电磁感应章节检测(经典题型)

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人教版高中物理选修32第四章《电磁感应》单元检测题(解析版)

人教版高中物理选修32第四章《电磁感应》单元检测题（解析版）一、单项选择题(每题只要一个正确答案) 1.关于电磁感应现象，以下说法中正确的选项是( )A ．电磁感应现象最先是由奥斯特经过实验发现的B ．电磁感应现象说明了在自然界中电一定能发生磁C ．电磁感应现象是由于线圈受磁场力的作用而发生的D ．电磁感应现象是指闭合回路满足一定的条件发生感应电流的现象2.如下图，金属杆ab 运动放在水平固定的〝U 〞形金属框上，整个装置处于竖直向上的磁场中，当磁感应强度平均增大时，金属杆ab 总坚持运动．那么( )A ．杆中感应电流方向从b 到aB ．杆中感应电流大小坚持不变C ．金属杆所受安培力大小坚持不变D ．金属杆所受安培力水平向右3.如下图，L 是电阻不计的自感线圈，C 是电容器，E 为电源，在开关S 闭合和断开时，关于电容器的带电状况，以下说法正确的选项是( )A ． S 闭合瞬间，A 板带正电，B 板带负电B ． S 坚持闭合，A 板带正电，B 板带负电C ． S 断开瞬间，A 板带正电，B 板带负电D ．由于线圈L 的电阻不计，电容器被短路，上述三种状况下电容器均不带电4.如下图，粗细平均的、电阻为r 的金属圆环放在如下图的匀强磁场中，磁感应强度为B ，圆环直径为l ；长为l 、电阻为2r 的金属棒ab 放在圆环上，以速度v 0向左运动，当棒ab 运动到图示虚线位置时，金属棒两端的电势差为( )A ． 0B ．Blv 0C ．D ．5.如下图一矩形线框，从abcd 位置移到a ′b ′c ′d ′位置的进程中，关于穿过线框的磁通量状况，以下表达正确的选项是(线框平行于纸面移动)( )A ．不时添加B．不时增加C．先添加后增加D．先添加，再增加直到零，然后再添加，然后再增加6.磁铁在线圈中心上方末尾运动时，线圈中发生如图方向的感应电流，那么磁铁()A．向上运动B．向下运动C．向左运动D．向右运动7.如下图，空间散布着宽为L，方向垂直于纸面向里的匀强磁场．一金属线框从磁场左边界匀速向右经过磁场区域．规则逆时针方向为电流的正方向，那么感应电流随位移变化的关系图象(i－x)正确的选项是：()A．B．C．D．8.如下图的电路中，P、Q为两相反的灯泡，L的电阻不计，那么以下说法正确的选项是() A． S断开瞬间，P立刻熄灭，Q过一会儿才熄灭B． S接通瞬间，P、Q同时到达正常发光C． S断开瞬间，经过P的电流从右向左D． S断开瞬间，经过Q的电流与原来方向相反9.关于电荷量、电场强度、磁感应强度、磁通量的单位，以下说法错误的选项是()A．牛顿/库仑是电荷量的单位B．特斯拉是磁感应强度的单位C．磁通量的单位是韦伯D．牛顿/库仑是电场强度的单位10.如下图，在一水平润滑绝缘塑料板上有一环形凹槽，有一带正电小球质量为m、电荷量为q，在槽内沿顺时针做匀速圆周运动，现加一竖直向上的平均变化的匀强磁场，且B逐渐添加，那么()A．小球速度变大B．小球速度变小C．小球速度不变D．以上三种状况都有能够11.穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如下图，在以下几段时间内，线圈中感应电动势最小的是()A． 0～2 sB． 2 s～4 sC． 4 s～5 sD． 5 s～10 s12.如下图，两个闭合正方形线框A、B的中心重合，放在同一水平面内．当小线框A中通有不时增大的顺时针方向的电流时，关于线框B，以下说法中正确的选项是()A．有顺时针方向的电流且有收缩的趋向B．有顺时针方向的电流且有扩张的趋向C．有逆时针方向的电流且有收缩的趋向D．有逆时针方向的电流且有扩张的趋向13.如下图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下但未拔出线圈外部．当磁铁向下运动时()A．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引B．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排挤C．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排挤14.一个足够长的竖直放置的磁铁结构如下图．在图甲中磁铁的两个磁极区分为同心的圆和圆环．在两极之间的缝隙中，存在辐射状的磁场，磁场方向水平向外，某点的磁感应强度大小与该点到磁极中心轴的距离成正比．用横截面积一定的细金属丝制成的圆形单匝线圈，从某高度被无初速释放，在磁极缝隙间下落的进程中，线圈平面一直水平且坚持与磁极共轴．线圈被释放后()A．线圈中没有感应电流，线圈做自在落体运动B．在图甲仰望图中，线圈中感应电流沿逆时针方向C．线圈有最大速度，线圈半径越大，最大速度越小D．线圈有最大速度，线圈半径越大，最大速度越大15.如下图，一磁铁用细线悬挂，一个很长的铜管固定在磁铁的正下方，末尾时磁铁上端与铜管上端相平．烧断细线，磁铁落入铜管的进程中，以下说法正确的选项是()①磁铁下落的减速度先增大，后减小；①磁铁下落的减速度恒定；①磁铁下落的减速度不时减小直到为零；①磁铁下落的速度先增大后减小；①磁铁下落的速度逐渐增大，最后匀速运动．A．只要①正确B．只要①①正确C．只要①①正确D．只要①①正确二、多项选择题(每题至少有两个正确答案)16.(多项选择)如下图，空间存在一个有边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面(纸面)垂直，磁场的宽度为l.一个质量为m、边长也为l的正方形导线框沿竖直方向运动，线框所在的平面一直与磁场方向垂直，且线框上、下边一直与磁场的边界平行．t＝0时辰导线框的上边恰恰与磁场的下边界重合(图中位置①)，导线框的速度为v0，阅历一段时间后，当导线框的下边恰恰与磁场的上边界重合时(图中位置①)，导线框的速度刚好为零，尔后，导线框下落，经过一段时间回到初始位置①(不计空气阻力)．那么()A．上升进程中，导线框的减速度逐渐减小B．上升进程中，导线框克制重力做功的平均功率小于下降进程中重力做功的平均功率C．上升进程中线框发生的热量比下降进程中线框发生的热量多D．上升进程中合力做的功与下降进程中合力做的功相等17.(多项选择)如下图，闭合螺线管固定在置于润滑水平面上的小车上，现将一条形磁铁从左向右拔出螺线管中．那么()A．车将向右运动B．使条形磁铁向右拔出时外力所做的功全部由螺线管转变为电能，最终转化为螺线管的内能C．条形磁铁会遭到向左的力D．车会遭到向左的力18.(多项选择)如下图，在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，沿水平面固定一个V字型金属框架CAD，①A＝θ，导体棒EF在框架上从A点末尾在拉力F作用下，沿垂直EF方向以速度v匀速向右平移，使导体棒和框架一直构成等腰三角形回路．框架和导体棒的资料和横截面积均相反，其单位长度的电阻均为R，框架和导体棒均足够长，导体棒运动中一直与磁场方向垂直，且与框架接触良好．关于回路中的电流I、拉力F和电路消耗的电功率P与水平移动的距离x变化规律的图象中正确的选项是()A．B．C．D．19.(多项选择)如下图，一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内，通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定，导体棒与轨道垂直且接触良好，在向右匀速经过M、N两区的进程中，导体棒所受安培力区分用FM、FN表示．不计轨道电阻．以下表达正确的选项是()A．FM向右B．FN向左C．FM逐渐增大D．FN逐渐减小20.(多项选择)如图，闭合小金属环从高h的润滑曲面上端无初速滚下，又沿曲面的另一侧上升，水平方向的磁场与润滑曲面垂直，那么()A．假定是匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于hB．假定是匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于hC．假定是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于hD．假定是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h三、填空题21.如下图，当航天飞机在盘绕地球的轨道上飞行时，从中释放一颗卫星，卫星与航天飞机坚持相对运动，两者用导电缆绳相连，这种卫星称为绳系卫星，应用它可以停止多种迷信实验．现有一颗绳系卫星在地球赤道上空由东往西方向运转．卫星位于航天飞机正上方，它与航天飞机间的距离约20 km，卫星所在位置的地磁场沿水平方向由南往北约5×10－5T．假设航天飞机和卫星的运转速度约8 km/s，那么缆绳中的感应电动势大小为________V，________端电势高(填〝A〞或〝B〞).22.一个200匝、面积为20 cm2的线圈，放在磁场中，磁场的方向与线圈平面成30°角，假定磁感应强度在0.05 s内由0.1 T添加到0.5 T．在此进程中穿过线圈的磁通量的变化量是________Wb；磁通量的平均变化率是________Wb/s；线圈中的感应电动势的大小是________V.23.在如下图的状况下，闭合矩形线圈中能发生感应电流的是A. B.C. D.E. F.24.如以下图所示，在水平虚线上方有磁感应强度为2B、方向水平向右的匀强磁场，下方有磁感应强度为B、方向水平向左的匀强磁场．边长为l的正方形线圈放置在两个磁场中，线圈平面与水平虚线成α角，线圈分处在两个磁场中的面积相等，那么穿过线圈上方的磁通量的大小为_______，穿过线圈下方的磁通量的大小为_______，穿过线圈平面的磁通量的大小为______．25.半径为r、电阻为R的n匝圆形线圈在边长为l的正方形abcd外，匀强磁场充溢并垂直穿过该正方形区域，如以下图甲所示．当磁场随时间的变化规律如图乙所示时，那么穿过圆形线圈磁通量的变化率为________，t0时辰线圈发生的感应电流为________．四、实验题26.图为〝研讨电磁感应现象〞的实验装置．(1)将图中所缺的导线补接完整．(2)假设在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后能够出现的状况有：①将小线圈迅速拔出大线圈时，灵敏电流计指针将向________(填〝左〞或〝右〞)偏一下；①小线圈拔出大线圈后，将滑动变阻器的阻值调大时，灵敏电流计指针将向________(填〝左〞或〝右〞)偏一下．27.在研讨电磁感应现象的实验中所用的器材如下图：①电流表，①直流电源，①带铁芯的线圈A，①线圈B，①电键，①滑动变阻器(用来控制电流以改动磁场强弱)．试按实验的要求在实物图上连线(图中已衔接好一根导线)．假定衔接滑动变阻器的两根导线接在接线柱C和D上，而在电键刚闭合时电流表指针右偏，那么电键闭合后滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时，电流表指针将________．(填〝左偏〞〝右偏〞或〝不偏〞)五、计算题28.如图甲所示，润滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间的距离L ＝1 m，定值电阻R1＝6 Ω、R2＝3 Ω，导轨上放一质量为m＝1 kg的金属杆，杆的电阻r＝2 Ω，导轨的电阻不计，整个装置处于磁感应强度为B＝0.8 T的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向下．