电磁感应训练3

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高中物理必修3电磁感应现象与应用实验探究题专题训练

高中物理必修3电磁感应现象与应用实验探究题专题训练姓名：__________ 班级：__________考号：__________一、实验,探究题（共6题）1、下图为研究电磁感应现象的实验装置，部分导线已连接．（1）用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好_______．（2）在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后可能出现的情况有：将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将____（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向右拉时，灵敏电流计指针将____（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）；断开电键时，灵敏电流计指针将____（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）．2、演示地磁场存在的实验装置由环形线圈，微电流传感器，DIS等组成如图所示首先将线圈竖直放置，以竖直方向为轴转动，屏幕上的电流指针______ 填：“有”或“无”偏转；然后仍将线圈竖直放置，使其平面与东西向平行，并从东向西移动，电流指针______ 填：“有”或“无”偏转；最后将线圈水平放置，使其从东向西移动，电流指针______ 填：“有”或“无”偏转．3、如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置．（1）将图中所缺导线补接完整_______________．（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，那么合上电键后，将原线圈迅速插入副线圈时，电流计指针_______（填“右偏”、“左偏”或“不偏转”）；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_______（填“右偏”、“左偏”或“不偏转”）．4、在“探究电磁感应的产生条件”实验中，实验连线后如图1所示，感应线圈组的内外线圈的绕线方向如图2粗线所示．（1）接通电源，闭合开关，G表指针会有大的偏转，几秒后G表指针停在中间不动．将滑动变阻器的触头迅速向右滑动时，G表指针____（“不动”、“右偏”、“左偏”、“不停振动”）；迅速抽出铁芯时，G表指针____（“不动”、“右偏”、“左偏”、“不停振动”）．（2）断开开关和电源，将铁芯重新插入内线圈中，把直流输出改为交流输出，其他均不变．接通电源，闭合开关，G表指针____（“不动”、“右偏”、“左偏”、“不停振动”）．（3）仅用一根导线，如何判断G表内部线圈是否断了？________5、在图甲中，不通电时电流表指针停在正中央，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏．现在按图乙连接方式将电流表与螺线管B连成一个闭合回路，将螺线管A与电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合回路.(1)将S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，电流表的指针将______（填“向左”“向右”或“不发生”）偏转；(2)螺线管A放在B中不动，电流表的指针将______（填“向左”“向右”或“不发生”）偏转；(3)螺线管A放在B中不动，滑动变阻器的滑片向右滑动，电流表的指针将_________（填“向左”“向右”或“不发生”）偏转；(4)螺线管A放在B中不动，突然切断开关S时，电流表的指针将_______（填“向左”“向右”或“不发生”）偏转．6、某研究小组同学做下面两个实验：(1)甲同学在“研究电磁感应现象”的实验中，首先要按图甲接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系；然后按图乙将电流表与线圈B连成一个闭合回路，将线圈A、电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合电路，在图甲中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏，不通电时电流表指针停在正中央．在图乙中：S闭合后，将螺线管A插入螺线管B 的过程中，电流表的指针________（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”);线圈A放在B中不动时，指针将________（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”)；线圈A放在B中不动，突然断开开关S，电流表指针将________（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”)．(2)乙同学为了研究光敏电阻在室内正常光照射和室外强光照射时电阻的大小关系，用图丙所示电路进行实验，得出两种U-I图线如图丁所示．根据U-I图线可知正常光照射时光敏电阻阻值为________Ω，强光源照射时电阻为________Ω；若实验中所用电压表的内阻约为，毫安表的内阻约为；考虑到电表内阻对实验结果的影响，此实验中____（填“正常光照射时”或“强光照射时”）测得的电阻误差较大．若测量这种光照下的电阻，则需将实物图中毫安表的连接方式采用________（填“内接”或“外接”)法进行实验，实验结果较为准确．============参考答案============一、实验,探究题1、（1）见解析（2）向右偏向左偏向左偏【详解】（1）将电源、电键、变阻器、原线圈串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，再将电流计与副线圈串联成另一个回路，电路图如图所示．在闭合电键时，穿过线圈的磁通量增大，灵敏电流计的指针向右偏转；将原线圈迅速插入副线圈时，穿过线圈的磁通量增加，灵敏电流计指针将向右偏．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向右拉时，线圈中的电流减小，穿过线圈的磁通量减小，灵敏电流计指针将向左偏．断开电键时，线圈中的电流减小，穿过线圈的磁通量减小，灵敏电流计指针将左偏.2、有无无【解析】判断有无感应电流的关键是判断磁通量是否发生变化．地磁场在北半球两个分量，水平分量南向北，竖直分量向下．线圈以竖直为轴转动，磁通量变化．东西移动，磁感应强度不变，与线圈平面夹角不变．磁通量不变．无感应电流．水平也是如此【考点定位】地磁场的分布．感应电流产生的条件3、见解析向右偏转向左偏转【分析】(1)注意该实验中有两个回路，一是电源、电键、变阻器、小螺线管串联成的回路，二是电流计与大螺线管串联成的回路，据此可正确解答；(2)磁场方向不变，磁通量的变化不变时电流方向不变，电流表指针偏转方向相同，磁通量的变化相反时，电流表指针方向相反．【详解】(1)将电源、电键、变阻器、小螺线管串联成一个回路，再将电流计与大螺线管串联成另一个回路，电路图如图所示；(2)闭合开关，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流表的指针向右偏；当将原线圈迅速插入副线圈时，则线圈的磁通量也是从无到有，则说明线圈磁通量从无到有即变大，导致电流计指针向右偏一下；线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电路中电流变小，导致线圈磁通量变小，则电流计指针向左偏转一下．【点睛】本题考查研究电磁感应现象及验证楞次定律的实验，对于该实验注意两个回路的不同．知道磁场方向或磁通量变化情况相反时，感应电流反向是判断电流表指针偏转方向的关键．4、左偏右偏不停振动短接G表前后各摇动G表一次，比较指针偏转，有明显变化，则线圈断了；没有明显偏转则未断．【详解】（1）将滑动变阻器的触头迅速向右滑动时，电阻减小，回路电流变大，根据线圈中导线的绕向可知磁通量向下增加，根据楞次定律可知，A线圈中产生的感应电流使G表指针左偏；迅速抽出铁芯时，磁通量减小，产生的感应电流方向与上述方向相反，则G表指针右偏．（2）断开开关和电源，将铁芯重新插入内线圈中，把直流输出改为交流输出，其他均不变．接通电源，闭合开关，由于穿过线圈的磁通量大小方向都不断变化，在线圈A中产生的感应电流大小方向不断变化，则G表指针不停振动．（3）根据阻尼原理，短接G表，前后各摇动G表一次，比较指针偏转，有明显变化，则线圈断了；没有明显偏转则未断．5、向左不发生向右向右【分析】由安培定则判断出判断出线圈A产生的磁场方向，然后判断出穿过线圈B的磁通量如何变化，最后由楞次定律判断出感应电流的方向，确定电流表指针的偏转方向.【详解】(1)甲电路测出电流表是正进负出向左偏.将S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，穿过B的磁场向下，磁通量变大，由楞次定律可知，感应电流从电流表正接线柱流入，则电流表的指针将左偏转；(2)螺线管A放在B中不动，穿过B的磁通量不变，不产生感应电流，电流表的指针将不发生偏转；(3)螺线管A放在B中不动，穿过B的磁场向下，将滑动变阻器的滑动触片向右滑动时，A线圈的电流减小，穿过B的磁通量变小，由楞次定律可知感应电流从电流表负接线柱流入，则电流表的指针将右偏转；(4)螺线管A放在B中不动，穿过B的磁场向下，突然切断开关S时，穿过B的磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流从电流表负接线柱流入，则电流表的指针将向右偏转．【点睛】熟练掌握并灵活应用安培定则及楞次定律即可正确解题.6、 (1)向左偏不偏转向右偏（2）3000 200 强光照射时外接【解析】（1）由图甲知电流从左接线柱流入电流表时，其指针向左偏转．S闭合后，将A插入B中，磁通量增大，由楞次定律和安培定则可判断B中电流方向向下，从左接线柱流入，故电流表指针向左偏转；A放在B中不动，磁通量不变，不产生感应电流，指针不偏转；断开开关，穿过B的磁通量减小，电流表指针向右偏转．（2）根据R=U/I且在U-I图象中斜率等于电阻阻值可得，正常光照射时R a =Ka=；强光照射时Rb=Kb=；由实物图可知，本实验采用电流表内接法；由（1）中所求可知，强光照射时电阻较小，与电流表内接接近，因此强光照射时误差较大；强光照射时，光敏电阻阻值为200Ω，根据；可得：，说明此时该电阻为小电阻，电流表的分压作用引起的误差大，应采用外接法；点睛：本题考查电路接法以及误差分析的方法，要注意明确电流表内外接法的正确选择，按照大电阻应采用内接法，小电阻采用外接法的方式进行选择．。

法拉第电磁感应3

实验探究三
有感应电流，有电动势存在。有感应电流，有电动势存在。演示实验并播放动画画出等效电路图
试从本质上比较甲、乙两从本质上比较甲、比较甲电路的异同甲乙
相同点：两电路都是闭合的，相同点：两电路都是闭合的，有电流不同点：甲中有电池（电源）不同点：甲中有电池（电源）乙中有螺线管相当于电源）（相当于电源）
∆Φ E= = BLv ∆t
切割方向与磁场方向成θ角时：（ 2 ）切割方向与磁场方向成 θ 角时：如图所示，分解为垂直B和平行图所示，将v分解为垂直和平行的两分解为垂直和平行B的两个分量，其中：个分量，其中： v⊥ = vsin θ 对切割有贡献．
v// = vcosθ 对切割无贡献．
（2） ∆Φ/∆t 是指在时间∆t 内磁通量变 ∆t 化快慢的平均值； ∆t→0，∆Φ/∆t表示在某瞬时磁通量变化的快慢， 2．法拉第电磁感应定律：电路中感应法拉第电磁感应定律：法拉第电磁感应定律电动势的大小，电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比．通量的变化率成正比．
∆φ E= ∆t
∆φ q = I ⋅ ∆t = R
E ∆φ I= = R ∆t ⋅ R
∆φ = S∆B = 0.001Wb
∆φ ∴q = = 0.01C R
例与练 • 5、单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，若线单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示正弦图象一部分），），则（正弦图象一部分），则（） • A.线圈中0时刻感应电动势为0 A.线圈中时刻感应电动势为0 线圈中0 • B.线圈中0时刻感应电动势最大 B.线圈中线圈中0 • C.线圈中D时刻感应电动势为0 C.线圈中时刻感应电动势为0 线圈中D • D.线圈中A时刻感应电动势大于B时刻感应电动 D.线圈中时刻感应电动势大于B 线圈中A 势

高中物理《电磁感应》练习题(带答案)人教版选修三

《电磁感应》练习题班级_______姓名________一选择题1．在赤道平面上空沿东西方向水平放置一根直导线，如果让它保持水平位置自由下落，那么导线两端的电势差〔A 〕为零〔B 〕不为零〔C 〕恒定不变〔D 〕以上说法均不对2．恒定的匀强磁场中有一圆形的闭合导体线圈，线圈平面垂直于磁场方向，要使线圈中能产生感应电流，线圈在磁场中应做〔A 〕线圈沿自身所在的平面做匀速运动〔B 〕线圈沿自身所在的平面做匀加速运动〔C 〕线圈绕任意一条直径转动〔D 〕线圈沿磁场方向平动3．如下列图，矩形线圈从匀强磁场中，第一次以速度v 匀速拉出，第二次以速度2v 匀速拉出，如此第一、二次相比拟： (A):外力做功之比为1:1 ( B):拉力的功率之比为1:2(C): 线框产生的热量之比是1:2 (D):通过导线截面的电量之比是1:14．关于感应电流正确的表述是〔〕A 、只要闭和电路内有磁通量，如此该电路中就一定有感应电流B 、如果线圈不闭和即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈也无感应电流C 、只要闭和电路中的一局部导体做切割磁感线运动，电路中就有感应电流D 、只要闭和电路中的磁通量发生变化，电路中就一定有感应电流5．下面说法正确的答案是〔〕A 、线圈中的磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势就越大B 、线圈中的磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势就越大C 、线圈中的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势就越大D 、线圈放在磁场越强的地方，线圈中产生的感应电动势就越大6．如下列图，边长为h 的矩形线框从初始位置由静止开始下落，进入一水平的匀强磁场，且磁场方向与线框平面垂直。

