的质量为m ， 电阻不计，垂直放在导轨上并由静止释放，重力加速度为g.求： (1)导体棒ab 下滑的最大速度；(2)导体棒ab 以最大速度下滑时定值电阻消耗的电功 率．7．如图(1)所示 ，线圈匝数n ＝200匝，直径d1＝40cm ，电阻r ＝2Ω，线圈与阻值R ＝6Ω的电阻相连．在线圈的中心有一个直径d2＝20cm 的有界圆形匀强磁场，磁感应强度按图(2)所示规律变化，试求：(1)通过电阻R 的电流方向和大小； (2)电压表的示数．第五节电磁感应现象的两类情况1.某空间出现了如图所示的一组闭合的电场线，这可能是()A．沿AB方向磁场的迅速减弱B．沿AB方向磁场的迅速增强C．沿BA方向磁场的迅速增强D．沿BA方向磁场的迅速减弱2．在下图所示的四种磁场情况中能产生恒定的感生电场的是()3．如图所示，两个比荷相同的都带正电荷的粒子a和b以相同的动能在匀强磁场中运动，a从B1区运动到B2区，已知B2>B1；b开始在磁感应强度为B1的磁场中做匀速圆周运动，然后磁场逐渐增加到B2.则a、b两粒子的动能将()A．a不变，b增大 B．a不变，b变小C．a、b都变大 D．a、b都不变4．研究表明，地球磁场对鸽子识别方向起着重要作用．鸽子体内的电阻大约为103Ω，当它在地球磁场中展翅飞行时，会切割磁感线，在两翅之间产生动生电动势．这样，鸽子体内灵敏的感受器即可根据动生电动势的大小来判别其飞行方向．若某处地磁场磁感应强度的竖直分量约为0.5×10－4T.鸽子以20m/s速度水平滑翔，则可估算出两翅之间产生的动生电动势约为()A．30mV B．3mV C．0.3mV D．0.03mV5．一闭合线圈固定在垂直于纸面的匀强磁场中，设向里为磁感应强度B的正方向．线圈中的箭头为电流i的正方向，如图1所示，已知线圈中感应电流i随时间变化的图象如图2所示，则磁感应强度随时间而变化的图象可能是下图中的()6．如图(甲)所示，螺线管匝数n ＝1500匝，横截面积S ＝20cm 2，导线的电阻r ＝1.5Ω，R1＝3.5Ω，R2＝25Ω.穿过螺线管的磁场的磁感应强度B 按图(乙)所示规律变化，则R2消耗的电功率是多大？7．如图所示，两根足够长的固定平行金属导轨位于倾角θ＝30°的斜面上，导轨上、下 端各接有阻值R ＝20Ω的电阻，导轨电阻忽略不计，导轨宽度L ＝2m ，在整个导轨平 面内都有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度B ＝1T.质量m ＝0.1kg 、连入电 路的电阻r ＝10Ω的金属棒ab 在较高处由静止释放，当金属棒ab 下滑高度h ＝3m 时， 速度恰好达到最大值v ＝2m/s.金属棒ab 在下滑过程中始终与导轨垂直且接触良好．g 取10m/s 2.求：(1)金属棒ab 由静止至下滑高度为3m 的运动过程中机械能的减少量；(2)金属棒ab 由静止至下滑高度为3m 的运动过程中导 轨上端电阻R 中产生的热量．第六节互感与自感1．关于线圈的自感系数、自感电动势的下列说法正确的是()A．线圈中电流变化越大，线圈自感系数越大B．对于某一线圈，自感电动势正比于电流的变化量C．一个线圈的电流均匀增大，这个线圈自感系数、自感电动势都不变D．自感电动势与原电流方向相反2．在制造精密电阻时，为消除电阻使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采取了双线绕法，如图所示，其道理是()A．当电路中电流变化时，两股导线中产生的自感电动势互相抵消B．当电路中电流变化时，两股导线中产生的感应电流互相抵消C．当电路中电流变化时，两股导线中产生的磁通量互相抵消D．以上说法均不正确3．如图所示，电路中A、B是完全相同的灯泡，L是一带铁芯的线圈．开关S原来闭合，则开关S断开的瞬间()A．L中的电流方向改变，灯泡B立即熄灭B．L中的电流方向不变，灯泡B要过一会儿才熄灭C．L中的电流方向改变，灯泡A比B熄灭慢D．L中的电流方向不变，灯泡A比B熄灭慢4．如图电路中电源内阻不能忽略，R阻值和L的自感系数都很大，A、B为两个完全相同的灯泡，当S闭合时，下列说法正确的是()A．A比B先亮，然后A灭B．B比A先亮，然后B逐渐变暗C．A、B一起亮，然后A灭D．A、B一起亮，然后B灭5．如图所示，是测定自感系数很大的线圈L的直流电阻的电路，L两端并联一只电压表，用来测定自感线圈的直流电压，在测定完毕后，将电路拆卸时应()A．先断开S1B．先断开S2C．先拆除电流表D．先拆除电阻R6．如图中，L为电阻很小的线圈，G1和G2为内阻不计，零点在表盘中央的电流计．当开关S处于闭合状态时，两表的指针皆偏向右方．那么，当开关S断开时() A．G1和G2的指针都立即回到零点B．G1的指针立即回到零点，而G2的指针缓慢地回到零点C．