高二物理电磁感应作业4
【高二物理试题精选】高二物理电磁感应练习题及答案
高二物理电磁感应练习题及答案
电磁感应练习(二)
一、单项选择
1、如图所示，导线框abcd与导线在同一平面内，直导线通恒定电流I，当线框由左向右匀速通过直导线时，线框中感应电流方向是（）
A、先abcd，后dcba，再abcd ；
B、先abcd，后dcba ；
C、始终沿dcba ；
D、先dcba ，后abcd ，再dcba 。
2、如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场。
若第一次用03s时间拉出，外力所做的功为W1，通过导线截面的电量为q1；第二次用时间拉出，外力所做的功为W2，通过导线截面的电量为q2，则（）
A B
C D
3、如图所示，平行金属导轨间距为d，一端跨接电阻为R，匀强磁场磁感强度为B，方向垂直平行导轨平面，一根长金属棒与导轨成θ角放置，棒与导轨的电阻不计，当棒沿垂直棒的方向以恒定速度v 在导轨上滑行时，通过电阻的电流是（）
A．Bdv/(Rsinθ) B．Bdv/R
C．Bdvsinθ/R D．Bdvcosθ/R
4、如图11－5所示，水平导轨的电阻忽略不计，金属棒ab和cd的电阻多别为Rab和Rcd，且Rab＞Rcd，处于匀强磁场中。
金属棒cd在力F的作用下向右匀速运动。
ab在外力作用下处于静止状态，下面说法正确的是 [ ]
A．Uab＞Ucd
B．Uab=Ucd。
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高二物理电磁感应专题训练及答案（全套）一、电磁感应现象的练习题一、选择题：1．闭合电路的一部分导线ab处于匀强磁场中，图1中各情况下导线都在纸面内运动，那么下列判断中正确的是[ ]A．都会产生感应电流B．都不会产生感应电流C．甲、乙不会产生感应电流，丙、丁会产生感应电流D．甲、丙会产生感应电流，乙、丁不会产生感应电流2．如图2所示，矩形线框abcd的一边ad恰与长直导线重合(互相绝缘)．现使线框绕不同的轴转动，能使框中产生感应电流的是[ ]A．绕ad边为轴转动B．绕oo′为轴转动C．绕bc边为轴转动D．绕ab边为轴转动3．关于产生感应电流的条件，以下说法中错误的是[ ]A．闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定会有感应电流B．闭合电路在磁场中作切割磁感线运动，闭合电路中一定会有感应电流C．穿过闭合电路的磁通为零的瞬间，闭合电路中一定不会产生感应电流D．无论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁感线条数发生了变化，闭合电路中一定会有感应电流4．垂直恒定的匀强磁场方向放置一个闭合圆线圈，能使线圈中产生感应电流的运动是[ ]A．线圈沿自身所在的平面匀速运动B．线圈沿自身所在的平面加速运动C．线圈绕任意一条直径匀速转动D．线圈绕任意一条直径变速转动5．一均匀扁平条形磁铁与一线圈共面，磁铁中心与圆心O重合(图3)．下列运动中能使线圈中产生感应电流的是[ ]A．N极向外、S极向里绕O点转动B．N极向里、S极向外，绕O点转动C．在线圈平面内磁铁绕O点顺时针向转动D．垂直线圈平面磁铁向纸外运动6．在图4的直角坐标系中，矩形线圈两对边中点分别在y轴和z轴上。
匀强磁场与y 轴平行。
线圈如何运动可产生感应电流[ ]A．绕x轴旋转B．绕y轴旋转C．绕z轴旋转D．向x轴正向平移7．如图5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．线圈中通以恒定的电流B．通电时，使变阻器的滑片P作匀速移动C．通电时，使变阻器的滑片P作加速移动D．将电键突然断开的瞬间8．如图6所示，一有限范围的匀强磁场宽度为d，若将一个边长为l的正方形导线框以速度v匀速地通过磁场区域，已知d＞l，则导线框中无感应电流的时间等于[ ]9．条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁中心线穿过圆环中心，如图7所示。
高二物理第4章第四节法拉第电磁感应定律练习题及答案解析
1．(兰州高二检测)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：选C.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．即磁通量的变化快慢与磁通量大小、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．2．穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒均匀地减少2 Wb；则()A．线圈中感应电动势每秒增加2 VB．线圈中感应电动势每秒减少2 VC．线圈中无感应电动势D．线圈中感应电动势大小不变答案：D3．一航天飞机下有一细金属杆；杆指向地心．若仅考虑地磁场的影响；则当航天飞机位于赤道上空()A．由东向西水平飞行时；金属杆中感应电动势的方向一定由上向下B．由西向东水平飞行时；金属杆中感应电动势的方向一定由上向下C．沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时；金属杆中感应电动势的方向一定由下向上D．沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时；金属杆中一定没有感应电动势解析：选AD.赤道上方的地磁场方向由南指向北；根据右手定则；飞机由东向西水平飞行时；下端电势高；故A对；B错．若飞机沿经线由南向北或由北向南水平飞行时；杆均不切割磁感线；杆中不会产生感应电动势；故C错；D正确．图4－4－104.如图4－4－10所示；在竖直向下的匀强磁场中；将一水平放置的金属棒ab以水平初速v0抛出；设在整个过程中棒的方向不变且不计空气阻力；则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是()A．越来越大B．越来越小C．保持不变D．无法判断解析：选C.金属棒水平抛出后；在垂直于磁场方向上的速不变；由E＝Bl v知；电动势也不变；故C正确．图4－4－115．如图4－4－11所示；将直径为d；电阻为R的闭合金属环从匀强磁场B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量．解析：(1)由已知条件得金属环的面积S＝π(错误!)2＝错误!磁通量的改变量ΔΦ＝BS＝错误!.(2)由法拉第电磁感应定律E＝错误!又因为I＝错误!；q＝错误!t所以q＝错误!＝错误!.答案：(1)错误! (2)错误!一、选择题1．一闭合线圈；放在随时间均匀变化的磁场中；线圈平面和磁场方向垂直；若想使线圈中感应电流增强一倍；下述哪些方法是可行的()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．使磁感应强的变化率增大一倍解析：选D.根据E＝n错误!＝n错误!S求电动势；要考虑到当n、S发生变化时导体的电阻也发生了变化．若匝数增加一倍；电阻也增加一倍；感应电流不变；故A错．同理C 错．若面积增加一倍；长为原来的2倍；因此电阻为原来的2倍；电流为原来的2倍；故B错．正确选项为D.2．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．流过导体横截面的电荷量解析：选AD.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＝错误!＝错误!；感应电流的大小不同；流过线圈横截面的电荷量q＝I·Δt＝错误!·Δt＝错误!；两次磁通量的变化量相同；电阻不变；所以q与磁铁插入线圈的快慢无关．选A、D.3．如图4－4－12甲所示；圆形线圈中串联了一个平行板电容器；圆形线圈中有磁场；磁感应强B随时间t按图乙所示正弦规律变化．以垂直纸面向里的磁场为正．关于电容器极板的带电情况；以下判断正确的是()图4－4－12A．第二个错误!内；上板带正电B．第二个错误!内；下板带正电C．第三个错误!内；上板带正电D．第三个错误!内；下板带正电解析：选BD.第二个错误!内；磁感应强向里减小(磁通量减小)；若有感应电流的话；感应电流的磁场向里；应是顺时针方向的电流；则电容器的下极板带正电．第三个错误!内；磁感应强向外增大；感应电流的磁场仍向里；电容器的下板电势高；所以下板带正电．图4－4－134. (高考课标全国卷)如图4－4－13所示；两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置；相对的端面之间有一缝隙；铁芯上绕导线并与电源连接；在缝隙中形成一匀强磁场．一铜质细直棒ab水平置于缝隙中；且与圆柱轴线等高、垂直．让铜棒从静止开始自由下落；铜棒下落距离为0.2R时铜棒中电动势大小为E1；下落距离为0.8R时电动势大小为E2.忽略涡流损耗和边缘效应．关于E1、E2的大小和铜棒离开磁场前两端的极性；下列判断正确的是()A．E1＞E2；a端为正B．E1＞E2；b端为正C．E1＜E2；a端为正D．E1＜E2；b端为正解析：选D.设下落距离为d；则铜棒在匀强磁场中切割磁感线的等效长l＝2R2－d2；铜棒做的是自由做落体运动；故v2＝2gd；v＝2gd；故有E＝Bl v＝B·2R2－d2·2gd＝2B2gd(R2－d2)；将d1＝0.8 R；代入后比较得E1＜E2；据安培定则知缝隙处的磁场方向水平向左；再由右手定则知b端等效为电源正极；电势高；选D.图4－4－145．(高考山东卷)如图4－4－14所示；空间存在两个磁场；磁感应强大小均为B；方向相反且垂直纸面；MN、PQ为其边界；OO′为其对称轴．一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd；回路在纸面内以恒定速v0向右运动；当运动到关于OO′对称的位置时() A．穿过回路的磁通量为零B．回路中感应电动势大小为2Bl v0C．回路中感应电流的方向为顺时针方向D．回路中ab边与cd边所受安培力方向相同解析：选ABD.正方形闭合回路运动到关于OO′对称的位置时；穿过回路的合磁通量为零；A正确；由右手定则可判断ab边上的电流方向为由a到b；cd边上的电流方向为由c到d；所以回路中感应电流的方向为逆时针方向；C错误；由法拉第电磁感应定律可知回路中感应电动势大小为E感＝E ab＋E cd＝2Bl v0；B正确；由左手定则可判定出回路中ab边与cd边所受安培力方向相同；都是水平向左的；D正确．图4－4－156.(高考江苏物理卷)如图4－4－15所示；水平面内有一平行金属导轨；导轨光滑且电阻不计；匀强磁场与导轨平面垂直．阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置；且与导轨接触良好．t＝0时；将开关S由1掷到2.q、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速和加速．下列图象正确的是()图4－4－16解析：选D.导体棒做加速减小的加速运动；直至匀速．故q－t图象应如图甲所示；A 错；i－t图象应如图乙所示；B错；v－t图象应如图丙所示；C错．D对．图4－4－177.如图4－4－17所示；圆环a和b的半径之比R1∶R2＝2∶1；且是粗细相同；用同样材料的导线构成；连接两环的导线电阻不计；匀强磁场的磁感应强始终以恒定的变化率变化；那么；当只有a环置于磁场中与只有b环置于磁场中两种情况下；A、B两点的电势差之比为()A．1∶1 B．2∶1C．3∶1 D．4∶1解析：选B.设b环的面积为S；由题可知a环的面积为4S；若b环的电阻为R；则a 环的电阻为2R.当只有a环置于磁场中时；a环等效为内电路；b环等效为外电路；A、B两端的电压为路端电压；根据法拉第电磁感应定律E＝错误!＝错误!；U AB＝错误!＝错误!当只有b环置于磁场中时E′＝错误!＝错误!；U′AB＝错误!＝错误!＝错误!所以U AB∶U′AB＝2∶1.故选项B正确．图4－4－188．如图4－4－18所示；粗细均匀的、电阻为r的金属圆环；放在图示的匀强磁场中；磁感应强为B；圆环直径为l；长为l、电阻为r/2的金属棒ab放在圆环上；以v0向左运动；当ab棒运动到图示虚线位置时；金属棒两端的电势差为()A．0 B．Bl v0C.错误!D.错误!解析：选D.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；两个半圆金属环相当于并联；可画出如图所示的等效电路图．R外＝R并＝错误!；I＝错误!＝错误!＝错误!.金属棒两端电势差相当于路端电压U ab＝IR外＝错误!×错误!＝错误!Bl v0.图4－4－199.(成都高二检测)如图4－4－19所示；导线OA长为l；在匀强磁场中以角速ω沿图所示方向绕通过悬点O的竖直轴旋转；OA与竖直方向的夹角为θ.那么；OA导线中的感应电动势大小和O、A两点电势高低()A．Bl2ωO点高B．Bl2ωA点高C.错误!Bl2ωsin2θO点高D.错误!Bl2ωsin2θA点高解析：选D.OA切割磁感线的有效长等于圆半径；即：R＝l·sinθ；产生的电动势E＝错误! BR2ω＝错误!Bl2ωsin2θ；由右手定则判断知A点电势高；所以D正确．二、非选择题10．(南京高二检测)一个边长为a＝1 m的正方形线圈；总电阻为R＝2 Ω；当线圈以v ＝2 m/s的速通过磁感应强B＝0.5 T的匀强磁场区域时；线圈平面总保持与磁场垂直．若磁场的宽b＞1 m；如图4－4－20所示；求：图4－4－20(1)线圈进入磁场过程中感应电流的大小；(2)线圈在穿过整个磁场过程中释放的焦耳热．解析：(1)根据E＝Bl v；I＝错误!知I＝错误!＝错误!A＝0.5 A(2)线圈穿过磁场过程中；由于b＞1 m；故只在进入和穿出时有感应电流；故Q＝2I2Rt＝2I2R·错误!＝2×0.52×2×错误!J＝0.5 J.答案：(1)0.5 A(2)0.5 J11．(通州市调研)如图4－4－21甲所示；水平放置的线圈匝数n＝200匝；直径d1＝40 cm；电阻r＝2 Ω；线圈与阻值R＝6 Ω的电阻相连．在线圈的中心有一个直径d2＝20 cm 的有界匀强磁场；磁感应强按图乙所示规律变化；规定垂直纸面向里的磁感应强方向为正方向．试求：图4－4－21(1)通过电阻R的电流方向；(2)电压表的示数；(3)若撤去原磁场；在图中虚线的右侧空间加磁感应强B＝0.5 T的匀强磁场；方向垂直纸面向里；试证明将线圈向左拉出磁场的过程中；通过电阻R上的电荷量为定值；并求出其值．解析：(1)电流方向从A流向B.(2)由E＝n错误!可得：E＝n错误!；E＝I(R＋r)；U＝IR解得：U＝1.5π V＝4.7 V.(3)设线圈拉出磁场经历时间ΔtE＝n错误!＝错误!；错误!＝错误!；电荷量q＝错误!Δt解得：q＝n错误!；与线圈运动的时间无关；即与运动的速无关．代入数据得：q＝0.5π C＝1.57 C.答案：(1)从A流向B(2)4.7 V(3)证明见解析 1.57 C图4－4－2212.如图4－4－22所示；一水平放置的平行导体框宽L＝0.5 m；接有R＝0.2 Ω的电阻；磁感应强B＝0.4 T的匀强磁场垂直导轨平面方向向下；现有一导体棒ab跨放在框架上；并能无摩擦地沿框架滑动；框架及导体棒ab电阻不计；当ab以v＝4.0 m/s的速向右匀速滑动时；试求：(1)导体棒ab上的感应电动势的大小及感应电流的方向；(2)要维持ab向右匀速运动；作用在ab上的水平外力为多少？方向怎样？(3)电阻R上产生的热功率多大？解析：(1)导体棒ab垂直切割磁感线；产生的电动势大小为E＝BL v＝0.4×0.5×4.0 V ＝0.8 V；由右手定则知感应电流的方向由b向a.(2)导体棒ab相当于电源；由闭合电路欧姆定律得回路电流I＝错误!＝错误!A＝4.0 A；导体棒ab所受的安培力F＝BIL＝0.4×0.5×4.0 N＝0.8 N；由左手定则知其方向水平向左．ab匀速运动；所以水平拉力F′＝F＝0.8 N；方向水平向右．(3)R上的热功率：P＝I2R＝4.02×0.2 W＝3.2 W.答案：(1)0.8 V由b向a(2)0.8 N水平向右(3)3.2 W。
