高中物理选修3-2___电磁感应专项练习题
人教版物理选修3-2第四五章电磁感应和交变电流检测试题(附参考答案)
高二第二学期质量监测试题物理（电磁感应和交变电流）第一部分 选择题（共48分）一、单项选择题。
本题共12小题，只有一个．．．．选项是符合题意的。
（每小题3分，共36分） 1. 电磁感应现象的发现使人们对电与磁内在联系的认识更加完美，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生。
下列科学家中，发现电磁感应现象的是（ ）A ．奥斯特B ．法拉第C ．安培D ．洛伦兹3. 在右图所示的实验中，能在线圈中产生感应电流的情况是（ ） A ．磁铁静止在线圈上方 B ．磁铁静止在线圈右侧 C ．磁铁静止在线圈里面 D ．磁铁插入或抽出线圈的过程4．如右图所示，当导体棒MN 在外力作用下沿导轨向右运动时，流过R 的电流方向是( )A. 由A →R →BB. 由B →R →A C ．无感应电流 D ．无法确定5．如图所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况是( ) A ．向右摆动 B ．向左摆动 C ．静止 D ．无法判定6．关于感应电动势的大小，下列说法正确的是()A ．穿过线圈的磁通量Φ越大，所产生的感应电动势就越大B ．穿过线圈的磁通量的变化量ΔΦ越大，所产生的感应电动势就越大C．穿过线圈的磁通量的变化率ΔΦΔt 越大，所产生的感应电动势就越大D ．穿过线圈的磁通量Φ等于0，所产生的感应电动势就一定为0图1线圈7．一个矩形线圈，在匀强磁场中绕一个固定轴做匀速运动，当线圈处于如图所示位置时，此线圈（）A.磁通量最大，磁通量变化率最大，感应电动势最小B.磁通量最大，磁通量变化率最大，感应电动势最大C.磁通量最小，磁通量变化率最大，感应电动势最大D.磁通量最小，磁通量变化率最小，感应电动势最小8.如图电路中，P、Q两灯相同，L是自感系数很大但电阻可不计的线圈，则（）A．S接通瞬间，P、Q同时达正常发光B．S接通瞬间，P立即变亮，Q逐渐变亮C．S断开瞬间，PQ同时立即熄灭。
D．S断开瞬间，P立即熄灭，Q过一会才熄灭9.如图所示，一个由导体做成的矩形线圈，以恒定速率v运动，从无磁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，那么在如图中的哪一个图能正确地表示回路中电流对时间的函数关系（）10．一个环形线圈放在磁场中，如图a所示，以磁感线垂直于线圈平面向外的方向为正方向，若磁感强度B随时间t的变化的关系如图b，那么在第2秒内线圈中的感应电流的大小和方向是（）A. 大小恒定，顺时针方向B. 逐渐减小，顺时针方向C. 大小恒定，逆时针方向D. 逐渐增加，逆时针方向a b11．如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直。
高中物理选修3 2 电磁感应,交流电测试题及答案
高中物理选修3 2 电磁感应，交流电测试题及答案高中物理选修3-2-电磁感应，交流电测试题及答案高二物理测试时间：第一卷（选择题48分）一、选择题：（本题共12小题，每小题4分）1.在电磁感应现象中，下列陈述中正确的一个是（）a．当闭合线框和磁场之间有相对运动时，线框中一定会有感应电流b．感应电流的磁场总是跟原来磁场的方向相反c．感应电流的磁场总是跟原来磁场的方向相同d、感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
2.如右图所示，水平放置的矩形线圈ABCD垂直落在细长水平磁铁的S极附近，从位置I到位置II再到位置III。
位置II与磁铁在同一平面上，位置I和位置III非常接近位置II。
在下降过程中，线圈中的感应电流方向为（）a、abcdab和adcbac、从abcda到adcbad、从adcba到abcda3.如图所示，这是早期制造的发电机和电机的示意图。
盘A和盘B是两个铜盘，可以分别围绕固定旋转轴旋转。
盘A的中心和盘B的边缘通过一根导线连接，盘B的中心和盘A的边缘通过另一根导线连接。
当圆盘a在外力作用下旋转时，圆盘B也会旋转。
那么下面陈述中正确的一个是（）A。
连续旋转圆盘A可以获得连续电流。
原因是整个铜盘被视为沿径向排列的无数铜棒，它们切断磁感应线并产生感应电动势。
B.当磁盘a旋转时，磁盘B也可以旋转，因为电流在磁场力的作用下旋转c．当a盘顺时针转动时，b盘逆时针转动d．当a盘顺时针转动时，b盘也顺时针转动4、交流发电机的线圈转到线圈平面与中性面垂直时，下列说法正确的是（）a、电流将改变方向B，磁场方向平行于线圈平面C，通过线圈的磁通量最大D，线圈中产生的感应电动势最大5、矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度b随时间变化的规律如图所示。
若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，则下列表示电流变化的各图中正确的是（）一6、如图所示，a、b是两个完全相同的灯泡，l是自感系数较大的线圈，其直流电阻忽略不计。
高中物理选修3-2章末检测-电磁感应含答案解析
C．水平向左D．水平向右
二、多选题
8．恒定的匀强磁场中有一圆形闭合线圈，线圈平面垂直于磁场方向，下列运动能够使穿过线圈的磁通量发生变化的是
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变速运动
C．线圈绕任一直Байду номын сангаас匀速转动
D．线圈绕任一直径变速转动
9．如图所示，足够长的光滑导轨倾斜放置，导轨宽度为L，其下端与电阻R连接；导体棒ab电阻为r，导轨和导线电阻不计，匀强磁场竖直向上．若导体棒ab以一定初速度v下滑，则关于ab棒下列说法中正确的为( )
A．初始时刻cd边所受安培力的大小为
B．线框中产生的最大感应电流可能为
C．cd边第一次到达最下端的时刻，两根弹簧具有的弹性势能总量大于
D．在cd边反复运动过程中，R中产生的电热最多为
11．如图所示，边长为L、不可形变的正方形导线框内有半径为r的圆形磁场区域，其磁感应强度B随时间t的变化关系为B= kt（常量k>0）．回路中滑动变阻器R的最大阻值为R0，滑动片P位于滑动变阻器中央，定值电阻R1=R0、R2= ．闭合开关S，电压表的示数为U，不考虑虚线MN右侧导体的感应电动势，则
A．Ua<Ub<Uc<UdB．Ua<Ub<Ud<Uc
C．Ua＝Ub<Uc＝UdD．Ub<Ua<Ud<Uc
6．如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直．磁感应强度B随时间均匀增大．两圆环半径之比为2∶1，圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb.不考虑两圆环间的相互影响．下列说法正确的是()
A．R2两端的电压为
B．电容器的a极板带正电
高考物理-选修3-2-电磁感应专题练习题(二)含答案解析
C．铝环所受安培力的方向先向上后向下
D．铝环的加速度小于或等于g
2．如图所示，两根相距为l的平行直导轨ab、cd，b、d间连有一定值电阻R，导轨电阻可忽略不计．MN为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为R．整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内)．现对MN施力使它沿导轨方向以速度v(如图)做匀速运动．令U表示MN两端电压的大小，则()
A．把运动导体棒视为电源，最大输出功率6.75W
B．导体棒最后可以下滑到导轨底部，克服摩擦力做的总功为10.0J
C．当导体棒向上滑d=2m时，速度为7.07m/s
D．导体棒上滑的整个过程中，在定值电阻R上产生的焦耳热为2.46J
