电磁感应复习题1
电磁感应一解答
回路旋转时,OC、OD段交替切割磁场线,二者产生的E大小相等、方向相反。E的大小为
OC切割时UO>UC
OD切割时UO>UD
3.如图,导体棒AB在均匀磁场B中绕通过C点的垂直于棒长且沿磁场方向的轴OO’转动(角速度w与B同方向),BC的长度为棒长的1/3,则 (A) A点比B点电势高. (B) A点与B点电势相等. (C) A点比B点电势低. (D) 有稳恒电流从A点流向B点.
一、选择题
1. 一无限长直导体薄板宽为 l,板面与 z 轴垂直,板的长度方向沿 y 轴,板的两侧与一个伏特计相接,如图.整个系统放在磁感强度为 B 的均匀磁场中,B 的方向沿z 轴正方向.如果伏特计与导体平板均以速度 u 向 y 轴正方向移动,则伏特计指示的电压值为
(A) 0
(B) uBl/2
(C) uBl
无感应电流
无感应电流
无磁通量变化.
a>>r时,圆环中心的磁场可视为均匀的
2.如图,一半径为r的很小的金属圆环,在初始时刻与一半径为a(a>>r)的大金属圆环共面且同心.在大圆环中通以恒定的电流I,方向如图.如果小圆环以匀角速度w绕其任一方向的直径转动,并设小圆环的电阻为R,则任一时刻 t 通过小圆环的磁通量F =______.小圆环中的感应电流 i =_____________________.
z轴正方向
1.如图,一根长为L的金属细杆ab绕竖直轴O1O2以角速度w在水平面内旋转,O1O2在离细杆a端L/5处.若已知地磁场在竖直方向的分量为B .求ab两端间的电势差Ua-Ub.
解: 由右手螺旋法则知,a端、b端的电位均高于O点
由法拉第电磁感应定律有
三、计算题
2.长为L、质量为m的均匀金属细棒,以棒端O为中心在水平面内旋转,棒的另一端在半径为L的金属环上滑动,棒端O和金属环之间接一电阻R,整个环面处于均匀磁场B中,B的方向垂直于纸面向外,如图.设t=0时初角速度为w0 .忽略摩擦力及金属棒、导线和圆环的电阻.求(1)当角速度为w时金属棒内的动生电动势的大小.(2)棒的角速度随时间变化表达式.
2021届高三物理一轮复习电磁学电磁感应电磁感应中的能量转化导体棒在导轨上运动问题专题练习
2021届高三物理一轮复习电磁学电磁感应电磁感应中的能量转化导体棒在导轨上运动问题专题练习一、填空题1.如图所示,“日”字形线框质量为m,长短边长分别为2l、l,短边电阻为r,竖直边电阻不计.当它的下边刚落进宽度为l的匀强磁场B时,即做匀速运动,则线框穿过磁场的时间为___________.2.如图所示,两平行金属导轨上有一个导体棒ab,导与导体棒电阻均不计,导轨间接有一个阻值为1Ω的F=向拉导体棒,使其以6m/s的速度匀速运动时,电电R,匀强磁场方向与导轨平面垂直.现用力0.015N路中的感电流大小为______A,外力的功率为______W.3.如图所示,质量为m的导体棒a从h高处由静止起沿足够长的光滑导电轨道滑下,另一质量为2m的导体棒b静止在宽为L的光滑水平导轨上,在水平轨道区域有垂直于轨道平面向上的匀强磁场,磁感应强度为B,a、b导体棒不会相碰,重力加速度取g,则a、b导体棒的最终的共同速度为__________,回路中最多能产生焦耳热为__________。
4.如图所示,PN与QM两平行金属导轨相距1 m,电阻不计,两端分别接有电阻R1和R2,且R1=6 Ω,ab 导体的电阻为2 Ω,在导轨上可无摩擦地滑动,垂直穿过导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为1 T.现ab 以恒定速度v=3 m/s匀速向右移动,这时ab杆上消耗的电功率与R1、R2消耗的电功率之和相等,则R2=______ Ω,R1与R2消耗的电功率分别为______W;______W,拉ab杆的水平向右的外力F为______N.5.如图甲所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道间距l=0.20m,电阻R=1.0Ω;有一导体杆静止地放在轨道上,与两轨道垂直,杆及轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于磁感应强度B =0.5T 的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道向下。
现用一外力F 沿轨道方向拉杆,使之做匀加速运动,测得力F 与时间t 的关系如图乙所示。
高中物理精品试题:电磁感应复习1
2021年1月12日高中物理作业学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.在科学研究的道路上经常会出现令人惋惜的遗憾。
1825年日内瓦年轻物理学家科拉顿一个人在研究电磁现象时,其类似的实验装置如图所示,示意图如图。
为避免磁铁的磁场对小磁针的作用,他把实验装置放在两个房间,在右边房间里把磁铁反复插入线圈,然后科拉顿跑到左边房间里观察,结果没有看到小磁针偏转。
下列说法中正确的 ( )A .该实验过程中没有感应电流的产生B .观察到小磁针没有偏转是因为墙壁把磁场隔离了C .观察到小磁针没有偏转是因为线圈电阻太大D .将磁铁插入线圈后跑去隔离房间观察小磁针,错过了感应电流产生的时机2.如图所示的情况中,金属导体中产生的感应电动势为Blv 的是( )A .乙和丁B .甲、乙、丁C .甲、乙、丙、丁D .只有乙3.如图,abcd 为边长为L 的正方形匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向里,半径为r的匝数为n 的线圈如图所示放置。
当磁场以B t ∆∆的变化率变化时,线圈中感应电动势为( ) A .0 B .n B t ∆∆·L 2 C .n B t ∆∆·πr 2 D .n B t∆∆·r 2 4.如图所示,垂直于纸面向外的磁场的磁感应强度沿x 轴按B =B 0+kx (B 0、k 为常数)的规律均匀增大。
位于纸面内边长为L 的正方形导线框abcd 处于磁场中,在外力作用下始终保持dc 边与x 轴平行向右匀速运动。
规定电流沿a →b →c →d →a 的方向为正方向,在0~t 1时间内,下列关于该导线框中产生的电流i 随时间t 变化的图象正确的是( )A .B .C .D .5.用一根横截面积为S 、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r 的圆环,ab 为圆环的一条直径。
