学年度高中物理 第四章 电磁感应单元练习4 新人教版选修32Word文件下载.docx

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4.如图所示，质量为m的金属环用线悬挂起来，金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中，从某时刻开始，磁感应强度均匀减小，则在磁感应强度均匀减小的过程中，关于线拉力大小的下列说法中正确的是（　　）

A.小于环重力mg，并保持恒定B.大于环重力mg，并保持恒定

C.始终等于环重力mgD.大于环重力mg，并逐渐减小

5.图（甲）为手机及无线充电板．图（乙）为充电原理示意图．充电板接交流电源，对充电板供电，充电板内的送电线圈可产生交变磁场，从而使手机内的受电线圈产生交变电流，再经整流电路转变成直流电后对手机电池充电．为方便研究，现将问题做如下简化：

设受电线圈的匝数为n，面积为S，若在t1到t2时间内，磁场垂直于受电线圈平面向上穿过线圈，其磁感应强度由B1均匀增加到B2．下列说法正确的是（　　）

A.c点的电势高于d点的电势

B.受电线圈中感应电流方向由d到c

C.c、d之间的电势差为

D.c、d之间的电势差为

6.如图所示，电阻R=1Ω、半径r1=0.2m的单匝圆形导线框P内有一个与P共面的圆形磁场区域Q，P、Q的圆心相同，Q的半径r2=0.1m．t=0时刻，Q内存在着垂直于圆面向里的磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系是B=2-t（T）．若规定逆时针方向为电流的正方向，则线框P中感应电流I随时间t变化的关系图象应该是下图中的（　　）

A.B.

C.D.

7.如图所示，相同的金属杆ab、cd可以在光滑金属导轨PQ和RS上滑动，空间有垂直纸面向里的匀强磁场．当ab、cd分别以速度v1和v2滑动时，发现回路感应电流为逆时针方向，则v1和v2的方向、大小可能是（　　）

A.v1向右，v2向左且v1＞v2B.v1和v2都向左且v1＞v2

C.v1和v2都向右且v1=v2D.v1和v2都向左且v1=v2

8.如图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L和2L的两只闭合线框a和b，以相同的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，不考虑线框的动能，若外力对线框做的功分别为Wa、Wb，则Wa：

Wb为（　　）

A.1：

1B.1：

2C.1：

4D.1：

8

二、多选题（本大题共6小题，共24.0分）

9.如图，电灯的灯丝电阻为2Ω，电池电动势为2V，内阻不计，线圈匝数足够多，其直流电阻为3Ω．先合上电键K，过一段时间突然断开K，则下列说法中错误的是（　　）

A.电灯立即熄灭

B.电灯立即先暗再熄灭

C.电灯会突然比原来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相同

D.电灯会突然比原来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相反

10.下列说法中正确的是（　　）

A.电动机应用了“自感”对交流电的阻碍作用

B.电磁灶应用了“涡流”的加热原理

C.日光灯启动时利用了“自感”所产生的高压

D.电磁流量计应用了“涡流”所产生的电磁阻尼作用

11.如图所示，有界匀强磁场与斜面垂直，质量为m的正方形线框静止在倾角为30°

的绝缘斜面上（位于磁场外），现使线框获得速度v向下运动，恰好穿出磁场，线框的边长小于磁场的宽度，线框与斜面间的动摩擦因数μ=，则下列说法正确的是（　　）

A.线框完全进入磁场后做匀速运动

B.线框进入磁场的过程中电流做的功大于穿出磁场的过程中电流做的功

C.线框进入和穿出磁场时，速度平方的变化量与运动距离成正比

D.线框进入和穿出磁场时，速度变化量与运动时间成正比

12.如图所示，在一磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根相距为L=0.1m的平行金属导轨MN和PQ，导轨电阻忽略不计，在两根导轨的端点N，Q之间连接一阻值R=0.3Ω的电阻，与导轨垂直放置着金属棒ab，其电阻r=0.2Ω，当金属棒在水平拉力作用于以v=4.0m/s向左做匀速运动时（　　）

A.N、Q间电压为0.2VB.a端电势比b端电势高

C.回路中感应电流大小为1AD.ab棒所受安培力大小为0.02N

13.如图，线圈串有两发光二极管D1、D2（具有正向导电发光特性）．若手握“物体”向线圈运动时，D1发光．则（　　）

A.该物体可能是一种铜质材料

B.手握“物体”向线圈运动时，会感觉到一股斥力

C.手握“物体”向线圈运动时，D2也会发光

D.手握“物体”远离线圈运动时，D2会发光

14.下列图中线圈中不能产生感应电流的是（　　）

三、计算题（本大题共2小题，共20.0分）

15.如图（a）所示，平行长直金属导轨水平放置，间距L=0.4m，导轨右端接有阻值R=1Ω的电阻，导体棒垂直放置在导轨上，且接触良好，导体棒及导轨的电阻均不计，导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场，bd连线与导轨垂直，长度也为L，从0时刻开始，磁感应强度B的大小随时间t变化，规律如图（b）所示；

同一时刻，棒从导轨左端开始向右匀速运动，1s后刚好进入磁场，若使棒在导轨上始终以速度v=1m/s做直线运动，求：

（1）棒进入磁场前，回路中的电动势E；

（2）棒在运动过程中受到的最大安培力F．

16.如图所示，线圈内有理想边界的磁场，当磁场以B=（2-2t）T的规律变化时，有一带质量为10-5kg的带电的粒子静置于平行板（两板水平放置）电容器中间，设线圈的面积为0.1m2．则：

