《电磁感应》检测题
章末检测15:电磁感应
章末检测试卷一(第四章)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共计48分.1~8题为单选题,9~12题为多选题,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.在物理学发展中,观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用.下列叙述符合史实的是()A.奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,该效应说明了电和磁之间存在联系B.法拉第根据通电直导线的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电流假说C.安培在实验中观察到,通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中,出现了感应电流D.楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反答案 A解析奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电和磁之间存在联系,选项A正确;根据通电螺线管产生的磁场与条形磁铁的磁场相似性,安培提出了磁性是分子内环形电流产生的,即分子电流假说,选项B错误;法拉第探究磁产生电的问题,发现导线中电流“通、断”时导线附近的固定导线圈中出现感应电流而导线中通有恒定电流时导线圈中不产生感应电流,选项C错误;楞次定律指出感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,选项D错误.2.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.下列说法正确的是()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,则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是两个规格相同的小灯泡,闭合开关,调节滑动变阻器R的滑动触头,使两个灯泡的亮度相同,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,则()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两端的电势差一定相同D.稳定后,A1和A2两端的电势差不相同答案 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两端的电势差一定相同,A1和A2两端的电势差也相同,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,则下列判断正确的是()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·北京市房山区模拟)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表面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及位置的信息.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压直流电源答案 A6.(2017·南通、扬州、泰州、淮安四市第三次模拟考试)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,则()图5A.电刷M的电势高于电刷N的电势B.若只将电刷M移近N,电流计的示数变大C.若只提高金属盘转速,电流计的示数变大D.若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,根据安培定则,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,结合右手定则可以判断,电刷N的电势高于电刷M的电势,A错误;若只将电刷M移近N,则电路中的感应电动势减小,电流计的示数减小,B错误,若只提高金属盘的转速,则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;若只将变阻器滑片向左滑动,变阻器接入电路的电阻增大,则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,则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 2Rq 2=I 2Δt 2又q 1=q 2,即B ⎝⎛⎭⎫12πr 2-14πr 2R =(B ′-B )12πr 2R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 的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,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,其受力如图所示,由平衡条件可得F 安+F f =mg sin 37°,F 安+μmg cos 37°=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.下列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 变化的图象,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,则下列说法正确的是( )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,则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 =ER +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则可得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.已知杆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 的关系图象如图乙所示,g 取10 m/s 2,则( )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,根据右手定则判断可知金属杆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 =BL v 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 =BL v 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 =12m v 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 202g=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.已知框架和导体棒的材料和横截面积均相同,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.下列关于回路中的电流I 、外力F 和回路消耗的电功率P 随时间t 变化关系的四个图象中正确的是( )图11答案 AC解析 导体棒运动时间为t 时,通过的位移为x =v t ,回路中的有效切割长度为:L =2x tan θ2,感应电动势为E =BL v ,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 =B v 3r,B 、v 、r 一定,则I 为一定值,故A 正确,B 错误;外力F 大小等于安培力大小,则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 θ23rt ,则P 与t 成正比,故D 错误.二、非选择题(本题共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,下列说法正确的是________.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.则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)如图所示(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,电路图如图所示.(2)当将线圈A 放在线圈B 中,因磁通量不变,则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,则穿过线圈的磁通量的变化率越大,感应电动势越大,则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,则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 ,ab 边受到的安培力方向向上(1分) 安培力的大小F =nBIl (1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、形状相同的线圈,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)Bd v 0R (2)B 2d 2v 0mR (3)B 2d 2(v 0-v )2R解析 (1)感应电动势E =Bd v 0(1分)感应电流I =E R(1分) 解得I =Bd v 0R(1分) (2)安培力F =BId (1分)由牛顿第二定律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)则感应电动势E ′=Bd (v 0-v )(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·池州市高二年级下学期期末)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°=12m v 2(2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 =E R +r(1分) q =I ·Δt (1分) 则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 (3)由法拉第电磁感应定律,金属杆刚进入磁场时E =BL v =2 V(1分)由闭合电路欧姆定律I =E R +r=0.4 A(1分) 金属杆受到的安培力F =BIL =0.4 N(1分)金属杆重力沿轨道平面向下的分力F ′=mg sin 30°=0.4 N(1分) 所以金属杆进入磁场后做匀速直线运动(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 =R R +rQ (1分) 代入数据可得Q R =0.096 J.(1分)。