如图所示,在ab 的左侧存在一个匀强磁场,磁场垂直圆环所在平面,方向如图所示,磁感应强度大小随时间的变化率B t∆∆=k (k <0)。
【单元练】高中物理必修3第十三章【电磁感应与电磁波初步】知识点复习(1)
一、选择题1.三根完全相同的长直导线互相平行,通以大小和方向都相同的电流,它们的截面处于一个正方形abcd 的三个顶点a 、b 、c 处,如图所示,已知每根通电长直导线在其周围产生的磁感应强度与距该导线的距离成反比,通电导线b 在d 处产生的磁场其磁感应强度大小为B ,则三根通电导线产生的磁场在d 处的总磁感应强度大小为( )A .2BB .3BC .2.1BD .3.8B B解析:B根据几何关系得 22cd ad bd == 已知通电导线b 在d 处所产生磁场的磁感应强度大小为B ,由题中给出每根通电导线在其周围产生的磁场的磁感应强度大小与距该导线的距离成反比,则a 与c 在d 处产生的磁感应强度大小为2a c B B B ==方向如图根据矢量的平行四边形定则,可知a 与c 在d 处产生的合磁感应强度的方向与b 在d 处产生的磁感应强度方向相同,a 与c 在d 处产生的合磁感应强度的大小为2222(2)(2)2a C B B B B B B '+=+==则d 点的磁感应强度3d B B B B '=+=故选B 。
2.在同一条竖直线上有A 、B 两根无限长直导线平行放置,导线中通有恒定电流均为I ,方向如图所示,o 为两根直导线连线的中点,a 、b 是中垂线上的两点且oa =ob ,则关于a 、o 、b 三点的磁感应强度比较( )A.o点磁感应强度最大且方向沿OA向上B.o点磁感应强度最小且为零C.a、b点磁感应强度大小相等,方向相反D.a、b点磁感应强度大小相等,方向相同D解析:D根据右手螺旋定则可知两导线在a、b、o三点产生的磁场如图所示,AB.由图中可知,o点的磁场方向向右,离通电导线越近,磁感应强度越大,根据磁场的叠加原理,可知o点的磁感应强度大于a、b两点的磁感应强度,故AB错误;CD.由于a、b两点到导线的距离相等,故两导线在a、b两点产生的场强大小相等,故两点的合磁场方向水平向右,方向相同,故C错误,D正确。
经典总结电磁感应:专题1:电磁感应图像问题
专题一:电磁感应图像问题电磁感应中经常涉及磁感应强度、磁通量、感应电动势、感应电流等随时间(或位移)变化的图像,解答的基本方法是:根据题述的电磁感应物理过程或磁通量(磁感应强度)的变化情况,运用法拉第电磁感应定律和楞次定律(或右手定则)判断出感应电动势和感应电流随时间或位移的变化情况得出图像。
高考关于电磁感应与图象的试题难度中等偏难,图象问题是高考热点。
【知识要点】电磁感应中常涉及磁感应强度B 、磁通量Φ、感应电动势E 和感应电流I 等随时间变化的图线,即B -t 图线、Φ-t 图线、E -t 图线和I -t 图线。
对于切割产生的感应电动势和感应电流的情况,有时还常涉及感应电动势和感应电流I 等随位移x 变化的图线,即E -x 图线和I -x 图线等。
还有一些与电磁感应相结合涉及的其他量的图象,例如P -R 、F -t 和电流变化率t tI-∆∆等图象。
这些图像问题大体上可分为两类:由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像,或由给定的有关图像分析电磁感应过程,求解相应的物理量。
1、定性或定量地表示出所研究问题的函数关系;2、在图象中E 、I 、B 等物理量的方向是通过正负值来反映;3、画图象时要注意横、纵坐标的单位长度定义或表达。
【方法技巧】电磁感应中的图像问题的分析,要抓住磁通量的变化是否均匀,从而推知感应电动势(电流)是否大小恒定,用楞次定律或右手定则判断出感应电动势(感应电流)的方向,从而确定其正负,以及在坐标中范围。
分析回路中的感应电动势或感应电流的大小,要利用法拉第电磁感应定律来分析,有些图像还需要画出等效电路图来辅助分析。
不管是哪种类型的图像,都要注意图像与解析式(物理规律)和物理过程的对应关系,都要用图线的斜率、截距的物理意义去分析问题。
熟练使用“观察+分析+排除法”。
一、图像选择问题【例1】如图,一个边长为l 的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场; 一个边长也为l 的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直;虚线框对角线ab 与导线框的一条边垂直,ba 的延长线平分导线框。
电磁感应练习题
电磁感应练习题电磁感应是物理学中一个重要的概念,也是我们日常生活中经常遇到的现象。
本文将通过一系列练习题来深入探讨电磁感应的原理和应用。
1. 简单题a) 当一根导线在磁场中移动时,会产生电动势吗?为什么?b) 如果将一个螺线管放在一个变化的磁场中,会在导线中产生电流吗?为什么?2. 定律与公式题a) 简述法拉第电磁感应定律的内容和公式表达式。
b) 如果一个扇形线圈在一个恒定的磁场中以角速度ω旋转,那么在线圈中的感应电动势的大小是多少?c) 一根导线以速度v进入一个均匀磁场,导线的长度为L,磁场的磁感应强度为B。
求导线的两端之间的电动势。
3. 应用题a) 某人正在骑自行车,他的头上戴着一个导电帽子。
当他来回拍打头部时,导电帽子中是否会产生电流?为什么?b) 一个电磁铁的线圈有100个匝,电流强度为2A。
当通过线圈的电流突然关闭时,弃置在线圈中的一个小铁片会发生什么变化?c) 若电磁铁A通电,它旁边的电磁铁B会受到什么影响?其中A 和B具有相同的线圈匝数和电流强度。
4. 深入思考题a) 为什么我们通常用金属制成的材料制造导线?金属的哪些特性使其成为良好的导体?b) 除了变化的磁场,还有其他因素可以产生电磁感应吗?c) 在电磁感应的实际应用中,有哪些方法可以最大程度地提高效率和减少能量损耗?电磁感应作为一项关键的物理原理和现象,广泛应用于电动机、发电机、变压器等技术中。
通过对电磁感应的理解和掌握,我们能更好地解释日常生活中的一些现象,并应用于实际工程和科学研究中。
虽然本文通过练习题来探讨电磁感应,但是它并没有涉及政治或其他无关的话题。
文章以问题和解答的形式展开,结构不单调,并且通过提出深入思考题来激发读者的思考。
同时,正确的排版和整洁的格式使文章更加易读和专业。
通过阅读这篇文章,读者可以加深对电磁感应的理解,并希望能够进一步探索该主题的相关知识和应用。
高考物理一轮复习 第十章 电磁感应 第1讲 电磁感应现象 楞次定律练习(含解析)新人教版-新人教版高
第1讲电磁感应现象楞次定律一、单项选择题:在每一小题给出的四个选项中,只有一项为哪一项符合题目要求的。
