鲁科版高中物理选修3-2：第一章《电磁感应》测试(3)

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鲁科版物理选修3-2第1章第3节知能演练轻松闯关

1.电磁灶是利用电磁感应引起的涡流加热的原理来工作的，它主要是由感应加热线圈、灶台台板和烹饪锅等组成，如图所示．电磁灶的台面下布满了线圈，当通过高频交流电时，在台板和金属锅之间产生交变磁场，磁感线穿过锅体，产生感应电流——涡流，这种感应电流在金属锅体中产生热效应，从而达到加热和烹饪食物的目的．下列可导致加热效果明显的是()A．交流电的频率增加B．交流电的频率降低C．将金属锅换成陶瓷锅D．将底面积较大的锅换成底面积较小的锅2.A．增大涡流，提高变压器的效率B．减小涡流，降低变压器的效率C．增大涡流，减小铁芯的发热量D．减小涡流，减小铁芯的发热量解析：选D.涡流的主要效应之一就是热效应，而变压器的铁芯发热是我们所不希望出现的，故不采用整块硅钢，而采用薄硅钢片叠压在一起，目的是减少涡流，减小铁芯的发热量，进而提高变压器的效率．选D.3.如图所示，磁带录音机可用来录音，也可用来放音．其主要部件为可匀速行进的磁带a和绕有线圈的磁头b，不论是录音还是放音过程，磁带或磁隙软铁会存在磁化现象．对于它们在录音、放音过程中的主要工作原理，下列说法正确的是()A．放音的主要原理是电磁感应，录音的主要原理是电流的磁效应B．录音的主要原理是电磁感应，放音的主要原理是电流的磁效应C．放音和录音的主要原理都是磁场对电流的作用D．放音和录音的主要原理都是电磁感应解析：选A.录音过程及原理是：先将声音信号通过话筒转换成变化的电流信号，加在题图中的线圈上，由于电流的磁效应，变化电流产生的变化磁场信号将由于磁带被磁化而记录在匀速经过的磁带上，是电流的磁效应．放音过程是该过程的逆过程，磁带匀速通过磁隙，由于磁带上变化的磁场使磁头发生磁化现象，使磁头线圈的磁通量发生变化，导致磁头上的线圈中产生感应电流，该感应电流通过扬声器即发出声音，是电磁感应过程．故选项A是正确的．4.如图所示是冶炼金属的感应炉的示意图．高频感应炉中装有待冶炼的金属，当线圈中通有电流时，通过产生涡流来熔化金属．以下关于高频感应炉的说法中正确的是()A．高频感应炉的线圈中必须通有变化的电流，才会产生涡流B．高频感应炉的线圈中通有恒定的电流，也可以产生涡流C．高频感应炉是利用线圈中电流产生的焦耳热使金属熔化的D．高频感应炉是利用线圈中电流产生的磁场使金属熔化的解析：选A.变化的电流才能产生变化的磁场，引起磁通量的变化，产生电磁感应现象，恒定电流不会使感应炉中的磁通量发生变化，不会有涡流产生，选项A对、B错；当感应炉内装入待冶炼的金属时，会在待冶炼的金属中直接产生涡流来加热金属，而不是利用线圈中电流产生的焦耳热，也不是利用线圈中电流产生的磁场加热，C、D错误．5.弹簧上端固定，下端悬挂一根磁铁．将磁铁托到某一高度后放开，磁铁能上下振动较长时间才停下来．如果在磁铁下端放一个固定的闭合线圈，使磁铁上下振动时穿过它(如图)，磁铁就会很快地停下来，解释这个现象，并说明此现象中能量转化的情况．解析：当磁铁穿过固定的闭合线圈时，在闭合线圈中会产生感应电流，感应电流的磁场会阻碍磁铁和线圈靠近或离开，也就使磁铁振动时除了空气阻力外，还有线圈的磁场力作为阻力，克服阻力需要做的功较多，弹簧振子的机械能损失较快，因而会很快停下来．答案：见解析一、选择题1.下列关于涡流的说法中正确的是()A．涡流跟平时常见的感应电流一样，都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的B．涡流不是感应电流，而是一种有别于感应电流的特殊电流C．涡流有热效应，但没有磁效应D．在硅钢中也能产生涡流解析：选AD.涡流的本质是电磁感应现象，只不过是由金属块自身构成回路，它既有热效应，也有磁效应，所以A正确，B、C错误．硅钢中产生的涡流较小，并不是不能产生涡流，D 项正确．2.如图所示，A、B两图是把带绝缘层的线圈绕在软铁上，C、D两图是把带绝缘层的线圈绕在有机玻璃上，则能产生涡流的是()解析：选A.只有穿过整个导体的磁通量发生变化，才产生涡流，B错在是直流电源，C、D 不是导体．3.唱卡拉OK用的话筒内有放大声音的装置，其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，线圈就将声音信号转变为电信号，下列说法中正确的是()A．该装置是根据电流的磁效应工作的B．该装置是根据电磁感应原理工作的C．膜片振动时，穿过线圈的磁通量不变D．膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势解析：选B.动圈式话筒的工作特点是线圈在磁场中振动，产生了电流，可知B对．4.如图所示，一条形磁铁从静止开始向下穿过一个用双线绕成的闭合线圈，条形磁铁在穿过线圈的过程中()A．做自由落体运动B．做减速运动C．做匀速运动D．做非匀变速运动解析：选A.双线绕成的线圈由于两导线产生的磁通量相互抵消，不会产生磁场，所以磁铁将做自由落体运动．5.如图所示，一光滑水平桌面的左半部分处于竖直向下的匀强磁场内，当一电阻不计的环形导线圈在此水平桌面上向右以某一速度开始滑行时，下列说法正确的是()A．若整个线圈在磁场内，线圈一定做匀速运动B．线圈从磁场内滑到磁场外过程，必做加速运动C．线圈从磁场内滑到磁场外过程，必做减速运动D．线圈从磁场内滑到磁场外过程，必定放热解析：选ACD.整个线圈在磁场内时，无感应电流，故不受安培力，线圈做匀速运动，A对；线圈滑出磁场过程中，产生感应电流，受到阻碍它运动的安培力，故线圈做减速运动，机械能转化为内能，选项B错，C、D对．6.如图所示，闭合金属环从光滑曲面上h高处滚下，又沿曲面的另一侧上升．设环的初速度为零，摩擦不计，曲面处在图中磁场中，则()A．若是匀强磁场，环滚上的高度小于hB．若是匀强磁场，环滚上的高度等于hC．若是非匀强磁场，环滚上的高度等于hD．若是非匀强磁场，环滚上的高度大于h解析：选B.若磁场为匀强磁场，穿过环的磁通量不变，不产生感应电流，即无机械能向电能转化，机械能守恒，故A错，B正确；若磁场为非匀强磁场，环内要产生电能，机械能减少，故D错误．7.如图所示，在光滑水平面上固定一条形磁铁，有一小球以一定的初速度向磁铁方向运动．如果发现小球做减速运动，则小球的材料不．可能是()A．铁B．木C．铝D．塑料解析：选ABD.小球做减速运动，说明小球受到阻力的作用，若为铁球，在小球靠近磁铁过程中，铁球将被磁化，磁化后小球与磁铁间为吸引力，对小球来讲是动力不是阻力，A错误；若为木球或塑料球，在它们靠近的过程中，既不被磁化，也不产生感应电流，与磁铁之间没有相互作用，B、D错误；若为铝球，在小球靠近磁铁的过程中将产生涡流，涡流在磁场中阻碍小球的运动，使小球做减速运动，C正确，故选ABD.8.磁电式仪表的线圈通常用铝框当骨架，把线圈绕在铝框上，这样做的目的是()A．防止涡流而设计的B．利用涡流而设计的C．起电磁驱动的作用D．起电磁平衡的作用解析：选B.线圈通电后，在安培力作用下发生转动，铝框随之转动，并切割磁感线产生感应电流，就是涡流，涡流阻碍线圈的转动，使线圈偏转后较快停下来．所以，这样做的目的是利用涡流来起电磁阻尼的作用．B正确，A、C、D错误．9.如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管．将它们竖直固定在相同高度．两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速度释放，穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面．下列关于两管的描述可能正确的是()A．A管是用铝制成的，B管是用铜制成的B．A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的C．A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的D ．A 管是用胶木制成的，B 管是用铝制成的解析：选D.若两管都是金属材料制成的，小球下落过程中管壁都会产生感应电流，两球机械能都减小，几乎同时落地．若两管都是绝缘体制成的，管壁不会产生感应电流，两球机械能不变，仍做自由落体运动，同时落地，由此可见，若A 管内小球先落地，A 管必定是绝缘体制成的，B 管是金属材料制成的，D 正确，A 、B 、C 错误．10.(2012·荆州高二期末)如图所示，一闭合的小金属环用一根绝缘细杆挂在固定点O 处，使金属圆环在竖直线OO ′的两侧来回摆动的过程中穿过水平方向的有界匀强磁场区域，若悬点摩擦和空气阻力均不计．则( )A ．金属环每次进入磁场区都有感应电流，而离开磁场区没有感应电流B ．金属环进入磁场区域后越靠近OO ′线时速度越大，而且产生的感应电流越大C ．金属环开始摆动后，摆角会越来越小，摆角小到某一值后不再减小D ．金属环在摆动一段时间后将停在最低点解析：选C.金属环进入磁场和离开磁场区的过程中，穿过金属环的磁通量变化，环内都会有感应电流产生，机械能转化为电能，所以摆角越来越小，最后，当环不再进出磁场，而是在磁场内往复运动摆角不再变化，A 、D 错误，C 正确．越靠近OO ′，金属环的速度越大，但穿过环的磁通量不变，没有感应电流，B 错误．二、非选择题11.如图所示，在光滑的水平面上有一半径r ＝10 cm 、电阻R ＝1 Ω、质量m ＝1 kg 的金属环，以速度v ＝10 m/s 向一有界磁场滑去．匀强磁场方向垂直于纸面向里，B ＝0.5 T ，从环刚进入磁场算起，到刚好有一半进入磁场时，圆环释放了32 J 的热量，求：(1)此时圆环中电流的瞬时功率；(2)此时圆环运动的加速度的大小．解析：(1)由能量守恒m v 22＝Q ＋m v ′22，而P ＝E 2R ＝（B ·2r ·v ′）2R两式联立可得P ＝0.36 W.(2)a ＝BIl m ＝B 2（2r ）2v ′mR＝6×10－2 m/s 2. 答案：(1)0.36 W (2)6×10－2 m/s 212.高频焊接(利用电磁感应产生热量进行焊接)是一种常用焊接方法，其原理如图所示．将半径是10 cm 的待焊接圆形金属工件放在用金属导线做成的1000匝线圈中，然后在线圈中通以变化的电流，线圈中产生垂直于金属工件所在平面的变化磁场，磁场的变化率为ΔB Δt＝102π T/s.焊缝处(待焊处)的电阻是非焊接部分电阻的99倍．工件非焊接部分每单位长度上的电阻R 0＝10－2 π Ω·m －1，焊接的缝宽远小于未焊接部分的长度，则在焊接过程中焊接处产生的热功率为多大？(π2＝10，结果保留两位有效数字) 解析：由法拉第电磁感应定律 E ＝n ΔΦΔt＝1000×102×π2×10－2 V ＝2×103 V 非焊接部分电阻R ＝2πrR 0＝2π×0.1×10－2 π Ω＝0.02 Ω总电阻R 总＝100R ＝2 Ω热功率P 总＝E 2R 总＝2×1062 W ＝1×106 W. 焊接处热功率P ＝0.99P 总＝9.9×105 W.答案：9.9×105 W。