H>h ，线框刚进入磁场时恰好是匀速下落，如此当线框出磁场时将做〔〕A 、向下匀速运动B 、向下减速运动C 、向下加速运动D 、向上运动7．如下列图，理想变压器左线圈与导轨相连接，导体棒ab 可在导轨上滑动，磁场方向垂h H ××××××××××××直纸面向里，以下说法正确的答案是：A ．ab 棒匀速向右滑，c 、d 两点中c 点电势高B ．ab 棒匀加速右滑，c 、d 两点中d 点电势高C ．ab 棒匀减速右滑，c 、d 两点中d 点电势高D ．ab 棒匀加速左滑，c 、d 两点中c 点电势高8．如下列图，a 、b 圆形导线环处于同一平面，当a 环上的电键S 闭合的瞬时，b 环中的感应电流方向与b 环受到的安培力方向：( )A: 顺时针，沿半径向外 B: 顺时针，沿半径向里 C: 逆时针，垂直纸面向外 D: 逆时针，垂直纸面向里9．如下列图，有一闭合线圈放在匀强磁场中，线圈轴线和磁场方向成300角，磁场磁感应强度随时间均匀变化.假设所用导线规格不变，用下述方法中哪一种可使线圈中感应电流增加一倍？〔〕A ．线圈匝数增加一倍B ．线圈面积增加一倍C ．线圈半径增加一倍D ．改变线圈的轴线方向10．如下列图，水平放置的两平行导轨左侧连接电阻，其它电阻不计.导体MN 放在导轨上，在水平恒力F 的作用下，沿导轨向右运动，并将穿过方向竖直向下的有界匀强磁场，磁场边界PQ 与MN 平行，从MN 进入磁场开始计时，通过MN 的感应电流i 随时间t 的变化可能是如下图中的〔〕11．两只构造完全一样的电流表连接如图，现在用外力把左边的指针向右拨动一下，问左边指针在右拨过程中，右边的指针将发生什么情况？〔〕A ．不动B ．向右摆C ．向左摆D ．无法确定12．如下列图，置于水平面的平行金属导轨不光滑，导轨一端连接电阻R ，其它电阻不计，垂直于导轨平面有一匀强磁场，磁感应强度为B ，当一质量为m的金属棒ab 在水平恒力F 作用下由静止向右滑动时〔〕A ．外力F 对ab 棒做的功等于电路中产生的电能B ．只有在棒ab 做匀速运动时，外力FC ．无论棒ab 做何种运动，它抑制安培力做的功一定等于电路中产生的电能D ．棒ab 匀速运动的速度越大，机械能转化为电能的效率越高 13．如下列图，质量为m ，高度为h 的矩形导体线框在竖直面内由静止开始自由下落.它的上下两边始终保持水平，途中恰好匀速通过一个有理想边界的匀强磁场区域，如此线框在此过程中产生的热量为〔〕 A．mgh B ．2mghb ＡＢ t D t C R R hC．大于mgh，小于2mghD．大于2mgh14．如下列图，闭合电路中一定长度的螺线管可自由伸缩，通电时灯泡有一定亮度，假设将一软铁棒从螺线管一端迅速插入螺线管内，如此在插入过程中〔A〕灯泡变亮，螺线管缩短〔B〕灯泡变暗，螺线管缩短〔C〕灯泡变亮，螺线管伸长〔D〕灯泡变暗，螺线管伸长15．如下列图，电源是两节普通1号干电池串联组成，D是额定电压为2.5V的手电筒用的小灯泡，L是电阻约为1Ω左右自感线系数很大的线圈，闭合开关K，看到的现象是〔A〕灯D过一会儿逐渐变亮〔B〕灯D立即发光，且亮度不变〔C〕灯D开始正常发光，然后变得较暗〔D〕灯D开始发很强的光，然后变为正常发光16．如下列图，虚线框abcd内为一矩形匀强磁场区域，ab=2bc，磁场方向垂直于纸面；实线框a′b′c′d′是一正方形导线框，a′b′边与ab边平行。

