(鲁科版)高中物理选修3-2课时同步练习汇总
鲁科版物理选修3-2第1章第3节知能演练轻松闯关

1.电磁灶是利用电磁感应引起的涡流加热的原理来工作的,它主要是由感应加热线圈、灶台台板和烹饪锅等组成,如图所示.电磁灶的台面下布满了线圈,当通过高频交流电时,在台板和金属锅之间产生交变磁场,磁感线穿过锅体,产生感应电流——涡流,这种感应电流在金属锅体中产生热效应,从而达到加热和烹饪食物的目的.下列可导致加热效果明显的是()A.交流电的频率增加B.交流电的频率降低C.将金属锅换成陶瓷锅D.将底面积较大的锅换成底面积较小的锅2.A.增大涡流,提高变压器的效率B.减小涡流,降低变压器的效率C.增大涡流,减小铁芯的发热量D.减小涡流,减小铁芯的发热量解析:选D.涡流的主要效应之一就是热效应,而变压器的铁芯发热是我们所不希望出现的,故不采用整块硅钢,而采用薄硅钢片叠压在一起,目的是减少涡流,减小铁芯的发热量,进而提高变压器的效率.选D.3.如图所示,磁带录音机可用来录音,也可用来放音.其主要部件为可匀速行进的磁带a和绕有线圈的磁头b,不论是录音还是放音过程,磁带或磁隙软铁会存在磁化现象.对于它们在录音、放音过程中的主要工作原理,下列说法正确的是()A.放音的主要原理是电磁感应,录音的主要原理是电流的磁效应B.录音的主要原理是电磁感应,放音的主要原理是电流的磁效应C.放音和录音的主要原理都是磁场对电流的作用D.放音和录音的主要原理都是电磁感应解析:选A.录音过程及原理是:先将声音信号通过话筒转换成变化的电流信号,加在题图中的线圈上,由于电流的磁效应,变化电流产生的变化磁场信号将由于磁带被磁化而记录在匀速经过的磁带上,是电流的磁效应.放音过程是该过程的逆过程,磁带匀速通过磁隙,由于磁带上变化的磁场使磁头发生磁化现象,使磁头线圈的磁通量发生变化,导致磁头上的线圈中产生感应电流,该感应电流通过扬声器即发出声音,是电磁感应过程.故选项A是正确的.4.如图所示是冶炼金属的感应炉的示意图.高频感应炉中装有待冶炼的金属,当线圈中通有电流时,通过产生涡流来熔化金属.以下关于高频感应炉的说法中正确的是()A.高频感应炉的线圈中必须通有变化的电流,才会产生涡流B.高频感应炉的线圈中通有恒定的电流,也可以产生涡流C.高频感应炉是利用线圈中电流产生的焦耳热使金属熔化的D.高频感应炉是利用线圈中电流产生的磁场使金属熔化的解析:选A.变化的电流才能产生变化的磁场,引起磁通量的变化,产生电磁感应现象,恒定电流不会使感应炉中的磁通量发生变化,不会有涡流产生,选项A对、B错;当感应炉内装入待冶炼的金属时,会在待冶炼的金属中直接产生涡流来加热金属,而不是利用线圈中电流产生的焦耳热,也不是利用线圈中电流产生的磁场加热,C、D错误.5.弹簧上端固定,下端悬挂一根磁铁.将磁铁托到某一高度后放开,磁铁能上下振动较长时间才停下来.如果在磁铁下端放一个固定的闭合线圈,使磁铁上下振动时穿过它(如图),磁铁就会很快地停下来,解释这个现象,并说明此现象中能量转化的情况.解析:当磁铁穿过固定的闭合线圈时,在闭合线圈中会产生感应电流,感应电流的磁场会阻碍磁铁和线圈靠近或离开,也就使磁铁振动时除了空气阻力外,还有线圈的磁场力作为阻力,克服阻力需要做的功较多,弹簧振子的机械能损失较快,因而会很快停下来.答案:见解析一、选择题1.下列关于涡流的说法中正确的是()A.涡流跟平时常见的感应电流一样,都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的B.涡流不是感应电流,而是一种有别于感应电流的特殊电流C.涡流有热效应,但没有磁效应D.在硅钢中也能产生涡流解析:选AD.涡流的本质是电磁感应现象,只不过是由金属块自身构成回路,它既有热效应,也有磁效应,所以A正确,B、C错误.硅钢中产生的涡流较小,并不是不能产生涡流,D 项正确.2.如图所示,A、B两图是把带绝缘层的线圈绕在软铁上,C、D两图是把带绝缘层的线圈绕在有机玻璃上,则能产生涡流的是()解析:选A.只有穿过整个导体的磁通量发生变化,才产生涡流,B错在是直流电源,C、D 不是导体.3.唱卡拉OK用的话筒内有放大声音的装置,其中有一种是动圈式的,它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈,线圈处于永磁体的磁场中,当声波使膜片前后振动时,线圈就将声音信号转变为电信号,下列说法中正确的是()A.该装置是根据电流的磁效应工作的B.该装置是根据电磁感应原理工作的C.膜片振动时,穿过线圈的磁通量不变D.膜片振动时,金属线圈中不会产生感应电动势解析:选B.动圈式话筒的工作特点是线圈在磁场中振动,产生了电流,可知B对.4.如图所示,一条形磁铁从静止开始向下穿过一个用双线绕成的闭合线圈,条形磁铁在穿过线圈的过程中()A.做自由落体运动B.做减速运动C.做匀速运动D.做非匀变速运动解析:选A.双线绕成的线圈由于两导线产生的磁通量相互抵消,不会产生磁场,所以磁铁将做自由落体运动.5.如图所示,一光滑水平桌面的左半部分处于竖直向下的匀强磁场内,当一电阻不计的环形导线圈在此水平桌面上向右以某一速度开始滑行时,下列说法正确的是()A.若整个线圈在磁场内,线圈一定做匀速运动B.线圈从磁场内滑到磁场外过程,必做加速运动C.线圈从磁场内滑到磁场外过程,必做减速运动D.线圈从磁场内滑到磁场外过程,必定放热解析:选ACD.整个线圈在磁场内时,无感应电流,故不受安培力,线圈做匀速运动,A对;线圈滑出磁场过程中,产生感应电流,受到阻碍它运动的安培力,故线圈做减速运动,机械能转化为内能,选项B错,C、D对.6.如图所示,闭合金属环从光滑曲面上h高处滚下,又沿曲面的另一侧上升.设环的初速度为零,摩擦不计,曲面处在图中磁场中,则()A.若是匀强磁场,环滚上的高度小于hB.若是匀强磁场,环滚上的高度等于hC.若是非匀强磁场,环滚上的高度等于hD.若是非匀强磁场,环滚上的高度大于h解析:选B.若磁场为匀强磁场,穿过环的磁通量不变,不产生感应电流,即无机械能向电能转化,机械能守恒,故A错,B正确;若磁场为非匀强磁场,环内要产生电能,机械能减少,故D错误.7.如图所示,在光滑水平面上固定一条形磁铁,有一小球以一定的初速度向磁铁方向运动.如果发现小球做减速运动,则小球的材料不.可能是()A.铁B.木C.铝D.塑料解析:选ABD.小球做减速运动,说明小球受到阻力的作用,若为铁球,在小球靠近磁铁过程中,铁球将被磁化,磁化后小球与磁铁间为吸引力,对小球来讲是动力不是阻力,A错误;若为木球或塑料球,在它们靠近的过程中,既不被磁化,也不产生感应电流,与磁铁之间没有相互作用,B、D错误;若为铝球,在小球靠近磁铁的过程中将产生涡流,涡流在磁场中阻碍小球的运动,使小球做减速运动,C正确,故选ABD.8.磁电式仪表的线圈通常用铝框当骨架,把线圈绕在铝框上,这样做的目的是()A.防止涡流而设计的B.利用涡流而设计的C.起电磁驱动的作用D.起电磁平衡的作用解析:选B.线圈通电后,在安培力作用下发生转动,铝框随之转动,并切割磁感线产生感应电流,就是涡流,涡流阻碍线圈的转动,使线圈偏转后较快停下来.所以,这样做的目的是利用涡流来起电磁阻尼的作用.B正确,A、C、D错误.9.如图所示,A、B为大小、形状均相同且内壁光滑,但用不同材料制成的圆管.将它们竖直固定在相同高度.两个相同的磁性小球,同时从A、B管上端的管口无初速度释放,穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面.下列关于两管的描述可能正确的是()A.A管是用铝制成的,B管是用铜制成的B.A管是用铝制成的,B管是用胶木制成的C.A管是用胶木制成的,B管是用塑料制成的D .A 管是用胶木制成的,B 管是用铝制成的解析:选D.若两管都是金属材料制成的,小球下落过程中管壁都会产生感应电流,两球机械能都减小,几乎同时落地.若两管都是绝缘体制成的,管壁不会产生感应电流,两球机械能不变,仍做自由落体运动,同时落地,由此可见,若A 管内小球先落地,A 管必定是绝缘体制成的,B 管是金属材料制成的,D 正确,A 、B 、C 错误.10.(2012·荆州高二期末)如图所示,一闭合的小金属环用一根绝缘细杆挂在固定点O 处,使金属圆环在竖直线OO ′的两侧来回摆动的过程中穿过水平方向的有界匀强磁场区域,若悬点摩擦和空气阻力均不计.则( )A .金属环每次进入磁场区都有感应电流,而离开磁场区没有感应电流B .金属环进入磁场区域后越靠近OO ′线时速度越大,而且产生的感应电流越大C .金属环开始摆动后,摆角会越来越小,摆角小到某一值后不再减小D .金属环在摆动一段时间后将停在最低点解析:选C.金属环进入磁场和离开磁场区的过程中,穿过金属环的磁通量变化,环内都会有感应电流产生,机械能转化为电能,所以摆角越来越小,最后,当环不再进出磁场,而是在磁场内往复运动摆角不再变化,A 、D 错误,C 正确.越靠近OO ′,金属环的速度越大,但穿过环的磁通量不变,没有感应电流,B 错误.二、非选择题11.如图所示,在光滑的水平面上有一半径r =10 cm 、电阻R =1 Ω、质量m =1 kg 的金属环,以速度v =10 m/s 向一有界磁场滑去.匀强磁场方向垂直于纸面向里,B =0.5 T ,从环刚进入磁场算起,到刚好有一半进入磁场时,圆环释放了32 J 的热量,求:(1)此时圆环中电流的瞬时功率;(2)此时圆环运动的加速度的大小.解析:(1)由能量守恒m v 22=Q +m v ′22, 而P =E 2R =(B ·2r ·v ′)2R两式联立可得P =0.36 W.(2)a =BIl m =B 2(2r )2v ′mR=6×10-2 m/s 2. 答案:(1)0.36 W (2)6×10-2 m/s 212.高频焊接(利用电磁感应产生热量进行焊接)是一种常用焊接方法,其原理如图所示.将半径是10 cm 的待焊接圆形金属工件放在用金属导线做成的1000匝线圈中,然后在线圈中通以变化的电流,线圈中产生垂直于金属工件所在平面的变化磁场,磁场的变化率为ΔB Δt=102π T/s.焊缝处(待焊处)的电阻是非焊接部分电阻的99倍.工件非焊接部分每单位长度上的电阻R 0=10-2 π Ω·m -1,焊接的缝宽远小于未焊接部分的长度,则在焊接过程中焊接处产生的热功率为多大?(π2=10,结果保留两位有效数字) 解析:由法拉第电磁感应定律 E =n ΔΦΔt=1000×102×π2×10-2 V =2×103 V 非焊接部分电阻R =2πrR 0=2π×0.1×10-2 π Ω=0.02 Ω总电阻R 总=100R =2 Ω热功率P 总=E 2R 总=2×1062 W =1×106 W. 焊接处热功率P =0.99P 总=9.9×105 W.答案:9.9×105 W。
鲁科版物理选修3-2第4章第1节知能演练轻松闯关

