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第08章 电磁感应

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一、概念选择题：

1．感生电场是（ C ）

（A）由电荷激发，是无源场；

（B）由电荷激发，是有源场；

（C）由变化的磁场激发，是无源场；

（D）由变化的磁场激发，是有源场 2．关于感应电动势的正确说法是：（ D ）

（A）导体回路中的感应电动势的大小与穿过回路的磁感应通量成

正比；

（B）当导体回路所构成的平面与磁场垂直时，平移导体回路不会产

生感应

电动势；

（C）只要导体回路所在处的磁场发生变化，回路中一定产生感应电

动势；

（D）将导体回路改为绝缘体环，通过环的磁通量发生变化时，环

中有可能产

生感应电动势。 3．交流发电机是根据下列哪个原理制成的： ( A )

（A）电磁感应 （B）通电线圈在磁场中受力转动

（C）奥斯特实验 （D）磁极之间的相互作用

4．英国物理学家法拉第发现：( C )

（A）电流通过导体，导体会发热

（B）通电导线周围存在磁场

（C）电磁感应现象

（D）通电导体在磁场里会受到力的作用

5．关于产生感应电流的条件，下面说法正确的是（ C ）

（A）任何导体在磁场中运动都产生感应电流

（B）只要导体在磁场中做切割磁力线运动时，导体中都能产生感应

电流

（C）闭合电路的一部分导体，在磁场里做切割磁力线运动时，导体中就会产生感应电流

（D）闭合电路的一部分导体，在磁场里沿磁力线方向运动时，导体中就

会产生感应电流

6．对于法拉第电磁感应定律,下列说法哪个是错误的：（ A ）

（A）负号表示与的方向相反

（B）用上式可以确定感应电动势的大小

（C）负号是楞次定律的体现

（D）用上式可以确定感应电动势的方向 7．将形状完全相同的铜环和木环静止放置，并使通过两环面的磁通

量随时间的变化率相等，则不计自感时（ D ）

（A）铜环中有感应电动势，木环中无感应电动势

（B）铜环中感应电动势大，木环中感应电动势小

（C）铜环中感应电动势小，木环中感应电动势大

（D）两环中感应电动势相等

8．涡旋电场和静电场存在差别。以下表达正确的是：（ C ）

（A）涡旋电场是由静止电荷产生的，电场线从正电荷出发，终止于负

电荷

（B）静电场是无头无尾的闭合曲线

（C）在静电场中，电场强度沿任意闭合路径的线积分为零。

（D）涡旋电场是有源场 9．如图：一闭合导体环，一半在匀强磁场中，另一半在磁场外，为

了环中感生出顺时针方向的电流，则应（ B ）

（A）使环沿轴正向平动

（B）使环沿轴正向平动

（C）环不动，增强磁场的磁感应强度

（D）使环沿轴反向平动 10．在感应电场中电磁感应定律可写成，式中为感应电场的电场强

度。此式表明：（ D ）

（A）闭合曲线L上处处相等

（B）感应电场是保守力场

（C）感应电场的电场线不是闭合曲线

（D）在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念

11. 感应电动势的方向服从楞次定律是由于： ( C )

(A) 动量守恒的要求； (B) 电荷守恒的要求；

(C) 能量守恒的要求； (D) 与这些守恒律无关。

12. 在匀强磁场中有一圆形线圈，在下列哪种情况中，线圈中一定会产

生感应电流：( D )

(A) 线圈平动；

(B) 线圈转动，转轴过线圈的中心且与线圈平面的法线方向垂直，转轴

与磁场平行；

(C) 线圈面积不变；

线圈转动，转轴过线圈的中心且与线圈平面的法线方向垂直，转轴与磁

场垂直。

二、判断题： 1．导体不存在时，在变化的磁场周围不存在感生电场。（ × ）

2. 感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。（ √ ）

3．导体在磁场中运动产生感应电流时，该电流受到的磁力总表现为导

体运动的阻力。( √ )