选修3-2第9章电磁感应强化训练3

电磁感应强化训练3图9－3－131. (2012·渭南市象山中学月考)如图9－3－13所示, 在0≤x ≤2L 的区域内存在着匀强磁场, 磁场的方向垂直于xOy 平面(纸面)向里, 具有一定电阻的矩形线框abcd 位于xOy 平面内, 线框的bc 边与x 轴重合, bc 边的长度为L .令线框从t ＝0时刻由静止开始沿x 轴正方向做匀加速运动, 则线框中的感应电流i (取顺时针方向的电流为正)随时间t 的函数图像大致是下图中的( )图9－3－14解析: 选C.由题意, 线框中的感应电流i ＝E R ＝BL ab v R ＝BL ab a Rt , 易知感应电流与时间成正比, 且由楞次定律知感应电流的方向沿逆时针方向, 故A 、D 错; 当线框运动L 时, 所用时间t 0＝ 2L a, 由于线框做匀加速运动, 因此当线框运动到2L 时, 所用时间小于2t 0, 此时线框离开磁场速度不为零, 故线框中感应电流不为零, 故B 错C 正确.图9－3－152. 如图9－3－15所示, 间距为L 的光滑平行金属导轨弯成“∠”形, 底部导轨面水平, 倾斜部分与水平面成θ角, 导轨与固定电阻相连, 整个装置处于竖直向上的大小为B 的匀强磁场中. 导体棒ab 和cd 均垂直于导轨放置, 且与导轨间接触良好, 两导体棒的电阻皆与阻值为R 的固定电阻相等, 其余部分电阻不计. 当导体棒cd 沿底部导轨向右以速度v 匀速滑动时, 导体棒ab 恰好在倾斜导轨上处于静止状态, 导体棒ab 的重力为mg , 则( )A. 导体棒cd 两端电压为BL vB. t 时间内通过导体棒cd 横截面的电荷量为2BL v t 3RC. cd 棒克服安培力做功的功率为B 2L 2v 2RD. 导体棒ab 所受安培力为mg sin θ解析: 选 B.导体棒cd 匀速运动, 产生的电动势E ＝BL v , 由串联电路电压关系U cd ＝R 并R 并＋RE ＝13BL v , 则A 错. R 总＝R 并＋R ＝32R , I ＝BL v R 总, Q ＝It , 则: Q ＝2BL v t 3R , 则B 正确. cd 棒克服安培力做功的功率P cd ＝BIL ·v ＝2B 2L 2v 23R, 则C 错. 对棒ab : mg sin θ＝F 安·cos θ得F 安＝mg tan θ, 则D 项错.图9－3－163. (2012·六安模拟)如图9－3－16所示, 有两根和水平方向成α角的光滑平行的不计电阻的金属轨道, 上端接有可变电阻R , 下端足够长, 空间有垂直于轨道平面的匀强磁场, 磁感应强度为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, 金属杆的速度会趋近于一个最大速度v m , 则( )A. 如果B 增大, v m 将变大B. 如果α变大, v m 将变大C. 如果R 变大, v m 将变小D. 如果m 变小, v m 将变大解析: 选 B.以金属杆为研究对象, 受力如图所示. 根据牛顿第二定律得mg sin α－F 安＝ma ,其中F 安＝B 2L 2v R. 当a →0时, v →v m ,解得v m ＝mgR sin αB 2L 2, 结合此式分析即得B 选项正确.4. (2012·温州模拟)如图9－3－17所示电路, 两根光滑金属导轨, 平行放置在倾角为θ的斜面上, 导轨下端接有电阻R , 导轨电阻不计, 斜面处在竖直向上的匀强磁场中, 电阻可略去不计的金属棒ab 质量为m , 受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F 的作用, 金属棒沿导轨匀速下滑, 则它在下滑高度h 的过程中, 以下说法正确的是( )图9－3－17A. 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. 金属棒克服恒力F 做的功等于电阻R 上产生的焦耳热解析: 选AC.根据动能定理, 合力做的功等于动能的增量, 故A 对; 重力做的功等于重力势能的减少, 重力做的功等于克服F 所做的功与产生的电能之和, 而克服安培力做的功等于电阻R 上产生的焦耳热, 所以B 、D 错, C 对.5. (2011·高考浙江理综卷)如图9－3－18甲所示, 在水平面上固定有长为L ＝2 m 、宽为d ＝1 m 的金属“U”型导轨, 在“U”型导轨右侧l ＝0.5 m 范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场, 且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示. 在t ＝0时刻, 质量为m ＝0.1 kg 的导体棒以v 0＝1 m/s 的初速度从导轨的左端开始向右运动, 导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ＝0.1, 导轨与导体棒单位长度的电阻均为λ＝0.1 Ω/m, 不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响(取g ＝10 m/s 2).图9－3－18(1)通过计算分析4 s 内导体棒的运动情况;(2)计算4 s 内回路中电流的大小, 并判断电流方向;(3)计算4 s 内回路产生的焦耳热.解析: (1)导体棒先在无磁场区域做匀减速运动, 有－μmg ＝ma , v t ＝v 0＋at , s ＝v 0t ＋12at 2 导体棒速度减为零时, v t ＝0.代入数据解得: t ＝1 s, s ＝0.5 m, 导体棒没有进入磁场区域.导体棒在1 s 末已停止运动, 以后一直保持静止, 离左端位置仍为s ＝0.5 m.(2)前2 s 磁通量不变, 回路电动势和电流分别为E ＝0, I ＝0后2 s 回路产生的电动势为E ＝ΔΦΔt ＝ld ΔB Δt＝0.1 V 回路的总长度为5 m, 因此回路的总电阻为R ＝5λ＝0.5 Ω电流为I ＝E R＝0.2 A 根据楞次定律, 在回路中的电流方向是顺时针方向.(3)前2 s 电流为零, 后2 s 有恒定电流, 焦耳热为Q ＝I 2Rt ＝0.04 J.答案: (1)前1 s 导体棒做匀减速直线运动, t ＝1～4 s 内一直保持静止 (2)0.2 A, 顺时针方向 (3)0.04 J一、选择题图9－3－191. 如图9－3－19所示, 两个互连的金属圆环, 小金属环的电阻是大金属环电阻的二分之一, 磁场垂直穿过小金属环所在区域, 当磁感应强度随时间均匀变化时, 在小环内产生的感应电动势为E , 则a 、b 两点间的电势差为( )A.12EB.13E C.23E D. E 解析: 选C.a 、b 间的电势差等于路端电压, 大环电阻占电路总电阻的23, 故U ab ＝23E , C 正确. 2. (2012·深圳检测)如图9－3－20所示, 水平图9－3－20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 变化规律的图像是( )图9－3－21解析: 选 B.由F 安＝BIL , I ＝BL v R , F －F 安＝ma , v ＝at 四式联立, 得F ＝B 2L 2a Rt ＋ma , 故选项B 正确.图9－3－223. (2012·合肥模拟)如图9－3－22所示, 在一匀强磁场中有一U 形导体框bacd , 线框处于水平面内, 磁场与线框平面垂直, R 为一电阻, ef 为垂直于ab 的一根导体杆, 它可以在ab 、cd 上无摩擦地滑动, 杆ef 及线框中导体的电阻都可不计. 开始时, 给ef 一个向右的初速度, 则( )A. ef 将减速向右运动, 但不是匀减速B. ef 将匀速向右运动C. ef 将加速向右运动D. ef 将做往复运动解析: 选A.杆ef 向右运动, 所受安培力F ＝IlB ＝Bl Bl v R ＝B 2l 2v R, 方向向左, 故杆ef 做减速运动; v 减小, F 减小, 杆做加速度逐渐减小的减速运动, A 正确.图9－3－234. (2010·高考四川理综卷)如图9－3－23所示, 电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上, 两相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置, 且与导轨接触良好, 匀强磁场垂直穿过导轨平面. 现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点, 使其向上运动. 若b始终保持静止, 则它所受摩擦力可能()A. 变为0B. 先减小后不变C. 等于FD. 先增大再减小解析: 选AB.对b, 由平衡条件可得, 未施加恒力F时, 有mg sinθ＝f B.当施加恒力F后, 因b所受的安培力向上, 故有F安＋f b＝mg sinθ.对a, 在恒力F的拉动下, 先加速最后匀速运动, 故b所受的安培力先增大, 然后不变, b所受的摩擦力先减小后不变, B正确; 若F安＝mg sinθ, 则f b＝0, A正确; 若f b＝F, 则对导体棒a、b组成的系统, 所受的合外力将沿斜面向下, 与题意中两棒的运动状态不符, C错误.图9－3－245. (2012·海淀区模拟)如图9－3－24所示, 有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域. 直角边长为L, 磁感应强度大小为B, 方向垂直纸面向外, 一边长为L、总电阻为R的正方形闭合导线框abcd, 从图示位置开始沿x轴正方向以速度v垂直磁场匀速穿过磁场区域. 取电流沿a→b→c→d→a的方向为正, 则图9－3－25中表示线框中感应电流i随bc边位置坐标x变化的图像正确的是()图9－3－25解析: 选 C.在进入磁场的过程中, 线框切割磁感线的有效长度越来越大, 产生的感应电动势、感应电流越来越大, 穿过线圈的磁通量越来越大, 由楞次定律可判断出感应电流沿顺时针方向, 即为正值; 在出磁场的过程中, 线框切割磁感线的有效长度越来越大, 则感应电流越来越大, 穿过线圈的磁通量越来越小, 由楞次定律可判断, 感应电流为逆时针方向, 即为负值. 综上所述, C正确.6. 如图9－3－26(a)所示, 在光滑水平面上用恒力F拉质量为m的单匝均匀正方形铜线框, 线框边长为a, 在1位置以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场并开始计时, 若磁场的宽度为b(b>3a), 在3t0时刻线框到达2位置, 速度又为v0, 并开始离开匀强磁场. 