13电磁感应习题和答案
通用版带答案高中物理必修三第十三章电磁感应与电磁波初步微公式版经典知识题库

通用版带答案高中物理必修三第十三章电磁感应与电磁波初步微公式版经典知识题库单选题1、如图所示,纸面内有两根平行放置的通有同向、等大电流的长直细导线M、N,a、c是关于导线N对称的两点,且a点到导线M的距离大于其到导线N的距离。
已知通电长直导线周围某点的磁感应强度大小与该点到长直导线的距离成反比。
若空间中同时存在磁感应强度大小为B的匀强磁场,且c点的磁感应强度为零,则关于a 点的磁感应强度的大小和方向,下列说法正确的是()A.大于B,方向垂直纸面向外B.小于B,方向垂直纸面向外C.大于B,方向垂直纸面向里D.小于B,方向垂直纸面向里答案:A设导线M在c点产生的磁场的磁感应强度大小为B1,导线N在c点产生的磁场的磁感应强度大小为B2,由安培定则可知,两导线独立在c点产生的磁场的方向均垂直纸面向里,又因为c点的磁感应强度为零,故匀强磁场的方向为垂直纸面向外,大小为B=B1+B2设导线M在a点产生的磁场的磁感应强度大小为B′1,导线N在a点产生的磁场的磁感应强度大小为B′2,由题给条件知B′1<B′2,由安培定则可知,导线M在a点产生的磁场的方向垂直纸面向里,导线N在a点产生的磁场的方向垂直纸面向外,故两导线在a点产生的合磁场方向垂直纸面向外,大小为B′=B′2−B′1故a点的磁感应强度大小为B a=B+B′>B方向垂直纸面向外。
故选A。
2、电磁波在真空中传播的速度是3.00×108 m/s,有一个广播电台的频率f=90.0 MHz,这个台发射的电磁波的波长λ为()A.2.70 mB.333 mC.270 mD.3.33 m答案:D电磁波的传播速度是光速,频率波长速度的关系是c=λf所以λ=cf=3×10890×106m=3.33m故选D。
3、1820年4月,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。
已知通电长直导线周围某点的磁感应强度B=k Ir,即磁感应强度B与导线中的电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比。
人教版高中物理必修第三册第十三章电磁感应与电磁波初步13-1磁场磁感线练习含答案
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第十三章电磁感应与电磁波初步1磁场磁感线【基础巩固】1.某同学在做奥斯特实验时,把小磁针放在水平的通电直导线的下方,通电后发现小磁针不动,稍微用手拨动一下小磁针,小磁针转动180°后静止.由此可知,通电直导线产生的磁场在小磁针所在位置的方向是() A.自东向西 B.自南向北 C.自西向东 D.自北向南答案:D2.超导现象是当今高科技的热点,当一块磁体靠近超导体时,超导体中会产生强大的电流,对磁体有排斥作用,这种排斥力可使磁体悬浮在空中,磁悬浮列车就采用了这项技术.磁体悬浮的原理是()①超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同②超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反③超导体使磁体处于失重状态④超导体对磁体的磁力与磁体的重力平衡A.①③B.①④C.②③D.②④答案:D3.如图所示,圆环上带有大量的负电荷,当圆环沿顺时针方向转动时,a、b、c 三枚小磁针都要发生转动,以下说法正确的是()A.a、b、c的N极都向纸内转B.b的N极向纸外转,而a、c的N极向纸内转C.b、c的N极都向纸内转,而a的N极向纸外转D.b的N极向纸内转,而a、c的N极向纸外转答案:B4.(多选)磁场中某区域的磁感线如图所示,A、B、C、D、E是磁场中的5个点,其中C、D两点关于直线BE对称,下列说法正确的是()A.这5个位置中,E点的磁场最强B.A点没有磁感线穿过,所以A点一定不存在磁场C.C、D两点关于直线对称,所以C、D两点的磁场强弱和方向都相同D.B、E两点的磁场方向相同解析:从磁感线分布情况看,E点的磁感线分布最密集,磁场最强,选项A正确;A处磁感线相对其他位置比较稀疏,A处磁场较弱,但并不是0,选项B错误;磁感线在C、D两点的切线方向表示C、D点的磁场方向,所以C、D两点的磁场方向并不相同,选项C错误;磁感线在B、E两点的切线在同一直线上,所以选项D正确.答案:AD5.沿南北方向固定一水平直导线,在其正上方、正下方分别放置甲、乙小磁针,小磁针静止时的指向如图所示,不考虑小磁针之间的相互作用力.当给直导线通以由南向北的恒定电流时,下列说法正确的是()A.小磁针甲不偏转。
大学物理课后习题答案13电磁感应习题
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(2) v = at
(3)
e =0.2t(V)
e
=0
0.2 (4) I = = =0.1 t (A) 2 R
e
结束 目录
13-5 在两平行导线的平面内,有一矩 形线圈,如图所示。如导线中电流I随时间 变化,试计算线圈中的感生电动势。
l2 I I d1
l1
d2
结束 目录
已知: I, I1, I2, d1, d2 。 求:ei 解: Φ =Φ 1 Φ 2 m I I1 d1+ I2 m I I1 d2+ I2 ln ln = 2 2 π π d1 d2 m I I1 d1+ I2 d2+ I2 ln ln = 2 π d1 d2 m I I1 ( d1+ I2 )d2 ln = 2 ( d2+ I2 )d1 π m I1 ( d1+ I2 )d2 d I d Φ ln ei = d t = 2 ( d2+ I2 )d1 d t π
结束 目录
已知:Φ = 6t2+7t+1(Wb) 求:e (t =2s) 解: Φ e= d = -(12 t +7) ×10-3 dt
t =2
× × × × × × × × × × × × × × × × × × ×
e = -(12×2+7)×10
=-3.1×10 (V)
-2
-3