现用一拉力F沿水平方向拉杆，使金属杆以一定的初速度末尾运动．图乙所示为经过R1中电流的平方I12随时间t的变化关系图象，求：(1)5 s末金属杆的速度大小；(2)写出安培力的大小随时间变化的关系方程；(3)5 s内拉力F所做的功．六、简答题29.如图是环保型手电筒的外形．环保型手电筒不需求任何化学电池作为电源，不会形成由废电池惹起的环境污染．运用时只需将它摇动一分钟，手电筒便可继续照明好几分钟．手电筒外部有一永世磁铁，外层有一线圈，那么这种手电筒的原理是什么？答案解析1.【答案】D【解析】电磁感应现象指的是磁生电的现象，C错；奥斯特是发现电生磁的迷信家，A错；要让电生磁是需求满足一定条件的，例如运动的导体、运动的磁体，变化的电流，变化的磁场，在磁场中运动的导体，所以B错．2.【答案】B【解析】整个装置所在平面的磁感应强度平均增大，磁通量添加，依据楞次定律，杆中感应电流方向是从a到b，选项A错误；依据法拉第电磁感应定律，由于磁感应强度平均变化，故在回路中会发生恒定的电流，选项B正确；依据安培力公式F＝BIL，磁感应强度平均添加，故杆所遭到的安培力大小也逐突变大，选项C错误；依据左手定那么，杆所受安培力水平向左，选项D错误．3.【答案】A【解析】S闭合瞬间，L中电流增大，发生自感现象，阻碍电流的增大，此时经过L的瞬间电流很小，电源给电容器充电，A板带正电，B板带负电，A正确；S坚持闭合，电路中电流动摇，L的电阻为零，电容器两端电压为零，不带电，B错误；S断开瞬间，电路中电流减小，L中发生的自感电动势阻碍电流减小，自感电动势方向自上向下，在L和C组成的回路中给电容器充电，使B 板带正电，A板带负电，C、D错误．4.【答案】D【解析】切割磁感线的金属棒ab相当于电源，其电阻相当于电源内阻，当运动到虚线位置时，两个半圆相当于并联的外电路，可画出如下图的等效电路图．R外＝R并＝0.25rI＝＝＝金属棒两端电势差相当于路端电压Uab＝IR外＝·143rBlv0.5.【答案】D【解析】离导线越近，磁场越强，当线框从左向右接近导线的进程中，穿过线框的磁通量增大，当线框跨在导线上向右运动时，磁通量减小，当导线在线框正中央时，磁通量为零，从该位置向右，磁通量又增大，当线框分劝导线向右运动的进程中，磁通量又减小；故A、B、C错误，D正确．6.【答案】B【解析】据题意，从图示可以看出磁铁提供的穿过线圈原磁场的磁通量方向向下，由安培定那么可知线圈中感应电流激起的感应磁场方向向上，即两个磁场的方向相反，那么由楞次定律可知原磁场经过线圈的磁通量的大小在添加，应选项B正确．7.【答案】B【解析】在0－L进程：由楞次定律判别可知，感应电流的方向沿逆时针方向，为正值；感应电动势大小为E1＝BLv，感应电流大小为I1＝＝；在L－2L进程：由楞次定律判别可知，感应电流的方向沿逆时针方向，为正值；感应电动势大小为E2＝2BLv，感应电流大小为I2＝＝；在2L－3L进程：由楞次定律判别可知，感应电流的方向沿顺时针方向，为负值；感应电动势大小为E3＝3BLv，感应电流大小为I3＝－＝－.故B正确．8.【答案】C【解析】S接通瞬间，L中电流从0末尾增大，于是发生自感电动势，阻碍电流的添加．因此Q不会立刻正常发光，较P要晚些，所以B项错误．S断开瞬间，因L的自感作用，经过P、Q构成的回路的电流逐渐减小为0，经过P的电流方向从右向左，经过Q的电流方向与原来相反，因此，P、Q两只灯泡会一同渐渐熄灭．故C项正确，A、D项错误．9.【答案】A【解析】依据E＝可知牛顿/库仑是电场强度的单位，电荷量的单位的库仑，故A错，D正确；磁感应强度的单位是特斯拉简称特，故B正确；磁通量的单位是韦伯，故C正确；所以选A.10.【答案】A【解析】磁场的变化使空间发生感应电场．依据楞次定律得出如下图感应电场，又因小球带正电荷，电场力与小球速度同向，电场力对小球做正功，小球速度变大．A选项正确．11.【答案】D【解析】依据E＝n得，感应电动势与磁通量的变化率成正比．Φ－t图线的斜率表示磁通量的变化率，5 s～10 s内磁通量的变化率最小，那么发生的感应电动势最小．故D正确，A、B、C错误．应选D.12.【答案】D【解析】依据右手螺旋定那么可得，A中电流的磁场向里且逐渐增大，依据楞次定律可得，磁场增大，感应电流的磁场的方向向外，感应电流的方向为逆时针方向，线框A外的磁场的方向与线框A 内的磁场的方向相反，当线框A内的磁场增强时，线框B具有面积扩展的趋向，故D正确．13.【答案】B【解析】由增反减同，N向下运动，原磁通量添加，感应电流磁场方向与原磁场方向相反，由安培定那么知感应电流方向与图中箭头方向相反，由来拒去留，知磁铁与线圈相互排挤，故B正确．14.【答案】D【解析】线圈下落进程中，切割磁感线发生感应电流，在仰望图中，线圈中感应电流沿顺时针方向，故A 、B 错误；线圈作减速度逐渐减小的减速运动，直到重力与安培力大小相等时，速度到达最大值，线圈做匀速运动，所以mg ＝BIL ＝B ·2πr ＝v m ，所以可知最大速度只与磁感应强度有关，而磁感应强度大小与该点到磁极中心轴的距离成正比，所以半径越大，磁感应强度越小，那么最大速度越大，故C 错误，D 正确．15.【答案】D【解析】刚烧断细线时，磁铁只受重力，向下减速运动，铜管中发生感应电流，对磁铁的下落发生阻力，故磁铁速度增大，减速度减小，当阻力和重力相等时，磁铁减速度为零，速度到达最大，D 正确．16.【答案】AC【解析】上升进程中，导线框的减速度a 1＝随速度v 的减小而减小，选项A 正确；下降进程中，导线框的减速度a 2＝随速度v 的增大而减小，平均减速度a 1＞a 2，由x ＝0.5at 2可知上升的时间短，由P ＝知，上升时重力做功的平均功率大，选项B 错误；由于安培力做负功，导线框在下降进程的速度小于同一高度上升时的速度，对全程运用动能定理，上升进程中合力做的功大于下降进程中合力做的功，选项D 错误；在下降进程中的安培力小于同一高度上升时的安培力，上升进程克制安培力做的功多，选项C 正确．17.【答案】AC【解析】磁铁向右拔出螺线管中，依据楞次定律的扩展含义〝来拒去留〞，磁铁与小车相互排挤，小车在润滑水平面上受力向右运动，所以A 、C 正确，D 错误．电磁感应现象中满足能量守恒，由于小车动能添加，外力做的功转化为小车动能和螺线管中的内能，所以B 错误．18.【答案】ACD【解析】设导体棒运动时间为t 时，经过的位移为x ＝vt ，那么连入电路的导体棒的长度为：L ＝2x tan 2θ，那么回路的总电阻为：R 总＝R (2x tan 2θ＋)，那么电流与t 的关系式为：I ＝＝＝，式中各量均一定，那么I 为定值，故A 正确，B 错误；外力F 与安培力大小相等，那么F ＝BIL ＝BI ·2x ·tan 2θ，F 与x 成正比，故C 正确；运动x 时的功率为：P ＝I 2R 总＝I 2R (2x tan 2θ＋)，那么P 与x 成正比，故D 正确．19.【答案】BCD【解析】依据安培定那么可判别出，通电导线在M 区发生竖直向上的磁场，在N 区发生竖直向下的磁场．当导体棒匀速经过M 区时，由楞次定律可知导体棒遭到的安培力向左．当导体棒匀速经过N 区时，由楞次定律可知导体棒遭到的安培力也向左．选项B 正确．设导体棒的电阻为r ，轨道的宽度为L ，导体棒发生的感应电流为I ′，那么导体棒遭到的安培力F安＝BI ′L ＝B L ＝，在导体棒从左到右匀速经过M 区时，磁场由弱到强，所以FM 逐渐增大；在导体棒从左到右匀速经过N 区时，磁场由强到弱，所以FN 逐渐减小．选项C 、D 正确．20.【答案】BC【解析】假定是匀强磁场，穿过小环的磁通量不变，没有感应电流发生，机械能守恒，高度不变，那么环在左侧滚上的高度等于h .故A 错误，B 正确．假定是非匀强磁场，闭合小金属环中由于电磁感应发生涡流，机械能减小转化为内能，高度减小，那么环在左侧滚上的高度小于h .故C 正确，D 错误．应选BC.21.【答案】8000 B【解析】由法拉第电磁感应定律E ＝BLv 可知感应电动势为8 000 V ，B 端电势高．22.【答案】4×10－4 8×10－3 1.6【解析】线圈在匀强磁场中，现让磁感强度在0.05 s 内由0.1 T 平均地添加到0.5 T ．所以穿过线圈的磁通质变化量是：ΔΦ＝Φ2－Φ1＝(B 2－B 1)S ·sin 30°＝4×10－4Wb ；而磁通质变化率为：＝8×10－3Wb/s ；那么线圈中感应电动势大小为：E ＝N ＝1.6 V .23.【答案】EF【解析】A 选项中，线圈平面平行于磁感线，且在以OO ′为轴的转动进程中，线圈平面一直与磁感线平行，磁通量一直为零，故无感应电流发生．B 选项中，在线圈竖直向上运动进程中，线圈平面一直与磁感线平行，磁通量一直为零，故无感应电流发生．C 选项中，线圈平面与磁感线平行，与B 选项状况相反，故无感应电流发生．D 选项中，线圈转动进程中，B 与S 都不变，B 又一直垂直于S ，所以Φ＝BS 不变，故无感应电流发生．E 选项中，图示形状Φ＝0，转过90°时Φ＝BS ，所以穿过线圈的磁通量发作变化，发生感应电流．F选项中，螺线管内通入交流电，电流大小、方向都在变化，因此磁场强弱、方向也在变化，所以穿过线圈的磁通量发作变化，发生感应电流．24.【答案】BL2sinα12BL2sinα12BL2sinα【解析】公式Φ＝BS中S表示与磁场方向垂直的面积，所以当线框与磁场不垂直时，需求将线框投影到垂直磁场方向上，故穿过线圈上方的磁通量的大小为Φ1＝BL2sinα，穿过线圈下方的磁通量的大小为Φ2＝12BL2sinα，所以穿过线圈的磁场量为Φ＝Φ1－Φ2＝12BL2sinα.25.【答案】l2n【解析】磁通量的变化率为＝S＝l2依据法拉第电磁感应定律得t0时辰线圈中的感应电动势E＝n＝n l2再依据闭合电路欧姆定律得感应电流I＝n＝n.26.【答案】(1)如图：(2)①右①左【解析】(1)将电源、开关、滑动变阻器、小螺线管串联成一个回路，再将电流计与大螺线管串联成另一个回路，电路图如下图．(2)闭合开关，磁通量添加，指针向右偏转，将原线圈迅速拔出副线圈，磁通量添加，那么灵敏电流计的指针将右偏．原线圈拔出副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电阻增大，那么电流减小，穿过副线圈的磁通量减小，那么灵敏电流计指针向左偏．27.【答案】实物图连线如下图左偏【解析】电键闭合瞬间，电路中电流变大，穿过B中的磁通量增大，由题干可知指针向右偏转，因此可以得出电流增大，指针向右偏，电流变小，指针向左偏的结论．电键向C移动时，电路中电流变小，穿过B的磁通量减小，所以指针向左偏转．28.【答案】(1)3 m/s(2)F A＝0.24N(3)7.65 J【解析】(1)外电路总电阻R外＝2 Ω，由图象得5 s末的电流I1＝0.2 A，故I总＝3I1＝0.6 A，E＝I总(R外＋r)＝0.6×(2＋2) V＝2.4 V，由E＝BLv得v1＝＝＝3 m/s.(2)图象方程：I12＝0.02＋0.004t，得I1＝0.1A，I总＝3I1＝0.3 A.安培力F A＝BI总L＝0.24N.(3)图线与时间轴包围的〝面积〞为12(0.02＋0.04)×5＝0.15，故5 s内R1中发生的焦耳热Q1＝0.15×6 J＝0.9 J，电路中总电热Q总＝Q1＋Q2＋Q＝6Q1＝5.4 J，金属杆初始速度v0＝＝＝1.5m/s，由功用关系WF＋W A＝ΔE k得：WF＝ΔE k＋Q总＝12m(v t2－v02)＋Q总代入数据得WF＝12×1×(32－1.52×2)＋5.4 J＝7.65 J.29.【答案】环保型手电筒运用了电磁感应原理，外部有磁铁外部有线圈，摇动时，使磁铁相对线圈运动，发生感应电流，把机械能转换为电能，并有一电容器暂时贮存电能从而维持手电筒照明几分钟．【解析】。