4. 两个彼此无关的闭合回路，其中之一的磁通量发生了的改变，另一

发生了的改变，前者的感应电动势一定大于后者。（ × ）

5. 产生动生电动势的非静电力是洛仑兹力。（ √ ）

6．制作高频变压器铁芯时，总是把铁芯做成片状，片与片之间涂导电

材料。（ × ）7． 涡流的机械效应可用作电磁阻尼，广泛用于各种仪表测量系统中。

（ √ ）

8. 线圈处于均匀磁场中，均匀磁场与线圈平面垂直。该线圈保持周长

不变，当它由圆形变为椭圆形过程中，线圈中不产生感应电动势。（

× ）

9．导体中有感生电动势产生时，则要求导体构成回路。( × )

10．有两个相互平行的直线导体，其中一个通有电流，当两导线相互靠

近时，另一导线上感应电流的方向与方向相反。( √ )

三、计算选择题： 1．如图所示，光滑固定导轨水平放置，两根导体棒和平行放在导轨

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：（ A

）

（A）和将互相靠近； （B）和均向左运动；

（C）和将互相远离； （D）和均向右运动。 2．如图所示，光滑固定导轨水平放置，两根导体棒P、Q平行放在导

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：（

B ）

（A）磁铁的加速度大于；

（B）磁铁的加速度小于；

（C）磁铁的加速度开始时小于，后来大于；

（D）磁铁的加速度开始时大于，后来小于。 3．一无限长直导体薄板宽为，板面与轴垂直，板的长度方向沿轴，板的

两侧与一个伏特计相接。整个系统放在磁感应强度为的均匀磁场中，

的方向沿轴正方向。如果伏特计与导体平板均以速度向轴正方向运

动，则伏特计指示的读数值为：( C )

（A） （B）

（C） （D）

4．长度为的直导线在均匀磁场中以速度移动，直导线中的电动势

为： ( D )

（A） （B）（C） （D）0

5．如图，挂在弹簧下端的条形磁铁在闭合线圈上端振动时，若空气阻力不计，

则（ A） （A）条形磁铁的振幅将逐渐减小

（B）条形磁铁的振幅不变

（C）线圈中将产生大小改变而方向不变的直流电

（D）线圈中无电流产生

6．如图，挂在弹簧下端的条形磁铁在闭合线圈上端振动时，若空气阻

力不计，

则：（ A ） （A）线圈中将产生大小和方向都发生改变的交流电

（B）条形磁铁的振幅不变

（C）线圈中将产生大小改变而方向不变的直流电

（D）线圈中无电流产生

7．一导体圆线圈在均匀磁场中运动，能使其中产生感应电流的一种情

况是（ B ）

（A）线圈绕自身直径轴转动，轴与磁场方向平行

（B）线圈绕自身直径轴转动，轴与磁场方向垂直

（C）线圈平面垂直于磁场并沿垂直磁场方向平移

（D）线圈平面平行于磁场并沿垂直磁场方向平移

8．如图所示，一矩形线圈长宽各为，置于均匀磁场中，且随时间的变

化规律为，线圈平面与磁场方向垂直，则线圈内感应电动势大小为：（

C ）

（A） （B） （C） （D） 9．两个闭合的金属环，穿在一极光滑的绝缘杆上（如图），当条形磁铁

的N极自右向左插向圆环时，两圆环的运动是：( B )

(A) 边向左移边分开； (B) 边向左移边合拢；

(C) 边向右移边合拢； (D) 同时同向移动。 10．自感为0.25H的线圈中，当电流在(1/16) s内由2A均匀减小到零

时，线圈中自感电动势的大小为：( C )

