Question

高二电磁感应物理题

Answer 1

《电磁感应》练习题
高二级_______班 姓名______________ _______________号

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．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. 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（ ）

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1V

6．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（ ）
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
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 F、线圈在与导线平行的平面内上下平动

11. 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。H>h，已知线框刚进入磁场时恰好是匀速下落，则当线框出磁场时将做（ ）
A、向下匀速运动 B、向下减速运动
C、向下加速运动 D、向上运动
15．在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒AB，以初速度v水平抛出。空气阻力不计，如图5所示，运动过程中棒保持水平，那么下列说法中正确的是（ ）
A.AB棒两端的电势UA＞UB B.AB棒中的感应电动势越来越大
C.AB棒中的感应电动势越来越小 D.AB棒中的感应电动势保持不变
16. 如图所示，闭合矩形铜框的两条边与一闭合铜环相切，环可沿矩形框的长边滑动，整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直它们所在的平面向里，当环向右运动时，下列说法中正确的是 ( )
A.因铜环内磁通量不变，铜环中无电流
B.矩形铜框中有顺时针方向的电流
C.矩形铜框中有逆时针方向的电流 D.铜环中一定有电流
二.填空题：
17．如图所示，在条形磁铁正上方磁铁所在平面内有一矩形线圈，当它从N极端向右移动时，线圈内将 感应电流；若线圈转过900使线圈平面垂直垂直纸面，则此过程中线圈中 感应电流；然后线圈再从N极端向右移动则线圈中 感
应电流。（填“有”或“无” ）
18．如图所示，当一条形磁铁插入线圈的瞬间，
线圈中¬¬__________（填“有”或“无” ）感应电流产生,若第一次缓慢插入,流过R的电流大小为I1,第二次迅速插入, 流过R的电流大小为I2,则两次电流大小的比较为___________。

19．如图，条形磁铁在光滑水平面上以一定的初速度向左运动时，磁铁将受到线圈给它的____________（填吸引或排斥），磁铁的机械能_________（填变大、变小或不变），流过电阻R的电流方向____________（填向左或向右）。
20．如图所示，水平放置的长直导体框架宽L=0.5m，R=0.4欧姆，B=0.5T的匀强磁场垂直框架平面，导体AB可无磨擦沿框架滑动，当VAB=8.0m/s向右运动时，导体AB上的感应电动势E = V，回路中的感应电流为I= A，AB中的电流方向为 ，保证导体
AB匀速运动的外力大小为 N，
方向为 。

21．如图所示，垂直U型导轨的匀强磁场
B = 0.5T，导轨中串接的电阻R = 4欧姆，
垂直磁感线的导体AB长L = 0.4米，
其电阻为1欧姆，导体AB沿水平方向运动的速度为5m/s，则当电键打开时AB间的电势差为 V；当电键闭合时AB间的电势差为 V，此时通过AB的电流方向为 。

22．如图所示，当电键K接通后，通过线圈L的电流方向是____________________，通过灯泡的电流方向是________________，当电键K断开瞬间，通过线圈L的电流方向是________________，通过灯泡的电流方向是_________________．

23．如图所示，矩形线框在竖直平面内从静止开始下落，若线框在进入磁场过程中速度增大，则在该过程中线框下落的加速度__________.(填“增大”、“减小”或“不变”)

24．如图所示，矩形线圈从匀强磁场中，第一次以速度v匀速拉出，第二次以速度2v匀速拉出，则第一、二次外力做功之比为________，拉力的功率之比为_______．线框产生的热量之比是____，通过导线截面的电量之比是_______。

25．水平放置的金属框架abcd，宽度为0.5m，匀强磁场与框架平面成30°角，如图所示，磁感应强度为0.5T，框架电阻不计，金属杆MN置于框架上可以无摩擦地滑动，MN的质量为0.05kg，电阻为0.2Ω，试求当MN的水平速度为 时，它对框架的压力恰为零，此时水平拉力应为 。
三.计算题：
26．如图所示，用均匀导体做成的正方形框架每边长0.4米，正方形的一半放在和纸面垂直向里的匀强磁场中，当磁场以每秒10T的变化率增强时，线框中点AB两点间的电势差是多少？