章末检测12:电磁感应
章末检测(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共6小题,每小题4分,共24分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对的得4分,选错或不答的得0分)1.如图1所示是描述电磁炉工作原理的示意图.炉子的内部有一个金属线圈,当电流通过线圈时,会产生磁场,这个磁场的大小和方向是不断变化的,这个变化的磁场又会引起放在电磁炉上面的铁质(或钢质)锅底内产生感应电流,由于锅底有电阻,所以感应电流又会在锅底产生热效应,这些热能便起到加热物体的作用从而煮食.因为电磁炉是以电磁感应产生电流,利用电流的热效应产生热量,所以不是所有的锅或器具都适用.以下说法正确的是()图1A.最好使用铝锅或铜锅B.最好使用平底不锈钢锅或铁锅C.最好使用陶瓷锅或耐热玻璃锅D.在电磁炉与铁锅之间放一层白纸后无法加热答案 B解析选用陶瓷锅或耐热玻璃锅无法形成涡流,C选项错误;A、B选项中均能形成涡流,铜和铝的电阻率小,电热少,效率低,相对来说选用平底不锈钢锅或铁锅为最佳,A选项错误,B选项正确;由于线圈产生的磁场能穿透白纸到达锅底,在铁锅中产生涡流,能够加热,D选项错误.2.如图2,直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向平行于ab 边向上.当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时,a、b、c三点的电势分别为U a、U b、U c.已知bc边的长度为l.下列判断正确的是()图2A.U a>U c,金属框中无电流B.U b >U c ,金属框中电流方向沿abcaC.U bc =-12Bl 2ω,金属框中无电流 D.U ac =12Bl 2ω,金属框中电流方向沿acba 答案 C解析 金属框abc 平面与磁场平行,转动过程中磁通量始终为零,所以无感应电流产生,选项B 、D 错误.转动过程中bc 边和ac 边均切割磁感线,产生感应电动势,由右手定则判断U a <U c ,U b <U c ,选项A 错误.由转动切割产生感应电动势的公式得U bc =-12Bl 2ω,选项C 正确.3.如图3所示,先后以恒定的速度v 1和v 2把一个正方形金属线框水平拉出有界匀强磁场区域,且v 1=2v 2,则在先后两种情况( )图3A.线框中的感应电动势之比E 1∶E 2=2∶1B.线框中的感应电流之比I 1∶I 2=1∶2C.线框中产生的热量之比Q 1∶Q 2=1∶4D.通过线框某截面的电荷量之比q 1∶q 2=2∶1答案 A解析 根据E =Bl v ∝v 以及v 1=2v 2可知,选项A 正确;因为I =E R∝E ,所以I 1∶I 2=2∶1,选项B 错误;线框中产生的热量Q =I 2Rt =E 2R t =B 2l 2v 2R ·l v =B 2l 3v R∝v ,所以Q 1∶Q 2=2∶1,选项C 错误;根据q =ΔΦR =BS R,q 1∶q 2=1∶1可知,选项D 错误. 4.如图4所示,质量为m 的金属环用线悬挂起来,金属环有一半处于与环面垂直的匀强磁场中,从某时刻开始,磁感应强度均匀减小,则在磁感应强度均匀减小的过程中,关于线拉力的大小,下列说法中正确的是( )图4A.大于环重力mg,并逐渐减小B.始终等于环重力mgC.小于环重力mg,并保持恒定D.大于环重力mg,并保持恒定答案 A解析磁感应强度均匀减小,穿过回路的磁通量均匀减小,根据法拉第电磁感应定律得知,回路中产生恒定的电动势,感应电流也恒定不变.由楞次定律可知,感应电流方向为顺时针方向,再由左手定则可得,安培力的合力方向竖直向下,金属环始终保持静止,则拉力大于重力,由于磁感应强度均匀减小,所以拉力的大小也逐渐减小,故A正确,B、C、D均错误.5.如图5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abcda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()图5答案 C6.如图6甲所示,一个匝数n=100的圆形导体线圈,面积S1=0.4m2,电阻r=1Ω.在线圈中存在面积S2=0.3m2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=2Ω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,则下列说法正确的是()图6A.圆形线圈中产生的感应电动势E =6VB.在0~4s 时间内通过电阻R 的电荷量q =8CC.设b 端电势为零,则a 端的电势φa =3VD.在0~4s 时间内电阻R 上产生的焦耳热Q =18J答案 D解析 由法拉第电磁感应定律可得E =n ΔBS 2Δt ,由题图乙结合数学知识可得ΔB Δt =0.64T /s =0.15 T/s ,将其代入可求E =4.5V ,A 错.q =I Δt =E R +r ·Δt =n ΔΦΔt (R +r )Δt =n ΔΦR +r,在0~4s 穿过圆形导体线圈的磁通量的变化量为ΔΦ=0.6×0.3Wb -0=0.18Wb ,代入可解得q =6C ,B 错.0~4s 内磁感应强度增大,圆形线圈内磁通量增加,由楞次定律结合右手定则可得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=1.5A ,由焦耳定律可得Q =I 2Rt =18J ,D 对. 二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得5分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)7.在如图7(a)所示的虚线框内有匀强磁场,设图示磁场方向为正,磁感应强度随时间变化的规律如图(b)所示.边长为l 、电阻为R 的正方形均匀线框abcd 有一半处在磁场中,磁场方向垂直于线框平面,此时线框ab 边的发热功率为P ,则( )图7A .磁感应强度B 0=T 2l2PR B .线框中感应电流为I =2P RC .线框cd 边的发热功率为PD .a 端电势高于b 端电势答案 BC解析 由题图(b)可知,在0~T 的时间内,线框中产生的感应电动势恒定,线框ab 边的发热功率为P =E 24R ,感应电动势E =ΔB Δt S =2B 0T ·l 22=B 0l 2T ,所以B 0=2T l 2PR ,A 错;由P =14I 2R 可得线框中的感应电流I =2P R ,B 正确;cd 边电阻等于ab 边电阻,而两边流过的电流相等,因此发热功率相等,C正确;由楞次定律可判断,线框中感应电流方向为adcba,因此a端电势比b端低,D错.8.如图7所示,P、Q是两个完全相同的灯泡,L是电阻为零的纯电感,且自感系数L很大.C 是电容较大且不漏电的电容器,下列判断正确的是()图7A.S闭合时,P灯亮后逐渐熄灭,Q灯逐渐变亮B.S闭合时,P灯、Q灯同时亮,然后P灯变暗,Q灯变得更亮C.S闭合,电路稳定后,S断开时,P灯突然亮一下,然后熄灭,Q灯立即熄灭D.S闭合,电路稳定后,S断开时,P灯突然亮一下,然后熄灭,Q灯逐渐熄灭答案AD解析当S闭合时,通过自感线圈的电流逐渐增大而产生自感电动势,L相当于断路,电容C较大,相当于短路,当电流稳定时,L相当于短路,电容C相当于断路,故P灯先亮后灭,Q灯逐渐变亮;当S断开时,灯泡P与自感线圈L组成了闭合回路,灯泡P中的电流先增大后减小至零,故闪亮一下熄灭,电容器与灯泡Q组成闭合回路,电容器放电,故灯泡Q 逐渐熄灭,选项A、D正确.9.如图8所示,一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内,通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定,导体棒与轨道垂直且接触良好.在向右匀速通过M、N两区的过程中,导体棒所受安培力分别用F M、F N表示.不计轨道电阻,以下叙述正确的是()图8A.F M向右B.F N向左C.F M逐渐增大D.F N逐渐减小答案BCD解析根据直线电流产生磁场的分布情况知,M区的磁场方向垂直纸面向外,N区的磁场方向垂直纸面向里,离导线越远,磁感应强度越小.当导体棒匀速通过M、N两区时,感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因,故导体棒在M、N两区运动时,受到的安培力均向左,故选项A错误,选项B正确.导体棒在M区运动时,磁感应强度B变大,根据E=Bl v、I =E R及F =BIl 可知,F M 逐渐变大,故选项C 正确;导体棒在N 区运动时,磁感应强度B 变小,根据E =Bl v 、I =E R及F =BIl 可知,F N 逐渐变小,故选项D 正确. 10.如图10所示,在光滑的绝缘水平面上方,有磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场,PQ 为磁场边界.一个半径为a 、质量为m 、电阻为R 的金属圆环垂直磁场方向放置于磁场中A 处,现给金属圆环一水平向右的初速度v .当圆环运动到直径刚好与边界线PQ 重合时的速度为v 2,则下列说法正确的是( )图10A .此时圆环中的电功率为4B 2a 2v 2RB .此时圆环的加速度为2B 2a 2v mRC .此过程中通过圆环截面的电荷量为πBa 22RD .