电磁感应高效整合Word文档格式.docx
《电磁感应高效整合Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电磁感应高效整合Word文档格式.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
A．Φ1>
Φ2 B．Φ1<
Φ2
C．Φ1＝Φ2D．无法确定
大环和小环在磁场中的有效面积等于在磁场区域范围内的一部分，两环的有效面积相同，故Φ1＝Φ2.
C
4．根据楞次定律知：
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方向相反
C．阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化
D．与引起感应电流的磁场方向相同
本题考查了对楞次定律的理解及应用，感应电流的磁场阻碍的是引起感应电流的原磁通量的变化，故C对A、B、D错．
5．闭合线圈abcd运动到如下图所示的位置时，bc边所受到的磁场力的方向向下，那么线圈的运动情况是（ ）
A．向左平动进入磁场B．向右平动进入磁场
C．向上平动D．向下平动
当bc受力向下时，说明感应电流方向由b指向c，当向左进入磁场时，磁通量增加，感应电流的磁场方向应该与原磁场方向相反，垂直纸面向里，用右手螺旋定则可以判断感应电流方向为顺时针方向．
A
6.（2011·
杭州统测训练）两根通电直导线M、N都垂直纸面固定放置，通过它们的电流方向如图所示，线圈L的平面跟纸面平行，现将线圈从位置A沿M、N连线中垂线迅速平移到位置B，则在平移过程中，线圈中的感应电流（ ）
A．沿顺时针方向，且越来越小B．沿逆时针方向，且越来越大
C．始终为零D．先顺时针，后逆时针
7．如下图所示的电路中A1和A2是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其阻值与R相同．在开关S接通和断开时，灯泡A1和A2亮暗的顺序是（ ）
A．接通时A1先达到最亮，断开时A1后灭
B．接通时A2先达到最亮，断开时A1后灭
C．接通时A1先达到最亮，断开时A2先灭
D．接通时A2先达到最亮，断开时A2先灭
当开关S接通时，A1和A2同时亮，但由于自感现象的存在，流过线圈的电流由零变大时，线圈上产生自感电动势阻碍电流的增大，使通过线圈的电流从零开始慢慢增加，所以开始时电流几乎全部从A1通过，而该电流又将同时分路通过A2和R，所以A1先达最亮，经过一段时间电路稳定后，A1和A2达到一样亮；
当开关S断开时，电源电流立即为零，因此A2立即熄灭，而对A1，由于通过线圈的电流突然减小，线圈中产生自感电动势阻碍电流的减小，使线圈L和A1组成的闭合电路中有感应电流，所以A1后灭．
AC
8．如下图所示，由均匀导线制成的，半径为R的圆环，以v的速度匀速进入一磁感应强度大小为B的匀强磁场．当圆环运动到图示位置（∠aOb＝90°
）时，a、b两点的电势差为（ ）
A.
BRvB.
BRv
C.
BRvD.
整个圆环电阻是R，其外电阻是圆环的3/4，即磁场外的部分，而磁场内切割磁感线有效长度是
R，其相当于电源，E＝B·
R·
v，根据欧姆定律可得U＝
E＝
BRv，D正确．
D
9．如右图所示，在x≤0的区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xy平面（纸面）向里．具有一定电阻的矩形线框abcd位于xy平面内，线框的ab边与y轴重合．令线框从t＝0的时刻起由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流I（取逆时针方向的电流为正）随时间t的变化图线I－t图可能是下图中的哪一个（ ）
cd棒切割磁感线E＝Blv，I＝
＝
与t成正比，由楞次定律（或右手定则）可知感应电流为顺时针方向，故D正确．
10．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，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，金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm，则（ ）
A．如果B增大，vm将变大B．如果α变大，vm将变大
C．如果R变大，vm将变大D．如果m变小，vm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＝
，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FA作用，FA＝BIl＝
，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mgsinα－
＝ma，当a→0时，v→vm，解得vm＝
，故选项B、C正确．
二、非选择题
11．如图所示，在两条平行光滑的导轨上有一金属杆ab，外加磁场跟轨道平面垂直，导轨上连有两定值电阻（R1＝5Ω，R2＝6Ω）和滑动变阻器R0，电路中的电压表量程为0～10V，电流表的量程为0～3A，把R0调至30Ω，用F＝40N的力使ab杆垂直导轨向右平移，当杆达到稳定状态时，两块电表中有一块表正好满偏，而另一块表还没有达到满偏，求此时ab杆的速度（其他电阻不计）．
假如电压表满偏，则通过电流表的电流是
I2＋I0＝
A＋
A＝2A，小于电流表3A的量程，符合题意．
ab切割磁感线产生的电动势E＝BLv①
ab相当于电源有：
E＝U＋（I2＋I0）R1②
ab达到稳定速度时，F＝F安＝（I2＋I0）LB③
①②③联立得v＝1m/s.
