电磁感应现象_楞次定律练习题

电磁感应现象楞次定律练习题

1.发现电流磁效应现象的科学家是___________，发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是__________，发现电磁感应现象的科学家是___________，发现电荷间相互作用力规律的的科学家是___________。

2．位于载流长直导线近旁的两根平行铁轨A和B，与长直导线平行且在同一水平面上，在铁轨A、B上套有两段可以自由滑动的导体CD和EF，如图所示，若用力使导体EF向右运动，则导体CD将（）

A．保持不动 B．向右运动

C．向左运动 D．先向右运动，后向左运动

3．如图所示，要使Q线圈产生图示方向的电流，可采用的方法有 ( )

A．闭合电键K

B．闭合电键K后，把R的滑片右移

C．闭合电键K后，把P中的铁心从左边抽出

D．闭合电键K后，把Q靠近P

4．如图所示是家庭用的“漏电保护器”的关键部分的原理图，其中P是一个变压器铁芯，入户的两根电线(火线和零线)采用双线绕法，绕在铁芯的一侧作为原线圈，然后再接入户内的用电器．Q是一个脱扣开关的控制部分(脱扣开关本身没有画出，它是串联在本图左边的火线和零线上，开关断开时，用户的供电被切断)，Q接在铁芯另一侧副线圈的两端a、b之间，当a、b间没有电压时，Q使得脱扣开关闭合，当a、b间有电压时，脱扣

开关即断开，使用户断电．

(1)用户正常用电时，a、b之间有没有电压？

(2)如果某人站在地面上，手误触火线而触电，脱扣开关是否会断开？为什么？

5．如图所示为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( )

6.如图所示，通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管截面平行。当电

键S接通瞬间，两铜环的运动情况是( )

A．同时向两侧推开 B．同时向螺线管靠拢

C．一个被推开，一个被吸引，但因电源正负极未知，无法具体判断

D．同时被推开或同时向螺线管靠拢，因电源正负极未知，无法具体判断

7.如图6所示，在O点正下方有一个具有理想边界的磁场，铜环在A点由静止释放自由摆至最高点B。不考虑空气

阻力，则下列说法正确的是( )

A．A、B两点在同一水平线上 B．A点高于B点

C．A点低于B点 D．铜环将做等幅摆动

8．下列说法正确的是 ( )

A．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大

B．线圈中的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大

C．线圈处在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大

D．线圈中磁通量变化得越快，线圈中产生的感应电动势越大

9．一个由电阻均匀的导线绕制成的闭合线圈放在匀强磁场中，如图1所示，线圈平面与磁场方向成60°角，磁感应强度随时间均匀变化，用下列哪种方法可使感应电流增加一倍 ( )

A．把线圈匝数增加一倍 B．把线圈面积增加一倍

C．把线圈半径增加一倍 D．改变线圈与磁场方向的夹角

10．如图2所示，匀强磁场的方向垂直于电路所在平面，导体棒ab与电路接触良好．当导

体棒ab在外力F作用下从左向右做匀加速直线运动时，若不计摩擦和导线的电阻，整个过程中，

灯泡L未被烧毁，电容器C未被击穿，则该过程中 ( )

A．感应电动势将变大

B．灯泡L的亮度变大

C．电容器C的上极板带负电

D．电容器两极板间的电场强度将减小

11．如图3所示的电路中，线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，L A、L B是两个相同的灯泡，下列说法

中正确的是 ( )

A．S闭合后，L A、L B同时发光且亮度不变

B．S闭合后，L A立即发光，然后又逐渐熄灭

C．S断开的瞬间，L A、L B同时熄灭

D．S断开的瞬间，L A再次发光，然后又逐渐熄灭

12.如图4所示是高频焊接原理示意图．线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝产生大量热量，将金属熔化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少．以下说法正确的是( )

A．电流变化的频率越高，焊缝处的温度升高得越快

B．电流变化的频率越低，焊缝处的温度升高得越快

C．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小

D．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大

13．如图5所示，一导体圆环位于纸面内，O为圆心．环内两

个圆心角为90°的扇形区域内分别有匀强磁场，两磁场磁感应强

度的大小相等，方向相反且均与纸面垂直．导体杆OM可绕O转动，

M端通过滑动触点与圆环良好接触．在圆心和圆环间连有电阻R.

杆OM以匀角速度ω逆时针转动，t＝0时恰好在图示位置．规定

从a到b流经电阻R的电流方向为正，圆环和导体杆的电阻忽略

不计，则杆从t＝0开始转动一周的过程中，电流随ωt变化的图

象是 ( )

14.如图6，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率ΔB

Δt

＝k，k为负的常量．用电阻率为ρ、

横截面积为S的硬导线做成一边长为l的方框．将方框固定于纸面内，其右半部位于磁场区域中．求：

(1)导线中感应电流的大小；

(2)磁场对方框作用力的大小随时间的变化率．

15．如图7所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.1 T，金属棒AD长0.4 m，与框架宽度相同，电阻r＝1.3 Ω，框架电阻不计，电阻R1＝2 Ω，R2＝1 Ω.当金属棒以5 m/s速度匀速向右运动时，求：

(1)流过金属棒的感应电流为多大？

(2)若图中电容器C为0.3 μF，则电容器中储存多少电荷量？

16．如图8甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN和PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L＝0.2 m，电阻R＝0.4 Ω，导轨上停放一质量m＝0.1 kg、电阻r＝0.1 Ω的金属杆，导轨电阻忽略不计，整个装置处在磁感应强度B＝0.5 T 的匀强磁场中，磁场的方向竖直向下，现用一外力F沿水平方向拉杆，使之由静止开始运动，若理想电压表示数U随时间t变化关系如图乙所示．求：