此过程回路中产生的电能为0.75m v 2答案 BC解析 当圆环运动到直径刚好与边界线PQ 重合时,产生的感应电动势E =B ×2a ×v 2=Ba v ,感应电流I =Ba v R ,圆环中的电功率P =I 2R =B 2a 2v 2R,选项A 错误;金属圆环受到的安培力F =2BIa =2B 2a 2v R ,所以a =F m =2B 2a 2v mR ,选项B 正确;由q =It =ΔΦR =B πa 22R,可知选项C 正确;由能量守恒得:产生的电能W 电=12m v 2-12m (v 2)2=38m v 2,选项D 错误. 三、填空题(本题共2小题,共10分)11.(5分)为判断线圈绕向,可将灵敏电流计G 与线圈L 连接,如图10所示.已知线圈由a 端开始绕至b 端:当电流从电流计G 的左端流入时,指针向左偏转.图10(1)将磁铁的N极向下从线圈上方竖直插入线圈L时,发现电流计的指针向左偏转.俯视线圈,其绕向为________(选填“顺时针”或“逆时针”).(2)当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离线圈L时,发现电流计的指针向右偏转.俯视线圈,其绕向为________(选填“顺时针”或“逆时针”).答案(1)顺时针(2)逆时针解析(1)由题可知在线圈L内电流从b流向a,而根据楞次定律(增反减同)知,线圈L中产生的磁场与原磁场方向相反(向上),再根据右手螺旋定则可知,电流方向为逆时针方向(俯视线圈),因此线圈绕向为顺时针方向(俯视线圈).(2)由题意可知在线圈L内电流从a流向b,而根据楞次定律(增反减同)知,线圈L中产生的磁场与原磁场方向相同(向上),再根据右手螺旋定则可知,感应电流方向与(1)问相同,而电流的流向与(1)问相反,因此线圈绕向一定与(1)问相反,为逆时针方向(俯视线圈).12.(5分)如图11所示为“研究电磁感应现象”的实验装置.图11(1)将图中所缺的导线补接完整;(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转一下,那么合上开关后可能出现的情况有:A.将线圈A迅速插入线圈B时,灵敏电流计指针将________.B.线圈A插入线圈B后,将滑动变阻器的滑片迅速向左拉时,灵敏电流计指针________.答案(1)见解析图(2)向右偏转一下向左偏转一下解析(1)如图所示(2)根据楞次定律及灵敏电流计的指针偏转方向与流过它的电流方向的关系来判定,则A.向右偏转一下;B.向左偏转一下.四、解答题(本题共4小题,共46分.解答应写出必要的文字说明、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12所示,在光滑水平面上有一长为L1、宽为L2的单匝矩形闭合导线框abcd,处于磁感应强度为B的有界匀强磁场中,其ab边与磁场的边界重合.线框由粗细均匀的同种导线制成,总电阻为R .现用垂直于线框ab 边的水平拉力,将线框以速度v 向右沿水平方向匀速拉出磁场,此过程中保持线框平面与磁感线垂直,且ab 边与磁场边界平行.求线框被拉出磁场的过程中:图12(1)通过线框的电流;(2)线框中产生的焦耳热;(3)线框中a 、b 两点间的电压大小.答案 (1)BL 2v R (2)B 2L 1L 22v R (3)BL 22v 2(L 1+L 2)解析 (1)线框产生的感应电动势E =BL 2v通过线框的电流I =E R =BL 2v R(2)线框被拉出磁场所需时间t =L 1v此过程中线框中产生的焦耳热Q =I 2Rt =B 2L 1L 22v R(3)线框ab 边的电阻R ab =L 22(L 1+L 2)R 线框中a 、b 两点间电压的大小U =IR ab =BL 22v 2(L 1+L 2)14.(10分)如图13所示,横截面积为0.2m 2的100匝圆形线圈A 处在变化的磁场中,磁场方向垂直纸面,其磁感应强度B 随时间t 的变化规律如图乙所示,设垂直纸面向外为B 的正方向.R 1=4Ω,R 2=6Ω,C =30μF ,线圈的内阻不计,求电容器上极板所带电荷量并说明正负.图13答案 7.2×10-6C 上极板带正电解析 E =n ΔB Δt S =100×0.021×0.2 V =0.4 V 电路中的电流I =E R 1+R 2=0.44+6 A =0.04 A所以U C =IR 2=0.04×6 V =0.24 VQ =CU C =30×10-6×0.24 C =7.2×10-6 C由楞次定律和安培定则可知,电容器的上极板带正电.15.(12分)如图14所示,两足够长的平行光滑金属导轨倾斜放置,与水平面间的夹角为θ=37°,两导轨之间的距离为L =0.2m ,导轨上端m 、n 之间通过导线连接,有理想边界的匀强磁场垂直于导轨平面向上,虚线ef 为磁场边界,磁感应强度为B =2T.一质量为m =0.05kg 的光滑金属棒ab 从距离磁场边界0.75m 处由静止释放,金属棒两轨道间的电阻r =0.4Ω,其余部分的电阻忽略不计,ab 、ef 均垂直导轨.(g =10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:图14(1)ab 棒最终在磁场中匀速运动的速度;(2)ab 棒运动过程中的最大加速度.答案 (1)0.75m/s ,方向沿斜面向下(2)18m/s 2,方向沿斜面向上解析 (1)当ab 棒在磁场中匀速运动时,根据受力平衡得:BIL =mg sin θ又有I =E r和E =BL v ,联立以上关系可得v =0.75 m/s ,方向沿斜面向下 (2)ab 棒进入磁场前,加速度a 1=g sin 37°=6 m/s 2,方向沿斜面向下.设ab 棒进入磁场时的速度为v 1,则v 21=2a 1x 1将x 1=0.75 m 代入得v 1=3 m/s刚进入磁场时,对ab 棒受力分析得:mg sin θ-BI 2L =ma 2,I 2=BL v 1r解得a 2=-18 m/s 2,方向沿斜面向上进入磁场以后,ab 棒做加速度逐渐减小的减速运动,最终匀速运动,所以,ab 棒运动中的最大加速度为18 m/s 2,方向沿斜面向上.16.(14分)如图16,两固定的绝缘斜面倾角均为θ,上沿相连.两细金属棒ab (仅标出a 端)和cd (仅标出c 端)长度均为L ,质量分别为2m 和m ;用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca ,并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上,使两金属棒水平.右斜面上存在匀强磁场,磁感应强度大小为B ,方向垂直于斜面向上,已知两根导线刚好不在磁场中,回路电阻为R ,两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度大小为g ,已知金属棒ab 匀速下滑.求图16(1)作用在金属棒ab 上的安培力的大小;(2)金属棒运动速度的大小.答案 (1)mg (sin θ-3μcos θ)(2)(sin θ-3μcos θ)mgR B 2L 2 解析 (1)由ab 、cd 棒被平行于斜面的导线相连,故ab 、cd 速度总是相等,cd 也做匀速直线运动.设导线的张力的大小为T ,右斜面对ab 棒的支持力的大小为F N1,作用在ab 棒上的安培力的大小为F ,左斜面对cd 棒的支持力大小为F N2,对于ab 棒,受力分析如图甲所示,由力的平衡条件得甲 乙2mg sin θ=μF N1+T +F ①F N1=2mg cos θ②对于cd 棒,受力分析如图乙所示,由力的平衡条件得mg sin θ+μF N2=T ③F N2=mg cos θ④联立①②③④式得:F =mg (sin θ-3μcos θ)(2)设金属棒运动速度大小为v ,ab 棒上的感应电动势为E =BL v ⑤回路中电流I =E R⑥ 安培力F =BIL ⑦联立⑤⑥⑦得:v =(sin θ-3μcos θ)mgR B 2L 2。
高中物理必修第三册课时同步检测—电磁感应现象及应用(含解析)
高中物理必修第三册课时同步检测—电磁感应现象及应用(含解析)一、单选题1.如图所示,变化的匀强磁场垂直穿过金属框架MNQP ,金属杆ab 在恒力F 作用下沿框架从静止开始运动,t =0时磁感应强度大小为B 0,为使ab 中不产生感应电流,下列能正确反映磁感应强度B 随时间t 变化的图像是( )A .B .C .D .【答案】C【解析】当通过闭合回路的磁通量不变时,则棒MN 中不产生感应电流,BS Φ=,设金属杆ab 长为L ,金属杆ab 距离MP 的距离为l 1,棒的质量为m ,则Fa m =,212x at =则()22101112+22ml FtFt B Ll BL l x BL l BL m m ⎛⎫=+=+= ⎪⎝⎭则21012+=2ml Ft B l B m所以21012+12ml Ft B m B l 随着时间增加,1B是增大的,且增大的速度越来越快,且非线性关系. 故选C 。
2.如图是漏电保护器的部分电路图,由金属环,线圈,控制器组成,其工作原理是控制器探测到线圈中有电流时会把入户线断开,即称电路跳闸,下列有关漏电保护器的说法正确的是( )A .当接负载的电线中电流均匀变化时,绕在铁芯上的线圈中有稳定的电流B .当接负载的电线短路或电流超过额定值时,漏电保护器会发出信号使电路跳闸C .只有当接负载的电线漏电时,绕在铁芯上的线圈中才会有电流通过D .当接负载的电线中电流不稳定时,漏电保护器会发出信号使电路跳闸【答案】C【解析】漏电保护器的工作原理是控制器探测到线圈中有电流时会把入户线断开,线圈的磁通量是由流入负载的导线中的电流和流出负载的导线中的电流在线圈中产生的磁通量的叠加,由于一般情况下,流入负载导线中的电流和流出负载导线中的电流等大反向,故线圈中的磁通量为零,无电流产生。
而发生漏电时,流入负载导线中的电流和流出负载导线中的电流大小不等,线圈的磁通量发生变化,有电流产生。
故选C 。
电磁感应习题(有答案)
大学物理6丫头5《大学物理AI 》作业 No.11 电磁感应班级 ________________ 学号 ______________ 姓名 ____________ 成绩 ___________一、选择题:(注意:题目中可能有一个或几个正确答案) 1.一块铜板放在磁感应强度正在增大的磁场中时,铜板中出现涡流(感应电流),则涡流将: (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[ B ] 解:根据愣次定律,感应电流的磁场总是力图阻碍原磁场的变化。
故选B2.一无限长直导体薄板宽度为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。