5．在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN，相距为L，导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．有两根质量均为m的金属棒a、b，先将a棒垂直导轨放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接，连接a棒的细线平行于导轨，由静止释放c，此后某时刻，将b也垂直导轨放置，a、c此刻起做匀速运动，b棒刚好能静止在导轨上．a棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨电接触良好，导轨电阻不计．则（）
A．拉力的功率为2mgvsinθ
B．安培力的最大功率为2mgvsinθ
C．加速度的最大值为2gsinθ
D．当棒速度为1.5v时，加速度大小为gsinθ
9．如图甲所示，平行虚线间有垂直于纸面向外的匀强磁场，纸面内单匝正方形线框abcd在外力作用下从图示位置由静止开始向右通过匀强磁场，ab边始终与虚线平行，线框中产生的感应电流随时间变化的规律如乙图所示，已知线框的边长为L=0.1m，总电阻为1Ω，则下列说法正确的是（ ）
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.。
高中物理选修3-2 电磁感应专题训练(选择题)
电磁感应专题训练（选择题部分）编辑：李鸿书1.如图所示，一环形线圈沿条形磁铁的轴线，从磁铁N 极的左侧A 点运动到磁铁S 极的右侧B 点,A 、B 两点关于磁铁的中心对称。
则在此过程中，穿过环形线圈的磁通量将（ ）A.先增大，后减小B.先减小，后增大C.先增大,后减小，再增大,再减小D.先减小，后增大,再减小,再增大2.如图所示，通有恒定电流的导线MN 与闭合金属框共面，第一次将金属框由位置I 平移到位置Ⅱ,第二次将金属框绕cd 边翻转到位置Ⅱ,设先后两次通过金属框的磁通量变化量大小分别为1∆Φ，和2∆Φ,则（ ）A.1∆Φ>2∆Φ,B.1∆Φ=2∆Φ,C.1∆Φ<2∆Φ,D.不能判断3.接有理想电压表的三角形导线框ABC,如图所示,在匀强磁场中右运动，则框中有无感应电流，电压表有无示数(示数不为零则称为有示数)?A.无;有B.有;无C.无;无D.有;有4.如图所示，导线框abcd 放在光的平行导轨上,与导轨接触良好,现使导线框abcd 向右运动,G ₁、G ₂是两个电流表,则（ ）A.G ₁、G ₂中都有电流通过B.G ₁、G ₂中都没有电流通过C.只有G ₁中有电流通过D.只有G ₂中有电流通过5.如图所示,a 、b 两个圆形导线环处于同一平面， 当a 环上的开关s 闭合的 瞬间,b 环中的感应电流方向及bA.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6.(多选)如图甲所示，在一螺线管内部中点处放置一小铜环，如图乙所示，在一螺线管外部放置一大铜环，闭合开关瞬间，下列说法正确的是（ ）A. 从左往右看，两个铜环中都有沿顺时针方向的感应电流B.从左往右看，小铜环中有顺时针方向的感应电流，大铜环中有逆时针方向的感应电流C.两个铜环都有收缩的趋势D.小铜环有收缩的趋势，大铜环有扩张的趋势7. 电阻R 、电容器C条形磁铁静止于线圈的正上方，N 极朝下，如图所示。
高中物理选修3-2电磁感应试题
高中物理选修3-2电磁感应试题5如图，当变阻器R的滑动片P向左移动使流过B线圈的电流能均匀变化时，在A 电磁感应测试线圈中感应电流的情况是一、选择题(40分) ( )1. 如图所示，A、B、C为三组匝数不等的同心圆线圈。
当A线圈中通以电流时，穿 A(为零 B(电流向左流过G过B、C两线圈的磁通量Φ和Φ大小的关系是( ) C(电流向右流过G D(电流在变小 BCA(Φ>Φ B(Φ=Φ C(Φ<Φ D(无法确定 BCBCBCabc，在外力作用下匀速地经过一个宽为d6(有一等腰直角三角形形状的导线框的有限范围的匀强磁场区域，线圈中产生的感应电流i与沿运动方向的位移x 之间的函数图象是图中的( )2. 下列关于感应电动势的说法中，正确的是( )A(不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势 7 图中L 是一只有铁芯的线圈，它的电阻不计，E表示直流电源的电动势。
先将KB(感应电动势的大小跟穿过电路的磁通量变化量成正比接通，稳定后再将K断开。
若将L中产生的感应电动势记为ε，则在接通和LC(感应电动势的大小跟穿过电路的磁通量变化率成正比断K的两个瞬间，以下所说正确的是 ( ) D(感应电动势的大小跟穿过回路的磁通量多少无关，但跟单位时间内穿过回路 A(两个瞬间ε都为零 L的磁通量变化有关 B(两个瞬间ε的方向都与E相反 LC(接通瞬间ε的方向与E相反 L3.矩形金属线圈共10匝，绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动，线圈D(断开瞬间ε的方向与E相同 L随时间变化的情况如图所示.下列说法中正确的是中产生的交流电动势et ( ) 8 螺线管右端的管口正对着一个闭合线圈M(如图)，线圈平面与螺线管中轴线垂直，e/V 1 A.此交流电的频率为0.2Hz 以下哪些情况能使M向右侧摆动的是:t/s O B.此交流电动势的有效值为1V A(闭合开关S瞬间 0.1 0.2 0.3C.t=0.1s时，线圈平面与磁场方向平行 B(S原来闭合，断开的瞬间 -1C(闭合S稳定后滑动变动R的触片P右移时 1D.线圈在转动过程中穿过线圈的最大磁通量为Wb 100,D(闭合S稳定后滑动变动器R的触片P左移时 4、一根长直导线中的电流按如图的正弦规律变化，规定电流从左向右为正，在直导线下方有一不闭合的金属框，则相对于b点来说，a点电势最高的时刻是在 9 在一个导线框架中通以如图所示的电流，BC边的正中间用绝缘线悬挂金属环，环A、t面与框架平面在同一平面内，在电流I减小的过程中时刻B、t时刻 1 2C、t时刻D、t时刻( ) 3 4A(环向AB边靠拢 B(环向CD边靠拢C(悬线中拉力增大 D(悬线中拉力变小16. (10分) U形导线框架宽1m，框架平面与水平面夹角30?，电阻不计。
高中物理选修3-2电磁感应专题训练(解答题)
电磁感应专题训练编辑：李鸿书1.如图甲所示，金属导轨宽0.4 m,均匀变化的磁场垂直穿过平面，方向如图甲所示，磁感应强度的变化规律如图乙所示，金属棒ab 的电阻为1 Ω,从t=0开始,棒在水平力的作用下从导轨最左端以v=1 m/s 的速度向右匀速运动，其他电阻不计。
求:(1)1s 末回路的电动势。
(2)1s 末安培力的瞬时功率。
2.如图甲所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道相距l=1 m,两轨道之间用R=3Ω的电阻连接，一质量m=0.5kg 、电阻r=1Ω的导体杆与两轨道垂直，静止放在轨道上，轨道的电阻可忽略不计。
整个装置处于磁感应强度B=2T 的匀 强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上,现用水平拉力沿轨道方向拉导体杆，拉力F 与导体杆运动的位移s 间的关系如图乙所示，当拉力达到最大时，导体杆开始做匀速运动，当位移s=2.5 m 时撤去拉力，导体杆又滑行了一段距离s'后停下，在滑行s'的过程中电阻R 上产生的焦耳热为12 J 。
求:(1) 拉力F 作用过程中,通过电阻R上电荷量q 。
(2)导体杆运动过程中的最大速度(3)拉力F 作用过程中,电阻R 上产生的焦耳热。
3.如图所示，两根相距l=0.4m 、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置，一端与阻值R=0.15Ω的电阻相连。
导轨x>0的一侧存在沿x 方向均匀增大的稳恒磁场，其方向与导轨平面垂直，变化率k=0.5 T/m,x=0处磁场的磁感应强度B ₀=0.5 T.一根质量m=0.1 Kg 、电阻r=0.05Ω的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直。