× × ×
B×
×
0 0 0 0
目录
2 dy 2 r m I π R 3 e dt 2y 4 y d 将 y=NR 及 v = 代入得到: dt 2 r m I π e = 32R2N 4 v
d Φ = dt =
13电磁感应习题解答
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第十三章 电磁感应一 选择题1.一导体圆线圈在均匀磁场中运动,能使其中产生感应电流的一种情况是:( )A . 线圈绕自身直径轴转动,轴与磁场方向平行。
B . 线圈绕自身直径轴转动,轴与磁场方向垂直。
C . 线圈平面垂直于磁场并沿垂直磁场方向平移。
D . 线圈平面平行于磁场并沿垂直磁场方向平移。
解:要使线圈中产生感应电流,必须使通过线圈的磁通量发生变化,故选(B )。
2.尺寸相同的铁环和铜环所包围的面积中,通以相同变化率的磁通量,环 中:( ) ( )A . 感应电动势不同。
B . 感应电动势相同,感应电流相同。
C . 感应电动势不同,感应电流相同。
D . 感应电动势相同,感应电流不同。
解:根据法拉第电磁感应定律,环中的感应电动势应相同,但由于铁和铜的电阻率不同,所以两环的电阻不同,结果环中的感应电流不同。
故选(D )。
3.如图所示,一匀强磁场B 垂直纸面向内,长为L 的导线ab 可以无摩擦地在导轨上滑动,除电阻R 外,其它部分电阻不计,当ab 以匀速v 向右运动时,则外力的大小是:A. v 22L BB. RBL v C. R L B 222v D. RL B v 22 解:导线ab 的感应电动势v BL =ε,当ab 以匀速v 向右运动时,导线ab 受到的外力与安培力是一对平衡力,所以R L B L R B F F v 22===ε安外。
选择题3图v所以选(D )4.一根长度L 的铜棒在均匀磁场B 中以匀角速度ω旋转着,B 的方向垂直铜棒转动的平面,如图,设t = 0时,铜棒与Ob 成θ角,则在任一时刻t 这根铜棒两端之间的感应电动势是:( )A. )cos(2θωω+t B LB. t B L ωωcos 212 C. )cos(22θωω+t B LD . B L 221ω 解:⎰⎰⎰===⋅⨯=L L BL l l B l B )00221d d d ωωεv l B v ( 所以选(D )5.均匀磁场局限在半径为R 的无限长圆柱形空间内,场中有一根长为R 的金属杆MN ,其位置如图,如果磁场以匀变率d B /d t 增加,那么杆两端的电势差V M - V N 为:( )tB R t B R t B R d d π61 . D d d 43.C d d 43 . B 0 .A 222--解:若圆柱形空间截面的圆心为O ,设想有两段导线OM 和ON 与金属杆MN 构成一顺时针方向回路,当磁感应强度为B 时,回路面积上的磁通量22243)2(2BR R R BR BS =-==Φ,磁场变化时,回路的感应电动势为t B R t d d 43d d 2-=Φ-=ε 负号表示电动势的方向为逆时针方向。
高中物理必修三第十三章电磁感应与电磁波初步全部重要知识点(带答案)
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高中物理必修三第十三章电磁感应与电磁波初步全部重要知识点单选题1、已知匝数为n的正方形线框,面积为S,垂直于磁场放置在磁感应强度为B的匀强磁场中,如图所示,则穿过该线框的磁通量为()A.Φ=nBS B.Φ=BS C.Φ=n BS D.Φ=BS答案:B穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关,且当线圈平面与磁场垂直时,有Φ=BS故选B。
2、对磁感应强度计算公式B=FIL理解正确的是()A.磁感应强度大小与导线受力F的大小成正比B.磁感应强度大小与导线长度L成反比C.磁感应强度大小与导线中的电流大小I成反比D.磁感应强度与F、I和L均无关,它的大小由磁场自身决定答案:D磁感应强度反映磁场本身的性质,与放入磁场的电流元的F、I、L无关,不能说B与F成正比,与I、L成反比。
故选D。
3、如图所示,下列矩形线框在无限大的匀强磁场中运动,则能够产生感应电流的是()A.B.C.D.答案:D矩形线框的磁通量发生变化,才能产生感应电流。
故选D。
4、如图,电池给螺线管供电,不计地磁场影响,则()A.通电前,螺线管就有磁性B.断电后,螺线管周围依然有磁场C.通电后,螺线管上端为N极D.通电后,螺线管下端为N极答案:CA.通电前,螺线管导线中无电流,没有磁性,故A错误;B.断电后,螺线管部分导线不构成闭合回路,无电流,没有磁性,故B错误;CD.由安培定则可知,通电后,螺线管上端为N极,故C正确,D错误。
故选C。
5、下列现象中,能表明电和磁有联系的是()A.摩擦起电B.两块磁铁相互吸引或排斥C.磁铁插入闭合线圈过程中,线圈中产生感应电流D.小磁针靠近冰箱贴时偏转答案:CA.摩擦起电只是使物体带电的一种方式,不能表明电和磁有联系,A错误;B.两块磁铁相互吸引或排斥,说明磁场有力的性质,不能表明电和磁有联系,B错误;C.磁铁插入闭合线圈过程中,使得闭合线圈的磁通量发生变化,从而线圈中产生感应电流,表明了电和磁有联系,C正确;D.小磁针靠近冰箱贴时偏转,说明磁场有力的性质,不能表明电和磁有联系,D错误。
高中物理必修三第十三章电磁感应与电磁波初步典型例题(带答案)
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高中物理必修三第十三章电磁感应与电磁波初步典型例题单选题1、下列说法正确的是()A.电荷在电场中某处不受电场力的作用,则该处的电场强度不一定为零B.一小段通电导线在某处不受安培力的作用,则该处磁感应强度一定为零C.把一个试探电荷放在电场中的某点,它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱D.把一小段通电导线放在磁场中某处,它所受到的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱答案:CAC.在定义电场强度和磁感应强度时,都是在场中放一个小物体,使场对它有力的作用。
