高中物理电磁感应习题及答案解析

黄平—电磁感应复习题 1 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．BdvR B．sinBdvR C．cosBdvR D．sinBdvR

3．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 B．通过导线某一横截面的电荷量之比是1:1 C．拉力做功之比是1:4 D．线框中产生的电热之比为1:2 4．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．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

R v a b θ d

图12-1

S N

图12-5

图12-7

M N v B

图12-3 黄平—电磁感应复习题

2 D．无感应电流 6．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．2J B．1.5J C．3J D．4.5J 7．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v0沿逆时针方向匀速转动，如图12-9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 8．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（）

9．（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。

图12-8 B

图12-9

L a b

c d

图12-14 黄平—电磁感应复习题 3 （2）线圈匀速转动移出磁场的过程中，外力对线圈所做的功。 10．（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h1=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h2. （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？

11.图中虚线为相邻两个匀强磁场区域1和2的边界，两个区域的磁场方向相反且都垂直于纸面，磁感应强度大小都为B，两个区域的高度都为l。一质量为m、电阻为R、边长也为l的单匝矩形导线框abcd，从磁场区上方某处竖直自由下落，ab边保持水平且线框不发生转动。当ab边刚进入区域1时，线框恰开始做匀速运动；当线框的ab边下落到区域2的中间位置时，线框恰又开始做匀速运动。求：（1）当ab边刚进入区域1时做匀速运动的速度v1；（2）当ab边刚进入磁场区域2时，线框的加速度的大小与方向；（3）线框从开始运动到ab边刚要离开磁场区域2时的下落过程中产生的热量Q。

12.如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为l=0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒的质量均为0.02kg，电阻均为R=0.1Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=0.2T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能保持静止。取g=10m/s2，问：（1）通过cd棒的电流I是多少，方向如何？（3）棒cd每产生Q=0.1J的热量，力F做的功W是多少？

L d

图12-17 黄平—电磁感应复习题

4 13.如图17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、方向垂直与导轨平面向上的匀强磁场中，左侧是水平放置、间距为d的平行金属板，R和Rx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Rx=R，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流I及棒的速率v。（2）改变Rx，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为m、带电量为+q的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过，求此时的Rx。黄平—电磁感应复习题

5 答案 1.A 2.D 3.D 4.C 5.A 6.A 7.C 8.AD 9．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RtLBtREWJ （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:tBSEm2, （4分）外力对线圈做的功等于线圈中消耗的电能，即

012.08242222RtLBtREWmJ （4分）

10．解：（1）设线圈刚进入磁场时的速度为v0，则据机械能守恒定律可得： 2012

1mvmgh （2分）

根据平衡条件可得RvdBmg022（2分），解得B=0.4T （1分） (2)因为线圈的下边进入磁场后先做匀速运动，用时t0=0.05s，（1分）所以线圈做加速运动的时间t1=0.1s，mgttvLh55.12121102 （2分） (3) 线圈的下边刚离开磁场的瞬间的速度V=v0+gt1=11m/s; （2分）

线圈的加速度的大小222/1smmRmgRvdBa ，方向向上。（3分） (4)Q=mgL=0.08J （3分） 11.（1）由mg＝BIl＝B2l2v1/R ，得v1＝mgR/B2l2 ，（2）由F安＝4B2l2v1/R＝4mg（1分），F安－mg＝ma 则a＝3g，方向竖直向上。（3）由mg＝4B2l2v2/R 得v2＝mgR/4B2l2 ＝1/4v1， 2mgl－Q＝12mv22－12mv12，得Q＝2mgl＋15m3g2R2/32B4l4 黄平—电磁感应复习题

6 

sinsin2sin2sinsin2122qMmBldRUURRRRmgdUqIRURBIlMglBMgRvBlMgIBIlMgabREIBlvEIvxRRxxRxRx解得，

，串联分压关系，、由

，带电微粒匀速运动，两端电压定值电阻，）棒再次匀速下滑，（，，对导体棒，感应电流感应电动势，，通过棒的电流）设导体棒速率解：（

JWNFAIQWmgFBlmgIQWWWWWabRRQQQmgBIlcdBIlmgFabcdbabaabGG4.0,2.0,14sin2sin0,,2sin,sin000将已知数据代入，得，，，解得，，而，由动能定理：对金属棒，回路产生焦耳热对金属棒，对金属棒感应电流方向，闭合回路势方向右手定则可知感应电动线运动，沿导轨向上做切割磁感解：设金属棒安安



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2021年高中物理选修二第二章《电磁感应》复习题(答案解析)(3)