高二物理电磁感应习题附答案
1、下列说法正确的是（）A 、只要导体相对磁场运动，导体中就一定会有感应电流产生B 、只要闭合电路在磁场中做切割磁感线运动以，就一定会产生感应电流C 、只要穿过闭合回路的磁通量不为零就一定会产生感应电流D 、只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，就一定会产生感应电流2、如图所示，O 1O 2是矩形导线框abcd 的对称轴，其左方有垂直于纸面向外的匀强磁场。
以下哪些情况下abcd 中有感应电流产生？方向如何？A.将abcd 向纸外平移B.将abcd 向右平移C.将abcd 以ab 为轴转动60°D.将abcd 以cd 为轴转动60°3、如图16-21所示，当磁铁运动时，流过电阻的电流是由A 经R 到B ，则磁铁可能是：A 、向下运动；B 、向下运动；C 、向左平移；D 、以上都不可能。
4、如图所示，有一电阻不计的光滑导体框架，水平放置在磁感应强度为B 的竖直向上的匀强磁场中，框架宽为l.框架上放一质量为m 、电阻为R 的导体棒.现用一水平恒力F 作用于棒上，使棒由静止开始运动，当棒的速度为零时，棒的加速度大小为_______；当棒的加速度为零时，速度为_______.5、如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B ，方向垂直纸面向里，长L 电阻R0的裸电阻丝cd 在宽L 的平行金属轨道上向右滑行，速度为v 。
已知R1=R2=R0，其余电阻忽略不计，求电键K 闭合与断开时，M 、N 两点的电势差UMN 。
图16-21ad bcO 1O 26、如图16-18，足够长的光滑平行金属导轨MN 、PQ 固定在一水平面上,两导轨间距L =0.2m ，电阻R ＝0.4Ω，电容C ＝2 mF ，导轨上停放一质量m =0.1kg 、电阻r =0.1Ω的金属杆CD ，导轨电阻可忽略不计，整个装置处于方向竖直向上 B =0.5T 的匀强磁场中。
现用一垂直金属杆CD 的外力F 沿水平方向拉杆，使之由静止开始向右运动。
高二物理电磁感应测试题及答案
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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。
高二物理第4章 电磁感应综合检测题及答案解析
(时间：90分钟；满分：100分)一、选择题(本题共12小题；每小题5分；共60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5分；选对但不全的得2分；有选错或不答的得0分)1．(惠阳高二检测)关于磁通量的概念；以下说法中正确的是()A．磁感应强越大；穿过闭合回路的磁通量也越大B．磁感应强越大；线圈面积越大；则磁通量也越大C．穿过线圈的磁通量为零；但磁感应强不一定为零D．磁通量发生变化；一定是磁场发生变化引起的解析：选C.穿过闭合回路的磁通量大小取决于磁感应强、回路所围面积以及两者夹角三个因素；所以只了解其中一个或两个因素无法确定磁通量的变化情况；A、B项错误；同样由磁通量的特点；也无法判断其中一个因素的情况；C项正确；D项错误．图4－92．如图4－9所示；若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ；则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)是()A．有顺时针方向的感应电流B．有逆时针方向的感应电流C．先逆时针后顺时针方向的感应电流D．无感应电流解析：选A.穿过线圈的磁通量包括磁体内和磁体外的一部分；合磁通量是向上的．当线圈突然缩小时合磁通量增加；原因是磁体外向下穿过线圈的磁通量减少．故由楞次定律判断；感应电流的方向为顺时针方向(从上往下看)．图4－103.如图4－10所示是电表中的指针和电磁阻器；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解析：选AD.1在2中转动产生感应电流；感应电流受到安培力作用阻碍1的转动；A、D对．图4－114．(高考广东卷)如图4－11所示；平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域；细金属棒PQ 沿导轨从MN处匀速运动到M′N′的过程中；棒上感应电动势E随时间t变化的图示；可能正确的是()图4－12解析：选A.由E＝Bl v可以直接判断选项A正确．图4－135.穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系；如图4－13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 s～4 sC．4 s～5 sD．5 s～10 s解析：选D.图象斜率越小；表明磁通量的变化率越小；感应电动势也就越小．图4－146. (高考江苏卷)如图4－14所示；固定的水平长直导线中通有电流I；矩形线框与导线在同一竖直平面内；且一边与导线平行．线框由静止释放；在下落过程中() A．穿过线框的磁通量保持不变B．线框中感应电流方向保持不变C．线框所受安培力的合力为零D．线框的机械能不断增大解析：选B.直线电流的磁场离导线越远；磁感线越稀；故线圈在下落过程中磁通量一直减小；A错；由于上、下两边电流相等；上边磁场较强；线框所受合力不为零；C错；由于电磁感应；一部分机械能转化为电能；机械能减小；D错．故B对．7．(高考江苏卷)一矩形线框置于匀强磁场中；线框平面与磁场方向垂直．先保持线框的面积不变；将磁感应强在1 s时间内均匀地增大到原来的两倍．接着保持增大后的磁感应强不变；在1 s时间内；再将线框的面积均匀地减小到原来的一半．先后两个过程中；线框中感应电动势的比值为()A.错误! B．1C．2 D．4解析：选B.在相同时间内；两个过程中磁通量的变化量相同；由法拉第电磁感应定律E＝错误!可以判断感应电动势的大小也相同；即两次感应电动势的比值为1；选项B正确．图4－158.如图4－15所示；光滑平行金属导轨PP′和QQ′都处于同一水平面内；P和Q之间连接一电阻R；整个装置处于竖直向下的匀强磁场中；现在垂直于导轨放置一根导体棒MN；用一水平向右的力F拉动导体棒MN；以下关于导体棒MN中感应电流方向和它所受安培力的方向的说法正确的是()A．感应电流方向是N→MB．感应电流方向是M→NC．安培力水平向左D．安培力水平向右解析：选AC.磁场方向向下；导体棒MN的运动方向向右；由右手定则；感应电流方向是N→M；再由左手定则；安培力水平向左；所以A、C正确．图4－169．(厦门高二检测)如图4－16所示的电路中；电源电动势为E；线圈L的电阻不计．以下判断正确的是()A．闭合S；稳定后；电容器两端电压为EB．闭合S；稳定后；电容器的a极带正电C．断开S的瞬间；电容器的a极板将带正电D．断开S的瞬间；电容器的a极板将带负电解析：选C.闭合S；稳定后；由于线圈L的直流电阻为零；所以线圈两端电压为零；又因为电容器与线圈并联；所以电容器两端电压也为零；A、B错误；断开S的瞬间；线圈L中电流减小；线圈中产生与原电流方向相同的自感电动势；并作用在电容器上；所以；此时电容器a极板将带正电；b极板将带负电；C正确、D错误．图4－1710．(深圳高二检测)如图4－17所示；垂直纸面的正方形匀强磁场区域内；有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd；现将导体框分别朝两个方向以v、3v速匀速拉出磁场；则导体框从两个方向移出磁场的两个过程中()A．导体框中产生的感应电流方向相同B．导体框中产生的焦耳热相同C．导体框ad边两端电势差相同D．通过导体框截面的电量相同解析：选AD.由楞次定律；从两个方向移出磁场过程中感应电流方向都是a→d→c→b→a；A项正确；以v拉出磁场时；cd边等效为电源E1＝Bl v；I1＝错误!＝错误!；t＝错误!；所以产生的焦耳热Q1＝I2；1Rt＝错误!；ad边电势差U ad＝I1×错误!＝错误!通过的电量q1＝I1t＝错误!以3v拉出磁场时；ad边等效为电源Q2＝错误!；U ad＝错误!；q2＝错误!；故B、C错；D对．图4－1811.如图4－18所示；通有恒定电流的螺线管竖直放置；一铜环R沿螺线管的轴线加速下落；在下落过程中；环面始终保持水平．铜环先后经过轴上1、2、3位置时的加速分别为a1、a2、a3.位置2处于螺线管的中心；位置1、3与位置2等距；则() A．a1<a2＝g B．a3<a1<gC．a1＝a3<a2D．a3<a1<a2解析：选ABD.圆环落入螺线管及从螺线管飞出时；环中感应电流所受安培力向上；故a1<g；a3<g；但经过3时速较快；错误!较大；所受安培力较大；故a3<a1<g.圆环经过位置2时；磁通量不变；不受安培力；a2＝g；故A、B、D正确．图4－1912.(20高考天津卷)如图4－19所示；竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R；质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦；棒与导轨的电阻均不计；整个装置放在匀强磁场中；磁场方向与导轨平面垂直；棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内；力F做的功与安培力做的功的代数和等于() A．棒的机械能增加量B．棒的动能增加量C．棒的重力势能增加量D．电阻R上放出的热量解析：选A.棒加速上升时受到重力、拉力F及安培力．根据机械能守恒的条件可知力F与安培力做的功的代数和等于棒的机械能的增加量；A选项正确．二、计算题(本题共4小题；共40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤；只写出最后答案的不得分；有数值计算的题；答案中必须明确写出数值和单位)图4－2013.(8分)如图4－20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？解析：由题意知错误!＝k (1分)根据法拉第电磁感应定律知E＝错误!·S＝k·错误! (2分)当细线刚要断时：mg＝F安＝BIL. (2分)I＝错误!＝错误!；B＝kt；(2分)联立以上各式解得：t＝错误!. (1分)答案：错误!图4－2114．(8分)如图4－21所示；线圈abcd每边长l＝0.20 m；线圈质量m1＝0.10 kg；电阻R＝0.10 Ω ；砝码质量m2＝0.14 kg.线圈上方的匀强磁场的磁感应强B＝0.5 T；方向垂直线圈平面向里；磁场区域的宽为h＝l＝0.20 m．砝码从某一位置下降；使ab边进入磁场开始做匀速运动．求线圈做匀速运动的速大小.解析：该题的研究对象为线圈；线圈在匀速上升时受到的安培力F安、绳子的拉力F和重力m1g相互平衡；即F＝F安＋m1g (2分)砝码受力也平衡F＝m2g (1分)线圈匀速上升；在线圈中产生的感应电流I＝Bl v/R (1分)因此线圈受到向下的安培力F安＝BIl (1分)联立解得v＝(m2－m1)gR/(B2l2)；(2分)代入数据得v＝4 m/s. (1分)答案：4 m/s图4－2215．(12分)(高考江苏卷)如图4－22所示；两足够长的光滑金属导轨竖直放置；相距为L；一理想电流表与两导轨相连；匀强磁场与导轨平面垂直．一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放．导体棒进入磁场后；流经电流表的电流逐渐减小；最终稳定为I.整个运动过程中；导体棒与导轨接触良好；且始终保持水平；不计导轨的电阻．求：(1)磁感应强的大小B；(2)电流稳定后；导体棒运动速的大小v；(3)流经电流表电流的最大值I m.解析：(1)电流稳定后；导体棒做匀速运动；则有BIL＝mg ①(2分)解得B＝错误!. ②(1分)(2)感应电动势E＝BL v ③(1分)感应电流I＝错误! ④(1分)由②③④式解得v＝错误!. (1分)(3)由题意知；导体棒刚进入磁场时的速最大；设为v m由机械能守恒定律得错误!m v错误!＝mgh (2分)感应电动势的最大值E m＝BL v m；(2分)感应电流的最大值I m＝错误! (1分)解得I m＝错误!. (1分)答案：(1)错误! (2)错误! (3)错误!图4－2316．(12分)(高考天津理综卷)如图4－23所示；质量m1＝0.1 kg；电阻R1＝0.3 Ω；长l ＝0.4 m的导体棒ab横放在U型金属框架上．框架质量m2＝0.2 kg；放在绝缘水平面上；与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2.相距0.4 m的MM′、NN′相互平行；电阻不计且足够长；电阻R2＝0.1 Ω的MN垂直于MM′.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中；磁感应强B＝0.5 T．垂直于ab施加F＝2 N的水平恒力；ab从静止开始无摩擦地运动；始终与MM′、NN′保持良好接触．当ab运动到某处时；框架开始运动．设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力；g取10 m/s2.(1)求框架开始运动时ab速v的大小；(2)从ab开始运动到框架开始运动的过程中；MN上产生的热量Q＝0.1 J；求该过程ab 位移x的大小．解析：(1)ab对框架的压力F1＝m1g (1分)框架受水平面的支持力F N＝m2g＋F1 (1分)依题意；最大静摩擦力等于滑动摩擦力；则框架受到最大静摩擦力F2＝μF N(1分)ab中的感应电动势E＝Bl v (1分)MN中电流I＝错误! (1分)MN受到的安培力F安＝IlB (1分)框架开始运动时F安＝F2(1分)由上述各式代入数据解得v＝6 m/s. (1分)(2)闭合回路中产生的总热量Q总＝错误!Q (1分)由能量守恒定律；得Fx＝错误!m1v2＋Q总(2分)代入数据解得x＝1.1 m．(1分)答案：(1)6 m/s(2)1.1 m。
高二物理电磁感应训练题(电磁感应等,含详细答案)
