2020高三物理电磁感应专题练习

电磁感应作业1

1.目前金属探测器已经广泛应用于各种安检、高考及一些重要场所。关于金属探测器的下列有关论述正确的是( )

A ．金属探测器可用于月饼生产中，用来防止细小的金属颗粒混入月饼馅中

B ．金属探测器能帮助医生探测儿童吞食或扎到手脚中的金属物，是因为探测器的线圈中能产生涡流

C ．使用金属探测器的时候，应该让探测器静止不动，探

测效果会更好

D ．能利用金属探测器检测考生是否携带手机等违禁物品，是因为探测器的线圈中通有直流电

2．[多选]如图甲所示，边长L ＝0.4 m 的正方形线框总电

阻R ＝1 Ω(在图中用等效电阻画出)，方向垂直纸面向外

的磁场充满整个线框平面。磁场的磁感应强度随时间变

化的情况如图乙所示，则下列说法中正确的是( )

A ．回路中电流方向沿逆时针方向

B ．线框所受安培力逐渐减小

C ．5 s 末回路中的电动势为0.08 V

D ．0～6 s 内回路中产生的电热为3.84×10－2

J

3. (·桐乡凤鸣高级中学期中)某实验小组利用如图所示装

置，探究感应电流的产生条件。图中A 是螺线管，条形

磁铁的S 极置于螺线管内，磁铁保持静止状态，B 为灵敏

电流计，开关K 处于断开状态，电路连接和各仪器均正

常。下列关于实验现象的说法错误的是( )

A ．K 闭合前，通过螺线管的磁通量为零

B ．K 闭合瞬间，通过螺线管的磁通量不变

C ．K 闭合瞬间，灵敏电流计指针不发生偏转

D ．K 闭合，抽出磁铁过程中，灵敏电流计指针发生偏转

4. [多选]如图所示，是研究自感通电实验的电路图，L 1、

L 2是两个规格相同的小灯泡，闭合开关调节电阻R ，使两

个灯泡的亮度相同，调节可变电阻R 1，使它们都正常发

光，然后断开开关S 。重新闭合开关S ，则( )

A ．闭合瞬间，L 1立刻变亮，L 2逐渐变亮

B ．闭合瞬间，L 2立刻变亮，L 1逐渐变亮

C ．稳定后，L 和R 两端电势差一定相同

D ．稳定后，L 1和L 2两端电势差不相同

5.涡流检测是工业上无损检测的方法之一。如图所示，线圈中通以一定频率的正弦交流电，靠近待测工件时，工件内会产生涡流，同时线圈中的电流受涡流影响也会发生变化。下列说法中正确的是( )

A ．涡流的磁场总是与线圈的磁场方向相反

B ．涡流的大小与通入线圈的交流电频率无关

C ．待测工件可以是塑料或橡胶制品

D ．通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力 6.实验装置如图所示，在铁芯F 上绕着两个线圈A 、B 。如

果通过线圈A 中的电流i 和时间t 的关系如各选项图所示，在t 1～t 2这段时间内，A 、B 、C 、D 四种情况中，在线圈B 中观察不到感应电流的是( )

7．[多选]如图所示是一个非接触式电源供应系统，左侧线圈连接小灯泡，右侧线圈接电源。它是基于电磁感应原理，可以实现无线电力传输。下列说法正确的是( ) A ．只要右侧线圈中输入电流，左侧小灯泡中就会有电流

B ．只有右侧线圈中输入变化的电流，左侧小灯泡中才会有电流

C ．右侧线圈中电流越大，左侧线圈中感应电动势越大

D ．右侧线圈中电流变化越快，左侧线圈中感应电动势越大

8.铺设海底金属油气管道时，焊接管道需要先用感应加热的方法对焊口两侧进行预热，将被加热管道置于感应线圈中，当感应线圈中通以电流时管道发热。下列说法中正确的是( )

A ．管道发热是由于线圈中的电流直接流经管道引起的

B ．感应加热是利用线圈电阻产生的焦耳热加热管道的

C ．感应线圈中通以恒定电流时也能在管道中产生电流

D ．感应线圈中通以正弦交流电在管道中产生的涡流也是交流电 9.[多选]如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN 、PQ 放在水平面上，左端向上弯曲，导轨间距为L ，电阻不计，水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B 。导体棒的质量分别为m a ＝m ，m b ＝2m ，电阻值分别为R a ＝R ，R b ＝2R 。b 棒静止放置在水平导轨上足够远处，与导轨接触良好且与导轨垂直；a 棒在弧形导轨上距水平面h 高度处由静止释放，运动过程中导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直，重力加速度为g ，则( )