棒在外力作用下从x=0处以初速度v ₀=2m/s 沿导轨向右运动，运动过程中电阻上消耗的功率不变。
求:(1)回路中的电流。
(2)金属棒在x=2m 处的速度。
(3)金属棒从x=0运动到x=2 m 过程中安培力做功的大小。
(4)金属棒从x=0运动到r=2 m 过程中外力的 平均功率。
4.如图甲所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L ₁=2 m,导轨平面与水平面成θ=30°角，上端连接阻值R=1.5 Ω的电阻。
人教版高中物理选修3-2电磁感应练习.docx
唐玲高中物理学习材料唐玲收集整理电磁感应练习班级 学号 姓名1、如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外．一个矩形闭合导线框abcd ，沿纸面由位置l(左)匀速运动到位置2(右)．则（ ） A.导线框进入磁场时，感应电流方向为a →b →c →d →a B.导线框离开磁场时，感应电流方向为a →d →c →b →a C.导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右 D.导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左2、如图所示，磁感应强度为B 的匀强磁场有理想界面，用力将矩形线圈从磁场中匀速拉出磁场，在其他条件不变的情况下( )A.速度越大时，拉力做功越大B.线圈长L 1越大时，拉力做功越大C.线圈宽L 2越大时，拉力做功越多D.线圈电阻越大时，拉力做功越多 3、如图所示，在磁感强度为B 的匀强磁场中，有半径为r 的光滑半圆形导体框架，OC 为一能绕O 在框架上滑动的导体棒，OC 之间连一个电阻R ，导体框架与导体电阻均不计，若要使OC 能以角速度ω匀速转动，则外力做功的功率是( )A ．B 2ω2r 4/R B ． B 2ω2r 4/2RC ． B 2ω2r 4/4RD ． B 2ω2r 4/8R4、在竖直向上的匀强磁场中，水平旋转一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图9-11所示，当磁场的磁感应强度B 随时间t 如图9-12变化时，则正确表示线圈中感应电动势E 变化的是( )图 9-12图 9-11ABCD唐玲5、如图所示，男女两位同学一起摇绳，男同学站在女同学的正东方向，两位同学分别捏住绝缘的长金属导线的两端迅速摇动，若金属导线两端连接在一个灵敏电流表的两个接线柱上．下列说法中正确的是（ ） A ．摇动过程中导线中的电流方向始终不改变 B ．摇动过程中导线中的电流是交变电流C ．若两同学加快摇动金属导线，其他条件不变，则流过电流表的电流将变大D ．若两同学改为南北方向站立摇绳，其他条件不变，则流过电流表的电流将变大6、如图9-3-21所示，有一磁感强度B=0.1T 的水平匀强磁场，垂直匀强磁场放置一很长的金属框架，框架上有一导体ab 保持与框架边垂直、由静止开始下滑．已知ab 长10cm ，质量为0.1g ，电阻为0.1Ω，框架电阻不计，取g=10m/s 2．求：(1)导体ab 下落的最大加速度和最大速度； (2)导体ab 在最大速度时产生的电功率．7、如图9-24所示，间距为l 1的平行金属导轨上端接有电阻R ，导轨上垂直于导轨架有均匀金属棒ab ，导轨平面与水平面间夹角为θ，金属棒ab 的质量为m ，开始时它与电阻R 间的距离为l 2，由于摩擦，ab 棒恰好不下滑．金属棒和导轨电阻不计．若从t ＝0时刻开始沿垂直于导轨平面向上的方向加一B ＝Kt 的匀强磁场（K 为大于零的恒量），那么，需经多长时间，ab 棒开始沿导轨向上滑动？8、图9-18中MN 和PQ 为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l 为0.40m ，电阻不计，导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T 的匀强磁场垂直．质量m 为6.0×10-3kg 、电阻为1.0Ω的金属杆ab 始终垂直于导轨与其保持光滑接触．导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0Ω的电阻R 1．当杆ab达到图9-3-21 图9-24Rθ θ a bl 1 l 2B图9-18× × × × ×× × × × × × × × × ××× × × × × × ×××M P a bQNv R 1R 2 Bl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，重力加速度取10m/s2，试求速率v和滑动变阻器接入电路部分的阻值R2．1 D2 ABC3 C4 A5 BC6 (1)10m/s2 1m/s (2)0.001W7 2mgsinθR/k2l12l28 4.5m/s 6Ω唐玲。
人教版高二物理选修3-2电磁感应专题强化训练(含详细解析)
电磁感应专题强化练1．(2015·新课标全国Ⅰ·19) 1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”．实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图1所示．实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后．下列说法正确的是( )图1A．圆盘上产生了感应电动势B．圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动C．在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D．圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动答案AB解析当圆盘转动时，圆盘的半径切割磁针产生的磁场的磁感线，产生感应电动势，选项A正确．如图所示，铜圆盘上存在许多小的闭合回路，当圆盘转动时，穿过小的闭合回路的磁通量发生变化，回路中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流阻碍其相对运动，但抗拒不了相对运动，故磁针会随圆盘一起转动，但略有滞后，选项B正确；在圆盘转动过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量始终为零，选项C错误；圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成的电流的磁场方向沿圆盘轴线方向，会使磁针沿轴线方向偏转，选项D错误．2．如图2甲所示，一个圆形线圈的匝数n＝100，线圈面积S＝200 cm2，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，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．下列说法中正确的是( )图2A ．线圈中的感应电流方向为顺时针方向B ．电阻R 两端的电压随时间均匀增大C ．线圈电阻r 消耗的功率为4×10－4 WD ．前4 s 内通过R 的电荷量为4×10－4 C 答案 C解析 由图可知，穿过线圈的磁通量变大，由楞次定律可得：线圈产生的感应电流方向为逆时针方向，故A 错误；根据法拉第电磁感应定律可知，磁通量的变化率恒定，所以电动势恒定，则电阻两端的电压恒定，故B 错误；由法拉第电磁感应定律：E ＝n ΔΦΔt ＝n ΔB ·SΔt ＝100×0.4－0.24×0.02 V ＝0.1 V ，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的电流为：I ＝ER ＋r ＝0.14＋1A ＝0.02 A ，所以线圈电阻r 消耗的功率：P ＝I 2r ＝0.022×1 W ＝4×10－4 W ，故C正确；前4 s 内通过R 的电荷量：Q ＝It ＝0.02×4 C ＝0.08 C ，故D 错误．