电磁感应习题1
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一、选择题1.(0分)[ID:128588]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v0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2.(0分)[ID:128587]如图甲是磁电式表头的结构示意图,其中线圈是绕在一个与指针、转轴固连的铝框骨架(图中未指出)上,关于图示软铁、螺旋弹簧、铝框和通电效果,下列表述中正确的是()A.线圈带动指针转动时,通电电流越大,安培力越大,螺旋弹簧形变也越大B.与蹄形磁铁相连的软铁叫做极靴,其作用是使得磁极之间产生稳定的匀强磁场C.铝框的作用是为了利用涡流,起电磁驱动作用,让指针快速指向稳定的平衡位置D.乙图中电流方向a垂直纸面向外,b垂直纸面向内,线框将逆时针转动。
3.(0分)[ID:128578]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,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Q P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4.(0分)[ID :128575]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5.(0分)[ID :128567]如图所示灯A L ,B L 完全相同,带铁芯的线圈L 的电阻可忽略。
一。
选择题[ D ]1.(基础训练3)在一自感线圈中通过的电流I 随时间t 的变化规律如图(a)所示,若以I 的正流向作为 的正方向,则代表线圈内自感电动势 随时间t 变化规律的曲线应为图(b)中(A)、(B)、(C)、(D)中的哪一个? 【分析】dt dI LL -=ε,在每一段都是常量。
dtdI[ D ]2. (基础训练5)在圆柱形空间内有一磁感强度为B的均匀磁场,如图所示.B的大小以速率d B /d t 变化.在磁场中有A 、B 两点,其间可放直导线AB 和弯曲的导线AB ,则 (A) 电动势只在导线AB 中产生. (B) 电动势只在AB 导线中产生. (C) 电动势在AB 和AB 中都产生,且两者大小相等.(D) AB 导线中的电动势小于导线中的电动势 【分析】连接oa 与ob ,ob ab ob oab εεεε++=。
因为涡旋电场总是与圆柱截面垂直,所以oa 和ob 上的涡旋电场方向处处垂直于oa 、ob ,即0=⋅==⎰→→l d E ob ob εεoab ob d dB S dt dtφεε==-=- o ab oabd d dtdtϕϕ∴<[ B ]3.(基础训练6)如图12-16所示,直角三角形金属框架abc 放在均匀磁场中,磁场B平行于ab 边,bc 的长度为l .当金属框架绕ab 边以匀角速度ω转动时,abc 回路中的感应电动势和a 、c 两点间的电势差U a – U c 为(A) 0ε= 221l B U U c a ω=- (B) 0ε= 221l B U U c a ω-=-(C)2B l εω=221l B U U c a ω=- (D) 2B l εω= 221l B U U c a ω-=-【分析】ab 边以匀速转动时 0=-=dtd abc φε 22l B l d B v U U U U L c b c a ω-=∙⎪⎭⎫⎝⎛⨯=-=-⎰→→→ t t tt t (b)(a)Bab clω图12-16[ B ]4.(自测提高2)真空中一根无限长直细导线上通电流I ,则距导线垂直距离为a 的空间某点处的磁能密度为(A) 200)2(21a I πμμ (B) 200)2(21a I πμμ (C) 20)2(21I a μπ (D) 200)2(21aI μμ【分析】距离为a 的空间该点的磁感应强度大小为:aIB πμ20=磁能密度为 200022212⎪⎭⎫ ⎝⎛==a I B w m πμμμ [ B ]5.(自测提高5)用导线围成的回路(两个以O 点为心半径不同的同心圆,在一处用导线沿半径方向相连),放在轴线通过O 点的圆柱形均匀磁场中,回路平面垂直于柱轴,如图12-26所示.如磁场方向垂直图面向里,其大小随时间减小,则(A)→(D)各图中哪个图上正确表示了感应电流的流向? 【分析】根据公式S dt B d l E S Ld d ⋅-=⋅⎰⎰⎰感,因为0<dtB d 且磁场方向垂直图面向里,所以感应电流为顺时针方向,再由于感应电流是涡电流,故选B 图。
2021年1月12日高中物理作业学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.在科学研究的道路上经常会出现令人惋惜的遗憾。
1825年日内瓦年轻物理学家科拉顿一个人在研究电磁现象时,其类似的实验装置如图所示,示意图如图。
为避免磁铁的磁场对小磁针的作用,他把实验装置放在两个房间,在右边房间里把磁铁反复插入线圈,然后科拉顿跑到左边房间里观察,结果没有看到小磁针偏转。
下列说法中正确的 ( )A .该实验过程中没有感应电流的产生B .观察到小磁针没有偏转是因为墙壁把磁场隔离了C .观察到小磁针没有偏转是因为线圈电阻太大D .将磁铁插入线圈后跑去隔离房间观察小磁针,错过了感应电流产生的时机2.如图所示的情况中,金属导体中产生的感应电动势为Blv 的是( )A .乙和丁B .甲、乙、丁C .甲、乙、丙、丁D .只有乙3.如图,abcd 为边长为L 的正方形匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向里,半径为r的匝数为n 的线圈如图所示放置。
当磁场以B t ∆∆的变化率变化时,线圈中感应电动势为( ) A .0 B .n B t ∆∆·L 2 C .n B t ∆∆·πr 2 D .n B t∆∆·r 2 4.如图所示,垂直于纸面向外的磁场的磁感应强度沿x 轴按B =B 0+kx (B 0、k 为常数)的规律均匀增大。
位于纸面内边长为L 的正方形导线框abcd 处于磁场中,在外力作用下始终保持dc 边与x 轴平行向右匀速运动。
规定电流沿a →b →c →d →a 的方向为正方向,在0~t 1时间内,下列关于该导线框中产生的电流i 随时间t 变化的图象正确的是( )A .B .C .D .5.用一根横截面积为S 、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r 的圆环,ab 为圆环的一条直径。
如图所示,在ab 的左侧存在一个匀强磁场,磁场垂直圆环所在平面,方向如图所示,磁感应强度大小随时间的变化率B t∆∆=k (k <0)。