1.在匀速转动的三相交流发电机中,关于三个线圈中产生的电动势,下列说法不.正确的是( )A .按相同规律变化,同时达到最大值和最小值B .具有相同的有效值C .具有相同的周期和频率D .具有相同的最大值解析:选A.三相交流发电机中,三个线圈具有相同的有效值、周期、频率及最大值;但它们的相位相差23π.故B 、C 、D 正确,A 错误.2.在三相四线制的电路上,用星形接法连接了三只相同的灯泡,如图所示,三个灯泡均正常发光,若由于某种原因造成中性线断路,下列说法正确的是( )A .三个灯将变暗B .三个灯因过亮而烧毁C .三个灯立刻熄灭D .三个灯仍正常发光解析:选D.三相负载对称,中性线上的电流为零,断路后不影响负载的正常工作. 3.如图所示,相线A 、B 、C 和中性线N 接在三相交流电源上,AB 间的线电压U =3802sin100πt V ,则( )A .相线的电势总是高于中性线的电势B .电流表的示数为2202Rsin100πt AC .B 、N 两端电压的有效值为220 VD .通过R 的电流方向每秒钟改变50次解析:选C.在三相交流电路中,相线与中性线间的电势差按正弦规律变化,所以,相线电势并非总是高于中性线电势,选项A 错误;电流表示数代表的是有效值而不是瞬时值,选项B 也错了;B 、N 两端的电压即为相电压,由线电压的最大值为380 2 V ,有效值为380V ,可知相电压应为220 V ,选项C 正确;因为交变电流频率f =ω2π=100π2π=50 Hz ,可见电流方向每秒改变100次,选项D 错误.4.如图所示,A 、B 、C 为一个三相电源的供电线,三个对称负载接成星形电路,如供电电压稳定,当负载改成三角形接法时( )A .负载的电压变为原来的1/3倍B .负载的电流增到原来的3倍C .负载的功率增到原来的3倍D .负载的功率增到原来的3倍解析:选D.由星形接法和三角形接法的特点可知U R =220 V ,U R ′=220 3 V ,P R ∶P R ′=1∶3,故选D.5.把三组额定电压均为220 V ,额定功率分别为P 1=1000 W 、P 2=500 W 、P 3=2000 W 的白炽灯按如图所示方式接入线电压为380 V 的三相电路中.(1)求流过每相负载的电流强度.(2)A 相负载断开或短路时,对B 、C 两相负载有何影响.解析:(1)三个灯两端的电压U =U 线3=3803V =220 V由P =UI 得三灯中的电流分别为I 1=4.55 AI 2=2.27 A I 3=9.09 A(2)由于有中性线,所以A 相负载断开或短路时,对B 、C 无影响. 答案:(1)4.55 A 2.27 A 9.09 A (2)电压不变,仍正常工作一、选择题1.下列关于三相交流发电机的说法中,正确的是( ) A .三个线圈都不可以单独向外供电B .三个线圈发出交变电流的有效值依次相差T /3C .三个线圈发出交变电流的瞬时值依次相差T /3D .三个线圈发出交变电流的最大值依次相差T /3解析:选D.产生三相交变电流的三个线圈是相互独立的,每一个都相当于一个独立的电源可以单独供电,只是它们到达最大值的时间依次相差三分之一个周期,故A错,D正确;三个线圈发出交变电流的有效值任何时刻都相同,故B错;由三相交变电动势的图象(如图)知,C错.2.将三相交流发电机三个线圈接上两个交流电压表,如图所示,关于两个电压表的示数说法正确的是()A.甲表的示数等于乙表的示数B.甲表的示数小于乙表的示数C.甲表的示数大于乙表的示数D.无法判断两表的示数大小解析:选B.甲表测量的是相电压,乙表测量的是线电压,线电压是相电压的3倍,即U乙=3U甲,B对.3.如图所示是三相交流发电机与三只灯泡连接的电路图,已知发电机每个线圈发出交变电压的有效值为220 V,则下列说法中正确的是()A.每只灯泡的额定电压必须是380 V才能正常工作B.每只灯泡的额定电压必须是220 V才能正常工作C.三只灯泡的额定功率必须都相同才能正常工作D.一只灯泡灯丝断开,其他两只灯泡不能正常工作解析:选B.每只灯泡均接在各自一个线圈两端,故每只灯泡的额定电压为220 V就能正常工作;因为连接有中性线,所以一只灯泡灯丝断开,其他灯泡不受影响.4.如图所示电路,下列判断正确的是()A.甲图是星形接法B.乙图是三角形接法C.丙图是三角形接法D.丁图是三角形接法解析:选D.由题图可判断甲、丁是三角形接法,乙、丙是星形接法.判断三相交变电流中电源或负载的连接方式,四线制一定是星形接法;三线制负载相同,可能是星形接法,也可能是三角形接法;星形接法一定有一公共端,三角形接法一定是首尾相接.5.发电机三相线圈绕组采用星形接法时,关于输电线中性线的说法中正确的是()A.中性线不能去掉B.当三相负载不对称时,中性线中有电流C.中性线中一定没有电流D.当三相负载对称时,中性线中无电流解析:选BD.三相四线制星形接法中,若各电路负载相同,则中性线中无电流,可以去掉,形成三相三线制接法;若负载不对称,各相用电情况不一定相同,中性线中有电流通过,不能去掉,故选项B、D正确,A、C错误.6.如图A、B、C为三相交流发电机的3组线圈,a、b、c为三盏电阻不同的灯泡,已知发电机的相电压为220 V,则下列说法中正确的是()A.灯泡两端的电压为220 3 VB.灯泡两端的电压为220 VC.图中负载采用三角形连接D.图中中性线可去掉,去掉后灯泡亮度不变解析:选B.题图中采用的是三相四线制星形接法,灯泡两端的电压为相电压U=220 V,B 对,A、C错.三盏灯泡电阻相同时,中性线可去掉,去掉后灯泡亮度不变,电阻不相同时,去掉中性线,灯泡会烧毁,D错.7.对于照明电路的“火线”与“地线”,正确的理解是()A.进入每个家庭的两根输电线,火线即是某一相的端线,地线即是星形接法中的零线B.电路中的电流总是由火线流入,地线流出,因而开关要接在火线上C.正常情况下,地线电势为零,与大地没有电势差D.火线与地线间的电势差为220 V,且总是火线的电势高解析:选A.照明电路中电流大小和方向都是周期性变化的,时而由火线流入地线流出,时而由火线流出地线流入.开关接在火线上,断开开关使用电器脱离火线,避免检修时接触火线触电.火线和地线间的电势时而火线高,时而地线高,因此只有A 正确. 8.关于三相交流电源的负载的连接方式,下列说法正确的是( ) A .负载采用何种连接方式取决于负载的额定电压 B .发电机采用星形接法,负载就必须采用星形接法 C .三相对称负载可以接成三角形,也可以接成星形D .三相四线制和三相三线制的星形接法中U 相=U 线3=220 V解析:选ACD.负载采用何种接法应取决于负载的额定电压,A 对.三相对称负载可以按星形或三角形连接,C 对.星形接法中U 线=3U 相,D 对.发电机采用星形接法时,负载有星形、三角形两种接法,B 错.9.如图所示,A 、B 、C 是三相交流电源的三根火线,D 是零线.电源的相电压为220 V ,L 1、L 2、L 3是三个“220 V ,60 W ”的灯泡.开关S 1断开,S 2和S 3闭合,由于某种原因,电源的零线在图中O ′处断开,那么L 2和L 3两灯泡将( )A .立即熄灭B .变得比原来亮些C .变得比原来暗些D .保持亮度不变解析:选C.当S 1和零线断开后,两灯泡L 2和L 3变成串联关系,两端电压为B 、C 两火线间的线电压380 V ,此时每个灯泡分得的电压为190 V ,均小于它们的额定电压220 V ,两灯泡变暗.故选C. 10.如图所示,A 、B 、C 为三相交流电源,每个灯泡的额定电压均为220 V ,额定功率相同.则L 与L ′两灯的实际功率之比为(设灯泡电阻恒定)( )A .1∶2B .2∶1C .1∶3D .3∶1解析:选D.由题意知电源线电压U 线=220 V ,对负载采用三角形接法来说,每相负载两端的电压都等于电源的线电压,因此L 灯两端电压U L =U 线=220 V .对负载采用星形接法来说,由于三相负载相同,每相负载的电压为线电压的13,因此L ′灯两端电压U L ′=13U线=2203V .设每盏灯的电阻为R ,则L 灯的实际功率P L =U 2LR =(220 V )2R ,L ′灯的实际功率P L ′=U 2L ′R=⎝⎛⎭⎫2203 V 2R,故P L ∶P L ′=3∶1.二、非选择题11.三相交流发电机线圈和负载连接如图所示,已知每相线圈的电压为220 V ,R 1=R 2=R 3=38 Ω,R A1=R A2=R A3=22 Ω.求通过电阻和电灯的电流.解析:发电机每个线圈始端A 、B 、C 分别由端线引出,末端X 、Y 、Z 用中性线连接,形成星形连接,因AX 、BY 、CZ 间电压(相电压)是220 V ,所以A 、B 、C 三条端线间电压(线电压)U 线=3U 相=380 V .电阻R 1、R 2、R 3是三角形连接,电阻两端电压是两端线间电压U R =U 线=380 V ,通过每个电阻的电流I R =U R R =38038A =10 A.电灯A 1、A 2、A 3是星形连接,两端电压是端线与中性线之间的电压,U A =U 相=220 V ,所以通过每个电灯的电流为I A =U A R A =22022A =10 A. 答案:10 A 10 A12.在线电压为380 V 的三相交流电路中,如图所示,接有三只电阻均为484 Ω的电灯.问:(1)这三只电灯属何种接法?每只灯的电压、电流、功率各是多少?(2)若L 1灯的保险丝熔断,则其余两灯的电压、电流、功率又各是多少? (3)若L 1灯短路,则其余两灯的情况怎样?解析:(1)属于星形接法,每只灯上的电压为相电压,即 U =220 V ,根据欧姆定律和功率公式得: I =U R =220484 A =0.45 A ,P =U 2R =2202484W =100 W. (2)若L 1灯保险丝熔断,即断开了一相,此时属于线电压加在BC 两端,这两只灯每只灯上的电压为U 2=190 V ,电流、功率分别是I 2=U 2R =190484 A =0.4 A ,P 2=U 22R =1902484W =74.6 W.(3)若L 1灯短路,则O 点与A 等电势,L 2、L 3两灯两端的电压均为线电压380 V ,均被烧毁. 答案:(1)星形接法 220 V 0.45 A 100 W (2)190 V 0.4 A 74.6 W (3)均被烧毁。
2013年鲁科版物理选修3-2全册精品课件 第1章本章优化总结

第1章
电磁感应
(3)前2 s电流为零,后2 s有恒定电流,焦耳热
为 Q=I2Rt=0.04 J. 【答案】 (1)第1 s内做匀减速直线运动,后 (2)0.2 A (3)0.04 J
3 s内保持静止
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第1章
电磁感应
专题三
用能量观点解决电磁感应问题
导体切割磁感线或磁通量发生变化而在回
路中产生感应电流,机械能或其他形式的能
量便转化为电能.感应电流在磁场中受到安 培力的作用或通过电阻发热,又可使电能转 化为机械能或电阻的内能等.因此电磁感应 的过程总是伴随着能量的转化,而且克服安
培力做多少功,就有多少电能产生.
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第1章
电磁感应
对于某些电磁感应问题,我们可以从能量转 化的观点出发,运用能量转化和守恒定律、 运用功能关系分析解决.
转动,磁感应强度为B,求ab两端的电势差.
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第1章
电磁感应
【思路点拨】
a、b 两端的电势差等于金属
棒切割磁感线产生的感应电动势.因此,只 要求出感应电动势即可.若用 E=BLv 求 E, ΔΦ 则必须先求出平均切割速率; 若用 E= 求 Δt E, 则必须先求出金属棒 ab 在Δ t 时间内扫过 的面积,从而求出磁通量的变化率.
