(完整版)高中物理电磁感应习题及答案解析

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【物理】高中物理电磁感应经典习题(含答案)

【物理】高中物理电磁感应经典习题(含答案)

【物理】高中物理电磁感应经典习题(含答案)题一题目:一个导线截面积为$2.5\times10^{-4}m^2$,长度为$0.3m$,放在磁感应强度为$0.5T$的均匀磁场中,将导线两端连接到一个电阻为$2\Omega$的电阻器上,求电阻器中的电流。

解析:根据电磁感应定律,导线中的感应电动势与导线长度、磁感应强度以及导线的运动速度有关。

在此题中,导线不运动,所以感应电动势为零。

因此,电路中的电流完全由电源提供,根据欧姆定律,可以使用$U=IR$求解电流。

答案:电路中的电流为0A。

题二题目:一个充满磁感应强度为$1T$的磁场的金属环,直径为$0.2m$,环的厚度可以忽略不计。

当磁场方向垂直于环的平面并向上时,将环从磁场中抽出后,环中的磁场强度变为多少?解析:根据法拉第电磁感应定律,当闭合回路中的磁通量发生变化时,环中会产生感应电动势导致感应电流的产生。

在此题中,环被抽出磁场后,磁通量减小,从而产生感应电动势。

根据安培环路定理和比奥-萨伐尔定律,感应电动势的方向与磁场的变化方向相反,因此感应电流会生成一磁场。

根据安培定律和环形线圈的磁场公式,可以计算出环中的新的磁场强度。

答案:环中的新磁场强度需要通过计算得出。

具体计算过程请参考相关物理教材或参考书籍。

题三题目:一根长度为$0.5m$的直导线与一个磁场相垂直,导线两端的电动势为$2V$,导线的电阻为$4\Omega$,求导线在磁场中运动的速度。

解析:根据电磁感应定律,导线中的感应电动势与导线长度、磁场强度以及导线的运动速度有关。

在此题中,导线的电动势和电阻已知,可以使用欧姆定律$U=IR$解出电流,并使用感应电动势的公式$E=Bvl$解出运动速度。

答案:导线在磁场中的运动速度需要通过计算得出。

具体计算过程请参考相关物理教材或参考书籍。

高中物理《电磁感应》练习题(带答案)人教版选修三

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 A B 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。

高中物理选修21第三章电磁感应(含解析)

高中物理选修21第三章电磁感应(含解析)

高中物理选修2-1第三章电磁感应(含解析)一、单选题1.下列现象中,属于电磁感应现象的是()A.小磁针在通电导线附近发生偏转B.通电线圈在磁场中转动C.闭合线圈在磁场中运动而产生电流D.磁铁吸引小磁针2.下列家用电器中,利用电磁感应原理进行工作的是()A.电吹风B.电冰箱C.电饭煲D.电话机3.下列设备中,利用电磁感应原理工作的是()A.电动机B.白炽灯泡C.发电机D.电风扇4.电磁感应现象在生活及生产中的应用非常普遍,下列不属于电磁感应现象及其应用的是()A.发电机B.电动机C.变压器D.日光灯镇流器5.如图所示,把一条长直导线平行地放在小磁针的上方附近,当导线中有电流通过时,小磁针会发生偏转。