在电场中放入的是试探电荷,电场强度E用E=Fq 来定义,但E与F、q无关,由E=Fq可得F=qE,故E=0时,F=0,故A错误,C正确;BD.在磁场中放入一小段通电导线在磁场中的受力大小与导线放置的方向有关,平行于磁场方向放置时,磁场力F=0,垂直于磁场方向放置时,磁场力F最大。
在定义式B=FIl中,通电导线必须垂直磁场方向放置,故BD错误。
故选C。
2、为了演示“感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”的现象,老师做了这样的演示实验:如图所示,铝制水平横梁两端各固定一个铝环,其中A环是闭合的,B环是断开的,横梁可以绕中间的支点在水平面内转动。
当装置静止不动时,用一磁铁的N极去接近A环,发现横梁绕支点沿顺时针(俯视)方向转动。
若不考虑空气流动对实验结果的影响,关于该实验,下列说法中正确的是()A.若其他条件相同,磁铁接近A环越快,A环中产生的感应电动势就越大B.若其他条件相同,而将磁铁的N极接近B环,则横梁将绕支点沿逆时针(俯视)方向转动C.无论磁铁靠近A环或B环,相应环中都有焦耳热产生D.若磁铁N极靠近A环,沿磁铁运动方向观察,A环会有沿环顺时针方向的感应电流答案:AA.A环闭合,磁铁接近A环越快,A环中磁通量的变化率越大,根据法拉第电磁感应定律可知产生的感应电动势越大,故A正确;B.B环不闭合,磁铁接近B环时,环内不产生感应电流,因此B环不受磁场的作用力,横杆不转动,故B错误;C.磁铁靠近A环时,在A环内会产生感应电流,从而产生焦耳热,当磁铁靠近B环时,会产生感应电动势,但不会形成感应电流,不会产生焦耳热,故C错误;D.磁铁N极靠近A环时,A环垂直于纸面向里的磁通量增大,所以A环中感应电流的磁场方向垂直于纸面向外,A环中会产生逆时针方向的感应电流,故D错误。
高中物理必修三第十三章电磁感应与电磁波初步真题(带答案)
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高中物理必修三第十三章电磁感应与电磁波初步真题单选题1、如图为公交车上车时刷卡的情景,当听到“嘀”的声音,表示刷卡成功。
刷卡所用的IC卡内部有电感线圈L 和电容C构成的LC振荡电路。
刷卡时,读卡机向外发射某一特定频率的电磁波,IC卡内的LC振荡电路产生电谐振,线圈L中产生感应电流,给电容C充电,达到一定的电压后,驱动卡内芯片进行数据处理和传输。
下列说法正确的是()A.读卡机发射的电磁波不能在真空中传播B.IC卡是通过X射线工作的C.读卡机发射的电磁波偏离该特定频率,则IC卡内不会产生感应电流D.IC卡既能接收读卡机发射的电磁波,也有向读卡机传输数据的功能答案:DA.读卡机发射的电磁波能在真空中传播,选项A错误;B.IC卡工作肯定不是依靠X射线,X射线的辐射能量比较大,长时间接触对人体有害,选项B错误;C.若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率,则IC卡内仍会产生感应电流,只不过不能产生电谐振,从而不能产生较大的感应电流,选项C错误;D.IC卡既能接收读卡机发射的电磁波,也有向读卡机传输数据的功能,选项D正确。
故选D。
2、关于图所示的磁场,下列说法中正确的是()A.磁场方向与小磁针静止时南极指向一致B.若知道磁感应强度B与线圈的面积S,则可求出穿过这个面积的磁通量C.a、b两点在同一磁感线上位置不同,但它们的强弱相同D.磁感线不能相交答案:DA.磁场方向与小磁针静止时北极指向一致,故A错误;B.根据Φ=BSsinθ可知,还需要知道磁感应强度与线圈平面的夹角,故B错误;C.磁感线疏密表示磁感应强度大小,故两点磁感应强度大小不同,故C错误;D.任意一点的磁感应强度方向都是唯一确定的,磁感线切线方向表示磁感应强度方向,因此磁感线不能相交,故D正确。
故选D。
3、如果要用国际单位制中的基本单位表示磁通量的单位,下列表示正确的是()A.T⋅m2B.V⋅s C.kg⋅m2⋅A−1⋅s−2D.N⋅m⋅A−1⋅s−1答案:C根据Φ=BSB=F Il及F=ma 由这两个公式可得1kg⋅m⋅s−2⋅m2A⋅m=1kg⋅m2A⋅s2=1kg⋅m2⋅A−1⋅s−2知磁通量的单位为kg⋅m2⋅A−1⋅s−2。
13.3 电磁感应现象及应用 能力(Word版含答案)
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13.3 电磁感应现象及应用能力一、单项选择题(共5小题;共20分)1. 如图所示,开始时矩形线圈与磁场垂直,且一半在匀强磁场内,一半在匀强磁场外,下列情况中不产生感应电流的是A. 将线圈向左平移一小段距离B. 线圈以ab为轴转动(小于90∘)C. 线圈以ac为轴转动(小于60∘)D. 线圈以bd为轴转动(小于60∘)2. 如图所示,矩形线圈面积为S,线圈平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直,则下列有关穿过线圈的磁通量的说法中不正确的是A. 线圈处于如图所示位置时磁通量大小等于BSBSB. 若使线圈绕OOʹ转过60∘角,磁通量大小为12C. 若线圈从初始位置绕OOʹ转过90∘角,磁通量大小为BSD. 若线圈从初始位置绕OOʹ转过180∘角,磁通量变化量的大小为2BS3. 如图所示,闭合线圈abcd水平放置,其面积为S,匝数为n,线圈与匀强磁场B夹角为θ=45∘。
现将线圈以ab边为轴顺时针转动90∘,则线圈磁通量的改变量的大小为A. 0B. √2BSC. √2nBSD. 无法计算4. 如图所示,圆形线圈在匀强磁场中所做的各种运动中,能够产生感应电流的是A. B.C. D.5. 如图所示,导线框MNQP近旁有一个跟它在同一竖直平面内的矩形线圈abcd,若PQ足够长,下列说法中不正确的是A. 当滑动变阻器滑片向下滑动一小段距离时,abcd中有感应电流B. 当滑动变阻器滑片向上滑动一小段距离时,abcd中有感应电流C. 电阻不变,将abcd在其原来所在的平面内竖直向上移动一小段距离,其中有感应电流D. 电阻不变,将abcd在其原来所在的平面内向PQ靠近时,其中有感应电流二、解答题(共1小题;共13分)6. 如图所示,固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。
