1、CD3.在图中,EF、GH为平行的金属导轨,其电阻不计,R为电阻,C为电容器,AB为可在EF和GH上滑动的导体横杆有匀强磁场垂直于导轨平面若用I1和I2分别表示图中该处导线中的电流,则当横杆AB()A 匀速滑动时,I10,I20B 匀速滑动时,I10,I20C 加速滑动时,I10,I20D 加速滑动时,I10,I204.如图所示,半径为r的n匝线圈套在边长为L的正方形abcd之外,匀强磁场局限在正方形区域内且垂直穿过正方形面积,当磁感应强度以的变化率均匀变化时,线圈中产生的感应电动势的大小为()A r2BL2Cnr2DnL25.某研究性学习小组在探究电磁感应现象和楞次定律时,设计并进行了如下实
2、验:如图,矩形金属线圈放置在水平薄玻璃板上,有两块相同的蹄形磁铁,相对固定,四个磁极之间的距离相等当两块磁铁匀速向右通过线圈位置时,线圈静止不动,那么线圈所受摩擦力的方向是()A 先向左,后向右B 先向左,后向右,再向左C 一直向右D 一直向左6.如图所示,内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在水平桌面上,环内有一带负电的小球,整个装置处于竖直向下的磁场中,当磁场突然增强时,小球将()A 沿顺时针方向运动B 沿逆时针方向运动C 在原位置附近往复运动D 仍然保持静止状态7.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甲所示,当磁场的磁感应强度B随时间t如图
3、乙变化时,图中正确表示线圈中感应电动势E变化的是()8.如图所示的电路可用来测定自感系数较大的线圈的直流电阻,线圈两端并联一个电压表,用来测量自感线圈两端的直流电压,在实验完毕后,将电路拆去时应()A 先断开开关S1B 先断开开关S2C 先拆去电流表D 先拆去电阻R9.如图所示,将几十匝的大线圈固定在门上,线圈的两端与电流表相连当开门或关门时线圈中有电流产生,这是()A 电流的热效应B 电流的磁效应C 静电感应现象D 电磁感应现象10.材料、粗细相同,长度不同的电阻丝做成ab、cd、ef三种形状的导线,分别放在电阻可忽略的光滑金属导轨上,并与导轨垂直,如图所示,匀强磁场方向垂直导轨平面向内外力
4、使导线水平向右做匀速运动,且每次运动的速率相同,已知三根导线在导轨间的长度关系是LabLcdLef,则()ALef最大,所以ef产生的感应电动势最大BLef最大,所以ef中的感应电流最小C 因三根导线切割磁感线的有效长度相同,故它们产生的感应电流相同D 忽略导体内能变化,三根导线每秒产生的热量相同二、多选题(共5小题,每小题6.0分,共30分) 11.(多选)如图所示,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
5、方向始终与速度方向相反D 安培力方向始终沿水平方向12.(多选)下列关于楞次定律的说法中正确的是()A 感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量B 感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化C 感应电流的磁场方向总与引起感应电流的磁场方向相反D 感应电流的磁场方向也可能与引起感应电流的磁场方向一致13.(多选)如图所示的电路中,灯泡A、B电阻相同,自感线圈L的直流电阻不能忽略先接通开关S,使电路达到稳定后,再断开开关下面关于流过A、B两灯泡的电流随时间变化的图象中正确的是()14.(多选)某空间出现了如图所示的一组闭合的电场线,这可能是()A 沿AB方向磁场在迅速减弱B 沿AB方向磁场
6、在迅速增强C 沿BA方向磁场在迅速增强D 沿BA方向磁场在迅速减弱15.(多选)如图所示,正方形线框的边长为L,电容器的电容为C.正方形线框的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中,当磁感应强度以k为变化率均匀减小时,则()A 线框产生的感应电动势大小为kL2B 电压表没有读数Ca点的电势高于b点的电势D 电容器所带的电荷量为零三、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分) 16.我国“神舟七号”载人飞船发射成功,在离地面大约200 km的太空运行假设载人舱中有一边长为50 cm的正方形导线框,在宇航员操作下由水平方向转至竖直方向,此时地磁场磁感应强度B4105T,方向如图所示(1)该过程中磁通
7、量的改变量的大小是多少?(2)该过程线框中有无感应电流?设线框电阻为R0.1 ,若有电流则通过线框横截面的电荷量是多少?(sin 370.6,cos 370.8)17.如图所示,矩形导线框abcd处在磁感应强度B0.2 T的有理想边界的匀强磁场中,线框ab边长0.1 m,bc边长为0.2 m,求:(1)线框在图示位置时穿过线框的磁通量;(2)线框向右水平移动0.1 m时,穿过线框的磁通量;(3)若线框的形状可以改变,则线框变成什么形状时,穿过线框的磁通量最大?18.如图甲所示,横截面积为0.2 m2的100匝圆形线圈A处在变化的磁场中磁场方向垂直纸面,其磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示