电磁感应检测试题(含答案)

第四章电磁感应检测试题(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分。

在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。

全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。

)1．如图(四)－1所示的实验中，在一个足够大的磁铁的磁场中，如果AB沿水平方向运动速度的大小为v1，两磁极沿水平方向运动速度的大小为v2，则()图(四)－1A．当v1＝v2，且方向相同时，可以产生感应电流B．当v1＝v2，且方向相反时，可以产生感应电流C．当v1≠v2时，方向相同或相反都可以产生感应电流D．若v2＝0，v1的速度方向改为与磁感线的夹角为θ，且θ＜90°，可以产生感应电流解析：若v1＝v2，且方向相同，二者无相对运动，AB不切割磁感线，回路中无感应电流，A错；若v1＝v2，且方向相反，则AB切割磁感线，穿过回路的磁通量变大或变小，都有感应电流产生，B对；当v1≠v2时，无论方向相同或相反，二者都有相对运动，穿过回路的磁通量都会发生变化，有感应电流产生，C对；当v2＝0，v1与磁感线的夹角θ＜90°时，v1有垂直磁感线方向的分量，即AB仍在切割磁感线，穿过回路的磁通量发生变化，有感应电流产生，D对。

答案：B、C、D2.如图(四)－2所示，在两根平行长直导线M、N中，通以相同方向大小相等的电流，导线框abcd和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间匀速移动，在移动过程中，线框中感应电流()图(四)－2A．沿dcbad不变B．沿abcda不变C．由abcda变成dcbadD．由dcbad变成abcda解析：线框从图示位置向左移动到正中央过程中，向外的磁通量一直减小到零，随后是向里的磁通量从零开始增大，根据楞次定律，这两种变化情况所产生的感应电流的方向是一致的，都是dcbad。

答案：A3．在水平放置的光滑绝缘杆ab上，挂有一个金属环，该环套在一个通电螺线管的正中央部位，如图(四)－3所示，当滑动变阻器的滑动头向右移动的过程中，该环将()图(四)－3A．向左移动B．向右移动C．不动，但面积有扩大的趋势D．不动，但面积有缩小的趋势解析：滑动头向右移动，电阻变大，电流变小，穿过线圈的磁通量减小，所以线圈的面积缩小，阻碍磁通量的减小，又因为在正中央，金属环不动。

_电磁感应章节综合检测(附答案)

电磁感应章节综合检测（附答案）一、选择题(本题共14小题，共70分，在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．(·湖北武汉市部分学校)在验证楞次定律实验中，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．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，其中正确的是 ()【解析】对选项A ，由“来者拒之”，可判断出线圈中产生的感应电流的磁场上端为N 极，再由安培定则，可判断出感应电流的方向与图中标的方向相反，故选项A 错．同理可判断出B 错，C 、D 对．【答案】 CD2．(·江苏南通)如图所示，在磁感应强度为B 的匀强磁场中，有半径为r 的光滑半圆形导体框架，OC 为一能绕O 在框架上滑动的导体棒，OC 之间连一个电阻R ，导体框架与导体棒的电阻均不计，若要使OC 能以角速度ω匀速转动，则外力做功的功率是 ( ) A.B 2ω2r 4R B.B 2ω2r 42RC.B 2ω2r 44RD.B 2ω2r 48R【解析】匀速转动，P 外＝P 电＝E 2R ，又E ＝Br ·ωr 2，联立解得：P 外＝B 2ω2r 44R，故选项C 对．【答案】 C3．用相同导线绕制的边长为L 或2L 的四个闭合导体框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示．在每个线框进入磁场的过程中，M 、N 两点间的电压分别为U a 、U b 、U c 、U d .下列判断正确的是()A ．U a <U b <U c <U dB ．U a <U b <U d <U cC ．U a ＝U b <U c ＝U dD ．U b <U a <U d <U c【解析】由题知E a ＝E b ＝BL v ，E c ＝E d ＝2BL v ，由闭合电路欧姆定律和串联电路电压与电阻成正比可知U a ＝34BL v ，U b ＝56BL v ，U c ＝32BL v ，U d ＝43BL v ，故B 正确．【答案】 B4．如图所示的电路中，D 1和D 2是两个相同的小灯泡，L 是一个自感系数相当大的线圈，其阻值与R 相同．在开关S 接通和断开时，灯泡D 1和D 2亮暗的顺序是 ( )A ．接通时D 1先达最亮，断开时D 1后灭B ．接通时D 2先达最亮，断开时D 1后灭C ．接通时D 1先达最亮，断开时D 1先灭D ．接能时D 2先达最亮，断开时D 2先灭【解析】当开关S 接通时，D 1和D 2应该同时亮，但由于自感现象的存在，流过线圈的电流由零变大时，线圈上产生的自感电动势的方向是左边为正极，右边为负极，使通过线圈的电流从零开始慢慢增加，所以开始瞬时电流几乎全部从D 1通过，而该电流又将同时分路通过D 2和R ，所以D 1先达最亮，经过一段时间电路稳定后，D 1和D 2达到一样亮．当开关S 断开时，电源电流立即为零，因此D 2立刻熄灭，而对于D 1，由于通过线圈的电流突然减弱，线圈中产生自感电动势(右端为正极，左端为负极)，使线圈L 和D 1组成的闭合电路中有感应电流，所以D 1后灭．应选A.【答案】 A5．如图所示，竖直面内的虚线上方是一匀强磁场B ，从虚线下方竖直上抛一正方形线圈，线圈越过虚线进入磁场，最后又落回原处，运动过程中线圈平面保持在竖直平面内，不计空气阻力，则 ( )A ．上升过程克服磁场力做的功大于下降过程克服磁场力做的功B ．上升过程克服磁场力做的功等于下降过程克服磁场力做的功C ．上升过程克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率D ．上升过程克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力的平均功率【解析】线圈上升过程中，加速度较大且在减速，下降过程中，运动情况比较复杂，有加速、减速或匀速等，把上升过程看做反向的加速，可以比较在运动到同一位置时，线圈速度都比下降过程中相应的速度要大，可以得到结论：上升过程中克服安培力做功多；上升过程时间短，故正确选项为A 、C.【答案】 AC6．如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示位置匀速向右拉出匀强磁场．若第一次用0.3s 拉出，外力所做的功为W 1，通过导线横截面的电荷量为q 1；第二次用0.9s 拉出，外力所做的功为W 2，通过导线横截面的电荷量为q 2，则 ( )A ．W 1<W 2，q 1<q 2B ．W 1<W 2，q 1＝q 2C ．W 1>W 2，q 1＝q 2D ．W 1>W 2，q 1>q 2【解析】设线框长为L 1，宽为L 2，第一次拉出速度为v 1，第二次拉出速度为v 2，则v 1＝3v 2.匀速拉出磁场时，外力所做的功恰等于克服安培力所做的功，有W 1＝F 1L 1＝BI 1L 2L 1＝B 2L 22L 1v 1/R ，同理W 2＝B 2L 22L 1v 2/R ，故W 1>W 2；又由于线框两次拉出过程中，磁通量的变化量相等，即ΔΦ1＝ΔΦ2，由q ＝It ＝BL 2v Rt ＝BL 1L 2Rt t ＝BL 1L 2R ＝ΔΦR，得：q 1＝q 2，故正确答案为选项C. 【答案】 C7．如图所示，AOC 是光滑的金属导轨道，AO 沿竖直方向，OC 沿水平方向，PQ 是一根金属直杆如图所示立在导轨上，直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中Q 端始终在OC 上，P 端始终在AO 上，直到完全落在OC 上．空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，则在PQ 棒滑动的过程中，下列判断正确的是( )A ．感应电流的方向始终是由P →QB ．感应电流方向先是由P →Q ，再是由Q →PC ．PQ 受磁场力的方向垂直于棒向左D ．PQ 受磁场力的方向垂直于棒先向左，再向右【解析】棒PQ 在下滑的过程中，棒与AO 之间的夹角为α，棒长为L ，与导轨所围三角形POQ 的面积为S ＝12L 2sin αcos α＝14L 2sin2α，棒在下滑的过程中棒与AO 间的夹角α是由零逐渐增大到90°，由面积表达式可知，当α＝45°时，面积S 有最大值，而磁场是匀强磁场，故当PQ 在沿AO 下滑的过程中，棒与金属导轨所组成的回路中的磁通量是先增大后减小，那么回路中感应电流的磁场方向先与原磁场方向相反，是垂直于纸面向内，后与原磁场方向相同，是垂直于纸面向外，由安培定则可以确定感应电流的方向先是由P →Q ，再由Q →P ，再由左手定则可以确定棒受磁场力的方向垂直于棒先向左，后向右．【答案】 BD8．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)，磁场方向垂直于纸面朝里，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以速度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 的电荷量的大小依次为Q 1、Q 2、Q 3和Q 4，则( )A ．Q 1＝Q 2＝Q 3＝Q 4B ．Q 1＝Q 2＝2Q 3＝2Q 4C ．2Q 1＝2Q 2＝Q 3＝Q 4D ．Q 2≠Q 2＝Q 3≠Q 4【解析】由Q ＝I ·Δt ＝ΔΦΔtR Δt ＝ΔΦR ＝B ·ΔS R可知，在四种移动情况下变化的面积是相同的，则磁通量变化相同，跟导轨移动的速度无关，跟移动的时间也无关，所以A 选项正确．【答案】 A9．(·辽宁盘锦一模)如图所示，边长为L 的正方形导线框质量为m ，由距磁场H 高处自由下落，其下边ab 进入匀强磁场后，线圈开始做减速运动，直到其上边cd 刚刚穿出磁场时，速度减为ab 边进入磁场时的一半，磁场的宽度也为L ，则线框穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热为 ( )A ．2mgLB ．2mgL ＋mgHC ．2mgL ＋34mgHD ．2mgL ＋14mgH 【解析】设ab 刚进入磁场时的速度为v 1，cd 刚穿出磁场时的速度v 2＝v 12① 线框自开始进入磁场到完全穿出磁场共下落高度为2L .由题意得12m v 21＝mgH ② 12m v 21＋mg ·2L ＝12m v 22＋Q ③ 由①②③得Q ＝2mgL ＋34mgH .C 选项正确．【答案】 C10．(·武汉调研)如图所示，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x 轴上且长为2L ，高为L .纸面内一边长为L 的正方形导框沿x 轴正方向做匀速直线运动穿过磁场区域，在t ＝0时刻恰好位于图中所示的位置．以顺时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流—位移(I —x )关系的是 ()【解析】线框进入磁场的过程中，线框的右边做切割磁感线运动，产生感应电动势，从而在整个回路中产生感应电流，由于线框做匀速直线运动，且切割磁感线的有效长度不断增加，其感应电流的大小不断增加，由右手定则，可判定感应电流的方向是顺时针的；线框全部进入磁场后，线框的左边和右边同时切割磁感线，当x ≤32L 时，回路中的感应电流不断减小，由右手定则可判定感应电流的方向是顺时针；当32L <x <2L 时，回路中的感应电流不断增加，但感应电流的方向是逆时针．线框出磁场的过程，可依照同样方法分析．【答案】 A11．(2010·湖北部分重点中学联考)如图a 所示，在光滑水平面上用恒力F 拉质量为m 的单匝均匀正方形铜钱框，边长为a ，在1位置以速度v 0进入磁感应强度为B 的匀强磁场并开始计时t ＝0，若磁场的宽度为b (b >3a )，在3t 0时刻线框到达2位置速度又为v 0并开始离开匀强磁场．此过程中v －t 图象如图b 所示，则()A ．t ＝0时，线框右侧边MN 的两端电压为Ba v 0B ．在t 0时刻线框的速度为v 0－Ft 0mC ．线框完全离开磁场的瞬间位置3的速度一定比t 0时刻线框的速度大D ．