电磁感应强化训练11.图9-1-10如图9-1-10所示, 绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成闭合电路, 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. 线圈中通以恒定的电流B. 通电时, 使滑动变阻器的滑片P匀速移动C. 通电时, 使滑动变阻器的滑片P加速移动D. 将开关突然断开的瞬间解析: 选A.当线圈中通恒定电流时, 产生的磁场为稳定磁场, 通过铜环A的磁通量不发生变化, 不会产生感应电流.2. (2011·高考上海单科卷)如图9-1-11, 磁场垂直于纸面, 磁感应强度在竖直方向均匀分布, 水平方向非均匀分布. 一铜制圆环用丝线悬挂于O点, 将圆环拉至位置a后无初速释放, 在圆环从a摆向b的过程中()图9-1-11A. 感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B. 感应电流方向一直是逆时针C. 安培力方向始终与速度方向相反D. 安培力方向始终沿水平方向解析: 选A D.圆环从位置a运动到磁场分界线前, 磁通量向里增大, 感应电流为逆时针; 跨越分界线过程中, 磁通量由向里最大变为向外最大, 感应电流为顺时针; 再摆到b的过程中, 磁通量向外减小, 感应电流为逆时针, 所以选A; 由于圆环所在处的磁场, 上下对称, 所受安培力竖直方向平衡, 因此总的安培力沿水平方向, 故D正确.3. 如图9-1-12甲所示, 两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合, 放在同一水平面内, 线圈A 中通以如图乙所示的变化电流, t=0时电流方向为顺时针(如图中箭头所示). 在t1~t2时间内, 对于线圈B, 下列说法中正确的是()图9-1-12A. 线圈B内有顺时针方向的电流, 线圈有扩张的趋势B. 线圈B内有顺时针方向的电流, 线圈有收缩的趋势C. 线圈B内有逆时针方向的电流, 线圈有扩张的趋势D. 线圈B内有逆时针方向的电流, 线圈有收缩的趋势解析: 选A.在t1~t2时间内, 通入线圈A中的电流是正向增大的, 即逆时针方向增大的, 其内部会产生增大的向外的磁场, 穿过B的磁通量增大, 由楞次定律可判定线圈B中会产生顺时针方向的感应电流. 线圈B中电流为顺时针方向, 与A的电流方向相反, 有排斥作用, 故线圈B将有扩张的趋势.4. (2012·皖南八校联考)如图9-1-13所示, P、Q是两根竖直且足够长的金属杆, 处在垂直纸面向里的匀强磁场B中, MN是一个螺线管, 它的绕线方法没有画出, P、Q的输出端a、b 和MN的输入端c、d之间用导线相连, A是在MN的正下方水平放置在地面上的金属圆环. 现将金属棒ef由静止释放, 在下滑过程中始终与P、Q棒良好接触且无摩擦. 在金属棒释放后下列说法正确的是()图9-1-13A. A环中有大小不变的感应电流B. A环中有越来越大的感应电流C. A环对地面的压力先减小后增大D. A环对地面的压力先增大后减小解析: 选 D.金属棒下滑过程中受到重力、安培力两个力的作用, 随着金属棒速度的增大, 回路中电流逐渐增大, 金属棒所受安培力逐渐增大, 棒的加速度逐渐减小, 当安培力等于重力时棒匀速下落, 回路中电流恒定不变, A、B皆错误. 回路中电流通过线圈时产生磁场, 此磁场强弱随回路中电流的变化而变化, 从而在环中产生感应电流, 由于回路中电流增大, 线圈中产生的磁场增强, 使通过环的磁通量增大, 由广义的楞次定律可知环与线圈间产生斥力, 使环对地面的压力大于环的重力. 由于棒做加速度逐渐减小的加速运动, 棒的速度变化越来越慢, 则线圈产生的磁场变化越来越慢, 通过环的磁通量变化率越来越小, 环中的电流越来越小, 当棒匀速运动时环中电流为零. 由于开始时环中电流最大但线圈产生的磁场最弱为零、最终状态下线圈产生的磁场最强但环中电流为零, 故环与线圈间的斥力必是先从零增大后又减小到零, 故C错误、D正确.图9-1-145. 如图9-1-14所示, 固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中, 金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动. t=0时, 磁感应强度为B0, 此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形. 为使MN棒中不产生感应电流, 从t=0开始, 磁感应强度B随时间t应怎样变化?请推导出这种情况下B与t的关系式解析: 要使MN棒中不产生感应电流, 应使穿过线圈平面的磁通量不发生变化.在t=0时刻, 穿过线圈平面的磁通量Φ1=B0·S=B0·l2设t时刻的磁感应强度为B, 此时磁通量为Φ2=Bl(l+v t)由Φ1=Φ2, 得B=B0ll+v t答案: 见解析一、选择题1. 下图是验证楞次定律实验的示意图, 竖直放置的线圈固定不动, 将磁铁从线圈上方插入或拔出, 线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流. 各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况, 其中表示正确的是()图9-1-15A. ①②B. ③④C. ①③④D. ④解析: 选 B.根据楞次定律可确定感应电流的方向, 当磁铁向下运动时, 若磁铁N极向下, 如图①, 则: (1)闭合线圈原磁场的方向——向下; (2)穿过闭合线圈的磁通量的变化——增加; (3)感应电流产生的磁场方向——向上; (4)利用安培定则判断感应电流的方向——与图中箭头方向不同故①错误③正确, 同理可得②错误④正确, 选项B正确.图9-1-162. 两个大小不同的绝缘金属圆环如图9-1-16叠放在一起, 小圆环有一半面积在大圆环内,当大圆环中通顺时针方向电流的瞬间, 小圆环中感应电流的方向是()A. 顺时针方向B. 逆时针方向C. 左半圆顺时针, 右半圆逆时针D. 无感应电流解析: 选 B.根据安培定则, 当大圆环中电流为顺时针方向时, 圆环内的磁场是垂直于纸面向里的, 而环外的磁场方向垂直于纸面向外, 虽然小圆环在大圆环里外的面积一样, 但环里磁场比环外磁场要强, 净磁通量还是垂直于纸面向里. 由楞次定律知, 感应电流的磁场阻碍垂直于纸面向里方向的磁通量的增强, 应垂直于纸面向外, 再由安培定则得出小圆环中感应电流的方向为逆时针方向, B选项正确.图9-1-173. 如图9-1-17所示, ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈, 当滑动变阻器R的滑片P向右滑动过程中, 线圈ab将()A. 静止不动B. 顺时针转动C. 逆时针转动D. 发生转动, 但因电源的极性不明, 无法确定转动方向解析: 选 B.当P向右滑动时, 电路总电阻减小, 电路中的电流是增大的, 两磁铁间的磁场增强, 闭合导体线圈的磁通量增大, 线框中产生感应电流, 受到磁场力而发生转动, “转动”是结果, 反抗原因是“磁通量增大”, 因此转动后应使穿过线圈的磁通量减小, 故应沿顺时针转动. 故应选B.图9-1-184. 如图9-1-18所示, A为水平放置的橡胶圆盘, 在其侧面带有负电荷-Q, 在A正上方用丝线悬挂一个金属圆环B(丝线未画出), 使B的环面与圆盘平行, 其轴线与橡胶圆盘A的轴线O1O2重合. 现使橡胶圆盘A由静止开始绕其轴线O1O2按图中箭头方向加速转动, 则()A. 金属圆环B有扩大半径的趋势, 丝线受到的拉力增大B. 