1m/s
12.在光滑绝缘水平面上，电阻为0.1Ω、质量为0.05kg的长方形金属框abcd，以10m/s的初速度向磁感应强度B＝0.5T、方向垂直水平面向下、范围足够大的匀强磁场滑去．当金属框进入磁场到达如上图所示位置时，已产生1.6J的热量．
（1）在图中ab边上标出感应电流和安培力方向，并求出在图示位置时金属框的动能．
（2）求图示位置时金属框中感应电流的功率．（已知ab边长L＝0.1m）
（1）ab边上感应电流的方向b→a，安培力方向向左，金属框从进入磁场到图示位置能量守恒得：
mv02＝
mv2＋Q，Ek＝
mv2＝
mv02－Q＝
×
0.05×
102J－1.6J＝0.9J.
（2）金属框在图示位置的速度为v＝
m/s＝6m/s.E＝Blv，
I＝
A＝3A．感应电流的功率P＝I2R＝32×
0.1W＝0.9W.
（1）电流的方向b→a. 安培力的方向向左 0.9J
（2）0.9W
知能综合检测（B卷）
1.如右图所示，当磁场的磁感应强度B增强时，内、外金属环上的感应电流的方向应为（ ）
A．内环顺时针，外环逆时针B．内环逆时针，外环顺时针
C．内、外环均为顺时针D．内、外环均为逆时针
磁场增强，则穿过回路的磁通量增大，故感应电流的磁场向外，由安培定则知电流对整个电路而言应沿逆时针方向；
若分开讨论，则外环逆时针，内环顺时针．
A
2.如右图所示，“U”形金属框架固定在水平面上，金属杆ab与框架间无摩擦，整个装置处于竖直方向的磁场中．若因磁场的变化，使杆ab向右运动，则磁感应强度（ ）
A．方向向下并减小 B．方向向下并增大
C．方向向上并增大D．方向向上并减小
因磁场变化，发生电磁感应现象，杆ab中有感应电流产生，而使杆ab受到磁场力的作用，并发生向右运动．而ab向右运动，使得闭合回路中磁通量有增加的趋势，说明原磁场的磁通量必定减弱，即磁感应强度正在减小，与方向向上、向下无关．
AD
3．如下图所示，ab是一个可绕垂直于纸面的O轴转动的闭合矩形导线圈（ab线圈平面垂直于纸面），当滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动时，线圈ab将（从纸外向内看）（ ）
A．保持静止不动
B．逆时针转动
C．顺时针转动
D．发生转动，但因电源极性不明，无法确定转动方向
首先根据安培定则确定电路中通电螺线管产生的磁场，再结合楞次定律中“总是阻碍物体间的相对运动”“总是阻碍原有磁场的变化”对问题进行判断．左、右两个通电螺线管在中间的相对端，为异名磁极，且与电源的极性无关，当滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动的过程中，由全电路欧姆定律可知，电流减小，磁场减弱，通过ab闭合线圈的磁通量减小，为阻碍其减小，线圈只能是增大其正对磁场方向的有效面积．故正确答案为C.
4.如右图所示，平行导轨间距离为L，导轨间接有电阻R，其余电阻不计，匀强磁场与轨道平面垂直，磁场的磁感应强度为B.金属杆ab长为2L，金属杆与导轨密切接触．在杆以a端为轴紧靠导轨由图示竖直位置转过90°
的过程中，通过电阻R的感应电荷量为（ ）
A．0 B.
C.
D.
金属杆由图示位置转过90°
的过程中，ΔΦ＝
，
所以，q＝
.
B
5．如下图所示，A为用细绳悬吊着的圆形铜环，B为可绕其中心支点为轴转动的条形磁铁．B在A的正下方，其极性不清楚．当磁铁绕轴O以角速度ω在水平面内匀速旋转时，则铜环将会以角速度ω′转动，下列判断正确的是（ ）
A．ω′＝ω，两者转向相同
B．ω′＞ω，两者转向相反
C．ω′＜ω，两者转向相同
D．ω′＜ω，两者转向相反
磁铁转动时，在图示情况下，设铜环不动，则铜环的左、右两侧分别与磁铁左、右两端做相对远离的运动．根据楞次定律的广义描述，铜环中的感应电流的效果将要阻碍这种相对运动，因此两者转向应相同；
又因只能阻碍不是阻止，相对远离的现象仍然存在，故ω′＜ω，两者转向相同，故选C.
