高二物理电磁感应习题含答案

高二物理电磁感应习题含
答案
Prepared on 22 November 2020
电磁感应练习
一、单项选择题：（每题3分，共计18分）
1、下列说法中正确的有：
（）
A、只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生
B、穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生
C、线框不闭合时，若穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中没有感应电流和感应电动势
D、线框不闭合时，若穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中没有感应电流，但有感应电动势
2、根据楞次定律可知感应电流的磁场一定是：
（）
A、阻碍引起感应电流的磁通量；
B、与引起感应电流的磁场反向；
C、阻碍引起感应电流的磁通量的变化；
D、与引起感应电流的磁场方向相同。

3、穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加2Wb,则
（）
A.线圈中感应电动势每秒增加2V
B.线圈中感应电动势每秒减少2V
C.线圈中感应电动势始终为一个确定值，但由于线圈有电阻，电动势小于2V
D.线圈中感应电动势始终为2V
4、在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正
方向如图1所示，当磁场的磁感应强度B 随时间
如图2变化时，图3中正确表示线圈中感应电动势E 变化的是 （ ） A ． B ． C ． D ．
5、如图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd 构成回路，导线所在区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线abcd 所围区域内磁场的磁感强度按下列哪一图线所表示的方式随时间变化时，导体圆环将受到向上的磁场作用力
（ ）
6.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行，现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移动过程中线框的一边a 、b 两点间电势差绝对值最大的是 （ ）
二、多项选择题：（每题4分，共计16分）
7、如图所示，导线AB 可在平行导轨MN 上滑动，接触良好，轨道电阻不计
电流计中有如图所示方向感应电流通过时，AB 的运动情况是：（ ）
A 、向右加速运动；
B 、向右减速运动；
12345 t /s E 2E 0 E 0 O -E 0 -2E 0 12345 t /s E 2E 0 E 0 O -E 0
-2E 0 E 0 E 12345 t /s 2E 0 O -E 0 -2E 0 E 0 E 12345 t /s 2E 0 O
-E 0 -2E 0
I
B
B
t /s
O
12345
图2
C 、向右匀速运动；
D 、向左减速运动。

8、线圈所围的面积为，线圈电阻为1 ．规定线圈中感应电流I 的正方向从上往下看是顺时针方向，如图（1）所示．磁场的磁感应强度B 随时间t 的变化规律如图（2）所示．则以下说法正确的是 Ａ．在时间0～5s 内，I 的最大值为
Ｂ．在第4s 时刻，I 的方向为逆时针
Ｃ．前2 s 内，通过线圈某截面的总电量为 Ｄ．第3s 内，线圈的发热功率最大
9、边长为L 的正方形金属框在水平恒力F 作用下运动，穿过方向如图的有界匀强磁场区域．磁场区域的宽度为d （d >L ）。

已知ab 边进入磁场时，
线框的加速度恰好为零．则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较，有 （ ） A ．产生的感应电流方向相反 B ．所受的安培力方向相同
C ．进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间
D ．进入磁场过程和穿出磁场过程中通过导体内某一截面的电量相等
10、如图所示，闭合小金属环从高h 处的光滑曲面上端无初速度滚下，又沿曲面的另一侧上升，则下列说法正确的是 （ ）
A 、若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h
B 、若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h
C 、若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h
D 、若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h 三、填空题：（每空2分，图3分，共计25分）
11、把一线框从一匀强磁场中拉出，如图所示。

第一次拉出的速率是 v ，第二次拉出速率是 2 v ，其它条件不变，则前后两
B/T
O
图（2）
2
3 4 5 1
1
.0B
图（1）
I d
B
b
F L a
次拉力大小之比是 ，拉力功率之比是 ，线框产生的热量之比是
，通过导线截面的电量之比是。

12、如图所示，Ⅰ和Ⅱ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，Ⅱ是____极，a 、b 、c 、d 四点的电势由高到低依次排列的顺序是____
13、（1）下图是做探究电磁感应的产生条件实验的器材及
示意图。