此过程中v －t图像如图(b)所示, 则()图9－3－26A. t ＝0时, 线框右侧边MN 的两端电压为Ba v 0B. 在t 0时刻线框的速度为v 0－Ft 0mC. 线框完全离开磁场的瞬间位置3的速度一定比t 0时刻线框的速度大D. 线框从1位置进入磁场到完全离开磁场位置3过程中线框中产生的电热为2Fb解析: 选 D.t ＝0时, 线框右侧边MN 的两端电压为外电压, 为34Ba v 0, A 项错误; 从t 0时刻至3t 0时刻线框做匀加速运动, 加速度为F m , 故在t 0时刻的速度为v 0－2at 0＝v 0－2Ft 0m, B 项错误; 因为t ＝0时刻和t ＝3t 0时刻线框的速度相等, 进入磁场和穿出磁场的过程中受力情况相同, 故在位置3时的速度与t 0时刻的速度相等, C 项错误; 线框在位置1和位置2时的速度相等, 根据动能定理, 外力做的功等于克服安培力做的功, 即有Fb ＝Q , 所以线框穿过磁场的整个过程中, 产生的电热为2Fb , D 项正确.图9－3－277. 如图9－3－27所示, 平行金属导轨与水平面成θ角, 导轨与固定电阻R 1和R 2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R 1和R 2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, 导体棒受到的安培力的大小为F , 此时( )A. 电阻R 1消耗的热功率为F v 3B. 电阻R 2消耗的热功率为F v 6C. 整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmg vD. 整个装置消耗的机械功率为(F ＋μmg cos θ)v解析: 选B D.电路消耗的总功率为F v , R 1和R 2并联再与导体棒串联, 可知B 正确; 整个装置因摩擦而消耗的热功率等于摩擦力做功的功率, 为μmg v cos θ; 整个装置消耗的机械功率等于导体棒克服除重力外其他力做功的功率, 即(F ＋μmg cos θ)v , 故B 、D 正确.图9－3－288. 一个刚性矩形铜制线圈从高处自由下落, 进入一水平的匀强磁场区域, 然后穿出磁场区域继续下落, 线圈的宽度比磁场的区域的高度小, 如图9－3－28所示, 则( )A. 若线圈进入磁场过程是匀速运动, 则离开磁场过程也是匀速运动B. 若线圈进入磁场过程是加速运动, 则离开磁场过程也是加速运动C. 若线圈进入磁场过程是减速运动, 则离开磁场过程也是减速运动D. 若线圈进入磁场过程是减速运动, 则离开磁场过程是加速运动解析: 选C.从线框全部进入磁场至线框开始离开磁场, 线框做加速度为g 的匀加速运动, 可知线框离开磁场过程中受的安培力大于进入磁场时受的安培力, 故只有C 正确.9. (2010·高考安徽理综卷)如图9－3－29所示, 水平地面图9－3－29上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场, 两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ, 分别用相同材料、不同粗细的导线绕制(Ⅰ为细导线). 两线圈在距磁场上界面h 高处由静止开始自由下落, 再进入磁场, 最后落到地面. 运动过程中, 线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界. 设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为v 1、v 2, 在磁场中运动时产生的热量分别为Q 1、Q 2.不计空气阻力, 则( )A. v 1<v 2, Q 1<Q 2B. v 1＝v 2, Q 1＝Q 2C. v 1<v 2, Q 1>Q 2D. v 1＝v 2, Q 1<Q 2解析: 选 D.设线圈边长为l , 导线横截面积为S , 电阻率为ρ, 密度为ρο, 在进入磁场过程中某点速度为v , 则a ＝g －F 安m ＝g －B 2l 2mR v , 而m ＝ρο·S ·4l ; R ＝ρ4l S, 即mR ＝16ροl 2(定值), 即a 与线圈截面积、线圈质量无关, 由运动学知识可得v 1＝v 2; 设磁场高度为H , 线圈在进入磁场过程中产生热量, 全过程由功能关系得Q ＝mg (H ＋h )－12m v 2, 质量大的线圈产生的热量多, 即Q 1<Q 2, 选项D 正确.10. 两根足够长的光滑导轨竖直放置, 间距为L , 底端接阻值为R 的电阻. 将质量为m 的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端, 金属棒和导轨接触良好, 导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直, 如图9－3－30所示. 除电阻R 外其余电阻不计. 现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放, 则( )图9－3－30A. 释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB. 金属棒向下运动时, 流过电阻R 的电流方向为a →bC. 金属棒的速度为v 时, 所受的安培力大小为F ＝B 2L 2v RD. 电阻R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少解析: 选AC.由牛顿第二定律, 金属棒下落的加速度a ＝mg －k Δx －B 2L 2v R m, 因释放瞬间Δx ＝0, v ＝0, 则金属棒的加速度a ＝g , 故A 正确; 由右手定则知金属棒向下运动时棒中电流向右,故流过电阻的电流为b →a , 则B 错误; 因E ＝BL v , I ＝E R , 则F ＝B 2L 2v R, 故C 正确; 金属棒上下振动最终静止时, 处于平衡状态, 且k Δx ＝mg , 弹簧具有弹性势能, 由能量转化与守恒定律, 金属棒减少的重力势能转化成两部分, 一部分为弹簧弹性势能, 另一部分为电阻R 上产生的热量, 故D 错误.二、非选择题11. (2011·高考重庆理综卷)有人设计了一种可测速的跑步机, 测速原理如图9－3－31所示. 该机底面固定有间距为L 、长度为d 的平行金属电极, 电极间充满磁感应强度为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场, 且接有电压表和电阻R .绝缘橡胶带上镀有间距为d 的平行细金属条, 磁场中始终仅有一根金属条, 且与电极接触良好, 不计金属电阻. 若橡胶带匀速运动时, 电压表读数为U , 求:(1)橡胶带匀速运动的速率;(2)电阻R 消耗的电功率;(3)一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功.图9－3－31解析: (1)设电动势为E , 橡胶带运动速率为v .由: E ＝BL v , E ＝U得: v ＝U BL. (2)设电功率为P .P ＝U 2R. (3)设电流强度为I , 安培力为F , 克服安培力做的功为W .由: I ＝U R, F ＝BIL , W ＝Fd得: W ＝BLUd R. 答案: (1)U BL (2)U 2R (3)BLUd R12. (2011·高考四川理综卷)如图9－3－32所示, 间距l ＝0.3 m 的平行金属导轨a 1b 1c 1和a 2b 2c 2分别固定在两个竖直面内. 在水平面a 1b 1b 2a 2区域内和倾角θ＝37°的斜面c 1b 1b 2c 2区域内分别有磁感应强度B 1＝0.4 T 、方向竖直向上和B 2＝1 T 、方向垂直于斜面向上的匀强磁场. 电阻R ＝0.3 Ω、质量m 1＝0.1 kg 、长为l 的相同导体杆K 、S 、Q 分别放置在导轨上, S 杆的两端固定在b 1、b 2点, K 、Q 杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好. 一端系于K 杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质定滑轮自然下垂, 绳上穿有质量m 2＝0.05 kg 的小环. 已知小环以a ＝6 m/s 2的加速度沿绳下滑, K 杆保持静止, Q 杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F 作用下匀速运动. 不计导轨电阻和滑轮摩擦, 绳不可伸长. 取g ＝10 m/s 2, sin37°＝0.6, cos37°＝0.8.求:图9－3－32(1)小环所受摩擦力的大小;(2)Q 杆所受拉力的瞬时功率.解析: (1)设小环受到的摩擦力大小为f , 由牛顿第二定律, 有m 2g －f ＝m 2a代入数据, 得f ＝0.2 N.(2)设通过K 杆的电流为I 1, K 杆受力平衡, 有f ＝B 1I 1l设回路总电流为I , 总电阻为R 总, 有I ＝2I 1R 总＝32R 设Q 杆下滑速度大小为v , 产生的感应电动势为E , 有I ＝E R 总E ＝B 2l vF ＋m 1g sin θ＝B 2Il拉力的瞬时功率为P ＝F v联立以上方程, 代入数据得P ＝2 W.答案: (1)0.2 N (2)2 W。

教科版高中物理必修第三册第三章电磁场与电磁波初步3电磁感应现象及其应用练习含答案

第三章电磁场与电磁波初步3电磁感应现象及其应用基础过关练题组一电磁感应现象的发现1.(2022湖北鄂州期末改编)下列现象属于电磁感应的是( )A.磁场中某点小磁针N极受力的方向与磁感应强度的方向相同B.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中产生电流C.一些物体在磁体或电流的作用下会显现磁性,如插在通电螺线管中的软铁棒被磁化D.通电导线周围和永磁体周围一样都存在磁场2.(多选题)(2023山东枣庄期末)从1822年至1831年的近十年时间里,英国科学家法拉第心系“磁生电”。

在他的研究过程中有两个重要环节:(1)敏锐地觉察并提出“磁生电”的闪光思想;(2)通过大量实验,将“磁生电”(产生感应电流)的情况概括为五种:变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体。