高二物理电磁感应训练题一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1.如图所示，在一匀强磁场中有一U形导线框ABCD，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R为一电阻，EF为垂直于AB的一根导体杆，它可以在AB、CD上无摩擦地滑动．杆EF及线框中导线的电阻都可不计．开始时，给EF一个向右的初速度，则( )A．EF将往返运动B．EF将匀减速向右运动C．EF将减速向右运动，但不是匀减速D．EF将匀速向右运动2.如图，用细弹簧构成一闭合电路，中央放有一条形磁铁，当弹簧收缩时，穿过电路的磁通量φ和电路中感应电流方向（从N极向S极看时）正确的是（）A．φ减小，感应电流逆时针方向B．φ减小，感应电流顺时针方向C．φ增大，感应电流逆时针方向D．φ增大，感应电流顺时针方向3.穿过某线圈的磁通量随时间的变化关系如图所示，在线圈内产生感应电动势最大值的时间段是( )A．0～2sB．2～4sC．4～6sD．6～10s4.如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平速度v0抛出，且棒与磁场垂直，设棒在下落过程中取向不变且不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小将（）A．保持不变B．越来越大C．越来越小D．无法判断5.四根相同的光滑细铝杆a、b、c、d放在同一水平桌面上，其中a、c固定，b、d静止地放在a、c杆上，接触良好，O点为回路中心，如图，当条形磁铁一端从O点正上方向下插向回路时b、d两杆将（）A、保持不动B、分别远离O点C、分别向O点靠近D、因不知磁极极性故无法判定6.如图)(a，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈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N，则（）A.1t时刻GN>B.2t时刻GN>C.3t时刻GN<D.4t时刻GN=7.如图所示，匀强磁场垂直穿过一闭合金属圆环，用一外力把金属圆环匀速拉出磁场，下面叙述正确的是（）A．向左拉出和向右拉出所产生的感应电流方向相反B．不管向什么方向拉出，只要产生感应电流方向都是顺时针C．向右匀速拉出时，感应电流大小不变D．要将金属环匀速拉出，拉力大小要改变8.如图为演示自感现象的实验电路图，实验时先闭合开关S，稳定后设通过线圈L的电流为1I，通过小灯泡E的电流为2I，小灯泡处于正常发光状态，迅速断开开关S，则可观察到灯泡E闪亮一下后熄灭，在灯泡E闪亮的短暂过程中，下列说法正确的是（）A．线圈L中电流1I逐渐减为零B．线圈L两端a端电势高于b端C．小灯泡E中电流由1I逐渐减为零，方向与2I相反D．小灯泡中的电流2I逐渐减为零，方向不变9.如图所示，在光滑水平面上的直线MN左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场，右侧是无磁场空间.将两个大小相同的铜质矩形闭合线框由图示位置以同样的速度v向右完全拉出匀强磁场.已知制作这两只线框的铜质导线的横截面积之比是1:2.则拉出过程中下列说法中正确的是（）A．所用拉力大小之比为2:1B．通过导线某一横截面的电荷量之比是1:1C．拉力做功之比是1:4D．线框中产生的电热之比为1:210.在水平桌面上，一个面积为S的圆形金属框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，磁感应强度1B随时间t的变化关系如图⑴所示.0～1s内磁场方向垂直线框平面向下.圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒，导体棒的长为L、电阻为R，且与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场中，其磁感应强度恒为2B，方向垂直导轨平面向下，如图⑵所示.若导体棒始终保持静止，则其所受的静摩擦力f随时间变化的图象是下图中的（设向右为静摩擦力的正方向）（）B1/Tt/sO123456⑴B2B1⑵123456ft/sOf123456t/sO123456ft/sO123456ft/sOMNvB二、填空题（本题共3个小题，每空2分，共18分）11.水平面中的平行金属导轨M 、N 相距L ，它们的右端与电容为C 的电容器的两极板分别相连，如图所示，导体棒ab 放在导轨上与导轨垂直相交，磁感应强度为B 的匀强磁场竖直向下穿过导轨面.闭合开关，若发现与导轨M 相连的电容器极板上带负电荷，则ab 向 沿导轨滑动（选填“左”、“右”）；如电容器所带的电荷量为Q ，则ab 滑动的速度v = .12.如图所示，垂直U 型金属导轨的匀强磁场T B 5.0=，方向垂直纸面向里.导轨中串接的电阻Ω=4R ，垂直磁感线且与导轨垂直相交的导体棒AB 长m L 4.0=，其电阻为Ω1，棒AB 沿水平方向向右匀速运动的速度为s m /5，则当开关断开时AB 间的电势差为 V ；当开关闭合时AB 间的电势差为 V ，此时通过AB 的电流方向为 .13.如图所示，将矩形线圈从匀强磁场中拉出，第一次以速度v 匀速拉出，第二次以速度v 2匀速拉出，则第一、二次拉力做功之比为 ，拉力的功率之比为 ，线框产生的热量之比是 ，通过导线截面的电量之比为 .三、计算题（本题共4个小题，第14小题8分，第15小题10分，第16、17小题各12分，共42分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.）14.面积100,2.02==n m S 匝的圆形线圈，处在如图所示的磁场内，磁感应强度随时间t 变化的规律是F C R t B μ30,3,02.0=Ω==，线圈电阻Ω=1r ，求： （1）通过R 的电流大小和方向； （2）电容器的电荷量.15.如图所示，在光滑绝缘的水平面上有一个用一根均匀导体围成的正方形线框abcd ，其边长为L ，总电阻为R ，放在磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场的左边，图中虚线MN 为磁场的左边界.线框在大小为F 的恒力作用下向右运动，其中ab 边保持与MN 平行.当线框以速度0v 进入磁场区域时，它恰好做匀速运动.在线框进入磁场的过程中， （1）线框的ab 边产生的感应电动势E 的大小为多少？ （2）求线框a 、b 两点的电势差； （3）求线框中产生的焦耳热.16.如图所示，两根光滑的足够长的直金属导轨MN 、M ′N ′平行置于竖直面内，导轨间距为l ，导轨上端接有阻值为R 的电阻.质量为m 、长度也为l 、阻值为r 的金属棒ab 垂直于导轨放置，且与导轨保持良好接触，其他电阻不计.导轨处于磁感应强度为B 、方向水平向里的匀强磁场中，ab 由静止释放，在重力作用下向下运动，求： （1）ab 运动的最大速率；（2）若ab 从释放至其运动到最大速度时下落的高度为h ，则此过程中金属棒中产生的焦耳热为多少？17.如图所示，质量为1m 的导体棒ab ，垂直放在相距为l 的平行光滑金属导轨上，导轨平面与水平面的夹角为θ，并处于磁感应强度大小为B 、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，左侧是水平放置、间距为d 的平行金属板，R 和x R 分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻．(1)调节R R x =，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流I 及棒的速率v ； (2)改变x R ，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为2m 、带电量为q +的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过，求此时的x R .AB R× ×MN高二物理电磁感应训练题参考答案一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案CDCACADBDACDA二、填空题（本题共3个小题，每空2分，共18分）11. 左 BLCQv =12. 1 0.8 A B →13. 1:2 1:4 1:2 1:1三、计算题（本题共4个小题，第14小题8分，第15小题10分，第16、17小题各12分，共42分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.） 14.解：(1)由楞次定律知，Φ变大，线圈的感应电流方向为逆时针， 所以通过R 的电流方向为b →aV V tBnS t nE 4.002.02.0100=⨯⨯=∆∆=∆∆=φ A A r R E I 1.0134.0=+=+= (2)V V IR U U R C 3.031.0=⨯===C C CU Q C 661093.01030--⨯=⨯⨯==15.解：（1）E=BLv 0 （2）a 、b 两点的电势差相当于电源的外电压,故000434BLv R R BLv BLv r I E U ab ab=⋅-=⋅-=（3）解法一：由于线圈在恒力F 作用下匀速进入磁场区，恒力F 所做的功等于线圈中产生的焦耳热，所以线圈中产生的热量为FL W Q ==解法二：线圈进入磁场区域时产生的感应电动势为E = BLv 0，电路中的总电功率为R E P 2=，线圈中产生的热量0v LP Pt Q ==，联解可得：R v L B Q 032=16.解：（1）设ab 上产生的感应电动势为E ，回路中的电流为I ，电路总电阻为R+r ，则最后ab 以最大速度匀速运动，有①由闭合电路欧姆定律有 ②IlB mg = ③由①②③方程解得④（2）设在下滑过程中整个电路产生的焦耳热为Q 1，ab 棒上产生的焦耳热为Q 2，则由能量守恒定律有：⑤又有⑥联立④⑤⑥解得：17．解：(1)导体棒匀速下滑时，IlB g m =θsin 1 ①Blg m I θsin 1=②设导体棒产生的感应电动势为0E ，则Blv E =0 ③由闭合电路欧姆定律得：xR R E I +=④联立②③④，得221sin 2l B gR m v θ=⑤(2)改变x R ，由②式可知电流不变．设带电微粒在金属板间匀速通过时，板间电压为U ，电场强度大小为E ，则x IR U = ⑥dUE =⑦qE g m =2 ⑧联立②⑥⑦⑧，得θsin 12qm Bldm R x =⑨。
高二物理电磁感应试题及答案详解
高二物理电磁感应试题及答案详解Revised as of 23 November 2020高二物理—电磁感应测试第Ⅰ卷（选择题，共40分）一、选择题：（每小题至少有一个选项是正确的，请把正确的答案填入答题卡中，每小题4分，共40分，漏选得2分，错选和不选得零分）1．下面说法正确的是 （ ） A ．自感电动势总是阻碍电路中原来电流增加 B ．自感电动势总是阻碍电路中原来电流变化 C ．电路中的电流越大，自感电动势越大 D ．电路中的电流变化量越大，自感电动势越大2．如图9-1所示，M 1N 1与M 2N 2是位于同一水平面内的两条平行金属导轨，导轨间距为L 磁感应强度为B 的匀强磁场与导轨所在平面垂直，ab 与ef 为两根金属杆，与导轨垂直且可在导轨上滑 动，金属杆ab 上有一伏特表，除伏特表外，其他部分电阻可以不计，则下列说法正确的是A ．若ab 固定ef 以速度v 滑动时，伏特表读数为BLv （ ）B ．若ab 固定ef 以速度v 滑动时，ef 两点间电压为零C ．当两杆以相同的速度v 同向滑动时，伏特表读数为零D ．当两杆以相同的速度v 同向滑动时，伏特表读数为2BLv3． 如图9-2所示，匀强磁场存在于虚线框内，矩形线圈竖直下落。
如果线圈受到的磁场力总小于其重力，则它在1、2、3、4位置 时的加速度关系为 （ ） A ．a 1＞a 2＞a 3＞a 4 B ．a 1 = a 3 >a 2>a 4 C ．a 1 = a 3＞a 4＞a 2 D ．a 4 = a 2＞a 3＞a 14．如图9-3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S 接通一瞬间，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，但因电源正负极未知，无法具体判断5．如图9-4所示，在U 形金属架上串入一电容器，金属棒ab 在金属架上无摩擦地以速度v 向右运动一段距离后突然断开开关，并使ab 停在金属架上，停止后，ab 不再受外力作用。
高二物理 电磁感应习题(含答案)全部题型
高二物理选修3-2电磁感应习题 (含答案)1、电磁感应现象的发现者是（）A. 奥斯特B. 法拉第C. 牛顿D. 托里拆利2、下列现象中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. 插在通电螺线管中的软铁棒被磁化D. 电流周围产生磁场3、下列实验现象，属于电磁感应现象的是（）4、下列现象中，属于电磁感应现象的是（）A. 电流周围产生磁场B. 磁场对电流产生力的作用C. 变化的磁场使闭合导体中产生感应电流D. 插在通电螺线管中的软铁棒被磁化而带磁性5、关于电磁感应现象，下列叙述正确的是（）A. 当闭合电路中的一部分导体在磁场中运动时，就能产生感应电流B. 任何导体在磁场中运动，都能产生感应电流C. 当闭合电路中的一部分导体在磁场中沿磁感线方向运动时，就能产生感应电流D. 当闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就能产生感应电流6、关于电磁感应现象，下列说法正确的是（）A. 闭合电路的一段导体在磁场中运动时就一定会产生感应电流B. 导体在磁场中切割磁感线时就产生感应电流C. 发电机是根据电磁感应原理工作的D. 电磁感应过程不遵从能量守恒定律7、产生感应电流的根本条件是（）A. 导体相对磁场运动B. 导体做切割磁感线运动C. 闭合电路在磁场内做切割磁感线运动D. 穿过闭合电路的磁通量发生变化8、图中能产生感应电流的是（）9、下列图中能产生感应电流的是（）10、下列情况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11、下面关于电路中是否会产生感应电流的说法中正确的是（）A. 只要导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就一定会有感应电流产生B. 只要闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，导体中就一定会有感应电流产生C. 只要闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中就一定会有感应电流产生D. 只要闭合电路的一部分导体在磁场中运动，电路中就一定会有感应电流产生12、分析下列实验情况有感应电流产生的是（）13、如图所示，下列情况下线圈中能产生感应电流的是（）A. 导线中的电流增加B. 线圈向右平动C. 线圈向下平动D. 线圈以ab边为轴转动14、在下列几种情况中，不能产生感应电流的是（）A. 甲图，竖直面矩形闭合导线框绕与线框绕与线框在同一平面内的竖直轴在水平方向的匀强磁场中匀速转动的过程中B. 乙图，水平面上的圆形闭合导线圈静止在磁感应强度正在增大的非匀强磁场中C. 丙图，金属棒在匀强磁场中垂直于磁场方向匀速向右运动过程中D. 丁图，导体棒在水平向右恒力F作用下紧贴水平固定U形金属导轨运动过程中15、15、关于感应电流产生的条件，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，螺线管内部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. 只要穿过闭合电路的磁感线条数发生变化，闭合电路中就有感应电流16、在如图所示的各图中，闭合线框中能产生感应电流的是（）A. 甲和乙B. 甲和丙C. 乙和丁D. 丙和丁17、根据对楞次定律的理解，可以认为（）A. 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化B. 感应电流的方向必与原电流方向相反C. 感应电动势的方向必与原电流相反D. 感应电动势必为反电动势18、下列对楞次定律的理解，正确的是（）A. 感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反B. 感应电流的磁场总要阻值引起感应电流的磁通量的变化C. 线圈中的自感电动势会阻值线圈中电流的变化D. 感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量的变化19、根据楞次定律知感应电流的磁场一定是（）A. 与引起感应电流的磁场反向B. 阻值引起感应电流的磁通量变化C. 阻碍引起感应电流的磁通量变化D. 使电路磁通量为零20、关于楞次定律的说法，下列正确的是（）A. 感应电流的磁场方向总是与外磁场的方向相反B. 感应电流的磁场方向总是与外磁场的方向相同C. 感应电流的磁场总是阻碍感应电流的磁通量D. 感应电流的磁场方向取决于引起感应电流的磁通量是增加还是减少21、关于楞次定律，下列说法正确的是（）A. 感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化B. 闭合电路的一部分导体在磁场运动时，必受磁场阻碍作用C. 原磁场穿过闭合回路的磁通量磁增加时，感应电流的磁场与原磁场同向D. 感生电流的磁场总是跟原磁场反向，阻碍原磁场22、对冷刺定律的理解下面说法中正确的是（）A. 应用楞次定律可以直接判断出感应电流方向B. 应用楞次定律确定感应电流的磁场方向后，再由安培定则确定感应电流的方向C. 楞次定律所说的“阻碍”是指阻碍原磁场的变化，因而感应电流的磁场方向也可能与原磁场方向相同D. 楞次定律中“阻碍”二字的含义是指感应电流的磁场与原磁场的方向相反23、对于楞次定律的理解，下面说法中正确的是（）A. 感应电流的磁场方向，总是跟原磁场方向相同B. 感应电流的磁场方向，总是跟原磁场方向相反C. 感应电流的方向总是使它的磁场阻碍原来磁通量的变化D. 感应电流的磁场方向可以跟原来的磁场方向相同，也可以相反24、对楞次定律的理解下列说法中正确的是（）A. 楞次定律表明感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量B. 楞次定律的实质是能量守恒定律在电磁现象中的具体表现C. 楞次定律表明感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场总是相反D. 由导体和磁场的相对运动引起的电磁感应中，导体所受的安培力总是阻碍导体运动25、某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律。