1.如下列图,一水平放置的N匝矩形线框面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B,方向斜向上,与水平面成30°角,现假设使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置,如此此过程中磁通量的改变量的大小是( C )A.3-12BS B.3+12NBSC.3+12BS D.3-12NBS[解析] sin θ磁通量与匝数无关,Φ=BS中,B与S必须垂直。
初态Φ1=B cos θ·S,末态Φ2=-B cos θ·S,磁通量的变化量大小ΔΦ=|Φ2-Φ1|=|BS(-cos 30°-sin30°)|=3+12BS,所以应选C项。
2.(2020·浙江诸暨模拟)有人设计了一种储能装置:在人的腰部固定一块永久磁铁,N 极向外;在手臂上固定一个金属线圈,线圈连接着充电电容器。
当手不停地前后摆动时,固定在手臂上的线圈能在一个摆动周期内,两次扫过别在腰部的磁铁,从而实现储能。
如下说法正确的答案是( D )A.该装置违反物理规律,不可能实现B.此装置会使手臂受到阻力而导致人走路变慢C.在手摆动的过程中,电容器极板的电性不变D.在手摆动的过程中,手臂受到的安培力方向交替变化[解析] D.在手摆动的过程中,线圈交替的进入或者离开磁场,使穿过线圈的磁通量发生变化,因而会产生感应电流,从而实现储能,该装置符合法拉第电磁感应定律,可能实现,选项A错误;此装置不会影响人走路的速度,选项B错误;在手摆动的过程中,感应电流的方向不断变化,如此电容器极板的电性不断改变。
选项C错误;在手摆动的过程中,感应电流的方向不断变化,手臂受到的安培力方向交替变化。
选项D正确。
3.如下列图,通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面,位置靠近ab且与线圈相互绝缘。
当MN中电流突然减小时,线圈所受安培力的合力方向( B )A.向左B.向右C.垂直纸面向外D.垂直纸面向里[解析] 解法一:当MN中电流突然减小时,单匝矩形线圈abcd垂直纸面向里的磁通量减小,根据楞次定律,线圈abcd中产生的感应电流方向为顺时针方向,由左手定如此可知ab边与cd边所受安培力方向均向右,所以线圈所受安培力的合力方向向右,B正确。
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=.。
2023年高考物理一轮考点复习第十一章电磁感应第1讲电磁感应现象、楞次定律
练案[29] 第十一章电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律一、选择题(本题共14小题,1~10题为单选,11~14题为多选)1.(2023·江苏模拟预测)电吉他的工作原理是在琴身上装有线圈,线圈附近被磁化的琴弦振动时,会使线圈中的磁通量发生变化,从而产生感应电流,再经信号放大器放大后传到扬声器。
其简化示意图如图所示。
则当图中琴弦向右靠近线圈时( C )A.穿过线圈的磁通量减小B.线圈中不产生感应电流C.琴弦受向左的安培力D.线圈有扩张趋势[解析]琴弦向右靠近线圈时,穿过线圈的磁通量增大,线圈中产生感应电流,由“来拒去留”可知琴弦受到向左的安培力,由“增缩减扩”可知线圈有收缩趋势,故ABD错误,C正确。
2.(2023·北京通州模拟预测)安装在公路上的测速装置如图,在路面下方间隔一定距离埋设有两个通电线圈,线圈与检测抓拍装置相连,车辆从线圈上面通过时线圈中会产生脉冲感应电流,检测装置根据两个线圈产生的脉冲信号的时间差计算出车速大小,从而对超速车辆进行抓拍。
下列说法正确的是( B )A.汽车经过线圈上方时,两线圈产生的脉冲电流信号时间差越长,车速越大B.汽车经过通电线圈上方时,汽车底盘的金属部件中会产生感应电流C.当汽车从线圈上方匀速通过时,线圈中不会产生感应电流D.当汽车从线圈上方经过时,线圈中产生感应电流属于自感现象[解析]汽车经过线圈上方时产生脉冲电流信号,车速越大,汽车通过两线圈间的距离所用的时间越小,即两线圈产生的脉冲电流信号时间差越小,故A错误;汽车经过通电线圈上方时,汽车底盘的金属部件通过线圈所产生的磁场,金属部件中的磁通量发生变化,在金属部件中产生感应电流,金属部件中的感应电流产生磁场,此磁场随汽车的运动,使穿过线圈的磁通量变化,所以线圈中会产生感应电流,故B正确,C错误;当汽车从线圈上方经过时,线圈中产生的感应电流并不是线圈自身的电流变化所引起的,则不属于自感现象,故D错误。
广东省清远市英德市第五中学2020-2021学年高二下学期物理粤教版选修3-2第一章电磁感应复习题
电磁感应复习题一、单选题1.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,下列措施不可采用是()A.减小焊接缝的接触电阻B.增大焊接缝的接触电阻C.增大交变电流的电压D.增大交变电流的频率2.如图所示,在粗糙绝缘水平面上,固定两条相互平行的直导线,导线中通有大小和方向都相同的电流,在两条导线的中间位置放置一正方形线框,导线、线框均关于虚线对称,当导线中电流发生变化时,线框始终静止。
已知导线周围某点的磁感应强度与导线中的电流大小成正比,与到导线的距离成反比。
则下列对导线中电流变化后线框所受摩擦力的方向的判断正确的是()A.a、b中电流同步增加,摩擦力方向向左B.a、b中电流同步减小,摩擦力方向向左C.a中电流减小,b中电流增大,摩擦力方向向右D.a中电流减小,b中电流不变,摩擦力方向向左3.如图所示,用轻绳将一条形磁铁竖直悬挂于O点,在其正下方的水平绝缘桌面上放置一铜质圆环。
现将磁铁从A处由静止释放,经过B、C到达最低处D,再摆到左侧最高处E,圆环始终保持静止,则磁铁()A.从B到C的过程中,圆环中产生逆时针方向的电流(从上往下看)B.摆到D处时,圆环给桌面的压力小于圆环受到的重力C.从A到D和从D到E的过程中,圆环受到摩擦力方向相同D.在A、E两处的重力势能相等4.如图甲所示,一个匝数为n的圆形线圈(图中只画了2匝),面积为S,线圈的电阻为R,在线圈外接一个阻值为R的电阻和一个理想电压表,将线圈放入垂直纸面向里的磁场中,磁感应强度随时间变化规律如图乙所示,下列说法错误的是()A .0~t 1时间内P 端电势高于Q 端电势B .0~t 1时间内电压表的读数为101n B -B St ()C .t 1~t 2时间内R 上的电流为121S2-nB t t R()D .t 1~t 2时间内P 端电势低于Q 端电势5.如图,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Ⅰ).在过程Ⅰ、Ⅰ中,流过OM 的电荷量相等,则'B B等于( )A .54B .32C .74D .2二、多选题6.图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图,L 1和L 2为电感线圈,A 1、A 2、A 3都是规格相同的灯泡。