3．如图3所示，倾角为α的光滑导轨上端接入一定值电阻，Ⅰ和Ⅱ是边长都为L 的两正方形磁场区域，其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向上，区域Ⅰ中磁场的磁感应强度为B 1，区域Ⅱ中磁场随时间按B 2＝kt 变化，一质量为m 、电阻为r 的金属杆ab 穿过区域Ⅰ垂直地跨放在两导轨上，并恰能保持静止．则( )图3A ．通过金属杆的电流大小为mg sin αB 1LB ．通过金属杆的电流方向从a 到bC ．定值电阻的阻值为kB 1L 3mg sin α－rD ．定值电阻的阻值为kB 1L 3mg sin α答案 AC解析 对金属杆：mg sin α＝B 1IL ，解得：I ＝mg sin αB 1L，A 对；由楞次定律知，电流方向为从b 到a ，B 错；由法拉第电磁感应定律得E ＝ΔΦΔt ＝ΔB Δt L 2＝kL 2，又因为：I ＝ER ＋r，故：R ＝E I －r ＝kB 1L 3mg sin α－r ，C 对，D 错．4．如图4所示，平行虚线之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场左右宽度为L ，磁感应强度大小为B .一等腰梯形线圈ABCD 所在平面与磁场垂直，AB 边刚好与磁场右边界重合，AB 长等于L ，CD 长等于2L ，AB 、CD 间的距离为2L ，线圈的电阻为R .现让线圈向右以恒定速度v 匀速运动，从线圈开始运动到CD 边刚好要进入磁场的过程中( )图4A ．线圈中感应电流沿顺时针方向B ．线圈中感应电动势大小为BLv C．通过线圈截面的电荷量为BL 22RD ．克服安培力做的功为B 2L 3v4R答案 CD解析 当线圈向右运动时穿过线圈的磁通量在增加，根据楞次定律知，感应电流沿逆时针方向，故A 错误．设∠ADC ＝θ，由几何知识可得：tan θ＝2LL2＝4磁场宽度为L ，线圈有效的切割长度为2L tan θ＝L2所以线圈中感应电动势大小为E ＝B ·L 2v ＝12BLv ，故B 错误．通过线圈截面的电荷量为q ＝ΔΦR＝B 2L ＋32L 2·L －32L ＋L2·LR ＝BL 22R，故C 正确．由B 项分析知线圈产生的感应电动势不变，克服安培力做的功等于线圈产生的焦耳热，则克服安培力做的功为W ＝E 2Rt ＝12BLv 2R·L v＝B 2L 3v4R，故D 正确．5．如图5甲所示，在水平面上固定一个匝数为10匝的等边三角形金属线框，总电阻为3 Ω，边长为0.4 m ．金属线框处于两个半径为0.1 m 的圆形匀强磁场中，顶点A 恰好位于左边圆的圆心，BC 边的中点恰好与右边圆的圆心重合．左边磁场方向垂直水平面向外，右边磁场垂直水平面向里，磁感应强度的变化规律如图乙所示，则下列说法中正确的是(π取3)( )图5A ．线框中感应电流的方向是顺时针方向B ．t ＝0.4 s 时，穿过线框的磁通量为0.005 WbC ．经过t ＝0.4 s ，线框中产生的热量为2.7 JD ．前0.4 s 内流过线框的电荷量为0.2 C 答案 CD解析 由磁感应强度B 1垂直水平面向里，大小随时间增大；B 2垂直水平面向外，大小不变，故线框的磁通量增大，由楞次定律可得，线框中感应电流方向为逆时针方向，故A 错误；t ＝0.4 s 时穿过线框的磁通量为：Φ＝B 1×12×πr 2－B 2×16×πr 2＝5×0.5×3×0.12 Wb －4×16×3×0.12 Wb ＝0.055 Wb ，故B 错误；Q ＝I 2Rt ＝(n ΔΦΔt)2R ×Δt ＝(10×5－1×12π×0.120.4)2×3×0.4 J ＝2.7 J ，故C 正确；在t ＝0.4 s 内通过线框中的电荷量q ＝I t ＝E Rt ＝n ΔΦR＝10×5－1×12π×0.123C ＝0.2 C ，故D 正确．6．如图6所示，电阻不计、相距L 的两条足够长的平行金属导轨倾斜放置，与水平面的夹角为θ，整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B ，导轨上固定有质量为m 、电阻为R 的两根相同的导体棒，导体棒MN 上方轨道粗糙下方光滑，将两根导体棒同时释放后，观察到导体棒MN 下滑而EF 始终保持静止，当MN 下滑的距离为s 时，速度恰好达到最大值v m ，则下列叙述正确的是( )图6A ．导体棒MN 的最大速度v m ＝2mgR sin θB 2L2B ．此时导体棒EF 与轨道之间的静摩擦力为mg sin θC ．当导体棒MN 从静止开始下滑s 的过程中，通过其横截面的电荷量为BLs2RD ．当导体棒MN 从静止开始下滑s 的过程中，导体棒MN 中产生的热量为mgs sin θ－12mv 2m答案 AC解析 导体棒MN 速度最大时做匀速直线运动，由平衡条件得：mg sin θ＝BIL ＝BBLv m2RL ，解得v m ＝2mgR sin θB 2L2.故A 正确；在MN 下滑的过程中，穿过回路的磁通量增大，根据楞次定律判断知，EF 受到沿导轨向下的安培力，根据平衡条件得：导体棒EF 所受的静摩擦力 f ＝mg sin θ＋F 安．故B 错误；当导体棒MN 从静止开始下滑s 的过程中，通过其横截面的电荷量为 q ＝I t ＝E2Rt ＝BL v t 2R＝BLs2R，故C 正确；根据能量守恒得：导体棒MN 中产生的热量为 Q ＝12(mgs sin θ－12mv 2m)，故D 错误．7．如图7所示，固定的竖直光滑U 形金属导轨，间距为L ，上端接有阻值为R 的电阻，处在方向水平且垂直于导轨平面、磁感应强度为B 的匀强磁场中，质量为m 、电阻为r 的导体棒与劲度系数为k 的固定轻弹簧相连放在导轨上，导轨的电阻忽略不计．初始时刻，弹簧处于伸长状态，其伸长量为x 1＝mg k，此时导体棒具有竖直向上的初速度v 0.在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触．则下列说法正确的是( )图7A ．初始时刻导体棒受到的安培力大小F ＝B 2L 2v 0RB ．初始时刻导体棒加速度的大小a ＝2g ＋B 2L 2v 0m R ＋rC ．导体棒往复运动，最终静止时弹簧处于压缩状态D ．导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻R 上产生的焦耳热Q ＝12mv 20＋2m 2g 2k 答案 BC解析 由题意得：E ＝BLv 0，由闭合电路欧姆定律得：I ＝ER ＋r，由安培力公式得：F ＝B 2L 2v 0R ＋r，故A 错误；初始时刻，F ＋mg ＋kx 1＝ma ，得a ＝2g ＋B 2L 2v 0m R ＋r，故B 正确；因为导体棒最终静止时没有安培力，只有重力和弹簧的弹力，故弹簧处于压缩状态，故C 正确；根据能量守恒，减少的动能和势能全都转化为焦耳热，但R 上产生的焦耳热只是其中一部分，故D 错误．8.如图8所示，质量为M 的导体棒ab ，垂直放在相距为l 的平行光滑金属轨道上．导轨平面与水平面的夹角为θ，并处于磁感应强度大小为B 、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，左侧是水平放置、板长为x 、间距为d 的平行金属板，R 和R x 分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻．图8(1)调节R x ＝0，释放导体棒，当导体棒速度为v 1时，求棒ab 两端的电压； (2)调节R x ＝R ，释放导体棒，求棒下滑的最大速度及整个回路消耗的最大功率； (3)改变R x ，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为m 、带电荷量为＋q 的微粒(不计重力)从两板中间以水平速度v 0射入金属板间，若粒子刚好落在上板边缘，求此时的R x . 