G1的指针缓慢地回到零点，而G2的指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点D．G1的指针立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而G2的指针缓慢地回到零点7．下图是一种延时继电器的示意图．铁芯上有两个线圈A和B.线圈A跟电源连接，线圈B两端连在一起，构成一个闭合电路．在断开开关S的时候，弹簧K并不会立刻将衔铁D拉起而使触头C(连接工作电路)离开，而是过一小段时间后才执行这个动作，延时继电器就是这样得名的．(1)请解释：当开关S断开后，为什么电磁铁还会继续吸住衔铁一段时间？(2)如果线圈B不闭合，是否会对延时效果产生影响？为什么？8．如图所示的电路中，电流表的内阻不计，电阻R1＝2.5，Ω，R2＝7.5Ω，L为自感系数很大的线圈，线圈的直流电阻可以忽略．闭合开关S的瞬间，电流表读数I1＝0.2A，当线圈中的电流稳定后，电流表的读数I2＝0.4A.试求电池的电动势和内阻．第七节涡流电磁阻尼和电磁驱动1．下列应用哪些与涡流有关()A．高频感应冶炼炉B．汽车的电磁式速度表C．家用电度表D．闭合线圈在匀强磁场中转动，切割磁感线产生的电流2．下列说法正确的是()A．录音机在磁带上录制声音时，利用了电磁感应原理B．自感现象和互感现象说明磁场具有能量C．金属中的涡流会产生热量，生活中的电磁炉是利用这一原理而工作的D．交流感应电动机是利用电磁驱动原理工作的3．如图所示是电表中的指针和电磁阻尼器，下列说法中正确的是()A．2是磁铁，在1中产生涡流B．1是磁铁，在2中产生涡流C．该装置的作用是使指针能够转动D．该装置的作用是使指针能很快地稳定4．高频感应炉是用来熔化金属对其进行冶炼的，如图所示为冶炼金属的高频感应炉的示意图，炉内放入被冶炼的金属，线圈通入高频交变电流，这时被治炼的金属就能被熔化，这种冶炼方法速度快，温度易控制，并能避免有害杂质混入被炼金属中，因此适于冶炼特种金属．该炉的加热原理是()A．利用线圈中电流产生的焦耳热B．利用线圈中电流产生的磁场C．利用交变电流的交变磁场在炉内金属中产生的涡流D．给线圈通电的同时，给炉内金属也通了电5.如图所示，在光滑水平面上固定一条形磁铁，有一小球以一定的初速度向磁铁方向运动，如果发现小球做减速运动，则小球的材料可能是()A．铁 B．木C．铝D．塑料6．一块铜片置于如图所示的磁场中，如果用力把铜片从磁场拉出或把它进一步推入，则在这两个过程中有关磁场对铜片的作用力，下列叙述正确的是()A．拉出时是阻力 B．推入时是阻力C．拉出时不受磁场力D．推入时不受磁场力7．下列做法中可能产生涡流的是()A．把金属块放在匀强磁场中B．让金属块在匀强磁场中匀速运动C．让金属块在匀强磁场中做变速运动D．把金属块放在变化的磁场中8．(双选)磁电式仪表的线圈通常用铝框当骨架，把线圈绕在铝框上，这样做的目的是()A．防止涡流而设计的B．利用涡流而设计的C．起电磁阻尼的作用D．起电磁驱动的作用9．如图1所示，在光滑绝缘水平面上，有一铝质圆形金属球以一定的初速度通过有界匀强磁场，则从球开始进入磁场到完全穿出磁场过程中(磁场宽度大于金属球的直径)，则小球()A．整个过程匀速运动B．进入磁场过程中球做减速运动，穿出磁场过程中做加速运动C．整个过程都做匀减速运动D．穿出时的速度一定小于初速度10.有两个完全相同的灵敏电流计按下图所示连接，若将左表的指针向左拨动时，右表指针将向________摆动．(填“左”或“右”)11．如图所示，质量为m＝100g的铝环，用细线悬挂起来，环中央距地面高度h＝0.8m，有一质量为M＝200g的小磁铁(长度可忽略)，以10m/s的水平速度射入并穿过铝环，落地点距铝环原位置的水平距离为3.6m，则磁铁与铝环发生相互作用时(小磁铁穿过铝环后的运动看作平抛运动)(1)铝环向哪边偏斜？(2)若铝环在磁铁穿过后速度为2m/s，在磁铁穿过铝环的整个过程中，环中产生了多少电能？(g＝10m/s2)章末复习1．我国已经制定了登月计划，假如宇航员登月后想探测一下月球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈．则下列推断中正确的是()A．直接将电流表放于月球表面，看是否有示数来判断磁场有无B．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，则判断月球表面无磁场C．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表有示数，则判断月球表面有磁场D．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈分别绕两个互相垂直的轴转动，月球表面若有磁场，则电流表至少有一次示数不为零2．