电磁感应精选题 1
专题23 法拉第电磁感应定律——历年高考物理真题精选之黄金30题(解析版)

历年高考物理真题精选之黄金30题专题23 法拉第电磁感应定律一、单选题1.(2020·浙江·高考真题)如图所示,固定在水平面上的半径为r 的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B 的匀强磁场。
长为l 的金属棒,一端与圆环接触良好,另一端固定在竖直导电转轴OO '上,随轴以角速度ω匀速转动。
在圆环的A 点和电刷间接有阻值为R 的电阻和电容为C 、板间距为d 的平行板电容器,有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。
已知重力加速度为g ,不计其它电阻和摩擦,下列说法正确的是( )A .棒产生的电动势为212Bl ω B .微粒的电荷量与质量之比为22gdBr ωC .电阻消耗的电功率为242B r RπωD .电容器所带的电荷量为2CBr ω【答案】 B 【解析】A .如图所示,金属棒绕OO '轴切割磁感线转动,棒产生的电动势21=22r E Br Br ωω=⋅A 错误;B .电容器两极板间电压等于电源电动势E ,带电微粒在两极板间处于静止状态,则Eq mg d =即22212q dg dg dg m E Br Br ωω===B 正确;C .电阻消耗的功率22424E B r P R R ω==C 错误;D .电容器所带的电荷量22CBr Q CE ω==D 错误。
故选B 。
2.(2015·全国全国·高考真题)如图,直角三角形金属框abc 放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B ,方向平行于ab 边向上.当金属框绕ab 边以角速度ω逆时针转动时,a 、b 、c 三点的电势分别为U a 、U b 、U c .已知bc 边的长度为l .下列判断正确的是( )A .U a >U c ,金属框中无电流B .U b >U c ,金属框中电流方向沿a ﹣b ﹣c ﹣aC .U bc =﹣12Bl 2ω,金属框中无电流D .U bc =12Bl 2ω,金属框中电流方向沿a ﹣c ﹣b ﹣a【答案】 C 【解析】因为当金属框绕轴转运时,穿过线圈abc 的磁通量始终为0,故线圈中无感应电流产生,选项BD 错误;但对于bc 与ac 边而言,由于bc 边切割磁感线,故bc 边会产生感应电动势,由右手定则可知,c 点的电势要大于b 点的电势,故U bc 是负值,且大小等于Bl×=Bl 2ω,故选项C 正确;对于导体ac 而言,由右手定则可知,c点的电势大于a 点的电势,故选项A 错误,所以选项C 是正确的.3.(2014·江苏·高考真题)如图所示,一正方形线圈的匝数为n ,边长为a ,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中,在t ∆时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B 均匀的增大到2B .在此过程中,线圈中产生的感应电动势为( )A .22Ba t ∆B .22nBa t ∆ C .2nBa t ∆D .22nBa t ∆【答案】 B 【解析】在此过程中,线圈中的磁通量改变量大小22222B B a Ba t ϕ-∆=⨯=∆,根据法拉第电磁感应定律22ϕ∆∆===∆∆∆B nBa E n n S t t t ,B 正确; B E nn S t t ϕ∆∆==∆∆,知道S 是有效面积,即有磁通量的线圈的面积.4. (2008·全国·高考真题)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。
电磁感应同步练习题

电磁感应 同步练习(一)电磁感应现象1.面积为S 的线圈从平行于磁感强度为B 的匀强磁场的位置转过60°角时,穿过线圈的磁通量改变了多少?若这一线圈平面从垂直于磁场的位置转过60°角时,穿过线圈平面的磁通量又改变了多少?2.以下说法中正确的有( )A .只要有磁感线穿过导体闭合面,导体中就会产生感应电流B .只要闭合电路的一部分导体在磁场中运动,导线中就一定产生感应电流C .一段不闭合的导线在磁场中运动,导线两端可能会有电势差D .放在磁场中的闭合线圈,只要磁场有变化,线圈中就会有感应电流3.如图17-5所示,匀强磁场的磁感强度B=0.20T ,方向沿x 轴正方向,且ab=40cm ,bc=30cm ,ac=50cm ,且abc 所在平面与xOz 平面平行,分别求出通过面积abod 、bofc 、acfd 的磁通量1Φ、2Φ、3Φ。