高二物理之电磁感应综合题练习(附答案)
电磁感应三十道新题(附答案)一．解答题（共30小题）1．如图所示，MN和PQ是平行、光滑、间距L=0.1m、足够长且不计电阻的两根竖直固定金属杆，其最上端通过电阻R相连接，R=0.5Ω．R两端通过导线与平行板电容器连接，电容器上下两板距离d=lm．在R下方一定距离有方向相反、无缝对接的两个沿水平方向的匀强磁场区域I和Ⅱ，磁感应强度均为B=2T，其中区域I的高度差h1=3m，区域Ⅱ的高度差h2=lm．现将一阻值r=0.5Ω、长l=0．lm的金属棒a紧贴MN和PQ，从距离区域I上边缘h=5m处由静止释放；a进入区域I后即刻做匀速直线运动，在a进入区域I的同时，从紧贴电容器下板中心处由静止释放一带正电微粒A．微粒的比荷=20C/kg，重力加速度g=10m/s2．求（1）金属棒a的质量M；（2）在a穿越磁场的整个过程中，微粒发生的位移大小x；（不考虑电容器充、放电对电路的影响及充、放电时间）2．如图（甲）所示，MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距L为0.5m，导轨左端连接一个阻值为2Ω的定值电阻R，将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒cd的电阻r=2Ω，导轨电阻不计，整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度B=2T．若棒以1m/s的初速度向右运动，同时对棒施加水平向右的拉力F作用，并保持拉力的功率恒为4W，从此时开始计时，经过2s金属棒的速度稳定不变，图（乙）为安培力与时间的关系图象．试求：（1）金属棒的最大速度；（2）金属棒的速度为3m/s时的加速度；（3）求从开始计时起2s内电阻R上产生的电热．3．如图（甲）所示的轮轴，它可以绕垂直于纸面的光滑固定水平轴O转动．轮上绕有轻质柔软细线，线的一端系一重物，另一端系一质量为m的金属杆．在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PQ、EF，在QF之间连接有阻值为R的电阻，其余电阻不计，磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直．开始时金属杆置于导轨下端，将质量为M的重物由静止释放，重物最终能匀速下降．运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，忽略所有摩擦．（1）重物匀速下降的速度ν的大小是多少？（2）对一定的磁感应强度B，重物的质量M取不同的值，测出相应的重物做匀速运动时的速度，可得出v﹣M 实验图线．图（乙）中画出了磁感应强度分别为B1和B2时的两条实验图线，试根据实验结果计算B1和B2的比值．（3）若M从静止到匀速的过程中下降的高度为h，求这一过程中R上产生的焦耳热．4．如图，电阻不计且足够长的U型金属框架放置在倾角θ=37°的绝缘斜面上，该装置处于垂直斜面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小B=0.5T．质量m=0.1kg、电阻R=0.4Ω的导体棒ab垂直放在框架上，从静止开始沿框架无摩擦下滑，与框架接触良好．框架的质量M=0.2kg、宽度l=0.4m，框架与斜面间的动摩擦因数μ=0.6，与斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．（1）若框架固定，求导体棒的最大速度v m；（2）若框架固定，棒从静止开始下滑5.75m时速度v=5m/s，求此过程回路中产生的热量Q及流过ab棒的电量q；（3）若框架不固定，求当框架刚开始运动时棒的速度v1．5．如图所示，竖直平面被分为足够长的I、II两个区域，这两个区域有垂直于竖直平面向里的匀强磁场，磁感应强度均为B．I区固定有竖直放置的平行金属薄板K、K′，极板间距离为d．II区用绝缘装置竖直固定两根电阻可忽略的金属导轨，导轨间距离为l，且接有阻值为R的电阻，导轨与金属板用导线相连．电阻为r、长为l的导体棒与导轨接触良好，在外力作用下沿导轨匀速向上运动．一电荷量为q、质量为m的带负电的小球从靠近金属板K的A处射入I区，射入时速度在竖直平面内且与K板夹角为45°，在板间恰能做直线运动．（重力加速度为g）（1）求导体棒运动的速度v1；（2）若只撤去I区磁场，其它条件不变，要使小球刚好到达K′板上正对A的位置A′，极板间距离d应满足什么条件？6．如图所示，两根水平的金属光滑平行导轨，其末端连接等高光滑的圆弧，其轨道半径为r、圆弧段在图中的cd和ab之间，导轨的间距为L，轨道的电阻不计．在轨道的顶端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B．现有一根长度稍大于L、电阻不计，质量为m的金属棒，从轨道的水平位置ef开始在拉力作用下，从静止匀加速运动到cd的时间为t0，调节拉力使金属棒接着沿圆弧做匀速圆周运动至ab处，已知金属棒在ef和cd之间运动时的拉力随时间图象如图（其中图象中的F0、t0为已知量），求：（1）金属棒做匀加速的加速度；（2）金属棒从cd沿圆弧做匀速圆周运动至ab的过程中，拉力做的功．7．如图所示，水平面上两平行光滑金属导轨间距为L，左端用导线连接阻值为R的电阻．在间距为d的虚线MN、PQ之间，存在方向垂直导轨平面向下的磁场，磁感应强度大小只随着与MN的距离变化而变化．质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直导轨放置，在大小为F的水平恒力作用下由静止开始向右运动，到达虚线MN时的速度为v0．此后恰能以加速度a在磁场中做匀加速运动．导轨电阻不计，始终与导体棒电接触良好．求：（1）导体棒开始运动的位置到MN的距离x；（2）磁场左边缘MN处的磁感应强度大小B；（3）导体棒通过磁场区域过程中，电阻R上产生的焦耳热Q R．8．如图所示，MN、PQ为竖直放置的两根足够长平行光滑导轨，相距为d=0.5m，M、P之间连一个R=1.5Ω的电阻，导轨间有一根质量为m=0.2kg，电阻为r=0.5Ω的导体棒EF，导体棒EF可以沿着导轨自由滑动，滑动过程中始终保持水平且跟两根导轨接触良好．整个装置的下半部分处于水平方向且与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B=2T．取重力加速度g=10m/s2，导轨电阻不计．（1）若导体棒EF从磁场上方某处沿导轨下滑，进入匀强磁场时速度为v=2m/s，a．求此时通过电阻R的电流大小和方向；b．求此时导体棒EF的加速度大小；（2）若导体棒EF从磁场上方某处由静止沿导轨自由下滑，进入匀强磁场后恰好做匀速直线运动，求导体棒EF开始下滑时离磁场的距离．9．如图甲所示，一对光滑的平行导轨（电阻不计）固定在同一水平面，导轨足够长且间距L=0.5m，左端接有阻值为R=4Ω的电阻，一质量为m=1kg长度也为L的金属棒MN放置在导轨上，金属棒MN的电阻r=1Ω，整个装置置于方向竖直向上的匀强磁场中，金属棒在水平向右的外力F的作用下由静止开始运动，拉力F与金属棒的速率的倒数关系如图乙．求：（1）v=5m/s时拉力的功率；（2）匀强磁场的磁感应强度；（3）若经过时间t=4s金属棒达到最大速度，则在这段时间内电阻R产生的热量为多大？10．如图所示，光滑的长直金属导轨MN，PQ平行固定在同一水平面上，在虚线ab的右侧有垂直于导轨竖直向下的匀强磁场，导轨的间距为L=0.1m，导轨的电阻不计，M，P端接有一阻值为R=0.1Ω的电阻，一质量为m=0.1kg、电阻不计的金属棒EF放置在虚线ab的左侧，现用F=0.5N的水平向右的恒力从静止开始拉金属棒，运动过程中金属棒始终与导轨垂直且接触良好，经过t=2s金属棒进入磁场区域，求：（1）若匀强磁场感应强度大小为B=0.5T，则金属棒刚进入磁场时通过R的电流大小及方向．（2）若水平恒力的最大功率为10W，则磁感应强度应为多大．11．如图甲所示，两根相距L，电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置，一端与阻值为R的电阻相连．导轨间x＞0一侧存在沿x方向均匀变化且与导轨平面垂直的磁场，磁感应强度B随x变化如图乙所示．一根质量为m、电阻为r的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直．棒在外力作用下从x=0处以速度v0向右做匀速运动．求：（1）金属棒运动到x=x0处时，回路中的感应电流；（2）金属棒从x=0运动到x=x0的过程中，通过R的电荷量．12．（1）如图1所以，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于纸面，在纸面内有一条以O点为圆心、半径为L圆弧形金属导轨，长也为L的导体棒OA可绕O点自由转动，导体棒的另一端与金属导轨良好接触，并通过导线与电阻R构成闭合电路．当导体棒以角速度ω匀速转动时，试根据法拉第电磁感应定律E=，证明导体棒产生的感应电动势为E=BωL2．（2）某同学看到有些玩具车在前进时车轮上能发光，受此启发，他设计了一种带有闪烁灯的自行车后轮，可以增强夜间骑车的安全性．图1所示为自行车后车轮，其金属轮轴半径可以忽略，金属车轮半径r=0.4m，其间由绝缘辐条连接（绝缘辐条未画出）．车轮与轮轴之间均匀地连接有4根金属条，每根金属条中间都串接一个LED灯，灯可视为纯电阻，每个灯的阻值为R=0.3Ω并保持不变．车轮边的车架上固定有磁铁，在车轮与轮轴之间形成了磁感应强度B=0.5T，方向垂直于纸面向外的扇形匀强磁场区域，扇形对应的圆心角θ=30°．自行车匀速前进的速度为v=8m/s（等于车轮边缘相对轴的线速度）．不计其它电阻和车轮厚度，并忽略磁场边缘效应．①在图1所示装置中，当其中一根金属条ab进入磁场时，指出ab上感应电流的方向，并求ab中感应电流的大小；②若自行车以速度为v=8m/s匀速前进时，车轮受到的总摩擦阻力为2.0N，则后车轮转动一周，动力所做的功为多少？（忽略空气阻力，π≈3.0）13．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=1m，底部接入一阻值为R=0.4Ω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=2T．一质量为m=0.5kg的金属棒ab与导轨接触良好，ab与导轨间动摩擦因数μ=0.2，ab连入导轨间的电阻r=0.1Ω，电路中其余电阻不计．现用一质量为M=2.86kg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=2.0m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，sin53°=0.8，cos53°=0.6，取g=10m/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．14．如图甲所示，在磁感应强度为B的水平匀强磁场中，有两根竖直放置相距为L平行光滑的金属导轨，顶端用一阻直为尺的电阻相连，两导轨所在的竖直平面与磁场方向垂直．一根质量为m的金属棒从静止开始沿导轨竖直向下运动，当金属棒下落龙时，速度达到最大，整个过程中金属棒与导轨保持垂直且接触良好．重力加速度为g，导轨与金属棒的电阻可忽略不计，设导轨足够长．求：（l）通过电阻R的最大电流；（2）从开始到速度最大过程中，金属棒克服安培力做的功W A；（3）若用电容为C的平行板电容器代替电阻R，如图乙所示，仍将金属棒从静止释放，经历时间t的瞬时速度v1．15．如图所示，两根光滑的平行金属导轨MN、PQ处于同一水平面内，相距L=0.5m，导轨的左端用R=3Ω的电阻相连，导轨电阻不计，导轨上跨接一电阻r=1Ω的金属杆ab，质量m=0.2kg，整个装置放在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=2T，现对杆施加水平向右的拉力F=2N，使它由静止开始运动，求：（1）杆能达到的最大速度多大？（2）若已知杆从静止开始运动至最大速度的过程中，R上总共产生了10.2J的电热，则此过程中金属杆ab的位移多大？（3）接（2）问，此过程中流过电阻R的电量？经历的时间？16．如图所示，在倾角为θ的斜面上固定两条间距为l的光滑导轨MN、PQ，导轨电阻不计，并且处于垂直斜面向上的匀强磁场中．在导轨上放置一质量为m、电阻为R的金属棒ab，并对其施加一平行斜面向上的恒定的作用力，使其匀加速向上运动．某时刻在导轨上再静止放置质量为2m，电阻为2R的金属棒cd，恰好能在导轨上保持静止，且金属棒ab同时由加速运动变为匀速运动，速度为v．求：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（2）平行斜面向上的恒定作用力F的大小及金属棒ab做加速运动时的加速度大小．17．如图所示，表面绝缘、倾角θ=37°的粗糙斜面固定在水平地面上，斜面的顶端固定有弹性挡板，挡板垂直于斜面，并与斜面底边平行．斜面所在空间有一宽度L=0.4m的匀强磁场区域，其边界与斜面底边平行，磁场方向垂直斜面向上，磁场上边界到挡板的距离s=m，一个质量m=0.2kg、总电阻R=2.5Ω的单匝正方形闭合金属框abcd，其边长L=0.4m，放在斜面的底端，其中ab边与斜面底边重合．线框在垂直cd边沿斜面向上大小恒定的拉力F作用下，从静止开始运动，经t=0.5s线框的cd边到达磁场的下边界，此时线框的速度v1=3m/s，此后线框匀速通过磁场区域，当线框ab的边离开磁场区域时撤去拉力，线框继续向上运动，并与挡板发生碰撞，碰后线框等速反弹．已知线框在整个运动过程中始终未脱离斜面，且保持ab边与斜面底边平行，线框与斜面之间的动摩擦因数μ=，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8求：（1）线框受到的恒定拉力F的大小；（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（3）若线框向下运动过程中最后静止在磁场中的某位置，求线框在斜面上运动的整个过程中产生的焦耳热Q．18．如图所示，质量为M=2kg的足够长的U型金属框架abcd，放在光滑绝缘水平面上，导轨ab边宽度L=1m．电阻不计的导体棒PQ，质量m=1kg，平行于ab边放置在导轨上，并始终与导轨接触良好，棒与导轨间动摩擦因数μ=0.5，棒左右两侧各有两个固定于水平面上的光滑立柱．