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图1图4图5图6高中物理学习材料唐玲收集整理第1章电磁感应建议用时实际用时满分实际得分90分钟100分一、选择题（本题包括10小题，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，有选错或不选的得0分，共40分）1.电磁感应现象揭示了电和磁之间的内在联系，根据这一发现，发明了许多电器设备．下列电器设备中，哪个没有利用电磁感应原理( ) A ．动圈式话筒 B ．白炽灯泡 C ．磁带录音机 D ．电磁炉2.(2011年重庆高二检测)如图1所示，、、三个环水平套在条形磁铁外面，其中和两环大小相同，环最大，环位于N 极处，和两环位于条形磁铁中部，则穿过三个环的磁通量的大小是( )A ．环最大，与环相同B ．三个环相同C ．环比环大D ．环一定比环大3.如图2所示的装置，在下列各种情况中，能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A中不产生感应电流的是( )A ．开关S 接通的瞬间B ．开关S 接通后，电路中电流稳定时C ．开关S 接通后，滑动变阻器触头滑动的瞬间D ．开关S 断开的瞬间4.闭合回路的磁通量随时间t 变化图象分别如图3 所示，关于回路中产生的感应电动势的下列论述，其中正确的是( )A ．图甲的回路中感应电动势恒定不变B ．图乙的回路中感应电动势恒定不变C ．图丙的回路中0～t 1时间内的感应电动势小于t 1～t 2时间内的感应电动势D ．图丁的回路中感应电动势先变大，再变小 5.如图4所示，为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以为边界的匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面，线与线框的边成45°角，、分别为和的中点．关于线框中的感应电流，正确的说法是( )A ．当E 点经过边界MN 时，线框中感应电流最大B ．当P 点经过边界MN 时，线框中感应电流最大C ．当F 点经过边界MN 时，线框中感应电流最大D ．当Q 点经过边界MN 时，线框中感应电流最大 6.半径为R 的圆形线圈，两端A 、D 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，如图5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7.如图6所示，边长为L 的正方形导体框匀速地从磁场左边穿过磁场运动到磁场右边，磁场的宽度为d ，线框的速度为v .若，则线框中存在感应电流的时间为( )A ．B ．图2图7图9图10图11C ．D ． 8.信用卡的磁条中有一个个连续的相反极性的磁化区，每个磁化区代表了二进制数1或0，用以储存信息．刷卡时，当磁条以某一速度拉过信用卡阅读器的检测头时，在检测头的线圈中会产生变化的电压(如图7甲所示)．当信用卡磁条按如图乙所示方向以该速度拉过阅读器检测头时，在线圈中产生的电压随时间的变化关系正确的是( )图89.如图9所示，圆环和的半径之比为，且都是由粗细相同的同种材料的导线构成，连接两环的导线电阻不计，匀强磁场的磁感应强度始终以恒定的变化率变化，那么，当只有环置于磁场中与只有环置于磁场中两种情况下，、两点的电势差之比为( ) A ．1∶1 B ．5∶1 C ．2∶1 D ．4∶110.如图10所示，金属杆以恒定的速率在间距为的光滑平行导轨上向右滑行，设整个电路总电阻为 (恒定不变)，整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中，下列叙述正确的是( )A ．杆中的电流与速率成正比B ．磁场作用于杆的安培力与速率成反比C ．电阻上产生的电热功率与速率成正比D ．外力对杆做功的功率与速率的平方成反比二、填空与作图题（本题共2小题，每小题8分，共16分.请将正确答案填在横线上） 11.(2011年福州高二检测) 如图11所示，正三角形的边长为，在磁感应强度为的匀强磁场中以平行于边的速度v 匀速运动，则电流表的示数为__________A ，两点间的电势差为________V.12.在研究电磁感应现象的实验中，为了能明确地观察实验现象，请在如图12所示的实验器材中选择必要的器材，在图中用实线连接成相应的实物电路图．图12三、计算题（本题共4小题，共44分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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）13.(8分)如图13甲所示的螺线管，匝数匝，横截面积，电阻 Ω，与螺线管串联的外电阻 Ω， Ω，方向向右穿过螺线管的匀强磁场，磁感应强度按图乙所示规律变化，试计算电阻R 2的电功率和、两点的电势差．14.(8分)如图14所示，在连有电阻的裸铜线框上，以为对称轴放置另一个正方形的小裸铜线框，整个小线框处于垂直框面向里、磁感应强度为的匀强磁场中．已知小线框每边长为，每边电阻为，其他电阻不计．现使小线框以速度向右平移，求通过电阻的电流及两端的电压．图13图15图1415.(14分)如图15所示，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率ΔΔ＝，为负的常量．用电阻率为、横截面积为的硬导线做成一边长为的方框．将方框固定于纸面内，其右半部位于磁场区域中．求：(1)导线中感应电流的大小；(2)磁场对方框作用力的大小随时间的变化率．16.(14分) 如图16所示，A是一面积为、匝数为匝的圆形线圈，处在均匀磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度随时间变化规律为－，开始时外电路开关S 断开，已知Ω，Ω，电容器电容μ，线圈内阻不计，求：(1)S闭合后，通过的电流大小；(2)S闭合一段时间后又断开，在断开后流过的电荷量．图16第1章电磁感应得分：一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案二、填空与作图题11.12.三、计算题13.14.15.16.第1章电磁感应参考答案一、选择题1.B 解析：白炽灯泡是因灯丝通过电流而发热，当达到一定温度时，就会发光，而不是利用电磁感应原理．2.C 解析：条形磁铁磁场的磁感线分布特点是：(1)外部磁感线两端密，中间疏；(2)磁铁内、外磁感线的条数相等．据以上两点知：、、三个环中磁场方向都向上．考虑到磁铁外部磁场的不同，外部磁场，故环的磁通量大于环的磁通量，外部的磁通量大于的磁通量，内部磁通量相等，故合磁通量大于，选项C 正确.其中、两个环磁通量大小关系不确定，故选项A 、B 、D 错．3.B 解析：开关S 接通的瞬间、开关S 接通后滑动变阻器触头滑动的瞬间、开关S 断开的瞬间，都使螺线管线圈中的电流变化而引起磁场变化，线圈中的磁通量发生变化而产生感应电流．4.B 解析：由法拉第电磁感应定律 Δ Δ知，与Δ Δ成正比，Δ Δ是磁通量的变化率，在图象中图线的斜率即为Δ Δ.图甲中斜率为0，所以＝ .图乙中斜率恒定，所以恒定．因为图丙中～时间内图线斜率大小大于～时间内斜率，所以图丙中～时间内的感应电动势大于～时间内的感应电动势．图丁中斜率绝对值先变小再变大，所以回路中的电动势先变小再变大，故选项B 正确，选项A 、C 、D 错误．5.B 解析：由法拉第电磁感应定律知当导体切割磁感线时，产生的感应电动势＝，其中为导体切割磁感线的有效长度，由几何关系可知，点经过边界时，线框切割磁感线的有效长度为，产生的感应电动势最大，感应电流最大，故选项B 正确．当点经过时，线框切割磁感线的有效长度为，当点经过时，线框切割磁感线的有效长度等于的长度，小于边长，故产生感应电流较小，当点经过时，整个线框处在磁场中，磁通量不再变化，故感应电流为零，所以A 、C 、D 错误． 6.B 解析：，由 ε π知，增大极板距离，电容减小，因此也减小，故选项A 错误；由Δ ΔΔ Δ，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、间电压，从而使增大，所以选项B 正确，选项C 、D 错误.7.B 解析：线圈从开始进到完全进，从开始出到完全出的过程，线圈中有感应电流．所以线框中有感应电流的时间，故选项B 正确．8.B 解析：由图甲可知，当“1”区经过阅读器的检测头时，产生正向电压，当“0”区经过阅读器的检测头时，产生负向电压，可见选项B 正确．9.C 解析：当环置于磁场中，环等效为内电路，环等效为外电路，、两端的电压为外电压，设，则，根据法拉第电磁感应定律得 Δ ΔΔ Δ则Δ Δ当环置于磁场中，环等效为内电路，环等效为外电路．两端电压仍为外电压， ′Δ ′ΔΔ Δ则 ′′ΔΔ所以′，选项C 正确．10.A 解析：，，，因金属棒匀速运动，外力对杆做功的功率就等于消耗的热功率，由以上各式可知，选项A 正确．二、填空与作图题 11.解析：因为穿过三角形线框的磁通量没有发生变化，所以，线框中没有感应电流，电流表示数为零．三角形线框运动时，等效为长度等于三角形的高的导体棒切割磁感线，所以.12.如图17所示解析：本实验探究原理是小线圈中电流的磁场如何引起大线圈中产生感应电流，所以应把小线圈与电源连在一个电路中，定值电阻阻值太大，不选择使用，要显示大线圈中是否产生感应电流，应使大线圈与电流表或电压表连在一个电路中，由于电压表内阻太大，所以应选择电流表．三、计算题13.1 W 5.7 V 解析：螺线管中产生的感应电动势ΔΔ，根据闭合电路欧姆定律，电路中的电流大小，电阻上消耗的电功率大小，、两点间的电势差.14.解析：感应电动势＝，由闭合电路欧姆定律得总.两端的电压.所以.15.(1)(2)解析：(1)导线框的感应电动势为ΔΔ①ΔΔ②导线框中的电流为③式中是导线框的电阻，根据电阻定律公式有④联立①②③④式，将ΔΔ代入得. ⑤(2)导线框所受磁场的作用力的大小为⑥它随时间的变化率为ΔΔΔΔ⑦由⑤⑦式得ΔΔ.16.(1)0.04 A (2)解析：由－知，圆形线圈内的磁场先是向里均匀减小，后是向外均匀增大，画出等效电路图如图18所示．(1)ΔΔΔΔ，由题意知ΔΔ故由，得.(2)S闭合后，电容器两端电压电容器带电荷量－－断开S后，放电电荷量为－.图17 图18。