一、选择题1．如图甲所示，圆形线圈P 静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q P ，和Q 共轴，Q 中通有余弦函数变化电流i ，电流随时间变化的规律如图乙所示。

P 始终保持静止状态，则（）A ．O 时刻，P 中有最大的感应电流B ．1t 时刻，P 有收缩的趋势C ．2t 时刻，穿过P 的磁通量最小，感应电流最大D ．3t 时刻，穿过P 的磁通量最大，感应电流最大2．科学家发现一种新型合金材料N 45Co5n40Sn10i M （），只要略微加热该材料下面的铜片，这种合金就会从非磁性合金变成强磁性合金。

将两个相同的条状新型合金材料竖直放置，在其正上方分别竖直、水平放置两闭合金属线圈，如图甲、乙所示。

现对两条状新型合金材料下面的铜片加热，则（）A ．甲图线圈有收缩的趋势B ．乙图线圈有收缩的趋势C ．甲图线圈中一定产生逆时针方向的感应电流D ．乙图线圈中一定产生顺时针方向的感应电流3．如图所示，MPQN 是边长为L 和2L 的矩形，由对角线MQ 、NP 与MN 、PQ 所围的两个三角形区域内充满磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场。

边长为L 的正方形导线框，在外力作用下水平向右匀速运动，右边框始终平行于MN 。

设导线框中感应电流为i 且逆时针流向为正。

若0t =时右边框与MN 重合，1t t =时右边框刚好到G 点，则右边框由MN 运动到PQ 的过程中，下列i t -图像正确的是（）A ．B ．C ．D ．4．如图所示，由一根金属导线绕成闭合线圈，线圈圆的半径分别为R 、2R ，磁感应强度B 随时间t 的变化规律是B kt =（k 为常数），方向垂直于线圈平面，闭合线圈中产生的感应电动势为（）A ．2k R πB ．25k R πC ．23k R πD ．24k R π 5．两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，与导轨接触良好的导体棒AB 和CD 可以自由滑动。

当AB 在外力F 作用下向右运动时，下列说法正确的是（）A ．导体棒AB 内有电流通过，方向是A →BB ．导体棒CD 内有电流通过，方向是D →CC ．磁场对导体棒AB 的作用力向左D ．磁场对导体棒CD 的作用力向左6．如图所示，在平行于水平地面的有理想边界的匀强磁场上方，有三个大小相同的正方形线框，线框平面与磁场方向垂直。

《好题》高中物理必修三第十三章《电磁感应与电磁波初步》检测题(含答案解析)(4)

一、选择题1．如图所示，光滑的水平桌面上平行放置三根长直导线a 、b 、c ，导线中分别通有大小为a I 、b I 和c I 恒定电流，已知通电长直导线在其周围空间某点产生的磁感应强度kl B r =，其中I 表示电流大小，r 表示该点到导线的距离，k 为常数，导线a 、b 之间的距离小于b 、c 之间的距离，在安培力作用下，三根导线均处于静止状态，则下列说法正确的是（）A ．三根导线中电流方向均相同B ．导线a 中的电流一定与导线c 中的电流反向C ．三根导线中电流大小关系为b a c I I I <<D ．三根导线中电流大小关系为a b c I I I <<2．最早发现电流磁效应的科学家是（）A ．库仑B ．安培C ．伏特D ．奥斯特 3．如图所示，一个正电子沿着逆时针方向做匀速圆周运动，则此正电子的运动（）A ．不产生磁场B ．产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向里C ．产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向外D ．只在圆周内侧产生磁场4．下列有关物理学史的说法正确的是（）A ．伽利略发现了行星运动的规律B ．库仑提出了库仑定律，并最早用实验测得元电荷e 的数值C ．奥斯特首先发现了电流的磁效应D ．牛顿发现了万有引力定律，并计算出太阳与地球之间的引力大小5．在同一条竖直线上有A 、B 两根无限长直导线平行放置，导线中通有恒定电流均为I ，方向如图所示，o 为两根直导线连线的中点，a 、b 是中垂线上的两点且oa =ob ，则关于a 、o 、b 三点的磁感应强度比较（）A．o点磁感应强度最大且方向沿OA向上B．o点磁感应强度最小且为零C．a、b点磁感应强度大小相等，方向相反D．a、b点磁感应强度大小相等，方向相同6．下列图像中，小磁针静止时的方向正确的是（）A．B．C．D．7．如图为三根通电平行直导线的断面图，若它们的电流大小都相同，且AB AC AD==，则A点的磁感应强度的方向是（）A．垂直纸面指向纸外B．垂直纸面指向纸里C．沿纸面由A指向B D．沿纸面由A指向D8．磁场具有能量，磁场中单位体积内所具有的磁场能量叫磁场的能量密度，用符号ω表示，其表达式为ω＝σB2，式中B为磁感应强度，在空气中σ为一常量。