开始时PQ左侧导轨的总电阻R=1Ω，右侧导轨单位长度的电阻为r0=0.5Ω/m．以ef为界，分为左右两个区域，最初aefb构成一正方形，g取10m/s2．（1）如果从t=0时，在ef左侧施加B=kt（k=2T/s），竖直向上均匀增大的匀强磁场，如图甲所示，多久后金属框架会发生移动（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）．（2）如果ef左右两侧同时存在B=1T的匀强磁场，方向分别为竖直向上和水平向左，如图乙所示．从t=0时，对框架施加一垂直ab边的水平向左拉力，使框架以a=0.5m/s2向左匀加速运动，求t=2s时拉力F多大（3）在第（2）问过程中，整个回路产生的焦耳热为Q=0.6J，求拉力在这一过程中做的功．19．如图所示，U型金属框架质量m2=0.2kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，MM′、NN′相互平行且相距0.4m，电阻不计，且足够长，MN段垂直于MM′，电阻R2=0.1Ω．光滑导体棒ab垂直横放在U型金属框架上，其质量m1=0.1kg、电阻R1=0.3Ω、长度l=0.4m．整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T．现垂直于ab棒施加F=2N的水平恒力，使ab棒从静止开始运动，且始终与MM′、NN′保持良好接触，当ab棒运动到某处时，框架开始运动．设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2．（1）求框架刚开始运动时ab棒速度v的大小；（2）从ab棒开始运动到框架刚开始运动的过程中，MN上产生的热量Q=0.1J．求该过程ab棒位移x的大小．20．如图所示，两根半径为r光滑的圆弧轨道间距为L，电阻不计，在其上端连有一阻值为R0的电阻，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B．现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻为R的金属棒从轨道的顶端PQ处开始下滑，到达轨道底端MN时对轨道的压力为2mg，求：（1）棒到达最低点时电阻R0两端的电压；（2）棒下滑过程中R0产生的焦耳热；（3）棒下滑过程中通过R0的电量．21．如图所示，足够长的光滑U形导体框架的宽度L=0.40m，电阻忽略不计，其所在平面与水平面所成的角α=37°，磁感应强度B=1.0T的匀强磁场方向垂直于框平面．一根质量为m=0.20kg、有效电阻R=1.0Ω的导体棒MN垂直跨放在U形框架上，导体棒从静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动时，通过导体棒截面电量共为Q=2.0C．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：（1）导体棒的最大加速度和最大电流强度的大小和方向？（2）导体棒在0.2s内在框架所夹部分可能扫过的最大面积？（3 ）导体棒从开始下滑到刚开始匀速运动这一过程中，导体棒的有效电阻消耗的电功？22．如图所示，倾角为α的光滑固定斜面，斜面上相隔为d的平行虚线MN与PQ间有大小为B的匀强磁场，方向垂直斜面向下．一质量为m，电阻为R，边长为L的正方形单匝纯电阻金属线圈，线圈在沿斜面向上的恒力作用下，以速度v匀速进入磁场，线圈ab边刚进入磁场和cd边刚要离开磁场时，ab边两端的电压相等．已知磁场的宽度d大于线圈的边长L，重力加速度为g．求（1）线圈进入磁场的过程中，通过ab边的电量q；（2）恒力F的大小；（3）线圈通过磁场的过程中，ab边产生的热量Q．23．如图所示，由粗细均匀、同种金属导线构成的正方形线框abcd放在光滑的水平桌面上，线框边长为L，其中ab段的电阻为R．在宽度也为L的区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向竖直向下．线框在水平拉力的作用下以恒定的速度v通过匀强磁场区域，线框始终与磁场方向垂直且无转动．求：（1）在线框的cd边刚进入磁场时，bc边两端的电压U bc；（2）为维持线框匀速运动，水平拉力的大小F；（3）在线框通过磁场的整个过程中，bc边金属导线上产生的热量Q bc．24．如图甲所示，两条不光滑平行金属导轨倾斜固定放置，倾角θ=37°，间距d=1m，电阻r=2Ω的金属杆与导轨垂直连接，导轨下端接灯泡L，规格为“4V，4W”，在导轨内有宽为l、长为d的矩形区域abcd，矩形区域内有垂直导轨平面均匀分布的磁场，各点的磁感应强度B大小始终相等，B随时间t变化如图乙所示．在t=0时，金属杆从PQ位置静止释放，向下运动直到cd位置的过程中，灯泡一直处于正常发光状态．不计两导轨电阻，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2．求：（1）金属杆的质量m；（2）0～3s内金属杆损失的机械能△E．25．如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.30m．导轨电阻忽略不计，其间接有固定电阻R=0.40Ω．导轨上停放一质量为m=0.10kg、电阻r=30Ω的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下．利用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始做匀加速直线运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑，并获得U随时间t的关系如图乙所示．求：（1）金属杆加速度的大小；（2）第2s末外力的瞬时功率．26．如图所示，平行光滑金属导轨OD、AC固定在水平的xoy直角坐标系内，OD与x轴重合，间距L=0.5m．在AD间接一R=20Ω的电阻，将阻值为r=50Ω、质量为2kg的导体棒横放在导轨上，且与y轴重合，导轨所在区域有方向竖直向下的磁场，磁感应强度B随横坐标x的变化关系为B=T．现用沿x轴正向的水平力拉导体棒，使其沿x轴正向以2m/s2的加速度做匀加速直线运动，不计导轨电阻，求：（1）t时刻电阻R两端的电压；（2）拉力随时间的变化关系．27．如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L导轨平面与水平面夹角为a导轨电阻不计．磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面斜向上，长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m 电阻为R．两金属导轨的上端连接右侧电路，电路中R2为一电阻箱，已知灯泡的电阻R L=4R，定值电阻R1=2R，调节电阻箱使R2=12R，重力加速度为g，闭合开关S，现将金属棒由静止释放，求：（1）金属棒下滑的最大速度v m的大小；（2）当金属棒下滑距离为so时速度恰好达到最大，则金属棒由静止开始下滑2so的过程中，整个电路产生的电热．28．如图所示，两根竖直固定的足够长的金属导轨ab和cd相距L=0.2m，另外两根水平金属杆MN和PQ的质量均为m=10kg，可沿导轨无摩擦地滑动，MN杆和PQ杆的电阻均为R=0.2Ω（竖直金属导轨电阻不计），PQ杆放置在水平绝缘平台上，整个装置处于垂直导轨平面向里的磁场中，g取10m/s2（1）若将PQ杆固定，让MN杆在竖直向上的恒定拉力F=0.18N的作用下由静止开始向上运动，磁感应强度B o=1.0T，杆MN的最大速度为多少？（2）若将MN杆固定，MN和PQ的间距为d=0.4m，现使磁感应强度从零开始以=0.5T/s的变化率均匀地增大，经过多长时间，杆PQ对地面的压力为零？29．如图所示，有一足够长的光滑平行金属导轨，电阻不计，间距L=0.5m，导轨沿与水平方向成θ=30°倾斜放置，底部连接有一个阻值为R=3Ω的电阻．现将一根长也为L=0.5m质量为m=0.2kg、电阻r=2Ω的均匀金属棒，自轨道顶部静止释放后沿轨道自由滑下，下滑中均保持与轨道垂直并接触良好，经一段距离后进入一垂直轨道平面的匀强磁场中，如图所示．磁场上部有边界OP，下部无边界，磁感应强度B=2T．金属棒进入磁场后又运动了一段距离便开始做匀速直线运动，在做匀速直线运动之前这段时间内，金属棒上产生了Q r=2.4J的热量，且通过电阻R上的电荷量为q=0.6C，取g=10m/s2．求：（1）金属棒匀速运动时的速v0；（2）金属棒进入磁场后，当速度v=6m/s时，其加速度a的大小及方向；（3）磁场的上部边界OP距导轨顶部的距离S．30．如图所示，光滑水平轨道MN、PQ和光滑倾斜轨道NF、在、N点连接，倾斜轨道倾角为θ，轨道间距均为L．水平轨道间连接着阻值为R的电阻，质量分别为M、m，电阻分别为R、r的导体棒a、b分别放在两组轨道上，导体棒均与轨道垂直，a导体棒与水平放置的轻质弹簧通过绝缘装置连接，弹簧另一端固定在竖直墙壁上．水平轨道所在的空间区域存在竖直向上的匀强磁场，倾斜轨道空间区域存在垂直轨道平面向上的匀强磁场，该磁场区域仅分布在QN和EF所间的区域内，QN、EF距离为d，两个区域内的磁感应强度分别为B1、B2，以QN为分界线且互不影响．现在用一外力F将导体棒a向右拉至某一位置处，然后把导体棒b从紧靠分界线QN处由静止释放，导体棒b在出磁场边界EF前已达最大速度．当导体棒b在磁场中运动达稳定状态，撤去作用在a棒上的外力后发现a棒仍能静止一段时间，然后又来回运动并最终停下来．求：（1）导体棒b在倾斜轨道上的最大速度（2）撤去外力后，弹簧弹力的最大值（3）如果两个区域内的磁感应强度B1=B2且导体棒电阻R=r，从b棒开始运动到a棒最终静止的整个过程中，电阻R上产生的热量为Q，求弹簧最初的弹性势能．参考答案与试题解析一．解答题（共30小题）导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．1．考点：专题：电磁感应——功能问题．分析：（1）根据平衡条件列方程求金属棒的质量；（2）根据欧姆定律求出两板间的电压，进而得到场强，根据牛顿第二定律和运动学公式求微粒发生的位移大小．解答：解：（1）a下滑h的过程中，由运动学规律有：v2=2gh代入数据解得：v=10m/sa进入磁场Ⅰ后，由平衡条件有：BIL=Mg感应电动势为：E=BLv=2V感应电流为：I==2A解得：M=0.04kg（2）因磁场I、Ⅱ的磁感应强度大小相同，故a在磁场Ⅱ中也做匀速运动，a匀速穿过磁场中的整个过程中，电容器两板间的电压为：U==1V场强为：E′==1V/ma穿越磁场I的过程中经历时间为：t1==0.3s此过程下板电势高，加速度为：a1==10m/s2，方向竖直向上末速度为：v1=a1t1=3m/s向上位移为：x1=a1t12=0.45ma穿越磁场Ⅱ的过程中经历时间为：t2==0.1s此过程中上板电势高，加速度为：a2==30m/s2，方向竖直向下末速度v2=v1﹣a2t2=0，故微粒运动方向始终未变向上位移为：x2=v1t2﹣a2t22=0.15m得：x=x1+x2=0.45+0.15=0.60m答：（1）金属棒a的质量M为0.04kg；（2）在a穿越磁场的整个过程中，微粒发生的位移大小x为0.6m．点评：本题是电磁感应与电路、力学知识的综合，与电路联系的关键点是感应电动势，与力学联系的关键点是静电力．2．导体切割磁感线时的感应电动势；牛顿第二定律；电磁感应中的能量转化．考点：专电磁感应——功能问题．题：。
人教版 选修3-2 高二(上 ) 第四章 4.法拉第电磁感应定律 课后作业
一、单选题人教版 选修3-2 高二（上 ） 第四章 4.法拉第电磁感应定律 课后作业1. 关于感应电动势，下列说法中正确的是( )A ．电源电动势就是感应电动势B ．产生感应电动势的那部分导体相当于电源C ．在电磁感应现象中没有感应电流就一定没有感应电动势D ．电路中有电流就一定有感应电动势2. 穿过单匝闭合线圈的磁通量在6s 内均匀地增大了12wb ，则在此过程中（ ）A ．线圈中的感应电动势将均匀增大B ．线圈中的感应电流将均匀增大C ．线圈中的感应电动势将保持2V 不变D ．线圈中的感应电流将保持2A 不变3. 如图所示,一正方形线圈的匝数为n , 边长为a , 线圈平面与匀强磁场垂直,且有一半面积处在磁场中, 在△t 时间内,磁感应强度的方向不变, 大小由B 均匀地增大到2B , 在此过程中线圈中产生的感应电动势为( )B ．nBa 2/△t D ．nBa 2/2△tBa 2/2△t C ．A ．Ba 2/△t4. 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是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l．t=0时刻，bc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→b→c→d→a的感应电流方向为正，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．5. 如图所示，一金属弯杆处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，已知ab=bc=L，当它以速度v向右平动时，a、c两点间的电压为( )A．B．C．D．6. 接有理想电压表的三角形导线框abc，如图所示，在匀强磁场中向右运动，则框中有无感应电流，ab两点间有无电势差，电压表有无读数（示数不为零称有读数）（）A．无、无、无B．无、有、有C．无、有、无D．有、有、有7. 如图所示，闭合线圈abcd从高处自由下落一段时间后垂直于磁场方向进入一有界磁场，从ab边刚进入磁场到cd边刚进入磁场的这段时间内，下列说法正确的是（）A．a端的电势高于b端B．ab边所受安培力方向为竖直向下C．线圈可能一直做匀速运动D．线圈可能一直做匀加速直线运动8. 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=20 cm/s通过磁场区域。
高二物理限时训练电磁感应(有答案)