高中物理第一章电磁感应章末检测试卷(第一章)讲义精练(含解析)教科版选修3-2-教科版高二选修

章末检测试卷(第一章)(时间：90分钟总分为：100分)一、选择题(此题共12小题，每一小题4分，共计48分.1～8题为单项选择题，9～12题为多项选择题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选和不选的得0分)1．在物理学开展中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用．如下表示符合史实的是( )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的相似性，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．如图1所示，螺线管与灵敏电流计相连，磁铁从螺线管的正上方由静止释放，向下穿过螺线管．如下说法正确的答案是( )图1A．电流计中的电流先由a到b，后由b到aB．a点的电势始终低于b点的电势C．磁铁减少的重力势能等于回路中产生的热量D．磁铁刚离开螺线管时的加速度小于重力加速度答案 D解析在磁铁进入螺线管的过程中，螺线管磁通量增大，且方向向下，由楞次定律可知，感应电流由b经电流计流向a；在磁铁穿出螺线管下端的过程中，磁通量减小，且方向向下，由楞次定律可知，感应电流由a经电流计流向b，如此a点电势先低于b点电势，后高于b点电势，故A、B错误；磁铁减少的重力势能转化为内能和磁铁的动能，C错误；磁铁刚离开螺线管时，由楞次定律“来拒去留〞可知，磁铁受到的合外力小于重力，D正确．3．如图2所示是研究通电自感现象实验的电路图，A1、A2是两个规格一样的小灯泡，闭合开关，调节滑动变阻器R的滑动触头，使两个灯泡的亮度一样，调节滑动变阻器R1的滑动触头，使它们都正常发光，然后断开开关S.重新闭合开关S，如此 ( )图2A．闭合瞬间，A1立刻变亮，A2逐渐变亮B．闭合瞬间，A1、A2均立刻变亮C．稳定后，L和R两端的电势差一定一样D．稳定后，A1和A2两端的电势差不一样答案 C解析断开开关再重新闭合开关的瞬间，根据自感原理可判断，A2立刻变亮，而A1逐渐变亮，A、B均错误；稳定后，自感现象消失，根据题设条件可判断，滑动变阻器R接入电路的阻值与线圈L的电阻一样大，线圈L和R两端的电势差一定一样，A1和A2两端的电势差也一样，所以C正确，D错误．4．匀强磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正方向，磁感应强度B随时间t的变化规律如图3甲所示，在磁场中有一细金属圆环，圆环平面位于纸面内，如图乙所示．令E1、E2、E3分别表示Oa、bc、cd段的感应电动势的大小，I1、I2、I3分别表示对应的电流，如此如下判断正确的答案是( )图3A．E1<E2，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向B．E1<E2，I1沿顺时针方向，I2沿逆时针方向C．E2<E3，I2沿逆时针方向，I3沿顺时针方向D．E2＝E3，I2沿逆时针方向，I3沿顺时针方向答案 A5．(2018·市房山区模拟)电磁感应现象在生产、生活中有着广泛的应用．图4甲为工业上探测物件外表层内部是否存在缺陷的涡流探伤技术原理图．其原理是将线圈中通入电流，使被测物件内产生涡流，借助探测线圈内电流变化测定涡流的改变，从而获得被测物件内部是否断裂与位置的信息．图乙为一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来的跳环实验装置，将一个套环置于线圈L上且使铁芯穿过其中，闭合开关S的瞬间，套环将立即跳起．关于对以上两个应用实例理解正确的答案是( )图4A．能被探测的物件和实验所用的套环必须是导电材料B．涡流探伤技术运用了互感原理，跳环实验演示了自感现象C．以上两个应用实例中的线圈所连接电源都必须是变化的交流电源D．以上两个应用实例中的线圈所连接电源也可以都是恒定电源答案 A6．(2017·某某、扬州、泰州、淮安四市模拟)法拉第发明了世界上第一台发电机．如图5所示，圆形金属盘安置在电磁铁的两个磁极之间，两电刷M、N分别与盘的边缘和中心点接触良好，且与灵敏电流计相连．金属盘绕中心轴沿图示方向转动，如此( )图5A．电刷M的电势高于电刷N的电势B．假设只将电刷M移近N，电流计的示数变大C．假设只提高金属盘转速，电流计的示数变大D．假设只将变阻器滑片向左滑动，电流计的示数变大答案 C解析由电流的流向，根据安培定如此，可知蹄形磁铁的左端为N 极，右端为S 极，两磁极间的磁场方向向右，根据金属盘的转动方向，结合右手定如此可以判断，电刷N 的电势高于电刷M 的电势，A 错误；假设只将电刷M 移近N ，如此电路中的感应电动势减小，电流计的示数减小，B 错误；假设只提高金属盘的转速，如此金属盘中产生的感应电动势增大，电流计的示数增大，C 正确；假设只将变阻器滑片向左滑动，变阻器接入电路的电阻增大，如此电磁铁中的电流减小，两磁极间的磁感应强度减小，圆盘中产生的感应电动势减小，电流计的示数减小，D 错误．7．(2018·全国卷Ⅰ)如图6所示，导体轨道OPQS 固定，其中PQS 是半圆弧，Q 为半圆弧的中点，O 为圆心．轨道的电阻忽略不计．OM 是有一定电阻、可绕O 转动的金属杆，M 端位于PQS 上，OM 与轨道接触良好．空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B .现使OM 从OQ 位置以恒定的角速度逆时针转到OS 位置并固定(过程Ⅰ)；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B 增加到B ′(过程Ⅱ)．在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过OM 的电荷量相等，如此B ′B等于( )图6A.54B.32C.74D ．2 答案 B解析设半圆弧PQS 的半径为r ，在过程Ⅰ中，根据法拉第电磁感应定律，有E 1＝ΔΦ1Δt 1＝B ⎝ ⎛⎭⎪⎫12πr 2－14πr 2Δt 1根据闭合电路欧姆定律，有I 1＝E 1R且q 1＝I 1Δt 1在过程Ⅱ中，有E 2＝ΔΦ2Δt 2＝(B ′－B )12πr 2Δt 2I 2＝E 2R q 2＝I 2Δt 2又q 1＝q 2，即B ⎝ ⎛⎭⎪⎫12πr 2－14πr 2R ＝(B ′－B )12πr2R所以B ′B ＝32. 8.如图7所示，足够长的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(图中未画出)，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 的运动速度以与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，cos 37°＝0.8)( )图7A ．2.5 m/s 1 WB ．5 m/s 1 WC ．7.5 m/s 9 WD ．15 m/s 9 W答案 B解析小灯泡稳定发光时，导体棒MN 匀速下滑，其受力如下列图，f ＝μmg cos 37°，由平衡条件可得F 安＋f ＝mg sin 37°，故F 安＝mg (sin 37°－μcos 37°)＝0.4 N ，由F 安＝BIL 得I ＝F 安BL ＝1 A ，所以E ＝I (R 灯＋R MN )＝2 V ，导体棒的运动速度v ＝E BL＝5 m/s ，小灯泡消耗的电功率为P 灯＝I 2R 灯＝1 W ．正确选项为B.9．(2017·苏北四市联考)如图8甲所示，一个刚性圆形线圈与电阻R 构成闭合回路，线圈平面与所在处的匀强磁场方向垂直，磁场的磁感应强度B 随时间t 的变化规律如图乙所示．如下关于线圈中产生的感应电动势e 、电阻R 消耗的功率P 随时间t 变化的图像，可能正确的有( )图8答案 BD解析线圈的面积不变，由E ＝nS ΔB Δt得感应电动势为定值，且磁场增强和磁场减弱引起的感应电动势方向相反，A 错误，B 正确；对于电阻R ，流过的电流大小不变，功率P ＝I 2R 恒定，C 错误，D 正确．10．如图9甲所示，一个匝数n ＝100的圆形导体线圈，面积S 1＝0.4 m 2，电阻r ＝1 Ω.在线圈中存在面积S 2＝0.3 m 2的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B 随时间t 变化的关系如图乙所示．有一个R ＝2 Ω的电阻，将其两端a 、b 分别与图甲中的圆形线圈相连接，b 端接地，如此如下说法正确的答案是( )图9A ．圆形线圈中产生的感应电动势E ＝6 VB ．在0～4 s 时间内通过电阻R 的电荷量q ＝6 CC ．设b 端电势为零，如此a 端的电势φa ＝3 VD ．在0～4 s 时间内电阻R 上产生的焦耳热Q ＝18 J答案 BD解析由法拉第电磁感应定律可得E ＝n ΔB Δt S 2，由题图乙可得ΔB Δt ＝0.64T/s ＝0.15 T/s ，将其代入可得E ＝4.5 V ，A 错．q ＝I Δt ＝E R ＋r ·Δt ＝n ΔΦ(R ＋r )Δt Δt ＝n ΔΦR ＋r ，在0～4 s 穿过圆形导体线圈磁通量的变化量为ΔΦ＝0.6×0.3 Wb－0＝0.18 Wb ，代入可得q ＝6 C ，B 对.0～4 s 内磁感应强度增大，圆形线圈内磁通量增加，由楞次定律结合安培定如此可得b 点电势高，a 点电势低，故C 错．由于磁感应强度均匀变化产生的电动势与电流均恒定，可得I ＝E r ＋R＝1.5 A ，由焦耳定律可得Q ＝I 2Rt ＝18 J ，D 对．11．如图10甲所示，电阻不计且间距L ＝1 m 的光滑平行金属导轨竖直放置，上端接一阻值R ＝2 Ω的电阻，虚线OO ′下方有垂直于导轨平面向里的匀强磁场，现将质量m ＝0.1 kg 、电阻不计的金属杆ab 从OO ′上方某处由静止释放．金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触且始终水平．杆ab 进入磁场时的速度v 0＝1 m/s ，下落0.3 m 的过程中加速度a 与下落距离h 的关系图像如图乙所示，g 取10 m/s 2，如此( )图10A ．匀强磁场的磁感应强度为2 TB ．杆ab 下落0.3 m 时，金属杆的速度为1 m/sC ．杆ab 下落0.3 m 的过程中，R 上产生的热量为0.2 JD ．杆ab 下落0.3 m 的过程中，通过R 的电荷量为0.25 C答案 AD解析当金属杆进入磁场后，根据右手定如此判断可知金属杆ab 中电流的方向由a 到b .由题图乙知，刚进入磁场时，金属杆的加速度大小a 1＝10 m/s 2，方向竖直向上．由牛顿第二定律得：BI 1L －mg ＝ma 1，其中I 1＝E R ＝BLv 0R，代入数据解得：B ＝2 T ，故A 正确；a ＝0时金属杆受到的重力与安培力平衡，有mg －BIL ＝0，其中I ＝BLv R ，联立得：v ＝0.5 m/s ，故B 错误；从开始到下落0.3 m 的过程中，由能量守恒有：mgh －Q ＝12mv 2，代入数据得：Q ＝0.287 5 J ，故C 错误；金属杆自由下落高度为h 0＝v 22g ＝0.05 m ，金属杆下落0.3 m 的过程中通过R 的电荷量为：q ＝I Δt ＝E R Δt ＝ΔΦΔt R Δt ＝ΔΦR ＝BL (h －h 0)R，代入数据得q ＝0.25 C ，故D 正确． 12．如图11所示，有一个在水平面内固定的“V〞字形金属框架CAD ，θ＝60°，磁感应强度为B 的匀强磁场方向竖直向下，导体棒MN 在框架上从A 点开始在外力F 作用下，沿垂直MN 方向以速度v 匀速向右平移，使导体棒和框架始终构成等边三角形回路．框架和导体棒的材料和横截面积均一样，其单位长度的电阻均为r ，框架和导体棒均足够长，导体棒运动中始终与磁场方向垂直，且与框架接触良好．如下关于回路中的电流I 、外力F 和回路消耗的电功率P 随时间t 变化关系的四个图像中正确的答案是( )图11答案 AC解析导体棒运动时间为t 时，通过的位移为x ＝vt ，回路中的有效切割长度为：L ＝2x tan θ2，感应电动势为E ＝BLv ，回路的总电阻为R 总＝r ·3·2x tan θ2，联立得感应电流与t 的关系式为I ＝Bv 3r，B 、v 、r 一定，如此I 为一定值，故A 正确，B 错误；外力F 大小等于安培力大小，如此F ＝BIL ＝2B 2v 2tan θ23r t ，F 与t 成正比，故C 正确；运动x 时的功率为：P ＝I 2R 总＝2B 2v 3tan θ23r t ，如此P 与t 成正比，故D 错误．二、非选择题(此题共5小题，共计52分)13．(8分)(2018·三明市高二下学期期末)如图12甲所示为“研究电磁感应现象〞的实验装置．图12(1)按实验的要求将图甲中所缺的导线补画完整．(2)开关闭合后，如下说法正确的答案是________．A．只要将线圈A放在线圈B中就会引起电流计指针偏转B．线圈A插入或拔出线圈B的速度越大，电流计指针偏转的角度越大C．如果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，A线圈插入B 线圈中，将滑动变阻器滑动触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针向左偏一下(3)上述实验中，原线圈A可等效为一个条形磁铁，将线圈B和灵敏电流计连接如图乙所示，当电流从正接线柱流入灵敏电流计时，指针向正接线柱一侧偏转．如此当条形磁铁迅速向上拔出时，图中灵敏电流计指针向______(填“正〞或“负〞)接线柱方向偏转．答案(1)如下列图(3分)(2)BC(3分)(3)正(2分)解析(1)将电源、开关、滑动变阻器、线圈A串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，再将电流计与线圈B串联成另一个回路，电路图如下列图．(2)当将线圈A放在线圈B中，因磁通量不变，如此不会引起电流计指针偏转，故A错误；线圈A插入或拔出线圈B的速度越大，如此穿过线圈的磁通量的变化率越大，感应电动势越大，如此产生的感应电流越大，那么电流计指针偏转的角度越大，故B正确；在闭合开关时，电流增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，A 线圈插入B 线圈中，将滑动变阻器滑动触头迅速向左拉时，接入电路中的电阻增大，电流减小，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知灵敏电流计指针向左偏一下，故C 正确．(3)当电流从正接线柱流入灵敏电流计时，指针向正接线柱一侧偏转，根据楞次定律，依据题图可知，螺线管的感应电流由上向下，如此当条形磁铁迅速向上拔出时，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律，螺线管的感应电流由上向下，灵敏电流计指针向正接线柱方向偏转．14．(10分)如图13甲所示，竖直平面内有边长l ＝0.2 m 的正方形线框，匝数n ＝100，线框总电阻R ＝8 Ω，一范围足够大的匀强磁场，其方向垂直于线框平面，磁场的磁感应强度B 按如图乙所示规律变化(磁场方向以垂直于线框平面向外为正)．求：图13 (1)前2 s 内，线框产生的焦耳热；(2)t ＝0.5 s 时，线框的ab 边受到的安培力大小．答案 (1)16 J (2)20 N解析 (1)前2 s 内线框的感应电动势大小为：E ＝n ΔB ΔtS (2分) 解得E ＝8 V(1分)线框产生的焦耳热Q ＝E 2Rt (1分) 解得Q ＝16 J(1分)(2)由楞次定律可知前2 s 内线框中的感应电流方向为abcda ，t ＝0.5 s 时ab 边受到的安培力方向向上安培力的大小F ＝nBIl (2分)I ＝E R(1分) 由题图乙可知t ＝0.5 s 时磁感应强度的大小B ＝1 T(1分)解得F ＝20 N ．(1分)15．(10分)小明同学设计了一个“电磁天平〞，如图14所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，两臂平衡．线圈的水平边长L ＝0.1 m ，竖直边长H ＝0.3 m ，匝数为N 1.线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度B 0＝1.0 T ，方向垂直线圈平面向里．线圈中通有可在0～2.0 A 范围内调节的电流I .挂盘放上待测物体后，调节线圈中电流使天平平衡，测出电流即可测得物体的质量．(重力加速度取g ＝10 m/s 2)图14 图15(1)为使“电磁天平〞的量程达到0.5 kg ，线圈的匝数N 1至少为多少？(2)进一步探究电磁感应现象，另选N 2＝100匝、形状一样的线圈，总电阻R ＝10 Ω.不接外电流，两臂平衡．如图15所示，保持B 0不变，在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度B 随时间均匀变大，磁场区域宽度d ＝0.1 m ．当挂盘中放质量为0.01 kg 的物体时，天平平衡，求此时磁感应强度的变化率ΔB Δt. 答案 (1)25匝 (2)0.1 T/s解析 (1)“电磁天平〞中的线圈受到安培力，I ＝2.0 A 时线圈的匝数最少F ＝N 1B 0IL (1分)由天平平衡可知：mg ＝N 1B 0IL (2分)代入数据解得：N 1＝25匝．(1分)(2)由法拉第电磁感应定律得：E ＝N 2ΔΦΔt ＝N 2ΔB ΔtLd (2分) 由欧姆定律得：I ′＝E R(1分)线圈受到的安培力F ′＝N 2B 0I ′L (1分)由天平平衡可得：m ′g ＝F ′(1分)联立各式，代入数据可得ΔB Δt ＝0.1 T/s.(1分)16．(10分)(2017·江苏单科)如图16所示，两条相距为d 的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为R 的电阻．质量为m 的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ 的磁感应强度大小为B 、方向竖直向下．当该磁场区域以速度v 0匀速地向右扫过金属杆后，金属杆的速度变为v .导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求：图16 (1)MN 刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小I ；(2)MN 刚扫过金属杆时，杆的加速度大小a ；(3)PQ 刚要离开金属杆时，感应电流的功率P .答案 (1)Bdv 0R (2)B 2d 2v 0mR (3)B 2d 2(v 0－v )2R解析 (1)感应电动势E ＝Bdv 0(1分)感应电流I ＝E R (1分)解得I ＝Bdv 0R(1分) (2)安培力F ＝BId (1分)对金属杆，由牛顿第二定律得F ＝ma (1分)解得a ＝B 2d 2v 0mR(1分) (3)金属杆切割磁感线的相对速度v ′＝v 0－v (1分) 如此感应电动势E ′＝Bdv ′(1分)电功率P ＝E ′2R(1分) 解得P ＝B 2d 2(v 0－v )2R(1分) 17．(14分)(2018·池州市高二下期末)如图17所示，平行长直光滑固定的金属导轨MN 、PQ 平面与水平面的夹角θ＝30°，导轨间距为L ＝0.5 m ，上端接有R ＝3 Ω的电阻，在导轨中间加一垂直轨道平面向下的匀强磁场，磁场区域为OO ′O 1′O 1，磁感应强度大小为B ＝2 T ，磁场区域宽度为d ＝0.4 m ，放在导轨上的一金属杆ab 质量为m ＝0.08 kg 、电阻为r ＝2 Ω，从距磁场上边缘d 0处由静止释放，金属杆进入磁场上边缘的速度v ＝2 m/s.导轨的电阻可忽略不计，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，重力加速度大小为g ＝10 m/s 2，求：图17(1)金属杆距磁场上边缘的距离d 0；(2)通过磁场区域的过程中通过金属杆的电荷量q ； (3)金属杆通过磁场区域的过程中电阻R 上产生的焦耳热Q R .答案 (1)0.4 m (2)0.08 C (3)0.096 J 解析 (1)由能量守恒定律得mgd 0sin 30°＝12mv 2(1分) 金属杆距磁场上边缘的距离d 0＝0.4 m(1分)(2)由法拉第电磁感应定律E ＝ΔΦΔt(1分) 由闭合电路欧姆定律I ＝ER ＋r (1分)q ＝I ·Δt (1分) 如此金属杆通过磁场区域的过程中通过其的电荷量q ＝ΔΦR ＋r ＝BLd R ＋r＝0.08 C(1分) (3)由法拉第电磁感应定律，金属杆刚进入磁场时E ＝BLv ＝2 V(1分)由闭合电路欧姆定律I ＝ER ＋r ＝0.4 A(1分)金属杆受到的安培力F ＝BIL ＝0.4 N(1分)金属杆重力沿导轨向下的分力F ′＝mg sin 30°＝0.4 N(1分)所以金属杆进入磁场后做匀速运动(1分)由能量守恒定律得，回路中产生的焦耳热Q＝mgd sin 30°(1分)金属杆通过磁场区域的过程中，在电阻R上产生的热量Q R＝RR＋rQ(1分)代入数据可得Q R＝0.096 J．(1分)。

物理选修3-2知识点归纳

物理选修3-2知识点归纳(鲁科版)第一章电磁感应第1节磁生电的探索1.电磁感应：只要闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生电流。

国磁通量变化而产生电流的现象叫做电磁感应，所产生的电流叫做感应的电流。

第2节感应电动势与电磁感应定律1.感应电动势：电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。

电路中感应电动势的大小与电路中磁通量变化的快慢有关。

2.法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小与穿过这一电路的磁通量变化率成正比。

tkE ∆∆Φ=，k 为比例常数。

在国际单位制中，感应电动势E 的单位是V ，Φ的单位是Wb ，t 的单位是s ， 1=k ，上式可以化简为t E ∆∆Φ=。

n 匝线圈的感应电动势大小为：tn E ∆∆Φ=。

磁通量的变化量仅由导线切割磁感线引起时，感应电动势的公式还可以写成：Blv E =。

第3节电磁感应定律的应用1.涡流：将整块金属放在变化的磁场中，穿过金属块的磁通量发生变化，金属块内部就产生感应电流。

这种电流在金属块内部形成闭合回路，就像旋涡一样，我们把这种感应电流叫做涡电流(eddy current)，简称涡流。

如图所示，把绝缘导线绕在块状铁芯上，当交变电流通过导线时，铁芯中会产生图中虚线所示的涡流。

在以上实验中，小铁锅的电阻很小，穿过铁锅的磁通量变比时产生的涡流较大，足以使水温升高；而玻璃杯是绝缘体，电阻很大，不产生涡流。

2.电磁炉：电磁炉的工作原理与涡流有关。

如图所示，当50 Hz 的交流电流入电磁炉时，经过整流变为直流电，再使其变为高频电流(20～50 kHz)进入炉内的线圈。

由于电流的变化频率较高，通过铁质锅底的磁通量变化率较大，根据电磁感应定律t E ∆∆Φ=/可知，产生的感应电动势也较大；铁质锅底是整块导体，电阻很小，所以在锅底能产生很强的涡电流，使锅底迅速发热，进而加热锅内的食物。

（1）与煤气灶、电饭锅等炊具相比，电磁炉具有很多优点：电磁炉利用涡流使锅直接发热，减少了能量传递的中间环节，能大大提高热效率；电磁炉使用时无烟火，无毒气、废气；电磁炉只对铁质锅具加热，炉体本身不发热……由于以上种种优点，电磁炉深受消费者的喜爱，被称为“绿色炉具”。

教科版高中物理选修3-2 第一章电磁感应寒假复习题(解析版)

绝密★启用前教科版高中物理选修3-2 第一章电磁感应寒假复习题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。

