电磁感应期末复习

1、1、 感应电流产生 的条件1. 如右图所示，开始时矩形线圈平面与匀强磁场的方向垂直，且一半在磁场内，一半在磁场外若要使线圈中产生感应电流，下列做法中可行的是()A以ab边为轴转动B以bd边为轴转动(转动的角度小于60°)C以bd边为轴转动90°后，增大磁感应强度D以ac边为轴转动(转动的角度小于60°)2. 下图中能产生感应电流的是【解析】A中线圈没闭合，无感应电流；B中闭合电路中的磁通量增大，有感应电流；C中的导线在圆环的正上方，不论电流如何变化，穿过线圈的磁感线都相互抵消，磁通量恒为零，也无电流；D中回路磁通量恒定，无感应电流3.如图所示，沿x轴、y轴有两根长

2、直导线，互相绝缘。x轴上的导线中有x方向的电流，y轴上的导线中有y方向的电流，两虚线是坐标轴所夹角的角平分线。a 、b、c、d是四个圆心在虚线上、与坐标原点等距的相同的圆形导线环当两直导线中的电流从相同大小，以相同的快慢均匀减小时，各导线环中的感应电流情况是（ ）Aa中有逆时针方向的电流Bb中有顺时针方向的电流Cc中有逆时针方向的电流Dd中有顺时针方向的电流在第一和第二象限中，x轴电流产生的磁场方向垂直纸面向里，在第三和第四象限中，x轴电流产生的磁场方向垂直纸面向外y轴电流产生的磁场在第一和第四象限方向垂直纸面向里，在第二和第三象限方向垂直纸面向外由此可知，x轴电流与y轴电流4. 如图所示，一

3、个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中，下列做法中能使圆盘中产生感应电流的是A圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动B圆盘以某一水平直径为轴匀速转动C圆盘在磁场中向右匀速平移D匀强磁场均匀增加【解析】圆盘绕过圆心的竖直轴转动和在磁场中匀速平移，都不会使其磁通量发生变化，故不会有电磁感应现象，A、C错误；圆盘绕水平轴转动或磁场均匀增加，都会使圆盘中的磁通量发生变化，故有感应电流产生，B、D正确二、法拉第电磁感应 定律1、穿过闭合回路的磁通量随时间t变化的图象分别如下图所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是( )A图中，回路产生的感应电动势恒定不变B图中，回路产生的感应电动势一直在变大C图

4、中，回路在Ot1时间内产生的感应电动势小于在t1t2时间内产生的感应电动势D图中，回路产生的感应电动势先变小再变大【解析】图中不随时间变化，故回路中不产生感应电动势，A错误图中，恒定故回路中产生感应电动势不变，B错误图中，Ot1时间内磁通量变化率较大，故产生感应电动势也较大，C错误图中，磁通量变化率先减小后增大，故回路中感应电动势先变小再变大，D正确2、电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器如图甲为电吉他的扩音器的原理图，在金属弦的下方放置有一个连接到放大器的螺线管一条形磁铁固定有管内，当拨动金属弦后，螺线管内就会产生感应电流，经一系列转化后可将电信号转为声音信号若由于金属弦的振动，螺线管内的

5、磁通量随时间的变化如图乙所示，则对应感应电流的变化为【解析】根据法拉第电磁感应定律En，t图线的斜率表示瞬时感应电动势的大小，所以0时刻、t0时刻、2t0时刻斜率最大，感应电动势最大；0.5t0时刻、1.5t0时刻斜率为零，感应电动势为零，故图象B正确B3、一直升飞机停在南半球的地磁极上空. 该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B. 直升飞机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动. 螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示. 如果忽略a到转轴中心线的距离，用表示每个叶片中的感应电动势，则（ ）A fl2B，且a点电势低于b点电势 B2

6、fl2B，且a点电势低于b点电势Cfl2B，且a点电势高于b点电势 D2fl2B，且a点电势高于b点电势4用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合（正方形或矩形）导体线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示.在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud.下列判断正确的是A.UaUbUcUd × × × × ×× × × × ×× × × × ×× × × × ×