解析 (1)当导体棒速度为v 1时，有：E ＝Blv 1； 根据闭合电路欧姆定律，得：I ＝E R＝Blv 1R那么：U ab ＝IR ＝Blv 1.(2)当R x ＝R ，棒沿导轨匀速下滑时，有最大速度v ， 由平衡条件得：Mg sin θ＝F 安 安培力为：F 安＝BIl 解得：I ＝Mg sin θBl感应电动势为：E ＝Blv 电流为：I ＝E2R解得：v ＝2MgR sin θB 2l2回路消耗的最大功率为：P ＝I 2R 总＝2RM 2g 2sin 2θB 2l2.(3)微粒从板中间水平射入恰好落到上板边缘，则： 竖直方向：12at 2＝d2①水平方向：v 0t ＝x ② 根据受力分析可知：a ＝qE m③电场强度为：E ＝U d④联立①②③④，得：U ＝md 2v 20qx 2棒沿导轨匀速运动，由平衡条件有：Mg sin θ＝BI 1l 金属板间电压为：U ＝I 1R x 解得：R x ＝mBld 2v 20qx 2Mg sin θ9. 如图10中MN 和PQ 为竖直方向的两平行足够长的光滑金属导轨，间距为L ，电阻不计．导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直，两端分别接阻值为2R 的电阻R 1和电容为C 的电容器．一质量为m 、电阻为R 的金属杆ab 始终垂直于导轨，并与其保持良好接触．杆ab 由静止开始下滑，在下滑过程中最大的速度为v ，整个电路消耗的最大电功率为P ，则( )图10A ．电容器左极板带正电B ．电容器的最大带电荷量为2CBLv3C ．杆ab 的最大速度v ＝PmgD ．杆ab 所受安培力的最大功率为2P3答案 BC解析 根据右手定则，感应电动势的方向为：a →b ，故右极板带正电，故A 错误；当金属杆ab 的速度达到最大时，感应电动势最大，感应电动势的最大值为：E m ＝BLv m ＝BLv ；路端电压的最大值为：U ＝2R2R ＋R E m ＝23BLv ，故电容器的带电荷量最大，为：Q ＝CU ＝2CBLv3，故B 正确；由P ＝F 安v ，当P 、F 安达到最大时，杆ab 的速度达到最大值，此时杆ab 受力平衡，即：v ＝P mF 安m ＝Pmg，故C 正确；杆ab 克服安培力的最大功率为：P ＝F 安m v m ＝mgv m ＝mgv ＝P ，故D 错误．10.如图11所示，竖直向下的匀强磁场垂直穿过固定的金属框架平面，OO ′为框架abcde 的对称轴，ab 平行于ed ，材料、横截面与框架完全相同的水平直杆gh ，在水平外力F 作用下向左匀速运动，运动过程中直杆始终垂直于OO ′且与框架接触良好，直杆从c 运动到b 的时间为t 1，从b 运动到a 的时间为t 2，则( )A ．在t 1时间内回路中的感应电动势增大B ．在t 2时间内a 、e 间的电压增大C ．在t 1时间内F 保持不变D ．在t 2时间内回路中的热功率增大解析 在t 1时间内，回路中的感应电动势为 E ＝BLv ，L 是有效的切割长度，由于L 增大，则感应电动势增大，故A 正确．在t 2时间内，由E ＝BLv 知，L 不变，E 不变，而回路的总电阻增大，电流减小，则a 、e 间的电压为 U ＝E －Ir ，E 、r 不变，则U 增大．故B 正确． 设杆与框架单位长度的电阻为r ，bc 与水平方向的夹角为α.则在t 1时间内，回路中的感应电动势为 E ＝BLv ＝B ·2vt ·tan α·v ＝2Bv 2t tan α回路的总电阻为 R ＝r (2vt ·tan α＋2vt cos α) 电流为I ＝E R ，联立得I ＝Bv tan αr tan α＋1cos α，则知I 不变． 由于杆匀速运动，F 与安培力大小相等，则F ＝BIL ＝BI ·2vt ·tan α，可知F 增大，故C 错误．在t 2时间内回路中的热功率为 P ＝E 2R，R 增大，E 不变，则P 减小，故D 错误． 11.如图12甲所示，不变形、足够长、质量为m 1＝0.2 kg 的“U ”形金属导轨PQMN 放在绝缘水平桌面上，QP 与MN 平行且距离d ＝1 m ，Q 、M 间导体电阻阻值R ＝4 Ω，右内侧紧靠两固定绝缘小立柱1、2；光滑金属杆KL 电阻阻值r ＝1 Ω，质量m 2＝0.1 kg ，垂直于QP 和MN ，与QM 平行且距离L ＝0.5 m ，左侧紧靠两固定绝缘小立柱3、4.金属导轨与桌面的动摩擦因数μ＝0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，其余电阻不计．从t ＝0开始，垂直于导轨平面的磁场的磁感应强度变化如图乙所示(g ＝10 m/s 2)．(1)求在整个过程中，导轨受到的静摩擦力的最大值f max ；(2)如果从t ＝2 s 开始，给金属杆KL 水平向右的外力，外力对金属杆作用的功率保持不变为P 0＝320 W ，杆到达最大速度时撤去外力，求撤去外力后QM 上产生的热量Q R 为多少？ 解析 (1)在0～1 s 时间内，设t 时刻磁场的磁感应强度为B ，QKLM 中的感应电动势为E ，电流为I ，金属导轨QM 受到的安培力为F ，则由题图乙得B ＝2＋2t (T)，得ΔB Δt＝2 T/s 由法拉第电磁感应定律得E ＝ΔΦΔt ＝ΔB Δt dL ＝2×1×0.5 V ＝1 V I ＝E R ＋r ＝14＋1A ＝0.2 A导轨所受的安培力 F ＝BId ＝(2＋2t )Id当t ＝1 s 时，安培力最大为F m ，则F m ＝0.8 N设金属导轨PQMN 受到的最大静摩擦力为f m ，则f m ＝μ(m 1＋m 2)g ＝0.5×(0.2＋0.1)×10 N ＝1.5 N1 s 以后，电动势为零，QM 受到的安培力为零．即安培力最大时，仍然小于金属导轨PQMN 受到的最大静摩擦力，金属导轨PQMN 始终静止，受到的是静摩擦力，所以f max ＝F m ，则得f max ＝0.8 N(2)从t ＝2 s 开始，导轨QM 受到的安培力向右，由于小立柱1、2的作用，金属导轨PQMN 静止．设杆KL 的最大速度为v m 时，感应电动势为E 1，电流为I 1，受到的安培力为F 1，外力为F 0，则 E 1＝B 0dv m ，I 1＝E 1R ＋r 则得F 1＝B 0I 1d ＝B 20d 2v m R ＋r速度最大时外力与安培力平衡，则有F 0＝F 1据题 F 0v m ＝P 0即P 0v m ＝B 20d 2v m R ＋r解得v m ＝10 m/s 撤去外力直到停下来，产生的总热量为Q 0，则 Q 0＝12m 2v 2m ＝12×0.1×102 J ＝5 JQM 上产生的热量 Q R ＝R R ＋r Q 0＝44＋1×5 J ＝4 J.专题强化练1．(2015·新课标全国Ⅰ·19) 1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”．实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图1所示．实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后．下列说法正确的是( )A．圆盘上产生了感应电动势B．圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动C．在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D．圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动2．如图2甲所示，一个圆形线圈的匝数n＝100，线圈面积S＝200 cm2，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，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．下列说法中正确的是( )A．线圈中的感应电流方向为顺时针方向B．