分卷I一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.如图所示，一沿水平方向的匀强磁场分布在宽度为2L的某矩形区域内(长度足够大)，该区域的上、下边界MN、PS是水平的．有一边长为L的正方形导线框abcd从距离磁场上边界MN的某高处由静止释放下落并穿过该磁场区域，已知当线框的ab边到达MN时线框刚好做匀速直线运动(以此时开始计时)，以MN处为坐标原点，取如图坐标轴x，并规定逆时针方向为感应电流的正方向，则关于线框中的感应电流与ab边的位置坐标x间的以下图线中，可能正确的是()A．B．C．D．【答案】D【解析】在第一个L内，线框匀速运动，电动势恒定，电流恒定；在第二个L内，线框只在重力作用下加速，速度增大；在第三个L内，安培力大于重力，线框减速运动，电动势减小，电流减小．这个过程加速度逐渐减小，速度是非线性变化的，电动势和电流都是非线性减小的，选项A、B均错误．安培力再减小，也不至于减小到小于第一段时的值，因为当安培力等于重力时，线框做匀速运动，选项C错误，D正确．2.如图所示，一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中，能使圆环中产生感应电流的做法是()A．使匀强磁场均匀减弱B．保持圆环水平并在磁场中上下移动C．保持圆环水平并在磁场中左右移动D．保持圆环水平并使圆环绕过圆心的竖直轴转动【答案】A【解析】使匀强磁场均匀减弱，穿过圆环的磁通量减小，产生感应电流，A正确；保持圆环水平并在磁场中上下移动时，穿过圆环的磁通量不变，不产生感应电流，B错误；保持圆环水平并在磁场中左右移动，穿过圆环的磁通量不变，不产生感应电流，C错误；保持圆环水平并使圆环绕过圆心的竖直轴转动，穿过圆环的磁通量不变，不产生感应电流，D错误．3.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．两板间有一个质量为m、电荷量为＋q的油滴恰好处于平衡状态，则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是()A．正在增强；＝B．正在减弱；＝C．正在减弱；＝D．正在增强；＝【答案】B【解析】油滴平衡有mg＝q，U＝，电容器上极板必带负电，那么螺线管下端相当于电源正极，由楞次定律知，磁场B正在减弱，又E＝n，U＝E，可得＝.故选B.4.如图所示，有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域，其直角边长为L，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B.边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域．取沿a→b→c→d→a的感应电流为正，则表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是()A．B．C．D．【答案】C【解析】据题意，由楞次定律得：正方形线框进入三角形磁场时，穿过线框的磁通量逐渐增加，线框中产生顺时针方向电流，为正方向，D选项可以排除；正方形线框离开三角形磁场时，穿过线框的磁通量减少，线框中的电流方向逆时针，为负方向，A选项可以排除；由于线框切割磁感线的有效长度为l＝vt·tan 45°＝vt，则线框产生的感应电动势为E＝B·vt·v＝Bv2t，而感应电流为I＝，所以感应电流大小随着时间的增加而增加，只有C选项正确．5.两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，在导轨上与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动．当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是()A．导体棒CD内有电流通过，方向是D→CB．导体棒CD内有电流通过，方向是C→DC．磁场对导体棒CD的作用力向左D．磁场对导体棒AB的作用力向右【答案】B【解析】两个导体棒与两根金属导轨构成闭合回路，AB向右运动，闭合回路磁通量增加，由安培定则判断回路中感应电流的方向是B→A→C→D→B.再根据左手定则，判定导体棒CD受到的磁场力向右；AB受到的磁场力向左．6.下列对物理学家的主要贡献的说法中正确的有()A．奥斯特发现了电磁感应现象，打开了研究电磁学的大门B．法拉第发现了磁生电的现象，从而为电气化的发展奠定了基础C．安培发现了电流的磁效应，并总结了电流方向与磁场方向关系的右手螺旋定则D．牛顿提出了分子电流假说，总结了一切磁场都是由运动电荷产生的【答案】B【解析】奥斯特发现了电流的磁效应，打开了研究电磁学的大门，选项A错误；法拉第发现了磁生电的现象，从而为电气化的发展奠定了基础，选项B正确；奥斯特发现了电流的磁效应，安培总结了电流方向与磁场方向关系的右手螺旋定则，选项C错误；安培提出了分子电流假说，总结了一切磁场都是由运动电荷产生的，选项D错误；故选B.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水平向左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【答案】C【解析】此过程中ab边始终切割磁感线，ab边为电源，由右手定则可知电流为逆时针方向，由a 流向b，电源内部电流从低电势流向高电势，故a端的电势低于b端，选项A错误；由左手定则可知ab边所受安培力方向竖直向上，选项B错误；如果刚进入磁场时安培力等于重力，则一直匀速进入，如果安培力不等于重力，则mg－＝ma，做变加速运动，选项C正确，D错误．8.图中L是绕在铁芯上的线圈，它与电阻R、R0及开关和电池E构成闭合回路．开关S1和S2开始都处在断开状态．设在t＝0时刻，接通开关S1，经过一段时间，在t＝t1时刻，再接通开关S2，则能较准确表示电阻R两端的电势差Uab随时间t变化的图线是()A．B．C．D．【答案】A【解析】闭合S1，由于线圈会阻碍电流的突然变大，Uab不会突然变大，D错误；达到稳定后，再闭合S2，由于线圈的作用，原有电流慢慢变小，Uab也从原来的数值慢慢减小，故选A.9.如图所示，一个闭合的矩形金属框abcd与一根绝缘轻杆B相连，轻杆上端O点是一个固定转轴，转轴与线框平面垂直，线框静止时恰位于蹄形磁铁的正中央，线框平面与磁感线垂直．现将线框从静止释放，在左右摆动过程中，线框受到磁场力的方向是()A．向左摆动的过程中，受力方向向左；向右摆动的过程中，受力方向向右B．向左摆动的过程中，受力方向向右；向右摆动的过程中，受力方向向左C．向左摆动的过程中，受力方向先向左后向右；向右摆动的过程中，受力方向先向右后向左D．摆动过程中始终不受力【答案】B【解析】从阻碍相对运动的角度来看，由于磁通量的变化是由线框和磁场做相对运动引起的，因此感应电流的磁场总是阻碍线框相对磁场的运动．要阻碍相对运动，磁场对线框因产生感应电流而产生的作用力——安培力，一定和相对运动的方向相反，即线框向左摆动时受力方向向右，线框向右摆动时受力方向向左．B正确．10.如图所示，为两个同心圆环，当一有界匀强磁场恰好完全垂直穿过A环面时，A环面磁通量为Φ1，此时B环磁通量为Φ2，有关磁通量的大小说法正确是()A．Φ1<Φ2B．Φ1＝Φ2C．Φ1>Φ2D．不确定【答案】B【解析】磁通量Φ＝BS，S为通过环的有效面积，因A、B环面所包含的有效面积相等，所以Φ1＝Φ2故选B.二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)如图所示是用涡流金属探测器探测地下金属物的示意图，下列说法中正确的是()A．探测器内的探测线圈会产生交变磁场B．只有有磁性的金属物才会被探测器探测到C．探测到地下的金属是因为探头中产生了涡流D．探测到地下的金属物是因为金属物中产生了涡流【答案】AD【解析】金属探测器利用电磁感应的原理，利用有交流电通过的线圈，产生迅速变化的磁场．这个磁场能在金属物体内部产生涡电流．涡电流又会产生磁场，倒过来影响原来的磁场，引发探测器发出鸣声．故选AD.12.如图所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度随时间变化，下列说法正确的是()A．当磁感应强度增加时，线框中的感应电流可能减小B．当磁感应强度增加时，线框中的感应电流一定增大C．当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大D．当磁感应强度减小时，线框中的感应电流可能不变【答案】AD【解析】由法拉第电磁感应定律可知，感应电流的大小取决于磁通量的变化率，与磁感应强度的增与减无关，选项A、D正确．13.(多选)如下图所示是等腰直角三棱柱，其中abcd面为正方形，边长为L，它们按图示方式放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下面说法中正确的是()A．通过abcd面的磁通量大小为L2·BB．通过dcfe面的磁通量大小为L2·BC．通过abfe面的磁通量大小为零D．通过bcf面的磁通量为零【答案】BCD【解析】通过abcd面的磁通量大小为L2B，A错误；dcfe面是abcd面在垂直磁场方向上的投影，所以磁通量大小为L2B，B正确；abfe面与bcf面和磁场平行，所以磁通量为零，C、D正确．故选B、C、D.14.(多选)高频焊接原理示意图如图所示，线圈通以高频交流电，金属工件的焊缝中就产生大量焦耳热，将焊缝融化焊接，要使焊接处产生的热量较大可采用()A．增大交变电流的电压B．增大交变电流的频率C．增大焊接缝的接触电阻D．减小焊接缝的接触电阻【答案】ABC【解析】当增大交变电流的电压，则线圈中交变电流增大，那么磁通量变化率增大，因此产生感应电动势增大，感应电流也增大，那么焊接时产生的热量也增大，故A正确；高频焊接利用高频交变电流产生高频交变磁场，在焊接的金属工件中就产生感应电流，根据法拉第电磁感应定律分析可知，电流变化的频率越高，磁通量变化频率越高，产生的感应电动势越大，感应电流越大，焊缝处的温度升高的越快，故B正确；增大电阻，在相同电流下，焊缝处热功率大，温度升的更高，故C正确，D错误．分卷II三、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)15.在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示：①电流表，②直流电源，③带铁芯的线圈A，④线圈B，⑤电键，⑥滑动变阻器(用来控制电流以改变磁场强弱)．试按实验的要求在实物图上连线(图中已连接好一根导线)．若连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，则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”)【答案】实物图连线如图所示左偏【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．三、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)16.磁悬浮列车是一种高速低耗的新型交通工具．它的驱动系统简化为如下模型，固定在列车下端的动力绕组可视为一个矩形纯电阻金属框，电阻为R，金属框置于xOy平面内，长边MN长为l平行于y轴，宽为d的NP边平行于x轴，如图甲所示．列车轨道沿Ox方向，轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场，磁感应强度B沿Oz方向按正弦规律分布，其空间波长为λ，最大值为B0，如图乙所示，金属框同一长边上各处的磁感应强度相同，整个磁场以速度v0沿Ox方向匀速平移．设在短暂时间内，MN、PQ边所在位置的磁感应强度随时间的变化可以忽略，并忽略一切阻力．列车在驱动系统作用下沿Ox方向加速行驶，某时刻速度为v(v<v0)．(1)简要叙述列车运行中获得驱动力的原理；(2)为使列车获得最大驱动力，写出MN、PQ边应处于磁场中的什么位置及λ与d之间应满足的关系式；(3)计算在满足第(2)问的条件下列车速度为v时驱动力的大小．【答案】(1)见解析(2)位置见解析d＝(2k＋1)或λ＝(k∈N)(3)【解析】(1)由于列车速度与磁场平移速度不同，导致穿过金属框的磁通量发生变化，由于电磁感应，金属框中会产生感应电流，该电流受到的安培力即为驱动力．(2)为使列车获得最大驱动力，MN、PQ应位于磁场中磁感应强度同为最大值且反向的地方，这会使得金属框所围面积的磁通量变化率最大，使金属框中电流最强，从而使得金属框长边中电流受到的安培力最大．因此，d应为的奇数倍，即d＝(2k＋1)或λ＝(k∈N)①(3)由于满足第(2)问条件，则MN、PQ边所在处的磁感应强度大小均为B0且方向总相反，经短暂的时间Δt，磁场沿Ox方向平移的距离为v0Δt，同时，金属框沿Ox方向移动的距离为vΔt.因为v0>v，所以在Δt时间内MN边扫过磁场的面积S＝(v0－v)lΔt，在此Δt时间内，MN边左侧的磁感线移进金属框而引起框内磁通量变化ΔΦMN＝B0l(v0－v)Δt②同理，该Δt时间内，PQ边右侧的磁感线移出金属框引起框内磁通量变化ΔΦPQ＝B0l(v0－v)Δt③故在Δt内金属框所围面积的磁通量变化ΔΦ＝ΔΦMN＋ΔΦPQ④根据法拉第电磁感应定律，金属框中的感应电动势大小E＝⑤根据闭合电路欧姆定律有I＝⑥根据安培力公式，MN边所受的安培力FMN＝B0IlPQ边所受的安培力FPQ＝B0Il，根据左手定则，MN、PQ边所受的安培力方向相同，此时列车驱动力的大小F＝FMN＋FPQ＝2B0Il⑦联立解得F＝17.如图所示，光滑导轨立在竖直平面内，匀强磁场的方向垂直于导轨平面，磁感应强度B＝0.5 T．电源的电动势为1.5 V，内阻不计．当电键K拨向a时，导体棒(电阻为R)PQ恰能静止．当K 拨向b后，导体棒PQ在1 s内扫过的最大面积为多少？(导轨电阻不计)【答案】3 m2【解析】设导体棒PQ长为L，电阻为R，电键接a时，电路中电流I＝，导体棒PQ静止时mg＝B()L电键K接b，导体棒PQ从静止下落，切割磁感线产生感应电流，同时PQ受安培力作用，导体棒向下做加速运动，速度增大，而加速度减小，最后以v m做匀速运动．此时mg＝F安＝，有：＝，v m＝.PQ达到最大速度后，单位时间内扫过的面积最大，故PQ在1 s内扫过的最大面积：S m＝v m·L·t＝＝m2＝3 m2.18.如图甲所示，一个电阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路．线圈的半径为r1.在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示．图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0.导线的电阻不计．求0至t1时间内：(1)通过电阻R1的电流大小和方向；(2)通过电阻R1的电荷量q及电阻R1产生的热量．【答案】(1)方向从b到a(2).【解析】(1)由图象分析可知，0至t1时间内＝由法拉第电磁感应定律有E＝n＝n S，而S＝πr 由闭合回路欧姆定律有I1＝联立以上各式解得通过电阻R1的电流大小为I1＝由楞次定律可判断通过电阻R1的电流方向为从b到a.(2)通过电阻R1的电荷量q＝I1t1＝通过电阻R1产生的热量Q＝I R1t1＝.。

高中物理第1章电磁感应第1节磁生电的探索认识“磁生电”与“电生磁”素材鲁科版选修32

认识“磁生电”与“电生磁”磁是什么？一般提起磁，有些人都觉得磁是较为少见的，好像主要就是磁石或磁铁吸引铁，情况真是这样吗？现代科学的发展已经表明这样的看法是不对的。

现代科学研究和实际应用已经充分证实：任何物质都具有磁性，只是有的物质磁性强，有的物质磁性弱；任何空间都存在磁场，只是有的空间磁场高，有的空间磁场低。

所以说包含物质磁性和空间磁场的磁现象是普遍存在的。

电和磁是不可分割的，它们始终交织在一起。

简单地说，就是电生磁、磁生电。

一、磁生电如果把一个螺线管两端接上检测电流的检流计，在螺线管内部放置一根磁铁。

当把磁铁很快地抽出螺线管时，可以看到检流计指针发生了偏转，而且磁铁抽出的速度越快，检流计指针偏转的程度越大。

同样，如果把磁铁插入螺线管，检流计也会偏转，但是偏转方向和抽出时相反。

为什么会发生这种现象呢？我们已经知道，磁铁会向周围的空间发出磁力线。

如果把磁铁放在螺线管中，那么磁力线就会穿过螺线管。

这时，如果把磁铁抽出，磁铁远离了螺线管，将造成穿过螺线管的磁力线数目减少（或者说线圈内部的磁通量减少）。

正是这种穿过螺线管的磁力线数目（也就是磁通量）的变化使得螺线管中产生了感生电动势。

如果线圈闭合，就产生电流，称为感生电流。

如果磁铁是插入螺线管内部，这时穿过螺线管的磁力线增多，产生的感生电流和磁铁抽出时相反。

那么，如何决定线圈中感生电动势的大小和方向呢？从上面的实验我们知道，磁铁抽出的快慢决定检流计指针的偏转程度，这实际上是说，线圈中的感生电动势的大小与线圈内部磁通量的变化率成正比。