结合你学过的相关知识,试判断下列说法正确的是( )A.环节(1)提出“磁生电”思想是受到了奥斯特的“电流磁效应”的启发B.环节(1)提出“磁生电”思想是为了对已经观察到的“磁生电”现象提供合理解释C.环节(2)中五种“磁生电”条件都可以概括为“穿过闭合导体回路的磁通量发生变化”D.环节(2)中“在磁场中运动的导体”这种情况不符合“穿过闭合导体回路的磁通量发生变化”这一条件题组二感应电流产生的条件3.(经典题)(多选题)(2022黑龙江哈尔滨期中)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,电流表指针发生偏转的是( )A.磁铁和线圈相对移动时B.磁铁插在线圈内不动C.线圈不动,磁铁拔出线圈时D.线圈不动,磁铁插入线圈时4.(2024四川南充段考)如图所示,直导线MN竖直放置并通以向上的电流I,矩形金属线框abcd与MN在同一平面内,边ab与MN平行,则( )A.线框向左平移时,线框中有感应电流B.线框竖直向上平移时,线框中有感应电流C.线框以MN为轴转动时,线框中有感应电流D.MN中电流突然变小时,线框中没有感应电流题组三实验:探究感应电流产生的条件5.(2024四川雅安天立中学入学考试)如图是探究电磁感应产生条件的实验器材。

电磁感应第三课

第三课楞次定律【学习目标】1．掌握右手定则，并理解右手定则实际上是楞次定律的一种具体表现形式；(重点)2．理解并掌握楞次定律的内容；3．能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向，培养学生应用物理规律解决实际问题的能力．(重点＋难点)【知识梳理】1．右手定则(1)内容：将右手手掌伸平，使大拇指与其余并拢的四指垂直，并与手掌在同一平面内，让磁感线从手心穿入，大拇指指向导体运动方向，这时四指的指向就是感应电流的方向，也就是感应电动势的方向．(2)适用范围：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动．2．楞次定律(1)内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．(2)利用楞次定律判断感应电动势和感应电流方向的方法归纳为4个步骤：①分辨引起电磁感应的原磁场B0的方向．②确定B0通过闭合回路磁通量的增减．③根据楞次定律，确定感应电流的磁场B′的方向．④用安培定则判断感应电流的方向3．感应电流的磁场与磁通量变化的关系感应电流的方向与原磁场的方向及原磁场通过线圈的磁通量增减有关．当引起感应电流的原磁场B0穿过螺线管的磁通量增加时，感应电流的磁场B′方向与原磁场B0方向相反；当B0穿过螺线管的磁通量减小时，感应电流的磁场B′方向与原磁场B0的方向相同．【基础自测】1.判断下列说法的正误.(1)感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反.(×)(2)感应电流的磁场可能与引起感应电流的磁场方向相同.(√)(3)感应电流的磁场总是阻止引起感应电流的磁通量的变化.(×)2.如图所示，光滑平行金属导轨PP′和QQ′，都处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中.现垂直于导轨放置一根导体棒MN，MN向右运动时，MN中的电流方向为________，MN向左运动时，MN中的电流方向为________.(填“M→N”或“N→M”)答案N→M M→N【考点应用】考点一：对楞次定律的理解及应用1．因果关系：闭合导体回路中磁通量的变化是因，产生感应电流是果；原因产生结果，结果又反过来影响原因．2．“阻碍”的含义谁阻碍谁是感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场(原磁场)的磁通量的变化阻碍什么阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍磁通量本身如何阻碍当磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反；当磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同，即“增反减同”结果如何阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化快慢，这种变化将继续进行的过程中，其他形式的能转化为电能，常见的情况有以下四种：(1)阻碍原磁通量的变化(增反减同)；(2)阻碍导体的相对运动(来拒去留)；(3)通过改变线圈面积来“反抗”(增缩减扩)；(4)阻碍自身电流的变化(自感现象将在后面学习到)．提示：(1)“阻碍”并不意味着“相反”．在理解楞次定律时，有些同学错误地把“阻碍”作用认为感应电流产生磁场的方向和原磁场方向相反，事实上，它们可能同向，也可能反向，需根据磁通量的变化情况判断．(2)“阻碍”的结果是实现了其他形式的能向电能转化，这和能量守恒定律相吻合，如果没有“阻碍”，将违背能量守恒定律．【例1】如图所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管，则电路中()A．始终有感应电流自a向b流过电流表GB．始终有感应电流自b向a流过电流表GC．先有a→G→b方向的感应电流，后有b→G→a方向的感应电流D．将不会产生感应电流[思路点拨] 应用楞次定律判断感应电流的方向时，关键是分析原磁场方向和穿过回路的磁通量的变化情况．[解析]条形磁铁从左边进入螺线管的过程中，在螺线管内产生的磁场方向向右，穿过螺线管的磁通量不断增加，根据楞次定律，感应电流的方向是a→G→b.条形磁铁从螺线管中向右穿出的过程中，在螺线管内产生的磁场方向仍向右，穿过螺线管的磁通量不断减小，根据楞次定律，感应电流的方向是b→G→a，故C正确．[答案]C总结：应用楞次定律时应依次确定的物理量【跟进训练1.1】如图所示，一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方，直导线与圆环在同一竖直面内，当通电直导线中电流增大时，弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将()A．S增大，l变长B．S减小，l变短C．S增大，l变短D．S减小，l变长解析：选D.当通电导线中电流增大时，穿过金属圆环的磁通量增大，金属圆环中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流要反抗磁通量的增大，一是用缩小面积的方式进行反抗，二是用远离直导线的方式进行反抗．故D正确．考点二：楞次定律、右手定则、左手定则1．楞次定律与右手定则的区别及联系楞次定律右手定则区别研究对象整个闭合回路闭合回路的一部分，即做切割磁感线运动的导体适用范围各种电磁感应现象只适用于导体在磁场中做切割磁感线运动的情况应用用于磁感应强度B随时间变化而产生的电磁感应现象较方便用于导体切割磁感线产生电磁感应的现象较方便联系右手定则是楞次定律的特例2.右手定则左手定则作用判断感应电流方向判断通电导体所受磁场力的方向已知已知切割运动方向和磁场方向已知电流方向和磁场方向条件图例因果关系运动→电流电流→运动应用实例发电机电动机(2)区分右手定则和安培定则：右手定则判断电流的方向；安培定则判断电流产生磁场的方向．【例2】图表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，其中能产生由a到b 的感应电流的是()[思路点拨] 部分导体切割磁感线运动时，一般用右手定则判断感应电流方向，其方法是：掌心——磁感线穿过；拇指——导体运动方向；四指——感应电流方向．[解析]题中四图都属于闭合电路的一部分导体切割磁感线，应用右手定则判断可得：A中电流方向为a→b，B中电流方向为b→a，C中电流沿a→c→b→a方向，D中电流方向为b→a.故选A.[答案]A【跟进训练2.1】(多选)如图所示，光滑平行金属导轨PP′和QQ′处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中．现垂直于导轨放置一根导体棒MN，用一水平向右的力F 拉动导体棒MN，下列关于导体棒MN中感应电流的方向和它所受安培力的方向的说法正确的是() A．感应电流的方向是N→MB．感应电流的方向是M→NC．安培力水平向左D．安培力水平向右[思路点拨][解析]以导体棒为研究对象，导体棒所处位置磁场的方向向下，运动方向向右，根据右手定则可知，导体棒中感应电流的方向是N→M，再根据左手定则可知，导体棒所受安培力的方向水平向左，选项A、C 正确．[答案]AC总结：“三定则一定律”的比较适用的基本物理现象应用的定则或定律判断电流(运动电荷)产生的磁场的方向安培定则判断安培力、洛伦兹力的方向左手定则判断闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时产生的右手定则感应电流的方向判断穿过闭合电路的磁通量发生变化时产生的感应电流楞次定律的方向【例3】如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当PQ在外力的作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是()A．向右加速运动B．向左匀速运动C．向右减速运动D．向左减速运动[思路点拨] (1)PQ匀速运动→恒定电流→L1中磁通量不变→MN不动．(2)PQ变速运动→变化的电流→L1中磁通量变化→L1中产生感应电流→MN受安培力作用而运动．[解析]当PQ向右运动时，用右手定则可判定PQ中感应电流的方向是由Q→P，由安培定则可知穿过L1的磁场方向是自下而上的；若PQ向右加速运动，则穿过L1的磁通量增加，用楞次定律可以判断流过MN的感应电流方向是从N→M的，用左手定则可判定MN受到向左的安培力，将向左运动，可见选项A 错误；若PQ向右减速运动，流过MN的感应电流方向、感应电流所受的安培力的方向均将反向，MN向右运动，所以选项C是正确的；同理可判断D项是错误的．PQ匀速运动时，MN中无感应电流，MN不受安培力，B项错．[答案]C总结：电磁感应现象中导体运动问题的分析方法(1)确定所研究的闭合电路；(2)明确闭合电路所包围的区域磁场的方向及磁场的变化情况；(3)确定穿过闭合电路的磁通量的变化或导体是否切割磁感线；(4)根据楞次定律或右手定则判定感应电流的方向；(5)根据左手定则或“来拒去留”“增缩减扩”等判断导体所受安培力及运动的方向．【跟进训练3.1】如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直．金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面．现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是()A．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向B．PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向C．PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向D．PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向解析：选D.金属杆PQ向右切割磁感线，根据右手定则可知PQRS中感应电流沿逆时针方向；原来T 中的磁场方向垂直于纸面向里，金属杆PQ中的感应电流产生的磁场方向垂直于纸面向外，使得穿过T的磁通量减小，根据楞次定律可知T中产生顺时针方向的感应电流，综上所述，可知A、B、C项错误，D项正确．考点三：楞次定律的推广应用【例4】(多选)如图所示，光滑固定的导轨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．磁铁的加速度小于g[思路点拨] 有两种方法可以解答本题：(1)直接应用楞次定律，根据楞次定律中的“阻碍”直接判断出闭合回路面积的变化趋势和导体棒的运动趋势；(2)首先判断出感应电流的方向，再利用左手定则判断安培力的方向．[解析]条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过闭合回路中的磁通量将增加，根据楞次定律，感应电流产生的磁场将阻碍这一磁通量的增加，具体表现应为：使回路面积减小，延缓磁通量的增加；对磁铁产生向上的磁场力，延缓磁铁的下落．故选项A、D正确．[答案]AD总结：发生电磁感应时，通过什么方式来“阻碍”原磁通量的变化要根据具体情况而定，可能是阻碍导体的相对运动，也可能是通过改变线圈面积来阻碍原磁通量的变化．若原磁通量增加，则通过减小面积起到阻碍的作用；若原磁通量减小，则通过增大面积起到阻碍的作用．这种方法用来判断“动”的问题非常有效．【跟进训练4.1】如图，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在fe右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向上，在fe左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内．当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界fe处由静止开始向右运动后，() A．圆环内产生变大的感应电流，圆环有收缩的趋势B．圆环内产生变大的感应电流，圆环有扩张的趋势C．圆环内产生变小的感应电流，圆环有收缩的趋势D．圆环内产生变小的感应电流，圆环有扩张的趋势解析：选C.由于金属棒向右运动的加速度减小，速度增加变慢，则电流增加的也变慢，则单位时间内磁通量的变化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小．由于金属棒ab在恒力F的作用下向右运动，则abdc回路中产生顺时针方向的感应电流，则在圆环处产生垂直于纸面向里的磁场，随着金属棒向右加速运动，圆环的磁通量将增大，依据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量增大．【课时练习】1.(楞次定律的理解)根据楞次定律知，感应电流的磁场一定是()A.阻止引起感应电流的磁通量B.与引起感应电流的磁场方向相反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答案C解析感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故选C.2.(楞次定律的应用)某磁场磁感线如图所示，有一铜线圈自图中A处落至B处，在下落过程中，自上向下看，线圈中的感应电流方向是()A.始终顺时针B.始终逆时针C.先顺时针再逆时针D.先逆时针再顺时针答案C解析自A处落至题图虚线所示位置的过程中，穿过线圈的磁通量增加，由楞次定律知线圈中感应电流方向为顺时针，从题图虚线所示位置落至B处的过程中，穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律知，线圈中感应电流方向为逆时针，C项正确.3.(楞次定律的应用)磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图7所示方向的感应电流，则磁铁()A.向上运动B.向下运动C.向左运动D.向右运动答案B4.(右手定则的应用)(多选)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，如图所示，能正确表示磁感应强度B的方向、导体运动速度方向与产生的感应电流方向间关系的是()答案BC解析图A中导体不切割磁感线，导体中无电流；由右手定则可以判断B、C正确；D图中感应电流方向应垂直纸面向外.【课后练习】1.如图所示，水平放置的光滑杆上套有A、B、C三个金属环，其中B接电源，在接通电源的瞬间，A、C两环()A．都被B吸引B．都被B排斥C．A被吸引，C被排斥D．A被排斥，C被吸引解析：选B.在接通电源的瞬间，环B可等效为一短小的条形磁铁．左边为N极右边为S极，穿过A、C环的磁通量在增加．两环A、C为了阻碍磁通量的增加，都应朝环B外部磁场较小的方向运动，即A向左而C向右运动，两环都受到B环的排斥作用．2．磁电式仪表的线圈常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上而不用塑料做骨架是因为() A．塑料材料的坚硬程度达不到要求B．在铝框和指针一起摆动时更容易使指针很快停止摆动C．其他条件相同下，在通电后铝框比塑料框更容易摆动起来D．塑料是绝缘体，塑料框和指针一起摆动时更容易使指针很快停止摆动解析：选B.把线圈绕在铝框上而不用塑料做骨架是因为：在铝框和指针一起摆动时，铝框切割磁感线产生感应电流，此时铝框受安培力作用，阻碍铝框的相对运动，故更容易使指针很快停止摆动，故选B. 3．如图所示，光滑的金属导轨置于水平面内，匀强磁场方向垂直于导轨平面向上，磁场区域足够大．导线ab、cd平行放置在导轨上，且都能自由滑动．当导线ab在拉力F作用下向左运动时，下列判断错误的是()A．导线cd也向左运动B．导线cd内有电流，方向为c→dC．磁场对ab的作用力方向向右D．磁场对ab和cd的作用力方向相同解析：选D.当导线ab在力F作用下向左运动时，由右手定则知，电流方向为b→a，故cd内电流的方向为c→d，B正确；由左手定则知，ab边所受安培力方向向右，cd边所受安培力方向向左，且导线cd向左运动，故A、C项正确，D项错误．4.两个环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时，B中产生如图所示方向的感应电流．则()A．A可能带正电且转速减小B．A可能带正电且转速恒定C．A可能带负电且转速减小D．A可能带负电且转速增大解析：选C.因为当A带负电按顺时针方向旋转时等效于逆时针方向的环形电流，根据右手定则将产生向外的磁场，当转速减小时，穿过B的向外的磁通量减少，根据楞次定律，在B中将产生逆时针方向的感应电流．选项C正确．5．（多选）某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为4.5×10－5T．一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100 m，该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过．设落潮时，海水自西向东流，流速为2 m/s.下列说法正确的是()A．河北岸的电势较高B．河南岸的电势较高C．电压表记录的电压为9 mVD．电压表记录的电压为5 mV解析：选AC.海水在落潮时自西向东流，该过程可以理解为：自西向东运动的导体棒在切割竖直向下的磁场．根据右手定则，北岸电势高，南岸电势低，A对，B错．根据E＝BL v＝4.5×10－5×100×2 V＝9×10－3V 可知，C对，D错．6．（多选）如图所示，用细线悬挂一个很轻的铝环，铝环可以自由摆动．甲、乙两图的不同在于甲图中的铝环是完整闭合的，乙图中的铝环下端沿直径方向裂开了一个狭缝，不闭合．下列实验现象中正确的是() A．甲图中当磁铁向铝环靠近时，铝环后退B．乙图中当磁铁向铝环靠近时，铝环后退C．甲图中当磁铁离开铝环时，铝环被吸引D．乙图中当磁铁离开铝环时，铝环被吸引解析：选AC.由于甲图中的铝环是完整的、闭合的，当磁铁靠近或远离它时，铝环中产生感应电流，感应电流自身产生的磁场对磁铁有排斥或吸引的力；而乙图中的铝环不闭合，不能产生感应电流，与磁铁间没有磁场力作用，铝环位置不会受磁铁运动的影响．7．（多选）如图，在水平光滑桌面上，两相同的矩形刚性小线圈分别叠放在固定的绝缘矩形金属框的左右两边上，且每个小线圈都各有一半面积在金属框内，在金属框接通逆时针方向电流的瞬间()A．两小线圈会有相互靠拢的趋势B．两小线圈会有相互远离的趋势C．两小线圈中感应电流都沿顺时针方向D．左边小线圈中感应电流沿顺时针方向，右边小线圈中感应电流沿逆时针方向解析：选BC.金属框接通电流的瞬间，两个小线圈的磁通量均增大，根据楞次定律，为了阻碍磁通量的增大，它们必须相互远离，选项A错误，B正确；由环形电流的磁场分布规律知两小线圈中原磁场方向均垂直纸面向外，根据“增反减同”原则得，C正确，D错误．8．如图，金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧，若变阻器滑片P向左移动，则金属环A将向________(填“左”或“右”)运动，并有________(填“收缩”或“扩张”)趋势．解析：P向左移动，螺线管中的电流增大，环中磁通量增大，由楞次定律“阻碍”的含义可知，环A 向左移动，且有收缩趋势．答案：左收缩9如图所示，试探究在以下四种情况中小磁针N极的偏转方向．(1)开关S闭合时；(2)开关S闭合后；(3)开关S闭合后，调节滑动变阻器使电流增强；(4)开关S断开时．解析：开关S闭合时，左边线圈的电流及磁场情况和穿过右边线圈磁通量方向如图所示．(1)S闭合时，穿过右边线圈的磁通量Φ增强，由楞次定律可知，感应电流b→a，再由安培定则可知，N极向纸面外偏转．(2)S闭合后，穿过右边线圈的磁通量Φ不变，不产生感应电流，小磁针不偏转．(3)此种情况同(1)现象相同，即N极向纸面外偏转．(4)此种情况与(1)现象相反，即N极向纸面里偏转．答案：见解析。