如图是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流．各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中表示正确的是()3.如图所示，一水平放置的圆形通电线圈1固定，另一较小的圆形线圈2从线圈1的正上方下落，在下落过程中两线圈平面始终保持平行且共轴，则线圈2从线圈1的正上方下落至线圈1的正下方过程中，从上往下看，线圈2中的感应电流应为()A．无感应电流B．有顺时针方向的感应电流C．先是顺时针方向，后是逆时针方向的感应电流D．先是逆时针方向，后是顺时针方向的感应电流4.用均匀导线做成的正方形线框每边长为0.2 m，正方形的一半放在和纸面垂直向里的匀强磁场中，如图所示，当磁场以10 T/s的变化率增强时，线框中a、b两点的电势差是()A．Uab＝0.1 V B．Uab＝－0.1 VC．Uab＝0.2 V D．Uab＝－0.2 V5.竖直平面内有一金属圆环，半径为a，总电阻为R，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过平面，在环的最高点A用铰链连接的长度为2a、电阻为R/2的导体棒AB由水平位置紧贴环面摆下，如图所示．当摆到竖直位置时，B点的速度为v，则这时AB两端电压的大小为()A ．2BavB ．BavC.23BavD.13Bav 6.如图所示，M 、N 为水平面内的平行金属导轨，导轨处在垂直纸面向里的匀强磁场中， 磁感应强度为B ，M 、N 之间并联一电阻R ，ab ，cd 两根导体棒，长度均为L ，并以相同的速度v 向右匀速运动，两导体棒电阻均为R ，则M 、N 两导轨间电压为( )A ．0B ．2BLvC ．BLv D.2BLv 37.如图所示为一圆环发电装置，用电阻R ＝4 Ω的导体棒弯成半径L ＝0.2 m 的闭合圆环，圆心为O ，COD 是一条直径，在O 、D 间接有负载电阻R1＝1 Ω.整个圆环中均有B ＝0.5 T的匀强磁场垂直环面穿过．电阻r ＝1 Ω的导体棒OA 贴着圆环做匀速运动，角速度ω＝300 rad/s ，则当OA 到达OC 处时( )A ．圆环的电功率为1 WB ．圆环的电功率为2 WC ．全电路的电功率最大，为3 WD ．全电路的电功率最大，为4.5 W8．矩形导线框abcd 放在匀强磁场中，在外力控制下静止不动，磁感线方向与线框平面垂直，磁感应强度B 随时间t 变化的图象如图甲所示．t ＝0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里．在0～4 s时间内，线框ab 边受力随时间t 变化的图象(力的方向规定以向左为正方向)可能是下图中的( )9.如图所示，竖直平行金属导轨MN 、PQ 上端接有电阻R ，金属杆质量为m ，跨在平行导轨上，垂直导轨平面的水平匀强磁场为B ，不计ab 与导轨电阻，不计摩擦，且ab 与导轨接触良好．若ab 杆在竖直向上的外力F 作用下匀速上升，则以下说法正确的是( )A ．拉力F 所做的功等于电阻R 上产生的热量B ．杆ab 克服安培力做的功等于电阻R 上产生的热量C ．电流所做的功等于重力势能的增加量D ．拉力F 与重力做功的代数和等于电阻R 上产生的热量10．如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一导体棒ab ，质量为m ，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ.导体棒沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v 时，导体棒受到的安培力的大小为F ，此时( )A ．电阻R1消耗的热功率为Fv 3 B ．电阻R2消耗的热功率为Fv 6C ．整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvD ．整个装置消耗的机械功率为(F ＋μmgcosθ)v11.如图所示，边长为L 的正方形金属框，质量为m ，电阻为R ，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘，金属框的上半部处于磁场内，下半部处于磁场外．磁场随时间变化规律为B ＝kt(k>0)，已知细线所能承受的最大拉力为2mg ，求从t ＝0开始，经多长时间细线会被拉断？12.如图所示，光滑导轨竖直放置，匀强磁场的磁感应强度B ＝0.5T ，磁场方向垂直于导轨平面向外，导体棒ab 长L ＝0.2 m(与导轨的宽度相同)，电阻R ＝1.0 Ω.导轨电阻不计，当导体棒紧贴导轨匀速下滑时，均标有“6 V,3 W”字样的两小灯泡恰好正常发光，求：(1)通过ab 的电流的大小和方向．(2)ab 的运动速度．。