(A) 7.8 ×10-3 V (B) 3.1 ×10-2 V (C) 8.0 V (D) 12. 0 V

四、填空题： 1．如图所示，把一根条形磁铁从同样高度插到线圈中同样的位置处，第

一次动作快，线圈中产生的感应电动势为；第二次慢，线圈中产生的感应电动势为，则两电动势的大小关系是 大于 。

2. 金属杆处于磁感强度的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里（如图

所示）。已知，当金属杆以图中标明的速度方向运动时， 测得两点

间的电势差是3.0V，则可知两点间的电势差等于2 。

3. 如图，导体棒与金属框接触，并置于均匀磁场中，磁场方向垂直纸面

向里，导体棒向右运动，判断ab两点的电势关系 大于 。

4. 如图，导体棒长，置于的均匀磁场中，磁场方向垂直纸面向里，导

体棒以的速度向右运动。导体棒长度方向、磁场方向和运动方向两两

垂直，棒内感生电动势大小为 6 V。

五、计算题： 1．长直导线与矩形单匝线圈共面放置，导线与线圈的长边平行。矩形

线圈的边长分别为，它到直导线的距离为（如下图）。当直导线中通有

电流时，求：

（1）穿过矩形线圈的磁通量；（2）矩形线圈中的感应电动势。

解：长直导线中通有电流，则空间的磁场分布为

穿过矩形线圈的磁通为

根据法拉第电磁感应定律

矩形线圈中感应电动势为

2．一矩形线圈长，宽为b，由N匝导线绕成，放置在无限长直导线旁

边，并和直导线在同一平面内，该直导线是一个闭合回路的一部分，其

余部分离线圈很远，其影响可略去不计。求图（a）、图（b）两种情况

下，线圈与长直导线间的互感。

解：（ａ）空间的磁场分布为

（ｂ）由于直导线两侧的磁场分布是对称的，且方向相反，因此两侧

的磁通量大小相等，差一个负号

3．一长为的导体棒，在与一均匀磁场垂直的平面内，绕位于处的轴以

匀角速度沿逆时针方向旋转，磁场方向如图所示，磁感强度大小为，求

（1）导体棒内总的感应电动势；（2）指出和哪一端电势较高。解：如图建立坐标系，原点取在O点，x轴方向沿OD方向，在棒上取线

元沿方向，则导体棒内的感应电动势为

即棒内感应电动势大小为，方向从指向。

点电势较高。

4．如图所示，在两无限长载流导线组成的平面内，有一固定不动的矩

形导体回路。两电流方向相反，若电流，求：

（1）穿过线圈的磁通量（2）线圈中感应电动势的大小。解：

（1）以右面的电流为坐标原点，水平向右为轴正向，则框内任一点磁

感应强度为

取逆时针方向为回路绕行方向，如图，在线框上取面元，且，穿过框

的磁通量为

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大学物理A第八章 电磁感应

大学物理A第八章 电磁感应

第 页，共12页 1 第八章 电磁感应

一、填空题（每空3分）

8-1 真空中，一可视为无限长直密绕螺线管长为l，横截面积为S，单位长度有n匝，则其自感系数L为 ；通以电流I，则螺线管内的磁感应强度B为 。（Sln20，nI0）

8-2 真空中有一长为l、截面积为A、可视为“无限长”的直螺线管，单位长度绕有n匝线圈，设电流为I，则螺线管内的磁感应强度大小为 ;磁场能量为 。(nI0

lAIn2202)

8-3 有一长为l、截面积为A、可视为“无限长”的直螺线管，单位长度绕有n匝线圈，设电流为I，管内为真空，则螺线管内的磁感强度大小为 ，磁场能量为 ，自感L= 。(nI0，lAIn2202，20nlA)

8-4电阻2R的闭合导体回路置于变化磁场中，通过回路包围面的磁通量与时间的关系为23(582)10()mttWb，则在2ts至3ts的时间内，流过回路导体横截面的感应电荷iq C。(21.6510C)

8-5绕有100匝线圈的铁芯，其磁通量与时间的关系为)SI(100sin100.85tΦ，则s100.12t时，线圈中的感应电动势 .(0.8V或2.51V)