首先观察到这个实验现象的物理学家是()A.奥斯特B.法拉第C.洛伦兹D.楞次6.金属探测器已经广泛应用于安检场所,关于金属探测器的论述正确的是()A.金属探测器可用于食品生产,防止细小的砂石颗粒混入食品中B.金属探测器探测地雷时,探测器的线圈中产生涡流C.金属探测器探测金属时,被测金属中感应出涡流D.探测过程中金属探测器与被测物体相对静止与相对运动探测效果相同7.在物理学中许多规律是通过实验发现的,下列说法正确的是()A.麦克斯韦通过实验首次证明了电磁波的存在B.牛顿通过理想斜面实验发现了物体的运动不需要力来维持C.奥斯特通过实验发现了电流的热效应D.法拉第通过实验发现了电磁感应现象8.关于感应电流,下列说法中正确的是()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,即使穿过线框的磁通量发生变化,线框中也没有感应电流产生D.只要闭合电路的导体做切割磁感线运动,电路中就一定有感应电流产生9.奥斯特发现电流的磁效应的这个实验中,小磁针应该放在()A.南北放置的通电直导线的上方B.东西放置的通电直导线的上方C.南北放置的通电直导线同一水平面内的左侧D.东西放置的通电直导线同一水平面内的右侧10.图所示的磁场中,有三个面积相同且相互平行的线圈S1、S2和S3,穿过S1、S2和S3的磁通量分别为Φ1、Φ2和Φ3,下列判断正确的是()A.Φ1最大B.Φ2最大C.Φ3最大D.Φ1=Φ2=Φ3二、多选题11.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处在同一平面,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中电流突然变化时,线框中有感应电流12.我国已经制订了登月计划,假如航天员登月后想探测一下月球表面是否有磁场,他手边有一只灵敏电流计和一个小线圈,则下列推断中正确的是()A.直接将电流计放于月球表面,看是否有示数来判断磁场有无B.将电流计与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,如电流计无示数,则判断月球表面无磁场C.将电流计与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,如电流计有示数,则判断月球表面有磁场D.将电流计与线圈组成闭合回路,使线圈分别绕两个互相垂直的轴转动,月球表面若有磁场,则电流计至少有一次示数不为零13.于感应电流,下列说法中正确的是()A.只要闭合电路里有磁通量,闭合电路里就有感应电流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,即使穿过线框的磁通量发生变化,线框也没有感应电流D.只要闭合电路的一部分导体切割磁感线运动电路中就一定有感应电流14.电磁感应现象揭示了电与磁之间的内在联系,根据这一发现,发明了许多电器设备.以下电器中,哪些利用了电磁感应原理()A.变压器B.白炽灯泡C.电磁灶D.电吹风15.发现电磁感应规律是人类在电磁学研究中的伟大成就。

(完整版)高考物理必做电磁感应大题

(完整版)高考物理必做电磁感应大题

高考复习物理 电磁感应大题1.(18分)如图所示,两根相同的劲度系数为k 的金属轻弹簧用两根等长的绝缘线悬挂在水平天花板上,弹簧上端通过导线与阻值为R 的电阻相连,弹簧下端连接一质量为m ,长度为L ,电阻为r 的金属棒,金属棒始终处于宽度为d 垂直纸面向里的磁感应强度为B 的匀强磁场中。

开始时弹簧处于原长,金属棒从静止释放,水平下降h 高时达到最大速度。

已知弹簧始终在弹性限度内,且弹性势能与弹簧形变量x 的关系为221kx E p ,不计空气阻力及其它电阻。

求:(1)此时金属棒的速度多大?(2)这一过程中,R 所产生焦耳热Q R 多少?2.(17分)如图15(a )所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距L ,距左端L 处的中间一段被弯成半径为H 的1/4圆弧,导轨左右两段处于高度相差H 的水平面上。

圆弧导轨所在区域无磁场,右段区域存在磁场B 0,左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B (t ),如图15(b )所示,两磁场方向均竖直向上。