整个系统放在磁感应强度为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v向Y 轴正方向移动,则伏特计指示的电压值为(A) 0 (B)vBl 21(C) vBl (D) vBl 2[ A ]解:在伏特计与导体平板运动过程中,dc ab εε=,整个回路0=∑ε,0=i ,所以伏特计指示0=V 。
故选A3.两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I ,I 以tId d 的变化率增长,一矩形线圈位于导线平面内(如图),则: (A)线圈中无感应电流。
(B)线圈中感应电流为顺时针方向。
(C)线圈中感应电流为逆时针方向。
(D)线圈中感应电流方向不确定。
[ B ]解:0d d >t I ,在回路产生的垂直于纸面向外的磁场⊗增强,根据愣次定律,回路中产生的电流为顺时针,用以反抗原来磁通量的变化。
故选B4.在一通有电流I 的无限长直导线所在平面内,有一半经为r ,电阻为R 的导线环,环中心距直导线为a ,如图所示,且r a >>。
当aIroabcVdYBZlI直导线的电流被切断后,沿着导线环流过的电量约为:(A))11(220ra a R Ir +-πμ(B)a ra R Ir +ln20πμ (C)aRIr 220μ (D)rRIa 220μ[ C ]解:直导线切断电流的过程中,在导线环中有感应电动势大小:td d Φ=ε 感应电流为:tR Ri d d 1Φ==ε则沿导线环流过的电量为 ∆Φ=⋅Φ==⎰⎰Rt t R t i q 1d d d 1daRIr R r a I R S B 212120200μππμ=⋅⋅=⋅∆≈故选C5.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 的边长为l 。
高2012级物理《磁场、电磁感应》综合检测
高2012级物理《磁场、电磁感应》综合检测一、选择题(共8小题,全为不定项,每小题6分,选对但不全得3分,有错不得分)1.下列关于磁感应强度说法正确的是A .由IL FB /=可知:磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线中电流I 的减小而增大B .由IL F B /=可知:磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线所受的磁场力F 的增大而增大C .通电导线所受的磁场力为零,该处的磁感应强度不一定为零D .放置在磁场中1m 长的通电直导线,通过1A 的电流,受到的安培力为1N ,则该处的磁感应强度可能是2T2.把一小段通电直导线放入磁场中,导线受到安培力的作用。
关于安培力的方向,下列说法正确的是A .安培力的方向一定跟磁感应强度的方向相同B .安培力的方向一定跟磁感应强度的方向垂直,但不一定跟电流方向垂直C .安培力的方向,既跟磁感应强度的方向垂直,又跟电流方向垂直D .安培力的方向一定跟电流方向垂直,但不一定跟磁感应强度方向垂直3. 一带电粒子以垂直于磁场方向的初速度飞入匀强磁场后做圆周运动,磁场方向和运动轨迹如图所示,下列情况可能的是①粒子带正电,沿逆时针方向运动②粒子带正电,沿顺时针方向运动③粒子带负电,沿逆时针方向运动④粒子带负电,沿顺时针方向运动A. ①③B. ①④C. ②③D. ②④4. 质谱仪的两大重要组成部分是加速电场和偏转磁场.如图为质谱仪的原理图,设想有一个静止的质量为m 、带电量为q 的带电粒子(不计重力),经电压为U 的加速电场加速后垂直进入磁感应强度为B 的偏转磁场中,带电粒子打至底片上的P 点,设OP=x,则在图中能正确反映x 与U之间的函数关系的是5、如图所示,在x 轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场,一个不计重力的带电粒子从坐标原点O 处以速度v 进入磁场,粒子进入磁场时的方向垂直于磁场且与x 轴正方向成120°角,若粒子穿过y 轴正半轴后在磁场中到x 轴的最大距离为a,则该粒子的比荷和带电荷的正负为: A.aB v 23,正电荷 B. aB v 2,正电荷 C. aB v 23,负电荷 D. aBv 2,负电荷 6.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,下列说法正确的是A .整个线圈在匀强磁场中匀速运动时,线圈中有感应电流,而且电流是恒定的。
电磁感应检测题
《电磁感应》检测题一、选择题(每小题只有一个正确答案,请选出来。
每题3分,共30分)1.平行闭合线圈的匝数为n,所围面积为S ,总电阻为R ,在t ∆时间内穿过每匝线圈的磁通量变化为∆Φ,则通过导线某一截面的电荷量为( )。
A .R ∆Φ B .R nS∆Φ C . tR ∆∆Φn D .R ∆Φn2.在电磁感应现象中,下列说法正确的是( ) A .导体相对磁场运动,导体内一定会产生感应电流B .导体做切割磁感线运动,导体内一定会产生感应电流C .闭合电路在磁场内作切割磁感线运动,电路内一定会产生感应电流D .穿过闭合线圈的磁通量发生变化,电路中一定有感应电流。
3. 如图16-1所示的电路中,一个N 极朝下的条形磁铁竖直下落,恰能穿过水平放置的方形导线框,下列判断正确的是 ( )A .磁铁经过图中位置1时,线框中感应电流沿abcd 方向,经过位置2时沿adcb 方向B .磁铁经过图中位置1时,线框中感应电流沿adcb 方向,经过位置2时沿abcd 方向C .磁铁经过位置1和2时,感应电流都沿abcd 方向D .磁铁经过位置1和2时,感应电流都沿adcb 方向4. 如图16-2所示,在同一铁心上绕着两个线圈,单刀双掷开关原来接在1位置,现在它从1打向2,试判断此过程中,通过R 的电流方向是 ( )A .先由P 到Q ,再由Q 到PB .先由Q 到P ,再由P 到QC .始终是由Q 到PD .始终是由P 到Q5. 如图16-3所示中,L 1和L 2是两个相同灯泡,L 是一个自感系数相当大的线圈,其电阻值与R 相同,在开关S 接通的瞬间,下列说法正确的是 ( )A .接通时L 1先达到最亮,断开时L 1后灭B .接通时L 2先达到最亮,断开时L 2后灭C .接通时L 1先达到最亮,断开时L 1先灭D .接通时L 2先达到最亮,断开时L 2先灭6. 如图16-4所示,两竖直放置的平行光滑导轨处于垂直于导轨平面的匀强磁场中,金属杆ab 可沿导轨滑动,原先S 断开,让ab 杆由静止下滑,一段时间后闭合S ,则从S 闭合开始记时,ab 杆的运动速度v 随时间t 的关系图不可能是下图中的哪一个? ( )7.美国一位物理学家卡布莱拉用实验寻找磁单极子。
第四章《电磁感应》检测题(含答案)--高二上学期物理人教版选修3-2
A. 表的指针和 ,表的指针都发生偏转
B. 表的指针发生偏转, 表的指针不发生偏转
C. 表的指针不发生偏转, 表的指针发生偏转
D. 表的指针和 表的指针都不发生偏转
(1)若电阻P的阻值为R,磁感应强度恒为B,OM杆在外力作用下以恒定的角速度逆时针转动,经时间 从图示位置转过角度 到OD位置,求电阻Р在这段时间内产生的焦耳热Q;若此过程在平行板电容器正中间有一个电荷量大小为q的液滴处于静止状态,则液滴带什么电,液滴的质量为多大?
(2)若电阻P的阻值为2R,第(1)中的其它条件保持不变,小液滴以多大的速度从图示位置水平向右发射后会恰好从上板边缘飞出;
4.如图所示,两根相距为l的平行直导轨ab、cd,b、d间连有一定值电阻,阻值为R,MN为放在ab和cd上的一导体杆,与ab垂直,其电阻值为 ,导轨电阻可忽略不计整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内)现对MN施力使它沿导轨方向以速度v(如图)做匀速运动。令U表示MN两端电压的大小,则( )
D.丁图中,磁场方向竖直向上,垂直导轨放在水平平行导轨上的两导线以不同的速度 向左右运动
6.在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈M相接,如图所示.导轨上放一根导线ab,磁感线垂直于导轨所在平面.当导线ab加速向右运动时,M所包围的小闭合线圈N产生的感应电流方向,及所具有的形变趋势是:()
(2)将线圈A中的铁芯快速抽出,电流计指针将___________(填“左偏”、“右偏”或“不偏”);
(3)由实验得出产生感应电流的条件是___________。
(好题)高中物理选修二第二章《电磁感应》检测卷(有答案解析)
一、选择题1.(0分)[ID:128585]如图所示,导轨间的磁场方向垂直于纸面向里,当导体棒MN在导轨上沿水平方向在磁场中滑动时,正对电磁铁A的圆形金属环B,则()A.若导体棒向左匀速运动时,B被A排斥B.若导体棒向左加速运动时,B被A排斥C.若导体棒向右加速运动时,B被A吸引D.因导体棒运动方向未知,故不能确定B被A吸引或排斥2.(0分)[ID:128578]如图甲所示,圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方固定一螺线管,和Q共轴,Q中通有余弦函数变化电流i,电流随时间变化的规律如图乙所示。
P始Q P终保持静止状态,则()A.O时刻,P中有最大的感应电流B.1t时刻,P有收缩的趋势C.2t时刻,穿过P的磁通量最小,感应电流最大D.3t时刻,穿过P的磁通量最大,感应电流最大3.(0分)[ID:128564]法拉第发明了世界上第一台发电机―法拉第圆盘发电机,原理如图所示。
铜质圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中,圆盘圆心处固定一个带摇柄的转轴,边缘和转轴处各有一个铜电刷与其紧贴,用导线将电刷与电阻R连接起来形成回路,其他电阻均不计。
转动摇柄,使圆盘如图示方向匀速转动。
已知匀强磁场的磁感应强度为B,圆盘半径为r,电阻的功率为P。
则()A .圆盘转动的角速度为2PR Br ,流过电阻R 的电流方向为从c 到dB .圆盘转动的角速度为22PR Br ,流过电阻R 的电流方向为从d 到c C .圆盘转动的角速度为22PR Br ,流过电阻R 的电流方向为从c 到d D .圆盘转动的角速度为2PR Br,流过电阻R 的电流方向为从d 到c 4.(0分)[ID :128548]如图所示,在半径为R 圆形区域内存在垂直于平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B ,圆外无磁场。