金属圆环B有缩小半径的趋势, 丝线受到的拉力减小C. 金属圆环B有扩大半径的趋势, 丝线受到的拉力减小D. 金属圆环B有缩小半径的趋势, 丝线受到的拉力增大解析: 选 B.橡胶圆盘A在加速转动时, 产生的磁场在不断增加, 穿过B的磁通量不断增加, 根据楞次定律可判知B正确.图9-1-195. (2012·西安八校联考)如图9-1-19所示, 虚线abcd为矩形匀强磁场区域, 磁场方向竖直向下, 圆形闭合金属线框以一定的速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动. 如图9-1-20所示给出的是圆形闭合金属线框的四个可能到达的位置, 则圆形闭合金属线框的速度可能为零的位置是()图9-1-20A. ①②B. ①④C. ②③D. ④解析: 选 B.因为线框在进、出磁场时, 线框中的磁通量发生变化, 产生感应电流, 安培力阻碍线框运动, 使线框的速度可能减为零, 故B正确.图9-1-216. 如图9-1-21所示, 矩形闭合线圈放置在水平薄板上, 有一块蹄形磁铁如图所示置于平板的正下方(磁极间距略大于矩形线圈的宽度). 当磁铁匀速向右通过线圈正下方时, 线圈仍静止不动, 那么线圈受到薄板的摩擦力方向和线圈中产生感应电流的方向(从上向下看)是()A. 摩擦力方向一直向左B. 摩擦力方向先向左、后向右C. 感应电流的方向顺时针→逆时针→逆时针→顺时针D. 感应电流的方向顺时针→逆时针解析: 选AC.穿过线圈的磁通量先向上方向增加, 后减少, 当线圈处在磁铁中间以后, 磁通量先向下方向增加, 后减少, 所以感应电流的方向顺时针→逆时针→逆时针→顺时针, 故C 正确, D错误; 根据楞次定律可以判断: 磁铁向右移动过程中, 磁铁对线圈有向右的安培力作用, 所以摩擦力方向向左, 故A正确, B错误.图9-1-227. 如图9-1-22所示, 闭合的矩形金属框abcd的平面与匀强磁场垂直, 现金属框固定不动而磁场运动, 发现ab边所受安培力的方向为竖直向上, 则此时磁场的运动可能是()A. 水平向右平动B. 水平向左平动C. 竖直向上平动D. 竖直向下平动解析: 选A.ab受到的力向上, 由右手定则可知, ab上电流的方向由b→a, 由楞次定律可得, 线框内的磁通量在增加, 磁场向右运动, A项正确, B项错误; 当磁场上下运动时, 线框内的磁通量不变化, 不产生感应电流, C、D项错误.图9-1-238. (2012·杭州高三检测)如图9-1-23所示, 一根长导线弯成如图abcd的形状, 在导线框中通以直流电, 在框的正中间用绝缘的橡皮筋悬挂一个金属环P, 环与导线框处于同一竖直平面内, 当电流I增大时, 下列说法中正确的是()A. 金属环P中产生顺时针方向的电流B. 橡皮筋的长度增大C. 橡皮筋的长度不变D. 橡皮筋的长度减小解析: 选 B.导线框中的电流所产生的磁场在金属环P内的磁通量方向垂直于纸面向里, 当电流I增大时, 金属环P中的磁通量向里且增大, 由楞次定律和安培定则可知金属环P中产生逆时针方向的感应电流, 故A错; 根据对称性及左手定则可知金属环P所受安培力的合力方向向下, 并且随电流I的增大而增大, 所以橡皮筋会被拉长, 故B正确, C、D错误.9. 如图9-1-24所示, 开始时矩形线圈与磁场垂直, 且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外, 若要线圈中产生感应电流, 下列方法中可行的是()图9-1-24A. 将线圈向左平移一小段距离B. 将线圈向上平移C. 以ab为轴转动(小于90°)D. 以ac为轴转动(小于60°)解析: 选ACD.当线圈向左平移一小段距离时, 穿过闭合电路abdc的磁通量变化(减小), 有感应电流产生, A正确; 将线圈向上平移时, 磁通量不变, 无感应电流, B错误; 以ab为轴转动小于90°和以ac为轴转动小于60°时, 磁通量都是从最大减小, 故有感应电流, C、D正确.10. 如图9-1-25所示, 粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈. 当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时, 若线圈始终不动, 则关于线圈受到的支持力N及在水平方向运动趋势的判断正确的是()图9-1-25A. N 先小于mg 后大于mg , 运动趋势向左B. N 先大于mg 后小于mg , 运动趋势向左C. N 先小于mg 后大于mg , 运动趋势向右D. N 先大于mg 后小于mg , 运动趋势向右 解析: 选 D.条形磁铁从线圈正上方等高快速经过时, 通过线圈的磁通量先增加后减小. 当通过线圈的磁通量增加时, 为阻碍其增加, 在竖直方向上线圈有向下运动的趋势, 所以线圈受到的支持力大于其重力, 在水平方向上有向右运动的趋势; 当通过线圈的磁通量减小时, 为阻碍其减小, 在竖直方向上线圈有向上运动的趋势, 所以线圈受到的支持力小于其重力, 在水平方向上有向右运动的趋势. 综上所述, 线圈受到的支持力先大于重力后小于重力, 运动趋势总是向右.二、非选择题图9-1-2611. 如图9-1-26所示, 匀强磁场区域宽为d , 一正方形线框abcd 的边长为l , 且l >d , 线框以速度v 通过磁场区域, 从线框进入到完全离开磁场的时间内, 线框中没有感应电流的时间是多少?解析: 从线框进入到完全离开磁场的过程中, 当线框bc 边运动至磁场右边缘到ad 边运动至磁场左边缘过程中无感应电流.此过程位移为: l -d故t =l -d v. 答案: l -d v图9-1-2712. 如图9-1-27所示, 磁感应强度为B 的匀强磁场仅存在于边长为2L 的正方形abcd 中, 在这个正方形的同一平面内, 有一电阻为R 、边长为L 的正方形导体线圈ABCD , 以速度v 匀速通过磁场. 从BC 边进入磁场开始计时, 试回答下列问题:(1)穿过线圈的磁通量Φ随时间t 如何变化, 并作出磁通量随时间变化的图像.(2)线圈中有无感应电流, 若有, 请判断出感应电流的方向.解析: (1)由于本题中线圈的速度不变, 可根据题意把整个过程从时间上分成三段, 即0~L/v(BC边进磁场到AD边进磁场)、L/v~2L/v(整个线圈都在磁场中)、2L/v~3L/v(BC边出磁场到AD边出磁场)三个时间段. 根据磁通量的公式Φ=B·S可知, 线圈的磁通量在第一段时间内从零均匀增大到最大值, 然后在第二段时间内磁通量保持最大值不变, 在第三段时间内均匀减小直到零(如图所示).(2)由法拉第电磁感应定律可以知道只有通过闭合回路的磁通量发生变化才有感应电动势和感应电流, 所以在第一时间段和第三时间段才有感应电动势和感应电流, 且由楞次定律可知, 第一段时间内的感应电流方向为逆时针; 第三段时间内的感应电流方向为顺时针; 在第二时间段里无感应电流.答案: 见解析。
电磁感应练习题电磁感应是物理学中一个重要的概念,也是我们日常生活中经常遇到的现象。
本文将通过一系列练习题来深入探讨电磁感应的原理和应用。
1. 简单题a) 当一根导线在磁场中移动时,会产生电动势吗?为什么?b) 如果将一个螺线管放在一个变化的磁场中,会在导线中产生电流吗?为什么?2. 定律与公式题a) 简述法拉第电磁感应定律的内容和公式表达式。