t=0时,磁感应强度为B0,此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形。
为使MN棒中不产生感应电流,从t=0开始,磁感应强度B应怎样随时间t 变化?请推导出这种情况下B与t的关系式。
高中物理《电磁感应》练习题(附答案解析)
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高中物理《电磁感应》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.社会的进步离不开科学发现,每一步科学探索的过程倾注了科学家的才智和努力,以下关于科学家的贡献说法不正确的是()A.安培提出了分子电流假说,解释了磁现象B.奥斯特首先发现了电流的磁效应C.法拉第发现了电磁感应现象D.库仑测出了电子的电量2.如图甲所示,300匝的线圈两端A、B与一个理想电压表相连。
线圈内有指向纸内方向的匀强磁场,线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化。
下列说法正确的是()A.A端应接电压表正接线柱,电压表的示数为150VB.A端应接电压表正接线柱,电压表的示数为50.0VC.B端应接电压表正接线柱,电压表的示数为150VD.B端应接电压表正接线柱,电压表的示数为50.0V3.如图所示,在匀强磁场中做各种运动的矩形线框,能产生感应电流的是()A.图甲中矩形线框向右加速运动B.图乙中矩形线框匀速转动C.图丙中矩形线框向右加速运动D.图丁中矩形线框斜向上运动4.下列物理学史材料中,描述正确的是()A.卡文迪什通过扭秤实验测量出静电引力常量的数值B.为了增强奥斯特的电流磁效应实验效果,应该在静止的小磁针上方通以自西向东的电流C.法拉第提出了“电场”的概念,并制造出第一台电动机D.库仑通过与万有引力类比,在实验的基础上验证得出库仑定律5.如图所示,将一个闭合铝框放在蹄形磁铁的两个磁极之间,铝框可以绕竖直轴OO'自由转动,蹄形磁铁在手摇的控制下可以绕竖直轴OO'转动。
初始时,铝框和蹄形磁铁均是静止的。
现通过不断手摇使蹄形磁铁转动起来,下列关于闭合铝框的说法正确的是()A.铝框仍保持静止B.铝框将跟随磁极同向转动且一样快C.铝框将跟随磁极同向转动,转速比磁铁小D.铝框将朝着磁极反向转动,转速比磁铁小6.如图所示,a、b是用同种规格的铜丝做成的两个同心圆环,两环半径之比为2:3,其中仅在a环所围成区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场。
高中物理必修三第十三章电磁感应与电磁波初步知识汇总笔记(带答案)
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高中物理必修三第十三章电磁感应与电磁波初步知识汇总笔记单选题1、下列情况能产生感应电流的是()A.如图(a)所示,导体AB顺着磁感线运动B.如图(b)所示,条形磁铁插入线圈中不动时C.如图(c)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(c)所示,小螺线管A插入大螺线管B中不动,开关S一直接通,当改变滑动变阻器阻值时答案:DA.导体顺着磁感线运动,通过闭合电路的磁通量不变,不会产生感应电流,故A错误。
B.条形磁铁插入线圈中不动时,线圈中没有磁通量的变化,从而不会产生感应电流,故B错误。
C.小螺线管A插入大螺线管B中不动,开关S一直接通时,通过闭合回路的磁通量不变,不会产生感应电流,故C错误。
D.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,电路中电流发生改变,A产生的磁场发生变化,B中的磁通量发生变化,产生感应电流,故D正确。
故选D。
2、在如图甲所示的电路中,电源电动势为3.0V,内阻不计,L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。
当开关闭合后,下列判断正确的是()A.灯泡L1的电阻为10ΩB.通过灯泡L1的电流为灯泡L2电流的2倍C.灯泡L1消耗的电功率为0.75WD.灯泡L2消耗的电功率为0.75W答案:CAC.当开关闭合后,灯泡L1两端的电压U1=3V,由题图乙读出其电流I1=0.25A,则灯泡L1的电阻R1=U1I1=12Ω功率P1=U1I1=0.75W故A错误,C正确;BD.灯泡L2、L3串联,电压U2=U3=1.5V,由题图乙读出其电流I2=I3=0.20A,灯泡L2、L3的功率P=1.5V×0.20A=0.30W故BD错误。
故选C。
3、如图所示,线圈两端接在电流表上组成闭合电路,在下列情况中,电流表指针不发生偏转的是()A.线圈不动,磁铁插入线圈时B.磁铁插在线圈内不动C.线圈不动,磁铁拔出线圈时D.磁铁和线圈相对移动时答案:BACD.只要是线圈中的磁通量发生变化,回路中就会由感应电流,指针便会偏转。
人教版(2019)必修第三册《13.3_电磁感应现象及应用》2024年同步练习卷+答案解析
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人教版(2019)必修第三册《13.3电磁感应现象及应用》2024年同步练习卷一、单选题:本大题共9小题,共36分。