8-6 如图所示金属杆MN以速率v平行于长直导线移动，

长直导线中通有电流I，杆中的感应电动势i ，

杆的 端电势高。(0ln2Ivba,M)

8-7如图所示，长为L的铜棒以角速率ω绕通过支点 O且垂直于棒的轴转动，支点O距端点 a的距离为L/3，设磁感应强度为B的均匀磁场与转轴平行，则棒

两端的电势差bVVa 。(216Bl) a

b M v

N I

O bB3L32La 第 页，共12页 2 8-8通过回路的磁感应线与线圈平面垂直指向纸内，磁通量为2367110()ttwb，式中t以秒计，则2ts时，回路的感应电动势大小为 。(23.110V)

专题08 电磁感应(解析版)

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专题八：电磁感应【知识回扣】

1.楞次定律中“阻碍”的四种表现形式

(1)阻碍磁通量的变化——“增反减同”。

(2)阻碍相对运动——“来拒去留”。

(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”。

(4)阻碍电流的变化(自感现象)——“增反减同”。

2.“三定则、一规律”的应用

(1)右手定则，即判断导体在磁场中切割磁感线运动产生的感应电流的方向。

(2)楞次定律，即判断闭合电路磁通量发生变化产生的感应电流的方向。

(3)安培定则，即判断运动电荷、电流产生的磁场方向。

(4)右手定则，即判断磁场对运动电荷、电流的作用力的方向。3.感应电动势大小的计算

(1)法拉第电磁感应定律：E＝nΔΦΔt，适用于普遍情况。

(2)E＝Blv，适用于导体棒切割磁感线的情况。

(3)E＝12Bl2ω，适用于导体棒旋转切割磁感线的情况。

4．电荷量的求解

电荷量q＝IΔt，其中I必须是电流的平均值。由E＝nΔΦΔt、I＝ER总、q＝IΔt联立可得q＝nΔΦR总，与时间无关。

5．求解焦耳热Q的三种方法(1)焦耳定律：Q＝I2Rt，适用于电流、电阻不变的情形；(2)功能关系：Q＝W克服安培力，电流变或不变都适用；(3)能量转化：Q＝ΔE其他能的减少量，电流变或不变都适用。

【热门考点透析】

考点一楞次定律、法拉第电磁感应定律1.如图所示，表面粗糙的U形金属线框水平固定，其上横放一根阻值为R的金属棒ab，金属棒与线框接触良好，通电螺线管竖直放置在线框与金属棒组成的回路中，此时金属棒静止．下列说法正确的是()

A．当变阻器滑片P向上滑动时，螺线管内部的磁通量增大B．当变阻器滑片P向下滑动时，金属棒所受摩擦力方向向右C．当变阻器滑片P向上滑动时，流过金属棒的电流方向由a到bD．当变阻器滑片P向下滑动时，流过金属棒的电流方向由a到b【答案】C【解析】根据右手螺旋定则可知，螺线管下端为N极，螺线管内部磁场方向竖直向下，螺线管外部磁场方向竖直向上，而穿过回路总的磁通量方向为竖直向下，当变阻器滑片P向上滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻增大，螺线管中电流减小，产生的磁场变弱，即穿过回路的磁通量向下减小，根据楞次定律可得，流过金属棒的电流方向由a到b，A错误，C正确；当变阻器滑片P向下滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻减小，螺线管中电流变大，产生的磁场变强，即穿过回路的磁通量向下增大，根据楞次定律可得，流过金属棒的电流方向由b到a，而金属棒所在处磁场方向竖直向上，故金属棒所受安培力方向向右，摩擦力方向向左，B、D错误。2.(2019·全国卷Ⅰ·20)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(a)所示；磁感应强度B随时间t的变化关系如图(b)所示．则在t＝0到t＝t1的时间间隔内()