体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.1,导
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第1章
电磁感应
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(g取10
电磁感应
(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; (3)计算4 s内回路产生的焦耳热. 【思路点拨】 求解本题应注意以下三点:
鲁科版物理选修3-2第5章章末综合检测

(时间:90分钟,满分:100分)一、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,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.下列说法正确的是()A.金属导体的电阻率随温度升高而减小B.半导体的电阻率随温度升高而增大C.用半导体制成的光敏电阻,可以作为测温元件D.用半导体制成的光敏电阻,可以起到开关的作用解析:选D.金属导体的电阻率随温度的升高而增大,A项错;负温度系数热敏电阻半导体的电阻率随温度的升高而减小,B项错;因半导体制成的光敏电阻随光的强度变化而变化,故不可作为测温元件,C项错误;用半导体制成的光敏电阻,随光强的改变,其阻值可以大幅度改变,可用于光控开关进行自动控制,D项正确.2.下列应用了温度传感器的是()A.商场里的自动玻璃门B.夜间自动打开的路灯C.自动恒温冰箱D.楼梯口的夜间有声音时就亮的灯3.大多楼道灯具有这样的功能:天黑时,有声音它就开启,而在白天,即使有声音它也没有反应.在控制电路中应接入的传感器和传感器送来的信号应通过的门电路分别是() A.光传感器和红外线传感器,与门电路B.光传感器和红外线传感器,或门电路C.光传感器和声传感器,与门电路D.光传感器和超声波传感器,或门电路解析:选C.楼道灯天黑时,有声音它就开启,而在白天,即使有声音它也没有反应,说明灯是由光的强度和声音两个信号同时控制的,且两个信号要同时满足,灯才会亮,故电路中有光传感器和声传感器,并且有与门电路,故C正确,A、B、D错误.4.如图所示是霍尔元件的工作原理示意图,如果用d表示薄片的厚度,k为霍尔系数,对于一个霍尔元件d、k为定值,如果保持电流I恒定,则可以验证U H随B的变化情况.以下说法中正确的是()A .将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面时,U H 将变大B .在测定地球两极的磁场强弱时,霍尔元件的工作面应保持水平C .在测定地球赤道上的磁场强弱时,霍尔元件的工作面应保持水平D .改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角,U H 将发生变化解析:选ABD.由U H =kIB/d 知电压与磁感应强度成正比,垂直工作面的磁感应强度B 越大,电压越大;将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面,磁感应强度B 变大,U H 将变大,A 对.霍尔元件的工作面应与B 垂直,在测定地球两极的磁场强弱时应保持水平,在测定地球赤道上的磁场强弱时应保持竖直,故B 对C 错.垂直工作面的磁感应强度B 越大,电压越大,所以当磁感线与霍尔元件工作面的夹角变化时,U H 将发生变化,D 对.5.如图所示是某种汽车上的一种自动测定油箱内油面高度的装置.R 是滑动变阻器.它的金属滑片是杠杆的一端,从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度,当滑动变阻器的金属滑片向下移动时( )A .电路中的电流减小,油箱油面降低B .电路中的电流减小,油箱油面升高C .电路中的电流增大,油箱油面降低D .电路中的电流增大,油箱油面升高解析:选D.当油箱油面升高时,由于杠杆作用使金属滑片向下移动,而使回路总电阻减小,电流增大,故D 项正确.6.惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中,这个系统的重要元件之一是加速度计.加速度计构造原理的示意图如图所示,沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m 的滑块,滑块两侧分别与劲度系数均为k 的弹簧相连;两弹簧的另一端与固定壁相连.滑块原来静止,弹簧处于自然长度,滑块上有指针可通过标尺测出滑块的位移,然后通过控制系统进行制导.设某段时间内导弹沿水平方向运动,指针向左偏离O 点的距离为s ,则这段时间内导弹的加速度( )A .方向向左,大小为ks mB .方向向右,大小为ks mC .方向向左,大小为2ks mD .方向向右,大小为2ks m解析:选D.当指针向左偏离O 点距离为s 时,左边弹簧被压缩s ,右边弹簧被拉伸s ,选滑块为研究对象,根据牛顿第二定律有:a =F m =2ks m,方向向右,所以D 正确. 7.铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置.能产生匀强磁场的磁铁,被安装在火车首节车厢下面,如图甲所示(俯视图).当它经过安放在两铁轨间的线圈时,便会产生电信号,被控制中心接收.当火车通过线圈时,若控制中心接收到的线圈两端的电压信号如图乙所示,则说明火车在做( )A.匀速直线运动B.匀加速直线运动C.匀减速直线运动D.加速度逐渐增大的变加速直线运动解析:选B.由图线可以看出,接收到的电压信号越来越大,且均匀增大,根据公式E=Bl v 可知火车速度正均匀增加,即火车做匀加速直线运动,所以B正确.8.2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家,以表彰他们发现“巨磁电阻效应”,基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术,被认为是纳米技术的第一次真正应用.在下列有关其他电阻应用的说法中,正确的是()A.电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用B.热敏电阻可应用于温度测控装置中C.光敏电阻是一种光电传感器D.电阻丝可应用于电热设备中解析:选BCD.热敏电阻对温度很敏感,光敏电阻对光照很敏感,电阻丝可用于电加热,这很常见,所以B、C、D均正确.交流电、直流电均可通过电阻,电阻对它们均可产生阻碍作用,所以A错误.9.如图(a)所示的电路中,光敏电阻R2加上图(b)所示的光照时,R2两端的电压变化规律是()解析:选B.光敏电阻随光照的增强电阻减小,电路中电流增大,电阻R1两端电压增大,R2两端电压减小,但不能减小到零.故选项B正确.10.在温控电路中,通过热敏电阻阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制.如图所示电路,R1为定值电阻,R2为半导体热敏电阻(温度越高电阻越小),C为电容器.当环境温度降低时()A.电容器C的带电荷量增大B.电压表的读数减小C.电容器C两板间的电场强度减小D.R1消耗的功率减小解析:选AD.温度降低时,R2电阻增大,由I=Er+R1+R2知,I减小,内电压与R1两端电压减小,R2两端电压增大,所以电容器带电荷量增大,电容器两极板间电场强度增大,A正确,C错误.由于内电压减小,所以路端电压增大,B错误.由于电流减小,所以R1消耗的功率减小,D正确.二、填空、实验题(本题共2小题,11题4分,12题10分,共14分.按题目要求作答)11.如图所示,实线是某同学利用力传感器悬挂一砝码在竖直方向运动时,数据采集器记录下的力传感器中拉力的大小变化情况.从图中可知道该砝码的重力约为________N,A、B、C、D四段图线中砝码处于超重状态的为________,处于失重状态的为________.解析:当拉力的大小不变时,力传感器悬挂的砝码在竖直方向是匀速运动,此时力传感器的读数就是砝码的重力,约4.8 N.当力传感器读数大于重力,砝码处于超重状态,即A、D 状态.当力传感器读数小于重力,砝码处于失重状态,即B、C状态.答案:4.8A、D B、C12.某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性.现有器材:恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等.(1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性,请你在实物图上连线.(2)实验的主要步骤:①正确连接电路,在保温容器中注入适量冷水,接通电源,调节并记录电源输出的电流值;②在保温容器中添加少量热水,待温度稳定后,闭合开关,________,________,断开开关;③重复第②步操作若干次,测得多组数据.(3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值,并据此绘得R-t关系图线如图所示,请根据图线写出该热敏电阻的R-t关系式:R=____+____t(Ω)(保留3位有效数字).解析:改变温度后,热敏电阻阻值改变,电压表示数改变,从图线知R与t成线性关系,且纵轴上截距(当t=0 ℃时)R=100 Ω.斜率为ΔR/Δt=0.400,所以R=100+0.400t(Ω).答案:(1)如图所示(2)②记录温度计示数 记录电压表示数(3)100 0.400三、计算题(本题共4小题,共46分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,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和单位) 13.(10分)如图甲所示为半导体材料做成的热敏电阻的阻值随温度变化的曲线,图乙为用此热敏电阻R T 和继电器设计的温控电路,设继电器的线圈电阻为R x =50 Ω,当继电器线圈中的电流I C 大于或等于20 mA 时,继电器的衔铁被吸合.左侧电源电动势为6 V ,内阻可不计,温度满足什么条件时,电路右侧的小灯泡会发光?解析:热敏电阻与继电器串联,若使电流不小于I C =20 mA ,则总电阻不大于R 总=E I C=300 Ω.(4分)由于R 总=R T +R x ,则R T 不大于250 Ω.(4分)由甲图可看出,当R T =250 Ω时,温度t =50 ℃,即温度不小于50 ℃.(2分)答案:温度不小于50 ℃时,电路右侧的小灯泡会发光14.(10分)在科技活动中某同学利用自制的电子秤来称量物体的质量.如图所示,托盘和弹簧的质量均不计,滑动变阻器的滑动端通过一水平绝缘轻杆与弹簧上端相连,当托盘中没有放物体时,电压表示数刚好为零.设滑动变阻器的总电阻为R ,总长度为L ,电源电动势为E ,内阻为r ,限流电阻的阻值为R 0,弹簧的劲度系数为k ,不计一切摩擦和其他阻力,电压表为理想电压表.当托盘上放上某物体时,电压表的示数为U ,求此时所称量物体的质量.解析:设托盘上放上质量为m 的物体时弹簧压缩量为x ,由平衡条件得mg =kx ①(2分)此时滑动变阻器滑片已下滑x ,由分压原理知,电压表上的电压值:U =x L ·R R +R 0+r·E ②(4分) 由①②两式得m =kLU (R +R 0+r )RgE.(4分) 答案:kLU (R +R 0+r )RgE15.(12分)将金属块m 用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中,如图所示.在箱的上顶板和下底板装有压力传感器,箱可以沿竖直轨道运动,当箱以a=2.0 m/s 2的加速度竖直向上做匀减速运动时,上顶板的压力传感器显示的压力为6.0 N ,下底板的压力传感器显示的压力为10.0 N .(g 取10 m/s 2)(1)若上顶板压力传感器的示数是下底板压力传感器的示数的一半,试判断箱的运动情况;(2)要使上顶板压力传感器的示数为零,箱沿竖直方向运动的情况可能是怎样的?解析:(1)下底板传感器的示数等于轻弹簧的弹力F ,金属块受力如图所示.上顶板的压力为N =6.0 N ,弹簧的弹力F =10.0 N 和重力mg ,加速度为a ,方向向下.由牛顿第二定律有mg +N -F =ma ,求得金属块的质量m =0.5 kg.(2分)当上顶板传感器的示数是下底板传感器示数的一半时,弹簧的弹力仍是F ,则上顶板压力为F 2.设箱和金属块的加速度为a 1,有mg +F 2-F =ma 1,(2分) 解得a 1=0.