1.以下关于电磁感应的说法正确的是()A.感应电流磁场的方向总与原磁场的方向相反B.只要闭合导体回路切割磁感线,就一定有感应电流产生C.若某时刻穿过闭合导体回路的磁通量为零,则此时刻回路中的感应电流一定为零D.穿过某闭合导体回路的磁通量变化越快,产生的感应电动势就越大2.如图所示是“探究电磁感应的产生条件”的实验装置,下列情况中不会引起电流表指针偏转的是()A.闭合开关时B.断开开关时C.闭合开关后拔出线圈A时D.断开开关后移动变阻器的滑片时3.用导线将灵敏电流表与金属棒连接成一个磁生电的实验电路,如图所示,则下列哪种操作能使指针偏转()A.使导体ab向左或向右移动B.使导体ab向上或向下移动C.使导体ab沿的方向移动D.使导体ab沿的方向移动4.地球本身是一个大磁体,其磁场分布如图所示。
目前学术界对于地磁场的形成机制尚无共识。
一种理论认为地磁场主要源于地表电荷随地球自转产生的环形电流。
基于此理论,下列判断正确的是()A.地表电荷为正电荷B.若地球自转角速度减小,则地表上任一位置的磁感应强度均减小C.地球赤道上方各点处地磁场的磁感应强度相同D.赤道上穿过地表单位面积的磁通量比两极处大5.如图所示,固定长直导线中通有水平向左的恒定电流,导线的正上方用绝缘细线悬挂一金属圆环,静止时金属圆环中心位于B点。
将金属圆环的中心拉到A位置无初速度释放,金属圆环的中心运动到C位置后反向运动,已知金属圆环和长直导线始终在同一平面内,且细线始终处于张紧状态。
则金属圆环从A运动到C位置的过程中,下列说法正确的是()A.圆环中没有感应电流产生B.圆环中感应电流的方向先逆时针再顺时针方向C.圆环受到安培力的方向总是竖直向上D.不考虑空气对圆环和细线阻力,圆环摆动幅度不变6.地球赤道附近的地磁场可以看成是磁感应强度,方向由南向北的匀强磁场。
人教版(2019)必修第三册《13.3_电磁感应现象及应用》2024年同步练习卷(13)+答案解析
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人教版(2019)必修第三册《13.3电磁感应现象及应用》2024年同步练习卷(13)一、单选题:本大题共5小题,共20分。
1.如图所示,一水平放置的矩形闭合线圈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,由图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ,位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ在这个过程中,线圈中的磁通量()A.一直增大B.一直减小C.先减小后增大D.先增大后减小2.如图,在墙内或地面埋有一根通有恒定电流的长直导线.为探测该导线的走向,现用一个与灵敏电流计图中未画出串联的感应线圈进行探测,结果如下表。
忽略地磁场的影响,则该导线可能的走向是()探测灵敏电流计有无示数沿Oa方向平移无线圈平面平行于地面Oabc沿Oc方向平移无沿Oa方向平移有线圈平面平行于墙面Oade沿Oe方向平移无A.Oa方向B.Ob方向C.Oc方向D.Oe方向3.如图所示,一边长为l的n匝正方形导线框abcd,其内部有一边长为的正方形匀强磁场区域,磁感应强度大小为B,方向垂直导线框向里。
则穿过导线框的磁通量为()A.B.C.D.4.一个匝数为n、面积为S的闭合线圈置于水平面上,若线圈内的磁感应强度在时间t内由竖直向下从减少到零,再反向增加到,则线圈内的磁通量的变化量为()A. B. C. D.5.在图所示的实验中,能在线圈中产生感应电流的情况是()A.线圈静止在磁铁下方B.磁铁静止在线圈右侧C.磁铁静止在线圈里面D.线圈向上套住或撤出磁铁的过程二、多选题:本大题共3小题,共12分。
6.如图所示,线圈Ⅰ和线圈Ⅱ绕在同一个铁芯上,下列情况中能引起电流计指针转动的是()A.闭合开关瞬间B.开关闭合稳定后C.开关闭合稳定后移动滑动变阻器的滑片D.断开开关瞬间7.动圈式话筒和磁带录音机都应用了电磁感应现象,图1是话筒原理图,图2是录音机的录音、放音原理图,由图可知()A.话筒工作时磁铁不动线圈振动而产生感应电流B.录音机放音时变化的磁场在静止的线圈里产生感应电流C.录音机放音时线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场D.录音机录音时线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场8.下列说法正确的是()A.发现电磁感应现象的科学家是奥斯特,发现电流磁效应的科学家是法拉第B.奥斯特的思维和实践没有突破当时人类对电和磁认识的局限性C.产生感应电流的原因都与变化或运动有关D.电磁感应现象的发现使人们找到了“磁生电”的方法,开辟了人类的电气化时代三、填空题:本大题共3小题,共12分。
电磁感应基础知识试题题库(有答案)
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电磁感应基础知识试题题库(有答案)一、选择题1.下列与电磁感应有关的四幅图中说法正确的是()A.甲图,变化的磁场激发出感生电场,自由电荷在感生电场的作用下定向移动,从而形成感应电流B.乙图,磁块在没有裂缝的铝管中由静止开始下落做的是自由落体运动C.丙图,是麦克斯韦验证了电磁波存在的实验装置D.丁图,断开开关的瞬间,因原线圈中没有电流,所以副线圈中也没有电流【答案】A【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件;涡流、电磁阻尼、电磁驱动;电磁场与电磁波的产生;电磁感应现象中的感生电场2.如图所示,A、B两闭合线圈用同样的导线绕成,A有10匝,B有20匝,两线圈半径之比为2∶1。
均匀磁场只分布在B线圈内,当磁场随时间均匀增强时()A.A中无感应电流B.B中无感应电流C.A中磁通量总是等于B中磁通量D.A中磁通量总是大于B中磁通量【答案】C【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件;磁通量3.如图所示,闭合线圈平面与条形磁铁的轴线垂直,现保持条形磁铁不动,使线圈由A位置沿轴线移动到B位置。