(1)金属杆在5 s末的运动速率；

(2)第4 s末时外力F的功率．

答案：

1 奥斯特 安培 法拉第 库仑

2解析：当EF 向右运动时，由右手定则，有沿FECD 逆时针方向的电流，再由左手定则，得CD 受力向右，选B.本题也可以直接由楞次定律判断，由于EF 向右，线框CDFE 面积变大，感应电流产生的效果是阻碍面积变大，即CD 向右运动．

答案：B

3解析：当闭合电键K 时，Q 中的磁场由无变有，方向向右，由楞次定律，Q 产生的感应电流方向如题图，A 正确．闭合电键K 后，把Q 靠近P 时，Q 中的磁场变强，方向向右，由楞次定律，Q 产生的感应电流方向如题图，D 正确，B 、C 不正确．

答案：AD

4答案：(1)用户正常用电时，a 、b 之间没有电压，因为双线绕成的初级线圈两根导线中的电流总是大小相等而方向相反的，穿过铁芯的磁通量总为0，副线圈中不会有感应电动势产生．

(2)人站在地面上手误触火线，电流通过火线和人体而流向大地，不通过零线，这样变压器的铁芯中就会有磁通量的变化，从而产生感应电动势，脱扣开关就会断开．

5解析：题目中导体做切割磁感线运动，先由感应电流产生的条件判断是否存在感应电流，再应用右手定则判断感应电流方向。由右手定则可判定ab 中的电流，A 项中由a 向b ，B 项中由b 向a ，C 项中由b 向a ，D 项中由b 向a 。故选A 。

答案：A

6解析：当电路接通瞬间，穿过线圈的磁通量增加，使得穿过两侧铜环的磁通量都增加，由楞次定律可知，两环中感应电流的磁场与线圈两端的磁场方向相反，即受到线圈磁场的排斥作用，使两铜环分别向外侧移动，选项A 正确。

答案：A

7解析：铜环由A 点向B 点运动，在进入磁场和离开磁场的过程中，由于穿过环面的磁通量变化，都要产生感应电流，即产生电能。此电能是由环的机械能转化来的，即环由A 到B 过程中机械能减少，所以B 点比A 点低，B 选项正确。

答案：B

8答案：D

9解析：设导线的电阻率为ρ，横截面积为S 0，线圈的半径为r ，则I ＝E R ＝n ΔΦΔt R ＝

n πr 2ΔB Δt sin θρn ·2πr S 0

＝S 0r 2ρ·ΔB Δt

·sin θ可见将r 增加一倍，I 增加1倍，将线圈与磁场方向的夹角改变时，sin θ不能变为原来的2倍(因sin θ最大值为1)，若将线圈的面积增加一倍，半径r 增加(2－1)倍，电流增加(2－1)倍，I 与线圈匝数无关．

答案：C

10答案：AB

11解析：线圈对变化的电流有阻碍作用，开关接通时，L A 、L B 串联， 同时发光，但电流稳定后线圈的直流电阻忽

略不计，使L A 被短路，所以A 错误，B 正确；开关断开时，线圈阻碍电流变小，产生自感电动势，使L A 再次发光，然后又逐渐熄灭，所以C 错误，D 正确．

答案：BD

12解析：在互感现象中产生的互感电动势的大小与电流的变化率成正比，电流变化的频率越高，感应电动势越大，由欧姆定律I ＝E R 知产生的涡流越大，又P ＝I 2R ，R 越大P 越大，焊缝处的温度升高得越快．

答案：AD

13解析：本题考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律及其电磁感应图象，意在考查考生的综合应用能力．根据E ＝12B ωL 2和I ＝E R

可知，导体切割磁感线产生的感应电流的大小是恒定的．根据右手定则，可知C 正确． 答案：C

14解析：(1)导线框的感应电动势为ε＝ΔΦΔt

① ΔΦ＝12

l 2ΔB ② 导线框中的电流为I ＝εR

③ 式中R 是导线框的电阻，根据电阻率公式有R ＝ρ

4l S ④ 联立①②③④式，将ΔB Δt ＝k 代入得I ＝klS 8ρ

⑤ (2)导线框所受磁场的作用力的大小为f ＝BIl ⑥

它随时间的变化率为Δf Δt ＝Il ΔB Δt

⑦ 由⑤⑦式得Δf Δt ＝k 2l 2S 8ρ

⑧ 15解析：(1)棒产生的电动势E ＝Blv ＝0.2 V

外电阻R ＝R 1R 2R 1＋R 2＝23

Ω 通过棒的感应电流I ＝

E

R ＋r ＝0.1 A (2)电容器两板间的电压U ＝IR ＝115

V 带电量Q ＝CU ＝2×10－8 C

答案：(1)0.1 A (2)2×10－8 C

16解析：(1)因为：U ＝BLv R ＋r R ，a ＝Δv Δt

所以：ΔU Δt ＝BLR R ＋r ·Δv Δt

即：a ＝0.5 m/s 2

金属棒做匀加速直线运动v5＝at5＝2.5 m/s

(2)v4＝at4＝2 m/s，此时：I＝BLv4

R＋r

＝0.4 A F安＝BIL＝0.04 N

对金属棒：F－F安＝ma，F＝0.09 N

故：P F＝Fv4＝0.18 W

答案：(1)2.5 m/s (2)0.18 W