表明箱处于静止或做匀速直线运动.(2分)(2)当上顶板的压力恰好等于零时,有mg -F =ma 2(2分)解得a 2=-10 m/s 2,“-”号表示加速度方向向上.(2分)若箱和金属块竖直向上的加速度大于10 m/s 2,弹簧将被进一步压缩,金属块要离开上顶板,上顶板压力传感器的示数也为零.只要竖直向上的加速度大于或等于10 m/s 2,不论箱是向上加速运动或向下减速运动,上顶板压力传感器的示数都为零.(2分)答案:见解析16.(14分)如图所示为检测某传感器的电路图.传感器上标有“3 V ,0.9 W ”的字样(传感器可看作一个纯电阻),滑动变阻器R 0上标有“10 Ω,1 A ”的字样,电流表的量程为0~0.6 A ,电压表的量程为0~3 V .求:(1)传感器的电阻和额定电流;(2)为了确保电路各部分的安全,在a 、b 之间所加的电源电压最大值是多少?(3)如果传感器的电阻变化超过标准值1 Ω,则该传感器就失去作用.实际检测时,将一个恒压电源加在图中a 、b 之间,闭合开关S ,通过调节R 0,来改变电路中的电流和R 0两端的若不计检测电路对传感器电阻的影响,你认为这个传感器是否仍可使用?此时a 、b 间所加的电压是多少?解析:(1)R 传=U 2传P 传=320.9Ω=10 Ω,(1分)I 传=P 传U 传=0.93A =0.3 A .(1分) (2)最大电流I =I 传=0.3 A .(1分)电源电压最大值U m =U 传+U 0,(1分)U 传为传感器的额定电压,U 0为R 0=10 Ω时R 0两端的电压,即U 0=I 传R 0=0.3×10 V =3 V ,(1分)故U m =U 传+U 0=3 V +3 V =6 V .(1分)(3)设实际检测时加在a 、b 间的电压为U ,传感器的实际电阻为R 传′,根据第一次实验记录数据有U =I 1R 传′+U 1,(2分)根据第二次实验记录数据有:U =I 2R 传′+U 2,(2分)代入数据解得:R 传′=9.5 Ω,U =3 V .(2分)传感器的电阻变化为ΔR =R 传-R 传′=10 Ω-9.5 Ω=0.5 Ω<1 Ω, 所以此传感器仍可使用.(2分)答案:(1)10 Ω 0.3 A (2)6 V (3)仍可使用 3 V。
【人教版】物理高中选修3-2课时同步练习 (全书完整版)

(人教版)高中物理选修3-2(全册)课时同步练习汇总第四章第1、2节划时代的发现探究感应电流的产生条件课时达标训练新人教版选修3-2一、单项选择题1.下列现象中属于电磁感应现象的是( )A.磁场对电流产生力的作用B.变化的磁场使闭合电路中产生电流C.插在通电螺线管中的软铁棒被磁化D.电流周围产生磁场2.如图所示, 矩形线框abcd 放置在水平面内, 磁场方向与水平方向成α角, 已知sinα=45, 回路面积为S , 磁感应强度为B , 则通过线框的磁通量为( )A .BS B.45BS C.35BS D.34BS3.如图所示, 开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直, 且一半在磁场内, 一半在磁场外, 若要使线框中产生感应电流, 下列办法中不可行的是( )A .将线框向左拉出磁场B .以ab 边为轴转动(小于90°)C .以ad 边为轴转动(小于60°)D .以bc 边为轴转动(小于60°)4.如图所示, 在匀强磁场中的矩形金属轨道上, 有等长的两根金属棒ab 和cd , 它们以相同的速度匀速运动, 则( )A .断开开关S, ab 中有感应电流B .闭合开关S, ab 中有感应电流C .无论断开还是闭合开关S, ab 中都有感应电流D .无论断开还是闭合开关S, ab 中都没有感应电流二、多项选择题5.我国已经制订了登月计划, 假如宇航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表和一个小线圈, 则下列推断正确的是( )A .直接将电流表放于月球表面, 通过观察电流表是否有示数来判断磁场的有无B .将电流表与线圈组成闭合回路, 使线圈沿某一方向运动, 如果电流表无示数, 则可判断月球表面无磁场C .将电流表与线圈组成闭合回路, 使线圈沿某一方向运动, 如果电流表有示数, 则可判断月球表面有磁场D .将电流表与线圈组成闭合回路, 使线圈在某一平面内沿各个方向运动, 电流表无示数, 则不能判断月球表面有无磁场6.如图所示, 水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线, 以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系. 四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置, 两直导线中的电流大小与变化情况完全相同, 电流方向如图中所示, 当两直导线中的电流都增大时, 四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是( )A.线圈a中无感应电流 B.线圈b中有感应电流C.线圈c中有感应电流 D.线圈d中无感应电流7.如图所示, 线圈abcd在磁场区域ABCD中, 下列哪种情况下线圈中有感应电流产生( )A.把线圈变成圆形(周长不变)B.使线圈在磁场中加速平移C.使磁场增强或减弱D.使线圈以过ab的直线为轴旋转8.如图所示, 用导线做成圆形或正方形回路, 这些回路与一直导线构成几种位置组合(彼此绝缘), 下列组合中, 切断直导线中的电流时, 闭合回路中会有感应电流产生的是( )三、非选择题9.边长L=10 cm的正方形线框固定在匀强磁场中, 磁场方向与线圈平面间的夹角θ=30°, 如图所示, 磁感应强度随时间变化的规律为B=(2+3t)T, 则第3 s内穿过线圈的磁通量的变化量ΔΦ为多少?10.如图所示, 有一个垂直于纸面向里的匀强磁场, B 1=0.8 T, 磁场有明显的圆形边界, 圆心为O , 半径为r =1 cm. 现在纸面内先后放上与磁场垂直的圆线圈, 圆心均在O 处, A 线圈半径为1 cm, 10匝; B 线圈半径为2 cm, 1匝; C 线圈半径为0.5 cm, 1匝. 问:(1)在B 减为B 2=0.4 T 的过程中, A 线圈和B 线圈磁通量改变多少? (2)在磁场转过30°角的过程中, C 线圈中磁通量改变多少?答案1.解析: 选 B 磁场对电流产生力的作用属于通电导线在磁场中的受力情况; 插在通电螺线管中的软铁棒被磁化属于电流的磁效应; 电流周围产生磁场属于电流的磁效应; 而变化的磁场使闭合电路中产生电流属于电磁感应现象. 故正确答案为B.2.解析: 选B 在磁通量Φ=BS 公式中, B 与S 必须垂直, 若B 与S 不垂直, 则S 要转化为垂直于B 的有效面积, 也可以将B 转化为垂直于S 的垂直分量, 故Φ=BS ·sin α=45BS . 3.解析: 选D 将线框向左拉出磁场的过程中, 线框的bc 部分做切割磁感线的运动, 或者说穿过线框的磁通量减少, 所以线框中将产生感应电流. 当线框以ab 边为轴转动时,线框的cd边的右半段在做切割磁感线的运动, 或者说穿过线框的磁通量在发生变化, 所以线框中将产生感应电流. 当线框以ad边为轴转动(小于60°)时, 穿过线框的磁通量在减小, 所以在这个过程中线框中会产生感应电流, 如果转过的角度超过60°, bc边将进入无磁场区, 那么线框中将不产生感应电流(60°~300°). 当线框以bc边为轴转动时, 如果转动的角度小于60°, 则穿过线框的磁通量始终保持不变(其值为磁感应强度与矩形面积的一半的乘积).4.解析: 选B 两根金属棒ab和cd以相同的速度匀速运动, 若断开开关S, 两根金属棒与导轨构成的回路中磁通量无变化, 则回路中无感应电流, 故选项A、C错误; 若闭合开关S, 两根金属棒与导轨构成的回路中磁通量发生变化, 则回路中有感应电流, 故B正确, D错误.5.解析: 选CD 当线圈平面与磁场方向平行时, 不论向哪个方向移动线圈, 穿过线圈的磁通量都不会变化, 所以也不会产生感应电流, 因此不能判断有无磁场存在; 若使闭合线圈沿某一方向移动时有感应电流产生, 则一定存在磁场. 故正确答案为C、D.6.解析: 选CD 根据安培定则可判断出电流产生的磁场方向, 线圈a中的磁场方向均垂直于纸面向里, 线圈c中的磁场方向均垂直于纸面向外, 线圈b、d中的合磁通量始终为零, 故增大两直导线中的电流时, 线圈a、c中的磁通量发生变化, 有感应电流产生, 而线圈b、d中无感应电流产生. 选项C、D正确, A、B错误.7.解析: 选ACD 选项A中, 线圈的面积变化, 磁通量变化, 故A正确; 选项B中, 无论线圈在磁场中匀速还是加速平移, 磁通量都不变, 故B错; 选项C、D中, 线圈中的磁通量发生变化, 故C、D正确.8.解析: 选CD 穿过线圈A中有效磁通量为ΦA=Φ出-Φ进=0, 且始终为零, 即使切断导线中的电流, ΦA也始终为零, A中不可能产生感应电流. B中线圈平面与导线的磁场平行, 穿过B的磁通量也始终为零, B中也不能产生感应电流. C中穿过线圈的磁通量, ΦΦ出, 即ΦC≠0, 当切断导线中电流后, 经过一定时间, 穿过线圈的磁通量ΦC减小为零, 进>所以C中有感应电流产生. D中线圈的磁通量ΦD不为零, 当电流切断后, ΦD最终也减小为零, 所以D中也有感应电流产生.9.解析: 第3 s内就是从2 s末到3 s末, 所以, 2 s末的磁场的磁感应强度为B1=(2+3×2)T=8 T3 s末的磁场的磁感应强度为B2=(2+3×3)T=11 T则有ΔΦ=ΔBS sin θ=(11-8)×0.12×sin 30° Wb=1.5×10-2 Wb答案: 1.5×10-2 Wb10.解析: (1)对A线圈, Φ1=B1πr2,Φ2=B2πr2磁通量的改变量|Φ2-Φ1|=(0.8-0.4)×3.14×10-4 Wb=1.256×10-4 Wb对B线圈, Φ1=B1πr2, Φ2=B2πr2磁通量的改变量|Φ2-Φ1|=(0.8-0.4)×3.14×10-4 Wb=1.256×10-4 Wb(2)对C线圈: Φ1=Bπr2C, 磁场转过30°, 线圈仍全部处于磁场中, 线圈面积在垂直磁场方向的投影为πr2C cos 30°, 则Φ2=Bπr2C cos 30°. 磁通量的改变量|Φ2-Φ1|=Bπr2C(1-cos 30°)≈0.8×3.14×(5×10-3)2×(1-0.866) Wb≈8.4×10-6 Wb答案: (1)1.256×10-4 Wb 1.256×10-4 Wb (2)8.4×10-6 Wb第四章 第4节 法拉第电磁感应定律课时达标训练 新人教版选修3-2一、单项选择题1.一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2.如图甲所示, 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~T 2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( )A .感应电流方向为顺时针, 安培力的合力方向向左B .感应电流方向为逆时针, 安培力的合力方向向右C .感应电流方向为顺时针, 安培力的合力方向向右D .感应电流方向为逆时针, 安培力的合力方向向左3.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4.电阻R 、电容器C 与一个线圈连成闭合回路, 条形磁铁静止在线圈的正上方, N 极朝下, 如图所示. 现使磁铁开始自由下落, 在N 极接近线圈上端过程中, 流过R 的电流方向和电容器极板的带电情况是( )A.从a到b, 上极板带正电B.从a到b, 下极板带正电C.从b到a, 上极板带正电D.从b到a, 下极板带正电5.如图所示, ab为一金属杆, 它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中, 可绕a点在纸面内转动; S是以a为圆心位于纸面内的金属圆环. 在杆转动过程中, 杆的b端与金属环保持良好接触; A为电流表, 其一端与金属环相连, 一端与a点良好接触. 当杆沿顺时针方向转动时, 某时刻ab杆的位置如图所示, 则此时刻( )A.电流表中电流的方向由c→d; 作用于ab的安培力向右B.电流表中电流的方向由c→d; 作用于ab的安培力向左C.电流表中电流的方向由d→c; 作用于ab的安培力向右D.无电流通过电流表, 作用于ab的安培力为零二、多项选择题6.如图所示, 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, 圆环中无感应电流7.