这称为法拉第定律。

通过实验我们可以证实，如果磁铁抽出，导致线圈中的磁通量减少，那么在线圈中产生的感生电流的方向是它所产生的磁通量能够补偿由于磁铁抽出引起的磁通量降低，也就是说，感生电流所产生的磁通量总是阻碍线圈中磁通量的变化。

这称为楞次定律。

如图所示，如果磁铁从线圈中向上抽出，将使得线圈中的磁通量减少，这时如果线圈是闭合的，线圈中产生感生电流，该感生电流的方向是：它产生的磁力线的方向也指向下方，以补偿由于磁铁抽出导致的磁通量减少。

2013年鲁科版物理选修3-2全册精品课件第1章第3节

【答案】
C
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第1章
电磁感应
变式训练 1.在电磁炉使用过程中,以下说法正确的是( )
A．线圈产生热量给食物加热
B．电磁炉不消耗电能 C．电磁炉通过线圈把电场能转变为磁场能，在形成涡流过程中，又把磁场能转变为电能，进而转化为内能
D．在电磁炉中不遵守能量守恒定律
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第1章
电磁感应
解析：选C.电磁炉是把电能转化为线圈的磁场能，磁场能又转化为电能，在锅体内产生涡流，进而转化为内能，同样遵守能量守恒定律．A、B、D错误，C正确．
下相应电流变化的磁信号．
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第1章
电磁感应
读取磁卡信息时，磁卡磁性面以一定的速磁通量度通过读取磁头，磁卡上变化的________
绝大部分进入磁头铁芯，在磁头线圈中感电动势应出________．
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第1章
电磁感应
2.动圈式话筒话筒是把声音信号转变成电信号的装置，动膜片线圈永磁体圈式话筒由_____、_____、______三个主要部分构成．当对着话筒讲话时，声波使膜片
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第1章
电磁感应
【审题指导】
解题时应特别注意电磁感应
原理与电流的磁效应的区别．
【精讲精析】
由动圈式话筒可知，话筒工
作时将声音信号转变为电信号，A正确；录放机放音时，将磁信号转变为电信号，录音时，将电信号转变为磁信号加以保存，B、 D均正确，C错误．
【答案】
C
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第1章
电磁感应
变式训练
量发生变化，这也是一种互感作用．
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第1章
电磁感应
由图可知，在被测压强p作用下，金属膜片

鲁科版物理选修3-2第2章第1节知能演练轻松闯关

1.感应电流的磁场一定()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．与引起感应电流的磁场同向D．阻碍引起感应电流的磁通量的变化解析：选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．只有D正确．2.如图所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合线圈，则流过表G的感应电流方向是()A．始终由a流向bB．始终由b流向aC．先由a流向b，再由b流向aD．先由b流向a，再由a流向b解析：选C.条形磁铁自左向右穿过闭合线圈时，磁通量先增加后减少，根据楞次定律可知，流过表G的感应电流方向是先由a流向b，再由b流向a，只有C对．3.如图所示为地磁场磁感线的示意图．在北半球地磁场的竖直分量向下，飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变．由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差，设飞行员左方机翼末端处的电势为φ1，右方机翼末端处的电势为φ2，下列判断正确的是()①若飞机从西往东飞，φ1比φ2高②若飞机从东往西飞，φ2比φ1高③若飞机从南往北飞，φ1比φ2高④若飞机从北往南飞，φ2比φ1高A．①③B．②④C．①②D．③④解析：选A.我国地处北半球，地磁场有竖直向下的分量，用右手定则判知无论机翼向哪个水平方向切割磁感线，机翼中均产生自右向左的感应电动势，左侧电势高于右侧，①、③正确．4.如图所示，光滑固定导轨m、n水平放置，两根导体棒p、q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时()A ．p 、q 将互相靠拢B ．p 、q 将互相远离C ．磁铁的加速度仍为gD ．磁铁的加速度大于g解析：选A.根据楞次定律的另一表述——感应电流的效果总是要反抗产生感应电流的原因，本题中的“原因”是回路中的磁通量增加，归根结底是磁铁靠近回路，“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近，所以p 、q 将相互靠近且磁铁的加速度小于g .5.(2012·焦作高二期末)如图所示，水平放置的导体框架，宽L ＝0.5 m ，接有电阻R ＝0.3 Ω，整个装置处于垂直框架平面向下的匀强磁场中，磁感应强度B ＝0.4 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，已知导体棒ab 的电阻为r ＝0.2 Ω，框架的电阻均不计．当ab 以v ＝5.0 m/s 的速度向右匀速滑动时，求：(1)ab 棒中产生的感应电流的大小和方向；(2)维持导体棒ab 做匀速运动的外力F 的大小；(3)金属棒ab 两端点的电势差．解析：(1)ab 棒切割磁感线，故E ＝BL v ＝0.4×0.5×5.0 V ＝1.0 V由闭合电路欧姆定律得回路电流I ＝E R ＋r ＝ 1.00.3＋0.2A ＝2.0 A 由右手定则判断金属棒内电流方向为从b 流向a .(2)由左手定则判定金属棒受到向左的安培力F 安＝BIL ＝0.4×2.0×0.5 N ＝0.4 N由于金属棒匀速运动，所以F 外＝F 安＝0.4 N.(3)金属棒ab 两端点的电势差为路端电压，U ab ＝IR ＝2.0×0.3 V ＝0.6 V.答案：(1)2.0 A 由b 流向a (2)0.4 N (3)0.6 V一、选择题1.如图所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况是( )A ．向右运动B ．向左运动C ．静止不动D ．不能判定解析：选A.由楞次定律可知，感应电流的磁场总要阻碍磁铁和铜环的相对运动，故铜环将向右运动，A 正确．2.(2012·包头高二质检)如图所示，让线圈由位置1通过一个匀强磁场的区域，运动到位置2，整个过程中线圈平面始终平行纸面，下列说法中正确的是( )A ．线圈进入匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应电流，电流方向为顺时针B ．整个线圈在匀强磁场中匀速运动时，线圈中有感应电流，方向为顺时针C ．整个线圈在匀强磁场中加速运动时，线圈中有感应电流，方向为顺时针D ．线圈穿出匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应电流，方向为顺时针解析：选D.由产生感应电流的条件可知，只有线圈进入和穿出磁场的过程才有感应电流，由右手定则(或楞次定律)可以判断，只有D 正确．3.(2012·沈阳高二期末)如图所示，宽40 cm 的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，一边长20 cm 的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v ＝20 m/s 通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻t ＝0，在下图中，正确反映感应电流随时间变化规律的是( )解析：选C.线圈进入和穿出磁场时有感应电流．由E ＝BL v 及I ＝E R知，这两种情况下感应电流大小不变且相等，由右手定则可知，进磁场时电流为逆时针方向，出磁场时为顺时针方向，线圈在磁场中运动时无感应电流，故I －t 图象为C 图．4.如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R 和r ，导体棒PQ 与三条导线接触良好；匀强磁场的方向垂直纸面向里．导体棒的电阻可忽略．当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是( )A ．流过R 的电流为由d 到c ，流过r 的电流为由b 到aB ．流过R 的电流为由c 到d ，流过r 的电流为由b 到aC ．流过R 的电流为由d 到c ，流过r 的电流为由a 到bD ．流过R 的电流为由c 到d ，流过r 的电流为由a 到b解析：选B.依据右手定则可判断出导体棒PQ 中的电流由P 到Q ，Q 处电势最高，P 处电势最低，由P 到Q 电势依次升高．外电路中的电流方向总是从高电势处流向低电势处，因此流过R 的电流为由c 到d ，流过r 的电流为由b 到a ，选项B 正确．5. 1931年，英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”.1982年，美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验．他设想，如果一个只有S 极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈，那么，从上向下看，超导线圈的感应电流( )A ．先顺时针方向，后逆时针方向的感应电流B ．先逆时针方向，后顺时针方向的感应电流C ．顺时针方向持续流动的感应电流D ．逆时针方向持续流动的感应电流解析：选C.S 磁单极子靠近超导线圈时，线圈中的磁场方向向上，磁通量增加，由楞次定律可以判断：从上向下看感应电流为顺时针方向；当S 磁单极子远离超导线圈时，线圈中磁场方向向下，磁通量减小，感应电流方向仍为顺时针方向，C 正确.6.(2012·株洲高二质检)如图所示，水平放置的U 形导电框架上接有电阻R ，导线ab 能在框架上无摩擦地滑动，竖直向上的匀强磁场竖直穿过框架平面，当ab 匀速向右移动时，以下判断正确的是( )A ．导线ab 除受拉力作用外，还受到磁场力的作用B ．ab 移动速度越大，所需拉力也越大C ．ab 移动速度一定，若将电阻增大些，则拉动ab 的力可大些D ．只要使ab 运动并达到某一速度后，撤去外力，ab 也能在框架上维持匀速直线运动解析：选AB.导线切割磁感线产生感应电动势 E ＝BL v ，导线中电流I ＝E R ＝BL v R，导线受安培力F 安＝BIL ＝B 2L 2v R ，匀速运动时，有拉力F ＝F 安＝B 2L 2v R，可知，v 越大，F 越大；R 越大，F 越小，A 、B 正确、C 错误．撤去拉力F 后，在F 安作用下导线做减速运动，最终停止，D 错误．7.(2012·陕西师大附中高二期末)如图所示，水平光滑的金属框架上左端连接一个电阻R ，有一金属杆在外力F 的作用下沿框架向右，由静止开始做匀加速直线运动，匀强磁场方向竖直向下，轨道与金属杆的电阻不计并接触良好，则能反映外力F 随时间t 变化规律的图象是( )解析：选B.导线运动中产生的电动势E ＝BL v ，所以电路中的电流I ＝E R ＝BL v R，导线受的安培力F 安＝BIL ＝B 2L 2v R ，方向水平向左．由牛顿第二定律得F －F 安＝ma ，即F ＝F 安＋ma ＝B 2L 2v R＋ma ，又由于v ＝at ，则F ＝B 2L 2at R＋ma ，t ＝0时F ＝ma ≠0，所以B 正确． 8.(2012·河北正定中学高二期末)如图所示，当导线ab 在电阻不计的金属导轨上滑动时，线圈A 向右摆动，则( )A ．ab 只能向右做匀加速运动B ．ab 向左或向右做减速运动C ．电容器C 上的电荷量保持不变D ．电容器C 上的电荷量在减少解析：选BD.线圈A 向右摆动，说明穿过A 的磁通量在减少，则螺线管中的电流在减小，因此，不论ab 向左还是向右运动，其速度都要减小，A 错误、B 正确．由E ＝BL v 及C ＝Q U得Q ＝CU ＝CE ＝CBl v ，所以电容器带电荷量在减少，C 错误，D 正确．9.在水平地面附近有竖直向下的匀强电场和垂直于纸面水平向外的匀强磁场．有一质量很小的金属棒ab 由水平静止状态释放，如图所示，不计空气阻力，则( )A ．棒的a 端先着地B ．棒的b 端先着地C ．棒的a 、b 两端同时着地D ．无法判断解析：选A.金属棒ab 进入正交的电场与磁场区域后，做切割磁感线运动．根据右手定则，感应电动势的方向由b 端指向a 端，即a 端相当于电源的正极带正电，b 端相当于电源负极带负电．在电场E 中，a 端的正电荷受向下的电场力，b 端的负电荷受向上的电场力，因此a 端先着地，答案为A.10.如图所示，在匀强磁场中放有平行金属导轨，它与大线圈M 相连接，要使小线圈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)( )A ．向左减速运动B ．向左加速运动C ．向右减速运动D ．向右加速运动解析：选BC.欲使N 线圈中产生顺时针的感应电流，感应电流的磁场方向应垂直于纸面向里．由楞次定律可知有两种情况，一是M 中有顺时针方向的逐渐减小的电流，该电流产生的穿过N 的磁通量在减少；二是M 中有逆时针方向的逐渐增大的电流，该电流产生的穿过N 的磁通量在增加．因此，对于第一种情况，应使ab 减速向右运动；对于第二种情况，应使ab 加速向左运动．当ab 匀速运动时，在M 中产生的感应电流是稳定的，穿过N 的磁通量不再变化，N 中无感应电流．故选项B 、C 正确．二、非选择题11.(2012·忻州高二期末)如图a 所示的螺线管，线圈匝数n ＝3000匝，橫截面积S ＝20 cm 2，电阻r ＝1.0 Ω，与螺线管串联的外电阻R 1＝4.0 Ω，R 2＝25 Ω，方向向右，穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度按图b 所示的规律变化．求：(1)螺线管中产生的感应电动势大小．(2)电阻R 2的电功率．(3)a 点的电势(设c 点的电势为零)．解析：(1)感应电动势大小E ＝n ΔB Δt S ＝3000×6－22－0×20×10－4 V ＝12 V . (2)电路中的电流I ＝E r ＋R 1＋R 2＝121.0＋4.0＋25A ＝0.4 A R 2消耗的功率P ＝I 2R 2＝0.42×25 W ＝4 W.(3)由楞次定律和安培定则知，流过R 1的电流方向是由c 到a ，则U ca ＝IR 1＝0.4×4.0 V ＝1.6 V又U ca ＝φc －φa ，得φa ＝φc －U ca ＝(0－1.6) V ＝－1.6 V .答案：(1)12 V (2)4 W (3)－1.6 V12.如图所示，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)磁感应强度的大小B ；(2)电流稳定后，导体棒运动速度的大小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解得B ＝mg IL.② (2)感应电动势E ＝BL v ③感应电流I ＝E R④ 由②③④式解得v ＝I 2R mg.(3)由题意知，导体棒刚进入磁场时的速度最大，设为v m根据机械能守恒12m v 2m＝mgh ⑤ 感应电动势的最大值E m ＝BL v m ⑥感应电流最大值I m ＝E m R⑦ 由②⑤⑥⑦式解得I m ＝mg 2gh IR . 答案：(1)mg IL (2)I 2R mg (3)mg 2gh IR。