A ．a 棒刚进入磁场时回路中的感应电流为

BL 2gh

R

B ．a 棒刚进入磁场时，b 棒受到的安培力大小为B 2L 22gh

3R

C ．a 棒和b 棒最终稳定时的速度大小为

2gh 3

D ．从a 棒开始下落到最终稳定的过程中，a 棒上产生的

焦耳热为2

9

mgh

10.[多选]如图所示，在电阻不计的边长为L 的正方形金属框

abcd

的

cd

边上接两个相同的电阻，

平行金属板e

和

f

通过导线与金属框相连，金属框内两虚线之间有垂直于纸面向里的磁场，同一时刻各点的磁感应强度B 大小相

等，B 随时间t 均匀增加，已知ΔB Δt

＝k ，磁场区域面积是

金属框面积的二分之一，金属板长为L ，板间距离为L 。

质量为m ，电荷量为q 的粒子从两板中间沿中线方向以某

一初速度射入，刚好从f 板右边缘射出。不计粒子重力，

忽略边缘效应。则( )

A ．金属框中感应电流方向为abcda

B ．粒子带正电

C ．粒子初速度为L 2kq

m

D ．粒子在e 、f 间运动增加的动能为14

kL 2

q

11.[多选]某同学在实验室里熟悉各种仪器的使用。他将一条形磁铁放在水平转盘上，如图甲所示，磁铁可随转盘转动，另将一磁感应强度传感器固定在转盘旁边，当转盘(及磁铁)转动时，引起磁感应强度传感器测量值周期性地变化，该变化的周期与转盘转动周期一致。经过操作，该同学在计算机上得到了如图乙所示的图象。该同学猜测磁感应强度传感器内有一线圈，当测得磁感应强度最大时就是穿过线圈的磁通量最大时，按照这种猜测( )

A ．在t ＝0.1 s 时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化

B ．在t ＝0.15 s 时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化

C ．在t ＝0.1 s 时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值

D ．在t ＝0.15 s 时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值

12.[多选]现代科学研究中常要用到高速电子，电子感应加速器是利用感生电场使电子加速的设备，它的基本原理如图甲所示。上、下是电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动，电磁铁线圈中电流产生的感生电场可使电子加速，电磁铁线圈电流按如图乙所示的正弦规律变化，其正方向规定为图甲所示的方向。图甲中上图为侧视图，下图为真空室的俯视图，如果从上向下看，要电子沿逆时针方向加速运动后击靶，则电子枪向环形真空室注入电子的时刻为( )

A ．t ＝0

B ．t ＝T

C ．t ＝T

D ．t ＝3T

13.(2019·绍兴调研)如图(a)所示，两根足够长的平行光

滑导轨间距为d ，倾角为α，轨道顶端连有一阻值为R 的定值电阻，用力将质量为m 、电阻也为R 的导体棒CD 固定于离轨道顶端l 处。整个空间存在垂直轨道平面向上的磁场，磁感应强度B 的变化规律如图(b)所示(图中B 0、t 1已知)，在t ＝t 1时刻撤去外力，之后导体棒下滑距离x 后达到最大速度，导体棒与导轨接触良好，不计导轨电阻，重力加速度为g 。求：

(1)0～t 1时间内通过导体棒CD 的电流大小和方向； (2)导体棒CD 的最大速度v m ；

(3)导体棒CD 加速运动的时间和该过程中导体棒产生的焦耳热Q 。

14. (2018·宁波十校联考)如图所示，竖直放置的“”形光滑导轨宽为L ，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高度均为d ，两者间距也为d ，磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向里，质量为m 的水平金属杆从距磁场Ⅰ上边界h 处由静止释放，进入磁场Ⅰ时的速度大小和进入磁场Ⅱ时的速度大小相等。金属杆在导轨间的电阻为r ，与导轨接触良好且始终保持水平，导轨上端连接一个定值电阻R ，不计其余电阻和空气阻力，重力加速度为g 。求： (1)金属杆离开每个磁场区域时的速度大小；

(2)穿过每个磁场区域过程中金属杆上产生的焦耳热； (3)求穿过每个磁场区域所需的时间。