在圆弧顶端,放置一质量为m 的金属棒ab ,与导轨左段形成闭合回路,从金属棒下滑开始计时,经过时间t 0滑到圆弧顶端。

设金属棒在回路中的电阻为R ,导轨电阻不计,重力加速度为g 。

⑴问金属棒在圆弧内滑动时,回路中感应电流的大小和方向是否发生改变?为什么?⑵求0到时间t 0内,回路中感应电流产生的焦耳热量。

⑶探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B 0的一瞬间,回路中感应电流的大小和方向。

3、(16分)t =0时,磁场在xOy 平面内的分布如图所示。

其磁感应强度的大小均为B 0,方向垂直于xOy 平面,相邻磁场区域的磁场方向相反。

每个同向磁场区域的宽度均为l 0。

整个磁场以速度v 沿x 轴正方向匀速运动。

⑴若在磁场所在区间,xOy 平面内放置一由n 匝线圈串联而成的矩形导线框abcd ,线框的bc 边平行于x 轴.bc =l B 、ab =L ,总电阻为R ,线框始终保持静止。

高三物理电磁感应试题答案及解析

高三物理电磁感应试题答案及解析

高三物理电磁感应试题答案及解析1.电磁感应现象在生活及生产中的应用非常普遍,下列不属于电磁感应现象及其应用的是【答案】 C【解析】试题分析: 发电机是利用线圈在磁场中做切割磁感线运动从而产生电流---电磁感应现象来工作的,所以A属于电磁感应现象及其应用;动圈式话筒是利用说话时空气柱的振动引起绕在磁铁上的线圈做切割磁感线运动,从而产生随声音变化的电流,利用了电磁感应现象,所以B属于电磁感应现象及其应用;电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理来工作的,所以C不属于电磁感应现象及其应用;变压器是利用电磁感应现象的原理来改变交流电压的,所以D属于电磁感应现象及其应用,故选C。

【考点】电磁感应2.在倾角为θ足够长的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小相等的匀强磁场,磁场方向一个垂直斜面向上,另一个垂直斜面向下,宽度均为L,如图所示。

一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形线框在t=0时刻以速度v0进入磁场,恰好做匀速直线运动,若经过时间t,线框ab边到达gg′与ff′中间位置时,线框又恰好做匀速运动,则下列说法正确的是()A.当ab边刚越过ff′时,线框加速度的大小为gsinθB.t时刻线框匀速运动的速度为C.t时间内线框中产生的焦耳热为D.离开磁场的过程中线框将做匀速直线运动【答案】BC【解析】当ab边进入磁场时,有E=Blv0,I=E/R,mgsinθ=BIl,有B2l2v/R=mgsinθ.当ab边刚越过f′时,线框的感应电动势和电流均加倍,则线框做减速运动,有4B2I2v/R=4mgsinθ,加速向上为3gsinθ,A错误;t0时刻线框匀速运动的速度为v,则有4B2I2v/R=mgsinθ,解得v=v/4,B正确;线框从进入磁场到再次做匀速运动过程,沿斜面向下运动距离为3l/2,则由功能关系得线框中产生的焦耳热为Q=3mglsinθ/2+(mv02/2-mv2/2)=3mgls inθ/2+15mv2/32,C正确;线框离开磁场时做加速运动,D错误。

高中物理电磁感应习题及答案解析

高中物理电磁感应习题及答案解析

高中物理总复习—电磁感应本卷共150分,一卷40分,二卷110分,限时120分钟。

请各位同学认真答题,本卷后附答案及解析。

一、不定项选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的不得分.1.图12-2,甲、乙两图为与匀强磁场垂直放置的两个金属框架,乙图除了一个电阻为零、自感系数为L 的线圈外,其他部分与甲图都相同,导体AB 以相同的加速度向右做匀加速直线运动。

若位移相同,则( )A .甲图中外力做功多B .两图中外力做功相同C .乙图中外力做功多D .无法判断2.图12-1,平行导轨间距为d ,一端跨接一电阻为R ,匀强磁场磁感强度为B ,方向与导轨所在平面垂直。

一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置,金属棒与导轨的电阻不计。

当金属棒沿垂直于棒的方向以速度v 滑行时,通过电阻R 的电流强度是( )A .BdvRB .sin Bdv RθC .cos Bdv Rθ D .sin BdvR θ3.图12-3,在光滑水平面上的直线MN 左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场,右侧是无磁场空间。