线框从1位置进入磁场到完全离开磁场位置3过程中线框中产生的电热为2Fb【解析】 t ＝0时，线框右侧边MN 的两端电压为外电压，为34Ba v 0，A 项错误；从t 0时刻至3t 0时刻线框做匀加速运动，加速度为F m ，故在t 0时刻的速度为v 0－2at 0＝v 0－2Ft 0m，B 项错误；因为t ＝0时刻和t ＝3t 0时刻线框的速度相等，进入磁场和穿出磁场的过程中受力情况相同，故在位置3时的速度与t 0时刻的速度相等，C 项错误；线框在位置1和位置3时的速度相等，根据动能定理，外力做的功等于克服安培力做的功，即有Fb ＝Q ，所以线框穿过磁场的整个过程中，产生的电热为2Fb ，D 项正确．【答案】 D12．(·浙江杭州质检)超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起，同时通过周期性地变换磁极方向而获得的推进动力的新型交通工具．其推进原理可以简化为如图所示的模型：在水平面上相距L 的两根平行直导轨间，有竖直方向等距离分布的匀强磁场B 1和B 2，且B 1＝B 2＝B ，每个磁场的宽度都是L ，相间排列，所有这些磁场都以相同的速度向右匀速运动，这时跨在两导轨间的长为L ，宽为L 的金属框abcd (悬浮在导轨上方)在磁场力作用下也将会向右运动．设金属的总电阻为R ，运动中所受到的阻力恒为F f ，金属框的最大速度为v m ，则磁场向右匀速运动的速度v 可表示为( )A ．v ＝(B 2L 2v m －F f R )/(B 2L 2)B ．v ＝(4B 2L 2v m ＋F f R )/(4B 2L 2)C ．v ＝(4B 2L 2v m －F f R )/(4B 2L 2)D ．v ＝(2B 2L 2v m ＋F f R )/(2B 2L 2)【解析】导体棒ad 和bc 各以相对磁场的速度(v －v m )切割磁感线运动，由右手定则可知回路中产生的电流方向为abcda ，回路中产生的电动势为E ＝2BL (v －v m )，回路中电流为：I ＝2BL (v －v m )/R ，由于左右两边ad 和bc 均受到安培力，则合安培力F 合＝2×BLI ＝4B 2L 2(v －v m )/R ，依题意金属框达到最大速度时受到的阻力与安培力平衡，则F f ＝F 合，解得磁场向右匀速运动的速度v ＝(4B 2L 2v m ＋F f R )/(4B 2L 2)，B 对．【答案】 B13．(·北京西城区抽样测试)实验室经常使用的电流表是磁电式仪表．这种电流表的构造如图甲所示．蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布的．当线圈通以如图乙所示的电流，下列说法正确的是 ()A ．线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行B ．线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，阻碍线圈转动C ．当线圈转到如图乙所示的位置，b 端受到的安培力方向向上D ．当线圈转到如图乙所示的位置，安培力的作用使线圈沿顺时针方向转动【解析】考查电流表的工作原理．由辐向分布的磁场可知，线圈转到任何位置，它的平面都跟磁感线平行，A 正确；通过线圈中的电流在磁场作用下产生的安培力的力矩与螺旋弹簧的扭动力矩平衡时，指针静止，B 正确；当线圈转动到图乙所示的位置时，根据左手定则，b 端受到的安培力方向向下，C 错误；使线圈沿顺时针方向转动，D 正确．【答案】 ABD14．(·北京海淀区期末)如图所示，光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角，两轨道上端用一电阻R 相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上，质量为m 的金属杆ab ，以初速度v 0从轨道底端向上滑行，滑行到某一高度h 后又返回到底端．若运动过程中，金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好，且轨道与金属杆的电阻均忽略不计，则 ( )A ．整个过程中金属杆所受合外力的冲量大小为2m v 0B ．上滑到最高点的过程中克服安培力与重力所做功之和等于12m v 20C ．上滑到最高点的过程中电阻R 上产生的焦耳热等于12m v 20－mgh D ．金属杆两次通过斜面上的同一位置时电阻R 的热功率相同【解析】金属杆从轨道底端滑上斜面到又返回到出发点时，由于电阻R 上产生热量，故返回时速度小于v 0，故整个过程中金属杆所受合外力的冲量大小小于2m v 0，A 错误；上滑到最高点时动能转化为重力势能和电阻R 上产生的焦耳热(即克服安培力所做的功)，BC 正确；金属杆两次通过斜面上同一位置时的速度不同，电路的电流不同，故电阻的热功率不同，D 错误．【答案】BC二、计算题(本题共包括4小题，共50分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 15．截面积S＝0.2m2，匝数n＝100匝的线圈A，处在如图(甲)所示的磁场中，磁感应强度B随时间按图(乙)所示规律变化，方向垂直线圈平面，规定向外为正方向．电路中R1＝4Ω，R2＝6Ω，C＝30μF，线圈电阻不计．(1)闭合S稳定后，求通过R2的电流；(2)闭合S一段时间后再断开，则断开后通过R2的电荷量是多少？【解析】由于线圈A所在的磁场变化引起穿过线圈的磁通量发生变化，产生感应电动势．当S闭合后，就有电流通过R1、R2.(1)由图知B随时间按线性变化，变化率ΔBΔt＝0.2T/s.由法拉第电磁感应定律得E＝nΔBΔt S ＝4V.由楞次定律确定电流方向，在0～1s内，原磁场为负，即向里，大小在减小，故感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，因此由安培定则知线圈中的电流方向为顺时针方向．从电路角度来看，线圈就是电源，其内阻不计，R1和R2串联后构成外电路，C与R2并联，当电流恒定时，电容器支路中无电流．由闭合电路欧姆定律得流过R2的电流I＝ER1＋R2＝0.4A，方向向下．(2)S闭合后，将对C充电，充电结束后电容器支路断路，电容器两端的电势差等于R2两端的电压．因此，其充电量Q＝CU＝CR2R1＋R2E＝7.2×10－5C.S断开后，电容器通过R2放电，所以放电量为7.2×10－5C.【答案】(1)0.4A，方向向下(2)7.2×10－5C16．两根光滑的长直金属导轨MN、M′N′平行置于同一水平面内，导轨间距为l，电阻不计，M、M′处接有如图所示的电路，电路中各电阻的阻值均为R，电容器的电容为C.长度也为l、阻值同为R的金属棒ab垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中．ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab运动距离为s的过程中，整个回路中产生的焦耳热为Q.求：(1)ab运动速度v的大小；(2)电容器所带的电荷量q.【解析】本题是电磁感应中的电路问题，ab切割磁感线产生感应电动势为电源．电动势可由E＝BL v计算．其中v为所求，再结合闭合(或部分)电路欧姆定律、焦耳定律，电容器及运动学知识列方程可解得．(1)设ab上产生的感应电动势为E，回路中的电流为I，ab运动距离s所用时间为t，三个电阻R与电源串联，总电阻为4R，则E＝Bl v由闭合电路欧姆定律有I＝E4Rt ＝s v由焦耳定律有Q ＝I 2(4R )t由上述方程得v ＝4QR B 2l 2s(2)设电容器两极板间的电势差为U ，则有U ＝IR电容器所带电荷量q ＝CU解得q ＝CQR Bls【答案】 (1)4QR B 2l 2s (2)CQR Bls17．日本专家研究调查得出了一个惊人的结论，东京高速道路所形成的振动可产生4GW 以上的电力，这一数值相当于供给东京23个区的家庭用电的4成．如图甲所示是某人设计的一种振动发电装置，它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r ＝0.1m 、匝数为n ＝20的线圈，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图如图乙所示)．在线圈所在位置磁感应强度B 的大小均为0.2T ，线圈的电阻为1.5Ω，它的引出线接有质量为0.01kg 、电阻为0.5Ω的金属棒MN ，MN 置于倾角为30°的光滑导轨上，导轨宽度为0.25m.外力推动线圈框架的P 端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过MN .当线圈向右的位移x 随时间t 变化的规律如图丙所示时(x 取向右为正)，g ＝10m/s 2.求：(1)若MN 固定不动，流过它的电流大小和方向？(2)若MN 可自由滑动，至少要加多大的匀强磁场B ′才能使MN 保持静止，请在图丁中画出磁感应强度B ′随时间变化的图象．【解析】 (1)由图丙知线圈运动速度：v ＝ x t＝0.8m/s 线圈向右运动时切割磁感线，且各处磁场方向与组成线圈的导线垂直，线圈产生电动势： E ＝nBL v ＝2πrnB v流过MN 电流：I ＝E R 外＋r 内联立以上三式并代入数据得：I ＝2πrnB v R 外＋r 内＝1A 流过MN 的电流方向从M 到N .当线圈向左运动时，电流大小不变，流过MN 的电流方向从N 到M .(2)如图所示MN 受重力、斜面支持力和安培力作用处于静止状态，要使外加磁场B ′最小，即安培力最小，当流过MN 的电流从M 到N 时，由左手定则知磁场方向垂直轨道平面向下．mg sin30°＝B ′ILB ′＝mg sin30°IL＝0.2T 当流过MN 的电流从N 到M 时，要使MN 静止，B ′的方向相反，即垂直轨道平面向上，以此方向为正方向，则磁感应强度B ′随时间变化图象如图所示．【规律总结】本题涵盖力学中的位移图象、三力平衡，电磁学中的安培力、感应电动势、闭合电路欧姆定律、左手定则等问题．解本类综合题的关键是按照物理现象的因果关系及本质特征将其分解为若干个简单问题，再逐个解决．18．(·河南省示范性高中联考)如图所示，光滑斜面的倾角α＝30°，在斜面上放置一矩形线框abcd ，ab 边的边长l 1＝1m ，bc 边的边长l 2＝0.6m ，线框的质量m ＝1kg ，电阻R ＝0.1Ω，线框与绝缘细线相连，现用F ＝20N的恒力通过定滑轮向下拉细线并带动线框移动(如图所示)，斜面上ef 线(ef ∥gh )的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B ＝0.5T ，如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间做匀速运动，ef 和gh 的距离s ＝18.6m ，取g ＝10m/s 2，求：(1)线框进入磁场前的加速度和线框进入磁场时做匀速运动的速度v ；(2)简要分析线框在整个过程中的运动情况并求出ab 边由静止开始到运动到gh 线处所用的时间t ；(3)ab 边运动到gh 线处的速度大小和在线框由静止开始到运动到gh 线的整个过程中产生的焦耳热．【解析】 (1)线框进入磁场前，线框仅受到细线的拉力F ，斜面的支持力和线框重力，设线框进入磁场前的加速度为a ，对线框由牛顿第二定律得F －mg sin α＝ma解得a ＝F －mg sin αm＝15m/s 2 因为线框进入磁场的最初一段时间做匀速运动所以线框abcd 受力平衡F ＝mg sin α＋F Aab 边进入磁场切割磁感线，产生的电动势E ＝Bl 1v形成的感应电流I ＝E R ＝Bl 1v R，受到的安培力F A ＝BIl 1 联立上述各式得F ＝mg sin α＋B 2l 21v R，代入数据解得v ＝6m/s (2)线框abcd 进入磁场前，做匀加速直线运动；进磁场的过程中，做匀速直线运动；进入磁场后到运动到gh 线处，也做匀加速直线运动．进磁场前线框的加速度大小为a ＝15m/s 2该阶段运动的时间为t 1＝v a ＝615s ＝0.4s 进磁场的过程中匀速运动的时间为t 2＝l 2v ＝0.66s ＝0.1s 线框完全进入磁场后其受力情况同进入磁场前，所以该阶段的加速度大小仍为a ＝15m/s 2s －l 2＝v t 3＋12at 23解得：t 3＝1.2s因此ab 边由静止开始运动到gh 线处所用的时间为t ＝t 1＋t 2＋t 3＝1.7s(3)线框的ab 边运动到gh 线处的速度v ′＝v ＋at 3＝6m/s ＋15×1.2m/s ＝24m/s整个运动过程中产生的焦耳热Q ＝F A l 2＝(F －mg sin α)l 2＝9J。