在此过程中()A.穿过线圈的磁通量将增大,线圈中有感应电流B.穿过线圈的磁通量将减小,线圈中有感应电流C.穿过线圈的磁通量先减小,后增大,线圈中无感应电流D.穿过线圈的磁通量先增大,后减小,线圈中无感应电流【答案】B【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件4.关于电磁场和电磁波,下列说法正确的是()A.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在并通过实验进行了证实B.变化的电场周围一定产生变化的磁场,变化的磁场周围也一定产生变化的电场C.电磁波波长越长,其能量子的能量越小D.闭合导线的一部分在磁场中运动一定会产生感应电流【答案】C【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件;电磁场与电磁波的产生5.如图所示,OO′是矩形导线框abcd的对称轴,线框左半部分处于垂直纸面向外的匀强磁场中。
下列说法正确的是()A.将线框abcd向右匀减速平移,线框中产生的感应电流方向为abcdaB.将线框abcd向纸面外平移,线框中产生的感应电流方向为abcdaC.将线框abcd以ad为轴向外转动60°,线框中产生的感应电流方向为adcbaD.将线框abcd以OO′为轴ad向里转动,线框中产生的感应电流方向为adcba【答案】D【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件;楞次定律【解析】【解答】A.根据楞次定律可知,线框中产生的感应电流方向为adcba,故A错误;B.穿过线圈的磁通量保持不变,线框中不会产生感应电流,故B错误;C.穿过线圈的磁通量保持不变,线框中不会产生感应电流,故C错误;D.将线框abcd以OO′为轴ad向里转动,穿过线圈的磁通量向外减小,根据楞次定律可知,线框中产生的感应电流方向为adcba,故D正确。
第十三章 电磁感应与电磁波初步练习题附答案
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第十三章电磁感应与电磁波初步练习题一、单选题1.在匀强磁场中有一个闭合金属线框如图所示,它可以绕OO 轴转动,开始时金属线框与磁感线平行,则(C)A.当金属线框平面与磁感线平行时,穿过线框的磁通量最大B.当线框平面与磁感线垂直时,穿过线框的磁通量为零C.当线框平面与磁感线垂直时,穿过线框的磁通量最大D.当线框平面与磁感线成任意角度时,穿过线框的磁通量变为零2.关于电流周围的磁感线分布情况,图中哪一个是正确的是(A)A.B.C.D.3.关于磁感线和电场线的说法中正确的是(B)A.磁感线是人们为了研究问题的方便而假想的曲线,而电场线是真实存在的B.磁感线是封闭曲线,电场线不是封闭曲线C.磁感线是从N极出发S极终止,电场线是从正电荷出发负电荷终止D.磁感线是磁场中铁屑排列成的曲线,而电场线是点电荷在电场中运动的轨迹4.选项图所示的条件下,闭合矩形线圈能产生感应电流的是(磁场范围足够大)()A.B.C.D.5.关于电磁波及电磁波谱,下列说法正确的是(D)A.雷达是用X光来测定物体位置的设备B.医学检查中的拍片实际上是让患者接受一定剂量的γ射线照射C.用红外线照射时,大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光D.变化的电场可以产生磁场6.下列各说法中正确的是(D)A.由B = FIL可知,磁场中某点的磁感应强度B与磁场力F成正比,与电流元IL成反比B.通电导线在不受磁场力的地方,磁感应强度一定为零C.试探电荷在不受电场力的地方,电场强度不一定为零D.一小段长为L = 0.5m的导线放在匀强磁场中,当通过的电流I = 2A时,受到的磁场力为4N,则该处的磁感应强度大小可能为6T7.某区域存在如图所示的磁场,其中小圆面积为S1,内有垂直纸面向外的磁场,磁感应强度的大小为B1,大圆面积为S2,大圆与小圆之间有垂直纸面向里的磁场,磁感应强度的大小为B2,已知B2>B1,S2>2S1,则该区域内磁通量Φ的大小等于(D)A.(B1+B2)S2B.(B2-B1)S2C.B2S2-B1S1D.B2S2-(B1+B2)S18.下列关于磁场、电场及电磁波的说法中正确的是(C)A.赫兹提出电磁场理论,并通过实验证实了电磁波的存在B.只要空间某处的电场或磁场发生变化,就会在其周围产生电磁波C.不同电磁波具有不同的波长,红外线的波长大于可见光的波长。
《电磁感应》参考答案
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《电磁感应》参考答案11答案:M M 12答案:3 8×10-19 竖直向下 13答案:2B 2l 2v d /3R Bld /3R14解析:由平衡条件:mg =B 2IL =B 2·S ΔB 1Δt·LR解得ΔB 1Δt =mgR B 2SL =1T/s ,由楞次定律知B 1应减弱.15解析:(1)线框A 的右边离开磁场时 E =BL v ① I =E R② 平衡条件为F =BIL ③ 所以v =FRB 2L 2=10 m/s(2)由能量守恒定律 Q =Fd -12·2m v 2④代入数据得Q =0.14J ,为线框进出磁场时获得的总内能.16解析:(1)设ab 上产生的感应电动势为E ,回路中的电流为I ,ab 运动距离s 所用时间为t ,则有E =Bl v ,I =E 4R ,t =svQ =I 2(4R )t由上述方程得v =4QRB 2l 2s.(2)设电容器两极板间的电势差为U ,则有U =IR 电容器所带电荷量q =CU 解得q =CQRBls.17解析:(1)a棒沿导轨向上运动时,a棒、b棒及电阻R中的电流分别为I a、I b、I R,有I R R=I b R b①I a=I R+I b②由①②解得I aI R =2 1③(2)由于a棒在PQ上方滑动过程中机械能守恒,因而a棒在磁场中向上滑动的速度v1大小与在磁场中向下滑动的速度v2大小相等,即v1=v2=v④设磁场的磁感应强度为B,导体棒长为L.a棒在磁场中运动时产生的感应电动势为E=BL v⑤当a棒沿斜面向上运动时I b=E2×3R2⑥I b LB=mg sinθ⑦向下匀速运动时,a棒中的电流为I′a,则I′a=E2R⑧I′a LB=m a g sinθ⑨由④⑤⑥⑦⑧⑨解得m a=32m(3)由题知导体棒a沿斜面向上运动时,所受拉力F=I a LB+m a g sinθ联立上列各式解得F=72mg sinθ。