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高中物理第四章电磁感应6互感和自感课时练习题含答案

高中物理第四章电磁感应6互感和自感课时练习题含答案

互感和自感题组一自感现象1.下列单位换算正确的是()A.1亨=1欧·秒B.1亨=1伏·安/秒C.1伏=1韦/秒D.1伏=1亨·安/秒解析:由E=L可知1伏=1亨·安/秒,选项D正确。

答案:D2.在制作精密电阻时,为消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象,采取了双线绕法,如图所示,其道理是()A.当电路中电流变化时,两股导线中产生的自感电动势相互抵消B.当电路中电流变化时,两股导线中产生的感应电流相互抵消C.当电路中电流变化时,两股导线中产生的磁通量相互抵消D.以上说法均不正确解析:由于采用双线并绕的方法,当电流通过时,两股导线中的电流方向是相反的,不管电流怎样变化,任何时刻两股电流总是等大反向的,所产生的磁通量也是等大反向的,故总磁通量等于零,在线圈中不会产生电磁感应现象,因此消除了自感现象,选项C正确。

答案:C题组二通电自感:3.( 多选题 )如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻r不能忽略。

R1和R2是两个定值电阻,L是一个自感系数较大的线圈。

开关S原来是断开的,从闭合开关S到电路中电流达到稳定为止的时间内,通过R1的电流I1和通过R2的电流I2的变化情况是( )A.I1开始较大而后逐渐变小B.I1开始很小而后逐渐变大C.I2开始很小而后逐渐变大D.I2开始较大而后逐渐变小解析:闭合开关S时,由于L是一个自感系数较大的线圈,产生反向的自感电动势阻碍电流的变化,所以开始I2很小,随着电流达到稳定,自感作用减小,I2开始逐渐变大;闭合开关S时,由于线圈阻碍作用很大,路端电压较大,随着自感作用减小,路端电压减小,所以R1上的电压逐渐减小,电流逐渐减小,故选项A、C正确。