鲁科版物理选修3-2第1章章末综合检测

(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48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4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)1.下列说法符合史实的是( ) A ．电磁感应现象是法拉第发现的 B ．电流的磁效应是奥斯特发现的 C ．电磁感应现象是楞次发现的 D ．电流的磁效应是安培发现的解析：选AB.电磁感应现象是由法拉第发现的，电流的磁效应是由奥斯特发现的，故A 、B 正确．2.有A 和B 两个闭合电路，穿过A 电路的磁通量由1.0×102 Wb 增加到4.0×102 Wb ，穿过B 的磁通量由1.0×102 Wb 减少到0，则两个电路中产生的感应电动势E A 和E B 的大小关系是( )A ．E A >EB B ．E A ＝E BC ．E A <E BD ．不能确定解析：选D.根据法拉第电磁感应定律，可知感应电动势的大小E ＝n ΔΦΔt ，即E 正比于磁通量的变化率ΔΦΔt，只知道ΔΦ，而不知Δt ，则无法确定感应电动势的大小，则答案只能选D.3.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界的匀强磁场中，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 两点间电势差最大的是( )解析：选B.四种情况下导体切割磁感线产生的电动势相同，只有ab 作为电源的情况下两点间的电势差最大，即第二种情形．4.有一种高速磁悬浮列车的设计方案是在每节车厢底部安装磁铁(磁场方向向下)，并在两条铁轨之间沿途平放一系列线圈．下列说法中正确的是( ) A ．当列车运动时，通过线圈的磁通量会发生变化 B ．列车速度越快，通过线圈的磁通量变化越快 C ．列车运行时，线圈中会产生感应电流D ．线圈中的感应电流的大小与列车速度无关解析：选ABC.由于列车运行时，底部的磁铁会不断地从铁轨之间的一个个线圈上方扫过，故通过线圈的磁通量会发生变化，线圈中会产生感应电流．显然，列车速度越快，则磁通量变化得越快，产生的感应电流越大，故A 、B 、C 说法都正确．D 说法不正确．5.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( )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：选B.线框进入磁场过程中产生的电动势分别为E a ＝E b ＝BL v ，E c ＝E d ＝2BL v ，由于单位长度电阻相等，则有：U a ＝34E a ＝34BL v ，U b ＝56E b ＝56BL v ，U c ＝34E c ＝32BL v ，U d ＝23E d ＝43BL v ，所以U a <U b <U d <U c ，B 正确．6.如图所示，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 边为轴转动解析：选BCD.线圈绕OO ′、bc 、ab 转动时，穿过线圈的磁通量均变化，都会产生感应电流，而绕ad 转动时，磁通量不变，不会产生感应电流，A 错误，B 、C 、D 正确．7.如图，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平，且垂直于纸面向里，磁场上边界b 和下边界d 水平．在竖直面内有一矩形金属线圈，线圈上下边的距离很短，下边水平．线圈从水平面a 开始下落．已知磁场上下边界之间的距离大于水平面a 、b 之间的距离．若线圈下边刚通过水平面b 、c (位于磁场中)和d 时，线圈所受到的磁场力的大小分别为F b 、F c 和F d ，则( )A ．F d >F c >F bB ．F c <F d <F bC ．F c >F b >F dD ．F c <F b <F d解析：选D.从a 到b 线圈做自由落体运动，线圈全部进入磁场后，穿过线圈的磁通量不变，线圈中无感应电流，因而也不受磁场力，即F c ＝0，从b 到d 线圈继续加速，v d >v b ，当线圈在进入和离开磁场时，穿过线圈的磁通量变化，线圈中产生感应电流，受磁场力作用，其大小为：F ＝BIl ＝B ·Bl v R ·l ＝B 2l 2vR，因v d >v b ，所以F d >F b >F c ，选项D 正确．8.如图所示，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．9.如图所示，虚线框内是磁感应强度为B 的匀强磁场，导线框的三条竖直边的电阻均为r ，长均为L ，两横边电阻不计，线框平面与磁场方向垂直．当导线框以恒定速度v 水平向右运动，ab 边进入磁场时，ab 两端的电势差为U 1，当cd 边进入磁场时，ab 两端的电势差为U 2，则( )A ．U 1＝BL vB ．U 1＝13BL vC ．U 2＝BL vD ．U 2＝13BL v解析：选B.ab 边进入磁场时，E ＝BL v ，cd 与ef 并联，并联电阻为r2，所以，ab 两端电势差U 1＝E ·r 2r 2＋r ＝13BL v ，B 正确，A 错误．cd 边进入磁场时，ab 、cd 两个电源并联，E ＝BL v ，并联后内阻为r 2，所以ab 两端电势差U 2＝Er r 2＋r ＝23BL v ，C 、D 错误．10.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0.3 s 时间拉出，外力所做的功为W 1，通过导线截面的电荷量为q 1；第二次用0.9 s 时间拉出，外力所做的功为W 2，通过导线截面的电荷量为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：选C.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 1·l 1＝BI 1l 2l 1＝B 2l 22l 1v 1R ，同理W 2＝B 2l 22l 1v 2R，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 ＝ΔΦ/R ，得q 1＝q 2. 11.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向里，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以速率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 4 B ．Q 1＝Q 2＝2Q 3＝2Q 4 C ．2Q 1＝2Q 2＝Q 3＝Q 4 D ．Q 1≠Q 2＝Q 3≠Q 4解析：选A.由法拉第电磁感应定律得E ＝ΔΦΔt ＝B ΔS Δt ，所以感应电流为I ＝E R ＝B ΔSR Δt ，通过电阻R 的电荷量为Q ＝I Δt ＝B ΔSR ，设开始时d 与Ob ，c 与Oa 的距离分别为l d 和l c ：①以速率v 移动d 时ΔS ＝l c l d ，Q 1＝Bl c l d R .②以速率v 移动时ΔS ＝2l d ×12l c ＝l c l d ，Q 2＝Bl c l dR .③以速率2v 移动c 时ΔS ＝2l d ×12l c ＝l c l d ，Q 3＝Bl c l d R .④以速率2v 移动d 时ΔS ＝l c l d ，Q 4＝Bl c l dR .通过以上分析：可得Q 1＝Q 2＝Q 3＝Q 4.故正确答案为A.12.如图所示，光滑绝缘水平面上，有一矩形线圈冲入一匀强磁场，线圈全部进入磁场区域时，其动能恰好等于它在磁场外面时的一半．设磁场宽度大于线圈宽度，那么( )A ．线圈恰好在刚离开磁场的地方停下B ．线圈在磁场中某位置停下C ．线圈在未完全离开磁场时即已停下D ．线圈完全离开磁场以后仍能继续运动，不会停下来解析：选D.线圈冲入匀强磁场中，产生感应电流，线圈受安培力作用做减速运动，动能减少．同理，线圈冲出匀强磁场时，动能也减少，进出磁场时减少的动能都等于安培力做的功．由于进入时的速度大，故感应电流大，安培力大，安培力做的功多，减少的动能多；冲出时速度小，故感应电流小，安培力小，安培力做的功少，减少的动能少．所以，出磁场时仍然有动能，线圈离开磁场后将继续运动，不会停下来，只有D 正确．二、计算题(本题共4小题，共52分．解答时应写出必要的文字说明、方徎式和重要的演算步骤，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) 13.(10分)如图所示，在一个光滑金属框架上垂直放置一根长l ＝0.4 m 的金属棒ab ，其电阻r ＝0.1 Ω.框架左端的电阻R ＝0.4 Ω.垂直框面的匀强磁场的磁感强度B ＝0.1 T ．用外力使棒ab 以速度v ＝5 m/s 向右匀速移动．求：(1)ab 棒中产生的感应电动势E? (2)通过电阻R 的电流I? 解析：(1)由E ＝Bl v 得(3分)感应电动势E ＝0.1×0.4×5 V ＝0.2 V ．(2分) (2)因为I ＝ER ＋r(3分)所以I ＝0.20.4＋0.1A ＝0.4 A ．(2分)答案：(1)0.2 V (2)0.4 A 14.(12分)如图(甲)所示，螺线管匝数n ＝3000匝，横截面积S ＝20 cm 2，螺线管的电阻r ＝1.5 Ω，R 1＝3.5 Ω，R 2＝25 Ω.穿过螺线管的磁场的磁感应强度B 按图(乙)所示规律变化，求R 2的热功率．解析：由(乙)图中可知，磁感应强度随时间均匀变化，那么在(甲)图的线圈中会产生恒定的感应电动势．由(乙)图可知，磁感应强度的变化率ΔBΔt ＝2 T/s ，(2分)由法拉第电磁感应定律可得螺线管中感应电动势 E ＝n ΔΦΔt ＝nS ΔB Δt ＝3000×20×10－4×2 V ＝12 V ．(2分)电路中的感应电流I ＝E r ＋R 1＋R 2＝121.5＋3.5＋25A ＝0.4 A ．(4分)P 2＝I 2R 2＝4 W ．(4分) 答案：4 W15.(14分)如图所示，A 是一面积为S ＝0.2 m 2、匝数为n ＝100匝的圆形线圈，处在均匀磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度随时间变化规律为B ＝(6－0.02t ) T ，开始时外电路开关S 断开，已知R 1＝4 Ω，R 2＝6 Ω，电容器电容C ＝30 μF ，线圈内阻不计，求：(1)S 闭合后，通过R 2的电流大小；(2)S 闭合一段时间后又断开，在断开后流过R 2的电荷量．解析：由B ＝(6－0.02t )T 知，圆形线圈A 内的磁场先是向里均匀减小，后是向外均匀增大，画出等效电路图如图所示．(1)E ＝n ΔΦΔt ＝n |ΔBΔt |S (2分)由题意知|ΔBΔt |＝0.02 T/s(2分)故E ＝100×0.02×0.2 V ＝0.4 V(2分)由I ＝E R 1＋R 2，得IR 2＝I ＝0.44＋6A ＝0.04 A ．(2分)(2)S 闭合后，电容器两端电压U C ＝U 2＝IR 2＝0.04×6 V ＝0.24 V(2分)电容器带电量Q ＝CU C ＝30×10－6×0.24 C＝7.2×10－6 C(2分)断开S 后，放电电荷量为Q ＝7.2×10－6 C ．(2分)答案：(1)0.04 A (2)7.2×10－6 C16.(16分)如图，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率ΔBΔt ＝k ，k 为负的常量．用电阻率为ρ、横截面积为S 的硬导线做成一边长为l 的方框．将方框固定于纸面内，其右半部位于磁场区域中．求：(1)导线中感应电流的大小；(2)磁场对方框作用力的大小随时间的变化率．解析：(1)导线框的感应电动势为E ＝ΔΦΔt ①(2分)ΔΦ＝12l 2ΔB ②(2分)导线框中的电流为I ＝ER③(2分)式中R 是导线框的电阻，根据电阻定律公式有R ＝ρ4lS④(2分) 联立①②③④式，将ΔB Δt ＝k 代入得I ＝klS8ρ.⑤(2分)(2)导线框所受磁场的作用力的大小为f ＝BIl ⑥(2分)它随时间的变化率为Δf Δt ＝Il ΔBΔt ⑦(2分)由⑤⑦式得Δf Δt ＝k 2l 2S8ρ.(2分)答案：(1)klS 8ρ (2)k 2l 2S8ρ。

鲁科版高中物理选修3-2本章练测：第1章电磁感应(含答案)