4.关于磁通量的概念,下列说确的是:( )A 磁感强度越大的地方,穿过线圈的磁通量也越大B 穿过线圈的磁通量为零,该处的磁感强度不一定为零C 磁感强度越大,线圈面积越大,D 穿过线圈的磁通量大小可用穿过线圈的磁感线条数来衡量5.下列那些情况会产生感应电流:( )6.如图所示,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7.如图所示,平行金属导轨的左端连有电阻R ,金属导线框ABCD 的两端用金属棒跨在导轨上,匀强磁场方向指向纸。
当线框ABCD 沿导轨向右运动时,线框ABCD 中有无闭合电流?____;电阻R 上有无电流通过?____电磁感应 同步练习(二)法拉第电磁感应定律 — 感应电动势的大小1.关于感应电动势大小的下列说法中,正确的是 ( )A .线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大B .线圈中磁通量越大,产生的感应电动势一定越大C .线圈放在磁感强度越强的地方,产生的感应电动势一定越大D .线圈中磁通量变化越快,产生的感应电动势越大2.单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转轴垂直于磁场,若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示 ( )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 时间平均感电动势为0.4V3.如图所示,线圈有理想边界的磁场,当磁场均匀增加时,有一带电粒子静止于平行板(两板水平放置)电容器中间,则此粒子带____电,若线圈的匝数为n ,平行板电容器的板间距离为d ,粒子的质量为m ,带电量为q ,则磁感应强度的变化率为____ (设线圈的面积为S).4.如图所示,在一个光滑金属框架上垂直放置一根长l=0.4m 的金属棒ab ,其电阻r=0.1Ω.框架左端的电阻R=0.4Ω.垂直框面的匀强磁场的磁感强度B=0.1T .当用外力使棒ab 以速度v=5m /s 右移时,ab 棒中产生的感应电动势ε=____ ,通过ab 棒的电流I=____ .ab 棒两端的电势差U ab =____ ,在电阻R 上消耗的功率P R =____ ,在ab 棒上消耗的发热功率P r=____ ,切割运动中产生的电功率P=____ .5.将一条形磁铁插入螺线管线圈。
高二物理电磁感应练习题及答案

高二物理电磁感应练习题及答案1. 选择题1.1 下面哪个选项正确地描述了电磁感应现象?A. 当导体在磁场中运动时,会产生电流。
B. 当电流通过导体时,会产生磁场。
C. 当导体静止在磁场中时,会产生电流。
D. 当电荷在磁场中运动时,会产生电流。
答案:A1.2 下列哪个物理量与电磁感应没有直接关系?A. 磁感应强度B. 磁通量C. 电势差D. 导体长度答案:D1.3 下面哪个公式描述了电磁感应定律?A. U = IRB. F = maC. F = qvBD. ε = -dφ/dt答案:D2. 填空题2.1 一个弯曲的导体处于一个磁场中,导体两端的电势差为_______。
答案:零2.2 一个磁场的磁感应强度为0.5 T,磁通量为0.1 Wb,相应的电势差为_______伏特。
答案:0.05 V2.3 当磁场的磁感应强度为0.5 T,磁通量随时间的变化率为0.02Wb/s,相应的感应电动势为_______伏特。
答案:0.01 V3. 解答题3.1 描述电磁感应定律及其公式表达形式。
答案:电磁感应定律是指当导体中的磁通量随时间变化时,会在导体中产生感应电动势。
根据电磁感应定律的公式表达形式,感应电动势ε等于磁通量的变化率对时间的负导数。
即ε = -dφ/dt,其中ε表示感应电动势,φ表示磁通量,t表示时间。
3.2 请解释电动机的工作原理。
答案:电动机的工作原理基于电磁感应现象。
当在电磁场中放置一个导体并通过导体通电时,在导体中会产生电流。
由于通过导体的电流会受到磁场力的作用,导致导体开始在电磁场中旋转。
这种旋转运动最终被转化为机械能,从而使电动机工作。
3.3 请解释发电机的工作原理。
答案:发电机的工作原理也基于电磁感应现象。
当通过导体的磁通量随时间的变化时,导体中会产生感应电动势。
在发电机中,通过转动磁场和绕组的方式来实现磁通量的变化。
由于感应电动势的产生,通过导体的电流开始流动,实现了电能向机械能的转换,最终产生电能。
电磁感应测试题(含答案)