27．如图所示，在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，让长0.2m的导体AB在金属框上以5m/s的速度向右滑动．如果R1＝2Ω，R2＝1Ω，其他导线上的电阻忽略不计．试求R1、R2和AB中的电流各是多大．

28．如图所示，水平放置的平行金属导轨相距L=0.50m,左端接一电阻R＝0.20Ω，磁感应强度B＝0.40T的匀强磁场方向垂直于导轨平面, 导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻不计，当ab以v=4.0m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:
(1). ab棒中感应电动势的大小?
(2).回路中感应电流的大小?
(3).维持ab棒作匀速运动的水平外力F的大小?

29. 如图所示，置于水平面上两根平行金属导轨相距d=0.5m, 金属细杆ab置于导轨的一端，跨在两导轨之间，它与每根导轨之间的最大摩擦力fm=0.2年。导轨的另一端用直导线相连，形成一个恰似矩形的闭合回路。导轨长L=0.8m, 电路中只有ab有电阻，R＝0.2Ω，整个装置置于方向向下的匀强磁场中，如果磁感应强度从B0＝1T瞬间开始，以0.2T/s的变化率均匀地增大，求：
（1）.经过多长时间，杆ab将开始运动？
（2）. 杆ab运动前,回路中产生的热量是多少?
(3).杆运动前,通过杆ab横截面的电荷量是多少?

30.相距为L的两光滑平行导轨与水平面成θ角放置。上端连接一阻值为R的电阻，其他电阻不计。整个装置处在方向竖直向上的匀强磁场中，磁感强度为B，质量为m，电阻为r的导体MN，垂直导轨放在导轨上，如图25所示。由静止释放导体MN，求：
（1）MN可达的最大速度vm；
（2）MN速度v=vm/3时的加速度a；
（3）回路产生的最大电功率Pm
31.如图所示，两根足够长的平行光滑导轨，竖直放置在匀强磁场中，磁场的方向与导轨所在的平面垂直，金属棒PQ两端套在导轨上且可以自由滑动，电源的电动势为3V，电源内阻与金属棒的电阻相等，其余部分电阻不计。当开关S接触a端时，金属棒恰好可以静止不动，那么，当开关S接触b，（1）金属棒在运动的过程中产生的最大感应电动势为多少？（2）当金属棒的加速度为g/2时，感应电动势为多大

32．水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R＝1.5Ω，轨道相距0.4m且所在处有竖直向下的匀强磁场，磁场随时间的变化关系如图，金属棒ab横跨导轨两端，其电阻r＝0.5Ω，金属棒与电阻R相距1m，整个系统始终处于静止状态，求：
（1）当t＝0.1s时，通过金属棒ab的感应电流大小及方向；
（2）当t＝0.3s时，金属棒ab受到的摩擦力大小及方向.

33．质谱仪是用来测定带电粒子的质量和分析同位素的装置，如图所示，电容器两极板相距d，两板间电压为U，极板间的匀强磁场的磁感应强度为B1，一束电荷量相同的带正电的粒子沿电容器的中线平行于极板射入电容器，沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为B2的匀强磁场，设a，b两点之间的距离为 x，粒子所带电荷量为q，且不计重力，求
（1）粒子进入磁场B2时的速度v
（2）打在a，b两点的粒子的质量之差为 m

《电磁感应》练习题答案

一.选择题
1． B 2. A 3. A 4．B 5. BCD 6． CD 7. D 8. C 9． BCD 10. ABCDE 11. C 12. AC 13． D 14． B 15． D 16. BCD
二.填空题：
17．有 有 有 18．有 I1 I2 19．吸引 变小 向左
20．2V， 5A， 从B到A , 1.25N， 水平向右
21． 1V, 0.8V， 0.2 A 方向从A到B
22．从左到右 从左到右 从左到右 从右到左 23．减小
24． 1:2 1:4 1:2 1:1
25．1.847m/s 0.29N
三.计算题：
26．解:线圈中产生的感应电动势为：
E = = S= 0.4 V=0.8 V
AB两点间的电势差是:
Uab= =0.4 V

