电磁感应练习题一、单选择试题1、如图1所示,一个矩形线圈与通有相同大小电流的两平行直导线位于同一平面内,而且矩形线圈处在两导线的中央,则( )A .两电流同向时,穿过线圈的磁通量为零B .两电流反向时,穿过线圈的磁通量为零C .两电流同向或反向,穿过线圈的磁通量都相等D .因两电流产生的磁场是不均匀的,因此不能判定穿过线圈的磁通量是否为零2、如图2,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F N 及在水平方向运动趋势的正确判断是( )A.F N 先小于mg 后大于mg,运动趋势向左B.F N 先大于mg 后小于mg,运动趋势向左C.F N 先大于mg 后大于mg,运动趋势向右D.F N 先大于mg 后小于mg,运动趋势向右3、如图3a 所示,平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域,细金属棒PQ 沿导轨从MN 处匀速运动到M'N'的过程中,棒上感应电动势E 随时间t 变化的规律,在图3b 中,正确的是( )图1N `M `MN v B QP(a )(b ) 图3ABS N图24、用均匀导线做成的单匝正方形线框,每边长为0.2米,正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中,如图4所示,当磁场以每秒10T 的变化率增强时, 线框中点a 、b 两点电势差是( )A.U ab =0.1VB.U ab =-0.1VC.U ab =0.2VD.U ab =-0.2V5、穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图5所示,在下列几段时间内,线圈中感应电动势最小的是( )A.0~2sB.2~4sC.4~5sD.5~10s 二、双项选择试题6、如图6所示的电路中,三个相同的灯泡a 、b 、c 和电感L 1、L 2与直流电源连接,电感的电阻忽略不计.电键K 从闭合状态突然断开时,下列判断正确的有( )A.a 先变亮,然后逐渐变暗B.b 先变亮,然后逐渐变暗C.c 先变亮,然后逐渐变暗D.b 、c 都逐渐变暗7、两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L ,底端接阻值为R 的电阻.将质量为m 的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直,如图7所示.除电阻R 外其余电阻不计,现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放.则 ( )A .释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB .金属棒向下运动时,流过电阻R 的电流方向为a →bC .金属棒的速度为v 时.所受的安培力大小为Rv L B F 22D .电阻R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少8、边长为L 的正方形金属框在水平恒力F 的作用下,穿过如图8所示的有界匀强磁场,磁场宽度为d (d >L ),已知ab 边进入磁场时,线框的加速度为零,线框进入磁场过程和从ba图4Fa L LdB图5RBa bFr图7图6磁场另一侧穿出过程相比较,则( )A.产生的感应电流方向相反B.所受安培力方向相反C.转化的电能相等D.产生的焦耳热不等9、如图9所示,光滑固定导轨MN 、PQ 水平放置,两根导体棒b a 、平行放于导轨上,当一条形磁铁从高处下落接近回路时( ) A .导体棒b a 、将相互靠拢 B .导体棒b a 、将相互远离 C .磁铁的加速度仍为g D .磁铁的加速度小于g10、半径为r 带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接,两板间距为d ,如图10(a )所示.有一变化的磁场垂直于纸面,规定向内为正,变化规律如图10(b )所示.在t =0时刻平板之间中心有一重力不计,电荷量为q 的静止微粒,则以下说法正确的是( )A. 第2秒内上极板为正极B. 第3秒内上极板为负极C. 第2秒末微粒回到了原来位置D. 第3秒末两极板之间的电场强度大小为0.12/r d π11、一航天飞机下有一细金属杆,杆指向地心.若仅考虑地磁场的影响,则当航天飞机位于赤道上空( )A .由东向西水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由上向下B .由西向东水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由上向下C .沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由下向上D .沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时,金属杆中一定没有感应电动势 三、非选择题(解答题必须写出必要文字说明.方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不给分,有数值计算的,答案中必须写出明确数值和单位)12、(1)在探究磁场产生电流的条件,做了下面实验(如图11所示),填写观察到现象.⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯qd r(a)B /T t /sO1 2 3 4 0.1 图10-+ACabPS图11bPaQN M 图9(2)以上的实验表明:当穿过闭合电路的_____________发生变化时,闭合电路中就会有电流产生.13、如图12(a )所示的螺线管,横截面积为S .匝数为N .电阻为r ,螺线管与一根电阻为2r 的金属丝连接,向右穿过螺线管的匀强磁场随时间变化的规律如图12(b )所示.