电磁感应测试题(含答案)1.如图所示,闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度的大小随时间变化。
下列说法①当磁感应强度增加时,线框中的感应电流可能减小②当磁感应强度增加时,线框中的感应电流一定增大③当磁感应强度减小时,线框中的感应电流一定增大④当磁感应强度减小时,线框中的感应电流可能不变其中正确的是()A.只有②④正确B.只有①③正确C.只有②③正确D.只有①④正确2.一飞机在北半球的上空以速度v水平飞行,飞机机身长为a,翼展为b;该空间地磁场磁感应强度的水平分量为B1,竖直分量为B2;驾驶员左侧机翼的端点用A表示,右侧机翼的端点用B表示,用E表示飞机产生的感应电动势,则()A.E=B1vb,且A点电势低于B点电势B.E=B1vb,且A点电势高于B点电势C.E=B2vb,且A点电势低于B点电势D.E=B2vb,且A点电势高于B点电势3.如图,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下。
当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)()A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥4.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T/2-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,线框受安培力的合力方向向左B.感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向右C.感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向右D.感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向左5.图中两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为l,磁场方向垂直纸面向里.abcd是位于纸面内的梯形线圈,ad与bc间的距离也为l.t=0时刻,bc边与磁场区域边界重合(如图).现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域.取沿a→b→c→d→a的感应电流为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t变化的图线可能是()6.如图所示电路中,A、B是两个完全相同的灯泡,L是一个理想电感线圈,当S闭合与断开时,A、B的亮度情况是()A.S闭合时,A立即亮,然后逐渐熄灭B.S闭合时,B立即亮,然后逐渐熄灭ii-i甲A B C DC.S闭合足够长时间后,B发光,而A不发光D.S闭合足够长时间后,B立即熄灭发光,而A逐渐熄灭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,便会产生一电信号,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为图(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8.图甲中的a是一个边长为为L的正方向导线框,其电阻为R.线框以恒定速度v沿x轴运动,并穿过图中所示的匀强磁场区域b.如果以x轴的正方向作为力的正方向.线框在图示位置的时刻作为时间的零点,则磁场对线框的作用力F随时间变化的图线应为图乙中的哪个图?(9.如图所示,将一个正方形导线框ABCD置于一个范围足够大的匀强磁场中,磁场方向与其平面垂直.现在AB、CD的中点处连接一个电容器,其上、下极板分别为a、b,让匀强磁场以某一速度水平向右匀速移动,则()A.ABCD回路中没有感应电流B.A与D、B与C间有电势差C.电容器a、b两极板分别带上负电和正电D.电容器a、b两极板分别带上正电和负电10.如图一所示,固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中,金属杆ab与金属框架接触良好.在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻,其他部分电阻忽略不计.现用一水平向右的外力F作用在金属杆ab 上,使金属杆由静止开始向右在框架上滑动,运动中杆ab始终垂直于框架.图二为一段时间内金属杆受到的安培力f随时间t 的变化关系,则图三中可以表示外力F随时间t变化关系的图象是()图乙DAb BCb左右图一11.