27．分析：
E=BLv=0.5 V
I1= =0.25A
I2= =0.5A
I= I1+ I2=0.75A

28．分析:
E=BLv=0.8 V
I= =4A
F安=BIL=0.8N
棒匀速滑动时 F= F安=0.8N

29. 解: （1）.由于磁感应强度B的变化回路中产生的感应电动势为；
E= =
回路中的电流为：
I= =
设经时间t，杆ab开始运动，则t时刻磁感应强度为：
Bt=B0+ t
此时杆受到的安培力为：
F=BtId=（B0+ t）
当安培力大于或等于摩擦力时，杆开始运动：
（B0+ t） =2fm
代入数值，解得t=5s
（2）. t=5s内回路产生的热量是：
Q=I2Rt=( )2Rt
代入数值，解得Q=0.16J
(3). 5s内通过杆ab横截面的电荷量是:
q=It= t
代入数值，解得q=2C

30. 解: （1）. 导体MN受重力沿斜面向下的分力向下滑动，回路中产生了感应电流，安培力方向沿斜面向上，当安培力增大到与重力沿斜面向下的分力平衡时，导体匀速下滑，此时速度最大，此时安培力为：
F安1=Bcos I1L= Bcos L= (1)
由力的平衡得：
mgsin = F安 1 (2)
联立（1）(2) 式得最大速度: vm= (3)
(2）MN速度v=vm/3时, 此时安培力为：
F安2=Bcos I2L= Bcos L= (4)
联立（1）(2) (4)式得: F安2= mgsin
根据牛顿第二定律有： mgsin - F安2=ma
解得： a= gsin
（3）. 回路产生的最大电功率为: Pm= F安 1 vm (5)
联立（1）(3) (5)式得: Pm=

31. 解: （1）.当开关S接触a端时，金属棒恰好可以静止不动，棒受到重力和安培力是一对平衡力
BIL=G
B L=G （1）
当开关S接触b时，棒受到重力向下作加速运动，当F安1=G时，棒匀速下滑，此时速度最大，感应电动势最大：
BI1L=G
B L=G （2）
联立（1）(2) 式得最大感应电动势为：E1= = V=1.5 V
（2）.当金属棒的加速度为g/2时,根据牛顿第二定律有
G-F安2=m

B L= (3)
联立（1）(3)式得感应电动势为：
E2= = V=0.75 V

32．（1）当t＝0.1s时，棒ab中产生的感应电动势为：
E = = S= 0.4 1v=0.2v

通过金属棒ab的感应电流大小为：
I= = A=0.1A
根据楞次定律和右手螺旋定则可知感应电流方向从b到a
（2）当t＝0.3s时，金属棒ab静止，根据楞次定律和左手定则可知安培力方向水平向左，摩擦力方向水平向右，且两力大小相等。
= = = 0.4 1v=0.4v
F安=BILab=(B0+ t) Lab=(0.1+ (0.3-0.2)) 0.4N=0.016N
所以摩擦力大小f=0.016N, 方向水平向右

33．解：（1）.带电粒子不计重力,当它进入匀强磁场B1与电场的复合场时沿直线穿过电容器,它受到的场力与洛仑兹力平衡
Eq=qvB1
E=
得：v=
(2).设a，b粒子在匀强磁场B2中作匀速圆周运动的半径分别为Ra. Rb
则 Ra- Rb= （1）
a，b粒子进入匀强磁场B2时的速度v相同，根据牛顿第二定律有：
qvB2= (2)
qvB2= (3)
a，b两粒子的质量之差为:
m=ma-mb (4)
联立（1）(2) (3) (4)式得：
m= =