人教版高中物理选修3-2第四章电磁感应单元练习题(含详细答案)

第四章电磁感应一、单选题1.如图所示,一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方,直导线与圆环在同一竖直面内,当通电直导线中电流增大时,弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将()A．S增大,l变长B．S减小,l变短C．S增大,l变短D．S减小,l变长2.关于涡流,下列说法中不正确的是()A．真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置B．家用电磁灶锅体中的涡流是由恒定磁场产生的C．阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动D．铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流3.如图中画出的是穿过一个闭合线圈的磁通量随时间的变化规律,以下哪些认识是正确的()A．第0.6 s末线圈中的感应电动势是4 VB．第0.9 s末线圈中的瞬时电动势比0.2 s末的小C．第1 s末线圈的瞬时电动势为零D．第0.2 s末和0.4 s末的瞬时电动势的方向相同4.如图所示,一个由导体做成的矩形线圈,以恒定速率v运动,从无场区进入匀强磁场区,磁场宽度大于矩形线圈的宽度da,然后出来,若取逆时针方向的电流为正方向,那么下列图中的哪一个图能正确地表示回路中的电流与时间的函数关系()A．B．C．D．5.如图所示,一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动,当磁感应强度均匀增大时,此粒子的动能将()A．不变B．增大C．减少D．以上情况都有可能6.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．7.如下图所示,一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内,其下方(略靠前)固定一根与导线框平面平行的水平直导线,导线中通以图示方向的恒定电流．释放导线框,它由实线位置下落到虚线位置未发生转动,在此过程中()A．导线框中感应电流的方向依次为ACBA→ABCA→ACBAB．导线框的磁通量为零时,感应电流也为零C．导线框所受安培力的合力方向依次为向上→向下→向上D．导线框所受安培力的合力为零,做自由落体运动8.一矩形线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直．先保持线框的面积不变,将磁感应强度在1 s时间内均匀地增大到原来的两倍．接着保持增大后的磁感应强度不变,在1 s时间内,再将线框的面积均匀地减小到原来的一半．先后两个过程中,线框中感应电动势的比值为()A．B． 1C． 2D． 49.法拉第电磁感应定律可以这样表述：闭合电路中感应电动势的大小()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感应强度成正比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通量的变化量成正比10.某线圈中产生了恒定不变的感应电流,关于穿过该线圈的磁通量Φ随时间t变化的规律,可能是下面四幅图中的()A．B．C．D．二、多选题11.(多选)如图,足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0＜θ＜90°),其中MN与PQ平行且间距为l,导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计,其上端所接定值电阻为R.给金属棒ab一沿斜面向上的初速度v0,并与两导轨始终保持垂直且接触良好,ab棒接入电路的电阻为r,当ab棒沿导轨上滑距离x时,速度减小为零．则下列说法不正确的是()A．在该过程中,导体棒所受合外力做功为mvB．在该过程中,通过电阻R的电荷量为C．在该过程中,电阻R产生的焦耳热为D．在导体棒获得初速度时,整个电路消耗的电功率为v012.(多选)在如图所示的各图中,闭合线框中能产生感应电流的是()A．B．C．D．13.如图所示,在匀强磁场中放有平行铜导轨,它与大线圈M相连接,要使小导线圈N获得顺时针方向的感应电流,则放在导轨上的金属棒ab的运动情况(两线圈共面放置)是()A．向右匀速运动B．向左加速运动C．向右减速运动D．向右加速运动三、实验题14.如图是做探究电磁感应的产生条件实验的器材．(1)在图中用实线代替导线把它们连成实验电路．(2)由哪些操作可以使灵敏电流计的指针发生偏转()A．闭合开关B．断开开关C．保持开关一直闭合D．将线圈A从B中拔出(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______(填“左”或“右”)偏转．15.英国物理学家法拉第在1831年发现了“磁生电”现象．现在某一课外活动小组的同学想模仿一下法拉第实验,于是他们从实验室里找来了两个线圈A、B,两节干电池、电键、电流计、滑动变阻器等器材,如图所示．请同学们帮助该活动小组,用笔画线代替导线,将图中的器材连接成实验电路．四、计算题16.如图所示,长为L＝0.2 m、电阻为r＝0.3 Ω、质量为m＝0.1 kg的金属棒CD垂直放在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上,两导轨间距也为L,棒与导轨接触良好,导轨电阻不计,导轨左端接有R ＝0.5 Ω的电阻,量程为0～3.0 A的电流表串联在一条导轨上,量程为0～1.0 V的电压表接在电阻R 的两端,垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面．现以向右恒定的外力F使金属棒右移,当金属棒以v＝2 m/s的速度在导轨平面上匀速滑动时,观察到电路中的一个电表正好满偏,而另一电表未满偏．问：(1)此时满偏的电表是什么表？说明理由．(2)拉动金属棒的外力F多大？(3)导轨处的磁感应强度多大？17.如图所示,ef、gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距为L＝1 m,导轨左端连接一个R ＝3 Ω的电阻,一根电阻为1 Ω的金属棒cd垂直地放置在导轨上,与导轨接触良好,导轨的电阻不计,整个装置放在磁感应强度为B＝2 T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向上．现对金属棒施加4 N的水平向右的拉力F,使棒从静止开始向右运动,试解答以下问题：(1)金属棒达到的最大速度v是多少？(2)金属棒达到最大速度后,R上的发热功率为多大？18.如图所示,两根足够长的光滑金属导轨ab、cd竖直放置,导轨间距离为L,电阻不计．在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡．整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度方向与导轨所在平面垂直．现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放．金属棒下落过程中保持水平,且与导轨接触良好．已知某时刻后两灯泡保持正常发光．重力加速度为g.求：(1)磁感应强度的大小;(2)灯泡正常发光时金属棒的运动速率．五、填空题19.如图所示,线圈ABCO面积为0.4 m2,匀强磁场的磁感应强度B＝0.1 T,方向为x轴正方向,通过线圈的磁通量为________Wb.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了________Wb.(可以用根式表示)20.图甲为“探究电磁感应现象”实验中所用器材的示意图．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、B、电流计及开关连接成如图所示的电路．(1)开关闭合后,下列说法中正确的是________．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．滑动变阻器的滑片P滑动越快,电流计指针偏转的角度越大D．滑动变阻器的滑片P匀速滑动时,电流计指针不会发生偏转(2)在实验中,如果线圈A置于线圈B中不动,因某种原因,电流计指针发生了偏转．这时,线圈B相当于产生感应电流的“电源”．这个“电源”内的非静电力是________．如果是因为线圈A插入或拔出线圈B,导致电流计指针发生了偏转．这时,是________转化为电能．(3)上述实验中,线圈A可等效为一个条形磁铁,将线圈B和灵敏电流计简化如图乙所示．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．则乙图中灵敏电流计指针向其________接线柱方向偏转(填“正”或“负”)．21.如下图所示,半径为r的金属圆环绕通过直径的轴OO′以角速度ω匀速转动,匀强磁场的磁感应强度为B,以金属环的环面与磁场方向重合时开始计时,求在转动30°角的过程中,环中产生的平均感应电动势为________．22.如图所示,金属环直径为d、总电阻为2R,匀强磁场磁感应强度为B,垂直穿过环所在平面．电阻为的导体杆AB沿环表面以速度v向右滑至环中央时,杆两端的电压为________．23.如下图甲所示,环形线圈的匝数n＝1000,它的两个端点a和b间接有一理想电压表,线圈内磁感应强度B的变化规律如图乙所示,线圈面积S＝100 cm2,则Uab＝________,电压表示数为________V.答案解析1.【答案】D【解析】当通电直导线中电流增大时,穿过金属圆环的磁通量增大,金属圆环中产生感应电流,根据楞次定律,感应电流要阻碍磁通量的增大：一是用缩小面积的方式进行阻碍;二是用远离直导线的方法进行阻碍,故D正确．2.【答案】B【解析】高频感应炉是用涡流来熔化金属对其进行冶炼的,炉内放入被冶炼的金属,线圈内通入高频交变电流,这时被冶炼的金属中产生涡流就能被熔化．故A正确;电磁炉利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场,当含铁质锅具放置炉面时,铁磁性锅体被磁化,锅具即切割交变磁感线而在锅具底部产生交变的涡流,恒定磁场不会产生涡流,故B错误;阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动,当金属板从磁场中穿过时,金属板板内感应出的涡流会对金属板的运动产生阻碍作用．故C正确;在整块导体内部发生电磁感应而产生感应电流的现象称为涡流现象,要损耗能量,不用整块的硅钢铁芯,其目的是为了减小涡流,故D正确．本题选择错误的,故选B.3.【答案】A【解析】由法拉第电磁感应定律知：感应电动势E＝可知：0．3～0.8 s：E＝＝＝－4 V,负号表示方向与正方向相反,A正确;图象的斜率表示电动势的大小,由图象知第0.9 s末线圈中的瞬时电动势比0.2 s末的大,B错误;第1 s末线圈的磁感强度为零,但磁通量的变化率不为零,电动势不为零,C错误;第0.2 s末和0.4 s末的图象斜率一正一负,瞬时电动势的方向相反,D错误．4.【答案】C【解析】根据楞次定律,线圈进入磁场的过程,穿过线圈的磁通量向里的增加,产生逆时针方向的感应电流,因为速度恒定,所以电流恒定,故A、D错误;离开磁场时,穿过线圈的向里的磁通量减少,所以产生顺时针方向的电流,B错误,C正确．5.【答案】B【解析】当垂直纸面向里的磁场增强时,产生逆时针的涡旋电场,带正电的粒子将受到这个电场对它的电场力作用,而使动能增加,故B正确．6.【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．7.【答案】A【解析】根据右手螺旋定则可知导线上方的磁场方向垂直于纸面向外,下方的磁场方向垂直于纸面向里,而且越靠近导线磁场越强．所以闭合导线框ABC在下降过程中,导线框内垂直于纸面向外的磁通量先增大,当增大到BC边与导线重合时,达到最大,再向下运动,导线框内垂直于纸面向外的磁通量逐渐减小至零,然后随导线框的下降,导线框内垂直于纸面向里的磁通量增大,当增大到A点与导线重合时,达到最大,继续下降时由于导线框逐渐远离导线,使导线框内垂直于纸面向里的磁通量再逐渐减小,所以根据楞次定律可知,感应电流的磁场总是阻碍内部磁通量的变化,所以感应电流的磁场先向内,再向外,最后向内,所以导线框中感应电流的方向依次为ACBA→ABCA→ACBA,A正确;当导线框内的磁通量为零时,内部的磁通量仍然在变化,有感应电动势产生,所以感应电流不为零,B错误;根据对楞次定律的理解,感应电流的效果总是阻碍导体间的相对运动,由于导线框一直向下运动,所以导线框所受安培力的合力方向一直向上,不为零．C、D错误．8.【答案】B【解析】设原磁感应强度是B,线框面积是S.第1 s内ΔΦ1＝2BS－BS＝BS,第2 s内ΔΦ2＝2B·－2B·S＝－BS.因为E＝n,所以两次电动势大小相等,B正确．9.【答案】C【解析】由法拉第电磁感应定律可知,闭合电路中产生的感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,与磁通量及磁通量的变化量无关．故A、B、D错误,C正确．10.【答案】B【解析】要想该线圈中产生恒定不变的感应电流,则要求该线圈中产生的感应电动势是恒定不变的,要想线圈中产生恒定不变的感应电动势,由法拉第电磁感应定律可知,穿过线圈的磁通量的变化率应是恒定的,即在Φ－t图象中,其图线是一条倾斜的直线．11.【答案】ABC【解析】在该过程中,导体棒和金属导轨组成的系统所受合外力做功为mv,A错误;由q＝IΔt,I＝,E＝＝,通过电阻R的电荷量为q＝,B错误;由于不知摩擦力是否存在,所以C错误;在导体棒获得初速度时,电路中电动势为E＝Blv0,I＝,P＝I2(r＋R)＝v0,D正确．12.【答案】AB【解析】感应电流产生的条件是：只要穿过闭合线框的磁通量变化,闭合线框中就有感应电流产生．A图中,线框转动过程中,通过线框的磁通量发生变化,线框中有感应电流产生;B图中离直导线越远磁场越弱,所以当线框远离导线时,线框中磁通量不断变小,所以B图中有感应电流产生;C图中一定要把条形磁铁周围的磁感线空间分布图弄清楚,在图示位置,线框中的磁通量为零,在向下移动过程中,线框的磁通量一直为零,磁通量不变,线框中无感应电流产生;D图中,线框中的磁通量一直不变,无感应电流产生．故选A、B.13.【答案】BC【解析】14.【答案】(1)见解析(2)ABD(3)右【解析】(1)将灵敏电流计与大线圈B组成闭合回路,电源、开关、小线圈A组成闭合回路,电路图如图所示．(2)将开关闭合或断开,导致穿过线圈的磁通量变化,产生感应电流,灵敏电流计指针偏转,故A、B正确;保持开关一直闭合,则穿过线圈B的磁通量不变,没有感应电流产生,灵敏电流计指针偏转,故C错误;将螺线管A插入(或拔出)螺线管B时穿过线圈B的磁通量发生变化,线圈B中产生感应电流,灵敏电流计指针偏转,故D正确．(3)在开关闭合的瞬间,穿过线圈B的磁通量增大,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,穿过线圈B的磁通量减小,灵敏电流计的指针向右偏转．15.【答案】【解析】线圈A与带电池的电路相连,线圈B与电流计相连,当滑动滑动变阻器时,线圈A中的电流变化,从而引起B中产生感应电流,也可以保持滑动器划片不动,线圈A插入或者拔出时,都可以引起B中产生感应电流．16.【答案】(1)见解析(2)1.6 N(3)4 T【解析】(1)假设电流表满偏,则I＝3.0 A,R两端电压U＝IR＝3.0×0.5 V＝1.5 V,将大于电压表的量程,不符合题意,故满偏电表应该是电压表．(2)由能量关系知,电路中的电能是外力做功转化来的,所以有Fv＝I2(R＋r),I＝,两式联立得F＝＝1.6 N.(3)磁场是恒定的,且不发生变化,由于CD运动而产生感应电动势,因此是动生电动势．根据法拉第电磁感应定律有E＝BLv,根据闭合电路欧姆定律得E＝U＋Ir以及I＝,联立三式得B＝＋＝4 T.17.【答案】(1)4 m/s(2)12 W【解析】(1)当金属棒速度最大时,拉力与安培力相等.＝F,v m＝＝4 m/s(2)回路中电流为I＝＝2 A,电阻上的发热功率为P＝I2R＝12 W.18.【答案】(1)(2)【解析】(1)设小灯泡的额定电流为I0,有P＝I R,①由题意,在金属棒沿导轨竖直下落的某时刻后,小灯泡保持正常发光,流经MN的电流为I＝2I0,②此时金属棒MN所受的重力和安培力相等,下落的速度达到最大值,有mg＝BLI,③联立①②③式得B＝(2)设灯泡正常发光时,金属棒的速率为v,由电磁感应定律与闭合电路欧姆定律得E＝BLv,⑤E＝RI0,⑥联立①②④⑤⑥式得v＝.⑦19.【答案】00.02或3.46×10－2【解析】线圈ABCO与x轴正方向的匀强磁场平行,没有一条磁感线穿过平面,所以磁通量等于0.在线圈由图示位置绕z轴向下转过60°时,线圈在中性面上面的投影面积为0.4×sin 60°,磁通量Φ＝0.1×0.4×sin 60°＝0.02Wb,磁通量变化量ΔΦ＝0.1×0.4×sin 60°－0＝0.02Wb.20.【答案】(1)BC(2)感应电场的电场力机械能(3)负【解析】(1)将线圈A放在线圈B中,由于磁通量不变化,故不会产生感应电流,也不会引起电流计指针偏转,选项A错误;线圈A插入或拔出线圈B的速度越大,则磁通量的变化率越大,产生的感应电流越大,电流计指针偏转的角度越大,选项B正确;滑动变阻器的滑片P滑动越快,电流的变化率越大,磁通量的变化率越大,则感应电流越大,电流计指针偏转的角度越大,选项C正确;滑动变阻器的滑片P 匀速滑动时,电流发生变化,磁通量变化,也会产生感应电流,故电流计指针也会发生偏转,选项D错误．故选BC.(2)这个“电源”内的非静电力是感应电场的电场力．如果是因为线圈A插入或拔出线圈B,导致电流计指针发生了偏转．这时是机械能转化为电能．(3)根据楞次定律可知,通过电流计的电流从负极流入,故灵敏电流计指针向其负接线柱方向偏转．21.【答案】3Bωr2【解析】ΔΦ＝Φ2－Φ1＝BS sin 30°－0＝Bπr2.又Δt＝＝＝所以＝＝＝3Bωr2.22.【答案】【解析】杆切割产生的感应电动势：E＝Bdv.两个电阻为R的半金属圆环并联,并联电阻R并＝R,电路电流(总电流)：I＝＝,杆两端的电压：U＝IR并＝Bdv.23.【答案】50 V50【解析】由B－t图象可知＝5 T/s由E＝n S得：E＝1 000×5×100×10－4V＝50 V.。

高考物理最新电磁学知识点之电磁感应专项训练及解析答案(3)

高考物理最新电磁学知识点之电磁感应专项训练及解析答案(3)一、选择题1．航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。