高中物理电磁感应现象习题知识归纳总结附答案解析

高中物理电磁感应现象习题知识归纳总结附答案解析一、高中物理解题方法：电磁感应现象的两类情况1．某兴趣小组设计制作了一种磁悬浮列车模型，原理如图所示，PQ 和MN 是固定在水平地面上的两根足够长的平直导轨，导轨间分布着竖直（垂直纸面）方向等间距的匀强磁场1B 和2B ，二者方向相反．矩形金属框固定在实验车底部（车厢与金属框绝缘）．其中ad 边宽度与磁场间隔相等，当磁场1B 和2B 同时以速度0m 10s v =沿导轨向右匀速运动时，金属框受到磁场力，并带动实验车沿导轨运动．已知金属框垂直导轨的ab 边长0.1m L =m 、总电阻0.8R =Ω，列车与线框的总质量0.4kg m =，12 2.0T B B ==T ，悬浮状态下，实验车运动时受到恒定的阻力1h N ．（1）求实验车所能达到的最大速率；（2）实验车达到的最大速率后,某时刻让磁场立即停止运动,实验车运动20s 之后也停止运动，求实验车在这20s 内的通过的距离；（3）假设两磁场由静止开始向右做匀加速运动，当时间为24s t =时，发现实验车正在向右做匀加速直线运动，此时实验车的速度为m 2s v =，求由两磁场开始运动到实验车开始运动所需要的时间．【答案】(1)m 8s ；(2)120m ；(3)2s【解析】【分析】【详解】（1）实验车最大速率为m v 时相对磁场的切割速率为0m v v -，则此时线框所受的磁场力大小为2204-B L v v F R =（）此时线框所受的磁场力与阻力平衡，得：F f =2m 028m/s 4fR v v B L =-= （2）磁场停止运动后，线圈中的电动势：2E BLv =线圈中的电流：E I R= 实验车所受的安培力：2F BIL =根据动量定理，实验车停止运动的过程：m F t ft mv ∑∆+=整理得：224m B L v t ft mv R∑∆+= 而v t x ∑∆=解得：120m x =（3）根据题意分析可得，为实现实验车最终沿水平方向做匀加速直线运动，其加速度必须与两磁场由静止开始做匀加速直线运动的加速度相同，设加速度为a ，则t 时刻金属线圈中的电动势 2)E BLat v =-（金属框中感应电流 2)BL at v I R-=（又因为安培力224)2B L at v F BIL R（-== 所以对试验车，由牛顿第二定律得 224)B L at v f ma R（--= 得 21.0m/s a =设从磁场运动到实验车起动需要时间为0t ，则0t 时刻金属线圈中的电动势002E BLat = 金属框中感应电流002BLat I R= 又因为安培力2200042B L at F BI L R== 对实验车，由牛顿第二定律得：0F f = 即2204B L at f R= 得：02s t =2．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。

高中物理电磁感应测试题及参考答案

高中物理电磁感应测试题及参考答案一、单项选择题：（每题3分，共计18分）1、下列说法中正确的有：（）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，若穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中没有感应电流和感应电动势D、线框不闭合时，若穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中没有感应电流，但有感应电动势2、根据楞次定律可知感应电流的磁场一定是：（）A、阻碍引起感应电流的磁通量；B、与引起感应电流的磁场反向；C、阻碍引起感应电流的磁通量的变化；D、与引起感应电流的磁场方向相同。

3、穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加2Wb,则（）A.线圈中感应电动势每秒增加2VB.线圈中感应电动势每秒减少2VC.线圈中感应电动势始终为一个确定值，但由于线圈有电阻，电动势小于2VD.线圈中感应电动势始终为2V4、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1所示，当磁场的磁感应强度B随时间如图2变化时，图3中正确表示线圈中感应电动势E变化的是（）A． B． C． D．5、如图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，导线所在区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线abcd所围区域内磁场的磁感强度按下列哪一图线所表示的方式随时间变化时，导体圆环将受到向上的磁场作用力（）6.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行，现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移动过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是（）二、多项选择题：（每题4分，共计16分）7、如图所示，导线AB可在平行导轨MN上滑动，接触良好，轨道电阻不计电流计中有如图所示方向感应电流通过时，AB的运动情况是：（）A、向右加速运动；B、向右减速运动；C、向右匀速运动；D、向左减速运动。