高二物理限时训练电磁感应一、单选（每题4分）：1、法拉第电磁感应定律可以这样表述：闭合电路中感应电动势的大小 （ ）A.跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比B.跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比C.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比D.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比 2、将一磁铁缓慢地或迅速地插到闭合线圈中同样位置处，不发生变化的物理量有 （ ）A.磁通量的变化率B.感应电流的大小C.消耗的机械功率D.磁通量的变化量3、穿过一个单匝数线圈的磁通量，始终为每秒钟均匀地增加2 Wb ，则（ ）A 、线圈中的感应电动势每秒钟增大2 VB 、线圈中的感应电动势每秒钟减小2 VC 、线圈中的感应电动势始终为2 VD 、线圈中不产生感应电动势4、如图所示，矩形金属框置于匀强磁场中，ef 为一导体棒，可在ab 和cd 间滑动并接触良好；设磁感应强度为B ，ef 长为L ，在Δt 时间内向左匀速滑过距离Δd ，由电磁感应定律E=nt∆∆Φ可知，下列说法正确的是（ ）A 、当ef 向左滑动时，左侧面积减少L ·Δd,右侧面积增加L ·Δd ，因此E=2BL Δd/ΔtB 、当ef 向左滑动时，左侧面积减小L ·Δd ，右侧面积增大L ·Δd ，互相抵消，因此E=0C 、在公式E=nt∆∆Φ中，在切割情况下，ΔΦ=B ·ΔS ，ΔS 应是导线切割扫过的面积，因此E=BL Δd/ΔtD 、在切割的情况下，只能用E=BLv 计算，不能用E=nt∆∆Φ计算 5、在南极上空离地面较近处，有一根与地面平行的直导线，现让直导线由静止自由下落，在下落过程中，产生的感应电动势（ ） A 、增大 B 、减小 C 、不变 D 、无法判断6、如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒ab 以水平初速度v 0抛出，设运动的整个过程中棒的取向不变且不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小将 （ ）A.越来越大B.越来越小C.保持不变D.无法确定7、如图所示，C 是一只电容器，先用外力使金属杆ab 贴着水平平行金属导轨在匀强磁场中沿垂直磁场方向运动，到有一定速度时突然撤销外力.不计摩擦，则ab 以后的运动情况可能是（ ）A.减速运动到停止B.来回往复运动C.匀速运动D.加速运动8、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4-3-12所示，则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是（）二、不定项选择（每题6分）9、恒定的匀强磁场中有一圆形闭合导线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在磁场中做下列哪种运动时，线圈中能产生感应电流（）A.线圈沿自身所在平面运动B.沿磁场方向运动C.线圈绕任意一直径做匀速转动D.线圈绕任意一直径做变速转动10、一个N匝的圆线圈，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈平面跟磁感应强度方向成30°角，磁感应强度随时间均匀变化，线圈导线规格不变.下列方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是（）A.将线圈匝数增加一倍B.将线圈面积增加一倍C.将线圈半径增加一倍D.适当改变线圈的取向11、一个面积S=4×10-2 m2、匝数n=100匝的线圈，放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，则下列判断正确的是（）A、在开始的2 s内穿过线圈的磁通量变化率等于-0.08 Wb/sB、在开始的2 s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零C、在开始的2 s内线圈中产生的感应电动势等于8VD、在第3 s末线圈中的感应电动势等于零12、如图所示，接有灯泡L的平行金属导轨水平放置在匀强磁场中，一导体杆与两导轨良好接触并做往复运动，其运动情况与弹簧振子做简谐运动的情况相同.图中O位置对应于弹簧振子的平衡位置，P、Q两位置对应于弹簧振子的最大位移处.若两导轨的电阻不计，则（）A、杆由O到P的过程中，电路中电流变大B、杆由P到Q的过程中，电路中电流一直变大C、杆通过O处时，电路中电流方向不发生改变D、杆通过O处时，电路中电流最大班别__________姓名________________座号____________成绩________________三、实验题(14分)13、请从以下器材中选择适当仪器设计一个电路，要求仅用此电路既能测量待测电阻R x 的阻值（约500Ω）又能测量电源电动势．a、待测定值电阻R x：阻值约500Ωb、滑动变阻器R1：总阻值1000Ωc、电阻箱R2：最大阻值999.9Ωd、电阻箱R3：最大阻值99.99Ωe、电流表G：量程3mA，内阻约50Ωf、电源E：电动势约为3V，电阻很小但不可忽略g、单刀双掷开关及导线若干①实验中应选取的器材有：__________________（填写器材前面的字母序号）②请在线框中画出实验电路图③在测出电阻R x的值后（记为R x），再利用此装置测量电源E的电动势．还需要测量的物理量有：______；______；______；______．用所测的物理量表示电源E的电动势为__________________．四、计算题(30分)14、（10分）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，若磁感应强度在0.05 s内由0.1 T增加到0.5 T.在此过程中，求：（1）穿过线圈的磁通量的变化是多少？（2）磁通量的平均变化率是多少？（3）线圈中的感应电动势的大小是多少？15．（10分）如图所示，水平放置的导体框架，宽L=0.50 m，接有电阻R=0.20 Ω，匀强磁场垂直框架平面向里，磁感应强度B=0.40 T.一导体棒ab垂直框边跨放在框架上，并能无摩擦地在框架上滑动，框架和导体ab的电阻均不计.当ab以v=4.0 m/s的速度向右匀速滑动时，求：（1）通过电阻R的电流方向？（2）ab棒中产生的感应电动势大小；（3）维持导体棒ab做匀速运动的外力F的大小；16、（10分）横截面积S=0.2 m2、n=100匝的圆形线圈A处在如图所示的磁场内，磁感应强度变化率为0.02 T/s.开始时S未闭合，R1=4 Ω，R2=6Ω，C=30 μF，线圈内阻不计，求：（1）闭合S后，通过R2的电流的大小；（2）闭合S后一段时间又断开，问S断开后通过R2的电荷量是多少?答案C 、D 、C 、C 、C 、C 、C 、B 、 CD 、CD 、AC 、CD 1314、磁通量的变化量是由磁场的变化引起的，所以ΔΦ=ΔBSsin θ=（0.5-0.1）×20×10-4×0.5 Wb=4×10-4Wb磁通量的变化率t ∆∆Φ=05.01044-⨯Wb/s=8×10-3Wb/s感应电动势E=nt∆∆Φ=200×8×10-3V=1.6 V. 答案：4×10-48×10-31.615、 (1)M 到N (2)E=0.80 V (3)F=0.80 N 16、解：（1）磁感应强度变化率的大小为tB∆∆=0.02 T/s ，B 逐渐减弱， 所以E =ntBS ∆∆=100×0.02×0.2 V=0.4 V I =644.021+=+R R E A=0.04 A ，方向从上向下流过R 2.（2）R 2两端的电压为U 2=646212+=+E R R R ×0.4 V=0.24 V 所以Q =CU 2=30×10-6×0.04 C=7.2×10-6C.。
高二物理第四章 电磁感应 练习题(含答案)
克州三中高二物理第四章测试题第I卷（选择题）一、选择题1．物理学对人类文明进步做出了积极的贡献，物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步．关于物理学发展过程的认识，下列说法中正确的是（）A．亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快B．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，并且用实验直接验证C．奥斯特发现了电磁感应现象，揭示了电现象与磁现象之间的联系D．伽利略通过“理想实验”得出结论：运动的物体具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去【答案】D【解析】试题分析：根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献，特别是亚里士多德、伽利略、牛顿等人的贡献即可．解：A、伽利略认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快，故A错误；B、牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能用实验直接验证，故B错误；C、法拉第发现了电磁感应现象，揭示了电现象与磁现象之间的联系，故C错误；D 、伽利略通过“理想实验”得出结论：运动的物体具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去，故D正确；故选：D2．某一实验装置如图所示，在铁芯上绕着两个线圈P和Q，如果线圈P中的电流i随时间t 的变化关系有如下图所示的四种情况，则在线圈Q中不能观察到的感应电流的是（）A． B． C． D．【解析】试题分析：根据感应电流的产生条件分析答题，穿过闭合回路的磁通量发生变化，电流产生感应电流．解：A、由图示可知，P中电流不变，电流产生的磁场不变，穿过Q的磁通量不变，不产生感应电流，BCD、由图示可知，通过P的电流发生变化，电流产生的磁感应强度发生变化，穿过Q的磁通量发生变化，产生感应电流，本题选不能观察到的感应电流的，故选：A．【点评】本题考查了判断是否产生感应电流，知道感应电流产生条件、分析清楚图象即可正确解题．3．下列说法中正确的是（）A．当穿过某个面的磁通量等于零时，该区域的磁感应强度一定为零B．磁感应强度的方向一定与通电导线所受安培力方向、直导线方向都垂直C．感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果D．洛伦兹力不改变运动电荷的速度【解析】试题分析：磁场的有无与磁通量大小无关，因磁通量的大小受到磁场与线圈平面的夹角来判定；根据左手定则，即可判定磁场、安培力与电流方向关系；穿过回路的磁通量发生变化，会产生感应电动势，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流磁通量的变化；洛伦兹力不做功，不改变速度的大小，可改变速度的方向，从而即可一一求解．解：A、当磁场与线圈平面平行时，磁通量为零，而磁场不一定为零；故A错误．B、根据左手定则可知，安培力一定与磁感应强度，及电流方向垂直，而磁场方向一定与通电导线所受安培力方向，但不一定与直导线方向垂直．故B错误．C、感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果．故C正确．D、洛伦兹力对电荷不做功，因此不改变运动电荷的速度大小，但可改变速度的方向．故D错误．故选：C．【点评】解决本题的关键掌握影响磁通量大小因素，注意磁感应强度与磁通量无关，以及会运用楞次定律判断感应电流的方向，最后掌握左手定则中安培力与磁场，及电流的方向．4．下面说法正确的是（）A．自感电动势总是阻碍电路中原来电流增加B．自感电动势总是阻碍电路中原来电流变化C．电路中的电流越大，自感电动势越大D．电路中的电流变化量越大，自感电动势越大【解析】试题分析：由法拉第电磁感应定律可知，闭合电路中产生的感应电动势的大小与电流的变化率成正比，与电流及电流的变化量无关．解：由法拉第电磁感应定律可知；E=n=，即E与磁通量的变化率成正比，即电动势取决于电流的变化快慢，而电流变化快慢，则会导致磁场的变化快慢，从而实现磁通量的变化快慢，故ACD错误，B正确；故选：B．【点评】在理解法拉第电磁感应定律时要注意区分Φ，△Φ，及者间的关系，明确电动势只取决于磁通量的变化率，与磁通量及磁能量的变化量无关．5．下面属于电磁感应现象的是（）A．通电导体周围产生磁场B．磁场对感应电流发生作用，阻碍导体运动C．由于导体自身电流发生变化，而在导体中产生自感电动势D．电荷在磁场中定向移动形成电流【解析】试题分析：电磁感应现象的是指穿过电路的磁通量变化时，产生感应电动势或感应电流的现象．解：A、电流能产生磁场，是电流的磁效应现象，不是电磁感应现象．故A错误．B 感应电流在磁场中受到安培力作用，不是电磁感应现象．故B错误．C、由于导体自身电流发生变化，而在导体中产生自感电动势是电磁感应现象．故C正确．D 电荷在磁场中定向移动形成电流，不是电磁感应产生的电流不是电磁感应现象．故D错误．故选：C【点评】本题考查对电磁现象本质的分析与理解能力．电磁感应现象特征是产生感应电流或感应电动势．6．如图所示，线框平面与磁场方向垂直，现将线框沿垂直磁场方向拉出磁场的过程中，穿过线框磁通量的变化情况是（）第3页 共10页 ◎ 第4页 共10页A ．变小B ．变大 C．不变 D ．先变小后变大 【答案】A 【解析】试题分析：在匀强磁场中，当线圈与磁场垂直时，磁通量为Φ=BS ，S 为在磁场中的面积． 解：线框平面与磁场方向垂直，故磁通量为Φ=BS ；将线框沿垂直磁场方向拉出磁场的过程中，在磁场中的面积S 减小，故BS 减小； 故选：A ．【点评】本题考查了磁通量的概念，关键是记住公式Φ=BS ，也可以用穿过线圈的磁感线条数形象表示，基础题目．7．如图所示，线圈平面与条形磁铁的轴线垂直，现将线圈沿轴线由A 点平移到B 点，穿过线圈磁通量的变化情况是（ ）A ．变大B ．变小C ．不变D ．先变大，后变小 【答案】B 【解析】试题分析：磁通量用穿过线圈平面的磁感线的条数表示，根据条形磁铁磁感线的分布情况进行分析．解：线圈在N 极和S 极附近时，磁场较强，磁感线较密，穿过线圈的磁感线较多，磁通量较大，而远离条形磁铁磁极附近，磁场变弱，磁感线较疏，穿过线圈的磁通量较小．故线圈在A 出的磁通量比较大．线圈从A 到B 的过程中磁通量逐渐减小．故B 正确，ACD 错误； 故选：B【点评】本题关键要掌握磁通量的几何意义：穿过线圈平面的磁感线的条数，结合条形磁铁磁感线的分布情况就能分析．8．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 ，导线电阻可忽略不计．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 （如图）做匀速运动．令U 表示MN 两端电压的大小，则（ ）A ．U=Blv ，流过固定电阻R 的感应电流由b 到dB ．U=Blv ，流过固定电阻R 的感应电流由d 到b C．U=Blv ，流过固定电阻R 的感应电流由b 到d D ．U=Blv ，流过固定电阻R 的感应电流由d 到b【答案】A 【解析】试题分析：当MN 匀速运动时，MN 相当于电源．由E=Blv 求解感应电动势，根据欧姆定律求出MN 两端电压的大小．由右手定则判断电流的方向．解：MN 切割磁感线产生的感应电动势：E=Blv ，两端电压：U=IR=R=×R=Blv ，由右手定则可知，流过固定电阻R 的感应电流由b 到d ，故A 正确； 故选：A ．【点评】本题关键要能够把电磁感应和电路知识结合起来解决问题．会用右手定则判断电流的方向． 9．下列关于物理学史的说法正确的是（ ） A ．奥斯特发现了电磁感应现象 B ．法拉第发现电流产生磁场的现象 C ．安培提出了分子电流假说D ．赫兹提出了电磁场理论并通过实验发现了自感 【答案】C 【解析】试题分析：根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可． 解：A 、B 、法拉第发现了电磁感应现象，奥斯特发现电流产生磁场的现象，故AB 错误．C 、安培提出了分子电流假说，很好地解释了软铁磁化现象，故C 正确．D 、麦克斯韦提出了电磁场理论并通过实验发现了自感，故D 错误． 故选：C ．10．如图甲、乙所示的电路中，电阻R 和自感线圈L 的电阻值都很小，均小于灯A 的电 阻，接通S ，电路达到稳定后，灯泡A 发光，则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】试题分析：在电路甲中，断开S ，由于线圈产生自电动势，阻碍电流变小，导致A 灯的电流只能逐渐变小，所以A 灯将逐渐变暗．A 正确；B 错误；在电路乙中，由于电阻R 和自感线圈L 的电阻值都很小，所以通过灯泡的电流比线圈的电流小，断开S 时，由于线圈阻碍电流变小，导致A 灯将变得更亮，然后逐渐变暗，C 错误；D 正确；故选AD 。
第四章《电磁感应》检测题(含答案)--高二上学期物理人教版选修3-2
A． 表的指针和 ，表的指针都发生偏转
B． 表的指针发生偏转， 表的指针不发生偏转
C． 表的指针不发生偏转， 表的指针发生偏转
D． 表的指针和 表的指针都不发生偏转
（1）若电阻P的阻值为R，磁感应强度恒为B，OM杆在外力作用下以恒定的角速度逆时针转动，经时间 从图示位置转过角度 到OD位置，求电阻Р在这段时间内产生的焦耳热Q；若此过程在平行板电容器正中间有一个电荷量大小为q的液滴处于静止状态，则液滴带什么电，液滴的质量为多大?