在水平桌面上,一个面积为S 的圆形金属框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,磁感应强度B 1随时间t的变化关系如图⑪所示.0~1s 内磁场方向垂直线框平面向下.圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接,导轨上放置一根导体棒,导体棒的长为L 、电阻为R ,且与导轨接触良好,导体棒处于另一匀强磁场中,其磁感应强度恒为B 2,方向垂直导轨平面向下,如图⑫所示.若导体棒始终保持静止,则其所受的静摩擦力f 随时间变化的图象是下图中的(设向右为静摩擦力的正方向)12.2000年底,我国宣布已研制成功一辆高温超导磁悬浮高速列 车的模型车,该车的车速已达到500km /h ,可载5人.如图所示就是磁悬浮的原理,图中A 是圆柱形磁铁,B 是用高温超导材料制成的超导圆环.将超导圆环B 水平放在磁铁A 上,它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁A 的上方空中,下列说法中正确的是( )A .在B 上放入磁铁的过程中,B 中将产生感应电流.当稳定后,感应电流消失B .在B 上放入磁铁的过程中,B 中将产生感应电流.当稳定后,感应电流仍存在C .如A 的N 极朝上,B 中感应电流的方向如图所示D .如A 的N 极朝上,B 中感应电流的方向与图中所示的方向有时相同有时相反13.如图所示,两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面,导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd 与导轨构成矩形回路.导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧,两棒的中间用细线绑住,它们的电阻均为R ,回路上其余部分的电阻不计.在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场.开始时,导体棒处于静止状态.剪断细线后,导体棒在运动过程中( ) A .回路中有感应电动势B .两根导体棒所受安培力的方向相同C .两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒,机械能守恒D .两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒,机械能不守恒14.如图所示,A 是长直密绕通电螺线管.小线圈B 与电流表连接,并沿A 的轴线Ox 从O 点自左向右匀速穿过螺线管A .能正确反映通过电流表中电流I 随x 变化规律的是( )15.如图所示,一个边长为a 、电阻为R 的等边三角形线框,在外力作用下,以速度v 匀速穿过宽均为a 的两个匀强磁场.这两个磁场的磁感应强度大小均为B 方向相反.线框运动方向与底边平行且t /sA B CA a cb d x与磁场边缘垂直.取逆时针方向的电流为正。
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。
电磁感应一章习题答案

电磁感应一章习题答案习题11—1 如图,矩形区域为均匀稳恒磁场,半圆形闭合导线回路在纸面内绕轴O 作逆时针方向匀角速度旋转,O 点是圆心且恰好落在磁场的边缘上,半圆形闭合导线完全在磁场外时开始计时。
图(A)——(D)的ε—t 函数图象中哪一条属于半圆形闭合导线回路中产生的感应电动势?[ ]解:本题可以通过定性分析进行选择。
依题设,半圆形闭合导线回路作匀角速度旋转,因此回路内的磁通量变化率的大小是一个常量,但是其每转动半周电动势的方向改变一次。
另一方面,若规定回路绕行的正方向为顺时针的,则通过回路所围面积的磁通量0>Φ,当转角从0到π时,0>Φdt d ,由法拉第电磁感应定律,0<ε;当转角从π到π2时,0<Φdt d ,由法拉第电磁感应定律,0>ε,如此重复变化……。
因此,应该选择答案(A)。
习题11—2 如图所示,M 、N 为水平面内两根平行金属导轨,ab 与cd 为垂直于导轨并可在其上自由滑动的两根直裸导线。
外磁场垂直水平面向上,当外力使ab 向右平移时,cd [ ](A) 不动。
(B) 转动。
(C) 向左移动。
(D) 向右移动。
解:ab 向右平移时,由动生电动势公式可以判断出ab 中的电动势的方向是b →a →c →d →b ,因而在cd 中产生的电流方向是c →d ,由安培力公式容易判断出cd 将受到向右的磁场力的作用,因此,cd 也将向右移动。