b) 如果一个扇形线圈在一个恒定的磁场中以角速度ω旋转,那么在线圈中的感应电动势的大小是多少?c) 一根导线以速度v进入一个均匀磁场,导线的长度为L,磁场的磁感应强度为B。
求导线的两端之间的电动势。
3. 应用题a) 某人正在骑自行车,他的头上戴着一个导电帽子。
当他来回拍打头部时,导电帽子中是否会产生电流?为什么?b) 一个电磁铁的线圈有100个匝,电流强度为2A。
当通过线圈的电流突然关闭时,弃置在线圈中的一个小铁片会发生什么变化?c) 若电磁铁A通电,它旁边的电磁铁B会受到什么影响?其中A 和B具有相同的线圈匝数和电流强度。
4. 深入思考题a) 为什么我们通常用金属制成的材料制造导线?金属的哪些特性使其成为良好的导体?b) 除了变化的磁场,还有其他因素可以产生电磁感应吗?c) 在电磁感应的实际应用中,有哪些方法可以最大程度地提高效率和减少能量损耗?电磁感应作为一项关键的物理原理和现象,广泛应用于电动机、发电机、变压器等技术中。
通过对电磁感应的理解和掌握,我们能更好地解释日常生活中的一些现象,并应用于实际工程和科学研究中。
虽然本文通过练习题来探讨电磁感应,但是它并没有涉及政治或其他无关的话题。
文章以问题和解答的形式展开,结构不单调,并且通过提出深入思考题来激发读者的思考。
同时,正确的排版和整洁的格式使文章更加易读和专业。
通过阅读这篇文章,读者可以加深对电磁感应的理解,并希望能够进一步探索该主题的相关知识和应用。
电磁感应组卷11.如图所示,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2.在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中,金属杆PQ在宽为l的平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动,若PQ的电阻为R/3;则P、Q之间的电压及通过电阻R的感应电流方向为()A.Blv,a→b B.3Blv/4,a→bC.Blv/4,a→b D.Blv,b→a3.如图所示,磁感应强度为B的匀强磁场有理想边界,用力将矩形线圈从有边界的磁场中匀速拉出,在其他条件不变的情况下( )A.速度越大,拉力做功越多B.线圈边长L1越大,拉力做功越多C.线圈边长L2越大,拉力做功越多D.线圈电阻越大,拉力做功越多4.矩形导线框abcd放在匀强磁场中,磁感线方向与线圈平面垂直。
磁感强度B随时间变化的图象如图所示.T=0时刻.磁感强度的方向垂直于纸面向里.在0~4s叫间内.线框的ab 边受力随时间变化的图象(力的方向规定以向左为正方向)可能如图中5.如图所示,虚线框内存在匀强磁场,将正方形闭合导线框从如图所示的位置匀速拉出磁场,若第一次拉出时间为t ,克服安培力做功为W 1;第二次拉出时间为3t ,克服安培力做功为W 2,则:A .W 1=9W 2B .W 1=3W 2C .W 1=W 2D .1213W W =6.如图所示,矩形闭合金属线圈放置在固定的水平薄板上,有一块蹄形磁铁如图所示置于水平薄板的正下方(磁极间距略大于矩形线圈的宽度。
)当磁铁全部匀速向右通过线圈时,线圈始终静止不动,那么线圈受到薄板摩擦力的方向和线圈中产生感应电流的方向(从上向下看)是A .摩擦力方向一直向左B .摩擦力方向先向左、后向右C .感应电流的方向顺时针→逆时针→逆时针→顺时针D .感应电流的方向顺时针→逆时针7.如图所示电路,L 是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈, D 1、 D 2和D 3是三个完全相同的灯泡,E 是内阻不计的电源.在0t =时刻,闭合开关S ,电路稳定后在t 1时刻断开开关S .规定以电路稳定时流过D 1、D 2的电流方向为正方向,分别用I 1、I 2表示流过D 1和D 2的电流,则下图中能定性描述电流I 随时间t 变化关系的是 ( )8.如图所示,螺线管的导线的两端与两平行金属板相接,一个带负电的小球用丝线悬挂在两金属板间,并处于静止状态,若条形磁铁突然插入线圈时,小球的运动情况是()A.向左摆动 B.向右摆动C.保持静止 D.无法判定9.AOC是光滑的直角金属导轨,AO沿竖直方向,OC沿水平方向,ab是一根金属直棒靠立在导轨上(开始时b离O点很近),如图所示.它从静止开始在重力作用下运动,运动过程中a端始终在AO上,b端始终在OC上,直到ab完全落在OC上,整个装置放在一匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,则ab棒在运动过程中A.感应电流方向始终是b→aB.感应电流方向先是b→a,后变为a→bC.所受磁场力方向垂直于ab向上D.所受磁场力方向先垂直于ab向下,后垂直于ab向上10.如图所示,固定于水平绝缘面上的很长的金属导轨,表面粗糙、电阻不计,导轨左端与一个定值电阻R相连,金属棒ab的质量为m,电阻不计,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面,则当棒ab在水平恒力F的作用下从静止起向右滑动的过程中A恒力F做的功等于电路中产生的电能;IRLB恒力F与摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能;C克服安培力做的功等于电路中产生的电能;D恒力F与摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能与棒ab获得的动能之和。
电磁感应典型练习题1注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上1.如图是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图。
当电磁铁通入电流时,可吸引或排斥上部的小磁体,从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用,达到充气的目的。
下列说法正确的是()A.电磁铁的工作原理是电磁感应B.工作时AB接线柱应接入恒定电流C.电磁铁用的铁芯应选用易磁化和退磁的软磁性材料D.当电流从A接线柱流入时,发现吸引小磁体向下运动,则小磁体的下端为S极【答案】C【详解】AC.当电磁铁通入电流时,可吸引或排斥上部的小磁铁,从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用,故电磁铁的工作原理是电流的磁效应;根据电磁铁的工作要求,当没有电流时,要让铁芯失去磁性,当通电时,要有磁性,因此种铁芯应选用易磁化和退磁的软磁性材料,故A错误,C正确;B.当A、B间接入恒定电流时,电磁铁的磁场始终保持一个方向,小磁体将只能被吸引,如果接入的是交流电,电磁铁的磁场方向在不断变化,从而可以使小磁体不断的与电磁铁之间有吸引和排斥的作用,使得弹簧片上下振动,故A、B间应接入交流电,故B错误;D.当电流从电磁铁的接线柱A流入时,从上向下看电流是顺时针方向,根据右手螺旋定则可知电磁铁的下端为N极,上端为S极;吸引小磁体向下运动,根据磁铁同极相斥,异极相吸的特性可知,小磁体的下端为N极,故D错误。