(完整版)电磁感应单元测试题(含详解答案)

第十二章电磁感应章末自测时间：90分钟满分：100分第Ⅰ卷选择题一、选择题(本题包括10小题，共40分，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不选的得0分)图11．如图1所示，金属杆ab、cd可以在光滑导轨PQ和RS上滑动，匀强磁场方向垂直纸面向里，当ab、cd分别以速度v1、v2滑动时，发现回路感生电流方向为逆时针方向，则v1和v2的大小、方向可能是()A．v1>v2，v1向右，v2向左B．v1>v2，v1和v2都向左C．v1＝v2，v1和v2都向右D．v1＝v2，v1和v2都向左解析：因回路abdc中产生逆时针方向的感生电流，由题意可知回路abdc的面积应增大，选项A、C、D错误，B正确．答案：B图22．(2009年河北唐山高三摸底)如图2所示，把一个闭合线圈放在蹄形磁铁两磁极之间(两磁极间磁场可视为匀强磁场)，蹄形磁铁和闭合线圈都可以绕OO′轴转动．当蹄形磁铁匀速转动时，线圈也开始转动，当线圈的转动稳定后，有()A．线圈与蹄形磁铁的转动方向相同B．线圈与蹄形磁铁的转动方向相反C．线圈中产生交流电D．线圈中产生为大小改变、方向不变的电流解析：本题考查法拉第电磁感应定律、楞次定律等考点．根据楞次定律的推广含义可知A正确、B错误；最终达到稳定状态时磁铁比线圈的转速大，则磁铁相对图3线圈中心轴做匀速圆周运动，所以产生的电流为交流电．答案：AC3．如图3所示，线圈M和线圈P绕在同一铁芯上．设两个线圈中的电流方向与图中所标的电流方向相同时为正．当M中通入下列哪种电流时，在线圈P中能产生正方向的恒定感应电流()解析：据楞次定律，P中产生正方向的恒定感应电流说明M中通入的电流是均匀变化的，且方向为正方向时应均匀减弱，故D正确．答案：D图44．(2008年重庆卷)如图4所示，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N及在水平方向运动趋势的正确判断是()A．N先小于mg后大于mg，运动趋势向左B．N先大于mg后小于mg，运动趋势向左C．N先小于mg后大于mg，运动趋势向右D．N先大于mg后小于mg，运动趋势向右解析：由题意可判断出在条形磁铁等高快速经过线圈时，穿过线圈的磁通量是先增加后减小，根据楞次定律可判断：在线圈中磁通量增大的过程中，线圈受指向右下方的安培力，在线圈中磁通量减小的过程中，线圈受指向右上方的安培力，故线圈受到的支持力先大于mg 后小于mg，而运动趋势总向右，D正确．答案：D5．如图5(a)所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同线圈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F N，则()图5A．t1时刻F N＞G B．t2时刻F N>GC．t3时刻F N<G D．t4时刻F N＝G3 / 8解析：t 1时刻，Q 中电流正在增大，穿过P 的磁通量增大，P 中产生与Q 方向相反的感应电流，反向电流相互排斥，所以F N >G ；t 2时刻Q 中电流稳定，P 中磁通量不变，没有感应电流，F N ＝G ；t 3时刻Q 中电流为零，P 中产生与Q 在t 3时刻前方向相同的感应电流，而Q 中没有电流，所以无相互作用，F N ＝G ；t 4时刻，P 中没有感应电流，F N ＝G.答案：AD6．用相同导线绕制的边长为L 或2L 的四个闭合导体线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图6所示．在每个线框进入磁场的过程中，M 、N 两点间的电压分别为U a 、U b 、U c 和U d .下列判断正确的是( )图6A ．U a <U b <U c <U dB ．U a <U b <U d <U cC ．U a ＝U b <U d ＝U cD ．U b <U a <U d <U c解析：线框进入磁场后切割磁感线，a 、b 产生的感应电动势是c 、d 电动势的一半．而不同的线框的电阻不同．设a 线框电阻为4r ，b 、c 、d 线框的电阻分别为6r 、8r 、6r .则U a＝BL v ·3r 4r ＝3BL v 4，U b ＝BL v ·5r 6r ＝5BL v 6，U c ＝B 2L v ·6r 8r ＝3BL v 2，U d ＝B 2L v ·4r 6r ＝4Bl v 3.所以B 正确．答案：B图77．(2009年安徽皖南八校联考)如图7所示，用一块金属板折成横截面为“”形的金属槽放置在磁感应强度为B 的匀强磁场中，并以速度v 1向右匀速运动，从槽口右侧射入的带电微粒的速度是v 2，如果微粒进入槽后恰能做匀速圆周运动，则微粒做匀速圆周运动的轨道半径r 和周期T 分别为( )A.v 1v 2g ，2πv 2gB.v 1v 2g ，2πv 1gC.v 1g ，2πv 1gD.v 1g ，2πv 2g 解析：金属板折成“”形的金属槽放在磁感应强度为B 的匀强磁场中，并以速度v 1向右匀速运动时，左板将切割磁感线，上、下两板间产生电势差，由右手定则可知上板为正，下板为负，E ＝U d ＝Bl v 1l＝B v 1，微粒做匀速圆周运动，则重力等于电场力，方向相反，故有m ＝qE g ＝qB v 1g ，向心力由洛伦兹力提供，所以q v 2B ＝m v 22r ，得r ＝m v 2qB ＝v 1v 2g ，周期T ＝2πr v 2＝2πv 1g，故B 项正确．答案：B8．超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起，同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力的新型交通工具．其推进原理可以简化为如图8所示的模型：在水平面上相距L 的两根平行直导轨间，有竖直方向等距离分布的匀强磁场B 1和B 2，且B 1＝B 2＝B ，每个磁场的宽度都是l ，相间排列，所有这些磁场都以相同的速度向右匀速运动，这时跨在两导轨间的长为L 、宽为l 的金属框abcd (悬浮在导轨上方)在磁场力作用下也将会向右运动．设金属框的总电阻为R ，运动中所受到的阻力恒为F f ，金属框的最大速度为v m ，则磁场向右匀速运动的速度v 可表示为( )图8A ．v ＝(B 2L 2v m －F f R )/B 2L 2B ．v ＝(4B 2L 2v m ＋F f R )/4B 2L 2C ．v ＝(4B 2L 2v m －F f R )/4B 2L 2D ．v ＝(2B 2L 2v m ＋F f R )/2B 2L 2解析：导体棒ad 和bc 各以相对磁场的速度(v －v m )切割磁感线运动．由右手定则可知回路中产生的电流方向为abcda ，回路中产生的电动势为E ＝2BL (v －v m )，回路中电流为I ＝2BL (v －v m )/R ，由于左右两边ad 和bc 均受到安培力，则合安培力为F 合＝2×BLI ＝4B 2L 2(v －v m )/R ，依题意金属框达到最大速度时受到的阻力与安培力平衡，则F f ＝F 合，解得磁场向右匀速运动的速度v ＝(4B 2L 2v m ＋F f R )/4B 2L 2，B 对．答案：B9．矩形导线框abcd 放在匀强磁场中，磁感线方向与线圈平面垂直，磁感应强度B 随时间变化的图象如图9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，线框中的感应电流(规定顺时针方向为正方向)、ab 边所受安培力(规定向上为正方向)随时间变化的图象分别为下图中的( )图9解析：在0～1 s 内，穿过线框中的磁通量为向里的减少，由楞次定律，感应电流的磁场垂直纸面向里．由安培定则，线框中感应电流的方向为顺时针方向. 由法拉第电磁感应定律，E =n ΔB ·S Δt ，E 一定，由I =E R，故I 一定，由左手定则，ab 边受的安培力向上．由于磁场变弱，故安培力变小．同理可判出在1～2 s 内，线框中感应电流的方向为顺时针方向，ab 边受的安培力为向下的变强.2～3 s 内，线框中感应电流的方向为逆时针方向，ab 边受的安培力为向上的变弱，因此选项AD 对．答案：AD10．如图10甲所示，用裸导体做成U 形框架abcd ，ad 与bc 相距L ＝0.2 m ，其平面与水平面成θ＝30°角．质量为m ＝1 kg 的导体棒PQ 与ad 、bc 接触良好，回路的总电阻为R ＝5 / 81 Ω.整个装置放在垂直于框架平面的变化磁场中，磁场的磁感应强度B 随时间t 的变化情况如图乙所示(设图甲中B 的方向为正方向)．t ＝0时，B 0＝10 T ，导体棒PQ 与cd 的距离x 0＝0.5 m ．若PQ 始终静止，关于PQ 与框架间的摩擦力大小在0～t 1＝0.2 s 时间内的变化情况，下面判断正确的是( )图10 A ．一直增大B ．一直减小C ．先减小后增大D ．先增大后减小解析：由图乙，ΔB Δt ＝B 0t 1＝50 T/s ，t ＝0时，回路所围面积S ＝Lx 0＝0.1 m 2，产生的感应电动势E ＝ΔB ·S Δt ＝5 V ，I ＝E R＝5 A ，安培力F ＝B 0IL ＝10 N ，方向沿斜面向上．而下滑力mg sin30°＝5 N ，小于安培力，故刚开始摩擦力沿斜面向下．随着安培力减小，沿斜面向下的摩擦力也减小，当安培力等于mg sin30°时，摩擦力为零．安培力再减小，摩擦力变为沿斜面向上且增大，故选项C 对．答案：C第Ⅱ卷非选择题二、填空与实验题(本题包括2小题，共12分．把答案填在相应的横线上或按题目要求作答)图1111．如图11所示，有一弯成θ角的光滑金属导轨POQ ，水平放置在磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直．有一金属棒MN 与导轨的OQ 边垂直放置，金属棒从O 点开始以加速度a 向右运动，求t 秒末时，棒与导轨所构成的回路中的感应电动势是________．解析：该题求的是t 秒末感应电动势的瞬时值，可利用公式E ＝B l v 求解．开始运动t 秒末时，金属棒切割磁感线的有效长度为L ＝OD tan θ＝12at 2tan θ. 根据运动学公式，这时金属棒切割磁感线的速度为v ＝at .由题知B 、L 、v 三者互相垂直，有E ＝BL v ＝12Ba 2t 3tan θ，即金属棒运动t 秒末时，棒与导轨所构成的回路中的感应电动势是E ＝12Ba 2t 3tan θ. 答案：12Ba 2t 3tan θ图1212．如图12所示，有一闭合的矩形导体框，框上M 、N 两点间连有一电压表，整个装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，且框面与磁场方向垂直．当整个装置以速度v 向右匀速平动时，M 、N 之间有无电势差？________(填“有”或“无”)，电压表的示数为________．解析：当矩形导线框向右平动切割磁感线时，AB 、CD 、MN 均产生感应电动势，其大小均为BL v ，根据右手定则可知，方向均向上．由于三个边切割产生的感应电动势大小相等，方向相同，相当于三个相同的电源并联，回路中没有电流，而电压表是由电流表改装而成的，当电压表中有电流通过时，其指针才会偏转．既然电压表中没有电流通过，其示数应为零．也就是说，M 、N 之间虽有电势差BL v ，但电压表示数为零．答案：有 0三、计算题(本题包括4小题，共48分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)图1313．如图13所示是一种测量通电线圈中磁场的磁感应强度B 的装置，把一个很小的测量线圈A 放在待测处，线圈与测量电荷量的冲击电流计G 串联，当用双刀双掷开关S 使螺线管的电流反向时，测量线圈中就产生感应电动势，从而引起电荷的迁移，由表G 测出电荷量Q ，就可以算出线圈所在处的磁感应强度B .已知测量线圈的匝数为N ，直径为d ，它和表G 串联电路的总电阻为R ，则被测出的磁感应强度B 为多大？解析：当双刀双掷开关S 使螺线管的电流反向时，测量线圈中就产生感应电动势，根据法拉第电磁感应定律可得：E ＝N ΔΦΔt ＝N 2Bπ(d 2)2Δt由欧姆定律和电流的定义得：I ＝E R ＝Q Δt ，即Q ＝E RΔt 联立可解得：B ＝2QR πNd 2. 答案：2QR πNd 27 / 8图1414．如图14所示，线圈内有理想边界的磁场，开始时磁场的磁感应强度为B 0.当磁场均匀增加时，有一带电微粒静止于平行板(两板水平放置)电容器中间，若线圈的匝数为n ，平行板电容器的板间距离为d ，粒子的质量为m ，带电荷量为q .(设线圈的面积为S)求：(1)开始时穿过线圈平面的磁通量的大小．(2)处于平行板电容器间的粒子的带电性质．(3)磁感应强度的变化率．解析：(1)Φ＝B 0S .(2)由楞次定律，可判出上板带正电，故推出粒子应带负电．(3)E ＝n ΔΦΔt ，ΔΦ＝ΔB ·S ， q ·E d ＝mg ，联立解得：ΔB Δt ＝mgd nqS. 答案：(1)B 0S (2)负电 (3)ΔB Δt ＝mgd nqS15．用密度为d 、电阻率为ρ、横截面积为A 的薄金属条制成边长为L 的闭合正方形框abb ′a ′.如图15所示，金属方框水平放在磁极的狭缝间，方框平面与磁场方向平行．图15设匀强磁场仅存在于相对磁极之间，其他地方的磁场忽略不计．可认为方框的aa ′边和bb ′边都处在磁极间，极间磁感应强度大小为B .方框从静止开始释放，其平面在下落过程中保持水平(不计空气阻力)．(1)求方框下落的最大速度v m (设磁场区域在竖直方向足够长)；(2)当方框下落的加速度为g 2时，求方框的发热功率P ； (3)已知方框下落时间为t 时，下落高度为h ，其速度为v t (v t <v m )．若在同一时间t 内，方框内产生的热与一恒定电流I 0在该框内产生的热相同，求恒定电流I 0的表达式．解析：(1)由题意可知，方框质量和电阻分别为：m ＝4LAd ；R ＝ρ4L A当方框所受安培力F ＝G 时，方框达到最大速度v m方框下落速度为v m 时，产生的感应电动势E ＝B ·2L ·v m感应电流I ＝B ·2L ·v m R ＝BA v m 2ρ安培力F ＝BI ·2L ＝B 2AL v m ρG ＝mg ＝4LAdg ，方向竖直向下由：B 2AL ρv m＝4LAdg 得：方框下落的最大速度v m ＝4ρd B 2g . (2)当方框加速度为g 2时，根据牛顿第二定律得： mg －BI ·2L ＝m g 2，得：I ＝mg 4BL ＝Adg B ，则方框的发热功率：P ＝I 2R ＝4ρALd 2g 2B 2. (3)在整个过程中，由能量守恒定律：mgh ＝12m v 2t ＋I 20Rt解得：I 0＝mRt (gh －12v 2t )将m 、R 代入上式，得：I 0＝A dρt (gh －12v 2t ).答案：(1)4ρd B 2g (2)4ρALd 2g 2B 2(3)I 0＝A dρt (gh －12v 2t )。

电磁感应单元测试题含详细答案

电磁感应单元测试题一选择题（每题6分，共54分）1 .在电磁感应现象中，下列说法正确的是（）A. 导体相对磁场运动，导体内一定会产生感应电流B. 导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流C. 闭合电路在磁场内作切割磁感线运动，电路内一定会产生感应电流D. 穿过闭合线圈的磁通量发生变化，电路中一定有感应电流。