电阻R两端的电压随时间均匀增大C．线圈电阻r消耗的功率为4×10－4 WD ．前4 s 内通过R 的电荷量为4×10－4 C3．如图3所示，倾角为α的光滑导轨上端接入一定值电阻，Ⅰ和Ⅱ是边长都为L 的两正方形磁场区域，其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向上，区域Ⅰ中磁场的磁感应强度为B 1，区域Ⅱ中磁场随时间按B 2＝kt 变化，一质量为m 、电阻为r 的金属杆ab 穿过区域Ⅰ垂直地跨放在两导轨上，并恰能保持静止．则( )A ．通过金属杆的电流大小为mg sin αB 1LB ．通过金属杆的电流方向从a 到bC ．定值电阻的阻值为kB 1L 3mg sin α－rD ．定值电阻的阻值为kB 1L 3mg sin α4．如图4所示，平行虚线之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场左右宽度为L ，磁感应强度大小为B .一等腰梯形线圈ABCD 所在平面与磁场垂直，AB 边刚好与磁场右边界重合，AB 长等于L ，CD 长等于2L ，AB 、CD 间的距离为2L ，线圈的电阻为R .现让线圈向右以恒定速度v 匀速运动，从线圈开始运动到CD 边刚好要进入磁场的过程中( )A ．线圈中感应电流沿顺时针方向B ．线圈中感应电动势大小为BLvC ．通过线圈截面的电荷量为BL 22RD ．克服安培力做的功为B 2L 3v4R5．如图5甲所示，在水平面上固定一个匝数为10匝的等边三角形金属线框，总电阻为3 Ω，边长为0.4 m ．金属线框处于两个半径为0.1 m 的圆形匀强磁场中，顶点A 恰好位于左边圆的圆心，BC 边的中点恰好与右边圆的圆心重合．左边磁场方向垂直水平面向外，右边磁场垂直水平面向里，磁感应强度的变化规律如图乙所示，则下列说法中正确的是(π取3)( )A ．线框中感应电流的方向是顺时针方向B ．t ＝0.4 s 时，穿过线框的磁通量为0.005 WbC ．经过t ＝0.4 s ，线框中产生的热量为2.7 JD ．前0.4 s 内流过线框的电荷量为0.2 C6．如图6所示，电阻不计、相距L 的两条足够长的平行金属导轨倾斜放置，与水平面的夹角为θ，整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B ，导轨上固定有质量为m 、电阻为R 的两根相同的导体棒，导体棒MN 上方轨道粗糙下方光滑，将两根导体棒同时释放后，观察到导体棒MN 下滑而EF 始终保持静止，当MN 下滑的距离为s 时，速度恰好达到最大值v m ，则下列叙述正确的是( )A ．导体棒MN 的最大速度v m ＝2mgR sin θB 2L2 B ．此时导体棒EF 与轨道之间的静摩擦力为mg sin θC ．当导体棒MN 从静止开始下滑s 的过程中，通过其横截面的电荷量为BLs2RD ．当导体棒MN 从静止开始下滑s 的过程中，导体棒MN 中产生的热量为mgs sin θ－12mv 2m7．如图7所示，固定的竖直光滑U 形金属导轨，间距为L ，上端接有阻值为R 的电阻，处在方向水平且垂直于导轨平面、磁感应强度为B 的匀强磁场中，质量为m 、电阻为r 的导体棒与劲度系数为k 的固定轻弹簧相连放在导轨上，导轨的电阻忽略不计．初始时刻，弹簧处于伸长状态，其伸长量为x 1＝mgk ，此时导体棒具有竖直向上的初速度v 0.在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触．则下列说法正确的是( )A ．初始时刻导体棒受到的安培力大小F ＝B 2L 2v 0RB ．初始时刻导体棒加速度的大小a ＝2g ＋B 2L 2v 0m R ＋rC ．导体棒往复运动，最终静止时弹簧处于压缩状态D ．导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻R 上产生的焦耳热Q ＝12mv 20＋2m 2g 2k8.如图8所示，质量为M 的导体棒ab ，垂直放在相距为l 的平行光滑金属轨道上．导轨平面与水平面的夹角为θ，并处于磁感应强度大小为B 、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，左侧是水平放置、板长为x 、间距为d 的平行金属板，R 和R x 分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻．(1)调节R x ＝0，释放导体棒，当导体棒速度为v 1时，求棒ab 两端的电压；(2)调节R x ＝R ，释放导体棒，求棒下滑的最大速度及整个回路消耗的最大功率；(3)改变R x ，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为m 、带电荷量为＋q 的微粒(不计重力)从两板中间以水平速度v 0射入金属板间，若粒子刚好落在上板边缘，求此时的R x .9. 如图10中MN 和PQ 为竖直方向的两平行足够长的光滑金属导轨，间距为L ，电阻不计．导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直，两端分别接阻值为2R 的电阻R 1和电容为C 的电容器．一质量为m 、电阻为R 的金属杆ab 始终垂直于导轨，并与其保持良好接触．杆ab 由静止开始下滑，在下滑过程中最大的速度为v ，整个电路消耗的最大电功率为P ，则( )图10A ．电容器左极板带正电B ．电容器的最大带电荷量为2CBLv 3C ．杆ab 的最大速度v ＝PmgD ．杆ab 所受安培力的最大功率为2P 310.如图11所示，竖直向下的匀强磁场垂直穿过固定的金属框架平面，OO ′为框架abcde 的对称轴，ab 平行于ed ，材料、横截面与框架完全相同的水平直杆gh ，在水平外力F 作用下向左匀速运动，运动过程中直杆始终垂直于OO ′且与框架接触良好，直杆从c 运动到b 的时间为t 1，从b 运动到a 的时间为t 2，则( )A ．在t 1时间内回路中的感应电动势增大B ．在t 2时间内a 、e 间的电压增大C．在t1时间内F保持不变D．在t2时间内回路中的热功率增大11.如图12甲所示，不变形、足够长、质量为m1＝0.2 kg的“U”形金属导轨PQMN放在绝缘水平桌面上，QP与MN平行且距离d＝1 m，Q、M间导体电阻阻值R＝4 Ω，右内侧紧靠两固定绝缘小立柱1、2；光滑金属杆KL电阻阻值r＝1 Ω，质量m2＝0.1 kg，垂直于QP和MN，与QM平行且距离L＝0.5 m，左侧紧靠两固定绝缘小立柱3、4.金属导轨与桌面的动摩擦因数μ＝0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，其余电阻不计．从t＝0开始，垂直于导轨平面的磁场的磁感应强度变化如图乙所示(g＝10 m/s2)．(1)求在整个过程中，导轨受到的静摩擦力的最大值f max；(2)如果从t＝2 s开始，给金属杆KL水平向右的外力，外力对金属杆作用的功率保持不变为P0＝320 W，杆到达最大速度时撤去外力，求撤去外力后QM上产生的热量Q R为多少？。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