高考一轮复习 课时检测-电磁感应中的能量问题
电磁感应中的能量问题1.(多选)如图所示,竖直放置的两根平行光滑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接触良好,金属棒与导轨的电阻均不计,整个装置处于匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,金属棒在竖直向上的恒力F 作用下匀速上升,以下说法正确的是( )A .作用在金属棒上各力的合力做功为零B .重力做的功等于系统产生的电能C .金属棒克服安培力做的功等于电阻R 上产生的焦耳热D .恒力F 做的功等于电阻R 上产生的焦耳热解析:选AC 因为金属棒匀速上升,所以其所受合力为零,合力做的功为零,故A 对;重力做的功等于重力势能变化量的负值,恒力F 做的功等于重力势能的变化量与产生的电能之和,而克服安培力做的功等于电阻R 上产生的焦耳热,故B 、D 错,C 对。
2.有一边长为L 的正方形导线框,质量为m ,由高H 处自由下落,如图所示,其边ab 进入匀强磁场区域后,线框开始做减速运动,直到其边cd 刚好穿出磁场时,速度减为ab 边刚进入磁场时速度的一半,此匀强磁场的宽度也是L ,线框在穿越匀强磁场过程中产生的电热是( )A .2mgLB .2mgL +mgHC .2mgL +34mgHD .2mgL +14mgH解析:选C 设线框进入磁场的速度为v 1,离开磁场的速度为v 2,以磁场的下边界为零势能面,线框从开始下落到离开磁场的过程中能量守恒,则mg(H +2L)=Q +12mv 22,线框从开始下落到ab 边进入磁场过程中应用动能定理mgH =12mv 12,由题意知v 1=2v 2,解得Q =2mgL +34mgH ,故C 项正确。
3.如图所示,足够长的光滑金属导轨MN 、PQ 平行放置且固定,导轨平面与水平方向的夹角为θ。
在导轨的最上端M 、P 之间接有电阻R ,不计其他电阻。
导体棒ab 从导轨的最底端以初速度v 0冲上导轨,当没有磁场时,ab 棒上升的最大高度为H ;若存在垂直导轨平面的匀强磁场时,ab 棒上升的最大高度为h 。
2022届高三物理一轮总复习:电磁感应题型归纳
高考物理总复习电磁感应题型归纳一、电磁感应中的电路及图像问题类型一、根据B t -图像的规律,选择E t -图像、I t -图像电磁感应中线圈面积不变、磁感应强度均匀变化,产生的感应电动势为S B E n n nSk t t φ∆∆===∆∆,磁感应强度的变化率B k t∆=∆是定值,感应电动势是定值, 感应电流E I R r=+就是一个定值,在I t -图像上就是水平直线。
例1、矩形导线框abcd 固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂直纸面向里,磁感应强度B 随时间变化的规律如图所示。
若规定顺时针方向为感应电流I 的正方向,下列各图中正确的是( )【思路点拨】磁感应强度的变化率为定值,感应电动势电流即为定值。
应用楞次定律“增反减同”逐段判断电流的方向,同一个斜率电流方向、大小均相同。
【答案】D 【解析】根据法拉第电磁感应定律,S B E nn t t φ∆∆==∆∆,导线框面积不变,B t∆∆为一定值,感应电动势也为定值,感应电流也为定值,所以A 错误。
0-1s 磁感应强度随时间增大,根据楞次定律,感应电流的方向为逆时针,为负,C 错误。
1-3s 斜率相同即B t ∆∆相同为负,与第一段的B t∆∆大小相等,感应电动势、感应电流大小相等,方向相反,为顺时针方向,为正,所以B 错误,D 正确。
【总结升华】斜率是一个定值,要灵活应用法拉第电磁感应定律(这里定性分析)。
1-3s 可以分段分析判断感应电流的方向,速度太慢,这里充分应用1-2s 和2-3s 是同一个斜率, 感应电动势、感应电流大小相等方向相同,概念清晰,解题速度快。
类型二 选择E t -图像、U t -图像、I t -图像或E -x 图像、U -x 图像和I -x 图像例2、如图所示,一个菱形的导体线框沿着自己的对角线匀速运动,穿过具有一定宽度的匀强磁场区域,已知对角线AC 的长度为磁场宽度的两倍且与磁场边界垂直.下面对于线框中感应电流随时间变化的图象(电流以ABCD 顺序流向为正方向,从C 点进入磁场开始计时)正确的是 ( )【思路点拨】先根据楞次定律判断感应电流的方向,再结合切割产生的感应电动势公式判断感应电动势的变化,从而结合闭合电路欧姆定律判断感应电流的变化.解决本题的关键掌握楞次定律判断感应电流的方向,以及知道在切割产生的感应电动势公式E=BLv中,L为有效长度.【答案】B【解析】线圈在进磁场的过程中,根据楞次定律可知,感应电流的方向为ABCD方向,即为正值,在出磁场的过程中,根据楞次定律知,感应电流的方向为ADCBA,即为负值.在线圈进入磁场的前一半的过程中,切割的有效长度均匀增大,感应电动势均匀增大,则感应电流均匀增大,在线圈进入磁场的后一半过程中,切割的有效长度均匀减小,感应电动势均匀减小,则感应电流均匀减小;在线圈出磁场的前一半的过程中,切割的有效长度均匀增大,感应电流均匀增大,在线圈出磁场的后一半的过程中,切割的有效长度均匀减小,感应电流均匀减小.故B正确,A、C、D错误.故选:B.【变式】一正方形闭合导线框abcd ,边长L=0.1m ,各边电阻为1Ω,bc 边位于x 轴上,在x 轴原点O 右方有宽L=0.1m 、磁感应强度为1T 、方向垂直纸面向里的匀强磁场区域,如图所示,当线框以恒定速度4m/s 沿x 轴正方向穿越磁场区域过程中,下面4个图可正确表示线框进入到穿出磁场过程中,ab 边两端电势差ab U 随位置变化情况的是( )【答案】B 【解析】由题知ab 边进入磁场做切割磁感线运动时,据闭合电路知识,3330.344ab BLv U I R R BLv V R =⋅=⋅==,且a 点电势高于b 点电势,同理ab 边出磁场后cd 边进入磁场做切割磁感线运动,10.14ab U BLv V ==,a 点电势高于b 点电势,故B正确,A 、C 、D 错误。