如图所示, 用一根长为L、质量不计的细杆与一个上孤长为l0、下弧长为d0的金属线框的中点联结并悬挂于O点, 悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场, 且d0≪L. 先将线框拉开到如图所示位置, 松手后让线框进入磁场, 忽略空气阻力和摩擦力, 下列说法正确的是( )A.金属线框进入磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→aB.金属线框离开磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→aC.金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等D.向左摆动进入或离开磁场的过程中, 所受安培力方向向右; 向右摆动进入或离开磁场的过程中, 所受安培力方向向左8.如图所示, “U”形金属框架固定在水平面上, 金属杆ab与框架间无摩擦. 整个装置处于竖直方向的磁场中. 若因磁场的变化, 使杆ab向右运动, 则磁感应强度( )A.方向向下并减小B.方向向下并增大C.方向向上并增大 D.方向向上并减小关.三、非选择题9.某同学在学习了法拉第电磁感应定律之后, 自己制作了一个手动手电筒. 如图所示是手电筒的简单结构示意图, 左右两端是两块完全相同的条形磁铁, 中间是一根绝缘直杆, 由绝缘细铜丝绕制的多匝环形线圈只可在直杆上自由滑动, 线圈两端接一灯泡, 晃动手电筒时线圈也来回滑动, 灯泡就会发光, 其中O点是两磁极连线的中点, a、b两点关于O点对称.(1)试分析其工作原理;(2)灯泡中的电流方向是否变化.答案1.解析: 选 D 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, D 正确.2.解析: 选C 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, C 正确.3.解析: 选 A 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, A 正确.4.解析: 选D 磁铁N 极接近线圈的过程中, 线圈中有向下的磁场, 并且磁通量增加, 由楞次定律可得, 感应电流的方向为b →R →a , 故电容器下极板带正电, 上极板带负电, D 正确.5.解析: 选A 金属杆顺时针转动切割磁感线, 由右手定则可知产生a 到b 的感应电流, 电流由c →d 流过电流表, 再由左手定则知此时ab 杆受安培力向右, 故A 正确.6.解析: 选BD 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, D 正确.7.解析: 选BD 当线框进入磁场时, dc 边切割磁感线, 由楞次定律可判断, 感应电流的方向为: a →d →c →b →a ; 当线框离开磁场时, 同理可判其感应电流的方向为: a →b →c →d →a , A 错误, B 正确; 线框dc 边(或ab 边)进入磁场或离开磁场时, 都要切割磁感线产生感应电流, 机械能转化为电能, 故dc 边进入磁场与ab 边离开磁场的速度大小不相等, C 错误; 由“来拒去留”知, D 正确.8.解析: 选AD 因磁场变化, 发生电磁感应现象, 杆ab 中有感应电流产生, 而使杆ab 受到磁场力的作用, 并发生向右运动. 而杆ab 向右运动, 使得闭合回路中磁通量有增加的趋势, 说明原磁场的磁通量必定减弱, 即磁感应强度正在减小, 与方向向上、向下无关.9.解析: (1)线圈来回滑动时, 穿过线圈的磁通量不断变化, 线圈中产生感应电流, 灯泡发光.(2)线圈由a 滑至b 过程中, 磁场方向向左, 穿过线圈的磁通量先减小后增加, 根据楞次定律, 灯泡中电流方向先由右向左, 后由左向右.同样可判断线圈由b 滑至a 过程中, 灯泡中电流方向先由右向左, 后由左向右. 所以线圈中电流方向不断变化.答案: (1)见解析(2)变化第四章第4节法拉第电磁感应定律课时达标训练新人教版选修3-2一、单项选择题1.穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒均匀地减少2 Wb, 则( )A.线圈中感应电动势每秒增加2 VB.线圈中感应电动势每秒减小2 VC.线圈中无感应电动势D.线圈中感应电动势大小不变2.如图所示, 在竖直向下的匀强磁场中, 将一水平放置的金属棒ab以水平速度v0抛出, 运动过程中棒的方向不变, 不计空气阻力, 那么金属棒内产生的感应电动势将( )A.越来越大B.越来越小C.保持不变 D.方向不变, 大小改变3.环形线圈放在均匀磁场中, 如图甲所示, 设在第1 s内磁感线垂直于线圈平面向里, 若磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示, 那么在第2 s内线圈中感应电流的大小和方向是( )A.感应电流大小恒定, 顺时针方向B.感应电流大小恒定, 逆时针方向C.感应电流逐渐增大, 逆时针方向D.感应电流逐渐减小, 顺时针方向4.如图所示, 在匀强磁场中, MN、PQ是两条平行金属导轨, 而ab、cd为串有电压表和电流表的两根金属棒, 两只电表可看成理想电表. 当两棒以相同速度向右匀速运动时(运动过程中两棒始终与导轨接触)( )A.电压表有读数; 电流表有读数B.电压表无读数; 电流表无读数C.电压表有读数; 电流表无读数D .电压表无读数; 电流表有读数5.如图所示, 一个半径为L 的半圆形硬导体AB 以速度v , 在水平U 型框架上匀速滑动, 匀强磁场的磁感应强度为B , 回路电阻为R 0, 半圆形硬导体AB 的电阻为r , 其余电阻不计, 则半圆形导体AB 切割磁感线产生感应电动势的大小及AB 之间的电势差分别为( )A .BLv ;BLvR 0R 0+rB .2BLv ; BLvC .2BLv ; 2BLvR 0R 0+rD .BLv ; 2BLv二、多项选择题6.有一种高速磁悬浮列车的设计方案是: 在每节车厢底部安装强磁铁(磁场方向向下), 并且在沿途两条铁轨之间平放一系列线圈. 下列说法中正确的是( )A .列车运动时, 通过线圈的磁通量会发生变化B .列车速度越快, 通过线圈的磁通量变化越快C .列车运动时, 线圈中会产生感应电动势D .线圈中的感应电动势的大小与列车速度无关7.(山东高考)如图所示, 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( )A .F M 向右B .F N 向左C .F M 逐渐增大D .F N 逐渐减小8.如图所示, 长为L 的金属导线弯成一圆环, 导线的两端接在电容为C 的平行板电容器上, P 、Q 为电容器的两个极板, 磁场垂直于环面向里, 磁感应强度以B =B 0+kt (k >0)随时间变化, t =0时, P 、Q 两板电势相等, 两板间的距离远小于环的半径, 经时间t , 电容器P 板( )A .不带电B .所带电荷量与t 无关C .带正电, 电荷量是kL 2C4πD .带负电, 电荷量是kL 2C4π三、非选择题9.一个边长为a=1 m的正方形线圈, 总电阻为R=2 Ω, 当线圈以v=2 m/s的速度通过磁感应强度B=0.5 T的匀强磁场区域时, 线圈平面总保持与磁场垂直. 若磁场的宽度b>1 m, 如图所示, 求:(1)线圈进入磁场过程中感应电流的大小;(2)线圈在穿过整个磁场过程中释放的焦耳热.10.如图所示, 两根足够长的金属导轨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)灯泡正常发光时导体棒的运动速率.答案1.解析: 选D 因线圈的磁通量均匀变化, 所以磁通量的变化率ΔΦΔt 为一定值, 又因为是单匝线圈, 据E =ΔΦΔt可知选项D 正确.2.解析: 选 C 由于导体棒中无感应电流, 故棒只受重力作用, 导体棒做平抛运动, 水平速度v 0不变, 即切割磁感线的速度不变, 故感应电动势保持不变, C 正确.3.解析: 选B 由B t 图知, 第2秒内ΔB Δt 恒定, 则E =ΔB Δt S 也恒定, 故感应电流I =ER 大小恒定, 又由楞次定律判断知电流方向沿逆时针方向, B 正确, A 、C 、D 错误.4.解析: 选 B 在两棒以相同速度向右匀速运动的过程中, 磁通量不变, 无感应电流产生. 根据电压表和电流表的测量原理知, 两表均无读数, B 正确.5.解析: 选C 半圆形导体AB 切割磁感线的有效长度为2L , 对应的电动势为E =2BLv ,AB 间的电势差U AB =E R 0+r R 0=2BLvR 0R 0+r, C 正确.6.解析: 选ABC 列车运动时, 安装在每节车厢底部的强磁铁产生的磁场使通过线圈的磁通量发生变化; 列车速度越快, 通过线圈的磁通量变化越快, 根据法拉第电磁感应定律可知, 由于通过线圈的磁通量发生变化, 线圈中会产生感应电动势, 感应电动势的大小与通过线圈的磁通量的变化率成正比, 与列车的速度有关. 由以上分析可知, A 、B 、C 正确, D 错误.7.解析: 选BCD 由题意可知, 根据安培定则, 在轨道内的M 区、N 区通电长直导线产生的磁场分别垂直轨道平面向外和向里, 由此可知, 当导体棒运动到M 区时, 根据右手定则可以判定, 在导体棒内产生的感应电流与长直绝缘导线中的电流方向相反, 再根据左手定则可知, 金属棒在M 区时受到的安培力方向向左, 因此A 选项不正确; 同理可以判定B 选项正确; 再根据导体棒在M 区匀速靠近长直绝缘导线时对应的磁场越来越大, 因此产生的感应电动势越来越大, 根据闭合电路的欧姆定律和安培力的公式可知, 导体棒所受的安培力F M 也逐渐增大, 故C 选项正确; 同理D 选项正确.8.解析: 选BD 磁感应强度以B =B 0+kt (k >0)随时间变化, 由法拉第电磁感应定律得: E =ΔΦΔt =S ΔB Δt =kS , 而S =L 24π, 经时间t 电容器P 板所带电荷量Q =EC =kL 2C 4π; 由楞次定律知电容器P 板带负电, B 、D 正确.9.解析: (1)根据E =Blv , I =ER知I =Bav R =0.5×1×22A =0.5 A (2)线圈穿过磁场过程中, 由于b >1 m,故只在进入和穿出时有感应电流, 故Q =2I 2Rt =2I 2R ·a v =2×0.52×2×12J =0.5 J答案: (1)0.5 A (2)0.5 J10.解析: (1)设小灯泡的额定电流为I 0, 有 P =I 20R 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 =2I 0 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 =mg2LR P④ (2)设灯泡正常发光时, 导体棒的速率为v , 由电磁感应定律与欧姆定律得 E =BLv ⑤ E =RI 0⑥联立①②④⑤⑥式得v =2Pmg⑦答案: (1)mg 2L R P (2)2P mg第四章 第5节 电磁感应现象的两类情况课时达标训练 新人教版选修3-2一、单项选择题1.如图所示, 在一水平光滑绝缘塑料板上有一环形凹槽, 有一带正电小球质量为m , 电荷量为q , 在槽内沿顺时针做匀速圆周运动, 现加一竖直向上的均匀变化的匀强磁场, 且B 逐渐增加, 则( )A .小球速度变大B .小球速度变小C .小球速度不变D .以上三种情况都有可能2.如图所示, 竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R , 质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦, 金属棒与导轨的电阻均不计, 整个装置放在匀强磁场中, 磁场方向与导轨平面垂直, 金属棒在竖直向上的恒力F 作用下加速上升的一段时间内, 力F 做的功与安培力做的功的代数和等于( )A .金属棒的机械能增加量B .金属棒的动能增加量C .金属棒的重力势能增加量D .电阻R 上放出的热量3.如图所示, 金属棒ab 置于水平放置的光滑框架cdef 上, 棒与框架接触良好, 匀强磁场垂直于ab 棒斜向下. 从某时刻开始磁感应强度均匀减小, 同时施加一个水平方向上的外力F 使金属棒ab 保持静止, 则F ( )A.方向向右, 且为恒力B.方向向右, 且为变力C.方向向左, 且为变力 D.方向向左, 且为恒力4.如图甲所示, 平面上的光滑平行导轨MN、PQ上放着光滑导体棒ab、cd, 两棒用细线系住, 细线拉直但没有张力. 开始时匀强磁场的方向如图甲所示, 而磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示, 不计ab、cd间电流的相互作用, 则细线中的张力大小随时间变化的情况为图丙中的( )A B C D丙5. (福建高考)如图甲所示, 一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落, 穿过一根竖直悬挂的条形磁铁, 铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合. 若取磁铁中心O为坐标原点, 建立竖直向下为正方向的x轴, 则图乙中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图象是( )甲A B C D乙二、多项选择题6.如图所示, 导体AB在做切割磁感线运动时, 将产生一个电动势, 因而在电路中有电流通过, 下列说法中正确的是( )。