所以应选择答案(D)。
习题11—3 一闭合正方形线圈放在均匀磁场中,绕通过其中心且与一边平行的转轴O O '转动,转轴与磁场方向垂直,转动角速度为ω,如图所示。
用下述哪一种方法可以使线圈中感应电流的幅值增加到原来的两倍(导线的电阻不能忽略)?[ ](A) 把线圈的匝数增加到原来的两倍。
习题11―1图t εO(A)tεO(B)tεO(C)tεO(D)abc d M NB ρ 习题11―2图(B) 把线圈的面积增加到原来的两倍,而形状不变。
电磁学练习题(电磁感应和位移电流部分)
选择题1.位移电流和传导电流 ( )(A )都是电子定向移动的结果;(B )都可以产生焦耳热;(C )都可以产生化学效应; (D )都可以产生磁场。
2.一平板空气电容器的两极板都是半径为r 的圆导体片,在充电时,板间电场强度的变化率为dtdE ,若略去边缘效应,则两板间的位移电流强度为:( ) (A )dtdE r οε42; (B )dt dE r οπε2; (C )dt dE οε; (D )dt dE r 2πεο。
3.在电磁感应现象中,正确的说法是:( )(A) 感应电流的磁场总是跟原来磁场的方向相反;(B) 感应电动势的大小跟穿过电路的磁通量的变化量成正比;(C) 线圈上产生的自感电动势与穿过这个线圈的磁通量的变化率成正比,这个电动势总是阻碍线圈中原来电流的变化的;(D) 穿过回路的磁通量越多,磁通量的变化率越大。
4.一平板空气电容器的两极板都是半径为r 的圆导体片,两极板间的距离为d ,在充电时,两板间所加电压的变化率为dt dU ,若略去边缘效应,则两板间的位移电流强度为:( )(A )dt dU d r 024ε; (B )dt dU d r 02πε; (C )dt dUd 0ε; (D )dt dUd r 20πε5、如图1所示,金属棒MN 放置在圆柱形的均匀磁场B 中,当磁感应强度逐渐增加时,该棒两端的电势差是:(A )0>MN U ;(B )0=MN U ;(C )无法判断;(D )0<MNU 。
6、变化电磁场和稳恒电磁场:(A )都是由电荷和电流激发;(B )都不可脱离场源而单独存在;(C )都具有可迭加性; (D )都是无界的。
7、有一圆柱形长导线载有稳恒电流I ,其截面半径为a ,电阻率为ρ,在圆柱内距轴线为r 处的各点坡印廷矢量的大小为: (A )4222a r I πρ;(B )3222a I πρ;(C )422a r I πρ;(D )322a I ρ。
电磁感应高考题选
电磁感应高考题1.2010·海南物理·2一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【答案】D2. 2010·江苏物理·2一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)12(B)1 (C)2 (D)4答案:B3. 2010·全国卷Ⅱ·18如图,空间某区域中有一匀强磁场,磁感应强度方向水平,且垂直于纸面向里,磁场上边界b 和下边界d 水平。
在竖直面内有一矩形金属线圈,线圈上下边的距离很短,下边水平。
线圈从水平面a 开始下落。
已知磁场上下边界之间的距离大于水平面a 、b 之间的距离。
若线圈下边刚通过水平面b 、c (位于磁场中)和d 时,线圈所受到的磁场力的大小分别为b F 、c F 和d F ,则A .d F >c F >b F B. c F <d F <b FC. c F >b F >d FD. c F <b F <d F答案:D4.(09·山东·21)如图,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 始络与MN 垂直。
从D 点到达边界开始到C 点进入磁场为止,下列结论错误的是( )A .感应电流方向不变B .CD 段直线始终不受安培力C .感应电动势最大值E =BavD .感应电动势平均值14E Bav =π答案:B5. 2010·新课标·21如图所示,两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置,相对的端面之间有一缝隙,铁芯上绕导线并与电源连接,在缝隙中形成一匀强磁场.一铜质细直棒ab水平置于缝隙中,且与圆柱轴线等高、垂直.让铜棒从静止开始自由下落,铜棒下落距离为0.2R时铜棒中电动势大小为E1下落距离为0.8R时电动势大小为E2,忽略涡流损耗和边缘效应.关于E1、E2的大小和铜棒离开磁场前两端的极性,下列判断正确的是A、E1>E2,a端为正B、E1>E2,b端为正C、E1<E2,a端为正D、E1<E2,b端为正答案:D6.