一根长为2R 的导体杆ab 水平放置,a 端处在圆形磁场的边界,现使杆绕a 端以角速度为ω逆时针匀速旋转180°,在旋转过程中( )A .b 端的电势始终高于a 端B .ab 杆电动势最大值2E BR ω=C .全过程中,ab 杆平均电动势2E BR ω=D .当杆旋转120θ时,ab 间电势差212AB U BR ω= 5.(0分)[ID :128542]在制作精密电阻时,为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象,采取了双线绕法,如图所示,其道理是( )A .当电路中的电流变化时,两股导线中产生的自感电动势相互抵消B .当电路中的电流变化时,两股导线中产生的感应电流相互抵消C .当电路中的电流变化时,电流的变化量相互抵消D .当电路中的电流变化时,两股导线中产生的磁通量相互抵消6.(0分)[ID :128541]如图所示,电阻不计的平行金属导轨与水平面成θ角,导轨与定值电阻R 1和R 2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面。
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。
新编《电磁感应》精选练习题(含答案)
新编《电磁感应》精选练习题(含答案)1、选择题:1.正确答案为(D)。
2.正确答案为(D)。
3.正确答案为(B)。
4.正确答案为(B)。
5.正确答案为(A)。
6.正确答案为(D)。
7.正确答案为(A)。
2、文章改写:本文是一篇电磁感应单元测试题。
在选择题部分,需要根据题目要求选择正确答案。
其中包括关于线圈中磁通量变化、自感现象、金属棒的旋转、匀强磁场中的固定金属框架和导体棒等问题。
在每个问题中,需要根据问题描述和图示来判断正确答案。
对于第一题,正确答案是(D),即线圈中磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势越大。
第二题的正确答案是(D),即对于同一线圈,当电流变化较快时,线圈中的自感电动势电较大。
第三题的正确答案是(B),即金属棒内电场强度等于零。
第四题的正确答案是(B),即在导体棒ef还未脱离框架前,电路中的磁通量保持不变。
第五题的正确答案是(A),即刚一闭合S2,A灯就立即亮,而B灯则延迟一段时间才亮。
第六题的正确答案是(D),即无法判断线圈中的感应电流方向,也无法判断线圈所受磁场力的方向。
最后一题的正确答案是(A),即在拉出正方形多匝线圈的过程中,拉力做功的功率与线圈匝数成正比。
本文需要读者根据问题描述和图示来判断正确答案。
在文章改写时,需要修正问题描述和图示的格式错误,同时删除明显有问题的段落,并进行小幅度的改写。
和L2同时达到最亮,断开时同时灭D.接通时L1和L2都不亮,断开时也都不灭8、在斜面上,金属棒沿着导轨匀速上滑,且上升一定高度。
根据能量守恒定律,作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和。
其中,作用于金属棒上的合力包括恒力F和安培力的合力。
9、一电子以初速度v沿金属板平行方向飞入XXX极板间,若突然发现电子向M板偏转,则可能是电键S由闭合到断开瞬间。
10、磁带录音机既可用作录音,也可用作放音。
其主要的部件为可匀速行进的磁带和绕有线圈的磁头。
不论是录音或放音过程,磁带或磁隙软铁会存在磁化现象。
高二物理电磁感应张检测题
电磁感应一、选择题1.)用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法,下列表达式中不属于用比值法定义物理量的是( )A .感应电动势E =ΔΦΔtB .电容C =Q U C .电阻R =U ID .磁感应强度B =F IL2.如图所示电路为演示自感现象的实验电路.实验时,先闭合开关S ,电路达到稳定后设通过线圈L 的电流为I 1,通过小灯泡L 2的电流为I 2,小灯泡L 1、L 2均处于正常发光状态.以下说法正确的是( )A .S 闭合后,L 2灯慢慢变亮,L 1灯立即变亮B .S 闭合后,L 1、L 2立刻变亮且亮度稳定C .S 断开后的瞬间,小灯泡L 2中的电流由I 1逐渐减为零,方向与I 2相反D .S 断开后的瞬间,小灯泡L 2中的电流由I 2逐渐减为零,方向不变3.如图所示,光滑绝缘水平面上有一个静止的小导体环,现在将一个条形磁铁从导体环的右上方较高处突然向下移动,则在此过程中,关于导体环的运动方向以及导体环中的电流方向,下列说法中正确的是( )A .导体环向左运动;从上向下看,电流方向是顺时针方向B .导体环向右运动;从上向下看,电流方向是顺时针方向C .导体环向右运动;从上向下看,电流方向是逆时针方向D .导体环向左运动;从上向下看,电流方向是逆时针方向4.如图所示,两条平行虚线之间存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,虚线间的距离为L .金属圆环的直径也是L .自圆环从左边界进入磁场开始计时,以垂直于磁场边界的恒定速度v 穿过磁场区域.规定逆时针方向为感应电流i 的正方向,则圆环中感应电流i 随其移动距离x 变化的i -x 图象最接近( )5.如图所示,两根水平放置的相互平行的金属导轨ab 、cd ,表面光滑,处在竖直向上的匀强磁场中,金属棒PQ垂直导轨放在上面,以速度v 向右匀速运动,欲使棒PQ 停下来,下面措施可行的是(导轨足够长,棒PQ 有电阻)( )A .在PQ 右侧垂直于导轨再放上一根同样的金属棒B .在PQ 右侧垂直于导轨再放上一根质量和电阻均比棒PQ 大的金属棒C .将导轨的a 、c 两端用导线连接起来D .将导轨的a 、c 两端和b 、d 两端分别用导线连接起来6.如图甲所示,两个相邻的有界匀强磁场区,磁感应强度方向相反,且垂直纸面,磁感应强度的大小均为B ,磁场区在y 轴方向足够长,在x 轴方向的宽度均为a ,一正三角形(中垂线长为a )导线框ABC 从图示位置向右匀速穿过磁场区域,设逆时针方向为电流的正方向,则图乙中线框中产生的感应电流i 与导线框移动距离x 的关系图象正确的是( )7.如图所示,电阻为R ,其他电阻均可忽略,ef 是一电阻可不计的水平放置的导体棒,质量为m ,棒的两端分别与ab 、cd 保持良好接触,又能沿框架无摩擦下滑,整个装置放在与框架垂直的匀强磁场中,当导体棒ef 从静止下滑经一段时间后闭合开关S ,则S 闭合后( )A .导体棒ef 的加速度可能大于gB .导体棒ef 的加速度一定小于gC .导体棒ef 最终速度随S 闭合时刻的不同而不同D .导体棒ef 的机械能与回路内产生的电能之和一定守恒8.图(甲)中A 是一底边宽为L 的异形闭合导线框,从图(甲)中所示位置沿x 轴穿过图中所示的宽度为d 的匀强磁场区域.已知L <d ,且在运动过程中线框平面始终与磁场方向垂直.若线框在上述运动过程中所受安培力F 大小随时间t 变化情况如图(乙)所示,则在下图所示的图像中,可能正确反映上述过程中导线框运动速率的是( )9.如图所示,采用甲、乙两电路对电阻R 供电,两个线圈完全相同,并处于磁感应强度相同的匀强磁场中.除线圈和电阻R 外忽略其他电阻,现使两个线圈均绕中心轴OO ′以相同的角速度匀速转动,则下列说法中正确的是( )A .两电路中均有交变电流产生,且电流相等B .甲电路中电阻R 没有电流通过,而乙回路中将有交变电流通过电阻RC .若均由该位置开始转动相同的角度,甲回路中通过的电荷量大于乙回路中通过的电荷量D .若均由该位置开始转动相同的角度,两回路中通过相同的电荷量10.用薄金属条制成质量为m 、电阻为R 、边长为L 的闭合正方形框abb ′a ′.如图所示,金属方框水平放在磁极的狭缝间,方框平面与磁场方向平行.设匀强磁场仅存在于相对磁极之间,其他地方的磁场忽略不计,且磁感应强度为B ,可认为方框的aa ′边和bb ′边都处在磁极之间.方框从静止开始释放,其平面在下落过程中保持水平(不计空气阻力).则下列说法正确的是( )A .穿过闭合正方形框abb ′a ′的磁通量不变B .穿过闭合正方形框abb ′a ′的磁通量增加C .闭合正方形框abb ′a ′将做匀变速直线运动D .闭合正方形框abb ′a ′运动的最大速度为v m =mgR 4B 2l 2第Ⅱ卷二、非选择题11.光滑的平行金属导轨水平放置,电阻不计,导轨间距为l ,左侧接一阻值为R 的电阻.区域cdef 内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场,磁场宽度为s .一质量为m 、电阻为r 的金属棒MN 置于轨道上,与导轨垂直且接触良好,受到水平拉力F =(0.5v +0.4)N(v 为某时刻金属棒运动的瞬时速度)的作用,从磁场的左边界由静止开始运动.已知l =1 m ,m =1 kg ,R =0.3 Ω,r =0.2 Ω,s =1 m ,如果测得电阻两端的电压u 随着时间是均匀增大的,那么:(1)分析并说明该金属棒在磁场中是做何种运动;(2)金属棒到达ef处的速度应该有多大;(3)分析并求解磁感应强度B的大小.12.如图1所示,表面绝缘且光滑的斜面MM′N′N固定在水平地面上,斜面所在空间有一边界与斜面底边NN′平行、宽度为d的匀强磁场,磁场方向垂直斜面.一个质量m=0.10 kg、总电阻R=0.25 Ω的正方形单匝金属棒,放在斜面的顶端(金属框上边与MM′重合).现从t=0时开始释放金属框,金属框将沿斜面下滑.图2给出了金属框在下滑过程中速度v的二次方与对应的位移x的关系图象.取重力的加速度g=10 m/s2,求(1)斜面的倾角θ;(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;(3)金属框在穿过磁场的过程中电阻上生热的功率.13.如图甲所示,两根与水平面成θ=30°角的足够长的光滑金属导轨平行放置,导轨间距为L=1 m,导轨底端接有阻值为1 Ω的电阻R,导轨的电阻忽略不计.整个装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面斜向上,磁感应强度B=1 T.现有一质量为m=0.2 kg、电阻不计的金属棒用细绳通过光滑定滑轮与质量为M=0.5 kg的物块相连,细绳与导轨平面平行.将金属棒与物块M由静止释放,金属棒沿导轨运动了s=2 m后开始做匀速运动.运动过程中,金属棒与导轨始终保持垂直接触.(取重力加速度g=10 m/s2)求:(1)金属棒匀速运动时的速度;(2)金属棒从释放到开始匀速运动的过程中,电阻R上产生的焦耳热;(3)若将磁感应强度保持某一大小B1不变,取不同质量的物块拉动金属棒,相应测出金属棒做匀速运动的速度v值,得到的实验图象如图乙所示,请根据图中的数据计算出此时的磁感应强度B1.。