故选C。
2.如图所示,甲、乙、丙、丁所示是四种常见的磁场,下列分析正确的是()A.矩形线圈在甲图两异名磁极间匀速转动,可产生正弦式交流电B.矩形线框放置在乙图中异名磁极间所制成的磁电式电表,表盘刻度均匀C.图丙中相距很近的两个同名磁极之间的磁场,除边缘外,可认为是匀强磁场D.图丁中相距一定距离的两个平行放置的线圈通电时,其中间区域的磁场可认为是匀强磁场【答案】D【详解】A.甲图中的电场是辐向磁场,无法产生正弦式交流电,A错误;B.乙图中磁电式电表的磁场,中间应该有铁芯,B错误;C.同名磁极与异名磁极间的磁场分布如图所示可知,相距很近的两个同名磁极之间的磁场为非匀强磁场,应该是相距很近的两具异名磁极间的磁场,除边缘外,可认为是匀强磁场,C错误;D.图丁中相距一定距离的两个平行放置的线圈通同向电流,其中间区域的磁场可认为是匀强磁场,D正确。
八年级物理练习题:电磁感应电磁感应练习题
题目一:
1. 一根导线被连接到一个电池的两个端口上,并放在一块磁铁附近。
当电流通过导线时,磁铁受到吸引。
请说明这是如何发生的?
题目二:
2. 一个长直导线垂直放置在一块保持不变的磁场中。
如果导线中的电流方向与磁场方向相同,导线将受到一个向上的力。
如果电流方向与磁场方向相反,导线将受到一个向下的力。
请解释这个现象。
题目三:
3. 当电磁感应发生时,电流是如何产生的?请解释法拉第电磁感应定律。
题目四:
4. 简述发电机的工作原理。
说明在发电机中如何利用电磁感应产生电流。
题目五:
5. 请解释电磁感应在变压器中的应用。
说明变压器如何将电能从一个线圈传输到另一个线圈。
题目六:
6. 电磁感应可用于许多设备和技术中。
请举例并解释其中一个实际应用。
题目七:
7. 描述电磁感应实验的步骤。
设计并实施一个简单的电磁感应实验。
题目八:
8. 某个发电站的输出电压为220V。
计算电磁感应原理下,需要多少匝才能将
输出电压增加到440V?
题目九:
9. 当一个磁场变化时,经过具有多个匝数的线圈时,电压的大小会受到影响。
请说明匝数如何影响电磁感应中的电压大小。
题目十:
10. 电磁感应也被应用于感应炉。
解释感应炉是如何利用电磁感应加热金属的。
电磁感应习题分类练习1、如图1所示,线圈abcd每边长l=0.20m,线圈质量m1=0.10kg、电阻R=0.10Ω,砝码质量m2=0.14kg.线圈上方的匀强磁场磁感强度B=0.5T,方向垂直线圈平面向里,磁场区域的宽度为h=l=0.20m.砝码从某一位置下降,使ab边进入磁场开始做匀速运动.求线圈做匀速运动的速度.(平衡类)2、如图2所示,AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨,两导轨间距离为l,导轨平面与水平面的夹角为θ.在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场,磁感强度为B.在导轨的A、C端连接一个阻值为R的电阻.一根垂直于导轨放置的金属棒ab,质量为m,从静止开始沿导轨下滑.求ab棒的最大速度.(已知ab和导轨间的动摩擦因数为μ,导轨和金属棒的电阻不计)(加速类)3 、电阻为R的矩形导线框abcd,边长ab=l、ad=h、质量为m,自某一高度自由落下,通过一匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁场区域的宽度为h,如图4.若线框恰好以恒定速度通过磁场,线框内产生的焦耳热是.(不考虑空气阻力)(能量类)4 、如图5,A是一边长为l的正方形线框,电阻为R.现维持线框以恒定的速度v沿x轴运动,并穿过图中所示的匀强磁场B区域.取逆时针方向为电流正方向,线框从图示位置开始运动,则线框中产生的感应电流i随时间t变化的图线是图6中的若改为:以x轴正方向作为力的正方向,则磁场对线框的作用力F随时间t的变化图线为图7中的。
(图象类)电磁感应练习一、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。
电磁感应综合应用11. 如图甲为竖直悬挂的闭合导体环。
乙为带铁心的电磁铁.ab 为架在水平平行导轨上的金属棒.导轨间有竖直向上的匀强磁场.开始时甲处于静止,当ab 沿导轨做切割磁感线运动时,导体环甲远离电磁铁乙向左摆动.则ab 可能的运动是( )A .向右匀速运动B .向右加速运动C .向右减速运动D .向左加速运动2. 如图所示,通电螺线管置于闭合金属环a 的轴线上,当螺线管中电流减少时( )A .环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的减小B .环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的减小C .环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的增大D .环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的增大3. 图所示,—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4BavE π=4. (2009·绥化模拟)如图所示,通有稳恒电流的螺线管竖直放置,铜环R 沿螺线管的轴线加速下落.在下落过程中,环面始终保持水平,铜环先后经过轴线上1、2、3位置时的加速度分别为a 1、a 2、a 3,位置2处于螺线管的中心,位置1、3与位置2等距离,则( )A .a 1<a 2=gB .a 2<a 1<gC .a 1=a 3<a 2D .a 3<a l <a 25. 如图所示,粗细均匀的金属丝制成长方形导线框动abcd(ad>ab),处于匀强磁场中.同种材料同样规格的金属丝MN 可与导线框保持良好的接触并做无摩擦滑动.当MN 在外力作用下从导线框左端向右匀速运动到右端的过程中,导线框消耗的电功率A .始终增大B .先增大后减小C .先减小后增大D .先增大后减小,再增大再减小6. 长为a 、宽为b 的矩形线框有n 匝,每匝线圈电阻为R .如图8所示,对称轴MN 的左侧处在磁感应强度为B 的匀强磁场中,第一次将线框从磁场中以速度v 匀速拉出;第二次让线框以ω=2v/b 的角速度转过90°角.那么A.通过导线横截面的电量q1:q2=1:nB.通过导线横截面的电量q1:q2=1:1C.线框发热功率P l:P2=2n:1 D.线框发热功率P1:P2=2:17.如图所示,在光滑的水平地面上方有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场,图中PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大.一个半径为a、质量为m、电阻为R的金属圆环垂直磁场方向以速度v从图示位置开始运动,当圆环运动到直径刚好与边界PQ重合时,圆环的速度为v/2.则下列说法正确的是()A.此时圆环中的电功率为B2a2v2/RB.此时圆环的加速度为4B2a2v/mRC.此过程中通过圆环截面的电荷量为πBa2/RD.此过程中圆环产生的热量为0.75mv28.如图,金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上,相距为d,在ef右侧存在有界匀强磁场B,磁场方向垂直导轨平面向下,在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L,圆环与导轨在同一平面内,当金属棒ab在水平恒力F作用下,从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后,圆环L有 (填收缩,扩张)趋势,圆环内产生的感应电流 (填变大,变小,不变).9.如图所示,平行导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中(方向向里),间距为L,左端电阻为R,其余电阻不计,导轨右端接一电容为C的电容器。