衡水中学2020届高考物理一轮复习《电磁感应》单元测试(含答案)
衡水中学《电磁感应》综合测试一.不定项选择题(每题4分,共48分)1.如图所示,PQ、MN是放置在水平面内的光滑导轨,GH是长度为L、电阻为r的导体棒,其中点与一端固定的轻弹簧连接,轻弹簧的劲度系数为k.导体棒处在方向向下、磁感应强度为B的匀强磁场中.图中E是电动势为E、内阻不计的直流电源,电容器的电容为C.闭合开关,待电路稳定后,下列选项正确的是A. 导体棒中电流为B. 轻弹簧的长度增加C. 轻弹簧的长度减少D. 电容器带电量为2.如图所示,在同一水平面内有两根光滑平行金属导轨MN和PQ,在两导轨之间竖直放置通电螺线管,ab和cd是放在导轨上的两根金属棒,它们分别放在螺线管的左右两侧,保持开关闭合,最初两金属棒处于静止状态.当滑动变阻器的滑动触头向右滑动时,ab和cd两棒的运动情况是A. ab、cd都向左运动B. ab 、cd 都向右运动C. ab 向左,cd 向右D. ab 向右,cd 向左3.如图所示,两条相距为L 的光滑平行金属导轨位于水平面(纸面)内,其左端接一阻值为R 的电阻,导轨平面与磁感应强度大小为B 的匀强磁场垂直,导轨电阻不计。
金属棒ab 垂直导轨放置并接触良好,接入电路的电阻也为R 。
若给棒以平行导轨向右的初速度v 0,当流过棒截面的电荷量为q 时,棒的速度减为零,此过程中棒发生的位移为x 。
则在这一过程中A. 当流过棒的电荷为2q 时,棒的速度为023v B. 当棒发生位移为3x 时,棒的速度为02v C. 在流过棒的电荷量q/2的过程中,棒释放的热量为038BqLv D. 定值电阻R 释放的热量为04BqLv 4.如图甲所示,垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a ,磁感应强度的大小为B .一边长为a 、电阻为4R 的正方形均匀导线框CDEF 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,在乙图中给出的线框E 、F 两端的电压EF U 与线框移动距离x 的关系的图象正确的是( )A. B.C. D.5.如下图甲所示,一边长L=0.5 m,质量m=0.5 kg的正方形金属线框,放在光滑绝缘的水平面上,整个装置处在方向竖直向下、磁感应强度B=0.8 T的匀强磁场中.金属线框的一个边与磁场的边界MN重合,在水平拉力作用下由静止开始向右运动,经过t=0.5 s线框被拉出磁场.测得金属线框中的电流I随时间变化的图象如图乙所示,在金属线框被拉出磁场的过程中.下列说法正确的是()A. 通过线框导线截面的电量0.5CB. 该金属框的电阻0.80ΩC. 水平力F随时间t变化的表达式F=2+0.4t(单位为“N”)D. 若把线框拉出磁场水平拉力做功1.10 J,则该过程中线框产生的焦耳热为0.2 J6.如图所示,光滑水平面上有一正方形金属线框,线框的边长为L、质量为m、电阻为R,线框的右边刚好与虚线AB重合,虚线的右侧有垂直于水平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,线框通过一绕过定滑轮的水平细线与一质量为M的重物相连,重物离地面足够高.现由静止释放金属线框,当线框刚要完全进入磁场时加速度为零,则在线框进入磁场的过程中:( )A. 线框的最大速度为:B. 当线框的速度为v(小于最大速度)时,线框的加速度为g-C. 当线框的速度为v(小于最大速度)时,细绳的拉力为D. 线框进入磁场经历的时间为:7.如图所示,MN、PQ和MK、PQ为两倾角皆为θ的足够长的金属导轨,都处在垂直于斜面的磁感应强度为B的匀强磁场中。
2023 第一节 电磁感应现象 同步测试
高中人教版物理选修1-1第三章第一节电磁感应现象同步测试1.如图所示,一根条形磁铁与导线环在同一平面内,磁铁中心恰与环中心重合.为了在环中产生感应电流,磁铁应()A. 向右平动B. 向左平动C. N极向外、S极向内转动D. 绕垂直于纸面且过O点的轴转动2.下列家用电器中,利用电磁感应原理进行工作的是()A. 电吹风B. 电冰箱C. 电饭煲D. 电话机3.如图所示.导线足够长当导线中通有恒定电流I时,以下做法中,线框(abcd)中没有感应电流产生的是( )A. 线框上下移动B. 线框左右移动C. 线框以cb边为轴转动D. 线框以ad边为轴转动4.如图所示,把一条导线平行地放在磁针的上方附近.当导线中通有电流时,磁针会发生转动.首先观察到这个实验现象的物理学家是()A. 牛顿B. 伽利略C. 奥斯特D. 焦耳5.下列电器和设备工作时,工作过程与电磁感应现象无关的是()A. 发电机B. 电磁炉C. 变压器D. 电热水器6.线圈中的感应电动势的大小,是由穿过线圈的下列哪个选项决定的?()A. 磁场强度B. 磁通量C. 磁通量的变化量D. 磁通量的变化率7.某部小说中描述一种窃听电话:窃贼将并排在一起的两根电话线分开,在其中一根电话线旁边铺设一条两端分别与耳机连接的导线,这条导线与电话线是绝缘的,如图所示.下列说法正确的是()A. 不能窃听到电话,因为电话线中电流太小B. 不能窃听到电话,因为电话线与耳机没有接通C. 可以窃听到电话,因为电话中的电流是恒定电流, 在耳机电路中引起感应电流D. 可以窃听到电话,因为电话中的电流是交变电流,在耳机电路中引起感应电流8.首先发现电磁感应现象的科学家是()A. 伏特B. 法拉第C. 欧姆D. 安培9.图所示的磁场中,有三个面积相同且相互平行的线圈S1、S2和S3,穿过S1、S2和S3的磁通量分别为Φ1、Φ2和Φ3,下列判断正确的是()A. Φ1最大B. Φ2最大C. Φ3最大D. Φ1=Φ2=Φ310.关于产生感应电流的条件,下述说法正确的是()A. 位于磁场中的闭合线圈,一定能产生感应电流B. 闭合线圈和磁场发生相对运动,一定能产生感应电流C. 闭合线圈做切割磁感线运动,一定能产生感应电流D. 穿过闭合线圈的磁感线条数发生变化,一定能产生感应电流11.关于“研究电磁感应现象”实验的注意事项,下列说法正确的是()A. 原副线圈接入电路之前,应查清其绕制方向B. 原线圈电阻很小,通电时间不宜过长,以免损坏电源和原线圈C. 无论用什么方法使电流表指针偏转,都不要使表针偏转角度过大,以免损坏电流表D. 在查明电流方向与电流表指针偏转方向关系时,应直接将电源两极与电流表两接线柱相连12.如图是法拉第最初研究电磁感应现象的装置,下列说法正确的是()A. 当右边磁铁S极离开B端时,线圈中产生感应电流B. 