2. 闭合线圈的匝数为n,每匝线圈面积为S,总电阻为R在过时间内穿过每匝线圈的磁通量变化为.弭」，则通过导线某一截面的电荷量为B.上RnS3. 如图所示，在光滑绝缘的水平桌面上放一弹性闭合导体环，在导体环轴线上方有一条形铁.当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断中正确的是（）A. 导体环有收缩趋势 B .导体环有扩张趋势C.导体环对桌面压力减小 D .导体环对桌面压力增大4. 闭合回路中的磁通量①随时间t变化的图像分别如①②③④所示，关于回路中产生的感应电动势的下列说法正确的是（）A、图①的回路中感应电动势恒定不变B、图②的回路中感应电动势变大C、图③的回路中O~t i时间内的感应电动势大于t|〜t2时间内的感应电动势D、图④的回路中感应电动势先变小再变大ntRA.□15.下图中所标的导体棒的长度为L,处于磁感应强度为B的匀强磁场中，棒运动的速度均BLv的是X X X X...v -BX *)30°XL -X X X XBA为V,产生的电动势为------------ *-B( )D6.如图所示，用导线做成的圆形线圈与一直导线构成以下几种位置组合，当减少直导线中电流时，下列说法正确的是灯正常发光的是（）A a 线圈中无感应电流产生B 、 b 线圈中将产生顺时针感应电流C c 线圈中将产生顺时针感应电流D 、d 线圈中可能有感应电流产生7•如图所示，A 、B 两灯相同，L 是带铁芯的电阻可不计的线圈，下列说法中正确的是（）A. 开关K 合上瞬间，A 、B 两灯同时亮起来B.K合上稳定后，A B同时亮着C. K 断开瞬间，A 、B 同时熄灭D. K 断开瞬间，B 立即熄灭，A 过一会儿再熄灭 &处在匀强磁场中的闭合金属环从曲面上 h 高处滚下，又沿曲面的另一侧上升到最大高度,设环的初速度为零，摩擦不计，曲面处在图 8所示的磁场中，则此过程中（A. 环滚上的高度小于 hB. 环滚上的高度等于 hC. 由于环在作切割磁感线运动，故环中有感应电流产生D. 环损失的机械能等于环产生的焦耳热 9.如下图所示的四个日光灯的接线图中, S i 为起动器，S 2为电键，L 为镇流器，能使日光A B、计算题（共66分）10 （ 20分）.如图，一个半径为 L 的半圆形硬导体从静止，匀强磁场的磁感应强度为 B ,回路电阻为量为m 电阻为r ,重力加速度为g ，其余电阻不计，（1）当半圆形硬导体ab 的速度为v 时（未达到最大速度），求ab 两端的电压; （2）求半圆形硬导体 ab 所能达到的最大速度11 （ 22分）.一半径为r 的圆形导线框内有一匀强磁场，磁场方向垂直于导线框所在平面，导线框的左端通过导线接一对水平放置的平行金属板, 两板间的距离为d , 磁场的磁感应强度 B 随时间t 均匀增大且关系式为： B= kt +B ）开始，在平行板内有一质量为m 的带电液滴静止于两板中间，该液滴可视为质点，重力加速度为g（1）求平行板两端的电压（2 ）求液滴的带电量及电图8ab 在竖直U 型框架上释放 R 半圆形硬导体 ab 的质B12 ( 24分).水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R= 1.5 Q ,轨道相距0.4m且所在处有竖直向下的匀强磁场，磁场随时间的变化关系如图2，金属棒ab横跨导轨两端，其电阻r =0.5 Q ,金属棒与电阻R相距1m,整个系统始终处于静止状态，求:(1 )当t = 0.1s时，通过金属棒ab的感应电流大小及方向;(2)当t = 0.3s时，金属棒ab受到的摩擦力大小及方向.柳铁一中第十六章电磁感应单元测试题参考答案1、3D 2、CAD解析:4. CD解析:充分利用楞次定律中“阻碍”的含义一一阻碍原磁通量的变化..■:①;某点的斜率表示①一t图象中，某两点连线的斜率表示该段时间内的该时刻的「:①~T.D 6、AC 7、ADB 磁通量不变，没有感应电流产生9、解析：日光灯电路的元器件的相关位置不能变，总电键与镇流器必须接在火线上，必须有电流通过灯管中的灯丝，但也可用电键手动代替起动器•故应选A、C选项.5、810、解答(1 )当半圆形硬导体ab的速度为v时，导体感应电动势E=2BLv回路感应电流I E一二2BLvR +r R +rab两端的电压U =IR /BLR VR + r(2)根据楞次定律可得导体ab受到的安培力F方向竖直向上，当F=mg时，导体ab达到的最大速度v m导体感应电动势= 2BLV m回路感应电流E 二2BLv m Rr R r导体ab受到的安培力2 22BLv m 4B L v mF = B2LI = 2BL m mR + r R + r11、解答Bt + B _ B(1)U =E 0二r 2=k 二r 2，上端为正极，下端为负极(2) 由于带电液滴处于静止状态，故带电液滴受力平衡，12、解答(1) 0〜0.2s 内，由于整个回路磁通量增加，由楞次定律可以得感应电流方向为从△① 0 1 x01由法拉第电磁感应定律E二 --- .—— -0.2V 加 0.2、E 0.2 感应电流I0.1AR + r 1.5+0.5(2) 0.2〜0.3s 时，由于整个回路磁通量增加，由楞次定律可以得感应电流方向为从△① (0 2—0 1)汉04汉 1由法拉第电磁感应定律E = =(. 0)1 . 5E 04感应电流I0.2A当F =mg 时，即 2、24B L V mR r解得导体ab 达到的最大速度v mmg(R r) 4B 2L 2U"r 2，解得: mgdq 二，带负电R + r 1.5+0.5金属棒ab受到的安培力F = BLI =0.2 0.4 0.2 =0.016N,方向水平向左由于金属棒受力平衡，可得金属棒ab受到的摩擦力f = F = 0.016N,方向水平向右。

(必考题)高中物理选修二第二章《电磁感应》检测题(含答案解析)(4)

一、选择题1．(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2．(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=1:13．(0分)[ID：128547]法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。

铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触。

圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中。

圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是（）A．无论圆盘怎样转动，流过电阻R的电流均为零B．若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍4．(0分)[ID：128544]如图所示，在平行于水平地面的有理想边界的匀强磁场上方，有三个大小相同的正方形线框，线框平面与磁场方向垂直。

三个线框是用相同的金属材料制成的，A线框有一个缺口，B、C线相都闭合，但B线框导线的横截面积比C线框大。

现将三个线框从同一高度由静止开始问时释放，下列关于它们落地时间的说法正确的是（）A．A线框最先落地，B、C整个过程中产生的焦耳热相等B．C线框在B线框之后落地C．B线框在C线框之后落地D．B线框和C线框在A线框之后同时落地5．(0分)[ID：128533]某电磁弹射装置的简化模型如图所示，线圈固定在水平放置的光滑绝缘杆上，将金属环放在线圈左侧。

电磁感应精典题型(含答案)

电磁感应精典题型（含答案）1．在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场，区域Ⅰ的磁场方向垂直斜面向上，区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，t1时刻ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区，此时线框恰好以速度v1做匀速直线运动；t2时刻ab边下滑到JP与MN的中间位置，此时线框又恰好以速度v2做匀速直线运动．重力加速度为g，下列说法中正确的是()A．线框两次匀速直线运动的速度之比v1∶v2＝2∶1B．从t1到t2过程中，线框中通过的电流方向先是由a→d→c→b，然后是从a→b→c→dC．从t1到t2过程中，线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少量D．从t1到t2过程中，有3mg sin θL2＋m(v21－v22)2的机械能转化为电能2．如图所示，P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨，间距为L1，处在竖直向下、磁感应强度大小为B1的匀强磁场中．一导体杆ef垂直P、Q放在导轨上，在外力作用下向左做匀速直线运动．质量为m、每边电阻均为r、边长为L2的正方形金属框abcd置于竖直平面内，两顶点a、b通过细导线(重力不计)与导轨相连，磁感应强度大小为B2的匀强磁场垂直金属框向里，金属框恰好处于静止状态．不计其余电阻和细导线对a、b点的作用力．(1)判断流过dc边电流的方向．(2)通过ab边的电流I ab是多大？(3)导体杆ef的运动速度v是多大？3．如图甲所示，一端封闭的两条足够长的平行光滑导轨固定在水平面上，相距L，其中宽为L的abdc区域无磁场，cd右段区域存在匀强磁场，磁感应强度为B0，磁场方向垂直水平面向上；ab左段区域存在宽为L的均匀分布但随时间线性变化的磁场B，如图乙所示，磁场方向垂直水平面向下．一质量为m的金属棒ab，在t＝0的时刻从边界ab开始以某速度向右匀速运动，经时间t0/3运动到cd处．设金属棒在回路中的电阻为R，导轨电阻不计．(1)求金属棒从边界ab运动到cd的过程中，回路中感应电流产生的焦耳热量Q；(2)经分析可知金属棒刚进入cd右段的磁场时做减速运动，求金属棒在该区域克服安培力做的功W.4.半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面上，一长为r，质量为m且质量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨的中心O，装置的俯视图如图所示；整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下；，在内圆导轨的C点和外圆导轨的D点之间接有一阻值为R的电阻（图中未画出）。

高考物理专题电磁学知识点之电磁感应经典测试题附答案解析

高考物理专题电磁学知识点之电磁感应经典测试题附答案解析一、选择题1．在图中，EF 、GH 为平行的金属导轨，其电阻不计，R 为电阻，C 为电容器，AB 为可在EF 和GH 上滑动的导体横杆．有匀强磁场垂直于导轨平面．若用I 1和I 2分别表示图中该处导线中的电流，则当横杆AB( )A ．匀速滑动时，I 1＝0，I 2＝0B ．匀速滑动时，I 1≠0，I 2≠0C ．加速滑动时，I 1＝0，I 2＝0D ．加速滑动时，I 1≠0，I 2≠02．两块水平放置的金属板间的距离为d ，用导线与一个n 匝线圈相连，线圈电阻为r ，线圈中有竖直方向的磁场，电阻R 与金属板连接，如图所示，两板间有一个质量为m 、电荷量＋q 的油滴恰好处于静止，则线圈中的磁感应强度B 的变化情况和磁通量的变化率分别是A ．磁感应强度B 竖直向上且正增强，tφ∆＝dmg nq B ．磁感应强度B 竖直向下且正增强，tφ∆＝dmg nq C ．磁感应强度B 竖直向上且正减弱，tφ∆＝()dmg R r nqR + D ．磁感应强度B 竖直向下且正减弱，tφ∆＝()dmgr R r nqR + 3．如图所示，用粗细均匀的铜导线制成半径为r 、电阻为4R 的圆环，PQ 为圆环的直径，在PQ 的左右两侧均存在垂直圆环所在平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B ，但方向相反，一根长为2r 、电阻为R 的金属棒MN 绕着圆心O 以角速度ω顺时针匀速转动，金属棒与圆环紧密接触。

下列说法正确的是（）A ．金属棒MN 两端的电压大小为2B r ωB ．金属棒MN 中的电流大小为22B r Rω C ．图示位置金属棒中电流方向为从N 到MD ．金属棒MN 转动一周的过程中，其电流方向不变4．如图所示，A 、B 两闭合圆形线圈用同样导线且均绕成100匝。

半径A B 2R R =，内有以B 线圈作为理想边界的匀强磁场。

若磁场均匀减小，则A 、B 环中感应电动势A B :E E 与产生的感应电流A B :I I 分别是（）A ．AB :2:1E E =；A B :1:2I I =B ．A B :2:1E E =；A B :1:1I I =C ．A B :1:1E E =；A B :2:1I I =D ．A B :1:1E E =；A B :1:2I I =5．如图所示的电路中，电源的电动势为E ，内阻为r ，电感L 的电阻不计，电阻R 的阻值大于灯泡D 的阻值，在0t =时刻闭合开关S ，经过一段时间后，在1t t =时刻断开S ，下列表示灯D 中的电流（规定电流方向A B →为正）随时间t 变化的图像中，正确的是（）A ．B ．C ．D ．6．如图所示，两块水平放置的金属板间距离为d ，用导线与一个n 匝线圈连接，线圈置于方向竖直向上的磁场B 中。

高中物理电磁感应经典题型精选(附有答案)