答案:AC4.如图所示的电路,L为自感线圈,R是一个灯泡,E是电源。

当S闭合瞬间,通过灯泡R的电流方向是。

当S断开瞬间,通过灯泡的电流方向是。

解析:当S闭合时,流经R的电流是A→B。

当S断开瞬间,由于电源提供给R及线圈的电流立即消失,因此线圈要产生一个和原电流方向相同的自感电动势来阻碍原电流减小,所以电流流经R时的方向是B→A。

高中物理 第四章 电磁感应 4 法拉第电磁感应定律课时

高中物理 第四章 电磁感应 4 法拉第电磁感应定律课时

法拉第电磁感应定律[全员参与·基础练]1．如果闭合电路中的感应电动势很大，那一定是因为( ) A ．穿过闭合电路的磁通量很大 B ．穿过闭合电路的磁通量变化很大 C ．穿过闭合电路的磁通量的变化很快 D ．闭合电路的电阻很小 【解析】 根据法拉第电磁感应定律，感应电动势取决于穿过闭合电路的磁通量的变化率，即感应电动势的大小与磁通量大小、磁通量变化量大小、电路电阻无必然联系，所以C 项正确，A 、B 、D 错误．【答案】 C2．穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2 Wb ，则( ) A ．线圈中感应电动势每秒钟增加2 V B ．线圈中感应电动势每秒钟减少2 V C ．线圈中无感应电动势D ．线圈中感应电动势保持不变【解析】 由E ＝ΔΦΔt 可知当磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2 Wb 时，磁通量的变化率即感应电动势是2 Wb/s ＝2 V.【答案】 D3．(多选)将一磁铁缓慢或者迅速地插到闭合线圈中的同一位置处，不会发生变化的物理量是( )A ．磁通量的变化量B ．磁通量的变化率C ．感应电流的大小D ．流过线圈横截面的电荷量【解析】 将磁铁插到闭合线圈的同一位置，磁通量的变化量相同，而用的时间不同，所以磁通量的变化率不同．感应电流I ＝E R ＝ΔΦΔt ·R，故感应电流的大小不同．流过线圈横截面的电荷量q ＝I ·Δt ＝ΔΦR ·Δt ·Δt ＝ΔΦR，由于两次磁通量的变化量相同，电阻不变，所以q 也不变，即流过线圈横截面的电荷量与磁铁插入线圈的快慢无关．【答案】 AD4．(多选)某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为4.5×10－5T ．一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100 m ，该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过．设落潮时，海水自西向东流，流速为2 m/s.下列说法正确的是( )A ．电压表记录的电压为5 mVB ．电压表记录的电压为9 mVC ．河南岸的电势较高D ．河北岸的电势较高 【解析】 可以将海水视为垂直河岸方向放置的导体，海水平动切割地磁场的磁感线产生感应电动势，则E ＝Blv ＝9 mV ，B 项正确．由右手定则可知，感应电流方向由南向北，故河北岸的电势较高，D 项正确．【答案】 BD5．(多选)一根直导线长0.1 m ，在磁感应强度为0.1 T 的匀强磁场中以10 m/s 的速度匀速运动，则导线中产生的感应电动势( )A ．一定为0.1 VB ．可能为零C ．可能为0.01 VD ．最大值为0.1 V【解析】 当公式E ＝Blv 中B 、l 、v 互相垂直而导体切割磁感线运动时感应电动势最大：E m ＝Blv ＝0.1×0.1×10 V ＝0.1 V ，考虑到它们三者的空间位置关系不确定应选B 、C 、D.【答案】 BCD图4­4­146．(2015·芜湖高二检测)如图4­4­14所示，半径为r 的n 匝线圈套在边长为L 的正方形abcd 之外，匀强磁场局限在正方形区域内且垂直穿过正方形，当磁感应强度以ΔB Δt 的变化率均匀变化时，线圈中产生感应电动势大小为( )A ．πr2ΔB ΔtB ．L 2ΔB ΔtC ．n πr2ΔB ΔtD ．nL2ΔB Δt【解析】 根据法拉第电磁感应定律，线圈中产生的感应电动势的大小E ＝nΔΦΔt＝nL 2ΔB Δt. 【答案】 D图4­4­157．(2015·郑州一中高二检测)穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图4­4­15所示，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是( )A ．0～2 sB ．2～4 sC ．4～5 sD ．5～10 s【解析】 图线斜率的绝对值越小，表明磁通量的变化率越小，感应电动势也就越小． 【答案】 D8．(多选)如图所示的几种情况中，金属导体中产生的感应电动势为Blv 的是( )【解析】 在A 图中，磁场中的导体沿垂直于速度方向上的投影为l sin θ，所以感应电动势为E ＝Blv sin θ.在B 、C 、D 图中，磁场中的导体沿垂直于速度方向上的投影均为l ，所以感应电动势均为E ＝Blv .【答案】 BCD[超越自我·提升练]9．(多选)(2014·广东华师大附中质检)如图4­4­16甲所示线圈的匝数n ＝100匝，横截面积S ＝50 cm 2，线圈总电阻r ＝10 Ω，沿轴向有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁场的磁感应强度随时间作如图4­4­16乙所示变化，则在开始的0.1 s 内( )图4­4­16A ．磁通量的变化量为0.25 WbB ．磁通量的变化率为2.5×10－2Wb/s C ．a 、b 间电压为0D ．在a 、b 间接一个理想电流表时，电流表的示数为0.25 A【解析】 通过线圈的磁通量与线圈的匝数无关，则线圈中磁通量的变化量为ΔΦ＝|B 2S －(－B 1S )|，代入数据即ΔΦ＝(0.1＋0.4)×50×10－4Wb ＝2.5×10－3Wb ，A 错；磁通量的变化率ΔΦΔt ＝2.5×10－30.1Wb/s ＝2.5×10－2Wb/s ，B 正确；根据法拉第电磁感应定律可知，当a 、b 间断开时，其间电压等于线圈产生的感应电动势，感应电动势大小为E ＝n ΔΦΔt ＝2.5V 且恒定，C 错；在a 、b 间接一个理想电流表时相当于a 、b 间接通而形成回路，回路总电阻即为线圈的总电阻，故感应电流大小I ＝E r＝0.25 A ，D 项正确．【答案】 BD10．(2014·浙江嘉兴一中期末)环形线圈放在均匀磁场中，设在第1 s 内磁感线垂直于线圈平面向里，若磁感应强度随时间变化的关系如图4­4­17乙所示，那么在第2 s 内线圈中感应电流的大小和方向是( )图4­4­17A ．感应电流大小恒定，顺时针方向B ．感应电流大小恒定，逆时针方向C ．感应电流逐渐增大，逆时针方向D ．感应电流逐渐减小，顺时针方向【解析】 由B ­t 图知：第2秒内ΔB Δt 恒定，则E ＝ΔB Δt S 也恒定，故感应电流I ＝ER 大小恒定，又由楞次定律可知电流方向为逆时针方向，故B 对，A 、C 、D 都错．【答案】 B图4­4­1811．如图4­4­18所示，将直径为d ，电阻为R 的闭合金属环从匀强磁场B 中拉出，求这一过程中：(1)磁通量的改变量；(2)通过金属环某一截面的电荷量．【解析】 (1)由已知条件得金属环的面积S ＝π⎝ ⎛⎭⎪⎫d 22＝πd 24.磁通量的改变量ΔΦ＝BS ＝πd 2B4.(2)由法拉第电磁感应定律E ＝ΔΦΔt，又因为I ＝E R ，q ＝I Δt ，所以q ＝ΔΦR ＝πd 2B4R.【答案】 (1)πd 2B 4 (2)πd 2B4R图4­4­1912．(2014·天津南开中学期末)如图4­4­19所示，MN 、PQ 为光滑金属导轨(金属导轨电阻忽略不计)，MN 、PQ 相距L ＝50 cm ，导体棒AB 在两轨道间的电阻为r ＝1 Ω，且可以在MN 、PQ 上滑动，定值电阻R 1＝3 Ω，R 2＝6 Ω，整个装置放在磁感应强度为B ＝1.0 T 的匀强磁场中，磁场方向垂直于整个导轨平面，现用外力F 拉着AB 棒向右以v ＝5 m/s 速度做匀速运动．求：(1)导体棒AB 产生的感应电动势E 和AB 棒上的感应电流方向． (2)导体棒AB 两端的电压U AB .【解析】 (1)导体棒AB 产生的感应电动势E ＝BLv ＝2.5 V ，由右手定则，AB 棒上的感应电流方向向上，即沿B →A 方向．(2)R 并＝R 1×R 2R 1＋R 2＝2 Ω， I ＝E R 并＋r ＝2.53A ， U AB ＝I ·R 并＝53V ≈1.7 V.【答案】 (1)2.5 V 感应电流方向B →A (2)1.7 V。