8、,设向外为B的正方向R14 ,R26 ,C30 F,线圈的内阻不计,求电容器上极板所带电荷量并说明正负答案解析1.【答案】D【解析】保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中左右运动,或前后运动,虽然线框切割磁感线,但磁通量一直为零,故磁通量不变,无感应电流,A错误;保持线框平面始终与磁感线平行,磁通量一直为零,即使闭合导线框处于变化的磁场中,磁通量仍然不变,无感应电流,B错误;线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线ad或bc转,磁通量一直为零,故磁通量不变,无感应电流,C错误;线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线OO转动,磁通量周期性地改变,故一定有感应电流,故D正确2.【答案】A【解
9、析】线框在磁场外做自由落体运动,ab边进入磁场的过程中,运动性质有三种可能:一是匀速运动,二是加速度减小的减速运动;三是加速度减小的加速运动线框全部进入后,做匀加速直线运动,综上所述,A是不可能的,B、C、D可能3.【答案】D【解析】横杆水平运动时产生感应电动势,对整个电路,可把AB看做电源,等效电路如图所示当横杆匀速滑动时,电动势E不变,故I10,I20.当横杆加速运动时,电动势E不断变大,电容器不断充电,故I10,I20.4.【答案】D【解析】根据法拉第电磁感应定律,线圈中产生的感应电动势的大小为EnnL2.5.【答案】D【解析】根据楞次定律的推广意义,线圈中产生的感应电流的磁场会阻碍原来
10、磁通量变化,线圈相对磁铁“来拒去留”,即当磁铁靠近时它们互相排斥,线圈受到向右的斥力,当磁铁远离时,线圈受到向右的引力,线圈静止不动,故线圈受玻璃板对它的静摩擦力方向始终向左6.【答案】A【解析】当磁场增强时,由楞次定律知感应电流沿逆时针方向,即感生电场沿逆时针方向,带负电的小球在电场力作用下沿顺时针方向运动7.【答案】A【解析】在第1 s内,由楞次定律可判定电流方向为正,其产生的感应电动势E1S,在第2 s和第3 s内,磁场B不变化,线圈中无感应电流,在第4 s和第5 s内,B减小,由楞次定律可判定,其电流方向为负,产生的感应电动势E2S,由于B1B2,t22t1,故E12E2,由此可知,A
11、选项正确8.【答案】B【解析】当S1、S2闭合稳定时,线圈中的电流由ab,电压表右端为“”极,左端为“”极,指针正向偏转,先断开S1或先拆去电流表或先拆去电阻R的瞬间,线圈中产生的自感电动势相当于电源,其a端相当于电源的负极,b端相当于电源的正极,此时电压表上加了一个反向电压,使指针反偏,若反偏电压过大,会烧坏电压表,故应先断开S2,故选B项9.【答案】D【解析】当开门或关门时,地磁场穿过线圈的磁通量发生变化,产生感应电流,故为电磁感应现象,选D.10.【答案】B【解析】三根导体的切割磁感线等效长度相同,ef的电阻最大,所以电流做小,B对11.【答案】AD【解析】圆环从位置a运动到磁场分界线前
12、,磁通量向里增大,感应电流方向为逆时针;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,感应电流方向为逆时针,所以A正确,B错误;由于圆环所在处的磁场,上下对称,所受安培力方向竖直方向平衡,因此总的安培力沿水平方向,故C错,D正确12.【答案】BD【解析】根据楞次定律,感应电流具有这样的方向,就是感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化,由此可知,感应电流的磁场阻碍的是引起它的磁通量的变化,而不是引起它的磁通量,反过来说,如果磁通量不发生变化,就没有感应电流的产生,B正确,A错误;当磁通量增加时,感应电流的磁场方向与引起感应电流的
13、磁场方向相反,当磁通量减少时,方向一致,D正确,C错误13.【答案】BD【解析】在接通开关的瞬间,由于自感线圈的阻碍作用,使得灯泡A中的电流逐渐增强,并达到正常时的稳定值,选项B正确正常工作以后,由于线圈有直流电阻,因此A灯所在支路电阻大,而电流弱,B灯电流强在断电的瞬间,两灯泡自成回路,线圈发挥自感作用,给B灯反向供电,电流强度一下子突变为A灯泡原来的数值,并逐渐衰减为零,选项D正确14.【答案】AC【解析】根据电磁感应定律,闭合回路中的磁通量变化时,闭合回路中产生感应电流,该电流方向可用楞次定律判断根据麦克斯韦电磁场理论,闭合回路中产生感应电流,是因为闭合回路中受到了电场力的作用,而变化的磁场产生电场,与是否存在闭合回路没有关系,故空间磁场变化产生的电流方向仍然可用楞次定律判断,四指环绕方向即为感应电流的方向,由此可知A、C正确15.【答案】BC【解析】由于线框的一半放在磁场中,因此线框产生的感应电动势大小为,A错误;由于线框所产生的感应电动势是恒定的,且线框连接了一个电容器,相当于电路断路,外电压等于电动势,内电压为零,而接电压表的这部分相当于回路的内部,因此,电压表两端无电压,电压表没有读数,B正确;根据楞次定律可
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