(08·全国Ⅱ·21)如图,一个边长为l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场;一个边长也为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直;虚线框对角线ab与导线框的一条边垂直,ba的延长线平分导线框.在t=0时,使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向移动,直到整个导线框离开磁场区域.以i表示导线框中感应电流的强度,取逆时针方向为正.下列表示i-t关系的图示中,可能正确的是()答案:C7.(08·全国Ⅰ·20)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低面向里,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,下列各图中正确的是答案:D8.(08·上海·10)如图所示,平行于y轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动,经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域,导体棒中的感应电动势ε与导体棒位置x关系的图像是( )答案:A9.(2011全国卷1)(15分)如图,两根足够长的金属导轨ab 、cd 竖直放置,导轨间距离为L 1电阻不计。
《大学物理学》电磁感应部分练习题(马)
《大学物理学》电磁感应部分自主学习材料一、选择题:1.图示为导线AB 在均匀磁场中作下列四种运动,(1)垂直于磁场作平动;(2)绕固定端A 作垂直于磁场转动;(3)绕其中心点O 作垂直于磁场转动;(4)绕通过中心点O 的水平轴作平行于磁场的转动。
关于导线AB 的两端产生的感应电动势哪个结论是错误的?( ) (A )(1)有感应电动势,A 端为高电势; (B )(2)有感应电动势,B 端为高电势; (C )(3)无感应电动势; (D )(4)无感应电动势。
【提示:(3)虽切割磁感线,但A 、B 两端电势相等;(4)不切割磁感线,(1)和(2)切割磁感线,由右手定则,A 端为高电势】2.如图所示,一根无限长直导线载有电流I ,一个矩形线圈位于导体平面沿垂直于载流导线方向以恒定速率运动,则:( ) (A )线圈中无感应电流;(B )线圈中感应电流为顺时针方向; (C )线圈中感应电流为逆时针方向; (D )线圈中感应电流方向无法确定。
【提示:载流无限长直导线在其附近产生的磁场是非均匀的:02IB rμπ=,知矩形线圈内磁通量发生减小的变化,由右手定则,感应电流为顺时针方向】3.尺寸相同的铁环与铜环所包围的面积中,通以相同变化率的磁通量,则环中:( ) (A )感应电动势不同, 感应电流不同;(B ) 感应电动势相同,感应电流相同; (C )感应电动势不同, 感应电流相同;(D )感应电动势相同,感应电流不同。
【提示:铁环与铜环的电阻不同,所以感应电流不同】4.一“探测线圈”由50匝导线组成,截面积24S cm =,电阻R =25Ω,放在均匀磁场中且线圈平面与磁场方向垂直,若把探测线圈迅速翻转︒90,测得通过线圈的电荷量为C 1045-⨯=∆q ,则此均匀磁场磁感应强度B 的大小为: ( )(A )0.01T ; (B )0.05T ; (C )0.1T ; (D )0.5T 。
【提示:由d d t εΦ=-、N BS Φ=及d q I d t R ε==知N BSq R∆=,∴0.05B T =】5.如图所示,在圆柱形空间有一磁感强度为B 的均匀磁场,B 的大小以速率d Bd t变化,在磁场中有A 、B 两点,其间可放 置一直导线和一弯曲的导线,则有下列哪些情况:( )A(1) (2) (3) (4)(A )电动势只在直导线中产生; (B )电动势只在弯曲的导线中产生;(C )电动势在直导线和弯曲的导线中都产生,且两者大小相等; (D )直导线中的电动势小于弯曲导线中的电动势。
电磁感应习题及答案
电磁感应习题及答案【篇一:电磁感应测试题及答案】一、选择题(1-7题只有一个选项正确,8-12有多个选项正确)1.如图所示,闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度的大小随时间变化。