当右边磁铁S极离开B端,并在B端附近运动时,线圈中产生感应电流C. 当磁铁保持图中状态不变时,线圈中有感应电流D. 当磁铁保持图中状态不变时,线圈中无感应电流13.我国已经制订了登月计划,假如航天员登月后想探测一下月球表面是否有磁场,他手边有一只灵敏电流计和一个小线圈,则下列推断中正确的是( )A. 直接将电流计放于月球表面,看是否有示数来判断磁场有无B. 将电流计与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,如电流计无示数,则判断月球表面无磁场C. 将电流计与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,如电流计有示数,则判断月球表面有磁场 D. 将电流计与线圈组成闭合回路,使线圈分别绕两个互相垂直的轴转动,月球表面若有磁场,则电流计至少有一次示数不为零14.法拉第发现了电磁感应现象之后,又发明了世界上第一台发电机﹣﹣法拉第圆盘发电机,揭开了人类将机械能转化为电能并进行应用的序幕.法拉第圆盘发电机的原理如图所示,将一个圆形金属盘放置在电磁铁的两个磁极之间,并使盘面与磁感线垂直,盘的边缘附近和中心分别装有与金属盘接触良好的电刷A、B,两电刷与灵敏电流计相连.当金属盘绕中心轴按图示方向转动时,则电刷A的电势________电刷B的电势(填高于、低于或等于);若仅提高金属盘转速,灵敏电流计的示数将________;(填增大、减小或不变);若仅将滑动变阻器滑动头向左滑,灵敏电流计的示数将________(填增大、减小或不变)15.如图所示,矩形线框与磁场垂直,且一半在匀强磁场内,一半在匀强磁场外,以ad为轴转动45°的过程中线圈________感应电流,将线圈向下平移的过程中线圈________感应电流(填“产生”或“不产生”)16.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 .17.如图所示是研究电磁感应现象实验所需的器材,请用实线连接一个能产生感应电流的原线圈回路和副线圈回路,并列举出在实验中改变副线圈回路磁通量,使副线圈回路产生感应电流的三种方式.18.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。
八年级物理练习题:电磁感应
八年级物理练习题:电磁感应电磁感应练习题
题目一:
1. 一根导线被连接到一个电池的两个端口上,并放在一块磁铁附近。
当电流通过导线时,磁铁受到吸引。
请说明这是如何发生的?
题目二:
2. 一个长直导线垂直放置在一块保持不变的磁场中。
如果导线中的电流方向与磁场方向相同,导线将受到一个向上的力。
如果电流方向与磁场方向相反,导线将受到一个向下的力。
请解释这个现象。
题目三:
3. 当电磁感应发生时,电流是如何产生的?请解释法拉第电磁感应定律。
题目四:
4. 简述发电机的工作原理。
说明在发电机中如何利用电磁感应产生电流。
题目五:
5. 请解释电磁感应在变压器中的应用。
说明变压器如何将电能从一个线圈传输到另一个线圈。
题目六:
6. 电磁感应可用于许多设备和技术中。
请举例并解释其中一个实际应用。
题目七:
7. 描述电磁感应实验的步骤。
设计并实施一个简单的电磁感应实验。
题目八:
8. 某个发电站的输出电压为220V。
计算电磁感应原理下,需要多少匝才能将
输出电压增加到440V?
题目九:
9. 当一个磁场变化时,经过具有多个匝数的线圈时,电压的大小会受到影响。
请说明匝数如何影响电磁感应中的电压大小。
题目十:
10. 电磁感应也被应用于感应炉。
解释感应炉是如何利用电磁感应加热金属的。
选修1-1第三章电磁感应单元测试
第三章电磁感应单元测试一、单项选择题(共15题,每题4分,共计60分)1、发电机利用水力、风力等动力推动线圈在磁场中转动,将机械能转化为电能,这种转化利用了()A、电流的热效应B、电磁感应原理C、电流的磁效应D、磁场对电流的作用原理2、下列情况下不可能产生涡流的是()A、把金属块放于匀强磁场中B、让金属块在磁场中匀速运动C、让金属块在磁场中加速运动D、把金属块放于变化的磁场中3、在探究电磁感应现象的实验中,用导线将螺线管与灵敏电流计相连,构成闭合电路,如图所示,在下列情况中,灵敏电流计指针不发生偏转的是()A、线圈不动,将磁铁向线圈中插入B、线圈不动,将磁铁向线圈中抽出C、磁铁放在线圈中不动D、磁铁不动将线圈上下移动4、把一条形磁铁插入同一闭合线圈中,第一次是迅速的,第二次是缓慢的,两次初、末位置均相同,则在两次插入的过程中()A、磁通量变化率相同B、磁通量变化量相同C、产生的感应电流相同D、产生的感应电动势相同5、下列关于感应电动势的说法中,正确的是()A、穿过闭合电路的磁通量越大,感应电动势就越大B、穿过闭合电路的磁通量变化越大,感应电动势就越大C、穿过闭合电路的磁通量变化越快越大,感应电动势就越大D、穿过闭合电路的磁通量不变化,感应电动势最大6、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7、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,不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8、感应电流产生的条件是:( )A 、导体必须做切割磁感线运动;B 、导体回路必须闭合,且回路所包围面积内的磁通量发生变化;C 、无论导体回路是否闭合,只要它包围或扫过的面积内的磁通量发生变化;D 、闭合回路产生了感生电动势.9、图是某交流发电机产生的交变电流的图像,根据图像可以判定( )A 、此交变电流的周期为0.1sB 、此交变电流的频率为5HzC 、将标有“12V 、3W ”的灯泡接在此交变电流上,灯泡可以正常发光D 、此交流电流的有效值是12V10、电流方向每秒改变50次的交变电流,它的周期和频率分别是( )A 、0.04s,25HzB 、0.08s,25HzC 、0.04s,50HzD 、0.08s,50Hz11、理想变压器工作时,原线圈一侧和副线圈一侧保持相同的物理量有①电压 ②电流 ③电功率 ④频率( ) A 、①②B 、②③C 、①④D 、③④ 12、对于理想变压器,下列说法中正确的是( )A 、变压器是把电能通过磁场能再次转换成电能的装置B 、变压器的原、副线圈组成闭合回路C 、变压器的铁芯中产生交变电流D 、变压器的副线圈中产生直流电13、有一理想变压器线圈匝数比为1:20,原线圈接入V 220电压时,则变压器副线圈的匝数应为( )A 、495匝B 、11匝C 、4400匝D 、990匝14、在电能的远距离输送中,为减小输电导线的功率损失P∆,下列说法正确的是()A、根据I=U/R,只要减小输送电压,就减小了输送电流,P∆就减小了B、根据U=IR,要减小输送电流I,只要减小输送电压U即可C、根据I=U/R,增大输送电压U,输送电流I随之增大,P∆也就增大D、上述说法都不对15、关于减小远距离输电线上的功率损耗,下列说法正确的是()A、由功率P=U2/R,应降低输电电压,增大导线电阻B、由P=IU,应低电压小电流输电C、由P=I2R,应减小导线电阻或减小输电电流D、上述说法均不对二、填空题(共6题,共计24分)16、电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的成正比跟匝数n成正比,用公式表示为E=。