将两个大小相同的铜质矩形闭合线框由图示位置以同样的速度v 向右完全拉出匀强磁场。

已知制作这两只线框的铜质导线的横截面积之比是1:2.则拉出过程中下列说法中正确的是( )A .所用拉力大小之比为2:1图12-1图12-32B .通过导线某一横截面的电荷量之比是1:1C .拉力做功之比是1:4D .线框中产生的电热之比为1:24. 图12-5,条形磁铁用细线悬挂在O 点。

O 点正下方固定一个水平放置的铝线圈。

让磁铁在竖直面内摆动,下列说法中正确的是( )A.在磁铁摆动一个周期内,线圈内感应电流的方向改变2次 B .磁铁始终受到感应电流磁铁的斥力作用 C .磁铁所受到的感应电流对它的作用力始终是阻力D .磁铁所受到的感应电流对它的作用力有时是阻力有时是动力5. 两相同的白炽灯L 1和L 2,接到如图12-4的电路中,灯L 1与电容器串联,灯L 2与电感线圈串联,当a 、b 处接电压最大值为U m 、频率为f 的正弦交流电源时,两灯都发光,且亮度相同。

高中物理电磁感应现象习题知识点及练习题及答案解析

高中物理电磁感应现象习题知识点及练习题及答案解析

高中物理电磁感应现象习题知识点及练习题及答案解析一、高中物理解题方法:电磁感应现象的两类情况1.如图所示,竖直放置、半径为R的圆弧导轨与水平导轨ab、在处平滑连接,且轨道间距为2L,cd、足够长并与ab、以导棒连接,导轨间距为L,b、c、在一条直线上,且与平行,右侧空间中有竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场,均匀的金属棒pq和gh垂直导轨放置且与导轨接触良好。

gh静止在cd、导轨上,pq从圆弧导轨的顶端由静止释放,进入磁场后与gh没有接触。

当pq运动到时,回路中恰好没有电流,已知pq的质量为2m,长度为2L,电阻为2r,gh的质量为m,长度为L,电阻为r,除金属棒外其余电阻不计,所有轨道均光滑,重力加速度为g,求:(1)金属棒pq到达圆弧的底端时,对圆弧底端的压力;(2)金属棒pq运动到时,金属棒gh的速度大小;(3)金属棒gh产生的最大热量。