电磁感应综合应用专题一、电磁感应中的电路问题1、为了提高自行车夜间行驶的安全性,小明同学设计了一种“闪烁”装置。
如图所示,自行车后轮由半径r 1=5.0×10-2m 的金属内圈、半径r 2=0.40m 的金属外圈和绝缘幅条构成。
后轮的内、外圈之间等间隔地接有4根金属条,每根金属条的中间均串联有一电阻值为R 的小灯泡。
在支架上装有磁铁,形成了磁感应强度B =0.10T 、方向垂直纸面向外的“扇形”匀强磁场,其内半径为r 1、外半径为r2、张角θ=π/6 。
后轮以角速度 ω=2πrad/s 相对于转轴转动。
若不计其它电阻,忽略磁场的边缘效应。
二、电磁感应中的力学问题2、如图1所示,匀强磁场的磁感应强度B 为0.5T ,其方向垂直于倾角θ为30°的斜面向上.绝缘斜面上固定有“A”形状的光滑金属导轨MPN (电阻忽略不计),MP 和NP 长度均为2.5m ,MN 连线水平,长为3m ,以MN 的中点O 为原点,OP 为x 轴建立一维坐标系Ox ,一根粗细均匀的金属杆CD ,长度d 为3m ,质量m 为1kg ,电阻R 为0.3Ω,在拉力F 的作用下,从MN 处以恒定速度v =1m/s 在导轨上沿x 轴正向运动(金属杆与导轨接触良好),g 取10m/s 2.(1)求金属杆CD 运动过程中产生的感应电动势E 及运动到x =0.8m 处电势差U CD ;(2)推导金属杆CD 从MN 处运动到P 点过程中拉力F 与位置坐标x 的关系式,并在图2中画出F ﹣x 关系图象;(3)求金属杆CD 从MN 处运动到P 点的全过程产生的焦耳热.三、电磁感应中的能量问题3、如图(a)为一研究电磁感应的实验装置示意图,其中电流传感器(电阻不计)能将各时刻的电流数据实时通过数据采集器传输给计算机,经计算机处理后在屏幕上同步显示出I-t图像。
平行且足够长的光滑金属轨道的电阻忽略不计,导轨平面与水平方向夹角θ=30°。
《电磁感应》练习题高二级_______班姓名______________ _______________号1.B 2. A 3. A4.B 5. BCD6.CD7. D8. C一.选择题1.下面说法正确的是()A.自感电动势总是阻碍电路中原来电流增加B.自感电动势总是阻碍电路中原来电流变化. C.电路中的电流越大,自感电动势越大D.电路中的电流变化量越大,自感电动势越大2. 如图所示,一个矩形线圈与通有相同大小电流的平行直导线在同一平面,而且处在两导线的中央,则( A )A.两电流方向相同时,穿过线圈的磁通量为零B.两电流方向相反时,穿过线圈的磁通量为零C.两电流同向和反向时,穿过线圈的磁通量大小相等D.因两电流产生的磁场不均匀,因此不能判断穿过线圈的磁通量是否为零3. 一矩形线圈在匀强磁场中向右做加速运动如图所示, 设磁场足够大, 下面说法正确的是( A )A. 线圈中无感应电流, 有感应电动势B .线圈中有感应电流, 也有感应电动势C. 线圈中无感应电流, 无感应电动势D. 无法判断4.如图所示,AB为固定的通电直导线,闭合导线框P与AB在同一平面内。
当P远离AB做匀速运动时,它受到AB的作用力为( B )A.零B.引力,且逐步变小C.引力,且大小不变D.斥力,且逐步变小5. 长0.1m的直导线在B=1T的匀强磁场中,以10m/s的速度运动,导线中产生的感应电动势:( )A.一定是1V B.可能是0.5V C.可能为零D.最大值为1V6.如图所示,在一根软铁棒上绕有一个线圈,a、b是线圈的两端,a、b分别与平行导轨M、N相连,有匀强磁场与导轨面垂直,一根导体棒横放在两导轨上,要使a点的电势均比b点的电势高,则导体棒在两根平行的导轨上应该(BCD )A.向左加速滑动B.向左减速滑动C.向右加速滑动D.向右减速滑动7.关于感应电动势,下列说法正确的是()A.穿过闭合电路的磁感强度越大,感应电动势就越大B.穿过闭合电路的磁通量越大,感应电动势就越大C.穿过闭合电路的磁通量的变化量越大,其感应电动势就越大D.穿过闭合电路的磁通量变化的越快,其感应电动势就越大4题5题8.恒定的匀强磁场中有一圆形的闭合导体线圈,线圈平面垂直于磁场方向,要使线圈中能产生感应电流,线圈在磁场中应做 ( ) 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匀加速运动 C .线圈绕任意一条直径转动 D .线圈沿磁场方向平动9.将一磁铁缓慢或迅速地插到闭和线圈中的同一位置,两次发生变化的物理量不同的是( )A 、磁通量的变化量B 、磁通量的变化率C 、感应电流的电流强度D 、消耗的机械功率10.如图所示,一长直导线在纸面内,导线一侧有一矩形线圈,且线圈一边M 与通电导线平行,要使线圈中产生感应电流,下列方法可行的是( ) A 、保持M 边与导线平行线圈向左移动 B 、保持M 边与导线平行线圈向右移动C 、线圈不动,导线中电流减弱D 、线圈不动,导线中电流增强E 、线圈绕M 边转动 F11. 如图所示,将一线圈放在一匀强磁场中,线圈平面平行于磁感线,则线圈中有感应电流产生的是( )A 、当线圈做平行于磁感线的运动B 、当线圈做垂直于磁感线的平行运动C 、当线圈绕M 边转动D 、当线圈绕N 边转动12.如图所示,虚线所围的区域内有一匀强磁场,闭和线圈从静止开始运动,此时如果使磁场对线圈下边的磁场力方向向下,那么线圈应( ) A 、向右平动 B 、向左平动 C 、以M 边为轴转动D 、以上都不对13.竖直放置的金属框架处于水平的匀强磁场中,如图所示,一长直金属棒AB 可沿框自由运动,当AB 由静止开始下滑一段时间后合上S ,则AB 将做( )A 、 匀速运动B 、加速运动C 、减速运动D 、无法判定14.如图所示,边长为h 的矩形线框从初始位置由静止开始下落,进入一水平的匀强磁场,且磁场方向与线框平面垂直。
电磁感应1(楞次定律)一、楞次定律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
二、对“阻碍”二字的正确理解1.阻碍不是“阻止”,而只是延缓了原磁通的变化2.阻碍不一定是“反向”三、应用楞次定律判断感应电流方向的步骤:1.找出原磁通的方向;2.明确原磁通的增减;3.根据楞次定律,判定感应磁通的方向(“阻碍其变化”);4.利用安培定则判定感应电流的方向。