求0至t 0时间内:(1)通过金属丝的感应电流大小和方向; (2)通过金属丝横截面的电量; (3)金属丝中感应电流产生的焦耳热量.14、如图13(a)所示,两根足够长的直金属导轨MN 、PQ 平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L ,M 、P 两点间接有阻值为R 的电阻.一根质量为m 的均匀直金属杆ab 放在两导轨上,并与导轨垂直,整套装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下.导轨和金属杆的电阻可忽略不计.让ab 杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦.(1)由b 向a 方向看到的装置如图13(b)所示,请在此图中画出ab 杆下滑过程中某时刻的受力示意图;(2)在加速下滑过程中,当ab 杆的速度大小为v 时,求此时ab 杆中的电流及其加速度的大小;(3)求在下滑过程中,ab 杆可以达到的速度最大值.操作事项电流表的指针(偏转或不偏转)(1)断开开关,移动变阻器滑片(2)接通开关瞬间(3)接通开关,移动变阻器滑片(4)接通开关,变阻器滑片不移动(5)断开开关瞬间(a )(b )图12N B R MabθQ L (a)(b)Bbθ图13电磁感应练习题参考答案1.A 解析:因为两个导线中的电流方向大小相等,方向相反,故电流在两导线所夹区域产生的磁场强弱一样,但是磁场的 方向相反,故两导线所夹区域的磁通量始终为零.2..D 解析: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,线圈所受到的支持力先大于重力后小于重力,运动趋势总是向右.3.A 解析:在导线开始运动的一段距离内,没有切割,没有电动势,最后一段也没有切割,没有电动势.导线做匀速直线运动切割磁感线时,由E =BLv 可知,E 不变.故选项A 正确.4.B 解析:在电路中,产生电动势的部分相当于电源,该部分的电阻是电源内阻,流过内阻的电流方向是从低电势向高电势.5.D 解析:对于法拉第电磁感应定律,t -φ图像中,图像的斜率大小和感应电动势的大小成正比(图像的斜率正负表示感应电动势的方向),由该图像可以知道,在5-10s 内,线圈中的感应电动势最小.6、AD 解析:电键K 闭合时,三个灯泡的电流相同,电感L 1上的电流是电感L 2上电流的两倍,断开电键K 的瞬间,电感上的电流i 突然减小,三个灯泡均处于回路中,故b 、c 灯泡由电流i 逐渐减小,B 、C 均错,D 对;原来每个电感线圈产生感应电动势均加载于灯泡a 上,故灯泡a 先变亮,然后逐渐变暗,A 对.7. CD 解析:在导体棒ab 开始运动时,由右手定则可知,其切割磁感线产生的感应电流方向为bacda ,根据左手定则可知,导体棒ab 所受到的安培力与其速度方向相反,故A 、B 都是错误的选项,对于ab 和cd 构成的系统,安培力是系统的内力,安培力让cd 棒加速,让ab 棒减速,根据动量守恒知识可以确定选项C 是正确的,再根据能量守恒的知识可知,ab 和cd 棒构成的系统减少的动能,等于两个棒生成的焦耳热,故C 、D 是正确的选项.8.AD 解析:正方形金属框进入磁场和离开磁场的过程中,由右手定则可知,金属框中产生的感应电流方向相反,由左手定则可知,金属框受到的安培力方向相同,故选项A 正确,B 错误;金属框进入磁场的速度设为v ,因为其全部进入磁场后,没有感应电流产生,故金属框有一段加速过程,所以,其离开磁场时的速度v v >',故进入磁场和离开磁场过程相比,其转化的电能和产生的焦耳热不等,选项D 正确。
9. AD 解析方法一:以N 极向下为例第一步:原磁场方向→向下, 第二步:原磁通量变化→增加;第三步:判断感应电流的磁场方向→感应电流的磁场与原磁场方向相反(向上); 第四步:判断感应电流方向:利用安培定则确定→俯视为逆时针.知道了b a 、中的电流方向,就可以根据左手定则来判断受力方向,a 受到磁铁施加的力向右下方,b 受到磁铁施加的力向左下方,所以,棒b a 、将相互靠拢,同时对轨道压力增加,根据牛顿第三定律,磁铁受到向上的阻力作用,则加速度小于g ,所以,AD 正确. S 极向下也有同样的结论.方法二:根据“阻碍“去判断,磁铁下落的过程中,穿过回路MNQP 的磁通量增加,为了“阻碍”磁通量的增加,回路MNQP 采用减少回路面积的运动形式,同时,为了“阻碍”磁通量的增加,回路和磁铁之间的相互作用力应为斥力.但是“阻碍“不是”“阻止”,所以,磁铁仍然加速下落,所以答案为AD .10.AD 解析:0~1s 内情况:由楞次定律可知,金属板上极板带负电 ,金属板下极板带正电;若粒子带正电,则粒子所受电场力方向竖直向上而向上做匀加速运动;1~2s 内情况:由楞次定律可知,金属板上极板带正电 ,金属板下极板带负电;若粒子带正电,则粒子所受电场力方向竖直向下而向上做匀减速运动,2s 末速度减小为零;2~3s 内情况:由楞次定律可知,金属板上极板带正电 ,金属板下极板带负电;若粒子带正电,则粒子所受电场力方向竖直向下而向下做匀加速运动.两极板间的电场强度大小dr d t BsdU E 21.0π=∆∆==;3~4s 内情况:由楞次定律可知,金属板上极板带负电 ,金属板下极板带正电;若粒子带正电,则粒子所受电场力方向竖直向上而向下做匀减速运动4s 末速度减小为零,同时回到了原来的位置.选项AD 正确11.AD 解析:电动势是标量,它和电流一样有方向,通常规定从负极通过电源内部指向正极的方向当电动势的方向.如图,设观察方向为面向北方,左西右东,则地磁场方向平行赤道表面向北,若飞机由东向西飞行时,由右手定则可判断出电动势方向为由上向下,若飞机由西向东飞行时,由右手定则可判断出电动势方向为由下向上,A 对B 错;沿着经过地磁极的那条经线运动时,速度方向平行于磁场,金属杆中一定没有感应电动势,C 错D 对。