(完整版)高中物理选修3-2知识点总结

高中物理选修3-2知识点总结第一章 电磁感应1.两个人物:a.法拉第:磁生电b.奥期特:电生磁2.产生条件:a.闭合电路b.磁通量发生变化 注意:①产生感应电动势的条件是只具备b②产生感应电动势的那部分导体相当于电源。
③电源内部的电流从负极流向正极。
3.感应电流方向的叛定: (1).方法一:右手定则 (2).方法二:楞次定律:(理解四种阻碍) ①阻碍原磁通量的变化(增反减同) ②阻碍导体间的相对运动(来拒去留) ③阻碍原电流的变化(增反减同) ④面积有扩大与缩小的趋势(增缩减扩) 4. 感应电动势大小的计算: (1).法拉第电磁感应定律: a.内容:b.表达式:t n E ∆∆⋅=φ (2).计算感应电动势的公式 ①求平均值:t n E ∆∆⋅=φ_②求瞬时值:E=BLV (导线切割类) ③法拉第电机:ω221BL E =④闭合电路殴姆定律:)r (R I E +=感5.感应电流的计算: 平均电流:tr R r R E I ∆+∆=+=)(_φ 瞬时电流:rR BLVr R E I +=+=6.安培力计算: (1)平均值:tBLqt r )(R BL L I B F∆=∆+∆==φ__(2). 瞬时值:rR VL B BIL F +==227.通过的电荷量:rR q tI +∆=-=∆⋅φ注意:求电荷量只能用平均值,而不能用瞬时值。
8.互感:由于线圈A 中电流的变化,它产生的磁通量发生变化,磁通量的变化在线圈B 中 激发了感应电动势。
这种现象叫互感。
9.自感现象:(1)定义:是指由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。
(2)决定因素:线圈越长, 单位长度上的匝数越多, 截面积越大, 它的自感系数就越大。
另外, 有铁心的线圈的自感系数比没有铁心时要大得多。
(3)类型:通电自感和断电自感 (4)单位:亨利(H )、毫亨(mH ),微亨(μH )。
10.涡流及其应用(1)定义:变压器在工作时,除了在原、副线圈产生感应电动势外,变化的磁通量也会在铁芯中产生感应电流。
(完整版)高中物理选修3-2课后习题答案及解释

电磁感应和楞次定律1. 答案:CD详解:导体棒做匀速运动,磁通量的变化率是一个常数,产生稳恒电流,那么被线圈缠绕的磁铁将产生稳定的磁场,该磁场通过线圈 c 不会产生感应电流;做加速运动则可以;2.答案:C详解:参考点电荷的分析方法,S 磁单极子相当于负电荷,那么它通过超导回路,相当于向左的磁感线通过回路,右手定则判断,回路中会产生持续的adcba 向的感应电流;3.答案:A详解:滑片从 a 滑动到变阻器中点的过程,通过 A 线圈的电流从滑片流入,从固定接口流出,产生向右的磁场,而且滑动过程中,电阻变大,电流变小,所以磁场逐渐变小,所以此时 B 线圈要产生向右的磁场来阻止这通过 A 线圈的电流从滑片流入,从固定接口流出种变化,此时通过R 点电流由c流向d;从中点滑动到b的过程,通过A线圈的电流从固定接口流入,从滑片流出,产生向左的磁场,在滑动过程中,电阻变小,电流变大,所以磁场逐渐变大,所以此时B线圈要产生向右的磁场来阻止这种变化,通过R的电流仍从c流向d o4.答案:B详解:aob 是一个闭合回路,oa 逆时针运动,通过回路的磁通量会发生变化,为了阻止这种变化,ob 会随着oa 运动;5.答案:A详解:开关在 a 时,通过上方的磁感线指向右,开关断开,上方的磁场要消失,它要阻止这种变化,就要产生向右的磁场来弥补,这时通过R2的电流从c指向d;开关合到b上时,通过上方线圈的磁场方向向左,它要阻止这种变化,就要产生向右的磁场来抵消,这时通过R2的电流仍从c指向d;6.答案:AC详解:注意地理南北极与地磁南北极恰好相反,用右手定则判断即可。
电磁感应中的功与能1.答案:C、D详解:ab 下落过程中,要克服安培力做功,机械能不守恒,速度达到稳定之前其减少的重力势能转化为其增加的动能和电阻增加的内能,速度达到稳定后,动能不再变化,其重力势能的减少全部转化为电阻增加的内能。
选CD2.答案:A详解:E=BLvI=E/R=BLv/RF=BIL=B A2L A2v/R W=Fd=B A2L A2dv/R=B A2SLv/R, 选A3.答案:B、C详解:开始重力大于安培力,ab 做加速运动,随着速度的增大,安培力增大,当安培力等于重力时,加速度为零;当速度稳定时达到最大,重力的功率为重力乘以速度,也在此时达到最大,最终结果是安培力等于重力,安培力不为0,热损耗也不为0.选BC4. 答案:(1) 5m/s。
物理选修3-2知识点归纳

物理选修3-2知识点归纳(鲁科版)第一章 电磁感应 第1节 磁生电的探索1.电磁感应:只要闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就会产生电流。
国磁通量变化而产生电流的现象叫做电磁感应,所产生的电流叫做感应的电流。
第2节 感应电动势与电磁感应定律1.感应电动势:电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。
电路中感应电动势的大小与电路中磁通量变化的快慢有关。
2.法拉第电磁感应定律:电路中感应电动势的大小与穿过这一电路的磁通量变化率成正比。
tkE ∆∆Φ=,k 为比例常数。
在国际单位制中,感应电动势E 的单位是V ,Φ的单位是Wb ,t 的单位是s , 1=k , 上式可以化简为t E ∆∆Φ=。
n 匝线圈的感应电动势大小为:tn E ∆∆Φ=。
磁通量的变化量仅由导线切割磁感线引起时,感应电动势的公式还可以写成:Blv E =。
第3节 电磁感应定律的应用1.涡流:将整块金属放在变化的磁场中,穿过金属块的磁通量发生变化,金属块内部就产生感应电流。
这种电流在金属块内部形成闭合回路,就像旋涡一样,我们把这种感应电流叫做涡电流(eddy current),简称涡流。
如图所示,把绝缘导线绕在块状铁芯上,当交变电流通过导线时,铁芯中会产生图中虚线所示的涡流。
在以上实验中,小铁锅的电阻很小,穿过铁锅的磁通量变比时产生的涡流较大,足以使水温升高;而玻璃杯是绝缘体,电阻很大,不产生涡流。
2.电磁炉:电磁炉的工作原理与涡流有关。
如图所示,当50 Hz 的交流电流入电磁炉时,经过整流变为直流电,再使其变为高频电流(20~50 kHz)进入炉内的线圈。
由于电流的变化频率较高,通过铁质锅底的磁通量变化率较大,根据电磁感应定律t E ∆∆Φ=/可知,产生的感应电动势也较大;铁质锅底是整块导体,电阻很小,所以在锅底能产生很强的涡电流,使锅底迅速发热,进而加热锅内的食物。
(1)与煤气灶、电饭锅等炊具相比,电磁炉具有很多优点:电磁炉利用涡流使锅直接发热,减少了能量传递的中间环节,能大大提高热效率;电磁炉使用时无烟火,无毒气、废气;电磁炉只对铁质锅具加热,炉体本身不发热……由于以上种种优点,电磁炉深受消费者的喜爱,被称为“绿色炉具”。
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(鲁科版)高中物理选修3-2课时同步练习汇总(温馨提示:凡题号前标有☆的为稍难题目)一、选择题1.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.线圈不闭合时, 即使穿过线圈的磁通量发生变化, 线圈中也没有感应电流D.只要电路的一部分做切割磁感线的运动, 电路中就一定有感应电流解析:选C.产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化, A、B错误, C正确.电路一部分导体切割磁感线时, 电路中的磁通量不一定变化, D错误.2.磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量.如图所示, 通有恒定电流的导线MN与闭合线框共面, 第一次将线框由位置1平移到位置2, 第二次将线框绕cd边翻转到2, 设先后两次通过线框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2, 则()A.ΔΦ1>ΔΦ2B.ΔΦ1=ΔΦ2C.ΔΦ1<ΔΦ2D.无法确定解析:选C.设线框在位置1时的磁通量为Φ1, 在位置2时的磁通量为Φ2, 直线电流产生的磁场在1处比在2处要强.若平移线框, 则ΔΦ1=Φ1-Φ2;若转动线框, 磁感线是从线框的正反两面穿过的, 一正一负, 因此ΔΦ2=Φ1+Φ2.根据分析知:ΔΦ1<ΔΦ2, 选项C正确.3.在如图所示的条件下, 闭合矩形线圈能产生感应电流的是()解析:选D.A选项中因为线圈平面平行于磁感线, 在以OO′为轴转动的过程中, 线圈平面始终与磁感线平行, 穿过线圈的磁通量始终为零, 所以无感应电流产生;B选项中, 线圈平面也与磁感线平行, 穿过线圈的磁通量为零, 竖直向上运动过程中, 线圈平面始终与磁感线平行, 磁通量始终为零, 故无感应电流产生;C选项中尽管线圈在转动, 但B与S都不变, B 又垂直于S, 所以Φ=BS始终不变, 线圈中无感应电流;而D选项, 图示状态Φ=0, 当转过90°时Φ=BS, 所以转动过程中穿过线圈的磁通量在不断地变化, 因此转动过程中线圈中产生感应电流.4.如图所示, 一有限范围的匀强磁场的宽度为d, 将一边长为l的正方形导线框由磁场边缘以速度v匀速地通过磁场区域, 若d>l, 则在线框通过磁场区域的过程中, 能产生感应电流的时间段为()A.d v B .2l vC.d -l v D .d -2l v解析:选B .线框完全进入磁场后, 磁通量不变化, 线框中无感应电流, 当线框进入、离开磁场时, 磁通量变化, 都会产生感应电流, 故正确选项为B .5.(多选)A 、B 两回路中各有一开关S 1、S 2, 且回路A 中接有电源, 回路B中接有灵敏电流计(如图所示), 下列操作及相应的结果可能实现的是( )A .先闭合S 2, 后闭合S 1的瞬间, 电流计指针偏转B .S 1、S 2闭合后, 在断开S 2的瞬间, 电流计指针偏转C .先闭合S 1, 后闭合S 2的瞬间, 电流计指针偏转D .S 1、S 2闭合后, 在断开S 1的瞬间, 电流计指针偏转解析:选AD .由于感应电流产生的条件是穿过闭合线框的磁通量变化, 故A 、D 正确.6.如图所示, 导线ab 和cd 互相平行, 则下列四种情况下, cd 中无电流的是( )A .开关S 闭合或断开的瞬间B .开关S 是闭合的, 但滑片向左移动C .开关S 是闭合的, 但滑片向右移动D .开关S 始终闭合, 滑片不动解析:选D .如果导线cd 中无电流产生, 则说明穿过上面的闭合回路的磁通量没有发生变化, 也就说明通过导线ab 段的电流没有发生变化.显然, 在开关S 闭合或断开的瞬间, 开关S 闭合、滑片向左移动的过程, 开关S 闭合、滑片向右移动的过程, 通过导线ab 段的电流都发生变化, 都能使cd 导线中产生感应电流.7.如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框, 在下列四种情况下,线框中会产生感应电流的是( )A .线框平面始终与磁感线平行, 线框在磁场中左右运动B .线框平面始终与磁感线平行, 线框在磁场中上下运动C .线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB 转动D .线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD 转动解析:选C.