下列说法正确的是()a.当磁感应强度增加时,线框中可能无感应电流 b.当磁感应强度增加时,线框中的感应电流一定增大 c.当磁感应强度减小时,线框中的感应电流一定增大 d.当磁感应强度减小时,线框中的感应电流可能不变2.如图所示为高频电磁炉的工作示意图,它是采用电磁感应原理产生涡流加热的,它利用变化的电流通过线圈产生变化的磁场,当变化的磁场通过含铁质锅的底部时,即会产生无数小涡流,使锅体本身自行高速升温,然后再加热锅内食物。
电磁炉工作时产生的电磁波,完全被线圈底部的屏蔽层和顶板上的含铁质锅所吸收,不会泄漏,对人体健康无危害。
关于电磁炉,以下说法中正确的是( )a.电磁炉是利用变化的磁场在食物中产生涡流对食物加热的b.电磁炉是利用变化的磁场产生涡流,使含铁质锅底迅速升温,进而对锅内食物加热的c.电磁炉是利用变化的磁场使食物中的极性水分子振动和旋转来对食物加热的d.电磁炉跟电炉一样是让电流通过电阻丝产生热量来对食物加热的 3.如图所示,两块水平放置的金属板间距离为d,用导线与一个n 匝线圈连接,线圈置于方向竖直向上的磁场b中。
两板间有一个质量为m,电荷量为+q的油滴恰好处于平衡状态,则线圈中的磁场b 的变化情况和磁通量变化率分别是 ( )a.正在增强;???dmg?tqb.正在减弱;???dmg?tnq?tnqc.正在减弱;???t?dmg qd.正在增强;???dmga.2brvb.2brv2c.2brv d.32brv445.如图甲所示,竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路,导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的磁场,螺线管下方水平桌面上有一导体环,导线abcd所围区域内磁场的磁感应强度按图乙中的哪一图线所示的方式随时间变化时,导体环将受到向上的磁场作用力 ( )6.用相同导线绕制的边长为l或2l的四个闭合导体线框,以相同的速度进入右侧匀强磁场,如图所示,在每个线框进入磁场的过程中,m、n两点间的电压分别为ua、ub、uc和ud。
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电磁感应精选题1
一、计算题
1. 如图所示,有一个U型导线框,NMPQ水平放置在磁感强度B=0.1T的匀强磁场
里,磁感线与线框平面垂直,导线MN和PQ足够长,间距为0.4m,放在导线框
上的导体棒ab的质量为10g,电阻为1 , 线框中接有电阻R=3 , 其它部分
电阻不计,若ab在外力作用下以速度向右匀速运动(不考虑摩擦)求:
(1)a、b两端的电压多大?
(2)当撤去外力后,电路中能产生多少热量?
2. 如图所示,在磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中竖直放置两平行导轨,
磁场方向与导轨所在平面垂直。导轨上端跨接一阻值为R的电阻(导轨电阻不计)。
两金属棒a和b的电阻均为R,质量分别为ma=2×10-2kg和mb=1×10-2kg,它们与导
轨相连,并可沿导轨无摩擦滑动。闭合开关S,先固定b,用一恒力F向上拉,稳
定后a以v1=10m/s的速度匀速运动,此时再释放b,b恰好保持静止,设导轨足够
长,取g=10m/s2。
(1)求拉力F的大小;
(2)若将金属棒a固定,让金属棒b自由滑下(开关仍闭合),求b滑行的最大
速度v2;
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3. 如图甲所示,一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内,线框的右边紧贴着
边界.t=0时刻对线框施加一水平向右的外力,让线框从静止开始做匀加速直线
运动,经过时间t0穿出磁场.图乙所示为外力随时间变化的图象.线框质量m、
电阻R及图象中的F0、t0均为已知量,则根据上述条件,求:
(1) 金属线框的边长L;
(2) 磁感应强度B .
4. 如图所示,平行金属导轨竖直放置,仅在虚线MN下面的空间存在着磁感应强
度随高度变化的磁场(在同一水平线上各处磁感应强度相同),磁场方向垂直纸
面向里导轨上端跨接一定值电阻R,质量为m的金属棒两端各套在导轨上并可在
导轨上无摩擦滑动,导轨和金属棒的电阻不计,将导轨从O处由静止释放,进入
磁场后正好做匀减速运动,刚进入磁场时速度为v,到达P处时速度为v/2,O点
和P点到MN的距离相等,求:
(1)求金属棒在磁场中所受安培力F1的大小;
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(2)若已知磁场上边缘(紧靠MN)的磁感应强度为B0 , 求P处磁感应强度BP;
(3)在金属棒运动到P处的过程中,电阻上共产生多少热量?