电磁感应综合大题1
电磁感应综合应用专题一、电磁感应中的电路问题1、为了提高自行车夜间行驶的安全性,小明同学设计了一种“闪烁”装置。
如图所示,自行车后轮由半径r 1=5.0×10-2m 的金属内圈、半径r 2=0.40m 的金属外圈和绝缘幅条构成。
后轮的内、外圈之间等间隔地接有4根金属条,每根金属条的中间均串联有一电阻值为R 的小灯泡。
在支架上装有磁铁,形成了磁感应强度B =0.10T 、方向垂直纸面向外的“扇形”匀强磁场,其内半径为r 1、外半径为r2、张角θ=π/6 。
后轮以角速度 ω=2πrad/s 相对于转轴转动。
若不计其它电阻,忽略磁场的边缘效应。
二、电磁感应中的力学问题2、如图1所示,匀强磁场的磁感应强度B 为0.5T ,其方向垂直于倾角θ为30°的斜面向上.绝缘斜面上固定有“A”形状的光滑金属导轨MPN (电阻忽略不计),MP 和NP 长度均为2.5m ,MN 连线水平,长为3m ,以MN 的中点O 为原点,OP 为x 轴建立一维坐标系Ox ,一根粗细均匀的金属杆CD ,长度d 为3m ,质量m 为1kg ,电阻R 为0.3Ω,在拉力F 的作用下,从MN 处以恒定速度v =1m/s 在导轨上沿x 轴正向运动(金属杆与导轨接触良好),g 取10m/s 2.(1)求金属杆CD 运动过程中产生的感应电动势E 及运动到x =0.8m 处电势差U CD ;(2)推导金属杆CD 从MN 处运动到P 点过程中拉力F 与位置坐标x 的关系式,并在图2中画出F ﹣x 关系图象;(3)求金属杆CD 从MN 处运动到P 点的全过程产生的焦耳热.三、电磁感应中的能量问题3、如图(a)为一研究电磁感应的实验装置示意图,其中电流传感器(电阻不计)能将各时刻的电流数据实时通过数据采集器传输给计算机,经计算机处理后在屏幕上同步显示出I-t图像。
平行且足够长的光滑金属轨道的电阻忽略不计,导轨平面与水平方向夹角θ=30°。
电磁感应1(楞次定律专题)
电磁感应1(楞次定律)一、楞次定律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
二、对“阻碍”二字的正确理解1.阻碍不是“阻止”,而只是延缓了原磁通的变化2.阻碍不一定是“反向”三、应用楞次定律判断感应电流方向的步骤:1.找出原磁通的方向;2.明确原磁通的增减;3.根据楞次定律,判定感应磁通的方向(“阻碍其变化”);4.利用安培定则判定感应电流的方向。
例题:(判断运动趋势的相关习题)2.在水平面上有一固定的U 形金属框架,框架上放置一金属杆ab ,如图所示(纸面即水平面).在垂直纸面方向有一匀强磁场,下列判断正确的是 ( ) 多选A.若磁场方向垂直纸面向外并增大时,杆ab 将向右移动B.若磁场方向垂直纸面向外并减少时,杆ab 将向右移动C.若磁场方向垂直纸面向里并增大时,杆ab 将向右移动D.若磁场方向垂直纸面向里并减少时,杆ab 将向右移动1.注:体验阻碍引起感应电流的磁通量变化练习:3.如右图所示,在长载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A 、B ,导轨与直导线平行且在同一水平面内,在导轨上有两可自由滑动的导体ab 和cd .当载流直导线中的电流逐渐增强时,导体ab 和cd 的运动情况是( )A .一起向左运动B .一起向右运动C .ab 和cd 相向运动,相互靠近D .ab 和cd 相背运动,相互远离4.两圆环A 、B 置于同一水平面上,其中A 为均匀带电绝缘环,B 为导体环。
当A 以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B 中产生如图所示方向的感应电流,则( ) /多选/A. A 可能带正电且转速减小B. A 可能带正电且转速增大C. A 可能带负电且转速减小D. A 可能带负电且转速增大5.如图所示,一根长导线弯曲成“п”,通以直流电I ,正中间用绝缘线悬挂一金属环C ,环与导线处于同一竖直平面内,在电流I 均匀增大的过程中,下列叙述正确的是( )/多选/A .金属环中无感应电流产生B .金属环中有逆时针方向的感应电流C .金属环中有顺时针方向的感应电流D .金属环C 有缩小的趋势补充知识:1.如何判断电势高低(内外求都可);见例题一2.求电势差问题中Uab=a 点电势-b点电势。
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电磁感应复习题
1、关于物理学史,正确的是()
A.库仑利用扭秤实验,根据两电荷之间力的数值和电荷量的数值以及两电荷之间的距离推导得到库仑定律B.奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转,称为电磁感应
C.法拉第通过实验总结出法拉第电磁感应定律
D.欧姆通过实验得出欧姆定律,欧姆定律对金属和电解质溶液都适用,但对气体导电和半导体元件不适用
2、如图所示为大型考试用到的金属探测器,工作时,其内部的探测器线圈内通有正弦交流电,关于探测器的工作原理,下列说法不正确的是()
A.探测器线圈中通有频率越低的交流电,越容易探测出金属物品
B.探测器线圈中正弦交流电会产生变化的磁场
C.探测器附近有金属时,金属中会产生涡流
D.探测器附近有金属时,探测器线圈中电流会发生变化
3、一直升飞机停在南半球的某地上空,该处地磁场有竖直方向的分量,其分量大小为B,直升飞机螺旋桨叶片的长度为l,螺旋桨转动的频率为f,从上往下的方向看螺旋桨,螺旋桨按顺时针方向转动,螺旋桨叶片的近轴端为a,远轴端为b,如图所示,如果忽略a到转轴中心线的距离,用
ε表示每个叶片中的感应电动势,则( )
A.