四种情况中初始位置线框均与磁感线平行, 磁通量为零, 按A 、B 、D 三种情况线框运动后, 线框仍与磁感线平行, 磁通量保持为零不变, 线框中不产生感应电流.C 中线框转动后, 穿过线框的磁通量不断发生变化, 所以产生感应电流, C项正确.8.如图所示, 开始时矩形线圈平面与磁场方向垂直, 且一半在匀强磁场内, 下列做法不能使线圈中产生感应电流的是()A.以ab为轴转动B.以bd为轴转动(转动的角度小于60°)C.在纸平面内向左平移D.以ac为轴转动(转动的角度小于60°)解析:选B.以ab为轴转动, 或以ac为轴转动且转动角度小于60°, 或在纸面内向左平移时, 线圈位于磁场中的有效面积变化, 穿过闭合线圈的磁通量变化, 因此线圈中产生感应电流, 而以bd为轴转动且转动角度小于60°时, 线圈位于磁场中的有效面积不变, 穿过线圈的磁通量不变化, 线圈中无感应电流产生, 故选B.☆9.(多选)某一实验装置如图甲所示, 在铁芯P上绕着两个线圈A和B, 如果线圈A中的电流i和时间t的关系有图乙所示的四种情况, 则在t1~t2这段时间内, 哪种情况可以在线圈B 中观察到感应电流()解析:选BCD.A中t1~t2时间内, 线圈A中电流恒定, 产生的磁通量恒定, 所以线圈B中磁通量不变, 不产生感应电流.而B、C、D中, 线圈A中电流变化, 所产生的磁场变化, 所以线圈B中的磁通量变化, 产生感应电流.10.(多选)如图所示的实验中, 在一个足够大的磁铁的磁场中, 如果AB沿水平方向运动速度的大小为v1, 两磁极沿水平方向运动速度的大小为v2, 则()A.当v1=v2, 且方向相同时, 可以产生感应电流B.当v1=v2, 且方向相反时, 可以产生感应电流C.当v1≠v2时, 方向相同或相反都可以产生感应电流D.当v2=0时, v1的方向改为与磁感线的夹角为θ, 且θ<90°, 可以产生感应电流解析:选BCD.当v1=v2, 且方向相同时, 二者无相对运动, AB不切割磁感线, 回路中无感应电流, A错;当v1=v2, 且方向相反时, 则AB切割磁感线, 穿过回路的磁通量变大或变小, 都有感应电流产生, B对;当v1≠v2时, 无论方向相同或相反, 二者都有相对运动, 穿过回路的磁通量都会发生变化, 有感应电流产生, C对;当v2=0, v1的方向与磁感线的夹角θ<90°时, v1有垂直磁感线方向的分量, 即AB仍在切割磁感线, 穿过回路的磁通量发生变化, 有感应电流产生, D对.二、非选择题11.逆向思维是一种重要的思想方法, 在这种思想方法的引领下, 许多重要的科学定律被发现.“电生磁, 磁生电”这种逆向互生的关系, 体现了物理学中的一种对称美.请思考:(1)你还能指出物理学中的其他对称性和对称实例吗?(2)1831年, 物理学家法拉第用如图所示的实验, 成功发现了磁生电现象, 当开关始终处于闭合状态时, a线圈中________(选填“有”或“无”)感应电流产生, 当开关闭合或断开瞬间, a 线圈中________(选填“有”或“无”)感应电流产生.(3)如图是某兴趣小组研究磁生电现象所需的器材.请你协助该小组完成如下工作, 用实线将带有铁芯的线圈A、电源、滑动变阻器和开关连接成原线圈回路, 将小量程电流表和线圈B连接成副线圈回路, 并列举出在实验中改变副线圈回路磁通量, 使副线圈回路产生感应电流的三种方式:①________________________________________________________________________;②________________________________________________________________________;③________________________________________________________________________.解析:(1)电荷的正与负、吸引与排斥、运动和静止、光滑和粗糙、正电子和负电子、物质和反物质.(2)因穿过a线圈的磁通量不变, 所以无感应电流产生.开关闭合瞬间穿过a线圈的磁通量突然增大, 所以有感应电流产生.开关断开瞬间, 穿过a线圈的磁通量突然减小, 所以有感应电流产生.(3)实物连接如图所示.①合上(或断开)开关瞬间;②合上开关后, 将原线圈A 插入副线圈B 或从副线圈B 中抽出;③合上开关, 将原线圈A 插入副线圈B 后, 移动滑动变阻器的滑片.答案:(1)见解析 (2)无 有 (3)见解析12.如图所示, 有一个100匝的线圈, 其横截面是边长为L =0.20 m 的正方形,放在磁感应强度为B =0.50 T 的匀强磁场中, 线圈平面与磁场垂直.若将这个线圈横截面的形状由正方形改变成圆形(横截面的周长不变), 在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少?解析:线圈横截面为正方形时的面积:S 1=L 2=(0.20)2 m 2=4.0×10-2 m 2.Φ1=BS 1=0.50×4.0×10-2 Wb =2.0×10-2 W B .截面形状为圆形时, 其半径r =4L 2π=2L π. 截面积大小S 2=π⎝⎛⎭⎫2L π2=425πm 2.穿过线圈的磁通量:Φ2=BS 2=0.50×425πWb =2.55×10-2 W B . 所以, 磁通量的变化:ΔΦ=Φ2-Φ1=(2.55-2.0)×10-2 Wb =5.5×10-3 W B .答案:5.5×10-3 Wb一、必做题1.自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的, 很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献.下列说法正确的是( )A .奥斯特发现了电流的磁效应, 揭示了电现象和磁现象之间的联系B .欧姆发现了欧姆定律, 说明了热现象和电现象之间存在联系C .法拉第发现了电磁感应现象, 揭示了磁现象和电现象之间的联系D .焦耳发现了电流的热效应, 定量给出了电能和热能之间的转换关系解析:选ACD .欧姆发现了欧姆定律, 揭示了导体中的电流和导体两端电压的关系, B 项错误.2.下列过程中一定能产生感应电流的是( )A.导体和磁场相对运动B.导体的一部分在磁场中切割磁感线C.闭合导体静止不动, 磁场相对导体运动D.闭合导体内磁通量发生变化解析:选D.产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化, 因此, 只有D正确.3.用导线将灵敏电流表和金属棒连接成一个磁生电的实验电路, 如图所示, 则下列哪种操作能使指针偏转()A.使导体ab向左(或向右)移动B.使导体ab向上(或向下)移动C.使导体ab沿a→b的方向移动D.使导体ab沿b→a的方向移动解析:选A.要使闭合回路中产生感应电流, 导体棒需切割磁感线, 选项B、C、D中导体棒在磁场中运动, 但没有切割磁感线, 均错误.4.一平面线圈用细杆悬于P点, 开始时细杆处于水平位置, 释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动.已知线圈始终与纸面垂直, 当线圈由水平位置第一次到达位置Ⅰ的过程中, 穿过线圈的磁通量()A.向右逐渐增大B.向左逐渐减小C.向右先增大后减小D.向左先减小后增大解析:选C.开始时细杆处于水平位置, 穿过线圈的磁通量为零, 转到细杆和磁场相垂直时磁通量最大, 然后穿过线圈的磁通量开始减小, 所以当线圈由水平位置第一次到达位置Ⅰ的过程中, 穿过线圈的磁通量向右先增大后减小, C选项正确.二、选做题5.某部小说中描述一种窃听电话:窃贼将并排在一起的两根电话线分开, 在其中一根电话线旁边铺设一条两端分别与耳机连接的导线, 这条导线与电话线是绝缘的, 如图所示, 下列说法正确的是()A.不能窃听到电话, 因为电话线中电流太小B.不能窃听到电话, 因为电话线与耳机没有接通C.可以窃听到电话, 因为电话中的电流是恒定电流, 在耳机电路中引起感应电流D.可以窃听到电话, 因为电话中的电流是交流电(交流电是大小和方向做周期性变化的电流), 在耳机电路中引起感应电流解析:选D.因为电话中的电流是交流电, 在窃听电路中磁通量发生变化, 所以在窃听电路中产生感应电流, 故选D.6.下图为“研究电磁感应现象”实验中所用器材的示意图.试回答下列问题:(1)在该实验中电流计G的作用是________________.(2)按实验要求, 将下面的实物连成电路.(3)在产生感应电流的回路中, 上图器材中________相当于电源.解析:(1)电流计G 的作用是检测电路中感应电流的大小及方向.(2)连接实物如图(3)B 线圈与电流计G 组成的回路产生感应电流, B 线圈相当于电源.答案:(1)检测感应电流的大小及方向 (2)见解析(3)B 线圈一、选择题1.决定闭合电路中感应电动势大小的因素是( )A .磁通量B .磁感应强度C .磁通量的变化率D .磁通量的变化量解析:选C.根据法拉第电磁感应定律E =n ΔΦΔt可知, 感应电动势的大小决定于磁通量的变化率, 所以只有选项C 正确.2.某闭合回路的磁通量Φ随时间t 的变化图象分别如图所示, 关于回路中产生的感应电动势的下列论述中正确的是( )A .图甲的回路中感应电动势恒定不变B .图乙的回路中感应电动势恒定不变C .图丙的回路中0~t 1时间内的感应电动势小于t 1~t 2时间内的感应电动势D .图丁的回路中感应电动势先变大, 再变小解析:选B .由法拉第电磁感应定律E =n ΔΦΔt 知, E 与ΔΦΔt 成正比, ΔΦΔt是磁通量的变化率, 在Φ-t 图象中图线的斜率即为ΔΦΔt.图甲中斜率为0, 所以E =0.图乙中斜率恒定, 所以E 恒定.因为图丙中0~t 1时间内图线斜率大小大于t 1~t 2时间内斜率大小, 所以图丙中0~t 1时间内的感应电动势大于t 1~t 2时间内的感应电动势.图丁中斜率绝对值先变小再变大, 所以回路中的感应电动势先变小再变大, 故选项B 正确, 选项A 、C 、D 错误.3.如图所示, 矩形线框abcd 的ad 和bc 的中点M 、N 之间连接一电压表, 整个装置处于匀强磁场中, 磁场的方向与线框平面垂直, 当线框向右匀速平动时, 以下说法不.正确的是( )A .穿过线框的磁通量不变化, MN 间无感应电动势B .MN 不产生电动势, 所以MN 间无电势差C .MN 间有电势差, 所以电压表有读数D .因为无电流通过电压表, 所以电压表无读数解析:选ABC.穿过线框的磁通量不变化, 所以无感应电流, 因此电压表无读数, C 错误, D 正确.MN 切割磁感线, 所以MN 产生感应电动势, MN 间有电势差, A 、B 错误.4.如图所示, 用同样的导线制成的两闭合线圈A 、B , 匝数均为20匝, 半径r A =2r B , 在线圈B 所围区域内有磁感应强度均匀减小的匀强磁场, 则线圈A 、B 中产生感应电动势之比E A ∶E B 和两线圈中感应电流之比I A ∶I B 分别为( )A .1∶1,1∶2B .1∶1,1∶1C .1∶2,1∶2D .1∶2,1∶1解析:选A.由E =n ΔΦΔt 知, E A =E B , 即E A ∶E B =1∶1.又r A =2r B , 所以电阻R A =2R B , 由I =E R知I A =12I B , 即I A ∶I B =1∶2, A 正确. 5.如图所示, 在竖直向下的匀强磁场中, 将一水平放置的金属棒ab 以水平初速度v 0抛出, 设在整个过程中棒的方向不变且不计空气阻力, 则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是( )A .越来越大B .越来越小C .保持不变D .无法判断解析:选C.棒ab 水平抛出后, 其速度越来越大, 但只有水平分速度v 0切割磁感线产生电动势, 故E =Bl v 0保持不变.6.物理实验中, 常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量, 如图所示, 探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度.已知线圈匝数为n , 面积为S , 线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R .若将线圈放在被测匀强磁场中, 开始线圈平面与磁场垂直, 现把探测线圈翻转180°, 冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q , 由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为( )A.qR 2nSB .qR nS C.qR 2S D .qR S 解析:选A.