高中物理第四章电磁感应第节楞次定律课时作业新人教版选修.doc

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第四章第3节楞次定律基础夯实一、选择题(1～4题为单选题，5、6题为多选题)1．关于感应电流，下列说法正确的是( C )A．根据楞次定律知：感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量B．感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化C．感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同，也可能相反D．当导体切割磁感线运动时，必须用右手定则确定感应电流的方向解析：由楞次定律知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，A错误；感应电流的磁场总是阻碍电路中的原磁通量的变化，不是阻碍原磁场的变化，B错误；由楞次定律知，如果是因磁通量的减少而引起的感应电流，则感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相同，阻碍磁通量的减小；如果是因磁通量的增加而引起的感应电流，则感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相反，阻碍磁通量的增加，C正确；导体切割磁感线运动时，可直接用右手定则确定感应电流的方向，也可以由楞次定律确定感应电流的方向，D错误。

2．下图表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，其中能产生由a到b的感应电流的是( A )解析：题目中导体做切割磁感线运动，先由感应电流产生的条件判断是否存在感应电流，再应用右手定则判断感应电流方向。

由右手定则可判定A中ab中电流由a向b，B中由b 向a，C中由b向a，D中由b向a，故A正确。

3．如图所示，通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管横截面平行。

当开关S闭合瞬间，两铜环的运动情况是( A )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，因电源正、负极未知，无法具体判断解析：当电路接通瞬间，通电螺线管的磁场从无到有，使得穿过两侧铜环的磁通量都增加，由楞次定律和“动态规律”知，两铜环都受到通电螺线管磁场的排斥作用，使两铜环分别向外侧移动。