【答案】(1) (2) (3)【解析】【分析】金属棒pq下滑过程中,根据机械能守恒和牛顿运动定律求出对圆弧底端的压力;属棒gh在cd、导轨上加速运动,回路电流逐渐减小,当回路电流第一次减小为零时,pq运动到ab、导轨的最右端,根据动量定理求出金属棒gh的速度大小;金属棒pq进入磁场后在ab、导轨上减速运动,金属棒gh在cd、导轨上加速运动,根据能量守恒求出金属棒gh产生的最大热量;解:(1)金属棒pq下滑过程中,根据机械能守恒有:在圆弧底端有根据牛顿第三定律,对圆弧底端的压力有联立解得(2)金属棒pq进入磁场后在ab、导轨上减速运动,金属棒gh在cd、导轨上加速运动,回路电流逐渐减小,当回路电流第一次减小为零时,pq运动到ab、导轨的最右端,此时有对于金属棒pq有对于金属棒gh有联立解得(3)金属棒pq进入磁场后在ab、导轨上减速运动,金属棒gh在cd、导轨上加速运动,回路电路逐渐减小,当回路电流第一次减小为零时,回路中产生的热量为该过程金属棒gh产生的热量为金属棒pq到达cd、导轨后,金属棒pq加速运动,金属棒gh减速运动,回路电流逐渐减小,当回路电流第二次减小为零时,金属棒pq与gh产生的电动势大小相等,由于此时金属棒切割长度相等,故两者速度相同均为v,此时两金属棒均做匀速运动,根据动量守恒定律有金属棒pq从到达cd、导轨道电流第二次减小为零的过程,回路产生的热量为该过程金属棒gh产生的热量为联立解得2.如图甲所示,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ = 30°角固定,M、P之间接电阻箱R,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B = 1T.质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其接入电路的电阻值为r,现从静止释放杆ab,测得最大速度为v m.改变电阻箱的阻值R,得到v m与R的关系如图乙所示.已知轨距为L = 2m,重力加速度g取l0m/s2,轨道足够长且电阻不计.求:(1)杆ab下滑过程中流过R的感应电流的方向及R=0时最大感应电动势E的大小;(2)金属杆的质量m和阻值r;(3)当R=4Ω时,求回路瞬时电功率每增加2W的过程中合外力对杆做的功W.【答案】(1)电流方向从M流到P,E=4V (2)m=0.8kg,r=2Ω (3)W=1.2J【解析】本题考查电磁感应中的单棒问题,涉及动生电动势、闭合电路欧姆定律、动能定理等知识.(1)由右手定则可得,流过R的电流方向从M流到P据乙图可得,R=0时,最大速度为2m/s ,则E m = BLv = 4V (2)设最大速度为v ,杆切割磁感线产生的感应电动势 E = BLv 由闭合电路的欧姆定律EI R r=+ 杆达到最大速度时0mgsin BIL θ-= 得 2222sin sin B L mg mg v R r B Lθθ=+ 结合函数图像解得:m = 0.8kg 、r = 2Ω(3)由题意:由感应电动势E = BLv 和功率关系2E P R r =+得222B L V P R r=+则22222221B L V B L V P R r R r∆=-++ 再由动能定理22211122W mV mV =- 得22()1.22m R r W P J B L +=∆=3.如图所示,一阻值为R 、边长为l 的匀质正方形导体线框abcd 位于竖直平面内,下方存在一系列高度均为l 的匀强磁场区,与线框平面垂直,各磁场区的上下边界及线框cd 边均磁场方向均与线框平面垂水平。

高中物理电磁感应练习题及答案

高中物理电磁感应练习题及答案

高中物理电磁感应练习题及答案一、选择题1、在电磁感应现象中,下列说法正确的是:A.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化B.感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相反C.感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相同D.感应电流的磁场方向与原磁场方向无关答案:A.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化。

2、一导体在匀强磁场中匀速切割磁感线运动,产生感应电流。

下列哪个选项中的物理量与感应电流大小无关?A.磁感应强度B.导体切割磁感线的速度C.导体切割磁感线的长度D.导体切割磁感线的角度答案:D.导体切割磁感线的角度。

二、填空题3、在电磁感应现象中,当磁通量增大时,感应电流的磁场方向与原磁场方向_ _ _ _ ;当磁通量减小时,感应电流的磁场方向与原磁场方向 _ _ _ _。

答案:相反;相同。

31、一根导体在匀强磁场中以速度v运动,切割磁感线,产生感应电动势。

如果只增大速度v,其他条件不变,则产生的感应电动势将_ _ _ _ ;如果保持速度v不变,只减小磁感应强度B,其他条件不变,则产生的感应电动势将 _ _ _ _。

答案:增大;减小。

三、解答题5、在电磁感应现象中,有一闭合电路,置于匀强磁场中,接上电源后有电流通过,现将回路断开,换用另一电源重新接上,欲使产生的感应电动势增大一倍,应采取的措施是()A.将回路绕原路转过90°B.使回路长度变为原来的2倍C.使原电源的电动势增大一倍D.使原电源的电动势和回路长度都增大一倍。