图 1 图4图5高中物理学习材料（马鸣风萧萧**整理制作）第1章电磁感应建议用时实际用时满分实际得分90分钟100分一、选择题（本题包括10小题，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，有选错或不选的得0分，共40分）1.电磁感应现象揭示了电和磁之间的内在联系，根据这一发现，发明了许多电器设备．下列电器设备中，哪个没有利用电磁感应原理( ) A ．动圈式话筒 B ．白炽灯泡 C ．磁带录音机 D ．电磁炉2.(2011年重庆高二检测)如图1所示，a 、b 、c 三个环水平套在条形磁铁外面，其中a 和b 两环大小相同，c 环最大，a 环位于N 极处，b 和c 两环位于条形磁铁中部，则穿过三个环的磁通量的大小是( )A ．c 环最大，a 与b 环相同B ．三个环相同C ．b 环比c 环大D ．a 环一定比c 环大3.如图2所示的装置，在下列各种情况中，能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A中不产生感应电流的是( )A ．开关S 接通的瞬间B ．开关S 接通后，电路中电流稳定时C ．开关S 接通后，滑动变阻器触头滑动的瞬间D ．开关S 断开的瞬间4.闭合回路的磁通量Φ随时间t 变化图象分别如图3 所示，关于回路中产生的感应电动势的下列论述，其中正确的是( )A ．图甲的回路中感应电动势恒定不变B ．图乙的回路中感应电动势恒定不变C ．图丙的回路中0～t 1时间内的感应电动势小于t 1～t 2时间内的感应电动势D ．图丁的回路中感应电动势先变大，再变小 5.如图4所示，PQRS 为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以MN 为边界的匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面，MN 线与线框的边成45°角，E 、F 分别为PS 和PQ 的中点．关于线框中的感应电流，正确的说法是( )A ．当E 点经过边界MN 时，线框中感应电流最大B ．当P 点经过边界MN 时，线框中感应电流最大C ．当F 点经过边界MN 时，线框中感应电流最大D ．当Q 点经过边界MN 时，线框中感应电流最大 6.半径为R 的圆形线圈，两端A 、D 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，如图5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7.如图6所示，边长为L 的正方形导体框匀速地从磁场左边穿过磁场运动到磁场右边，磁场的宽度为d ，线框的速度为v .若L <d ，则线框中存在感应电流的时间为( )图2图6图7图9图10 图11A ．L/vB ．2L/vC ．d/vD ．2d/v 8.信用卡的磁条中有一个个连续的相反极性的磁化区，每个磁化区代表了二进制数1或0，用以储存信息．刷卡时，当磁条以某一速度拉过信用卡阅读器的检测头时，在检测头的线圈中会产生变化的电压(如图7甲所示)．当信用卡磁条按如图乙所示方向以该速度拉过阅读器检测头时，在线圈中产生的电压随时间的变化关系正确的是( )图89.如图9所示，圆环a 和b 的半径之比为 r 1∶r 2=2∶1，且都是由粗细相同的同种材料的导线构成，连接两环的导线电阻不计，匀强磁场的磁感应强度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 ．5∶1 C ．2∶1 D ．4∶110.如图10所示，金属杆ab 以恒定的速率v 在间距为L的光滑平行导轨上向右滑行，设整个电路总电阻为R (恒定不变)，整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中，下列叙述正确的是( )A ．ab 杆中的电流与速率v 成正比B ．磁场作用于ab 杆的安培力与速率v 成反比C ．电阻R 上产生的电热功率与速率v 成正比D ．外力对ab 杆做功的功率与速率v 的平方成反比二、填空与作图题（本题共2小题，每小题8分，共16分.请将正确答案填在横线上） 11.(2011年福州高二检测) 如图11所示，正三角形abc 的边长为L ，在磁感应强度为B 的匀强磁场中以平行于bc 边的速度v 匀速运动，则电流表的示数为__________A ，ab 两点间的电势差为________V.12.在研究电磁感应现象的实验中，为了能明确地观察实验现象，请在如图12所示的实验器材中选择必要的器材，在图中用实线连接成相应的实物电路图．图12三、计算题（本题共4小题，共44分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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）13.(8分)如图13甲所示的螺线管，匝数n =1500匝，横截面积S =20 cm 2，电阻r =1.5 Ω，与螺线管串联的外电阻R 1=3.5 Ω，R 2=25 Ω，方向向右穿过螺线管的匀强磁场，磁感应强度按图乙所示规律变化，试计算电阻R 2的电功率和a 、b 两点的电势差．14.(8分)如图14所示，在连有电阻R =3r 的裸铜线框ABCD 上，以AD 为对称轴放置另一个正方形的小裸铜线框abcd ，整个小线框处于垂直框面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场中．已知小线框每边长图13图15 为L ，每边电阻为r ，其他电阻不计．现使小线框以速度v 向右平移，求通过电阻R 的电流及R 两端的电压．图1415.(14分)如图15所示，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率ΔB Δt＝k ，k 为负的常量．用电阻率为ρ、横截面积为S 的硬导线做成一边长为l 的方框．将方框固定于纸面内，其右半部位于磁场区域中．求： (1)导线中感应电流的大小； (2)磁场对方框作用力的大小随时间的变化率．16.(14分) 如图16所示，A 是一面积为S =0.2 m 2、匝数为n =100匝的圆形线圈，处在均匀磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度随时间变化规律为B =(6－0.02t)T ，开始时外电路开关S 断开，已知R 1=4 Ω，R 2=6 Ω，电容器电容C =30 μF ，线圈内阻不计，求： (1)S 闭合后，通过R 2的电流大小； (2)S 闭合一段时间后又断开，在断开后流过R 2的电荷量．图16第1章电磁感应得分：一、选择题二、填空与作图题11.12.三、计算题13.14.15.16.第1章电磁感应参考答案一、选择题1.B 解析：白炽灯泡是因灯丝通过电流而发热，当达到一定温度时，就会发光，而不是利用电磁感应原理．2.C 解析：条形磁铁磁场的磁感线分布特点是：(1)外部磁感线两端密，中间疏；(2)磁铁内、外磁感线的条数相等．据以上两点知：a 、b 、c 三个环中磁场方向都向上．考虑到磁铁外部磁场的不同，外部磁场a >b ，故b 环的磁通量大于a 环的磁通量，外部c 的磁通量大于b 的磁通量，内部磁通量相等，故合磁通量b 大于c ，选项C 正确.其中a 、c 两个环磁通量大小关系不确定，故选项A 、B 、D 错．3.B 解析：开关S 接通的瞬间、开关S 接通后滑动变阻器触头滑动的瞬间、开关S 断开的瞬间，都使螺线管线圈中的电流变化而引起磁场变化，线圈A 中的磁通量发生变化而产生感应电流．4.B 解析：由法拉第电磁感应定律E =n ΔΦΔt知，E 与ΔΦΔt成正比，ΔΦΔt是磁通量的变化率，在Φ−t 图象中图线的斜率即为ΔΦΔt.图甲中斜率为0，所以E ＝0.图乙中斜率恒定，所以E 恒定．因为图丙中0～t 1时间内图线斜率大小大于t 1～t 2时间内斜率，所以图丙中0～t 1时间内的感应电动势大于t 1～t 2时间内的感应电动势．图丁中斜率绝对值先变小再变大，所以回路中的电动势先变小再变大，故选项B 正确，选项A 、C 、D 错误．5.B 解析：由法拉第电磁感应定律知当导体切割磁感线时，产生的感应电动势E ＝Blv ，其中l 为导体切割磁感线的有效长度，由几何关系可知，P 点经过边界MN 时，线框切割磁感线的有效长度为L ，产生的感应电动势最大，感应电流最大，故选项B 正确．当E 点经过MN 时，线框切割磁感线的有效长度为L2，当F 点经过MN 时，线框切割磁感线的有效长度等于FQ 的长度，小于边长L ，故产生感应电流较小，当Q 点经过MN 时，整个线框处在磁场中，磁通量不再变化，故感应电流为零，所以A 、C 、D 错误．6.B 解析：Q =CU ，由C =εS4πkd知，增大极板距离d ，电容C 减小，因此Q 也减小，故选项A 错误；由U =E =nΔΦΔt=nΔB 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 、D 间电压，从而使Q 增大，所以选项B 正确，选项C 、D 错误.7.B 解析：线圈从开始进到完全进，从开始出到完全出的过程，线圈中有感应电流．所以线框中有感应电流的时间t =L v+L v=2Lv，故选项B 正确． 8.B 解析：由图甲可知，当“1”区经过阅读器的检测头时，产生正向电压，当“0”区经过阅读器的检测头时，产生负向电压，可见选项B 正确．9.C 解析：当a 环置于磁场中，a 环等效为内电路，b 环等效为外电路，A 、B 两端的电压为外电压，设S b =S ，则S a =4S ，根据法拉第电磁感应定律得E =ΔΦΔt=4ΔBS Δt则U AB =ER R+2R =4ΔBS 3Δt当b 环置于磁场中，b 环等效为内电路，a 环等效为外电路．AB 两端电压仍为外电压，E ′=ΔΦ′Δt=ΔBS Δt则U AB ′=E ′∙2RR+2R =2ΔBS3Δt所以U AB U AB ′=21，选项C正确．10.A 解析： E =BLv ，I =E R=BLv R，F =BIL =B 2L 2v R，Q R =I 2R =B 2l 2v 2R因金属棒匀速运动，外力对杆 ab 做功的功率就等于消耗的热功率，由以上各式可知，选项A 正确．二、填空与作图题 11.0√32BLv 解析：因为穿过三角形线框的磁通量没有发生变化，所以，线框中没有感应电流，电流表示数为零．三角形线框运动时，等效为长度等于三角形的高的导体棒切割磁感线，所以E =B ×√32L ×v =√32BLv .12.如图17所示解析：本实验探究原理是小线圈中电流的磁场如何引起大线圈中产生感应电流，所以应把小线圈与电源连在一个电路中，定值电阻阻值太大，不选择使用，要显示大线圈中是否产生感应电流，应使大线圈与电流表或电压表连在一个电路中，由于电压表内阻太大，所以应选择电流表．三、计算题13.1 W 5.7 V 解析：螺线管中产生的感应电动势E =nSΔB Δt =6 V ，根据闭合电路欧姆定律，电路中的电流大小I =E R 1+R 2+r=0.2 A ，电阻R 2上消耗的电功率大小P =I 2R 2=1 W ，a 、b 两点间的电势差U =I (R 1+R 2)=5.7 V . 14.BLv 4r34BLv 解析：感应电动势E ＝BLv ，由闭合电路欧姆定律得I =E R 总=BLv r+3r=BLv 4r.R 两端的电压U R =IR .所以U R =34BLv . 15.(1)klS 8ρ(2)k 2l 2S 8ρ解析：(1)导线框的感应电动势为E =ΔΦΔt①ΔΦ=12l 2ΔB ②导线框中的电流为I =ER③式中R 是导线框的电阻，根据电阻定律公式有R =ρ4l S④ 联立①②③④式，将ΔB Δt =k 代入得I =klS 8ρ. ⑤(2)导线框所受磁场的作用力的大小为f =BIl ⑥它随时间的变化率为ΔfΔt =IlΔB Δt⑦由⑤⑦式得Δf Δt=k 2l 2S 8ρ.16.(1)0.04 A (2)7.2×10−6 C解析：由B =(6－0.02t)T 知，圆形线圈A 内的磁场先是向里均匀减小，后是向外均匀增大，画出等效电路图如图18所示．(1)E =nΔΦΔt=n|ΔB Δt|S ，由题意知|ΔBΔt|=0.02 T/s故E =100×0.02×0.2 V =0.4 V由I =E R 1+R 2，得I R 2=I =0.44+6A =0.04 A .(2)S 闭合后，电容器两端电压U C =U 2=IR 2=0.04×6 V =0.24 V 电容器带电荷量Q =CU C =30×10－6×0.24 C =7.2×10－6 C 断开S 后，放电电荷量为Q =7.2×10－6 C .图17图18。

高二物理选修3-2 电磁感应练习题(含答案)

高二物理选修3-2 电磁感应练习题（含答案）一、选择题1.如图所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度的大小随时间变化。

下列说法①当磁感应强度增加时，线框中的感应电流可能减小 ②当磁感应强度增加时，线框中的感应电流一定增大 ③当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大 ④当磁感应强度减小时，线框中的感应电流可能不变其中正确的是（D ）A .只有②④正确B .只有①③正确C .只有②③正确D .只有①④正确2.一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（D ）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.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）（B ）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3.如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i 随时间t 的变化关系如图乙所示.在0-T /2时间内，直导线中电流向上，则在T /2-T 时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力情况是（C ）A .感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左B .感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右C .感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右D .感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左4.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（B ）i i -i 甲A B C D5.如图所示电路中，A 、B 是两个完全相同的灯泡，L 是一个理想电感线圈，当S 闭合与断开时，A 、B 的亮度情况是（AC ）A .S 闭合时，A 立即亮，然后逐渐熄灭B .S 闭合时，B 立即亮，然后逐渐熄灭C .S 闭合足够长时间后，B 发光，而A 不发光D .S 闭合足够长时间后，B 立即熄灭发光，而A 逐渐熄灭6.铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置.能产生匀强磁场的磁铁，被安装在火车首节车厢下面，如图(甲)所示(俯视图).当它经过安放在两铁轨间的线圈时，便会产生一电信号，被控制中心接收.当火车通过线圈时，若控制中心接收到的线圈两端的电压信号为图(乙)所示，则说明火车在做（B ）A .匀速直线运动B .匀加速直线运动C .匀减速直线运动D .加速度逐渐增大的变加速直线运动7.图甲中的a 是一个边长为为L 的正方向导线框，其电阻为R .线框以恒定速度v 沿x 轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场区域b .如果以x 轴的正方向作为力的正方向.线框在图示位置的时刻作为时间的零点，则磁场对线框的作用力F 随时间变化的图线应为图乙中的哪个图？（B8.如图所示，将一个正方形导线框ABCD 置于一个范围足够大的匀强磁场中，磁场方向与其平面垂直．现在AB 、CD 的中点处连接一个电容器，其上、下极板分别为a 、b ，让匀强磁场以某一速度水平向右匀速移动，则（ABC ）图乙D Ab BCA .ABCD 回路中没有感应电流B .A 与D 、B 与C 间有电势差C .电容器a 、b 两极板分别带上负电和正电D .电容器a 、b 两极板分别带上正电和负电9.如图一所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg 处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab 与金属框架接触良好.在两根导轨的端点d 、e 之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计.现用一水平向右的外力F 作用在金属杆ab 上，使金属杆由静止开始向右在框架上滑动，运动中杆ab 始终垂直于框架.图二为一段时间内金属杆受到的安培力f 随时间t 的变化关系，则图三中可以表示外力F 随时间t 变化关系的图象是（B强磁场中，线框平面与磁场垂直，磁感应强度B 1的变化关系如图⑴所示.0~1s 圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接，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B 2，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11.2000年底，我国宣布已研制成功一辆高温超导磁悬浮高速列车的模型车，该车的车速已达到500km /h ，可载5人.如图所示就是磁悬浮的原理，图中A 是圆柱形磁铁，B 是用高温超导材料制成的超导圆环.将超导圆环B 水平放在磁铁A 上，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁A 的上方空中，下列说法中正确的是（B ）A .在B 上放入磁铁的过程中，B 中将产生感应电流.当稳定后，感应电流消失B .在B 上放入磁铁的过程中，B 中将产生感应电流.当稳定后，感应电流仍存在A B CAb 左右图一C .如A 的N 极朝上，B 中感应电流的方向如图所示D .如A 的N 极朝上，B 中感应电流的方向与图中所示的方向有时相同有时相反 12.如图所示，两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面，导轨上横放着两根相同的导体棒ab 、cd 与导轨构成矩形回路.导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧，两棒的中间用细线绑住，它们的电阻均为R ，回路上其余部分的电阻不计.在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场.开始时，导体棒处于静止状态.剪断细线后，导体棒在运动过程中（AD ）A .回路中有感应电动势B .两根导体棒所受安培力的方向相同C .两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能守恒D .两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能不守恒 13.如图所示，A 是长直密绕通电螺线管.小线圈B 与电流表连接，并沿A 的轴线Ox 从O 点自左向右匀速穿过螺线管A .能正确反映通过电流表中电流I 随x 变化规律的是（C ）14.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.取逆时针方向的电流为正。

(鲁科版)物理选修3-2课件：第1章-第3节-电磁感应定律的应用

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学生：它们的铁芯都不是整块金属，而是由许多薄片叠合而成的．
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教师：为什么要这样做呢？用一个整块的金属做铁心不是更省事儿？学习了涡流的知识，同学们就会知道其中的奥秘．
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(二)过程与方法 1．用实验的方法引入新课，激发学生的求知欲． 2．通过用旧知识分析新问题弄清涡流的产生． 3．利用理论联系实际的方法加深理解涡流．
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(三)情感、态度与价值观 1．培养学生用辩证唯物主义的观点认识问题． 2．体验实验的乐趣，引发学生去分析问题，解决问题，提高其学习掌握知识的能力．
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高中鲁科版物理新选修3-2 第一章电磁感应章节练习-精选学习文档

高中鲁科版物理新选修3-2 第一章电磁感应章节练习一、单选题1.如图所示，一个“∠”型导轨垂直于磁场固定在磁感应强度为B的匀强磁场中，a是与导轨相同的导体棒，导体棒与导轨接触良好．在外力作用下，导体棒以恒定速度v向右运动，以导体棒在图所示位置的时刻作为计时起点，下列物理量随时间变化的图像可能正确的是（）A. 回路的感应电动势随时间变化关系B. 感应电流随时间变化关系C. 金属棒所受安倍力大小随时间变化关系D. 电流产生的热功率随时间变化关系2.如图所示，水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R，轨道所在处有竖直向下的匀强磁场,金属棒ab横跨导轨，第一次用恒定的拉力F作用下由静止开始向右运动，稳定时速度为2v，第二次保持拉力的功率P恒定，由静止开始向右运动，稳定时速度为３v(除R外，其余电阻不计，导轨光滑)，在两次金属棒ab速度为v时加速度分别为a1、a2，则（）A. a1＝a2B. a1＝a2C. a1＝a2D. a1＝a23.欧姆最早是用小磁针测量电流的，他的具体做法是将一个小磁针处于水平静止状态，在其上方平行于小磁针放置一通电长直导线，已知导线外某磁感应强度与电流成正比，当导线中通有电流时，小磁针会发生偏转，通过小磁针偏转的角度可测量导线中电流．小磁针转动平面的俯视图如图所示．关于这种测量电流的方法，下列叙述正确的是（）A. 导线中电流的大小与小磁针转过的角度成正比B. 通电后小磁针静止时N极所指的方向是电流产生磁场的方向C. 若将导线垂直于小磁针放置，则不能完成测量D. 这种方法只能测量电流的大小，不能测量电流的方向4.下列设备中，利用电磁感应原理工作的是（）A. 电动机B. 白炽灯泡C. 发电机D. 电风扇5.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6.某学生做观察电磁感应现象的实验，将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路，当他接通、断开开关时，电流表的指针都没有偏转，其原因是（）A. 开关位置错误B. 电流表的正、负极接反C. 线圈B的接头3、4接反D. 蓄电池的正、负极接反7.如图所示，线框ABCD从有界的匀强磁场区域穿过，下列说法中正确的是（）A. 进入匀强磁场区域的过程中，ABCD中有感应电流B. 在匀强磁场中加速运动时，ABCD中有感应电流C. 在匀强磁场中匀速运动时，ABCD中有感应电流D. 离开匀强磁场区域的过程中，ABCD中没有感应电流8.如图所示实验装置中用于研究电磁感应现象的是（）A. B. C. D.二、填空题9.探究电磁感应现象应选用如图________（选填“甲”或“乙”）所示的装置进行实验．在这个现象中感应电流的方向与________的方向和磁感应线方向有关．10.如图所示，框架面积为S ，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量为________ ．若使框架绕OO′转过60°角，则穿过框架平面的磁通量为________ ．11.如图所示，线圈ABCO面积为0.4m2，匀强磁场的磁感应强度B=0.1T ，方向为x轴正方向．在线圈由图示位置绕z轴向下转过60°的过程中，通过线圈的磁通量改变________Wb ．12.发现电流磁效应的科学家是________；提出磁场对运动电荷有力的作用的科学家是________；发现电磁感应现象的科学家是________ ．三、综合题13.如图所示，矩形线圈的面积为0.2m2，放在磁感应强度为0.1T的匀强磁场中，线圈的一边ab与磁感线垂直，线圈平面与磁场方向成30°角．求：（1）穿过线圈的磁通量是多大？（2）当线圈从图示位置绕ab边转过60°的过程中，穿过线圈的磁通量变化了多少？四、实验探究题14.在探究磁场产生电流的条件，做了右图所示实验，在表格中填写观察到现象。