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。

高中物理(新人教版)选择性必修二课后习题：第二章电磁感应中的动力学、能量和动量问题【含答案及解析】

第二章电磁感应习题课:电磁感应中的动力学、能量和动量问题课后篇素养形成必备知识基础练1.(多选)如图所示,有两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道,间距为l,上端接有可变电阻R,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为B。

一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下,经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋于一个最大速度v m,除R外其余电阻不计,则()A.如果B变大,v m将变大B.如果α变大,v m将变大C.如果R变大,v m将变大D.如果m变小,v m将变大金属杆从轨道上滑下切割磁感线产生感应电动势E=Blv,在闭合电路中形成电流I=BlvR,因此金属杆从轨道上滑下的过程中除受重力、轨道的弹力外还受安培力F作用,F=BIl=B 2l2vR,先用右手定则判定感应电流方向,再用左手定则判定出安培力方向,如图所示。

根据牛顿第二定律,得mg sin α-B 2l2vR=ma,当a=0时,v=v m,解得v m=mgRsinαB2l2,故选项B、C正确。

2.(多选)如图所示,两足够长的平行金属导轨固定在水平面上,匀强磁场方向垂直导轨平面向下,金属棒ab、cd与导轨构成矩形闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动,两金属棒ab、cd的质量之比为2∶1。

用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉金属棒cd,经过足够长时间以后()A.金属棒ab、cd都做匀速运动B.金属棒ab上的电流方向是由b向aC.金属棒cd所受安培力的大小等于2F3D.两金属棒间距离保持不变ab、cd进行受力和运动分析可知,两金属棒最终将做加速度相同的匀加速直线运动,且金属棒ab速度小于金属棒cd速度,所以两金属棒间距离是变大的,由楞次定律判断金属棒ab 上的电流方向是由b到a,A、D错误,B正确;以两金属棒整体为研究对象有F=3ma,隔离金属棒cd分析F-F安=ma,可求得金属棒cd所受安培力的大小F安=23F,C正确。

3.如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框abcd,ab边长大于bc边长,置于垂直纸面向里、边界为MN 的匀强磁场外,线框两次匀速完全进入磁场,两次速度大小相同,方向均垂直于MN。

【单元练】《常考题》高中物理选修2第二章【电磁感应】知识点总结(含答案解析)

一、选择题1．水平固定放置的足够长的U 形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，如图所示，在导轨上放着金属棒ab ，开始时ab 棒以水平初速度v 0向右运动，最后静止在导轨上，就导轨光滑和粗糙两种情况比较，这个过程（）A ．产生的总内能相等B ．通过ab 棒的电量相等C ．电流所做的功相等D ．安培力对ab 棒所做的功相等A解析：A A ．两种情况下，产生的内能相等，都等于金属棒的初动能，故A 正确；B ．根据感应电荷量公式 BLx q R RΦ== x 是ab 棒滑行的位移大小，B 、R 、导体棒长度L 相同，x 越大，感应电荷量越大，因此导轨光滑时，感应电荷量大，故B 错误；C ．电流所做的功等于回路中产生的焦耳热，根据功能关系可知导轨光滑时，金属棒克服安培力做功多，产生的焦耳热多，电流做功大，故C 错误；D ．当导轨光滑时，金属棒克服安培力做功，动能全部转化为焦耳热，产生的内能等于金属棒的初动能;当导轨粗糙时，金属棒在导轨上滑动，一方面要克服摩擦力做功，摩擦生热，把部分动能转化为内能，另一方面要克服安培力做功，金属棒的部分动能转化为焦耳热，摩擦力做功产生的内能与克服安培力做功转化为内能的和等于金属棒的初动能。

所以，导轨粗糙时，安培力做的功少，导轨光滑时，安培力做的功多，故D 错误。

故选A 。

2．如图所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导体棒MN 在导轨上沿水平方向在磁场中滑动时，正对电磁铁A 的圆形金属环B ，则（）A ．若导体棒向左匀速运动时，B 被A 排斥B ．若导体棒向左加速运动时，B 被A 排斥C ．若导体棒向右加速运动时，B 被A 吸引D ．因导体棒运动方向未知，故不能确定B 被A 吸引或排斥B解析：BA ．导体棒向左匀速运动时，切割磁感线产生的感应电动势恒定，感应电流不变。

电磁铁A 的磁性不变，所以金属环B 的磁通量不变，因此A 和B 间无相互作用力。

BC ．导体棒向左加速或向右加速时，导体棒切割磁感线产生的电动势越来越大，电流越来越大，电磁铁A 的磁性越来越强，金属环B 的磁通量变大，根据楞次定律，A 和B 间有排斥力。