答案:A.将回路绕原路转过90°。

法拉第电磁感应定律是电磁学中的重要规律之一,它描述了变化的磁场产生电场,或者变化的电场产生磁场的现象。

这个定律是法拉第在1831年发现的,它为我们打开了一个全新的领域——电磁学,也为我们的科技发展提供了强大的理论支持。

在高中物理中,法拉第电磁感应定律主要通过实验和理论推导来展示,让学生们能够更直观地理解这个重要的规律。

高中的学生们已经对电场和磁场的基本概念有了一定的了解,他们已经掌握了电场线和磁场线的概念,以及安培定则等基本知识。

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高中物理总复习—电磁感应本卷共150分,一卷40分,二卷110分,限时120分钟。

请各位同学认真答题,本卷后附答案及解析。

一、不定项选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的不得分.1.图12-2,甲、乙两图为与匀强磁场垂直放置的两个金属框架,乙图除了一个电阻为零、自感系数为L 的线圈外,其他部分与甲图都相同,导体AB 以相同的加速度向右做匀加速直线运动。

若位移相同,则( )A .甲图中外力做功多B .两图中外力做功相同C .乙图中外力做功多D .无法判断2.图12-1,平行导轨间距为d ,一端跨接一电阻为R ,匀强磁场磁感强度为B ,方向与导轨所在平面垂直。

一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置,金属棒与导轨的电阻不计。

当金属棒沿垂直于棒的方向以速度v 滑行时,通过电阻R 的电流强度是( )A .BdvRB .sin Bdv RθC .cos Bdv R θD .sin Bdv R θ3.图12-3,在光滑水平面上的直线MN 左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场,右侧是无磁场空间。

将两个大小相同的铜质矩形闭合线框由图示位置以同样的速度v 向右完全拉出匀强磁场。

已知制作这两只线框的铜质导线的横截面积之比是1:2.则拉出过程中下列说法中正确的是( )A .所用拉力大小之比为2:1B .通过导线某一横截面的电荷量之比是1:1C .拉力做功之比是1:4D .线框中产生的电热之比为1:24. 图12-5,条形磁铁用细线悬挂在O 点。

O 点正下方固定一个水平放置的铝线圈。

让磁铁在竖直面内摆动,下列说法中正确的是( )Rvabθ d图12-1MNv B图12-3A .在磁铁摆动一个周期内,线圈内感应电流的方向改变2次B .磁铁始终受到感应电流磁铁的斥力作用C .磁铁所受到的感应电流对它的作用力始终是阻力D .磁铁所受到的感应电流对它的作用力有时是阻力有时是动力5. 两相同的白炽灯L 1和L 2,接到如图12-4的电路中,灯L 1与电容器串联,灯L 2与电感线圈串联,当a 、b 处接电压最大值为U m 、频率为f 的正弦交流电源时,两灯都发光,且亮度相同。

更换一个新的正弦交流电源后,灯L 1的亮度大于大于灯L 2的亮度。

新电源的电压最大值和频率可能是( )A .最大值仍为U m ,而频率大于fB .最大值仍为U m ,而频率小于fC .最大值大于U m ,而频率仍为fD .最大值小于U m ,而频率仍为f6.一飞机,在北京上空做飞行表演.当它沿西向东方向做飞行表演时(图12-6),飞行员左右两机翼端点哪一点电势高( )A .飞行员右侧机翼电势低,左侧高B .飞行员右侧机翼电势高,左侧电势低C .两机翼电势一样高D .条件不具备,无法判断7.图12-7,设套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ,则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)应是( )A .有顺时针方向的感应电流B .有逆时针方向的感应电流C .有先逆时针后顺时针方向的感应电流D .无感应电流8.图12-8,a 、b 是同种材料的等长导体棒,静止于水平面内的足够长的光滑平行导轨上,b 棒的质量是a 棒的两倍。