故选项A正确。

4．(2016·北京二十四中高二上学期期末)如图，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，从图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，在这个过程中，线圈中感应电流( A )A．沿abcd流动B．沿dcba流动C．由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动D．由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动解析：磁铁产生的磁场如图所示，线圈从位置1到位置3的过程中，ab边和cd边均切割磁感线，但ab边离磁极近，由右手定则可判感应电流方向沿abcd方向，故选A。

高中物理第四章电磁感应6互感和自感课时作业(含解析)选修32

高中物理第四章电磁感应6互感和自感课时作业(含解析)选修32

互感和自感一、单项选择题1．关于线圈的自感系数，下面说法正确的是( D )A．线圈的自感系数越大，自感电动势就一定越大B．线圈中电流等于零时，自感系数也等于零C．线圈中电流变化越快，自感系数越大D．线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定解析：自感系数是由线圈的大小、形状、圈数、有无铁芯等因素决定，故B、C错，D 对；自感电动势不仅由自感系数决定，还与电流变化快慢有关，故A错．2．在同一铁芯上绕着两个线圈A、B，两电源相同，单刀双掷开关原来接在点1，现在把它从点1扳向点2，如图所示，试判断在此过程中，在电阻R上的电流方向是( A )A．先是P→Q，再是Q→PB．先是Q→P，再是P→QC．始终是Q→PD．始终是P→Q解析：单刀双掷开关接在点1上时，A线圈中的电流恒定不变，在铁芯中产生的磁场方向是沿铁芯自右向左．当单刀双掷开关由点1扳向点2的过程中，通过线圈A中的电流，先沿原方向减小到零，再由零增大到原电流值，所以B中产生的感应电流分两个阶段分析：(1)在A中电流沿原方向减小到零的过程中，A的磁场自右向左也跟着减弱，导致穿过线圈B的磁通量在减小．由楞次定律知，线圈B中会产生右上左下的感应电流，即流过电阻R的电流方向是P→Q；(2)在A中电流由零增大到原方向的电流的过程中，A的磁场自右向左也跟着增强，导致穿过线圈B的磁通量在增大．由楞次定律知，线圈B中会产生左上右下的感应电流，即通过电阻R的电流方向是Q→P.综上分析知，全过程中流过电阻R的电流方向先是P→Q，然后是Q→P，所以A对．3．如图所示，线圈L的电阻和电源内阻都很小，可忽略不计，电路中两个电阻的阻值均为R，开始时开关S断开，此时电路中电流为I0.现将开关S闭合，线圈L中有自感电动势产生，下列说法中正确的是( D )A．由于自感电动势有阻碍电流的作用，电路中电流最终由I0减小到零B．由于自感电动势有阻碍电流的作用，电路中电流最终小于I0C．由于自感电动势有阻碍电流的作用，电路中电流将保持I0不变D．自感电动势有阻碍电流增大的作用，但电路中电流最终还要增大到2I0解析：当开关S闭合时，通过线圈的电流增大，在线圈中产生自感电动势，自感电动势阻碍电流的增大，但“阻碍”不是“阻止”，“阻碍”实质上是“延缓”，电路中的电流不会立刻变为2I0，但最终仍会增大到2I0.选项D正确．4．如图所示，电路中A1、A2是完全相同的两只灯泡，L是电阻不计的电感线圈，下列说法中正确的是( D )A．当开关S闭合时，A1灯先亮，A2灯后亮B．当开关S闭合时，A1、A2两灯同时亮，以后两灯一样亮C．当开关S断开时，A1、A2两灯同时熄灭D．当开关S断开时，A2先熄灭，A1闪亮一下熄灭解析：S闭合时，A1、A2同时亮，以后A1熄灭．当开关S断开时，L与灯泡A1组成回路，由于自感，L中的电流由原来数值逐渐减小，电流方向不变，A1灯熄灭要慢；A2灯电流瞬间消失，立即熄灭，正确的选项为D.5．如图所示，是测定自感系数很大的线圈L的直流电阻的电路，L两端并联一只电压表，用来测定自感线圈的直流电压，在测定完毕后，将电路拆卸时应( B )A．先断开S1B．先断开S2C．先拆除电流表D．先拆除电阻R解析：因S1断开瞬间，L中产生很大的自感电动势，若此时S2闭合，则可能将电压表烧坏，故应先断开S2，B正确，A错误．不能在通电状态下拆除电阻和电流表，因此C、D错误．二、多项选择题6．