2
fl B
επ
=
,且a点电势低于b点电势
B.
2
2fl B
επ
=
,且a点电势低于b点电势
C.
2
fl B
επ
=
,且a点电势高于b点电势D.
2
2fl B
επ
=
,且a点电势高于b点电势
4、同一平面内固定有一长直导线PQ和一带
缺口的刚性金属圆环,在圆环的缺口两端引出
两根导线,分别与两块垂直于圆环所在平面固
定放置的平行金属板MN连接,如图甲所示.导
线PQ中通有正弦交流电流i,i的变化如图乙
所示,规定从Q到P为电流的正方向,则在
1~2s内()
A.M板带正电,且电荷量增加B.M板带正电,且电荷量减小C.M板带负电,且电荷量增加D.M板带负电,且电荷量减小5、如图所示电路中要使电流计G中的电流方向如图所示,则导
轨上的金属棒AB 的运动必须是:
A. 向左匀速移动
B. 向右匀速移动
C. 向右加速移动
D. 向右减速移动
6、如图所示,一个有矩形边界的匀强磁场区域,磁场方向垂直
纸面向里。
一个三角形闭合导线框,由位置左沿纸面匀速运动到位置右。
取线框刚到达磁场边界的时刻为计时起点,规定逆时针方向为电流的正方向,则下图中能正确反映线框中电流与时间关系的是
A. B.
C. D.
7、如图,A,B都是很轻的铝环,分别吊在绝缘细杆的两端,杆可绕竖直轴在水平面内转动,环A是闭合的,环B是断开的.若用磁铁分别靠近这两个圆环,则下面说法正确的是
A. 图中磁铁N极接近A环时,A环被吸引,而后被推开
B. 图中磁铁N极远离A环时,A环被排斥,而后随磁铁运动
C. 用磁铁的任意一磁极接近A环时,A环均被排斥
D. 用磁铁N极接近B环时,B环被推斥,远离磁铁运动
8、如图所示,将通电线圈悬挂在磁铁N极附近:磁铁处于水平位置和线圈在同一平面内,且磁铁的轴线经过线圈圆心,线圈将
A. 转动同时靠近磁铁
B. 转动同时离开磁铁
C. 不转动,只靠近磁铁
D. 不转动,只离开磁铁
9、如图所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻R.金属棒ab
与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下.现使磁感应强度随时间均匀减小,ab始终保持静止,下列说法正确的是()
A.ab中的感应电流方向由b到a B.ab中的感应电流逐渐减小
C.ab所受的安培力保持不变D.ab所受的静摩擦力逐渐减小
10、下列四个选项图中,虚线上方空间都存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。
A 、B 中的导线框为正方形,C 、D 中的导线框为直角扇形。
各导线框均绕垂直纸面轴O 在纸面内匀速转动,转动方向如箭头所示,转动周期均为T 。
从线框处于图示位置时开始计时,以在OP 边上从P 点指向O 点的方向为感应电流i 的正方向。
则在如图所示的四个情景中,产生的感应电流i 随时间t 的变化规律如图2所示的是( )
11、两块水平放置的金属板,板间距离为d ,用导线将两块金属板与一线圈连接,线圈中存在方向竖直向上、大小变化的磁场,如图3所示。
两板间有一带正电的油滴恰好静止,则磁场的磁感应强度B 随时间变化的图象是( )
12、(2015·高考安徽卷)如图所示,abcd 为水平放置的平行“”形光滑金属导轨,间距为l ,导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B ,导轨电阻不计,已知金属杆MN 倾斜放置,与导轨成θ角,单位长度的电阻为r ,保持金属杆以速度v 沿平行于cd 的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好).则( )
A .电路中感应电动势的大小为
Blv
sin θ
B .电路中感应电流的大小为 Bvsin θ
r C .金属杆所受安培力的大小为
B2lvsin θr D .金属杆的热功率为 B2lv2
rsin θ
13、如图,线圈L 的自感系数很大,且其直流电阻可以忽略不计,、是两个完全相同的小灯泡,开关S 闭合和断开的过程中,灯、的亮度变化情况
是
A. S 闭合,亮度不变,亮度逐渐变亮,最后两灯一样亮
B. S 闭合,亮度不变,很亮;S 断开,、立即熄灭
C. S 闭合,、同时亮,而后逐渐熄灭,
亮度不变
D. S 闭合,、同时亮,而后逐渐熄灭,则逐渐变得更亮;S 断开,立即熄灭,亮一下再熄灭 14、如图所示,相距为d 的两条水平虚线之间有方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B ,正方形线圈abec 边长为L(L<d)、质量为m 、电阻为R ,将线圈在磁场上方h 高处由静止释放,ce 边刚进入
磁场时的速度为v0,刚离开磁场时的速度也为v0,重力加速度大小为g ,则线圈穿过磁场的过程中(即从ce 边刚进入磁场到ab 边离开磁场的过程),有( ) A.产生的焦耳热为mgd B.产生的焦耳热为mg(d -L) C.线圈的最小速度一定为2
2g (h +L -d ) D.线圈的最小速度可能为
mgR B2L2
15、如图所示,平行光滑长导轨处于同一水平面内,相距为l ,电阻不计,左端与阻值为R 的电阻相连.金
属杆质量为m ,电阻为r ,垂直于两导轨放置,整个装置放在竖直向下、磁感应强度为B 的匀强磁场中.现对杆施加一水平向右的恒定拉力F ,使它由静止开始运动.求: 当杆的速度为v 时,杆的加速度a ;
杆稳定时的速度
;
若杆从静止到达稳定的过程中,杆运动的距离为s ,则此过程回路中产生的热量Q 为多少?
16、如图所示,PM 、QN 是两根光滑圆弧导轨,圆弧半径为d 、间距为L ,最低点M 、N 在同一水平高度,导轨电阻不计,在其上端连有一阻值为R 的电阻,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为现有一根长度稍大于L 、质量为m 、阻值为R 的金属棒,从导轨的顶端PQ 处由静止开始下滑,到达底端MN 时速度为
,求:
金属棒到达导轨底端MN 时电阻R 两端的电压;
金属棒从导轨顶端PQ 下滑到底端MN 过程中,电阻R 产生的热量; 金属棒从导轨顶端PQ 下滑到底端MN 过程中,通过电阻R 的电荷量。