6．如右图所示，线框放置在光滑的水平面上，在其中放一个矩形线圈abcd，线圈的三个边平行于线框的三条边，且相对应的两边间距相等．当线框A端接远处电源的正极，B端接电源的负极的瞬间，线圈中感应电流的方向和线圈的运动情况是（ ）
A．沿abcd，向右运动B．沿abcd，向左运动
C．沿dcba，向左运动D．沿dcba，向右运动
A端接电源的正极，B端接电源的负极的瞬间，在线圈abcd中形成向里的磁场，由楞次定律可以判断感应电流的方向沿a→b→c→d→a方向，再根据“同向电流相吸引，异向电流相排斥”的结论可知线框给线圈abcd的作用力向左，故应向左运动，B正确．
7.半径为R的圆形线圈，两端A、B接有一个平行板电容器，线圈垂直放在随时间均匀变化的匀强磁场中，如右图所示，则要使电容器所带电荷量Q增大，可以采取的措施是（ ）
A．增大电容器两极板间的距离
B．增大磁感应强度的变化率
C．减小线圈的半径
D．改变线圈所在平面与磁场方向间的夹角
由Q＝CU，C＝
知，增大极板距离d，电容C减小，因此Q也减小，故A错误；
由U＝E＝n
＝n
S，分析可得增大磁感应强度变化率或增大线圈在垂直磁场方向的投影面积可增大A、B间电压，从而使Q增大，所以B正确，C、D错误．
8.（2010·
江苏单科）如右图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值．在t＝0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t＝t1时刻断开S.下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图象中，正确的是（ ）
S闭合时，由于自感L有感抗，经过一段时间电流稳定时L电阻不计．可见电路的外阻是从大变小的过程．由U外＝
E可知U外也是从大变小的过程，所以A、C错．t1时刻断开S，由于自感在L、R、D构成的回路中电流从B向A中间流过D，所以t1时刻UAB反向，B正确．
9．如图甲，在虚线所示的区域有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场变化规律如图乙所示，面积为S的单匝金属线框处在磁场中，线框与电阻R相连．若金属框的电阻为
，则下列说法正确的是（ ）
A．流过电阻R的感应电流由a到bB．线框cd边受到的安培力方向向下
C．感应电动势大小为
D．ab间电压大小为
ABD
10.两根相距为L的足够长的金属直角导轨如右图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面．质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R.整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中．当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v1沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以速度v2向下匀速运动．重力加速度为g.以下说法正确的是（ ）
A．ab杆所受拉力F的大小为μmg＋
B．cd杆所受摩擦力为零
C．回路中的电流强度为
D．μ与v1大小的关系为μ＝
由法拉第电磁感应定律可得，ab杆在切割磁感线时产生的感应电动势为BLv1，cd杆运动方向与磁场平行，无感应电动势，所以闭合回路中的感应电流I＝
，对ab杆，由平衡可知，F＝Ff＋BIL，所以F＝μmg＋
；
同理对cd杆，由平衡可知，Ff′＝mg，又Ff′＝μBIL，所以μ＝
，因此A、D正确．
11．如图所示，质量m1＝0.1kg，电阻R1＝0.3Ω，长度l＝0.4m的导体棒ab横放在U型金属框架上．框架质量m2＝0.2kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，相距0.4m的MM′、NN′相互平行，电阻不计且足够长．电阻R2＝0.1Ω的MN垂直于MM′.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.5T．垂直于ab施加F＝2N的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与MM′、NN′保持良好接触，当ab运动到某处时，框架开始运动．设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2.求框架开始运动时ab速度v的大小；
ab对框架的压力
F1＝m1g
框架受水平面的支持力
FN＝m2g＋F1
依题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则框架受到的最大静摩擦力为
F2＝μFN
ab中的感应电动势
E＝Blv
MN中电流
MN受到的安培力
F安＝IlB
框架开始运动时
F安＝F2
由上面各式代入数据解得
v＝6m/s.
6m/s
12.如右图所示，在竖直平面内有一个“日”字形线框，线框总质量为m，每条短边长度均为l.线框横边的电阻均为r，竖直边的电阻不计．在线框的下部有一个垂直“日”字平面方向向里的磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的高度也为l.让线框自空中一定高处自由落下，当线框下边刚进入磁场时立即做匀速运动．重力加速度为g.求：
（1）“日”字形线框做匀速运动的速度v的大小．
（2）“日”字形线框从开始下落起，至线框上边离开磁场的过程中所经历的时间t.
（1）进入磁场时的速度为v，据题意有：
IBl＝mg，
解得：
v＝
（2）线框下边进入磁场区域前做自由下落运动，设下落的时间为t1，从线框下边进入磁场到上边离开磁场下边界做匀速运动，设此过程的下落时间为t2，据题意有：
v＝gt1 t1＝
t2＝
t2＝
由两式解得全过程所用时间：
t＝t1＋t2＝
＋
（1）
（2）
升级会员 