选修3-2 电磁感应专项练习一、感应电流的产生条件1．关于产生感应电流的条件，以下说法中错误的是 [ ]A．闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定会有感应电流B．闭合电路在磁场中作切割磁感线运动，闭合电路中一定会有感应电流C．穿过闭合电路的磁通为零的瞬间，闭合电路中一定不会产生感应电流D．无论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁感线条数发生变化，闭合电路中一定会有感应电流2．在如图所示的各图中，闭合线框中能产生感应电流的是[ ]3．如图2所示，矩形线框abcd的一边ad恰与长直导线重合(互相绝缘)．现使线框绕不同的轴转动，能使框中产生感应电流的是 [ ]A．绕ad边为轴转动B．绕oo′为轴转动C．绕bc边为轴转动D．绕ab边为轴转动4．垂直恒定的匀强磁场方向放置一个闭合圆线圈，能使线圈中产生感应电流的运动是[ ]A．线圈沿自身所在的平面匀速运动B．线圈沿自身所在的平面加速运动C．线圈绕任意一条直径匀速转动 D．线圈绕任意一条直径变速转动5．一均匀扁平条形磁铁与一线圈共面，磁铁中心与圆心O重合(图3)．下列运动中能使线圈中产生感应电流的是 [ ]A．N极向外、S极向里绕O点转动B．N极向里、S极向外，绕O点转动C．在线圈平面磁铁绕O点顺时针向转动D．垂直线圈平面磁铁向纸外运动6．如图5所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A，下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是 [ ] A．线圈以恒定的电流B．通电时，使变阻器的滑片P作匀速移动C．通电时，使变阻器的滑片P作加速移动D．将电键突然断开的瞬间7．一水平放置的矩形线圈abcd在条形磁铁S极附近下落，在下落过程中，线圈平面保持水平，如图10所示，位置1和3都靠近位置2，则线圈从位置1到位置2的过程中，线圈_ __感应电流，线圈从位置2至位置3的过程中，线圈_ ___感应电流。
(填：“有”或“无”)8.如图所示，闭合小金属环从高h的光滑曲面上无初速度地滚下，又沿曲面的另一侧上升，若图中磁场为匀强磁场，则环上升的高度应______ h（填“大于”“等于”或“小于”，下同）；若磁场为非匀强磁场，则环上升的高度应______h.二、楞次定律5、电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示，现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，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6、如图所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况是A．向右摆动B．向左摆动C．静止D．无法判定8．如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置于导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时A．P、Q将相互靠拢B．P、Q将相互远离C．磁铁的加速度仍为gD．磁铁的加速度小于g10、如图2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，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11．如图3所示，ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导线框，当滑动变阻器R的滑片自左向右滑行时，线框ab的运动情况是A．保持静止不动B．逆时针转动C．顺时针转动D．发生转动，但电源极性不明，无法确定转动的方向12．如图 (a)所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴，Q有变化的电流，电流随时间变化的规律如图(b)所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为FN，则A．t1时刻，F N>G B．t2时刻，F N>GC．t3时刻，F N<G D．t4时刻，F N＝G13.如图7所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大线圈M相连接，要使小线圈N获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的裸金属棒ab的运动情况是(两线圈共面放置)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14.如图4所示，两个相同的铝环套在一根光滑杆上，将一条形磁铁向左插入铝环的过程中，两环的运动情况是A．同时向左运动，间距增大B．同时向左运动，间距不变C．同时向左运动，间距变小D．同时向右运动，间距增大三、法拉第电磁感应定律的应用15.单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积的磁通量随时间变化的规律如图所示，则O～D过程中A．线圈中O时刻感应电动势最大B．线圈中D时刻感应电动势为零C．线圈中D时刻感应电动势最大D．线圈中O至D时间的平均感应电动势为0.4 V16、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．已知线圈的匝数为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，开始时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.qRSB.qRnSC.qR2nSD.qR2S17.一根导体棒ab在水平方向的匀强磁场中自由下落，并始终保持水平方向且与磁场方向垂直．如图所示，则有A．U ab＝0B．φa>φb，U ab保持不变C．φa≥φb，U ab越来越大D．φa<φb，U ab越来越大18.如图所示，金属三角形导轨COD上放有一根金属棒MN.拉动MN，使它以速度v向右匀速运动，如果导轨和金属棒都是粗细相同的均匀导体，电阻率都相同，那么在MN运动的过程中，闭合回路的A．感应电动势保持不变B．感应电流保持不变C．感应电动势逐渐增大D．感应电流逐渐增大19.一直升机停在南半球的地磁极上空．该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B.直升机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动，螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图3所示，如果忽略a到转轴中心线的距离，用E表示每个叶片中的感应电动势，则A．E＝πfl2B，且a点电势低于b点电势B．E＝2πfl2B，且a点电势低于b点电势C．E＝πfl2B，且a点电势高于b点电势D．E＝2πfl2B，且a点电势高于b点电势20.如图4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，下列说法中正确的是A．穿过线框的磁通量不变化，MN间无感应电动势B．MN这段导体做切割磁感线运动，MN间有电势差C．MN间有电势差，所以电压表有示数D．因为有电流通过电压表，所以电压表有示数21.如图所示，A、B两闭合线圈为同样的导线绕成，A有10匝，B有20匝，两圆形线圈半径之比为2∶1.均匀磁场只分布在B线圈．当磁场随时间均匀减弱时A．A中无感应电流B．A、B中均有恒定的感应电流C．A、B中感应电动势之比为2∶1D．A、B中感应电流之比为1∶222.如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路．虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场．方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN 垂直．从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是A ．感应电流方向不变B ．CD 段直导线始终不受安培力C ．感应电动势最大值E m ＝BavD ．感应电动势平均值E ＝14πBav 23.