关于自感系数，下列说法正确的是( AB )A．其他条件相同，线圈越长自感系数越大B．其他条件相同，线圈匝数越多自感系数越大C．其他条件相同，线圈越细自感系数越大D．其他条件相同，有铁芯的比没有铁芯的其自感系数越小解析：线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定，即与长度、形状、匝数和是否有铁芯都有关．7．如图所示，E为电池组，L是自感线圈(直流电阻不计)，D1、D2是规格相同的小灯泡．下列判断正确的是( BC )A．开关S闭合时，D1先亮，D2后亮B．闭合S达稳定时，D1熄灭，D2比起初更亮C．断开S时，D1闪亮一会D．断开S时，D1、D2均不立即熄灭解析：开关S闭合时D1，D2同时亮，电流从无到有，线圈阻碍电流的增加，A错．闭合S达稳定时D1被短路，电路中电阻减小，D2比起初更亮，B对．断开S时，线圈阻碍电流减小，故D1会闪亮一下，而D2在S断开后无法形成通路，会立即熄灭，所以C对，D错．8．在图甲、乙所示电路中，电阻R和电感线圈L的电阻都很小．接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则( AD )A ．在电路甲中，断开S ，A 将渐渐变暗B ．在电路甲中，断开S ，A 将先变得更亮，然后渐渐变暗C ．在电路乙中，断开S ，A 将渐渐变暗D ．在电路乙中，断开S ，A 将先变得更亮，然后渐渐变暗解析：甲图中，灯泡A 与电感线圈L 在同一个支路中，流过的电流相同，断开开关S 时，线圈L 中的自感电动势要维持原电流不变，所以，开关断开的瞬间，灯泡A 的电流不变，以后电流渐渐减小．因此，灯泡渐渐变暗．乙图中，灯泡A 所在支路的电流比电感线圈所在支路的电流要小(因为电感线圈的电阻很小)，断开开关S 时，电感线圈的自感电动势要阻碍电流的减小，电感线圈相当于一个电源给灯A 供电，因此在这一短暂的时间内，反向流过A 的电流是从I L 开始逐渐变小的，所以灯泡要先更亮一下，然后渐渐变暗，故选项A 、D 正确．三、非选择题9．一个线圈的电流在0.001 s 内有0.02 A 的变化，产生50 V 的自感电动势，求线圈的自感系数．如果这个电路中的电流的变化率变为40 A/s ，自感电动势又有多大？答案：(1)2.5 H (2)100 V解析：(1)由E L ＝L ΔI Δt， 得L ＝E L ·Δt ΔI＝ H ＝2.5 H. (2)E ＝L ΔI Δt＝2.5×40 V＝100 V. 10．如图甲所示为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显示各时刻通过线圈L 的电流．电路中电灯的电阻R 1＝6.0 Ω，定值电阻R ＝2.0 Ω，A 、B 间电压U ＝6.0 V ，开关S 原来闭合，电路处于稳定状态，在t 1＝1.0×10－3s 时刻断开开关S ，此时刻前后电流传感器显示的电流随时间变化的图线如图乙所示．(1)求出线圈L的直流电阻R L.(2)在图甲中用箭头标出断开开关后通过电灯的电流方向．(3)求出在t＝1.6×10－3 s时刻线圈L中的感应电动势大小．答案：(1)2.0 Ω(2)向左(或沿逆时针方向) (3)3.0 V解析：(1)由题图读出，开始时流过电感线圈L的电流I0＝1.5 A，由欧姆定律I0＝UR L＋R，解得R L＝UI0－R＝2.0 Ω.(2)L中电流方向不变，L、R与R1构成回路，则R1中电流方向向左(或沿逆时针方向)．(3)由题图读出，t＝1.6×10－3s时刻线圈L的电流I＝0.30 A，由L、R与R1构成的回路中线圈L相当于一个电源，由闭合电路欧姆定律E＝I(R L＋R＋R1)，解得E＝3.0 V.11．如图是一种延时继电器的示意图．铁芯上有两个线圈A和B.线圈A跟电源连接，线圈B两端连在一起，构成一个闭合电路．在断开开关S的时候，弹簧K并不会立刻将衔铁D拉起而使触头C(连接工作电路)离开，而是过一小段时间后才执行这个动作，延时继电器就是这样得名的．(1)请解释：当开关S断开后，为什么电磁铁还会继续吸住衔铁一段时间？(2)如果线圈B不闭合，是否会对延时效果产生影响？为什么？答案：(1)当开关S断开后，电磁铁还会继续吸住衔铁一段时间是由于通过B线圈的磁通量减少，由于互感现象，B中产生互感电流，产生的电流磁场对衔铁仍有吸引，故能够延时．(2)如果线圈B不闭合，断开S后B线圈中无互感电流，无磁场产生，不能延时．。