（2）若电阻P的阻值为2R，第（1）中的其它条件保持不变，小液滴以多大的速度从图示位置水平向右发射后会恰好从上板边缘飞出；
4．如图所示，两根相距为l的平行直导轨ab、cd，b、d间连有一定值电阻，阻值为R，MN为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻值为 ，导轨电阻可忽略不计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（如图）做匀速运动。令U表示MN两端电压的大小，则（ ）
D．丁图中，磁场方向竖直向上，垂直导轨放在水平平行导轨上的两导线以不同的速度 向左右运动
6．在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大线圈M相接，如图所示．导轨上放一根导线ab，磁感线垂直于导轨所在平面．当导线ab加速向右运动时，M所包围的小闭合线圈N产生的感应电流方向，及所具有的形变趋势是：（）
（2）将线圈A中的铁芯快速抽出，电流计指针将___________（填“左偏”、“右偏”或“不偏”）；
（3）由实验得出产生感应电流的条件是___________。
高二物理《电磁感应》典型例题(每日一练含答案)
高二物理《电磁感应》典型题（每日一练）楞次定律、法拉第电磁感应定律一、单选题1．如图所示，导体棒PQ放在垂直纸面向外的匀强磁场中，PQ与螺线管和金属导轨组成闭合回路，将条形磁铁的N极迅速插入螺线管内时，关于导体棒PQ 中的感应电流方向和PQ受到的安培力方向判断正确的是（）A．电流从P到Q，安培力向左B．电流从P到Q，安培力向右C．电流从Q到P，安培力向右D．电流从Q到P，安培力向左二、多选题2．如图所示，在匀强磁场中放一平行金属导轨，导轨跟小线圈N相接，大线圈M与小线圈N以及导轨之间不接触，磁感线垂直于导轨所在平面。
导轨与金属棒ab接触良好，当金属棒ab向右加速运动时，大线圈M中产生的感应电流方向及所具有的形变趋势是（）A．线圈M中有顺时针方向的电流B．线圈M中有逆时针方向的电流C．线圈M有收缩的趋势D．线圈M有扩张的趋势A．0~4s内a点电势低于b点电势B．4~6s内a、b间的电压为4VC．0~4s内通过电阻R的电荷量为6C D．4~6s内电阻R上产生的焦耳热为18JA．MN杆做加速度减小的变减速运动B．PQ杆受到的安培力逐渐增大C．MN杆最终会做匀速直线运动D．若该过程产生的总热量为高二物理《电磁感应》典型题（每日一练）右手定则、导体棒问题5．如图所示，以速度1v 和2v 匀速把一矩形线圈水平拉出有界匀强磁场区域，且122v v =，则在先后两种情况下（）A ．线圈中的感应电动势之比1212E E =：：B ．线圈中的感应电流之比1241I I =：：C ．线圈中产生的焦耳热之比1221Q Q =：：D ．通过线圈某截面的电荷量之比1211q q =：：6．如图所示，两根电阻不计、相互平行、足够长的光滑金属导轨固定于绝缘水平桌面，导轨所在区域存在垂直桌面竖直向下的匀强磁场。
两质量分别为m 、2m ，电阻相同的导体棒a 、b 分别置于导轨的左、右两侧。
已知导体棒的长度均略大于导轨间的距离，且始终与导轨接触良好并垂直于导轨。
高中物理 第四章 电磁感应 专题4.4 法拉第电磁感应定律试题 新人教版选修3-2.doc
第4节 法拉第电磁感应定律一、电磁感应定律 1．感应电动势（1）定义：在________中产生的电动势叫做感应电动势。
产生感应电动势的那部分导体相当于_____。
（2）产生条件：不管电路是否闭合，只要穿过电路的_____________，电路中就会产生感应电动势。
（3）方向判断：可假设电路闭合，由_______或______判断出感应电流的方向，产生感应电动势的那部分导体相当于电源，其中_________________。
2．电磁感应定律（1）内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的________成正比。
（2）表达式：ΔΔE t Φ=（单匝线圈），ΔΔE n tΦ=（多匝线圈）。
（3）感应电动势与感应电流的关系：遵循闭合电路欧姆定律，即EI R r=+。
3．应用法拉第电磁感应定律ΔΔE n tΦ=时应注意的几点 （1）研究对象：ΔΔE nt Φ=的研究对象是一个回路，而不是一段导体。
（2）物理意义：ΔΔE n tΦ=求的是Δt 时间内的平均感应电动势，当Δt →0时，E 为瞬时感应电动势。
（3）ΔΔE n tΦ=求得的电动势是整个回路的感应电动势，而不是回路中某段导体的电动势。
整个回路的电动势为零，其回路中某段导体的电动势不一定为零。
（4）用公式ΔΔBE nSt=求感应电动势时，S 为线圈在磁场范围内的有效面积。
（5）若回路中与磁场方向垂直的面积S 及磁场应强度B 均随时间变化，则2211ΔB S B S E n t-=（），要特别注意题目要求的是哪个时刻的感应电动势。
4．磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ、磁通量的变化率ΔΔtΦ的比较 比较项目磁通量Φ磁通量的变化量ΔΦ 磁通量的变化率ΔΔtΦ物理意义 某时刻穿过某个面的磁感某一段时间内穿过某个面的穿过某个面的磁通量变化的线的条数磁通量的变化量快慢大小Φ=B·S，S是与B垂直的面的面积ΔΦ=Φ1–Φ2ΔΦ=B·ΔSΔΦ=S·ΔBΔΔΔΔSBt tΦ=⋅ΔΔΔΔBSt tΦ=⋅注意穿过某个面有方向相反的磁感线，则不能直接用Φ=B·S求解，应考虑相反方向的磁通量抵消后所剩余的磁通量开始时和转过180°时的平面都与磁场垂直，但穿过平面的磁通量是一正一负，ΔΦ=2BS，而不是0既不表示磁通量的大小，也不表示变化的多少，实际它就是单匝线圈上产生的电动势附注线圈平面与磁感线平行时，Φ=0，但ΔΔtΦ最大线圈平面与磁感线垂直时，Φ最大，但ΔΔtΦ=0二、导体切割磁感线时的感应电动势1．导体棒垂直于磁场运动，B、l、v两两垂直时如图甲所示，E=______。
电磁感应练习题答案
电工技术基础与技能第六章电磁感应练习题班别：高二（）姓名：学号：成绩：一、是非题1、导体在磁场中运动时，总是能够产生感应电动势。
（）2、线圈中只要有磁场存在，就必定会产生电磁感应现象。
（）3、感应电流产生的磁场方向总是与原来的磁通方向相反。
（）4、线圈中电流变化越快，则其自感系数就越大。
（）5、自感电动势的大小与线圈本身的电流变化率成正比。
（）6、当结构一定时，铁心线圈的电感是一个常数。
（）7、互感系数与两个线圈中的电流均无关。
（）8、线圈A的一端与线圈B的一端为同名端，那么线圈A的另一端与线圈B的另一端就为异名端。
（）9、在电路中所需的各种电压，都可以通过变压器变换获得。
（）10、同一台变压器中，匝数少、线径粗的是高压绕组；而匝数多、线径细的是低压绕组。
（）二、选择题1、下列属于电磁感应现象的是（）。
A.通电直导体产生磁场B.通电直导体在磁场中运动C.变压器铁心被磁化D.线圈在磁场中转动发电2、如图6-25所示，若线框ABCD中不产生感应电流，则线框一定 ( )。
A.匀速向右运动B.以导线EE′为轴匀速转动C.以BC为轴匀速转动D.以AB为轴匀速转动3、如图6-26所示，当开关S打开时，电压表指针（）。
A.正偏B.不动C.反偏D.不能确定4、法拉第电磁感应定律可以这样表述：闭合电路中感应电动势的大小（）。
A.与穿过这一闭合电路的磁通变化率成正比B.与穿过这一闭合电路的磁通成正比C.与穿过这一闭合电路的磁通变化量成正比D.与穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比5、线圈自感电动势的大小与( )无关。
A.线圈的自感系数B.通过线圈的电流变化率C.通过线圈的电流大小D.线圈的匝数6、线圈中产生的自感电动势总是( )。
A.与线圈内的原电流方向相同B.与线圈内的原电流方向相反C.阻碍线圈内原电流的变化D.以上三种说法都不正确7、下面说法正确的是( )。
A.两个互感线圈的同名端与线圈中的电流大小有关B.两个互感线圈的同名端与线圈中的电流方向有关C.两个互感线圈的同名端与两个线圈的绕向有关D.两个互感线圈的同名端与两个线圈的绕向无关8、互感系数与两个线圈的( )有关。
高二物理双休日作业(电磁感应)20111216
高二物理双休日作业（电磁感应）2011/12/161．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方向相反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2.如图所示，光滑U 形金属框架放在水平面内，上面放置一导体棒，有匀强磁场B 垂直框架所在平面，当B 发生变化时，发现导体棒向右运动，下列判断正确的是( )A ．棒中电流从b →aB ．棒中电流从a →bC ．B 逐渐增大D ．B 逐渐减小3、一金属圆环水平固定放置．现将一竖直的条形磁铁，在圆环上方沿圆环轴线从静止开始释放，在条形磁铁穿过圆环的过程中，条形磁铁与圆环( )A ．始终相互吸引B ．始终相互排斥C ．先相互吸引，后相互排斥D ．先相互排斥，后相互吸引4、如图4－3－15所示，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，由图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ，这个过程中线圈感应电流( )A ．沿abcd 流动B ．沿dcba 流动C ．先沿abcd 流动，后沿dcba 流动D ．先沿dcba 流动，后沿abcd 流动5、如图甲所示，长直导线与矩形线框abcd 处在同一平面中固定不动，长直导线中通以大小和方向随时间作周期性变化的电流i ，i －t 图象如图乙所示，规定图中箭头所指的方向为电流正方向，则在T 4～3T 4时间内，对于矩形线框中感应电流的方向，下列判断正确的是( )A ．始终沿逆时针方向B ．始终沿顺时针方向C ．先沿逆时针方向然后沿顺时针方向D ．先沿顺时针方向然后沿逆时针方向6．(2011年营口高二检测)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，因电源正负未知，无法具体判断9.如图4－3－22所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大线圈M 相连，要使导线圈N 获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的裸金属棒ab 的运动情况是(两线圈共面放置)( )A ．向右匀速运动B ．向左加速运动C ．向右减速运动D ．向右加速运动10、穿过一个电阻为R=1Ω的单匝闭合线圈的磁通量始终每秒钟均匀的减少2Wb ，则：（ ）A 、线圈中的感应电动势每秒钟减少2VB 、线圈中的感应电动势是2VC 、线圈中的感应电流每秒钟减少2AD 、线圈中的电流是2A11．下列几种说法中正确的是： （ ）A 、线圈中的磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B 、穿过线圈的磁通量越大，线圈中的感应电动势越大C 、线圈放在磁场越强的位置，线圈中的感应电动势越大D 、线圈中的磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大12、在理解法拉第电磁感应定律t n E ∆∆=φ及改写形势t B ns E ∆∆=,t S nB E ∆∆=的基础上（线圈平面与磁感线不平行），下面叙述正确的为：（ ）A 、对给定线圈，感应电动势的大小跟磁通量的变化率成正比B 、对给定的线圈，感应电动势的大小跟磁感应强度的变化 B ∆成正比C 、对给定匝数的线圈和磁场，感应电动势的大小跟面积的平均变化率t S∆∆成正比D 、题目给的三种计算电动势的形式，所计算感应电动势的大小都是t ∆时间内的平均值13．(2011年通州市调研)我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律．以下是实验探究过程的一部分．(1)如图甲所示，当磁铁的N 极向下运动时，发现电流表指针偏转，若要探究线圈中产生感应电流的方向，必须知道____________________________________________________________________________________________________________________.(2)如图乙所示，实验中发现闭合开关时，电流表指针向右偏．电路稳定后，若向左移动滑动触头，此过程中电流表指针向________偏转；若将线圈A 抽出，此过程中电流表指针向________偏转(均选填“左”或“右”)．14、如图所示，半径为r 的金属圆环绕通过直径的轴OO′以角速度ω匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为B ，以金属环的平面与磁场方向重合时开始计时，求在转动30°角的过程中，环中产生的感应电动势为________．15、如图15所示，长为L的金属棒ab与竖直放置的光滑金属导轨接触良好（导轨电阻不计），匀强磁场中的磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面，金属棒无初速度释放，释放后一小段时间内，金属棒下滑的速度逐渐，加速度逐渐。
高二物理上学期 寒假作业(4)电磁感应
高二物理寒假作业（四）电磁感应1．如下图所示为用导线做成的圆形回路与一直导线构成的几种位置组合(A、B、C中直导线都与圆形线圈在同一平面内，O点为线圈的圆心，D中直导线与圆形线圈垂直，并与中心轴重合)，其中当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( )2．在空间某处存在一变化的磁场，则( )A．在磁场中放一闭合线圈，线圈中一定会产生感应电流B．在磁场中放一闭合线圈，线圈中不一定产生感应电流C．在磁场中不放闭合线圈，在变化的磁场周围一定不会产生电场D．在磁场中不放闭合线圈，在变化的磁场周围一定会产生电场3.如右图所示，虚线框内有匀强磁场，大环和小环是垂直于磁场放置的两个圆环，分别用Φ1和Φ2表示穿过大小两环的磁通量，则有( )A．Φ1>Φ2B．Φ1<Φ2 C．Φ1＝Φ2 D．无法确定4．根据楞次定律知：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方向相反C．阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化 D．与引起感应电流的磁场方向相同5．闭合线圈abcd运动到如下图所示的位置时，bc边所受到的磁场力的方向向下，那么线圈的运动情况是( )A．向左平动进入磁场B．向右平动进入磁场C．向上平动D．向下平动6．两根通电直导线M、N都垂直纸面固定放置，通过它们的电流方向如图所示，线圈L的平面跟纸面平行，现将线圈从位置A沿M、N连线中垂线迅速平移到位置B，则在平移过程中，线圈中的感应电流( )A．沿顺时针方向，且越来越小B．沿逆时针方向，且越来越大C．始终为零D．先顺时针，后逆时针7．在生产实际中，有些高压直流电路中含有自感系数很大的线圈，当电路中的开关S 由闭合到断开时，线圈会产生很大的自感电动势，使开关S处产生电弧，危及操作人员的人身安全．为了避免电弧的产生，可在线圈处并联一个元件，在下列设计的方案中(如图所示)可行的是( )8．如下图所示，由均匀导线制成的，半径为R 的圆环，以v 的速度匀速进入一磁感应强度大小为B 的匀强磁场．当圆环运动到图示位置(∠aOb ＝90°)时，a 、b 两点的电势差为( ) A.2BRv B.22BRv C.24BRv D.324BRv9．如右图所示，在x ≤0的区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xy 平面(纸面)向里．具有一定电阻的矩形线框abcd 位于xy 平面内，线框的ab 边与y 轴重合．