天津南华中学高中物理选修二第二章《电磁感应》经典练习(含答案解析)

一、选择题1．如图所示，两根足够长且平行的金属导轨置于磁感应强度为B=3 T的匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面，两导轨间距L=0.1m，导轨左端连接一个电阻R=0.5Ω，其余电阻不计，导轨右端连一个电容器C= 2.5 ⨯1010 pF，有一根长度为 0.2m 的导体棒ab，a端与导轨下端接触良好，从图中实线位置开始，绕a点以角速度ω = 4 rad/s 顺时针匀速转动75°，此过程通过电阻R的电荷量为（）A．3 ⨯10-2 C B．23⨯10-3 CC．（30 + 23）⨯10-3 C D．（30 - 23）⨯10-3 C2．如图所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导体棒MN在导轨上沿水平方向在磁场中滑动时，正对电磁铁A的圆形金属环B，则（）A．若导体棒向左匀速运动时，B被A排斥B．若导体棒向左加速运动时，B被A排斥C．若导体棒向右加速运动时，B被A吸引D．因导体棒运动方向未知，故不能确定B被A吸引或排斥3．如图所示，几位同学在学校的操场上做“摇绳发电”实验：把一条较长电线的两端连在一个灵敏电流计上的两个接线柱上，形成闭合回路。

两个同学分别沿东西方向站立，女生站在西侧，男生站在东侧，他们沿竖直方向迅速上下摇动这根电线。

假设图中所在位置地磁场方向与地面平行，由南指向北。

下列说法正确的是（）A．当电线到最低点时，感应电流最大B．当电线向上运动时，B点电势高于A点电势C．当电线向上运动时，通过灵敏电流计的电流是从A经过电流计流向BD．两个同学沿南北方向站立时，电路中能产生更大的感应电流4．如图所示，一正四边形导线框恰好处于匀强磁场的边缘，如果将导线框以某一速度匀速向右拉出磁场，则在此过程中，下列说法正确的是（）A．如果导线框的速度变为原来的2倍，则外力做的功变为原来的4倍B．如果导线框的速度变为原来的2倍，则电功率变为原来的2倍C．如果导线框的材料不变，而边长变为原来的2倍，则外力做的功变为原来的2倍D．如果导线框的材料不变，而边长变为原来的2倍，则电功率变为原来的2倍5．法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。

高中物理(新人教版)选择性必修二课后习题：第二章习题课电磁感应中的电路和图像问题【含答案及解析】

第二章电磁感应习题课:电磁感应中的电路和图像问题课后篇素养形成必备知识基础练1.用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2 m,正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中,如图所示,当磁场以10 T/s的变化率增强时,线框中a、b两点间的电势差是()A.U ab=0.1 VB.U ab=-0.1 VC.U ab=0.2 VD.U ab=-0.2 V,从而有感应电流产生。

把左半部分线框看成电源,其电动势为E,内阻为r2,画出等效电路图如图所示,则a、b两点间的电势差即为电源的路端电压,设l是边长,且依题意知ΔBΔt =10 T/s。

由E=ΔΦΔt得E=ΔBSΔt=ΔBΔt·l22=10×0.222V=0.2 V,所以U=IR=E r2+r2·r2=0.1 V,由于a点电势低于b点电势,故U ab=-0.1 V,即B选项正确。

2.如图所示,导体轨道OPQS固定,其中PQS是半圆弧,Q为半圆弧的中点,O为圆心。

轨道的电阻忽略不计,OM是有一定电阻、可绕O转动的金属杆,M端位于PQS上,OM与轨道接触良好。

空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,现使OM从OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定(过程Ⅰ);再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到B'(过程Ⅱ)。

在过程Ⅰ、Ⅱ中,流过OM的电荷量相等,则B'B等于()A.54B.32C.74D.2q=ΔΦR 得,q1=B·14πr2R=πBr24R,q2=(B'-B)πr 22R,因为q1=q2,故B'=32B,故B正确。

3.如图所示,垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a,磁感应强度的大小为B。

一边长为a、电阻为4R的正方形均匀导线框ABCD从图示位置开始沿水平向右方向以速度v匀速穿过磁场区域,图中线框A、B两端电压U AB与线框移动距离x的关系图像正确的是(),注意U AB是路端电压,大小应该是电动势的四分之三,此时E=Bav,所以U AB=3Bav4;完全进入磁场后,没有感应电流,但有感应电动势,大小为Bav,穿出磁场时,电压大小应该是感应电动势的四分之一,U AB=Bav4,方向始终相同,即φA>φB。

2021年高中物理选修二第二章《电磁感应》经典练习卷(答案解析)(2)