电磁感应过关检测题
C .在tO1 时 刻 .线 圈 内产 生 的感应 电流 的方 向发 -. s 5
生 了变化
D .在tO1 时刻 . 圈 内产生 的感 应 电流 的大小 达 - .5s 线 到 了最 大值 3 青 岛 市 ) 竖 直 方 向 的 匀强 磁 场 中 . 平 放 置一 .( 在 水
东 飞 行 时 . 属 线 的上 端 为 其 负 极 金
圆形 导体 环 。 规定导 体环 中电流 的正方 向如 图2 示 , 所 磁场
向上 为正 。当磁感 应强 度曰 时间£ 图3 随 按 变化 时 . 下列 能正
确 表示 导体 环 中感 应 电流变 化情 况 的是 (
)
2 山东 省实验 中学 ) 同学 在实 验室 里 熟悉 各种 仪 .( 某 器 的使用 。他将 一条 形磁铁 放在 水平 转盘 上 .如 图1 甲所
图 7
A.断开S . 前 电容器 所带 电荷 量 为零
B .断开S , 前 电容器 两端 的 电压 为 iV u
j l
C .断开S 的瞬 间 . 电容器 口 带上 正 电 板 D .断 开S 瞬间 . 的 电容器6 带上 正 电 板
L
图 5
8 滨 州 市 ) 离 子气 流 由左 方 连 续 以速 度 射 入P .( 等 。 I 和P两板 间 的匀 强磁 场 中 , 直 导线 与P 、 2 连接 , 圈A 2 l 相 P 线 内有 随图 8 乙所 示 变化 的磁 场 .且 磁 场B的正 方 向规 定 向
塑 墼犟6 壹 兰 堡 堂 塑 圭 圭 6
处 的 北 边 移 至 距 直 导 线 很 远 处 的 南 边 的 过 程 中 . 视 检 测 俯
线 圈 。下 列 说法 正确 的是 (
甘肃省靖远四中高二物理选修3-2第四章《电磁感应》检测试卷
甘肃省靖远四中高二物理选修3-2(新课标人教版)命题人:刘元杰第四章《电磁感应》检测试卷(答题时间:60分钟;满分:100分)一、不定项选择题(9小题,每题5分,共45分)1、下列说法中正确的有:( )A 、只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生B 、穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生C 、线框不闭合时,若穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中没有感应电流和感应电动势D 、线框不闭合时,若穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中没有感应电流,但有感应电动势2、根据楞次定律可知感应电流的磁场一定是:( ) A 、阻碍引起感应电流的磁通量; B 、与引起感应电流的磁场反向; C 、阻碍引起感应电流的磁通量的变化; D 、与引起感应电流的磁场方向相同。
3、A 有一矩形线圈,面积为S ,匝数为n ,将它置于匀强磁场中,且使线圈平面与磁感线方向垂直,设穿过该线圈的磁通量为φ,则该匀强磁场的磁感应强度大小为( ) A.φ/(ns) B.n φ/S C.φ/S D.无法判断4、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 d B 、U a <U b <U d <U c C 、U a =U b <U c =U d D 、U b <U a <U d <U c5、下图中所标的导体棒的长度为L ,处于磁感应强度为B 的匀强磁场中,棒运动的速度均为v ,产生的电动势为BLv 的是( )6、关于楞次定律的说法,下述正确的是( ) A.感应电流的磁场方向总是与外磁场的方向相反 B.感应电流的磁场方向总是与外磁场的方向相同 C.感应电流的磁场方向取决于磁通量是增大还是减小 D.感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的变化7、如图所示,匀强磁场垂直圆形线圈指向纸内,a 、b 、c 、d 为圆形线圈上等距离的四点,现用外力在上述四点将线圈拉成正方形,且线圈仍处在原先所在平面内,则在线圈发生形变的过程中( )A.线圈中将产生abcda 方向的感应电流B.线圈中将产生adcba 方向的感应电流C.线圈中感应电流方向无法判断D.线圈中无感应电流8、如图所示电路中,I 1和I 2是完全相同的灯泡,线圈的自感系数L 很大,电阻可以忽略,下列说法中正确的是( )A.合上开关S ,L 2先亮,L 1后亮,最后一样亮B.合上开关S 后,L 1和L 2始终一样亮C.断开开关S 时,L 2立即熄灭,L 1过一会儿才熄灭D.断开开关S 时,L 1和L 2都要过一会儿才熄灭9、如图所示,MN 、PQ 为同一水平面的两平行导轨,导轨间有垂直于导轨平面的磁场,导体ab 、cd 与导轨有良好的接触并能滑动,当ab 沿轨道向右滑动时,cd 将( )A.右滑B.不动C.左滑D.无法确定选择题答题卡AL姓名:班级:学号DB° v BL二、填空题(每空3分,共21分)10、一个面积为20cm 2 的圆线圈,放在匀强磁场中,磁场方向与线圈平面成30o 角,磁感应强度在0.05s 内由0.1T 增加到0.5T ,则初状态穿过线圈的磁通量是 Wb ,在0.05s 内穿过线圈的磁通量的变化量是 Wb ,线圈中平均感应电动势的大小是 V 。
电磁感应基础知识试题题库(有答案)
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。
_新教材高中物理第二章电磁感应章末检测含解析新人教版选择性必修第二册
章末综合检测( 二 ) 电磁感应(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题包括12小题,共40分。
第1~8小题,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,每小题3分;第9~12小题有多个选项符合题目要求,每小题4分,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.电磁炉采用感应电流(涡流)的加热原理,其原理图如图所示。
它是通过电子线路产生交变磁场,把铁锅放在炉面上时,在铁锅底部产生交变电流。
它具有升温快、效率高、体积小、安全性好等优点。
下列关于电磁炉的说法正确的是( )A.电磁炉面板可采用陶瓷材料,发热部分为铁锅底部B.电磁炉面板可采用金属材料,通过面板发热加热锅内食品C.电磁炉可以用陶瓷器皿作为锅具对食品加热D.电磁炉的锅具一般用铁锅,是因为铝锅、铜锅中不能形成涡流解析:选A 电磁炉面板如果采用金属材料,在交变磁场中产生涡流发热,会使线圈烧毁,故B错误;用陶瓷器皿作为锅具不能形成涡流,不能对食品加热,故C错误;铝锅、铜锅在电磁炉上也能形成涡流,但由于铝、铜导磁性弱,通过它们的磁场只是一小部分,因此在铝锅、铜锅中形成的涡流远比铁锅中的小,不是不能形成涡流,故D错误,A正确。
2.如图所示,左侧闭合电路中的电流大小为I1,ab为一段长直导线;右侧平行金属导轨的左端连接有与ab平行的长直导线cd,在远离cd导线的右侧空间存在与导轨平面垂直的匀强磁场,在磁场区域放置垂直导轨且与导轨接触良好的导体棒MN,当导体棒沿导轨匀速运动时,可以在cd上产生大小为I2的感应电流。
已知I1>I2,用f1和f2分别表示导线cd 产生的磁场对ab的安培力大小和ab产生的磁场对cd的安培力大小,下列说法正确的是( )A.若MN向左运动,ab与cd两导线相互吸引,f1=f2B.若MN向右运动,ab与cd两导线相互吸引,f1=f2C.若MN向左运动,ab与cd两导线相互吸引,f1>f2D.若MN向右运动,ab与cd两导线相互吸引,f1>f2解析:选B 若MN 向左运动,由右手定则可知cd 中的电流方向由d →c ,而ab 中的电流方向由a →b ,故二者方向相反,相互排斥。
电磁感应与电磁场理论自我检查题
B. 电磁感应与电磁场理论自我检查题1. 如图 6-B-1 所示,一圆形导体环,一半处于正方形分布的匀强磁场 B 中,另一半位 于磁场区域之外。
B 的方向垂直指向纸面内,欲使该圆环中产生逆时针方向的感应电流,应 使(A)圆环向右移动;(B)圆环向上平移;(C)圆环向左平移;(D)磁场减弱。
[ ]L α2. 如图 6-B-2 所示,长度为 l 的直导线 ab 在均匀磁场中以速度 v 移动,直导线 ab 中的电动势为:(A)Blv;(B)Blvsinα;(C)Blvcosα;(D)0。
[]3. 如图 6-B-3 所示,在一长直导线 L 中通有 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_________________________。
ωADILBCcOadb B图6-B-3图6-B-44. 一个半径为 L 的均匀导体圆盘绕通过中心 O 的垂直轴转动,角速度为ω,盘面与均匀磁场 B 垂直,如图 6-B-4 所示。
(1)在图上标出 Oa 线段中动生电动势的方向;(2)填写下列电势差的值(设 ca 段长度为 d):Ua −UO =________________;Ua −Ub =_______________;Ua −Uc =________________。
ω5. 如图 6-B-5 所示,等边三角形的金属框,边长为 l,放在均匀磁场中,ab 边平行于磁感应强度 B,当金属框绕 ab 边以角速度ω转动时,则 bc 边的电动势为__________,ca 边的电动势为__________,金属框内的总电动势为______________ 。
(规定电动势沿 abca 绕行为正值)6. 如图 6-B-6 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,均匀外磁场垂直水平面向上,当外力使 ab 向右平移时,cd 将(A)不动;(B)转动;(C)向左移动;(D)向右移动。
第十二章 电磁感应与电磁波单元检测题
14.我们可以通过以下实验,来探究产生感应电流的条件
(1)给出的实物图中,请用笔画线代替导线补全实验电路;______
(2)接好电路,合上开关瞬间,电流表指针______(填“偏转”或“不偏转”);
(3)电路稳定后,电流表指针__________(填“偏转”或“不偏转”);
(1)导线所在处的磁感应强度是多大?