由通过线圈的电荷量可以求出平均电流I =q t, 然后根据E =IR 求出平均感应电动势E =IR =qR t , 又因为E =n ΔΦΔt =2nBS t , 所以2nBS t =qR t , 即B =qR 2nS.故选A. 7.如图所示, 平行导轨间距为d , 其左端接一个电阻R .匀强磁场的磁感应强度为B , 方向垂直于平行金属导轨所在平面.一根金属棒与导轨成θ角放置, 金属棒与导轨的电阻均不计.当金属棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v 在导轨上滑行时, 通过电阻R 的电流强度是( )A.Bd v R B .Bd v R sin θC.Bd v cos θR D .Bd v sin θR解析:选B .金属棒MN 垂直于磁场放置, 运动速度v 与棒垂直, 且v ⊥B , 即已构成两两互相垂直关系, MN 接入导轨间的长度为d sin θ, 所以E =Bl v =Bd v sin θ, I =E R =Bd v R sin θ, 故选项B 正确.8.(多选)如图所示, 长为L 的金属杆在水平外力作用下, 在匀强磁场中沿水平光滑导轨匀速运动, 如果速度v 不变, 而将磁感应强度由B 增为2 B .除电阻R 外, 其他电阻不计.那么( )A .水平外力将增为4倍B .水平外力将增为2倍C .感应电动势将增为2倍D .感应电流的热功率将增为4倍解析:选ACD .由法拉第电磁感应定律得E =BL v , B 增为2B , 则E 变为2E , C 正确.又由闭合电路欧姆定律得由于电阻R 不变, 所以电流I 变为2I , 所以F 安=BIL 变为原来的4倍, 匀速运动, 受力平衡, 所以外力变为4倍, A 正确, B 错误.又热功率P =I 2R , 故热功率变为原来的4倍, D 正确.☆9.竖直平面内有一金属圆环, 半径为a , 总电阻为R , 磁感应强度为B 的匀强磁场垂直穿过整个竖直平面, 在环的最高点A 用铰链连接的长度为2a 、电阻为R /2的导体棒AB 由水平位置紧贴环面摆下, 如图所示.当摆到竖直位置时, B 点的速度为v , 则这时AB 两端电压的大小为( )A .2Ba vB .Ba vC.23Ba v D .13Ba v 解析:选D .AB 棒摆至竖直位置时的电动势E =B ·2a ·v 2=Ba v , 金属圆环两部分并联电阻R 并=R 4, 由闭合电路欧姆定律知:U AB =R 并R 2+R 并·E =13Ba v , 故应选 D . ☆10.如图所示, 圆环a 和b 的半径之比为R 1∶R 2=2∶1, 且是由粗细相同的同种材料的导线构成, 连接两环的导线电阻不计, 匀强磁场的磁感应强度始终以恒定的变化率变化, 那么, 只有a 环置于磁场中和只有b 环置于磁场中两种情况下, A 、B 两点的电势差大小之比为( )A .1∶1B .2∶1C .3∶1D .4∶1解析:选 B .设b 环的面积为S , 由题可知a 环的面积为4S , 设b 环的电阻为R , 则a 环的电阻为2R .当a 环置于磁场中时, a 环等效为内电路, b 环等效为外电路, A 、B 两点的电压为路端电压, 根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律得E =ΔΦΔt =4ΔB ·S Δt , U AB =ER R +2R=4ΔB ·S 3Δt 当b 环置于磁场中时E ′=ΔB ·S ΔtU AB ′=E ′·2R R +2R=2ΔB ·S 3Δt 所以U AB ∶U AB ′=2∶1, B 正确.二、非选择题11.如图甲所示的螺线管, 匝数n =1 500 匝, 横截面积S =20 cm 2.电阻r =1.5 Ω, 与螺线管串联的外电阻R 1=3.5 Ω, R 2=25 Ω, 方向向右穿过螺线管的匀强磁场, 磁感应强度按图乙所示规律变化, 试计算电阻R 2的电功率和a 、b 两点的电势差.解析:螺线管中产生的感应电动势E =nS ΔB Δt =6 V, 根据闭合电路欧姆定律, 电路中的电流大小I =E R 1+R 2+r=0.2 A, 电阻R 2上消耗的电功率大小P =I 2R 2=1 W, a 、b 两点间的电势差U =I (R 1+R 2)=5.7 V.答案:1 W 5.7 V12.如图所示, 在磁感应强度为B 的匀强磁场中有一个面积为S 的矩形线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO ′, 以角速度ω匀速转动.(1)穿过线框平面磁通量的变化率何时最大?最大值为多少?(2)在线框由图示位置转过60°的过程中, 平均感应电动势为多大?(3)线框由图示位置转到60°时瞬时感应电动势为多大?解析:(1)线框平面与磁感线平行时, 磁通量的变化率最大, E m =2Bl ab ·l ad 2·ω=BSω.(2)由题图所示位置转过60°的过程中, 磁通量变化量ΔΦ=BS -BS cos 60°=12BS 所以E =ΔΦΔt =12BS 2πω·16=3BSω2π. (3)瞬时感应电动势为:E =2Bl ab ·v ab sin 60°=32BSω. 答案:(1)线框平面与磁感线平行时磁通量的变化率最大 BSω (2)3BSω2π (3)32BSω一、必做题1.将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中, 线圈平面与磁场方向垂直, 关于线圈中产生的感应电动势和感应电流, 下列表述正确的是( )A .感应电动势的大小与线圈的匝数无关B .穿过线圈的磁通量越大, 感应电动势越大C .穿过线圈的磁通量变化越快, 感应电动势越大D .在线圈中产生的感应电流大小恒定不变解析:选C.由法拉第电磁感应定律E =n ΔΦΔt 可知感应电动势的大小E 与n 有关, 与ΔΦΔt即磁通量变化的快慢成正比, 所以A 、B 错误, C 正确.E =n ΔΦΔt =nS ΔB Δt, 根据闭合电路欧姆定律I =E R =nS ΔB R Δt , 若ΔB Δt 不变, 则I 恒定.若ΔB Δt变化, 则I 大小发生变化, 故D 错误. 2.一根直导线长0.1 m, 在磁感应强度为0.1 T 的匀强磁场中以10 m/s 的速度匀速运动, 则导线中产生的感应电动势( )A .一定为0.1 VB .可能为零C .可能为0.01 VD .最大值为0.1 V解析:选BCD .当公式E =Bl v 中B 、l 、v 互相垂直且导体切割磁感线运动时感应电动势最大:E m =Bl v =0.1×0.1×10 V =0.1 V, 考虑到它们三者的空间位置关系, 可判断出B 、C 、D 正确, A 错误.3.磁流体发电机的电动势是导电流体(在工程技术上常用等离子体)通过磁场时, 以导电的流体切割磁感线而产生的.如图所示, 等离子体进入发电管道, 管道长、宽、高分别为a 、b 、c , 发电管道的两侧有磁极以产生磁场, 磁感应强度为B , 另外两侧面安有电极, 等离子体以速度v 通过通道时, 则灯泡两端的稳定电势差为( )A .Ba vB .Bb vC .Bc vD .无法计算解析:选B .等离子体通过通道时, 等离子体起到金属导线的作用, 切割磁感线产生感应电动势, 即E =Bl v =Bb v , 故B 正确.4.穿过一个内阻为1 Ω的10匝闭合线圈的磁通量每秒均匀减少2 Wb, 则线圈中( )A .感应电动势每秒增加2 VB .感应电动势每秒减少2 VC .磁通量的变化率为2 Wb/sD .感应电流为2 A解析:选C.磁通量的变化率ΔΦΔt =2 Wb/s, C 正确.由E =n ΔΦΔt得E =10×2 V =20 V, 感应电动势不变, A 、B 错误.由I =E R 得I =201A =20 A, D 错误. 二、选做题5.如图甲所示, 一个电阻为R , 面积为S 的矩形导线框abcd , 水平放置在匀强磁场中, 磁场的磁感应强度为B , 方向与ad 边垂直并与线框平面成45°角, O 、O ′分别是ab 边和cd 边的中点.现将线框右边ObcO ′绕OO ′逆时针旋转90°到图乙所示位置, 在这一过程中, 导线框中通过的电荷量是( )A.2BS 2RB .2BS R C.BS R D .0解析:选A.线框左半边不动, 磁通量不变, 穿过右半边的磁通量Φ1=12BS ·sin 45°=24BS , 旋转90°时, Φ2=Φ1=24BS , 但因磁感线穿入方向变化, 故磁通量变化应是ΔΦ=Φ1+Φ2=22BS , 线框产生的平均电动势E =ΔΦΔt , I =E R , 通过的电荷量q =I ·Δt =ΔΦΔtR ·Δt =ΔΦR =2BS 2R, A 正确. 6.如图甲所示, 一个圆形线圈的匝数n =1 000, 线圈面积S =200 cm 2, 线圈的电阻r =1 Ω, 线圈外接一个阻值R =4 Ω的电阻, 把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中, 磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示.求:(1)前4 s 内的感应电动势; (2)前4 s 内通过R 的电荷量.解析:(1)由图象可知前4 s 内磁感应强度B 的变化率ΔB Δt =0.4-0.24T/s =0.05 T/s 4 s 内的平均感应电动势E =nS ΔB Δt=1 000×0.02×0.05 V =1 V. (2)电路中的平均感应电流I =E R 总, q =I t , 又因为E =n ΔΦΔt 所以q =n ΔΦR 总=1 000×0.02×(0.4-0.2)4+1C =0.8 C. 答案:(1)1 V (2)0.8 C一、选择题1.(多选)下列关于涡流的说法中正确的是( )A .涡流跟平时常见的感应电流一样, 都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的B .涡流不是感应电流, 而是一种有别于感应电流的特殊电流C .涡流有热效应, 但没有磁效应D .在硅钢中也能产生涡流解析:选AD .涡流的本质是电磁感应现象, 只不过是由金属块自身构成回路, 它既有热效应, 也有磁效应, 所以A 正确, B 、C 错误.硅钢中产生的涡流较小, 并不是不能产生涡流, D 项正确.2.甲、乙两个完全相同的铜环可绕固定轴OO ′旋转, 当给以相同的初始角速度开始转动后, 由于阻力, 经相同的时间后便停止;若将环置于磁感应强度B 大小相同的匀强磁场中, 甲环的转轴与磁场方向平行, 乙环的转轴与磁场方向垂直, 如图所示, 当甲、乙两环同时以相同的角速度开始转动后, 下列判断正确的是( )A.甲环先停B.乙环先停C.两环同时停下D.无法判断两环停止的先后解析:选B.甲不产生感应电流, 乙产生感应电流, 机械能不断转化为内能, 故乙先停下来.3.唱卡拉OK用的话筒内有放大声音的装置, 其中有一种是动圈式的, 它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈, 线圈处于永磁体的磁场中, 当声波使膜片前后振动时, 线圈就将声音信号转变为电信号, 下列说法中正确的是()A.该装置是根据电流的磁效应工作的B.该装置是根据电磁感应原理工作的C.膜片振动时, 穿过线圈的磁通量不变D.膜片振动时, 金属线圈中不会产生感应电动势解析:选B.动圈式话筒的工作特点是线圈在磁场中振动, 产生了电流, 可知B正确.4.如图所示, 将一根带有绝缘漆的金属导线按如图所示方式缠绕在一铁块上, 线圈中通入变化的电流时, 下列说法正确的是()A.铁块中会产生感应电流B.铁块中不会产生感应电流C.铁块电阻很大, 会产生很弱的感应电流D.铁块换为塑料块的话, 一定会产生感应电流解析:选B.由于上下各一半的线圈中电流方向相反、磁场方向相反, 合磁场为零, 磁通量不变化, 也就不会产生感应电流, B正确, A、C、D错误.5.(多选)如图所示, 一光滑水平桌面的左半部分处于竖直向下的匀强磁场内, 当一电阻不计的环形导线圈在此水平桌面上向右以某一速度开始滑行时, 下列说法正确的是()A.若整个线圈在磁场内, 线圈一定做匀速运动B.线圈从磁场内滑到磁场外过程, 必做加速运动C.线圈从磁场内滑到磁场外过程, 必做减速运动D.线圈从磁场内滑到磁场外过程, 必定放热解析:选ACD.整个线圈在磁场内时, 无感应电流, 故不受安培力, 线圈做匀速运动, A正确;线圈滑出磁场过程中, 产生感应电流, 受到阻碍它运动的安培力, 故线圈做减速运动, 机械能转化为内能, 选项B错误, C、D正确.6.如图所示, 闭合金属环从光滑曲面上h高处滚下, 又沿曲面的另一侧上。