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13章习题1、如图所示,一矩形金属线框,以速度v从无场空间进入一均匀磁场中,然后又从磁场中出来,到无场空间中.不计线圈的自感,下面哪一条图线正确地表示了线圈中的感应电流对时间的函数关系?(从线圈刚进入磁场时刻开始计时,I 以顺时针方向为正)2、一块铜板垂直于磁场方向放在磁感强度正在增大的磁场中时,铜板中出现的涡流(感应电流)将(A) 加速铜板中磁场的增加. (B) 减缓铜板中磁场的增加. (C) 对磁场不起作用.(D) 使铜板中磁场反向. [ ]3、半径为a 的圆线圈置于磁感强度为B的均匀磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,线圈电阻为R ;当把线圈转动使其法向与B的夹角=60°时,线圈中通过的电荷与线圈面积及转动所用的时间的关系是(A) 与线圈面积成正比,与时间无关. (B) 与线圈面积成正比,与时间成正比.(C) 与线圈面积成反比,与时间成正比. (D) 与线圈面积成反比,与时间无关. [ ] 4、在无限长的载流直导线附近放置一矩形闭合线圈,开始时线圈与导线在同一平面内,且线圈中两条边与导线平行,当线圈以相同的速率作如图所示的三种不同方向的平动时,线圈中的感应电流 (A) 以情况Ⅰ中为最大. (B) 以情况Ⅱ中为最大. (C) 以情况Ⅲ中为最大. (D)在情况Ⅰ和Ⅱ中相同.5、一矩形线框长为a 宽为b ,置于均匀磁场中,线框绕OO ′轴,以匀角速度旋转(如图所示).设t =0时,线框平面处于纸面内,则任一时刻感应电动势的大小为 (A) 2abB | cos ω t |. (B) ω abB (C)t abB ωωcos 21. (D)ω abB | cos ω t |. (E)ωabB |sin ωt |.6、如图所示,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ω 与B 同方向),BC 的长度为棒长的31,则(A) A 点比B 点电势高. (B) A 点与B 点电势相等.(B) A 点比B 点电势低. (D) 有稳恒电流从A 点流向B 点. [ ]BI (D)I (C)b c d b c d b c d v v I7、如图,长度为l 的直导线ab 在均匀磁场B 中以速度v移动,直导线ab 中的电动势为(A) Blv . (B) Blv sin . (C) Blv cos . (D) 0. [ ]8、如图所示,M 、N 为水平面内两根平行金属导轨,ab 与cd 为垂直于导轨并可在其上自由滑动的两根直裸导线.外磁场垂直水平面向上.当外力使ab 向右平移时,cd(A) 不动. (B) 转动. (C) 向左移动. (D) 向右移动.[ ]9、如图所示,直角三角形金属框架abc 放在均匀磁场中,磁场B平行于ab 边,bc的长度为l .当金属框架绕ab 边以匀角速度转动时,abc 回路中的感应电动势和a 、c 两点间的电势差U a – U c 为 (A) =0,U a – U c =221l B ω. (B) =0,U a – U c =221l B ω-. (C)=2l B ω,U a – U c =221l B ω. (D) =2l B ω,U a – U c =221l B ω-.10、自感为 0.25 H 的线圈中,当电流在(1/16) s 内由2 A 均匀减小到零时,线圈中自感电动势的大小为:(A) 7.8 ×10-3 V . (B) 3.1 ×10-2 V .(C) 8.0 V . (D) 12.0 V . [ ]11、对于单匝线圈取自感系数的定义式为L =/I .当线圈的几何形状、大小及周围磁介质分布不变,且无铁磁性物质时,若线圈中的电流强度变小,则线圈的自感系数L (A) 变大,与电流成反比关系.(B) 变小.(C) 不变. (D) 变大,但与电流不成反比关系.12、在一自感线圈中通过的电流I 随时间t的变化规律如图(a)所示,若以I 的正流向作为的正方向,则代表线圈内自感电动势随时间t 变化规律的曲线应为图(b)中(A)、(B)、(C)、(D)中的哪一个?[ ]13、有两个长直密绕螺线管,长度及线圈匝数均相同,半径分别为r 1和r 2.管内充满均匀介质,v c abd NM BBab clωt t ttt (b)(a)其磁导率分别为1和2.设r 1∶r 2=1∶2,1∶2=2∶1,当将两只螺线管串联在电路中通电稳定后,其自感系数之比L 1∶L 2与磁能之比W m 1∶W m 2分别为:(A) L 1∶L 2=1∶1,W m 1∶W m 2 =1∶1. (B) L 1∶L 2=1∶2,W m 1∶W m 2 =1∶1. (C) L 1∶L 2=1∶2,W m 1∶W m 2 =1∶2.(D) L 1∶L 2=2∶1,W m 1∶W m 2 =2∶1. [ ] 14、用导线制成一半径为r =10 cm 的闭合圆形线圈,其电阻R ,均匀磁场垂直于线圈平面.欲使电路中有一稳定的感应电流i = 0.01 A ,B 的变化率应为d B /d t =_______________________________.15、如图所示,在一长直导线L 中通有电流I ,ABCD 为一矩形线圈,它与L 皆在纸面内,且AB 边与L 平行. (1) 矩形线圈在纸面内向右移动时,线圈中感应电动势方向为_________.(2) 矩形线圈绕AD 边旋转,当BC 边已离开纸面正向外运动时,线圈中感应动势的方向为__________.16、磁换能器常用来检测微小的振动.如图,在振动杆的一端固接一个N 匝的矩形线圈,线圈的一部分在匀强磁场B中,设杆的微小振动规律为x =A cos t ,线圈随杆振动时,线圈中的感应电动势为__________________.17、半径为r 的小绝缘圆环,置于半径为R 的大导线圆环中心,二者在同一平面内,且r <<R.