(2)如果把导线中的电流增大到5A,导线所在处的磁感应强度是多大?
(3)如果一通电导线在磁场中某处不受磁场力,是否可以确定该处没有磁场?
17.矩形线框 的边长分别为l1、l2,可绕它的一条对称轴 转动,匀强磁场的磁感应强度为B,方向与 垂直,初位置时线框平面与B平行,如图所示.
C.图(b)是两异名磁极的磁感线分布示意图,c端是N极,d端是S极
D.图(b)是两异名磁极的磁感线分布示意图,c端是S极,d端是N极
10.关于电磁波,下列说法正确的是()
A.可见光的波长比紫外线的长
B.卫星是用X射线来传输信号的
C.在电磁波谱中,频率最高的是 射线
D.医用消毒灯利用的是紫光具有消毒作用的特性
A.0
B. BS
C. nBS
D.nBS
7.μ子与氢原子核(质子)构成的原子称为μ氢原子(hydrogenmuonatom),它在原子核物理的研究中有重要作用,图为μ氢原子的能级示意图。假定光子能量为E的一束光照射大量处于n=2能级的μ氢原子,μ氢原子吸收光子后,一共能发出6种频率分别为 、 、 、 、 和 的光,且频率依次增大,则E等于( )
(4)根据以上实验可得:产生感应电流的条件____________________.
高考物理复习检测训练 电磁感应
高考物理复习检测训练电磁感应1.如图,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下。
当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)()A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥2.如图所示,矩形线框abcd与长直导线在同一平面内,长直导线中通有向上的恒定电流I.当矩形线框从长直导线的右侧运动到左侧的过程中,线框内感应电流的方向为( )A.先沿dcba,后一直沿abcdB.先沿dcba,再沿abcd,后沿dcbaC.先沿abcd,后一直沿dcbaD.先沿abcd,再沿dcba,后沿abcd3.如图所示,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。
0t=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变化的图线可能是图中的( )A. B.C. D.4.如图,一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内,环的圆心与两导线距离相等,环的直径小于两导线间距。
两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流。
若( )A.金属环向上运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向B.金属环向下运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向C.金属环向左侧直导线靠近,则环上的感应电流方向为逆时针D.金属环向右侧直导线靠近,则环上的感应电流方向为逆时针5.如图所示,直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向平行于ab边向上.ac bc、两金属棒分别串有电压表、电流表,当金属框绕ab边以逆时针转动时,下列判断正确的是( )A.电压表有读数,电流表没有读数B.电压表有读数,电流表也有读数C.电压表没有读数,电流表有读数D.电压表没有读数,电流表也没有读数6.如图甲所示,在绝缘的水平桌面上放置一金属圆环.在圆环的正上方放置一个螺线管,在螺线管中通入如图乙所示的电流,电流从螺线管a端流入为正.以下说法中正确的是( )A.在第1 s末,圆环中的感应电流最大B.在第2 s末,圆环对桌面的压力小于圆环的重力C.在1~2 s内和2~3 s内,圆环中的感应电流的方向相反D.从上往下看,在0~1 s内,圆环中的感应电流沿顺时针方向7.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,金属框平面与磁场垂直,磁感应强度1B随时间t的变化关系如图甲所示.0~1 s内磁场方向垂直金属框平面向下.圆形金属框与一个水平的宽度为L的平行金属导轨相连接,导轨上放置一根导体棒,导体棒的长也为L、电阻为R,且与导轨接触良好,导体棒处于另一匀强磁场中,其磁感应强度恒为2B,方向垂直于导轨平面向下,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随时间变化的图像是(设向右为静摩擦力的正方向)( )A. B. C. D.8.如图所示,两个垂直纸面的匀强磁场方向相反,磁感应强度的大小均为B ,磁场区域的宽度均为a ,一个正三角形导线框ADC (高为a )从图示位置沿图示方向匀速穿过两磁场区域,以逆时针方向为电流的正方向,则感应电流I 与线框移动距离x 的关系图像正确的是( )A. B.C. D.9.如图所示,电感线圈L 的自感系数足够大,其电阻忽略不计,A B L L 、是两个相同的灯泡,且在下列实验中不会烧毁,电阻2R 阻值约等于1R 的两倍,则( )A.闭合开关S 时,A B L L 、同时达到最亮,且B L 更亮一些B.闭合开关S 时,A B L L 、均慢慢亮起来,且A L 更亮一些C.断开开关S 时,A L 慢慢熄灭,B L 马上熄灭D.断开开关S 时,A L 慢慢熄灭,B L 闪亮后才慢慢熄灭10.如图所示,两个相同的轻质铝环套在一根水平光滑绝缘杆上,当一条形磁铁向左运动靠近两铝环时,两铝环的运动情况是( )A.同时向左运动,间距增大B.同时向左运动,间距减小C.同时向右运动,间距减小D.同时向右运动,间距增大11.如图(a),在同一平面内固定有一长直导线PQ 和一导线框R R ,在PQ 的右侧。
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《电磁感应》检测题山东省沂源四中(256104 )任会常 本文发表在《物理教学探讨》高二版上1、选择题1 、法拉第电磁感应定律可以这样表述:闭合电路中的感应电动势的大小()(A ) 跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比 (B ) 跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比 (C ) 跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比 (D ) 跟穿过这一闭合电路的磁感强度成正比2 、对楞次定律的理解下面说法中不正确的是()(A ) 应用楞次定律本身只能确定感应电流的磁场方向(B ) 应用楞次定律确定感应电流的磁场方向后,再由安培定则确定感应电流的方向(C ) 楞次定律所说的“阻碍”是指阻碍原磁场的变化,因而感应电流的磁场方向也 可能与原磁场方向相同(D )楞次定律中“阻碍”二字的含义是指感应电流的磁场与原磁场的方向相反、如图1所示匚形线架 ABCD 上有一根可以无摩擦滑动的导线 a b ,左侧有通电导线 电流方向由N 到M ,若将线框置于匀强磁场中,则( )MN 与AB 边相互吸引MN 与AB 边相互吸引MN 与AB 边相互排斥与AB 边相互排斥(A )大小恒定,逆时针方向 ( B )大小恒定,顺时针方向(C )大小逐渐增加,顺时针方向(D )大小逐渐减小,逆时针方向IB/Wh3MN, (A ) ab 边向右运动时,导线(B ) ab 边向左运动时,导线八 ' 7、K xN 图1、如图2所示,两个大小相等互相绝缘的导体环,B 环与A 环有部分面积重叠,当开关S 断开时( )(A ) B 环内有顺时针方向的感应电流(C ) B 环内没有感应电流5 •一环形线圈放在匀强磁场中,设在第甲所示•若磁感强度E 随时间t 的变化关系如图 电流的大小和方向是: (B ) B 环内有逆时针方向感应电流 (D )条件不足,无法判定 1 s 内磁场方向垂直于线圈平面向内,如图 3 3乙所示,那么在第 2 s 内,线圈中感应 图36、如图4所示,固定在水平面上的两平行光滑的金属导轨 M 、N ,垂直放着两可滑动的导线ab 、cd ,在导线框内,竖直放置一条形磁铁,当条形磁铁迅速上抽的过程中,则导cd 将() (A )保持静止(C) 相互远离7 、在竖直向下的匀强磁场中,将一水平放置的金属棒 AB ,以初速度v 水平抛出。