鲁科版高中物理选修3-2：第一章《电磁感应》测试(1)

《电磁感应历年高考题》(07年)7．取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图（a ）所示的螺线管，当该螺线管中通以电流强度为I 的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B ，若将另一根长导线对折后绕成如图（b ）所示的螺线管，并通以电流强度也为I 的电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为（A ）（A ）0。

（B ）0.5B 。

（C ）B 。

（D ）2 B 。

（08年）10．如图所示，平行于y 轴的导体棒以速度v 向右匀速直线运动，经过半径为R 、磁感应强度为B 的圆形匀强磁场区域，导体棒中的感应电动势ε与导体棒位置x 关系的图像是[ A ]（99年）6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（ A ）（00年）如图甲，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乙所示，P 所受重力为G ，桌而对P 的支持力为N ，则（A 、D ）（A ）t 1时刻 N ＞G ，（B ）t 2时刻 N ＞G ，（C ）t 3时刻 N ＜G ，（D ）t 4时刻 N ＝G 。

（01年）如图所示，有两根和水平方向成α角的光滑平行金属轨道，上端接有可变电阻R ，下端足够长，空间有垂直于轨道的匀强磁场，磁感强度为B ，一根质量为m 的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋于一个最大速度v m ，则（ B 、C ）（A ）如果B 增大，v m 变大，（B ）如果α变大，v m 变大，（C ）如果R 变大，v m 变大，（D ）如果m 变小，v m 变大。

（a ）（b ） a b B B B B⨯ ⨯ ⨯⨯ ⨯ ⨯d c 0 t 0 t 0 t 0 t I Q t 4 0 t 1 t 2 t 3 t甲 P 乙 B Rα。

鲁科版高中物理选修3-2：第一章《电磁感应》测试(2).docx

高中物理学习材料桑水制作高二物理电磁感应单元测试题一、选择题（4×10=40）：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。

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 ．只要电路的一部分作切割磁感线的运动，电路中就一定有感应电流2．穿过一个电阻为2 的闭合线圈的磁通量每秒均匀减小0.4Wb ，则线圈中（）A ．感应电动势为0.4VB ．感应电动势每秒减小0.4VC ．感应电流恒为0.2AD ．感应电流每秒减小0.2A 3．如图所示，虚线框内是磁感应强度为B 的匀强磁场，导线框的三条竖直边的电阻均为r ，长均为L ，两横边电阻不计，线框平面与磁场方向垂直。

当导线框以恒定速度v 水平向右运动，ab 边进入磁场时，ab 两端的电势差为U 1，当cd 边进入磁场时，ab 两端的电势差为U 2，则（）A ．U 1=BLvB ．U 1=31BLvC ．U 2=BLvD ．U 2=32BLv 4．图中A 、B 为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置．A 线圈中通有如图(a)所示的交流电i ，则（）A ．在t 1到t 2时间内A 、B 两线圈相吸；B ．在t 2到t 3时间内A 、B 两线圈相斥；C ．t 1时刻两线圈间作用力为零；D ．t 2时刻两线圈间吸力最大5．如图，MN 是一根固定的通电直导线，电流方向向上．今将一金属线框abcd 放在导线上，让线框的位置偏向导线的左边，两者彼此绝缘．当导线中的电流突然增大时，线框整体受力情况为（）A ．受力向右；B ．受力向左；C ．受力向上；D ．受力为零；6．如图所示，A 1和A 2是完全相同的灯泡，线圈L 的电阻可以忽略，下列说法中正确的是（）e c af d bA．合上开关K接通电路时，A2始终比A1亮B．合上开关K接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮C．断开开关K切断电路时，A2先熄灭，A1过一会儿才熄灭D．断开开关K切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭7. 材料、粗细相同，长度不同的电阻丝做成ab、cd、ef三种形状的导线，分别放在电阻可忽略的光滑金属导轨上，并与导轨垂直，如图所示，匀强磁场方向垂直导轨平面向内.外力使导线水平向右做匀速运动，且每次外力所做功的功率相同，已知三根导线在导轨间的长度关系是L ab＜L cd＜L ef,则A．ab运动速度最大 B．ef运动速度最大C．忽略导轨内能变化，三根导线每秒产生的热量相同D．因三根导线切割磁感线的有效长度相同，故它们产生的感应电动势相同8．如图所示，矩形线框abcd的ad和bc的中点M、N之间连接一电压表，整个装置处于匀强磁场中，磁场的方向与线框平面垂直，当线框向右匀速平动时，以下说法正确的是（）A．穿过线框的磁通量不变化，MN间无感应电动势B．MN这段导体做切割磁力线运动，MN间有电势差C．MN间有电势差，所以电压表有读数D．因为无电流通过电压表，所以电压表无读数9．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向里，另有两根金属导轨c、d分别平行于oa、ob放置。

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高中物理学习材料金戈铁骑整理制作电磁感应同步测试41、如图为两组同心闭合线圈的俯视图，若内线圈通有图示的I 1方向的电流，则当I 1增大时外线圈中的感应电流I 2的方向及I 2受到的安培力F 的方向分别是 ( ) A ．I 2顺时针方向，F 沿半径指向圆心 B ．I 2顺时针方向，F 沿半径背离圆心向外C ．I 2逆时针方向，F 沿半径指向圆心D ．I 2逆时针方向，F 沿半径背离圆心向外2、在水平放置的光滑绝缘杆ab 上，挂有两个金属环M 和 N ，两环套在一个通电密绕长螺线管的中部，如图所示，螺线管中部区域的管外磁场可以忽略，当变阻器的滑动接头向左移动时，两环将 ( ) A ．一起向左移动 B ．一起向右移动 C ．互相靠近 D ．互相离开3、M 和N 是绕在一个环形铁芯上的两个线圈，绕法和线路如图所示，现将开关K 从a 处断开，然后合向b 处，在此过程中，通过R 2的电流方向是 ( ) A ．先由c 流向d ，后又由c 流向d B ．先由c 流向d ，后又由d 流向c C ．先由d 流向c ，后又由d 流向cD ．先由d 流向c ，后又由c 流向d4、如图所示，T 是绕有两组线圈的闭合铁芯，线圈的绕向如图所示，D 是理想的二极管，金属棒ab 可在两平行的金属导轨上沿导轨滑行，匀强磁场方向垂直纸面向里，若电流计中有电流通过，则ab 棒的运动可能是 ( ) A ．向左匀速运动。

B ．向右匀速运动。

C ．向左产加速运动。

D ．向右匀加速运动。

5、在图所示的实验电路中，带铁芯的、电阻较小的线圈L 与灯A 并联，当合上电键K ，灯A 正常发光，则下列说法正确的是 ( ) A ．当断开K 时，灯A 立即熄灭B ．当断开K 时，灯A 突然闪亮后熄灭·I OBab R1R2θθC．若用电阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路，当断开K时，灯A立即熄灭D．若用电阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路，当断开K时，灯A突然闪亮后熄灭6、如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面。

有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到安培力的大小为F，此时( )A．电阻R1消耗的热功率为31FvB．电阻R2消耗的热功率为61FvC．整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmg v co sθD．整个装置消耗的机械功率为（F＋μmg co sθ）v7、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B随时间t的变化关系如图（甲）所示，0～1 s内磁场方向垂直线框平面向下。

圆形金属框与两根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，如图（乙）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图中的（设向右的方向为静摩擦力的正方向）( )8、如图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，导线所围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。

现要使导体圆环将受到向上的磁场力作用，则导线abcd所围区域内磁场的磁感应强度应按下图中哪一图线所表示的方式随时间变化( )9、如图所示，两根光滑平行的金属导轨，放在倾角为θ的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨自身电阻不计，斜面处在一匀强磁场中，方向垂直斜面向上，一质量为m、电阻不计的金属棒，在沿斜面并与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，并上升了h高度，则在上滑过程中( )A ．金属棒所受合外力所做的功等于mgh 与电阻R 上产生的热量之和B ．恒力F 与重力的合力所做的功等于电阻R 上产生的热量C ．金属棒受到的合外力所做的功为零D ．恒力F 与安培力的合力所做的功为mgh10、如图所示，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 4B ．a 1＝a 3＞a 2＞a 4C ．a 1＝a 3＞a 4＞a 2D ．a 4＝a 2＞a 3＞a 111、如图所示，在xOy 平面内，有一与x 轴夹角为30º的匀强磁场的磁感应强度为B ，磁场范围足够大。

一根长度为L 的金属棒在此磁场中运动时始终与xOy 平面垂直，则下列情况中金属棒中产生的电动势大小为BLv 的是（）A ．以速率2v 沿＋x 轴方向匀速运动B ．以速率v 沿垂直磁场方向匀速运动C ．以速率332v 沿＋y 轴方向匀速运动 D ．以速率332v 沿－y 轴方向匀速运动12、如图所示，虚线框内有方向垂直纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场，导线框的三条竖直边的电阻均为r ，长均为L ，两横边电阻不计，线框平面与磁场方向垂直。

当导线框以恒定速度v 水平向右运动，ab 边进入磁场时，ab 两端的电势差为U 1，当cd 边进入磁场时，ab 两端的电势差为U 2，则 ( ) A ．U 1=BLvB ．U 1=31BLv C ．U 2= BLv D ．U 2=32BLv13、如图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L 和2L 的两只闭合线框a 和b ，以相同的速度从磁感应强度为B 的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，不考虑线框的动能变化，若外力对环做的功分别为W a 、W b ，则W a ∶W b 为 ( ) A ．1∶4 B ．1∶2 C ．1∶1 D ．不能确定14、如图所示，在方向垂直向里，磁感应强度为B 的匀强磁场区域中有一个由均匀导线制成的单匝矩形线框abcd ，线框以恒定的速度v 沿垂直磁场方向向右运动，运动中线框dc 边始终与磁场右边界平行，线框边长ad ＝L ，cd ＝2L ，线框导线的总电阻为R ，则线框离开磁场的过程中 ( )A ．流过线框截面的电量为RBL 22B ．线框中的电流在ad 边产生的热量为RvL B 3232 e c af d bO y x BBa bcdLhd BC．线框所受安培力的合力为RvL222BD．ad间的电压为31BLv15、如图所示，两水平虚线之间有垂直于纸面向里、宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场。

质量为m、电阻为R的正方形线圈边长为L（L＜d），线圈下边缘到磁场上边界的距离为h，将线圈由静止释放，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时刻的速度都是v0，则在整个线圈穿过磁场的过程中（从下边缘进入磁场到上边缘穿出磁场），下列说法中正确的是( )A．线圈可能一直做匀速运动B．线圈可能先加速后减速C．线圈的最小速度一定是22LBmgRD．线圈的最小速度一定是)(2dhLg-+16、如图所示，光滑的平行导轨PQ、MN水平放置，导轨的左右两端分别接定值电阻，R1=2Ω，R2＝4Ω。

电阻不计的金属棒ab与PQ、MN垂直，并接触良好。

整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中。

已知平行导轨间距L=0.5m，现对ab施加一水平向右的外力F使之以v=5m/s的速度向右匀速运动，则F的大小为______________N，R1消耗的功率为______________W。

17、如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.1T，框架宽度L=0.4m，框架电阻不计。

金属棒电阻R＝0.8Ω，定值电阻R1=2Ω，R2=3Ω，当金属棒以v=5m/s的速度向左匀速运动时，则流过金属棒的感应电流大小为______________A；若电容器的电容C＝3μF，则稳定时电容器的带电量为______________C。

18、如图所示，为线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象，线圈的匝数为100匝，已知t=0时线圈平面与磁感线垂直，则在0至0.005s的时间内线圈中产生的平均感应电动势大小为____________V，在0.005s时刻线圈中产生的瞬时感应电动势大小为____________V。

19、如图甲所示，空间有一宽为2L的匀强磁场区域，磁感应强度为B ，方向垂直纸面向外。

abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框，总电阻值为R。

线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁场区域。

在运动过程中，线框ab、cd两边始终与磁场边界平行。

设线框刚进入磁场的位置x=0，x轴沿水平方向向右，在右图中画出ab两端电势差U ab随距离x 变化的图象(其中U0=BLv)。

vaR2R1QPNMoΦ/Wbt/s0.000.020、如左图所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，导轨的电阻不计，两导轨间距L=0.2m，定值电阻R=0.4Ω，导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场中，磁场的方向竖直向下。

现用一外力F沿水平方向拉杆，使之由静止开始运动，若理想电压表示数U随时间t的变化关系如右图所示，（1）试分析说明金属杆的运动情况；（2）求第2s末外力F的功率。

21、如图所示，顶角θ＝45°的金属导轨MON固定在水平面内，导轨处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中。

一根与ON垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度v0沿导轨MON向右左滑动，导体棒的质量为m，导轨与导体棒单位长度的电阻均匀为R0，导体棒与导轨接触点的a和b，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触。

t=0时，导体棒位于顶角O处，求：（1）在t=t0时刻流过导体棒的电流强度的大小和方向；（2）导体棒作匀速直线运动时水平外力F的表达式；（3）导体棒在0～t0时间内产生的焦耳热。

22、如图甲所示，空间存在B=0.5T，方向竖直向下的匀强磁场，MN、PQ是处于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨，间距L=0.2m，R是连接在导轨一端的电阻，ab是跨接在导轨上质量为m=0.1kg的导体棒。

从零时刻开始，通过一小型电动机对ab棒施加一个牵引力F，方向水平向左，使其从静止开始沿导轨做加速运动，此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好。

图乙是棒的v-t图象，其中OA段是直线，AC是曲线，DE是曲线图象的渐进线，小型电动机在12s末达到额定功率P=4.5W，此后保持功率不变。

除R外，其余部分电阻均不计，g=10m/s2，求：（1）ab在0～12s内的加速度大小；（2）ab与导轨间的动摩擦因数；（3）电阻R的阻值；图甲图乙（3）若t=17s 时，导体棒ab 达到最大速度，从0～17s 内的位移为100m ，求12～17s 内，R上产生的热量。

参考答案1 2 3 4 5 6 7 8 9 D C A C BC BCD B A BCD 10 11 12 13 14 15 BABCDBDAABDD16、0.15，0.517、0.1，3.6×10－718、400，200π 19、第一个L 内为－41U 0，第二个L 内为－U 0，第三个L 内为－43U 020、（1）初速度为零的匀加速直线运动（2）P =7W 21、（1）00)22(R Bv I +=，方向b 到a（2）0202)22(R t v B F +=（3）02302)22(2R t v B Q +=22、（1）a =0.75m/s 2（2）μ=0.2 （3）R =0.4Ω （4）Q =12.35J。