在大导线环中通有正弦电流(取逆时针方向为正)I =I 0sin ,其中、I 0为常数,t 为时间,则任一时刻小线环中感应电动势(取逆时针方向为正)为_______________________________.18、一面积为S的平面导线闭合回路,置于载流长螺线管中,回路的法向与螺线管轴线平行.设长螺线管单位长度上的匝数为n ,通过的电流为t I Im ωsin =(电流的正向与回路的正法向成右手关系),其中I m 和为常数,t 为时间,则该导线回路中的感生电动势为__________________. 19、如图所示,aOc 为一折成∠形的金属导线(aO =Oc =L ),位于xy 平面中;磁感强度为B 的匀强磁场垂直于xy 平面.当aOc 以速度v 沿x 轴正向运动时,导线上a 、c 两点间电势差U ac=____________;当aOc 以速度v 沿y 轴正向运动时,a 、c 两点的电势相比较, 是____________点电势高.20、金属杆AB 以匀速v =2 m/s 平行于长直载流导线运动,导线与AB 共面且相互垂直,如图所示.已知导线载有电流I = 40 A ,则此金属杆中的感应电动势i=____________,电势较高端为______.(ln2 = 0.69) ILCx ×××××B21、半径为L 的均匀导体圆盘绕通过中心O 的垂直轴转动,角速度为,盘面与均匀磁场B垂直,如图.(1) 图上Oa 线段中动生电动势的方向为_________________.(2) 填写下列电势差的值(设ca 段长度为d ):U a -U O =__________________. Ua -Ub =__________________.U a -U c =__________________.22、一自感线圈中,电流强度在 0.002 s 内均匀地由10 A 增加到12 A ,此过程中线圈内自感电动势为 400 V,则线圈的自感系数为L =____________.23、面积为S 的平面线圈置于磁感强度为B的均匀磁场中.若线圈以匀角速度绕位于线圈平面内且垂直于B方向的固定轴旋转,在时刻t = 0B 与线圈平面垂直.则任意时刻t 时通过线圈的磁通量为__________________,线圈中的感应电动势为__________________.若均匀磁场B是由通有电流I 的线圈所产生,且B =kI (k 为常量),则旋转线圈相对于产生磁场的线圈最大互感系数为______________.24、写出麦克斯韦方程组的积分形式: , ,, 。
25、载有电流的I 长直导线附近,放一导体半圆环MeN 与长直导线共面,且端点MN 的连线与长直导线垂直.半圆环的半径为b ,环心O 与导线相距a .设半圆环以速度 v平行导线平移,求半圆环内感应电动势的大小和方向以及MN 两端的电压U MU N .26、求长度为L 的金属杆在均匀磁场B中绕平行于磁场方向的定轴OO '转动时的动生电动势.已知杆相对于均匀磁场B的方位角为,杆的角速度为,转向如图所示.27、如图所示,长直导线中电流为i ,矩形线框abcd 与长直导线共面,且ad ∥AB ,dc 边固定,ab 边沿da 及cb 以速度v无摩擦地匀速平动.t = 0时,ab 边与cd 边重合.设线框自感忽略不计. (1) 如i =I 0,求ab 中的感应电动势.ab 两点哪点电势高?(2)如i =I 0cos ,求ab 边运动到图示位置时线框中的总感应电动势.ω aOi l 2cAB答案:1、C2、B3、A4、B5、D6、A7、D8、D9、B 10、C 11、C 12、D 13、C14、 3.18 T/s15、 ADCBA 绕向 ADCBA 绕向16、 )2/cos(/d d π+==t A NbB t x NbB ωω 或 t NBbA ωωsin =17、 t I Rr ωωμc o s 2020π-18、 t I nS m ωωμcos 0-19、 v BL sin θ , a20、 1.11×10-5 V , A 端21、 Oa 段电动势方向由a 指向O . ,221L B ω- , 0 , )2(21d L Bd --ω22、 0.400 H23、 t BS ωcos , t BS ωωsin , kS 。
24、⎰⎰⋅=VS V S D d d ρ ⎰⎰⋅⋅∂∂-=SL S t B l E d d 0d =⎰⋅SS B ⎰⋅⎰⋅∂∂+=SL S t DJ l Hd )(d25、解:动生电动势 ⎰⋅⨯=MNv l B MeNd )(☜为计算简单,可引入一条辅助线MN ,构成闭合回路MeNM , 闭合回路总电动势 0=+=NM MeN ☜☜☜总 MN NM MeN ☜☜☜=-=x x I l B b a ba MN d 2d )(0⎰⎰⋅+-π-=⨯=μv v MN☜b a b a I -+π-=ln20v μ 负号表示MN ☜的方向与x 轴相反.ba ba I MeN -+π-=ln 20v μ☜ 方向N →Mba ba I U U MN N M -+π=-=-ln 20v μ☜26、解:在距O点为l处的d l线元中的动生电动势为d lBd)(⋅⨯=vθωs i nl=v∴ ⎰⎰⋅π=⨯=Ldcos)21sin(vd)v(lBlBLα⎰⎰==ΛθωθθωLllBllB2dsinsindsinθω22s i n21BL=的方向沿着杆指向上端.27、解:(1)ab所处的磁场不均匀,建立坐标ox,x沿ab方向,原点在长直导线处,则x处的磁场为xiBπ=2μ,i=I0沿a→b方向⎰⎰⋅-=⨯=babalBlB dd)(vv☜xxIllld21⎰+π-=μv10ln2lllI+π-=vμ故baUU>(2) tIiωcos=,以abcda作为回路正方向,⎰=xBl d2Φxxilllld212⎰+π=μ上式中tl v=2,则有)d2(dddd1020xxilttlll⎰+π-=-=μΦ☜)c o ss i n)((ln210tttlllIωωωμ-+π=vOB⨯v。