匀强磁场竖直向下。

若给a 棒以4.5J 的初动能,使之向左运动,不计导轨的电阻,则整个过程a 棒产生的最大热量是( )A .2JB .1.5JC .3JD .4.5J9.内壁光滑,水平放置的玻璃圆环内,有一直径略小于环口直径的带正电小球,以速度v 0沿逆时针方向匀速转动,如图L 1 L 2图12-4v 0ab图12-8 Bv 0 图12-9图12-6SNO图12-5图12-712-9所示,若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间成正比增加的变化磁场,运动过程中小球带电量不变,正确的是()A.小球对玻璃环的压力一定不断增大B.小球受到的磁场力一定不断增大C.小球先沿逆时针方向减速运动一段时间后沿顺时针方向加速运动D.磁场力对小球先做负功后做正功10.图12-10,在磁感应强度为B的匀强磁场中有固定的金属框架ABC,已知∠B=θ,导体棒DE在框架上从B点开始在外力作用下,沿垂直DE方向以速度v匀速向右平移,使导体棒和框架构成等腰三角形回路。

设框架和导体棒材料相同,其单位长度的电阻均为R,框架和导体棒均足够长,不计摩擦及接触电阻。

关于回路中的电流I和电功率P随时间t 变化的下列四个图中可能正确的是()第Ⅱ卷(非选择题共110分)二、本题共2小题,共20分。

把答案填在题中的横线上或按要求作图.11.(10分)图12-13为“研究电磁感应现象”的实验装置.(1)将图中所缺的导线补接完整.(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,那么合上电键后可能出现的情况有:a.将原线圈迅速插入副线圈时,灵敏电流计指针将__________.b.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,图12-11灵敏电流计指针将________.12.(10分)(1)如图11所示是日光灯的电路图,它主要是由灯管、镇流器和起动器组成的,镇流器是一个带铁芯的线圈,起动器的构造如图8.为了便于起动,常在起动器两极并上一纸质电容器C . 某班教室的一盏日光灯出现灯管两端亮而中间不亮的故障,经检查发现灯管是好的,电压正常,镇流器无故障,其原因可能是 ,你能用什么简易方法使日光灯正常发光? 。

(2)如图12-12是测定自感系数很大的线圈L 直流电阻的电路,L 两端并联一只电压表(电压表的内阻R V 很大),用来测电感线圈的直流电压,在测量完毕后将电路解体时.若先断开S 1 时,则 (填电压表或电流表)能损坏。

三、本题共6小题,90分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和主要演算步骤,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与单位。

13.(14分)在磁感应强度B =0.5T 的匀强磁场中有一个正方形金属线圈abcd ,边长L =0.2m 。

线圈的ad 边与磁场的左侧边界重合,如图12-14所示,线圈的电阻R =0.4Ω.用外力把线圈从磁场中移出有两种方法:一种是用外力把线圈从左侧边界匀速平移出磁场;另一种是以ad 边为轴,用力使线圈匀速转动移出磁场,两种过程所用时间都是t =0.1s 。

求(1)线圈匀速平移出磁场的过程中,外力对线圈所做的功。

(2)线圈匀速转动移出磁场的过程中,外力对线圈所做的功。

14.(14分)已知某一区域的地下埋有一根与地表面平行的直线电缆,电缆中通有变化的电流,在其周围有变化的磁场,因此可以通过在地面上测量闭合试探小线圈中的感应电动势来探测电缆的确切位置、走向和深度。

当线圈平面平行地面测量时,在地面上a 、c 两处测得试探线圈中的电动势为零,b 、d 两处线圈中的电动势不为零;当线圈平面与地面成30°夹角时,在b 、d 两处测得试探线圈中的电动势为零。

经过测量发现,a 、b 、c 、d 恰好位于边长为L =1m 的正方形的四个顶角上,如图12-15所示。

据此可以判定:地下电缆在哪两点连线的正下方?并求出地下电缆离地表面的深度h 。

LabcdB图12-14图12-12图12-1315.(15分)如图12-16所示,横截面为矩形的管道中,充满了水银,管道的上下两壁为绝缘板,前后两壁为导体板(图中斜线部分),两导体板被一导线cd 短路。