如图所示，PQRS 为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以MN 为边界的匀强磁场，磁场方向垂直线框平面向里，MN 边界与线框的边QR 所在的水平直线成45°角，E 、F 分别是PS 和PQ 的中点．关于线框中的感应电流，正确的说法是A ．当E 点经过边界MN 时，线框中感应电流最大B ．当P 点经过边界MN 时，线框中感应电流最大C ．当F 点经过边界MN 时，线框中感应电流最大24.如图所示，竖直平面有一金属圆环，半径为a ，总电阻为R (指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直穿过环平面，与环的最高点A 用铰链连接长度为2a 、电阻为R 2的导体棒AB ，AB 由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B 点的线速度为v ，则这时AB 两端的电压大小为A.Bav 3B.Bav6C.2Bav 3D ．Bav 25．(2012·新课标全国·19)如图7所示，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为B 0.使该线框从静止开始绕过圆心O 、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流．现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化．为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率ΔB Δt的大小应为 A.4ωB 0π B.2ωB 0π C.ωB 0πD.ωB 02π四、电磁感应中图像问题26、在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示，当磁场的磁感应强度B 随时间t 发生如图乙所示变化时，下图中正确表示线圈中感应电动势E 变化的是27、如图所示，虚线上方空间有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，直角扇形导线框绕垂直于纸面的轴O以角速度ω匀速逆时针转动．设线框中感应电流的方向以逆时针为正，线框处于图示位置时为时间零点，那么，下列图中能正确表示线框转动一周感应电流变化情况的是28、匀强磁场的磁感应强度B＝0.2 T，磁场宽度l＝3 m，一正方形金属框边长ad＝l′＝1 m，每边的电阻r＝0.2 Ω，金属框以v＝10 m/s的速度匀速穿过磁场区，其平面始终保持与磁感线方向垂直，如图7所示．求：(1)画出金属框穿过磁场区的过程中，金属框感应电流的i－t图线；(要求写出作图依据)(2)画出ab两端电压的U－t图线．(要求写出作图依据)五、电磁感应中的动力学问题29、如图所示，在磁感应强度B＝0.50 T的匀强磁场中，导体PQ在力F作用下在U形导轨上以速度v＝10 m/s向右匀速滑动，两导轨间距离L＝1.0 m，电阻R＝1.0 Ω，导体和导轨的电阻忽略不计，则以下说确的是A．导体PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为5.0 VB．导体PQ受到的安培力方向水平向右C．作用力F大小是0.50 ND．作用力F的功率是5 W30、如图所示，线圈abcd每边长l＝0.20 m，线圈质量m1＝0.10 kg，电阻R＝0.10 Ω，砝码质量m2＝0.14 kg.线圈上方的匀强磁场的磁感应强度B＝0.5 T，方向垂直线圈平面向里，磁场区域的宽度为h＝l＝0.20 m．砝码从某一位置下降，使ab进入磁场开始做匀速运动．求线圈做匀速运动的速度．31、在围足够大、方向竖直向下的匀强磁场中，B＝0.2 T，有一水平放置的光滑框架，宽度为l＝0.4 m，如图9所示，框架上放置一质量为0.05 kg、电阻为1 Ω的金属杆cd，框架电阻不计．若cd杆以恒定加速度a＝2 m/s2由静止开始做匀变速运动，则：(1)在5 s平均感应电动势是多少？(2)第5 s末，回路中的电流多大？(3)第5 s末，作用在cd杆上的水平外力多大？32、如图甲所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l＝0.20 m，电阻R＝1.0 Ω；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B＝0.50 T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下，现用一外力F 沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图乙所示，求杆的质量m和加速度a.33、如图所示，两根相距L、平行放置的光滑导电轨道，与水平面的夹角均为α，轨道间有电阻R，处于磁感应强度为B、方向竖直于导轨平面向上的匀强磁场中，一根质量为m、电阻为r的金属杆ab，由静止开始沿导电轨道下滑．设下滑过程中杆ab始终与轨道保持垂直，且接触良好，导电轨道足够长，且电阻不计．(1)杆ab将做什么运动？(2)若开始时就给杆ab沿轨道向下的拉力F，使其由静止开始向下做加速度为a的匀加速运动(a＞g sin α)，求拉力F与时间t的关系式．六、电磁感应中的动力学问题34、光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图1所示，抛物线的方程是y＝x2，下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y＝a的直线(如图中虚线所示)．一个质量为m的小金属块从抛物线y＝b(b>a)处以速度v沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，则金属块沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是A ．mgb B.12mv 2C ．mg (b －a ) D ．mg (b －a )＋12mv 2 35、水平放置的光滑导轨上放置一根长为L 、质量为m 的导体棒ab ，ab 处在磁感应强度大小为B 、方向如图所示的匀强磁场中，导轨的一端接一阻值为R 的电阻，导轨及导体棒电阻不计．现使ab 在水平恒力F 作用下由静止沿垂直于磁场的方向运动，当通过位移为x 时，ab 达到最大速度v m .此时撤去外力，最后ab 静止在导轨上．在ab 运动的整个过程中，下列说确的是A ．撤去外力后，ab 做匀减速运动B ．合力对ab 做的功为FxC ．R 上释放的热量为Fx ＋12mv 2m D ．R 上释放的热量为Fx36、如图所示，边长为L 的正方形导线框质量为m ，由距磁场H 高处自由下落，其下边ab 进入匀强磁场后，线圈开始做减速运动，直到其上边dc 刚刚穿出磁场时，速度减为ab 边刚进入磁场时的一半，磁场的宽度也为L ，则线框穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热为A ．2mgLB ．2mgL ＋mgHC ．2mgL ＋34mgHD ．2mgL ＋14mgH 37、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A ．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 安＝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38、如图所示，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，受到安培力的大小为F ，此时A ．电阻R 1消耗的热功率为Fv /3B．电阻R2消耗的热功率为Fv/6C．整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgv cos θD．整个装置消耗的机械功率为(F＋μmg cos θ)v。