电磁驱动原理如图所示,在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同，已知铜的电阻率较小,则合上开关S的瞬间（）A．两个金属环都向左运动B．两个金属环都向右运动C．从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向D．铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力2．如图所示，MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l为0.4m，电阻不计。

导轨所在平面与磁感应强度B为0.5T的匀强磁场垂直。

质量m为6.0×10-3kg电阻为1Ω的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触。

导轨两端分别接有滑动变阻器R2和阻值为3.0Ω的电阻R1。

当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑，整个电路消耗的电功率P为0.27W。

则（）A．ab稳定状态时的速率v=0.4m/sB．ab稳定状态时的速率v=0.6m/sC．滑动变阻器接入电路部分的阻值R2=4.0ΩD．滑动变阻器接入电路部分的阻值R2=6.0Ω3．如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。

A和B是两个完全相同的小灯泡。

下列说法正确的是（）A．接通开关S瞬间，A灯先亮，B灯不亮B．接通开关S后，B灯慢慢变亮C．开关闭合稳定后，突然断开开关瞬间，A灯立即熄灭、B灯闪亮一下D．开关闭合稳定后，突然断开开关瞬间，A灯、B灯都闪亮一下4．两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直。

边长为0.1m、总电阻为0.005Ω的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图甲所示。

已知导线框向右做匀速直线运动，cd边于t=0时刻进入磁场。

导线框中感应电动势随时间变化的图线如图乙所示（规定感应电流的方向abcda为正方向）。

下列说法正确的是（）A．磁感应强度的方向垂直纸面向内B．磁感应强度的大小为0.5TC．导线框运动速度的大小为0.05m/sD．在t=0.4s至t=0.6s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.04N5．如图所示，铁芯P上绕着两个线圈A和B， B与水平光滑导轨相连，导体棒放在水平导轨上。

分层训练：13_3 电磁感应现象及应用(解析版)

第3节电磁感应现象及应用一、感应电流发现与产生1．（2022春·陕西西安·高二阶段练习）发现电磁感应现象的科学家是（）A．奥斯特B．法拉第C．科拉顿D．安培【答案】B【详解】1931年英国科学家法拉第发现了电磁感应现象。

故选B。

2．下列现象中，属于电磁感应现象的是（）A．通电线圈在磁场中转动B．闭合线圈在磁场中运动而产生电流C．磁铁吸引小磁针D．小磁针在通电导线附近发生偏转【答案】B【详解】A．通电线圈在磁场中发生转动属于电流受到安培力的作用产生的，不是电磁感应现象，故A错误；B．闭合线圈靠近磁铁时，闭合回路磁通量发生变化，产生感应电流，是电磁感应现象，故B正确；C．磁铁吸引小磁针属于磁现象，不是电磁感应现象，故C错误；D．小磁针在通电导线附近发生偏转是由于电流产生磁场引起的，不是电磁感应现象，故D错误。

故选B。

3．如图所示，一根条形磁铁穿过一个弹簧线圈，先将线圈拉开，在放手后则穿过线圈的磁通量如何变化（）A．增大B．减小C．不变D．无法判断【答案】A【详解】磁感线在条形磁铁的内外形成闭合曲线，磁铁外部的磁感线总数等于内部磁感线的总数，而且磁铁内外磁感线方向相反。

而磁铁外部的磁感线分布在无穷大空间，所以图中线圈中磁铁内部的磁感线多于外部的磁感线，由于方向相反，外部的磁感线要将内部的磁感线抵消一些，先将线圈面积拉大，在放手后，内部磁感线总数不变，而抵消减小，剩余增大，则磁通量将增大。

磁通量的方向与磁铁内部的磁场方向相同即向右。

故选A。

4．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】D【详解】A．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。

高中物理第二章电磁感应3涡流电磁阻尼和电磁驱动学案新人教版选择性2

涡流、电磁阻尼和电磁驱动1．知道感生电动势的产生以及与感生电场的联系，会判断感生电动势的方向并计算其大小。

2．了解涡流的产生过程。

3．了解涡流现象的利用和危害。

4．通过对涡流实例的分析，了解涡流现象在生活和生产中的应用。

5．了解电磁阻尼和电磁驱动及应用。

知识点一电磁感应现象中的感生电场[情境导学]电磁感应现象中的感生电场与电荷周围的静电场从产生机理上看有什么区别？提示：电磁感应现象中的感生电场是由变化的磁场激发产生的，静电场是由电荷激发产生的。

[知识梳理]1．感生电场麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发一种电场，它与静电场不同，不是由电荷产生的，我们把它叫作感生电场。

2．感生电动势由感生电场产生的感应电动势。

3．感生电动势中的非静电力就是感生电场对自由电荷的作用。

4．感生电场的方向判断由磁场的方向和强弱变化，根据楞次定律判断。

[初试小题]1．判断正误。

(1)感生电场线是闭合的。

(√)(2)磁场变化时，可以产生感生电场，并不需要电路闭合这一条件。

(√)(3)感生电场是产生感生电动势的原因。

(√)(4)感生电动势与动生电动势一样都是由于磁场变化产生的。

(×)2．某空间出现了如图所示的一组闭合电场线，方向从上向下看是顺时针的，这可能是( )A．沿AB方向磁场在迅速减弱B．沿AB方向磁场在迅速增强C．沿BA方向磁场恒定不变D．沿BA方向磁场在迅速减弱解析：选A 感生电场的方向从上向下看是顺时针的，假设在平行感生电场的方向上有闭合回路，则回路中的感应电流方向从上向下看也应该是顺时针的，由右手螺旋定则可知，感应电流的磁场方向向下，根据楞次定律可知，原磁场有两种可能：原磁场方向向下且沿AB方向减弱或原磁场方向向上且沿BA方向增强。

所以A正确。

知识点二涡流[情境导学]在一铁块的外面绕有如图所示的线圈，当线圈通有如图所示的交变电流时，请问铁块中有感应电流吗？如果有，它的形状像什么？提示：铁块中有感应电流，它的形状像水中的旋涡。

《3. 电磁感应现象及其应用》(同步训练)高中物理必修第三册_教科版_2024-2025学年

《3. 电磁感应现象及其应用》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、在以下哪种情况下会产生感应电流？A、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动B、磁场强度不变，闭合电路的面积增大C、导体在磁场中静止不动D、闭合电路与电源连接2、一个闭合线圈在磁场中的某处放置，当线圈从磁场中移出时，线圈中的感应电流方向是：A、顺时针B、逆时针C、方向无法确定D、没有感应电流3、：根据法拉第电磁感应定律，当回路中的磁通量发生变化时，在回路中会产生感应电动势。

以下哪种情况下不会产生感应电动势？（）A. 磁场强度在增加B. 磁场强度在减小C. 回路面积在增大D. 回路在匀速旋转4、：一个线圈在磁场中做切割磁感线运动时，若线圈的运动方向垂直于磁场方向，以下说法正确的是（）。

A. 线圈中感应电动势的方向与运动方向无关B. 线圈中感应电动势的方向与运动方向有关，遵循右手定则C. 若线圈以匀速运动，线圈中不会有感应电动势产生D. 线圈中感应电动势的大小与线圈面积成正比5、在闭合回路中，下列哪种情况不会产生感应电流？A. 回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动B. 磁场的强度在回路中均匀变化C. 磁场的方向在回路中均匀变化D. 回路的一部分导体在磁场中静止不动6、一个金属棒在水平方向上以一定的速度垂直于磁场进入，以下哪种情况下不会产生感应电流？A. 金属棒进入磁场的过程中B. 金属棒穿过磁场的过程中C. 金属棒离开磁场的过程中D. 金属棒在磁场中匀速运动7、当一个导体在磁场中运动时，下列哪种情况会产生感应电流？A、导体沿磁场方向移动B、导体垂直于磁场方向移动C、导体沿着磁场线的方向移动D、导体静止不动二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、下列哪些现象属于电磁感应现象？（）A、闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中产生电流B、电铃工作时，电流通过线圈产生磁场，使铁片振动C、发电机的工作原理D、通电导线在磁场中受到的安培力使磁铁运动2、关于电磁感应现象，以下说法正确的是？（）A、只有在闭合回路中，磁通量的变化才能在回路中产生感应电流B、感应电流的方向总是垂直于磁场和感应线运动的平面C、感应电流的大小与磁通量的变化率成正比D、感应电流的方向可以通过楞次定律来确定3、下列关于电磁感应现象的描述中，正确的是（）A、闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流B、只有当闭合电路的导体整体进入磁场时，导体中才会产生感应电流C、电磁感应现象是电荷的定向移动引起的D、电磁感应现象可以产生电热三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题题目：一个闭合线圈垂直于匀强磁场放置，磁场的磁感应强度B随时间变化，线圈回路中会产生感应电流。

_新教材高中物理第二章电磁感应习题课三电磁感应中的动力学能量问题学案新人教版选择性必修第二册

习题课三电磁感应中的动力学、能量问题1．进一步熟练掌握牛顿运动定律、动能定理、能量守恒定律等基本规律。

2．掌握电磁感应中动力学问题的分析方法，建立解决电磁感应中动力学问题的思维模型。

3．理解电磁感应过程中能量的转化情况，能用能量的观点分析和解决电磁感应问题。

电磁感应中的动力学问题[问题探究]在电磁感应现象中导体运动切割磁感线，产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用。

因此，电磁感应问题往往和力学问题联系在一起。

那么请同学们思考，解决电磁感应中的力学问题时应从哪两个方面入手？提示：一方面要考虑电磁学中的有关规律；另一方面还要考虑力学中的有关规律，要将电磁学和力学知识综合起来应用。

[要点归纳]1．导体的两种运动状态(1)导体的平衡状态——静止状态或匀速直线运动状态。

处理方法：根据平衡条件(合外力等于0)列式分析。

(2)导体的非平衡状态——加速度不为0。

处理方法：根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系分析。

2．力学对象和电学对象的相互关系[例题1] 如图所示，两根足够长的光滑直金属导轨MN 、P Q 平行固定在倾角θ＝37°的绝缘斜面上，两导轨间距l ＝1 m ，导轨的电阻可忽略。

M 、P 两点间接有电阻R 。

一根质量m ＝1 kg 、电阻r ＝0.2 Ω的均匀直金属杆ab 放在两导轨上，与导轨垂直且接触良好。

整套装置处于磁感应强度B ＝0.5 T 的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。

自图示位置起，杆ab 受到大小为F ＝0.5v ＋2(式中v 为杆ab 运动的速度，所有物理量均采用国际单位制)、方向平行导轨沿斜面向下的拉力作用，由静止开始运动，测得通过电阻R 的电流随时间均匀增大。

g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6。

(1)试判断金属杆ab 在匀强磁场中做何种运动，请写出推理过程； (2)求电阻R 的阻值；(3)求金属杆ab 自静止开始下滑通过位移x ＝1 m 所需的时间t 。

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。

2019版高中物理第四章电磁感应训练+检测新人教版选修3-2【共8套55页】

本套资源目录2019版高中物理第四章1划时代的发现2探究感应电流的产生条件训练含解析新人教版选修3_22019版高中物理第四章3楞次定律训练含解析新人教版选修3_22019版高中物理第四章4法拉第电磁感应定律训练含解析新人教版选修3_22019版高中物理第四章5电磁感应现象的两类情况训练含解析新人教版选修3_22019版高中物理第四章6互感和自感训练含解析新人教版选修3_22019版高中物理第四章7涡流电磁阻尼和电磁驱动训练含解析新人教版选修3_22019版高中物理第四章电磁感应检测a含解析新人教版选修3_22019版高中物理第四章电磁感应检测b含解析新人教版选修3_21划时代的发现2探究感应电流的产生条件课时过关·能力提升基础巩固1.许多科学家在物理学发展的过程中作出了重要贡献。