空气阻力不计,如图 5所示,运动过程中棒保持水平,那么下列说法中正确的是( )(A) AB 棒两端的电势 U A > U B(B ) AB 棒中的感应电动势越来越大(C ) AB 棒中的感应电动势越来越小(D ) AB 棒中的感应电动势保持不变8 、如图6所示,线圈P 通入强电流,线圈 Q 水平放置,从靠近线圈 P 的附近竖直向 F 落,经过位置I 、n 、川,下落过程中感应电流的方向自上向下看( )——ip — zzzni(A)始终是逆时针方向 (B) 始终是顺时针方向(C)先顺时针后逆时针方向(D)先逆时针后顺时针方向9、如图7所示,光滑的水平桌面上放着两个完全相同的金属环a 和b ,当一条形永磁线ab 、 (B )相互靠近 (D )先靠近后远离图5铁的N极竖直向下迅速靠近两环时,则:(A)a , b两环均静止不动;(C)a, b两环互相远离;(B)a , b两环互相靠近;(D)a , b两环均向上跳起.图810 、如图8所示,导体ab 、cd 垂直放在水平放置的平行导轨上,匀强磁场方向竖直 向上穿过导轨所在平面,导体与导轨间动摩擦因数为□•如果导体 ab 向左匀速运动时,则导体cd :(A)可能向左运动;(B) —定向左运动; (C) 一定向右运动;(D)不可能静止.11 、如图9所示,粗细均匀的电阻为 r 的金属圆环,放在图示的匀强磁场中,磁感强 度为B ,圆环直径为I ,另一长为I ,电阻为r/2的金属棒ab 放在圆环上,接触电阻不计。
当ab 棒以v o 向左运动到图示虚线位置时,金属棒两端电势差为( )1 1 (A) Blv o (B)—BIV o (C) —BIV o2312、如图10所示,金属棒MN ,在竖直放置的两根平行导轨上无摩擦地下滑,导轨间串联一个电阻,磁感强度垂直于导轨平面, 金属棒和导轨的电阻不计, 设MN 下落过程中, 电阻R 上消耗的量大功率为 P ,要使R 消耗的电功率增大到 4P ,可采取的方法是:(A) 使MN 的质量增大到原来的 2倍; (B) 使磁感强度B 增大到原来的2倍;(C) 使MN 和导轨间距同时增大到原来的 2倍; (D) 使电阻R 的阻值减到原来的一半.13、闭合线框abcd ,自某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场, 当它经过如图11)(B)经过n 时,a T c T a (D)经过川时,a T b T c T d T a图11图1214、如图12所示,把金属环匀速拉出磁场,下面正确的是: (A) 向左拉出和向右拉出所产生的感应电流方向相反;(B) 不管向什么方向拉出,只要产生感应电流时,方向都是顺时针;(C) 向右匀速拉出时,感应电流大小不变;(D) 要将金属环匀速拉出,拉力大小要改变15 、如图13 (甲)中,A 是一边长为I 的正方形导线框,电阻为 R 。
今维持以恒定的 速度v 沿x 轴运动,穿过如图所示的匀强磁场的有界区域。
若沿x 轴的方向为力的正方向,(A)经过I 时, a T d T C T b T a (C)经过n 时,无感应电流a \ 1 ZLd --T乂 *u □- 1 J …2(D)-Blv o3XrAXX L 1X1,RXJn1xXX 1图 10图9 所示的三个位置时,感应电流的方向是(框在图示位置的时刻作为计时起点,则磁场对线框的作用力F随时间t的变化图线为图13(乙)中的(二、填空题16 、如图14所示,用细线围成一个有缺口的双环形闭合回路,环所在空间有一个垂直纸面向里的匀强磁场,在磁感强度B减小的过程中,环中是否有感应电流?如有则其方向在外环中是,内环中是。
17 、图15中abed为一边长为|,具有质量的刚性导线框,位于水平面内,be边中串接有电阻R,导线的电阻不计。
虚线表示一匀强磁场区域的边界,它与线框的ab边平行,磁场区域的宽度为21,磁感强度为B ,方向竖直向下。
线框在一垂直于 a b边的水平恒定拉力作用下,沿光滑水平面运动,直到通过磁场区域。
已知ab边刚进入磁场时,线框便变为匀速运动,此时通过电阻R的电流的大小为i0,试在图16中的i-x坐标上定性画出:从导线框刚进入磁场到完全离开磁场的过程中, 边的位置坐标x变化的曲线。
IX X I拉出速率是2 v ,其它条件不变,则前后两次拉力大小之比是 __________ ,线框产生的热量之比是____ ,通过导线截面的电量之比是______ 。
流过电阻R的电流i的大小随a b图1518 、把一线框从一匀强磁场中拉出,如图17所示。
第一次拉出的速率是v,第二次时竝尸mF 甲图131—►图1619 、如图向每前进1m , B均匀减小1 T ,边长0.1 m的正方形铝框总电阻为下以v = 4m / s的速度沿x方向做匀速直线运动,在位置的 B = 5T,则在图示位置处铝框中的感应电流___ W。
20 、如图19中甲图为一台内阻及损耗均不计的直流电机,定子的磁场恒定,电机转子线圈与一电阻R连接,电机转子的轴上绕有足够长的轻绳,绳下端悬挂一质量为m的物体,当重物以速率V1匀速下落时,电路中的电流强度匸________ 。
若将一电动势为,内阻不计的电源接入该电路内如图乙,将该电机作为电动机使用,当原重物匀速上升时,其回路内电流大小不变,其上升速率V2= 。
图1921 、如图20,平行金属导轨的电阻不计,阻值为R,整个装置放在磁感强度为通过R的电流强度为________________________ 。
22 、图21中,1和n是一对异名磁极,ab为放在其间的金属棒。
ab和cd用导线连成一个闭合回路。
当ab棒向左运动时,cd导线受到向下的磁场力。
由此可知I是极, n是极,a、b、c、d四点的电势由高到低依次排列的顺序是_____________________(1)将图中所缺导线补接完整。
x方0.25 Q,在外力作用铝框平面跟磁场方向垂直,图中ab所I = ____ A , 1 s后外力的功率P =图20cd的电阻均为R,长为I,另外的电阻B的匀强磁场中,当ab、cd以速率v向右运动时,X刁TT1X T4X X XX K J23 、如图22所示,匀强磁场的磁感强度为0.2T, 的导线ab以10m/s的速度向右匀速运动,导线电阻不计,电流强度为24 、如图23所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。
A ;磁场对导线ab的作用力的大小为图22方向垂直于纸面向内,一长为0.5mR=1 Q,那么,通过导线ab的—N,方向______ 。
ab、O三、计算题25 、如图24所示,abed 是水平放置的矩形闭合金属框, 00'是金属导体,可以沿着 框边ad 、be 无摩擦地平移滑动,整个框放在竖直向下的匀强磁场中。
设磁感强度为 B 。
00' 长为L (m ),电阻为R (Q) , ab 、ed 的电阻都为2R (Q) , ad 、be 的电阻不计。
当 00' 向右以速度为v (m/s )匀速滑动时,求金属棒产生的感生电动势 ,金属棒两端的电压 U ,B ,质量为m ,电阻为r 的导体MN ,垂直导轨放在导轨上,如图 25所示。
由静止释放导体 MN ,求: (1) MN 可达的最大速度V m ;(2) MN 速度v=vm/3时的加速度a ; (3) 回路产生的最大电功率 P m27 、一个质量 m=0.016kg ,长 L=0.5m ,宽 d=0.1m ,电阻 R=0.1 Q 的矩形线圈,从 h i =5m 高处由静止开始自由下落,进入一个匀强磁场,当线圈的下边刚进入磁场时,由于磁场力那么合上电键后,R 的电阻,(2 )如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下, 将原线圈迅速插入副线圈时,电流计指针 __________ ;图23原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向左移动时,电流计指针其他电阻不计。
整个装置处在方向竖直向上的匀强磁场中,磁感强度为26所示,已知线圈ab边通过磁场区域所用的时的作用,线圈刚好作匀速直线运动,如图间t=0.15s。
g=10m/s2,求:(1)磁场的磁感强度B;(2)磁场区域的高度h2。
28 、如图27所示,水平放置的两条平行金属导轨MN和PQ上,放有两条金属滑杆ab和cd。
两滑杆的质量都是m,电阻均为R。
磁感强度为B的匀强磁场垂直轨道平面向上,导轨电阻不计。
现在ab杆上施以水平恒力F,设两导轨足够长。