高中物理电磁感应经典题型精选*注意事项：1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写2、提前5分钟收取答题卡一、选择题1.如图所示，金属矩形线框abcd用细线悬挂在U形磁铁中央，磁铁可绕OO′轴缓慢转动（从上向下看是逆时针转动），则当磁铁转动时，从上往下看，线框abcd的运动情况是（）A．顺时针转动 B．逆时针转动 C．向外平动D．向里平动2.(多选）下列说法正确的是( )A．电容的定义式表明：电容C与电量Q成正比，与电压U成反比B．负电荷在电场中电势越高的地方具有的电势能越多C．电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关D．用硅钢片做变压器铁芯是为减小涡流3.右图为日光灯的结构示意图，若按图示的电路连接，关于日光灯发光的情况，下列说法正确的是A．S1接通，S2、S3断开，日光灯就能正常发光B．S1 、S2接通，S3断开，日光灯就能正常发光C．S3断开，接通S1、S2后，再断开S2，日光灯就能正常发光D．S1、S2、S3接通，日光灯就能正常发光4.如图所示，两匀强磁场的磁感应强度和大小相等、方向相反。

金属圆环的直径与两磁场的边界重合。

下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是（）A同时增大减小B. 同时减小增大C. 同时以相同的变化率增大和D. 同时以相同的变化率减小和5.如图所示，矩形闭合线圈abcd竖直放置，OO′是它的对称轴，通电直导线AB 与OO′平行，且AB、OO′所在平面与线圈平面垂直。

若要在线圈中产生abcda 方向的感应电流，可行的做法是A．AB中电流I逐渐增大B．AB中电流I先增大后减小C．AB正对OO′，逐渐靠近线圈D．线圈绕OO′轴逆时针转动90°（俯视）6. 如图所示，两相同灯泡A1、A2，A1与一理想二极管D连接，线圈L的直流电阻不计．下列说法正确的是（）A．闭合开关S后，A1会逐渐变亮B．闭合开关S稳定后，A1、A2亮度相同C．断开S的瞬间，A1会逐渐熄灭D．断开S的瞬间，a点的电势比b点低7.在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，E为电源，S为开关．关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是( )A．合上开关，a先亮，b后亮；断开开关，a、b同时熄灭B．合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a先熄灭，b后熄灭C．合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a、b同时熄灭D．合上开关，a、b同时亮；断开开关，b先熄灭，a后熄灭8.如图所示，虚线两侧的磁感应强度大小均为B，方向相反，电阻为R的导线弯成顶角为90°，半径为r的两个扇形组成的回路，O为圆心，整个回路可绕O 点转动。

电磁感应单元测试(解析版)

第4章电磁感应单元测试班级姓名学号分数_____【满分：100分时间：90分钟】第Ⅰ卷(选择题，共46分)一、单选择（每个3分共4×10=40分）1．在物理学发展中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用．下列叙述符合史实的是() A．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应说明了电和磁之间存在联系B．法拉第根据通电直导线的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说C．安培在实验中观察到，通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，出现了感应电流D．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反【答案】A【解析】奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电和磁之间存在联系，选项A正确；根据通电螺线管产生的磁场与条形磁铁的磁场相似性，安培提出了磁性是分子内环形电流产生的，即分子电流假说，选项B错误；法拉第探究磁产生电的问题，发现导线中电流“通、断”时导线附近的固定导线圈中出现感应电流而导线中通有恒定电流时导线圈中不产生感应电流，选项C错误；楞次定律指出感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，选项D错误．2．(2019·辽宁省本溪市高二上学期期末)如图所示为“跳环实验”的实验装置，将一个带较长铁芯的线圈L、开关S和直流电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环，闭合开关S的瞬间，套环立刻沿铁芯竖直跳起一定高度，待电路稳定又落下来。

某同学由此实验受到启发，设想在此实验的基础上进行改进，使套环跳起后不落下来，悬在线圈正上方，成为一个“磁悬浮环”，下列哪种方案可能实现他的设想()A．增大直流电源的电压B．选用匝数更多的线圈C．把直流电源换成交流电源D．选用质量较小的金属套环【答案】C【解析】：增大直流电源的电压，在套环中产生的感应电流更大，跳起更高，但还会掉下来，故A错误。

选用匝数更多的线圈，在套环中产生的感应电流更大，跳起更高，但还会掉下来，故B错误。

《常考题》高中物理选修二第二章《电磁感应》检测题(包含答案解析)

一、选择题1．(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2．(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3．(0分)[ID：128570]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．(0分)[ID：128568]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．(0分)[ID：128523]如图所示，一个边长为a、电阻为R的等边三角形线框，在外力作用下，以速度v匀速穿过宽均为a的两个匀强磁场。

这两个磁场的磁感应强度大小均为B，方向相反。

线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直。

电磁感应——单元测试题(含答案)

电磁感应强化训练一、选择题1、关于电磁感应现象，下列说法中正确的是 A ．只要有磁通量穿过电路，电路中就有感应电流B ．只要闭合电路在做切割磁感线运动，电路中就有感应电流C ．只要穿过闭合电路的磁通量足够大，电路中就有感应电流D ．只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电流2、飞机在北半球的上空以速度v 水平飞行，飞机机身长为a ，翼展为b ；该空间地磁场磁感应强度的水平分量为B 1，竖直分量为B 2；驾驶员左侧机翼的端点用A 表示，右侧机翼的端点用B 表示，用E 表示飞机产生的感应电动势，则A .E =B 1vb ，且A 点电势低于B 点电势 B .E =B 1vb ，且A 点电势高于B 点电势C .E =B 2vb ，且A 点电势低于B 点电势D .E =B 2vb ，且A 点电势高于B 点电势3、下图中的四个图分别表示匀强磁场的磁感应强度B 、闭合电路中一部分直导线的运动速度v 和电路中产生的感应电流I 的相互关系，其中正确是 [ ]4、如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N 极朝下。

当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部）（）A .线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引B .线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥C .线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D .线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥 5、如图所示，矩形导线框从通电直导线EF 左侧运动到右侧的过程中，关于导线框中产生的感应电流的正确说法是 [ ]A ．感应电流方向是先沿abcd 方向流动，再沿adcb 方向流动B ．感应电流始终是沿abcd 方向流动C ．感应电流始终是沿adcb 方向流动D ．感应电流方向是先沿adcb 方向流动，然后沿abcd 方向流动，再沿adcb 方向流动 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。

电磁感应常考题型及解析

电磁感应经典题型及解析1．(多选)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 的左边有一如图所示的闭合电路，当PQ 在一外力的作用下运动时，MN 向右运动，则PQ 所做的运动可能是( )A ．向右加速运动B ．向左加速运动C ．向右减速运动D ．向左减速运动解析：选BC.MN 向右运动，说明MN 受到向右的安培力，因为ab 在MN 处的磁场垂直纸面向里――→左手定则MN 中的感应电流由M →N ――→安培定则L 1中感应电流的磁场方向向上――→楞次定律⎩⎪⎨⎪⎧L 2中磁场方向向上减弱L 2中磁场方向向下增强.若L 2中磁场方向向上减弱――→安培定则PQ 中电流为Q →P 且减小――→右手定则向右减速运动；若L 2中磁场方向向下增强――→安培定则PQ 中电流为P →Q 且增大――→右手定则向左加速运动．2.如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37°，宽度为0.5 m ，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1 Ω.一导体棒MN 垂直于导轨放置，质量为0.2 kg ，接入电路的电阻为1 Ω，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为0.8 T ．将导体棒MN 由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光，此后导体棒MN 的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6)( )A ．2.5 m/s 1 WB ．5 m/s 1 WC．7.5 m/s9 W D．15 m/s9 W解析：选B.小灯泡稳定发光说明棒做匀速直线运动．此时：F安＝B2l2vR总，对棒满足：mg sin θ－μmg cos θ－B2l2vR棒＋R灯＝0因为R灯＝R棒则：P灯＝P棒再依据功能关系：mg sin θ·v－μmg cos θ·v＝P灯＋P棒联立解得v＝5 m/s，P灯＝1 W，所以B项正确．3．(1)如图甲所示，两根足够长的平行导轨，间距L ＝0.3 m ，在导轨间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B 1＝0.5 T ．一根直金属杆MN 以v ＝2 m/s 的速度向右匀速运动，杆MN 始终与导轨垂直且接触良好．杆MN 的电阻r 1＝1 Ω，导轨的电阻可忽略．求杆MN 中产生的感应电动势E 1.(2)如图乙所示，一个匝数n ＝100的圆形线圈，面积S 1＝0.4 m 2，电阻r 2＝1 Ω.在线圈中存在面积S 2＝0.3 m 2垂直线圈平面(指向纸外)的匀强磁场区域，磁感应强度B 2随时间t 变化的关系如图丙所示．求圆形线圈中产生的感应电动势E 2.(3)有一个R ＝2 Ω的电阻，将其两端a 、b 分别与图甲中的导轨和图乙中的圆形线圈相连接，b 端接地．试判断以上两种情况中，哪种情况a 端的电势较高？求这种情况中a 端的电势φa .解析：(1)杆MN 做切割磁感线的运动，E 1＝B 1L v 产生的感应电动势E 1＝0.3 V .(2)穿过圆形线圈的磁通量发生变化，E 2＝n ΔB 2Δt S 2 产生的感应电动势E 2＝4.5 V .(3)当电阻R 与题图甲中的导轨相连接时，a 端的电势较高通过电阻R 的电流I ＝E 1R ＋r 1电阻R 两端的电势差φa －φb ＝IR a 端的电势φa ＝IR ＝0.2 V .答案：(1)0.3 V (2)4.5 V (3)与图甲中的导轨相连接a 端电势高 φa ＝0.2 V4.[2016·全国卷Ⅱ] 如图1-所示，水平面(纸面)内间距为l 的平行金属导轨间接一电阻，质量为m 、长度为l 的金属杆置于导轨上．t ＝0时，金属杆在水平向右、大小为F 的恒定拉力作用下由静止开始运动．t 0时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动．杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为μ.重力加速度大小为g .求：(1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小； (2)电阻的阻值．图1-24．[答案] (1)Blt 0⎝⎛⎭⎫F m －μg (2)B 2l 2t 0m[解析] (1)设金属杆进入磁场前的加速度大小为a ，由牛顿第二定律得 ma ＝F －μmg ①设金属杆到达磁场左边界时的速度为v ，由运动学公式有v ＝at 0 ②当金属杆以速度v 在磁场中运动时，由法拉第电磁感应定律，杆中的电动势为 E ＝Bl v ③ 联立①②③式可得 E ＝Blt 0⎝⎛⎭⎫Fm －μg ④ (2)设金属杆在磁场区域中匀速运动时，金属杆中的电流为I ，根据欧姆定律 I ＝ER⑤ 式中R 为电阻的阻值．金属杆所受的安培力为 f ＝BIl ⑥因金属杆做匀速运动，由牛顿运动定律得 F －μmg －f ＝0 ⑦联立④⑤⑥⑦式得 R ＝B 2l 2t 0m⑧5．(2017·北京东城期末)如图所示，两根足够长平行金属导轨MN 、PQ 固定在倾角θ＝37°的绝缘斜面上，顶部接有一阻值R ＝3 Ω的定值电阻，下端开口，轨道间距L ＝1 m ．整个装置处于磁感应强度B ＝2 T 的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上．质量m ＝1 kg 的金属棒ab 置于导轨上，ab 在导轨之间的电阻r ＝1 Ω，电路中其余电阻不计．金属棒ab 由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好．不计空气阻力影响．已知金属棒ab 与导轨间动摩擦因数μ＝0.5，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，取g ＝10 m/s 2.(1)求金属棒ab 沿导轨向下运动的最大速度v m ；(2)求金属棒ab 沿导轨向下运动过程中，电阻R 上的最大电功率P R ； (3)若从金属棒ab 开始运动至达到最大速度过程中，电阻R 上产生的焦耳热总共为1.5 J ，求流过电阻R 的总电荷量q .解析：(1)金属棒由静止释放后，沿斜面做变加速运动，加速度不断减小，当加速度为零时有最大速度v m .由牛顿第二定律得mg sin θ－μmg cos θ－F 安＝0 F 安＝BIL ，I ＝BL v mR ＋r，解得v m ＝2.0 m/s (2)金属棒以最大速度v m 匀速运动时，电阻R 上的电功率最大，此时P R ＝I 2R ，解得P R ＝3 W(3)设金属棒从开始运动至达到最大速度过程中，沿导轨下滑距离为x ，由能量守恒定律得mgx sin θ＝μmgx cos θ＋Q R ＋Q r ＋12m v 2m根据焦耳定律Q RQ r ＝Rr，解得x＝2.0 m根据q＝IΔt，I＝E R＋rE＝ΔΦΔt＝BLxΔt，解得q＝1.0 C答案：(1)2 m/s(2)3 W(3)1.0 C5．(2017·四川资阳诊断)如图所示，无限长金属导轨EF、PQ固定在倾角为θ＝53°的光滑绝缘斜面上，轨道间距L＝1 m，底部接入一阻值为R＝0.4 Ω的定值电阻，上端开口．垂直斜面向上的匀强磁场的磁感应强度B＝2 T．一质量为m ＝0.5 kg的金属棒ab与导轨接触良好，ab与导轨间的动摩擦因数μ＝0.2，ab连入导轨间的电阻r＝0.1 Ω，电路中其余电阻不计．现用一质量为M＝2.86 kg的物体通过一不可伸长的轻质细绳绕过光滑的定滑轮与ab相连．由静止释放M，当M下落高度h＝2.0 m时，ab开始匀速运动(运动中ab始终垂直导轨，并接触良好)．不计空气阻力，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，取g＝10 m/s2.求：(1)ab棒沿斜面向上运动的最大速度v m；(2)ab棒从开始运动到匀速运动的这段时间内电阻R上产生的焦耳热Q R和流过电阻R的总电荷量q.解析：(1)由题意知，由静止释放M后，ab棒在绳拉力T、重力mg、安培力F和导轨支持力N及摩擦力f共同作用下沿导轨向上做加速度逐渐减小的加速运动直至匀速运动，当达到最大速度时，由平衡条件有T－mg sin θ－F－f＝0N－mg cos θ＝0，T＝Mg又f＝μNab棒所受的安培力F＝BIL回路中的感应电流I＝BL v mR＋r联立以上各式，代入数据解得最大速度v m＝3.0 m/s(2)由能量守恒定律知，系统的总能量守恒，即系统减少的重力势能等于系统增加的动能、焦耳热及由于摩擦产生的内能之和，有Mgh－mgh sin θ＝12(M＋m)v2m＋Q＋fh电阻R产生的焦耳热Q R＝RR＋rQ根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律有流过电阻R的总电荷量q＝IΔt电流的平均值I＝E R＋r感应电动势的平均值E＝ΔΦΔt磁通量的变化量ΔΦ＝B·(Lh)联立以上各式，代入数据解得Q R＝26.30 J，q＝8 C.答案：(1)3.0 m/s(2)26.30 J8 C6. 如图所示，N＝50匝的矩形线圈abcd，ab边长l1＝20 cm，ad边长l2＝25cm ，放在磁感应强度B ＝0.4 T 的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO ′轴以n ＝3 000 r/min 的转速匀速转动，线圈电阻r ＝1 Ω，外电路电阻R ＝9 Ω，t ＝0时线圈平面与磁感线平行，ab 边正转出纸外、cd 边转入纸里．求：(1)t ＝0时感应电流的方向； (2)感应电动势的瞬时值表达式； (3)线圈转一圈外力做的功；(4)从图示位置转过90°的过程中流过电阻R 的电荷量．解析：(1)根据右手定则，线圈感应电流方向为adcba . (2)线圈的角速度 ω＝2πn ＝100π rad/s图示位置的感应电动势最大，其大小为 E m ＝NBl 1l 2ω代入数据得E m ＝314 V 感应电动势的瞬时值表达式 e ＝E m cos ωt ＝314cos(100πt ) V . (3)电动势的有效值E ＝E m2线圈匀速转动的周期 T ＝2πω＝0.02 s线圈匀速转动一圈，外力做功大小等于电功的大小，即。