下列说法正确的是()A.洛伦兹发现了“磁生电”现象B.法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律,卡文迪许测出了静电力常量k的值C.丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,并总结出了右手螺旋定则D.法拉第首先发现电磁感应现象,并总结出产生感应电流的原因解析:奥斯特发现了电流的磁效应,安培总结出右手螺旋定则,法拉第发现了电磁感应现象即“磁生电”现象,选项A、C错误;法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律,同时又测出了静电力常量k的值,选项B错误;法拉第通过不懈的努力第一个发现了电磁感应现象,并总结出产生感应电流的原因,选项D正确。

答案:D2.在法拉第时代,下列验证“磁生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是()A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化解析:闭合回路中没有磁通量变化,不可能产生感应电流,A、B两项错误;往闭合线圈中插入条形磁铁会产生感应电流,但它是瞬时电流,到相邻房间观察时,感应电流已经消失,C项错误;接电源的线圈在通电或断电时,会使接电流表的线圈中的磁通量发生变化,产生感应电流,D项正确。

第四章电磁感应第3节课时跟踪训练

第四章电磁感应第3节课时跟踪训练(时间30分钟，满分60分)一、选择题(本题共8小题，每小题5分，共40分。

每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1.如图1所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在有界匀强磁场中，将它从匀强磁场中匀速拉出，以下各种说法中正确的是() A．向左拉出和向右拉出时，环中的感应电流方向相反B．向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿顺时针方向的图1 C．向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿逆时针方向的D．环在离开磁场之前，就已经有了感应电流解析：将金属圆环不管从哪边拉出磁场，穿过闭合圆环的磁通量都要减少，根据楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍原磁通量的减少，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，应用安培定则可以判断出感应电流的方向是顺时针方向的，选项B正确，A、C错误。

另外在圆环离开磁场前，穿过圆环的磁通量没有改变，该种情况无感应电流，故D错误。

答案：B2．如图2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～T2时间内，直导线中电流向上，则在T2～T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力情况是()图2A．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解析：在T2～T时间内，直导线中的电流方向向下增大，穿过线框的磁通量垂直纸面向外增加，由楞次定律知感应电流方向为顺时针，线框所受安培力的合力由左手定则可知向右，所以C正确。

答案：C3．一金属圆环水平固定放置，现将一竖直的条形磁铁，在圆环上方沿圆环轴线从静止开始释放，在条形磁铁穿过圆环的过程中，条形磁铁与圆环()A．始终相互吸引B．始终相互排斥C．先相互吸引，后相互排斥D．先相互排斥，后相互吸引解析：在条形磁铁靠近圆环的过程中，通过圆环的磁通量不断增加，会产生感应电流，从而阻碍条形磁铁的运动，所以此过程中它们是相互排斥的，当条形磁铁穿过圆环后，通过圆环的磁通量又会减小，产生一个与原磁场相同的感应磁场，阻碍原磁通量的减小，所以圆环与条形磁铁间有相互吸引的作用力。

(常考题)人教版高中物理选修二第二章《电磁感应》测试题(答案解析)(3)

一、选择题1．(0分)[ID：128586]如图所示，两根足够长且平行的金属导轨置于磁感应强度为B=3 T的匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面，两导轨间距L=0.1m，导轨左端连接一个电阻R=0.5Ω，其余电阻不计，导轨右端连一个电容器C= 2.5 ⨯1010 pF，有一根长度为 0.2m 的导体棒ab，a端与导轨下端接触良好，从图中实线位置开始，绕a点以角速度ω = 4 rad/s 顺时针匀速转动 75°，此过程通过电阻R的电荷量为（）A．3 ⨯10-2 C B．23⨯10-3 CC．（30 + 23）⨯10-3 C D．（30 - 23）⨯10-3 C2．(0分)[ID：128584]如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。

A 和B是两个完全相同的小灯泡。

下列说法正确的是（）A．闭合开关S后，A灯亮，B灯不亮B．闭合开关S后，A灯亮，B灯慢慢变亮C．开关S闭合电路稳定后，在突然断开的瞬间，A、B灯都闪亮一下D．开关S闭合电路稳定后，在突然断开的瞬间，A灯立即熄灭、B灯闪亮一下再熄灭3．(0分)[ID：128579]如图，A、B是两个完全相同的灯泡，L是自感线圈，自感系数很大，电阻可以忽略，则以下说法正确的是（）A．当K闭合时，A灯先亮，B灯后亮B．当K闭合时，B灯先亮C．当K闭合时，A、B灯同时亮，随后B灯更亮，A灯熄灭D．当K闭合时，A、B灯同时亮，随后A灯更亮，B灯亮度不变4．(0分)[ID：128565]如图所示，一宽为40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，一边长为20cm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=20cm/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、取它刚进入磁场时刻t=0时，则选项中能正确反映感应电流强度随时间变化规律的是（电流沿逆时针绕向为正）（）A．B．C．D．5．(0分)[ID：128553]如图所示，A、B两个闭合单匝线圈用完全相同的导线制成，半径r A=3r B，图示区域内有匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小，则（）A．A、B线圈中产生的感应电动势E A:E B=3:1B．A、B线圈中产生的感应电动势E A:E B=6:1C．A、B线圈中产生的感应电流I A:I B=3:1D．A、B线圈中产生的感应电流I A:I B=1:16．(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R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面。

(完整版)电磁感应练习题及答案

《电磁感应》练习题高二级_______班姓名______________ _______________号1．B 2. A 3. A4．B 5. BCD6．CD7. D8. C一.选择题1．下面说法正确的是（）A．自感电动势总是阻碍电路中原来电流增加B．自感电动势总是阻碍电路中原来电流变化. C．电路中的电流越大，自感电动势越大D．电路中的电流变化量越大，自感电动势越大2. 如图所示，一个矩形线圈与通有相同大小电流的平行直导线在同一平面，而且处在两导线的中央，则（ A ）A．两电流方向相同时，穿过线圈的磁通量为零B．两电流方向相反时，穿过线圈的磁通量为零C．两电流同向和反向时，穿过线圈的磁通量大小相等D．因两电流产生的磁场不均匀，因此不能判断穿过线圈的磁通量是否为零3. 一矩形线圈在匀强磁场中向右做加速运动如图所示, 设磁场足够大, 下面说法正确的是( A )A. 线圈中无感应电流, 有感应电动势B .线圈中有感应电流, 也有感应电动势C. 线圈中无感应电流, 无感应电动势D. 无法判断4．如图所示，AB为固定的通电直导线，闭合导线框P与AB在同一平面内。

当P远离AB做匀速运动时，它受到AB的作用力为（ B ）A．零B．引力，且逐步变小C．引力，且大小不变D．斥力，且逐步变小5. 长0.1m的直导线在B＝1T的匀强磁场中，以10m/s的速度运动，导线中产生的感应电动势：( )A．一定是1V B．可能是0.5V C．可能为零D．最大值为1V6．如图所示，在一根软铁棒上绕有一个线圈，a、b是线圈的两端，a、b分别与平行导轨M、N相连，有匀强磁场与导轨面垂直，一根导体棒横放在两导轨上，要使a点的电势均比b点的电势高，则导体棒在两根平行的导轨上应该（BCD ）A．向左加速滑动B．向左减速滑动C．向右加速滑动D．向右减速滑动7．关于感应电动势，下列说法正确的是（）A．穿过闭合电路的磁感强度越大，感应电动势就越大B．穿过闭合电路的磁通量越大，感应电动势就越大C．穿过闭合电路的磁通量的变化量越大，其感应电动势就越大D．穿过闭合电路的磁通量变化的越快，其感应电动势就越大4题5题8．恒定的匀强磁场中有一圆形的闭合导体线圈，线圈平面垂直于磁场方向，要使线圈中能产生感应电流，线圈在磁场中应做（） A ．线圈沿自身所在的平面做匀速运动 B ．线圈沿自身所在的平面做匀加速运动 C ．线圈绕任意一条直径转动 D ．线圈沿磁场方向平动9．将一磁铁缓慢或迅速地插到闭和线圈中的同一位置，两次发生变化的物理量不同的是（）A 、磁通量的变化量B 、磁通量的变化率C 、感应电流的电流强度D 、消耗的机械功率10．如图所示，一长直导线在纸面内，导线一侧有一矩形线圈，且线圈一边M 与通电导线平行，要使线圈中产生感应电流，下列方法可行的是（） A 、保持M 边与导线平行线圈向左移动 B 、保持M 边与导线平行线圈向右移动C 、线圈不动，导线中电流减弱D 、线圈不动，导线中电流增强E 、线圈绕M 边转动 F11. 如图所示，将一线圈放在一匀强磁场中，线圈平面平行于磁感线，则线圈中有感应电流产生的是（）A 、当线圈做平行于磁感线的运动B 、当线圈做垂直于磁感线的平行运动C 、当线圈绕M 边转动D 、当线圈绕N 边转动12．如图所示，虚线所围的区域内有一匀强磁场，闭和线圈从静止开始运动，此时如果使磁场对线圈下边的磁场力方向向下，那么线圈应（） A 、向右平动 B 、向左平动 C 、以M 边为轴转动D 、以上都不对13．竖直放置的金属框架处于水平的匀强磁场中，如图所示，一长直金属棒AB 可沿框自由运动，当AB 由静止开始下滑一段时间后合上S ，则AB 将做（）A 、匀速运动B 、加速运动C 、减速运动D 、无法判定14．如图所示，边长为h 的矩形线框从初始位置由静止开始下落，进入一水平的匀强磁场，且磁场方向与线框平面垂直。

新版必修3第13章电磁感应电磁波初步练习及应用(解析版)

第13章电磁感应与电磁波初步练习与应用（解析版）—2019版新教科书《物理》选修第三册第01节磁场磁感线1．音箱中的扬声器、电话、磁盘、磁卡等生活中的许多器具都利用了磁体的磁性。

请选择一个你最熟悉的器具，简述它是怎样利用磁体的磁性来工作的。

【解析】音箱中的扬声器，线圈中通有音频电流，磁体对通电线圈的作用使音圈振动，发声。

2．日常生活中，磁的应用给我们带来方便。

例如：在柜门上安装“门吸”能方便地把柜门关紧；把螺丝刀做成磁性刀头，可以像手一样抓住需要安装的铁螺钉，还能把掉在狭缝中的铁螺钉取出来。

请你关注自己的生活，看看还有哪些地方如果应用磁性可以带来方便。

写出你的创意，并画出你设计的示意图。

【解析】手提包的磁性可以把包盖紧。

3．磁的应用非常广泛，不同的人对磁应用的分类也许有不同的方法。

请你对磁的应用分类，并每类举一个例子。

【解析】（1）利用磁体对铁磁性物质（铁、鈷、镍）的吸引作用，如门吸、带磁性的螺丝刀、手提包磁性扣等；（2）利用磁体对通电导线的作用力，如喇叭、耳机、电话、电动机等；（3）利用磁化现象记录信息，如磁带、磁卡、磁盘等。

4. 通电直导线附近的小磁针如图13.1-13所示，标出导线中的电流方向。

5．如图13.1-14，当导线环中沿逆时针方向通过电流时，说出小磁针最后静止时N 极的指向。

垂直纸面向外。

6．通电螺线管内部与管口外相比，哪里的磁场比较强？你是根据什么判断的？【解析】内部的磁场比较强。

根据磁感线的疏密判断，磁感线总数相等，内部横截面积小。

7．为解释地球的磁性，19 世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I 引起的。

在图13.1-15中，正确表示安培假设中环形电流方向的是哪一个？请简述理由。

【解析】B 正确。

根据安培定则，B 中磁场方向在电流以外是向北的，则地磁场的南极在地理北极附近。

第02节磁感应强度磁通量1. 有人根据ILF B =提出：磁场中某点的磁感应强度B 与通电导线在磁场中所受的磁场力F 成正比，与电流I 和导线长度l 的乘积成反比。