管道的高度为a ,宽度为b ,长度为L 。

当加在管道两端截面上的压强差为P ,水银沿管道方向自左向右流动时,作用在这段水银上的粘滞阻力f 与速度成正比,即:f =kv .(1)水银的稳定流速v 1为多大?(2)将管道置于一匀强磁场中,磁场与绝缘壁垂直,磁感应强度为B ,方向向上,此时水银的稳定流速v 2又是多大?(已知水银的电阻率为ρ,磁场只存在于管道所在的区域,不考虑管道两端之外水银对电路的影响。

)16.(15分)如图12-17所示,一质量为m =0.016kg 、长L =0.5m 、宽d =0.1m 、电阻R =0.1Ω的矩形线圈,从h 1=5m 的高处由静止开始下落,然后进入匀强磁场,当下边进入磁场时,由于磁场力的作用,线圈正好作匀速运动。

(1)求匀强磁场的磁感应强度B 。

(2)如果线圈的下边通过磁场所经历的时间t =0.15s ,求磁场区域的高度h 2. (3)求线圈的下边刚离开磁场的瞬间,线圈的加速度的大小和方向。

(4)从线圈的下边进入磁场开始到线圈下边离开磁场的时间内,在线圈中产生的焦耳热是多少?图12-16 h h 217.(16分)如图12-18所示是一种测量通电螺线管中磁场的装置,把一个很小的测量线圈A 放在待测处,线圈与测量电量的冲击电流计G 串联,当用双刀双掷开关S 使螺线管的电流反向时,测量线圈中就产生感应电动势,从而引起电荷的迁移,由表G 测出电量Q ,就可以算出线圈所在处的磁感应强度B 。

已知测量线圈共有N 匝,直径为d ,它和表G串联电路的总电阻为R ,则被测处的磁感强度B 为多大?18.(16分)如图12-19所示,磁场的方向垂直于xy 平面向里。

磁感强度B 沿y 方向没有变化,沿x 方向均匀增加,每经过1cm 增加量为1.0×10-4T ,即cm T xB /100.14-⨯=∆∆。

有一个长L =20cm ,宽h =10cm 的不变形的矩形金属线圈,以v =20cm/s 的速度沿x 方向运动。

问:(1)线圈中感应电动势E 是多少?(2)如果线圈电阻R =0.02Ω,线圈消耗的电功率是多少? (3)为保持线圈的匀速运动,需要多大外力?机械功率是多少?答案1.A2.D3.D4.C5.A 6A 7.A 8.A 9.C 10.AD 11. 解:(1)如图20所示.(2)a.右偏转一下b.向左偏转一下12.(1)电容器C 击穿而短路或起动器被短路 。

将电容器C 撤除或更换起动器等。

图12-18(2)电压表13.解:(1)使线圈匀速平动移出磁场时,bc 边切割 磁感线而产生恒定感应电动势E =BLv .而v =L/t . (2分)外力对线圈做的功等于线圈中消耗的电能,即01.04221===RtLB t R E W J (4分) (2)线圈以ad 边为轴匀速转出磁场时,线圈中产生的感应电动势和感应电流都是按正弦规律变化的,感应电动势和感应电流的最大值为:tBS E m 2,πωω== (4分)外力对线圈做的功等于线圈中消耗的电能,即012.08242222===RtL B t R E W m πJ (4分)14.解:当线圈平面平行地面测量时,在地面上a 、c 两处测得试探线圈中的电动势为零,b 、d 两处线圈中的电动势不为零;所以可以判定:地下电缆在ac 两点连线的正下方. (6分) 依题意可知:电缆离地表面的深度h =060tan .22L =26m (8分) 15.解:(1)P ab =K v 1,v 1=P ab /k (4分)(2)感应电动势2Bbv E =,(2分)电阻aLbR ρ=(2分), 由欧姆定律可得ρ2BaLv I =。

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