电磁感应单元测试题

电磁感应单元测试题（分值：100分时间：100分钟）一、选择题（本题有12小题，每小题4分，共48分。

在每小题给出的4个选项中，至少有一个选项正确，选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。

）1.对匝数一定的线圈，下列说法中正确的是（）A．线圈放在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大B．线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势一定就大C．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大D．线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大2.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．B．先，后C．D．先，后3、穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图示，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是（）A.0～2sB.2～4sC.4～5sD.5～10s4.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．只有乙和丁B．甲、乙、丁C．甲、乙、丙、丁D．只有乙5.如图所示，一条形磁铁从静止开始穿过采用双线绕成的闭合线圈，条形磁铁在此过程中做（）A．减速运动B．匀速运动C．自由落体运动D．非匀变速运动6电源、电键相连，如图所示．线圈上端与电源正极相连，闭合电键的瞬间，铝环向上跳起．若保持电键闭合，则（）A．铝环不断升高B．铝环停留在某一高度C．铝环跳起到某一高度后将回落D．如果电源的正、负极对调，观察到的现象不变7、如图所示，a、b是平行金属导轨，匀强磁场垂直导轨平面，c、d是分别串有电压表和电流表金属棒，它们与导轨接触良好，当c、d以相同速度向右运动时，下列正确的是（）A．两表均有读数B．两表均无读数C．电流表有读数，电压表无读数D．电流表无读数，电压表有读数8、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9．如图所示，Q为用毛皮摩擦过的橡胶圆盘.由于它的转动使金属环P中产生了如图所示的所感应电流，则Q盘的转动情况是（）A．顺时针加速转动B．逆时针加速转动C．顺时针减速转动D．逆时针减速转动10.如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。

电磁感应章节检测题

《电磁感应》自测题班级姓名成绩一、选择题（每题4分，共40分。

至少一个选项正确）1、关于感应电流，下列说法中正确的是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，螺线管内就一定有感应电流产生C ．线圈不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流D ．只要闭合电路的一部分导体作切割磁感线运动，电路中就一定有感应电流 2、下列关于自感现象的说法中，正确的是A ．自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象B ．线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反C ．线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关D ．加铁芯后线圈的自感系数比没有铁芯时要大3、闭合电路中产生的感应电动势大小，跟穿过这一闭合电路的下列哪个物理量成正比A ．磁通量B ．磁感应强度C ．磁通量的变化率D ．磁通量的变化量4、水平放置的金属框架cdef ，处于如图1所示的匀强磁场中，金属棒ab 置于光滑的框架上且接触良好，从某时刻开始磁感应强度均匀增加，现施加一外力使金属棒ab 保持静止，则金属棒ab 受到的安培力是A 、方向向右，且为恒力B 、方向向右，且为变力C 、方向向左，且为变力D 、方向向左，且为恒力5、如图2所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在匀强磁场中，将它从匀强磁场中匀速拉出，以下各种说法中正确的是图1A ．向左拉出和向右拉出时，环中感应电流方向相反B ．向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿顺时针方向C ．向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿逆时针方向D ．圆环拉出磁场过程中，环全部处在磁场中运动时，也有感应电流6、如图3(a)所示，一个由导体制成的矩形线圈，以恒定速度v 运动，从无磁场区域进入匀强磁场区域，然后出来。

若取逆时针方向为电流的正方向，那么在(b)图所示的图像中，能正确反映出回路中感应电流随时间变化的是图7、一闭合线圈，放在随时间均匀变化的磁场中，线圈平面和磁场方向垂直，若想使线圈中的感应电流增强一倍，下述方法可行的是A ．使线圈匝数增加一倍B ．使线圈面积增加一倍C ．使线圈匝数减少一半D ．使磁感应强度的变化率增大一倍8、如图4所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd ，沿纸面由位置Ⅰ（左）匀速运动到位置Ⅱ（右），则A ．导线框进入磁场时，感应电流方向为a →b →c →d →aB ．导线框离开磁场时，感应电流方向为a →d →c →b →aC ．导线框离开磁场时，受到的安培力水平向右D ．导线框进入磁场时，受到的安培力水平向左图3abcⅠ9、如图5所示是测定自感系数很大的线圈L 直流电阻的电路，L 两端并联一只电压表，用来测量自感线圈的直流电压，在测量完毕后，将电路拆除时应A 、先断开S 1B 、先断开S 2C 、先拆除电流表D 、先拆除电压表10、如图6所示，在光滑水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B 、方向相反的水平匀强磁场，PQ 为两个磁场的边界，磁场范围足够大。

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三、利用磁场产生电流的现象：
4.下列图中能产生感应电流的是[ ]
ω
v0
v0
A
B
C
S
v
D
E
F
三、利用磁场产生电流的现象：
5.如图所示的线圈，有一半面积在匀强磁场中，若使线圈中产生感应电流,下面办法中可行的是（）
A 将线框向左拉出磁场
a
B 以ab为轴转动，小于90 ° C 以ad边为轴转动，小于60 °d
特殊时期也是难得的人生大课，每个人身临其境，必然有所感悟。思考之余，与之相随的还有思想和精神方面的变化。
探讨的主要内容
复习检测
一、磁通量（Φ）：
1.如图所示，矩形线圈abcd水平放置在磁场内，磁场方向与水平方向成α角，回路面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，则通过线框的磁通量为______
特殊时期也是难得的人生大课，每个人身临其境，必然有所感悟。思考之余，与之相随的还有思想和精神方面的变化。
探讨的主要内容一、感生电动势二、动生电动势
三、法拉第电磁感应定律的应用
作业第一题
如图,有一匀强磁场B=1.0×10-3T，在垂直磁场的平面内,有一金属棒AO,绕平行于磁场的O轴顺时针转动,已知棒长L=0.20m，角速度ω=20rad/s，求：棒产生的感应电动势有多大？
四、感应电动势：
7.如图（甲）所示，螺线管匝数匝N=1500匝，横截面积 S=20cm2，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B—t图所示规律变化，
则R2的功率为多大？
四、感应电动势：
8.光滑金属导轨放置在匀强磁场中，金属杆ab与导轨接触良好，并由静止释放。已知：金属杆质量为m，长度为L，磁感应强度为B，导轨上联有电阻R，导轨其它各处的电阻可忽略，且导轨足够长、磁场足够大。问：金属杆最终可达到的速度多大？
R
a
× × L× ×m× ×
b
××× × × B×
×××
四、感应电动势：
9.如图甲所示，AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为L，导轨平面与水平面的夹角是q ，在整
个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁
感强度为B，在导轨的A、C端连接一个阻值为R的电阻．一根垂直于导轨放置的金属棒ab，质量为m，从静止开始沿导轨下滑，求ab棒的最大速度．(要求画出的ab棒受力图，已知 ab与导轨间的动摩擦因数μ ，导轨和金属棒的电阻都不计)
× ×
× ×
× ×b× ×
× ×
×××××
D 以bc边为轴转动，小于60 °
三、利用磁场产生电流的现象：
6.如图所示，导线框abcd与导线在同一平面内，直导线通有恒定电流I，当线框由左向右匀速通过直导线时，线框中感应电流的方向是：
A．先abcd，后dcba，再abcd； B．先abcd，后dcba； C．始终dcba； D．先dcba，后abcd，再dcba；
一、磁通量（Φ）：
2.如图所示，S1与S2分别是半径r1=0.1m和r2=0.18m 的同心圆环，磁感应强度为B=0.1T的匀强磁场方向与环面垂直，范围以S1为边界，则穿过环S1和 S2的磁通量分别为______.
二、磁通量变化：
3.如图所示，匀强磁场垂直于矩形线框abcd，磁场的
磁感应强度为B，矩形面积为S．现使矩形框以ab边为轴转动90°角，则在这个过程中，穿过线框的磁通量变化量的数值是 ____；现使矩形框以ab边为轴转动 180°角，则在这个过程中，穿过线框的磁通量变化量的数值是 ____。
495S
特殊时期也是难得的人生大课，每个人身临其境，必然有所感悟。思考之余，与之相随的还有思想和精神方面的变化。
(4)两次在R中产生热量之比?
例2：如图所示，竖直向上的匀强磁场，磁感应强度
B=0.5T，并且以△B/△t=0.1T/S在变化.水平轨道电阻不计，且不计摩擦阻力，宽d=0.5m的导轨上放一电阻 R0=0.1Ω的导体棒，并用水平线通过定滑轮吊着质量为 M=0.2kg的重物，轨道左端连接的电阻R=0.4Ω，图中的 L=0.8m，求至少经过多长时间才能吊起重物。
作业第二题
如图,水平面上有两根相距0.5m的足够长的光滑平行金属导轨
MN和PQ,它们的电阻不计,在M和P之间接有R=3.0Ω的定值电阻,
导体棒长ab=0.5m,其电阻为r=1.0Ω,与导轨接触良好.整个装
置处于方向竖直向下的匀强磁场中,B=0.4T.现使ab以v=10m／s
的速度向右做匀速运动.
(1)ab中的电流多大? ab两点间的电压多大?
(2)维持ab做匀速运动的外力多大?
M RB
a
N
rv
(3)ab向右运动1m的过程中,
P
b
Q
外力做的功是多少?电路中产生的热量是多少?
M RB
P
a
N
rv
b
Q
作业第三题
如图，将一条形磁铁插入某一闭合线圈，第一次用0.05s，第二次用0.1s。试求： (1)两次线圈中的平均感应电动势之比? (2)两次线圈中电流之比? (3)两次通过线圈电荷量之比?