①在图中用实线代替导线把它们连成实验电路。

②由哪些操作可以使电流表的指针发生偏转 Ⅰ________________________________________ Ⅱ________________________________________
③假设在开关闭合的瞬间，灵敏电流计的指针向左偏转，则当螺线管A 向上拔出的过程中，灵敏电流计的指针向_______偏转。

（“左”、“右” ） 四、计算题（第14题9分，第15题14分，第16题18分，共41分）
14、在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n = 1500匝，横截面积S = 20cm 2。

螺线管导线电阻r = Ω，R 1 = Ω，R 2 = Ω，C =30μF 。

在
一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B
按如图乙所示的规律变化。

求：
（1）求螺线管中产生的感应电动势； （2）闭合S ，电路中的电流稳定后，求电阻R 1的电功率；
E
G
A
B
K 2 图甲
R 1
C
S
B
图乙
t/B /T
O
（3）S 断开后，求流经R 2
的电量。

15、如图所示，足够长的光滑平行金属导轨cd 和ef ，水平放置且相距L ，在其左端各固定一个半径为r 的四分之三金属光滑圆环，两圆环面平行且竖直。

在水平导轨和圆环上各有一根与导轨垂直的金属杆，两金属杆与水平导轨、金属圆环形成闭合回路，两金属杆质量均为m ，电阻均为R ，其余电阻不计。

整个装置放在磁感应强度大小为B 、方向竖直向上的匀强磁场中。

当用水平向右的恒力F=3 mg 拉细杆a ，达到匀速运动时，杆b 恰好静止在圆环上某处，试求： （1）杆a 做匀速运动时，回路中的感应电流； （2）杆a 做匀速运动时的速度；
（3）杆b 静止的位置距圆环最低点的高度。

16、如图所示，两根完全相同的“V ”字形导轨OPQ 与导轨都在竖直平面内且正对、平行放置，其间距为L ，电阻不计。

两条导轨足够长，所形成的两个斜面与水平面的夹角都是α．两个金属棒ab 和b a ''的质量都是m ，电阻都是R ，与导轨垂直放置且接触良好．空间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B ．
(1)如果两条导轨皆光滑，让b a ''固定不动，将ab 释放，则ab 达到的最大速度是多少
(2)如果将ab 与b a ''同时释放，它们所能达到的最大速度分别是多少
电磁感应练习(一)答案
一、 单项选择：
二、 多项选择：
三、填空题：
11、1：2 1：4 1：2 1：1 12、N S a ＝c ＞d ＝b
13、①(连错一条线则得0分
② Ⅰ.将开关闭合(或者断开)； Ⅱ.将螺线管A 插入(或拔出)螺线管B ③ 右 三、 计算题：
14、解：(1)根据法拉第电磁感应定律t
B S n t
Φn E ∆∆⋅=∆∆=
求出 E = （2）根据全电路欧姆定律 A 12.021=++=r
R R E
I
根据 12R I P =
求出 P = ×10-2W
（3）S 断开后，流经R 2的电量即为S 闭合时C 板上所带的电量Q
电容器两端的电压 U = IR 2＝ 流经R 2的电量 Q = CU = ×10-5C
15、⑴匀速时，拉力与安培力平衡，F =BIL 得：I =
⑵金属棒a 切割磁感线，产生的电动势E =BLv
回路电流2E I R =
联立得：v =
⑶平衡时，棒和圆心的连线与竖直方向的夹角为θ，
tan F
mg
θ=
=得：θ=60° 16、解：(1) ab 运动后切割磁感线，产生感应电流，而后受到安培力，当受力平衡时，加速度为0，速度达到最大，受力情况如图所示．则： mgsinα=F 安cos α 又F 安＝BIL I ＝E 感/2R E 感＝BLv m cos α 联立上式解得α
α
2
22m cos sin 2L B mgR v =
(2)若将ab 、b a ''同时释放，因两边情况相同，所以达到的最大速度大小相等，这时ab 、b a ''都产生感应电动势而且是串联． ∴mg sin α＝F 安‘cos α F 安‘＝B I 'L
∴α
α
222m
cos sin L B mgR v ='。