（1）求线圈产生的感应电动势的大小和方向（顺时针或逆时针）；

（2）求带电粒子的电量．（重力加速度为g=10m/s2，电容器两板间的距离为0.02m）

答案和解析

【答案】

1.B2.C3.B4.D5.C6.C7.B

8.C9.ACD10.BC11.AB12.BD13.BD14.AC

15.解：

（1）棒进入磁场前，电动势的大小为：

E==S•…①

由几何关系得：

S=L2…②

由题图知=0.5 

T/S…③

联立①②③解得：

E=0.04 

V…④

（2）棒在bd位置时E最大，为：

Em=BLv…⑤

此时的电流为：

Im=…⑥

受到的安培力大小为：

F安=BImL…⑦

代入得：

F安==0.04 

N，方向向左

答：

（1）棒进入磁场前，回路中的电动势E为0.04V；

（2）棒在运动过程中受到的最大安培力F为0.04N． 

16.解：

（1）根据题意B=（2-2t）T，磁感应强度的变化率

根据法拉第电磁感应定律，=2×

0.1V=0.2V

根据楞次定律，线圈内产生的感应电动势方向为顺时针方向

（2）线圈相当于电源，电容器下极板接高电势，下极板带正电

粒子静止，则电场力等于重力

代入数据：

解得

（1）线圈产生的感应电动势的大小0.2V，方向顺时针；

（2）带电粒子的电量为 

【解析】

1.解：

当条形磁铁以速度v向螺旋管靠近，穿过螺旋管的磁通量增大，则螺旋管中会产生感应电流，与磁铁的速度、磁铁的磁性强弱无关．故B正确，ACD错误．

故选：

B．

产生感应电流的条件：

闭合回路的磁通量发生变化或闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中有感应电流．根据条件进行分析．

解决本题关键要准确把握产生感应电流的一般条件：

闭合回路的磁通量发生变化，电路必须闭合．

2.解：

A、奥斯特发现了电流的磁效应，故A正确；

B、密立根通过实验方法，测出了元电荷e的数值，故B正确；

C、库仑发现了点电荷的相互作用规律，法拉第发现了电磁感应现象，故C错误；

D、安培发现了磁场对电流的作用规律，提出了分子电流假说，故D正确；

本题选错误的，故选：

C

本题考查电磁学中的相关物理学史，应掌握在电磁学发展中作出突出贡献的科学家的名字及主要贡献．

本题考查有关电磁规律的物理学史，对于物理学上重要的实验和发现，可根据实验的原理、内容、结论等等一起记忆，对于科学家的贡献不能混淆．

3.解：

A：

线圈中产生感应电流的条件是：

线圈中的磁通量发生变化．线圈整体在磁场中运动时，磁通量没有变化，故没有感应电流，故A错误；

B：

根据右手定则，dc刚进入磁场时线圈内感应电流的方向从d到c，dc边刚穿出磁场时感应电流的方向从c到d，即两者方向相反．故B正确；

C：

没有感应电流的时候，磁场对线圈没有阻碍作用，此时的加速度等于重力加速度．故C错误；

D：

根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律，I==，从公式中和题目的情景中可知，只有当两种情况下速度相等时，它们的感应电流才相等．故D错误；

线圈中的磁通量发生变化；

感应电流的方向可以使用右手定则来判断；

感应电流的大小：

I==，从而即可求解．

该题考查闭合线圈在穿过磁场时可能发生的情景．要根据法拉第电磁感应定律以及其他的知识对各种情景逐一进行判定．

4.解：

磁感应强度均匀减小，穿过回路的磁通量均匀减小，根据法拉第电磁感应定律得知，回路中产生恒定的电动势，感应电流也恒定不变．由楞次定律可知，感应电流方向：

顺时针，再由左手定则可得，安培力的合力方向竖直向下．则ab棒所受的安培力F=BIL，可知安培力F均匀减小，且方向向下，金属环ab始终保持静止，则拉力大于重力，由于磁感应强度均匀减小．所以拉力的大小也逐渐减小，则可知，拉力开始时大于重力mg，并且逐渐减小；

故D正确，ABC错误．

D．

磁感应强度均匀减小，穿过回路的磁通量均匀减小，回路中产生恒定的电流，由左手定则可确定安培力的方向，再根据安培力F=BIL，分析安培力的变化，由平衡条件即可求解．

本题关键根据法拉第电磁感应定律和楞次定律分析感应电动势及感应电流的变化情况，根据安培力的性质分析安培力的变化情况，再结合受力分析规律即可求解．

5.解：

AB、根据楞次定律可知，受电线圈内部产生的感应电流方向俯视为顺时针，受电线圈中感应电流方向由c到d，所以c点的电势低于d点的电势，故A、B错误；

CD、根据法拉第电磁感应定律可得c、d之间的电势差为Ucd=E==，故C正确、D错误；

C．

根据楞次定律判断感应电流方向，从而确定感应电动势的高低；

根据法拉第电磁感应定律求解感应电动势的大小．

本题主要是考查了法拉第电磁感应定律和楞次定律；

根据楞次定律判断感应电流的方向的一般步骤是：

确定原磁场的方向→原磁场的变化→引起感应电流的磁场的变化→楞次定律→感应电流的方向．

6.解：

Q内存在着垂直于圆面向里的磁场，磁感