令线框从t ＝0的时刻起由静止开始沿x 轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流I (取逆时针方向的电流为正)随时间t 的变化图线I －t 图可能是下图中的哪一个( )10．如右图所示，当磁场的磁感应强度B 增强时，内、外金属环上的感应电流的方向应为( )A ．内环顺时针，外环逆时针B ．内环逆时针，外环顺时针C ．内、外环均为顺时针D ．内、外环均为逆时针11．如右图所示，“U”形金属框架固定在水平面上，金属杆ab 与框架间无摩擦，整个装置处于竖直方向的磁场中．若因磁场的变化，使杆ab 向右运动，则磁感应强度( )A ．方向向下并减小B ．方向向下并增大C ．方向向上并增大D ．方向向上并减小12．如右图所示，平行导轨间距离为L ，导轨间接有电阻R ，其余电阻不计，匀强磁场与轨道平面垂直，磁场的磁感应强度为B .金属杆ab 长为2L ，金属杆与导轨密切接触．在杆以a 端为轴紧靠导轨由图示竖直位置转过90°的过程中，通过电阻R 的感应电荷量为( )A ．0 B.3BL 22R C.πBL 2R D.2BL 2R13．如下图所示，A 为用细绳悬吊着的圆形铜环，B 为可绕其中心支点为轴转动的条形磁铁．B 在A 的正下方，其极性不清楚．当磁铁绕轴O 以角速度ω在水平面内匀速旋转时，则铜环将会以角速度ω′转动，下列判断正确的是( )A ．ω′＝ω，两者转向相同B ．ω′＞ω，两者转向相反C ．ω′＜ω，两者转向相同D ．ω′＜ω，两者转向相反 14．如右图所示，线框放置在光滑的水平面上，在其中放一个矩形线圈abcd ，线圈的三个边平行于线框的三条边，且相对应的两边间距相等．当线框A 端接远处电源的正极，B端接电源的负极的瞬间，线圈中感应电流的方向和线圈的运动情况是( )A ．沿abcd ，向右运动B ．沿abcd ，向左运动C ．沿dcba ，向左运动D ．沿dcba ，向右运动15．半径为R 的圆形线圈，两端A 、B 接有一个平行板电容器，线圈垂直放在随时间均匀变化的匀强磁场中，如右图所示，则要使电容器所带电荷量Q 增大，可以采取的措施是( )A ．增大电容器两极板间的距离B ．增大磁感应强度的变化率C ．减小线圈的半径D ．改变线圈所在平面与磁场方向间的夹角16.如图所示，多匝线圈L 的电阻和电池内阻不计，两个电阻的阻值都是R ，电键S 原来是断开的，电流I 0＝E 2R，今合上电键S 将一电阻短路，于是线圈有自感电动势产生，此电动势( )A ．有阻碍电流的作用，最后电流由I 0减小到零B ．有阻碍电流的作用，最后电流总小于I 0C ．有阻碍电流增大的作用，因而电流将保持I 0不变D ．有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是增大到2I17．如图甲，在虚线所示的区域有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场变化规律如图乙所示，面积为S 的单匝金属线框处在磁场中，线框与电阻R 相连．若金属框的电阻为R 2，则下列说法正确的是( )A ．流过电阻R 的感应电流由a 到bB ．线框cd 边受到的安培力方向向下C ．感应电动势大小为2B 0S t 0D ．ab 间电压大小为2B 0S 3t 0 18．两根相距为L 的足够长的金属直角导轨如右图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面．质量均为m 的金属细杆ab 、cd 与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R .整个装置处于磁感应强度大小为B ，方向竖直向上的匀强磁场中．当ab 杆在平行于水平导轨的拉力F 作用下以速度v 1沿导轨匀速运动时，cd 杆也正好以速度v 2向下匀速运动．重力加速度为g .以下说法正确的是( )A ．ab 杆所受拉力F 的大小为μmg ＋B 2L 2v 12RB ．cd 杆所受摩擦力为零C ．回路中的电流强度为BL v 1＋v 22RD ．μ与v 1大小的关系为μ＝2Rmg B 2L 2v 119．如图所示，质量m 1＝0.1 kg ，电阻R 1＝0.3 Ω，长度l ＝0.4 m 的导体棒ab 横放在U 型金属框架上．框架质量m 2＝0.2 kg ，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，相距0.4 m 的MM ′、NN ′相互平行，电阻不计且足够长．电阻R 2＝0.1 Ω 的MN 垂直于MM′.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.5 T．垂直于ab施加F＝2 N的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与MM′、NN′保持良好接触，当ab运动到某处时，框架开始运动．设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2.求框架开始运动时ab速度v的大小；20．如右图所示，在竖直平面内有一个“日”字形线框，线框总质量为m，每条短边长度均为l.线框横边的电阻均为r，竖直边的电阻不计．在线框的下部有一个垂直“日”字平面方向向里的磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的高度也为l.让线框自空中一定高处自由落下，当线框下边刚进入磁场时立即做匀速运动．重力加速度为g.求：(1)“日”字形线框做匀速运动的速度v的大小．(2)“日”字形线框从开始下落起，至线框上边离开磁场的过程中所经历的时间t.21．如图所示，在两条平行光滑的导轨上有一金属杆ab，外加磁场跟轨道平面垂直，导轨上连有两定值电阻(R1＝5 Ω，R2＝6 Ω)和滑动变阻器R0，电路中的电压表量程为0～10 V，电流表的量程为0～3 A，把R0调至30 Ω，用F＝40 N的力使ab杆垂直导轨向右平移，当杆达到稳定状态时，两块电表中有一块表正好满偏，而另一块表还没有达到满偏，求此时ab杆的速度(其他电阻不计)．22．在光滑绝缘水平面上，电阻为0.1 Ω、质量为0.05 kg的长方形金属框abcd，以10 m/s的初速度向磁感应强度B＝0.5 T、方向垂直水平面向下、范围足够大的匀强磁场滑去．当金属框进入磁场到达如上图所示位置时，已产生1.6 J的热量．(1)在图中ab边上标出感应电流和安培力方向，并求出在图示位置时金属框的动能．(2)求图示位置时金属框中感应电流的功率．(已知ab边长L＝0.1 m)高二物理寒假作业（四）电磁感应参考答案1．解析：在B、C中，穿过圆形回路的磁通量不为零，当切断导线中的电流时，磁通量减少，所以有感应电流产生；而A、D中穿过圆形回路的磁通量为零且无变化，所以没有感应电流产生．答案：BC2．解析：根据感应电流的产生条件，只有穿过闭合线圈的磁通量发生变化，线圈中才产生感应电流，A错，B对；变化的磁场产生感生电场，与是否存在闭合线圈无关，C错，D对．答案：BD3．解析：大环和小环在磁场中的有效面积等于在磁场区域范围内的一部分，两环的有效面积相同，故Φ1＝Φ2.答案： C4．解析：本题考查了对楞次定律的理解及应用，感应电流的磁场阻碍的是引起感应电流的原磁通量的变化，故C对A、B、D错．答案： C5．解析：当bc受力向下时，说明感应电流方向由b指向c，当向左进入磁场时，磁通量增加，感应电流的磁场方向应该与原磁场方向相反，垂直纸面向里，用右手螺旋定则可以判断感应电流方向为顺时针方向．答案： A6．答案： C7．解析：选D.断开开关S ，A 图中由于电容器被充电，开关S 处仍将产生电弧；B 、C 图中闭合开关时，电路发生短路；而D 图是利用二极管的单向导电性使线圈短路可避免开关处电弧的产生，故D 正确．8．解析： 整个圆环电阻是R ，其外电阻是圆环的3/4，即磁场外的部分，而磁场内切割磁感线有效长度是2R ，其相当于电源，E ＝B ·2R ·v ，根据欧姆定律可得U ＝34R R E ＝324BRv ，D 正确．答案： D9．解析： cd 棒切割磁感线E ＝Blv ，I ＝E R ＝Blv R ＝Blat R与t 成正比，由楞次定律(或右手定则)可知感应电流为顺时针方向，故D 正确．答案： D10．解析： 磁场增强，则穿过回路的磁通量增大，故感应电流的磁场向外，由安培定则知电流对整个电路而言应沿逆时针方向；若分开讨论，则外环逆时针，内环顺时针．答案： A11．解析： 因磁场变化，发生电磁感应现象，杆ab 中有感应电流产生，而使杆ab 受到磁场力的作用，并发生向右运动．而ab 向右运动，使得闭合回路中磁通量有增加的趋势，说明原磁场的磁通量必定减弱，即磁感应强度正在减小，与方向向上、向下无关．答案： AD12．解析： 金属杆由图示位置转过90°的过程中，ΔΦ＝3BL 22， 所以，q ＝ΔΦR ＝3BL 22R. 答案： B13．解析： 磁铁转动时，在图示情况下，设铜环不动，则铜环的左、右两侧分别与磁铁左、右两端做相对远离的运动．根据楞次定律的广义描述，铜环中的感应电流的效果将要阻碍这种相对运动，因此两者转向应相同；又因只能阻碍不是阻止，相对远离的现象仍然存在，故ω′＜ω，两者转向相同，故选C.答案： C14．解析： A 端接电源的正极，B 端接电源的负极的瞬间，在线圈abcd 中形成向里的磁场，由楞次定律可以判断感应电流的方向沿a →b →c →d →a 方向，再根据“同向电流相吸引，异向电流相排斥”的结论可知线框给线圈abcd 的作用力向左，故应向左运动，B 正确．答案： B15．解析： 由Q ＝CU ，C ＝εr S 4πkd知，增大极板距离d ，电容C 减小，因此Q 也减小，故A 错误；由U ＝E ＝n ΔΦΔt ＝n ΔB ΔtS ，分析可得增大磁感应强度变化率或增大线圈在垂直磁场方向的投影面积可增大A 、B 间电压，从而使Q 增大，所以B 正确，C 、D 错误．答案： B16．解析：选D.电键S 由断开到闭合瞬间，回路中的电流要增大，因而在L 上要产生自感电动势．根据楞次定律，自感电动势总是要阻碍引起它的电流的变化，这就是说由于电流增加引起的自感电动势，要阻碍原电流的增加．而阻碍不是阻止，电流仍要增大，而达到稳定后其电流为2I 0，故选项D 正确．17．答案： ABD18．解析： 由法拉第电磁感应定律可得，ab 杆在切割磁感线时产生的感应电动势为BLv 1，cd 杆运动方向与磁场平行，无感应电动势，所以闭合回路中的感应电流I ＝E 2R ＝BLv 12R，对ab 杆，由平衡可知，F ＝F f ＋BIL ，所以F ＝μmg ＋B 2L 2v 12R；同理对cd 杆，由平衡可知，F f ′＝mg ，又F f ′＝μBIL ，所以μ＝2Rmg B 2L 2v 1，因此A 、D 正确． 答案： AD19．解析： ab 对框架的压力F 1＝m 1g框架受水平面的支持力F N ＝m 2g ＋F 1依题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则框架受到的最大静摩擦力为F 2＝μF N ab 中的感应电动势E ＝BlvMN 中电流I ＝E R 1＋R 2MN 受到的安培力F 安＝IlB框架开始运动时 F 安＝F 2由上面各式代入数据解得v ＝6 m/s.答案： 6 m/s20．解析： (1)进入磁场时的速度为v ，据题意有：IBl ＝mg ，I ＝Blv 3r 2＝2Blv 3r， 解得：v ＝3gmr 2B 2l 2.(2)线框下边进入磁场区域前做自由下落运动，设下落的时间为t 1，从线框下边进入磁场到上边离开磁场下边界做匀速运动，设此过程的下落时间为t 2，据题意有：v ＝gt 1 t 1＝3mr 3B 2l 2 t 2＝3l v解得：t 2＝2B 2l 3mgr由两式解得全过程所用时间：t ＝t 1＋t 2＝3mr 2B 2l 2＋2B 2l 3mgr. 答案： (1)3gmr 2B 2l 2 (2)3mr 2B 2l 2＋2B 2l 3mgr21．解析： 假如电压表满偏，则通过电流表的电流是I 2＋I 0＝106 A ＋1030A ＝2 A ，小于电流表3 A 的量程，符合题意． ab 切割磁感线产生的电动势E ＝BLv ①ab 相当于电源有：E ＝U ＋(I 2＋I 0)R 1②ab 达到稳定速度时，F ＝F 安＝(I 2＋I 0)LB ③①②③联立得v ＝1 m/s.答案： 1 m/s22．解析： (1)ab 边上感应电流的方向b →a ，安培力方向向左，金属框从进入磁场到图示位置能量守恒得：12mv 02＝12mv 2＋Q ，E k ＝12mv 2＝12mv 02－Q ＝12×0.05×102 J －1.6 J ＝0.9 J. (2)金属框在图示位置的速度为v ＝2E km ＝2×0.90.05m/s ＝6 m/s.E ＝Blv ， I ＝E R ＝Blv R ＝0.5×0.1×60.1A ＝3 A ．感应电流的功率P ＝I 2R ＝32×0.1 W＝0.9 W. 答案： (1)电流的方向b →a . 安培力的方向向左 0.9 J (2)0.9 W。
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高二物理（选修）电磁感应作业（4）
班级 姓名
1、如图，闭合圆形导线中的磁场逐渐增强，试判定感应电流方向
是
2、如图，虚线所围成的区域内为匀强磁场，闭合线圈abcd 由静
止开始运动时，磁场对ad 边的作用力方向向上，则线圈所作的运动可能是：（ ）
A 、以ab 为轴向里转动；
B 、以bc 为轴向里转动；
C 、整个线圈向右平动；
D 、整个线圈向左平动
3、一个面积S=4×10－2m 2，匝数n=100匝的线圈放在匀强磁场中，
磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B 随时间t 变化的规律如
图所示，则下列判断正确的是 （ ）
A ．在开始的2s 内穿过线圈的磁通量变化率等于0.08Wb/s
B ．在开始的2s 内穿过线圈的磁通量的变化量等于零
C ．在开始的2s 内线圈中产生的感应电动势等于8V
D ．在第3s 末线圈中的感应电动势等于零
4、如图所示，一平面线圈用细杆悬于P 点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动.已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时，顺着磁场方向看去，线圈中感应电流的方向分别为 （ ）
A.逆时针方向,逆时针方向
B.逆时针方向,顺时针方向
C.顺时针方向,顺时针方向
D.顺时针方向,逆时针方向
5、如图所示，发现放在光滑金属导轨上的ab 导体向右移动，其可能的原因是： （ ）
①闭合S 的瞬间 ②断开S 的瞬间
③闭合S 后，减少电阻R 时
④闭合S 后，增大电阻R 时
以上判断正确的是
A ．①③
B ．②④
C ．①④
D ．②③
6、如图，环形金属软弹簧套在条形磁铁的中央位置。
若将弹簧沿半径向外拉，使其面积增大；则穿过弹簧所包围的面积的磁通量变化情况和是否产生感应电流及从左向右看时感应电流的方向是：（ ）
A 、增大；有顺时针感应电流。
B 、减小；有逆时针感应电流。
C 、不变；无感应电流。
D 、磁通量变化情况无法确定，所以
有无感应电流也无法确定。
7、如图所示，电阻不计的光滑平行金属轨道放在与它的平面垂直的匀强磁场中。
有一根长1m 、电阻0.25Ω的金属棒ab 在外力作用下，以速度V 向右匀速运动，磁感应强度B = 0.5T ，R = 0.75Ω，电压表示数为3.75V ，求：外力F 的大小、方向和金属棒ab 的速度的大小？
8、如图所示，竖直导轨宽度L = 0.1m ，电路的总电阻R = 1Ω，金属棒被释放后向下滑动的最大速度为2.5m/s 。
匀强磁场的磁感应强度为2T ， 求金属棒的质量。
9、如图所示，矩形线圈，abcd 共有10匝，有一半放在有理想边界的匀强磁场中，磁感应强度B=0.1T ，线圈由图示位置开始绕ad 轴转动，角速度S rad /100πω=不变，线圈的ab 边长20cm ，bc 边长10cm 。
求（1）线圈在转过60º
（2）线圈转过90º的过程中，感应电动势的平均值；
×× b c。