例题:(判断运动趋势的相关习题)2.在水平面上有一固定的U 形金属框架,框架上放置一金属杆ab ,如图所示(纸面即水平面).在垂直纸面方向有一匀强磁场,下列判断正确的是 ( ) 多选A.若磁场方向垂直纸面向外并增大时,杆ab 将向右移动B.若磁场方向垂直纸面向外并减少时,杆ab 将向右移动C.若磁场方向垂直纸面向里并增大时,杆ab 将向右移动D.若磁场方向垂直纸面向里并减少时,杆ab 将向右移动1.注:体验阻碍引起感应电流的磁通量变化练习:3.如右图所示,在长载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A 、B ,导轨与直导线平行且在同一水平面内,在导轨上有两可自由滑动的导体ab 和cd .当载流直导线中的电流逐渐增强时,导体ab 和cd 的运动情况是( )A .一起向左运动B .一起向右运动C .ab 和cd 相向运动,相互靠近D .ab 和cd 相背运动,相互远离4.两圆环A 、B 置于同一水平面上,其中A 为均匀带电绝缘环,B 为导体环。
当A 以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B 中产生如图所示方向的感应电流,则( ) /多选/A. A 可能带正电且转速减小B. A 可能带正电且转速增大C. A 可能带负电且转速减小D. A 可能带负电且转速增大5.如图所示,一根长导线弯曲成“п”,通以直流电I ,正中间用绝缘线悬挂一金属环C ,环与导线处于同一竖直平面内,在电流I 均匀增大的过程中,下列叙述正确的是( )/多选/A .金属环中无感应电流产生B .金属环中有逆时针方向的感应电流C .金属环中有顺时针方向的感应电流D .金属环C 有缩小的趋势补充知识:1.如何判断电势高低(内外求都可);见例题一2.求电势差问题中Uab=a 点电势-b点电势。
一、选择题1.如图,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布。
一铜制圆环用丝线悬挂于O 点,将圆环拉至位置a 后无初速释放,在圆环从a 摆向b 的过程中( )A .感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B .感应电流方向一直是逆时针C .安培力方向始终与速度方向相反D .安培力方向始终沿竖直方向2.如图所示,L 是自感系数很大的线圈,但其自身的电阻几乎为零。
A 和B 是两个完全相同的小灯泡。
下列说法正确的是( )A .闭合开关S 后,A 灯亮,B 灯不亮B .闭合开关S 后,A 灯亮,B 灯慢慢变亮C .开关S 闭合电路稳定后,在突然断开的瞬间,A 、B 灯都闪亮一下D .开关S 闭合电路稳定后,在突然断开的瞬间,A 灯立即熄灭、B 灯闪亮一下再熄灭 3.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 4.如图,线圈L 的自感系数极大,直流电阻忽略不计;D 1、D 2是两个二极管,当电流从“+”流向“-”时能通过,反之不通过;R 0是保护电阻,则( )A .闭合S 之后,B 灯慢慢变亮B .闭合S 之后,A 灯亮且亮度不变C .断开S 瞬时,A 灯闪一下再慢慢熄灭D .断开S 瞬时,B 灯闪一下再慢慢熄灭5.法拉第发明了世界上第一台发电机―法拉第圆盘发电机,原理如图所示。
铜质圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中,圆盘圆心处固定一个带摇柄的转轴,边缘和转轴处各有一个铜电刷与其紧贴,用导线将电刷与电阻R 连接起来形成回路,其他电阻均不计。
电磁感应测试题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(D)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(D)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)(B)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3.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(C)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4.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(B)5.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(AC)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6.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(B)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7.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?(B8.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(ABC)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9.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(B)图乙DAb BCb左右图一10.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)11.2000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(B )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12.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(AD ) 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13.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(C )14.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。