5. 如图(a)所示,一个电阻值为R,匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R
1
连接
成闭合回路.线圈的半径为r1.在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面
向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示.图线与横、
纵轴的截距分别为t0和B0.导线的电阻不计.求0至t1时间内
(1)通过电阻R1上的电流大小和方向;
(2)线圈上所产生的热量
6. 如下图所示,边长为l的正方形金属框abcd套在U型金属框架MNPQ内,两者
都放在光滑的水平地板上,U型框架与方形金属框之间接触良好且无摩擦。方形
金属框ac、bd边电阻为R,其余两边电阻不计;U型框架NQ边的电阻为R,其余
两边电阻不计。虚线右侧空间存在着一个范围足够大的竖直向下的匀强磁场,磁
场的磁感强度大小为B。如果将方形金属框固定不动,用力拉动U型框使它以速
度v0垂直NQ边向右匀速运动,求:
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【小题1】拉力为多大?
【小题2】bd两端的电势差为多大?
7. 如图所示,由同种材料制成的单匝正方形闭合导线框abcd位于竖直平面内,
其下方有一匀强磁场区域,该区域的上边界水平,并与线框的ab边平行,磁场方
向与线框平面垂直。已知磁场的磁感应强度为B,线框边长为L,线框质量为m,
电阻为R。线框从磁场上方某高度处,由静止开始下落,恰能匀速进入磁场区域。
求:
(1)当ab边刚进入磁场时,线框的速度大小;
(2)线框在进入磁场的过程中,通过导线横截面的电荷量;
(3)分析线框进入磁场过程中的能量转化情况
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答案与解析:
1. 答案:(1)(2)5J
解析:试题分析:(1)(6分)
(2)(4分)撤去外力后,导体棒的速度在减小,直到静止,故产生的热量等于
动能的减小量,故有:
考点:考查了导体切割磁感线运动
点评:本题是电磁感应与电路知识的综合,常规题.对于电磁感应中复杂的电路
问题常常要画等效电路研究.
2. 答案:(1) (2)
3. 答案:(1)(2)
解析:试题分析:(1)线框运动的加速度:a= ①
线框边长:L=at02 = ②
(2)离开磁场前瞬间
速度:v=at0 ③
感应电动势:E=BLv ④
电流:I= ⑤
安培力:
F安= ⑥
由牛顿第二定律知:
3F0-F安=ma ⑦
解②--⑦式得,
B= ⑧
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评分标准: ①②⑦⑧每式2分,其余每式1分,共12分
考点:考查了导体切割磁感线运动
点评:做本题的关键是从图中挖掘有用的信息,然后根据牛顿第二定律解得,难
度适中
4. 答案:(1)(2)(3)
解析:试题分析:(1)从O→MN过程中棒做自由落体,(4分)
从MN→P的过程中做匀减速运动,故F1大小不变,
(4分)
又(4分)
所以(2分)
(3)棒从MN→P过程中产生热量
. (6分)
考点:考查电磁感应与能量
点评:本题难度中等,利用能量转化或守恒解决实际问题一直是学生的弱点,从
本题来看,重力势能的减小转化为导体棒的动能和焦耳热的产生,依据能量守恒
列公式求解
5. 答案:1)可判定流经电阻的电流方向从b到(2)
6. 答案:
【小题1】
【小题2】
7. 答案:(1)v= (2)q= (3)见解析
解析:试题分析:(1)线框匀速进入磁场受力平衡:mg=F
F="BIL" I= E=BLv
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解得:v=
(2)线框匀速进入磁场所用时间:t=
流经线框导线横截面的电荷量
又已经知道
联立解得:q=
(3)线框匀速进入磁场过程,动能不变,重力势能减少mgL,转化为电能并最终
以焦耳热的形式释放出去。
考点:电磁感应的电动势电流和电荷量安培力的计算 能量转化