第八章 电磁感应

第八章 电磁感应

学号 班级 姓名

66924422.doc 学习资料，欢迎留存。 选做三分之一即可。 第 1 页 共 17 页

第八章 电磁感应

习 题

一、单选题

1、在以下矢量场中，属保守力场的是（ ）

A．静电场 B．涡旋电场

C．稳恒磁场 D．变化磁场

2、下列说法中正确的是（ ）

A．闭合电路的导体做切割磁感应线的运动，电路中就一定有感应电流

B．整个闭合回路从磁场中出来时，闭合电路中一定有感应电流

C．穿过闭合回路的磁通量越大，越容易产生感应电流

D．穿过闭合回路的磁感应线条数不变，但全部反向，在这个变化的瞬间闭合回路中有感应电流

3、下列现象，属于电磁感应现象的是（ ）

A．磁场对电流产生力的作用

B．变化的磁场使闭合电路中产生电流

C．电流周围产生磁场

D．插在通电螺线管中的软铁棒被磁化

4、有一种高速磁悬浮列车的设计方案是在每节车厢底部安装磁铁（磁场方向向下），并在两条铁轨之间沿途平放一系列线圈，下列说法中不正确的是（ ）

A．当列车运动时，通过线圈的磁通量会发生变化

B．列车速度越快，通过线圈的磁通量变化越快

C．列车运行时，线圈中会产生感应电流

D．线圈中的感应电流的大小与列车速度无关

5、有A、B为大小、形状均相同且内壁光滑，使用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度，两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速释放，穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面，下面对于两管的描述中可能正确的是（ ）

A． A管是用铜制成的，B管是用塑料制成的

B． A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的

高一物理第8章知识点总结

高一物理第8章知识点总结

高一物理第8章知识点总结

第一节：电磁感应和电磁场

本章主要讨论电磁感应和电磁场的相关知识。

1.电磁感应

电磁感应是指当导体中的磁通量发生变化时，会在导体中产生感应电动势。电磁感应的基本原理是法拉第电磁感应定律，即磁通量的变化率正比于感应电动势的大小。

2.感应电动势

感应电动势是指在导体中由于磁通量的变化产生的电动势。感应电动势的大小与磁场的变化率成正比，与导体的长度和速度成正比。

3.楞次定律

楞次定律表明，当磁通量发生变化时，感应电流的方向总是使得产生的磁场阻碍磁通量的变化。

4.电磁感应实验

电磁感应实验包括导线在磁场中运动时产生感应电动势的实验和磁场中线圈感应电动势的实验。

第二节：电磁感应现象的应用

电磁感应现象不仅是物理原理的重要应用，也广泛应用于各个领域。

1.发电机

发电机利用电磁感应原理将机械能转化为电能。通过旋转磁体来改变磁通量，进而在线圈中产生感应电动势，实现电能的转化和传输。

2.电磁铁

电磁铁是利用电磁感应原理制作的装置。通过给线圈通电产生磁场，使铁芯具有磁性，从而实现吸附或释放物体的功能。

3.感应炉 感应炉利用电磁感应的原理，通过感应加热来实现物体加热。通过交变磁场在导体中产生感应电流，使导体发热并加热物体。

4.变压器

变压器是利用电磁感应原理调整电压大小的装置。通过在一侧的线圈中通以交流电，由于磁通量的变化产生感应电动势，在另一侧的线圈中通过电磁感应传递电能。

第三节：电磁场

电磁场是指由电荷和电流所产生的电场和磁场的统称。

1.电场

电场是指电荷周围的空间中存在的力场。正电荷和负电荷在相互作用下产生电场力，体现为电荷之间的斥力或引力。

2.磁场

磁场是指磁体周围的空间中存在的力场。磁铁和电流在相互作用下产生磁场力，体现为磁铁之间的排斥或吸引。

3.电磁场的相互转换

电磁场可以相互转换。当电流通过导线时，会产生磁场；当电荷运动时，也会产生磁场。反过来，当磁场发生变化时，也会在周围的导线中产生感应电动势。