若从图示位置开始,线框中产生的感应电流I 与沿运动方向的位移x 之间的函数图象,下面四个图中正确的是(B )A .B .C .D .15.如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m ,导轨平面与水平面成θ=37º角,下端连接阻值为R 的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为0.2kg ,电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.⑪求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;⑫当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R 消耗的功率为8W ,求该速度的大小;⑬在上问中,若R =2Ω,金属棒中的电流方向由a 到b ,求磁感应强度的大小和方向. (g =10m/s 2,sin37º=0.6,cos37º=0.8)答案:⑪4m/s 2 ⑫10m/s ⑬0.4T ,垂直于导轨平面向上. 16.图中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,并与其保持光滑接触.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/s 2,试求速率v 和滑动变阻器接入电路部分的阻值R 2. 答案:4.5m/s ,6.0Ω17.如图所示,水平面上有两根相距0.5m 的足够长的平行金属导轨MN 和PQ ,它们的电阻可忽略不计,在M 和P 之间接有阻值为R 的定值电阻.导体棒ab 长l =0.5m ,其电阻为r ,与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B =0.4T .现使ab 以v =10m/s 的速度向右做匀速运动.⑪ab 中的感应电动势多大? ⑫ab 中电流的方向如何?⑬若定值电阻R =3.0Ω,导体棒的电阻r =1.0Ω,则电路中的电流多大?答案:⑪2.0V ⑫b →a ⑬0.5A18.如图所示,一半径为r 的圆形导线框内有一匀强磁场,磁场方向垂直于导线框所在平面,导线框的左端通过导线接一对水平放置的平行金属板,两板间的距离为d ,板长为l ,t =0时,磁场的磁感应强度B 从B 0开始均匀增大,同时,在板2的左端且非常靠近板2的位置有一质量为m 、带电量为-q 的液滴以初速度v 0水平向右射入两板间,该液滴可视为质点.⑪要使该液滴能从两板间射出,磁感应强度随时间的变化率K 应满足什么条件? ⑫要使该液滴能从两板间右端的中点射出,磁感应强度B 与时间t 应满足什么关系?at答案:⑪22220222ql r d mv q r mgd K q r mgd πππ+≤≤ ⑫t ql r d mv q r mgd B B ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=2222020ππ19.在图甲中,直角坐标系0xy 的1、3象限内有匀强磁场,第1象限内的磁感应强度大小为2B ,第3象限内的磁感应强度大小为B ,磁感应强度的方向均垂直于纸面向里.现将半径为l ,圆心角为900的扇形导线框OPQ 以角速度ω绕O 点在纸面内沿逆时针匀速转动,导线框回路电阻为R .(1)求导线框中感应电流最大值.(2)在图乙中画出导线框匀速转动一周的时间内感应电流I 随时间t 变化的图象.(规定与图甲中线框的位置相对应的时刻为t =0).解:(1)线框从图甲位置开始(t =0)转过900的过程中,产生的感应电动势为:21221l B E ⋅⋅⋅=ω (4分) 由闭合电路欧姆定律得,回路电流为:R E I 11=(1分) 联立以上各式解得:RBl I ω21= (2分) 同理可求得线框进出第3象限的过程中,回路电流为:RBl I 222ω= (2分) 故感应电流最大值为:RBl I m ω2= (1分) (2)I -t 图象为分)I -I I -I(3)线框转一周产生的热量:)44(22221T R I T R I Q ⋅⋅+⋅⋅= (2分) 又ωπ2=T (1分)解得:Rl B Q 4542πω= (1分) 20.如图所示,两根相距为d 足够长的平行金属导轨位于水平的xOy 平面内,导轨与x 轴平行,一端接有阻值为R 的电阻.在x >0的一侧存在竖直向下的匀强磁场,一电阻为r 的金属直杆与金属导轨垂直放置,且接触良好,并可在导轨上滑动.开始时,金属直杆位于x =0处,现给金属杆一大小为v 0、方向沿x 轴正方向的初速度.在运动过程中有一大小可调节的平行于x 轴的外力F 作用在金属杆上,使金属杆保持大小为a ,方向沿x 轴负方向的恒定加速度运动.金属导轨电阻可忽略不计.求:⑪金属杆减速过程中到达x 0的位置时,金属杆的感应电动势E ; ⑫回路中感应电流方向发生改变时,金属杆在轨道上的位置;⑬若金属杆质量为m ,请推导出外力F 随金属杆在x 轴上的位置(x )变化关系的表达式.答案:⑪E=Bd 0202ax v - ⑫x m =v 02/2a ⑬ r R axv d B ma F +-±=2202221.如图甲,平行导轨MN 、PQ 水平放置,电阻不计.两导轨间距d =10cm ,导体棒ab 、cd 放在导轨上,并与导轨垂直.每根棒在导轨间的部分,电阻均为R=1.0Ω.用长为L =20cm 的绝缘丝线将两棒系住.整个装置处在匀强磁场中.t =0的时刻,磁场方向竖直向下,丝线刚好处于未被拉伸的自然状态.此后,磁感应强度B 随时间t 的变化如图乙所示.不计感应电流磁场的影响.整个过程丝线未被拉断.求:⑪0~2.0s 的时间内,电路中感应电流的大小与方向;⑫t =1.0s 的时刻丝线的拉力大小.答案:⑪1.0×10-3A ,顺时针 ⑫1.0×10-5N22.如图所示,固定在水平桌面上的光滑金属框架cdef 处于竖直向下磁感应强度为B 0的匀强磁场中.金属杆ab 与金属框架接触良好.此时abed 构成一个边长为l 的正方形,金属杆的电阻为r ,其余部分电阻不计.⑪若从t =0时刻起,磁场的磁感应强度均匀增加,每秒钟增量为k,施加一水平拉力保x/s持金属杆静止不动,求金属杆中的感应电流.⑫在情况⑪中金属杆始终保持不动,当t = t 1秒末时,求水平拉力的大小.⑬若从t =0时刻起,磁感应强度逐渐减小,当金属杆在框架上以恒定速度v 向右做匀速运动时,可使回路中不产生感应电流.写出磁感应强度B 与时间t 的函数关系式. 答案:⑪r kl I 2= ⑫()r kl kt B F 310+= ⑬vtl l B B +=0 23.一个“ ”形导轨PONQ ,其质量为M =2.0kg ,放在光滑绝缘的水平面上,处于匀强磁场中,另有一根质量为m =0.60kg 的金属棒CD 跨放在导轨上,CD 与导轨的动摩擦因数是0.20,CD 棒与ON 边平行,左边靠着光滑的固定立柱a 、b ,匀强磁场以ab 为界,左侧的磁场方向竖直向上(图中表示为垂直于纸面向外),右侧磁场方向水平向右,磁感应强度的大小都是0.80T ,如图所示.已知导轨ON 段长为0.50m ,电阻是0.40Ω,金属棒CD 的电阻是0.20Ω,其余电不计.导轨在水平拉力作用下由静止开始以0.20m/s 2的加速度做匀加速直线运动,一直到CD 中的电流达到4.0A 时,导轨改做匀速直线运动.设导轨足够长,取g=10m/s 2.求:⑪导轨运动起来后,C 、D 两点哪点电势较高? ⑫导轨做匀速运动时,水平拉力F 的大小是多少? ⑬导轨做匀加速运动的过程中,水平拉力F 的最小值是多少?⑭CD 上消耗的电功率为P =0.80W 时,水平拉力F 做功的功率是多大?答案:⑪C ⑫2.48N ⑬1.6N ⑭6.72W24.如图所示,在与水平面成θ=30º的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道,其电阻可忽略不计。