7、;Ma NMb NMc NMd NB.UaUbUdUcC.Ua=UbUd=UcD.UbUaUdUc答案B5、超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起，同时通过周期性地变换磁极方向而获得的推进动力的新型交通工具其推进原理可以简化为如图所示的模型：在水平面上相距L的两根平行直导轨间，有竖直方向等距离分布的匀强磁场B1和B2，且B1B2B，每个磁场的宽度都是L，相间排列，所有这些磁场都以相同的速度向右匀速运动，这时跨在两导轨间的长为L，宽为L的金属框abcd(悬浮在导轨上方)在磁场力作用下也将会向右运动设金属的总电阻为R，运动中所受到的阻力恒为Ff，金属框的最大速度为vm，则磁场向右匀

8、速运动的速度v可表示为Av(B2L2vmFfR)/(B2L2)Bv(4B2L2vmFfR)/(4B2L2)Cv(4B2L2vmFfR)/(4B2L2)Dv(2B2L2vmFfR)/(2B2L2)答案B6、两根相距L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，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，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

9、的是A ab杆所受拉力F的大小为mg Bcd杆所受摩擦力为零C回路中的电流强度为 D与V1大小的关系为答案AD7、如图所示，用铝板制成U型框，将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在框中，使整体在匀强磁场中沿垂直于磁场方向向左以速度v匀速运动，悬挂拉力为T，则( )A悬线竖直，TmgB悬线竖直，T>mgC悬线竖直，T<mgD无法确定T的大小和方向答案A8、如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B。电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度匀速转动（O轴位于磁场边界）。则线框内产生的感应电流的有效值为 （ ）A. B. C. D

10、. D9、如图所示，竖直向上的匀强磁场磁感应强度B0=0.5T，并且以B/t=0.1T/s在变化，水平导轨不计电阻、且不计摩擦阻力，宽为0.5m，在导轨上L=0.8m处放一导体，电阻R0=0.1，并用水平细绳通过定滑轮吊着质量为M=2kg的重物，电阻R=0.4.。则经过多少时间能吊起重物？（g=10m/s2）三、楞次定律1、如图所示，AOC是光滑的金属轨道，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，PQ是一根金属直杆如图立在导轨上,OPOQ，直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中QO端始终在OC上，P端始终在AO上，直到完全落在OC上，空间存在着垂直纸面向外的匀强磁场，则在PQ棒滑动的过程

11、中，下列判断正确的是 （ ）A.感应电流的方向始终由PQ B.感应电流的方向先由PQ，再是QPC.PQ受磁场力的方向垂直于棒向左D. PQ受磁场力的方向垂直于棒先向左，再向右2、如图所示的两同心共面圆环，小环与电池相连，在开关闭合瞬间大环受力方向为 （ ）A沿径向的扩张力B沿径向的压缩力C垂直于纸面向里的力D垂直于纸面向外的力3、电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示。现使磁铁自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是 A从到，上极板带正电； B从到，下极板带正电；C从到，上极板带正电； D从到，下极板带正电；4、

12、如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当MN在外力的作用下运动时，PQ受安培力作用向右运动，则MN所做的运动可能是 A向右加速运动B向左加速运动C向右减速运动D向左减速运动5、如图所示，MN是一根固定的通电长直导线，电流方向向上，今将一金属线框abcd放在导线上，让线框的位置偏向导线的左边，两者共面但彼此绝缘，则当导线中的电流突然增大时 A线框中感应电流沿adcba方向 B线框中感应电流沿abcda方向C线框受力向右 D线框受力向左6如图，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

13、到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是 A。FN先小于mg后大于mg,运动趋势向左B。FN先大于mg后小于mg,运动趋势向左C。FN先大于mg后大于mg,运动趋势向右D。FN先大于mg后小于mg,运动趋势向右7. 绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电源、开关相连，如右图所示闭合开关的瞬间，铝环跳起一定高度保持开关闭合，下列现象正确的是A铝环停留在这一高度，直到开关断开铝环回落B铝环不断升高，直到断开开关铝环回落C铝环回落，断开开关时铝环又跳起D铝环回落，断开开关时铝环不再跳起【解析】闭合开关的瞬间，线圈产生磁场，铝环产生瞬时感应电流，感应电流受安培力作用而跳起，

14、当线圈电路稳定后，铝环中不再有感应电流，故铝环回落断开开关时，铝环中产生感应电流方向与原来相反，故安培力方向也相反，铝环不再跳起8、如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点摆动金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面则线框中感应电流的方向是A. abcdaB. dcbadC. 先是dcbad，后是abcdaD. 先是abcda，后是dcbad【解析】线框从右侧开始由静止释放，穿过线框平面的磁通量逐渐减少，由楞次定律可得感应电

15、流的方向为dcbad；过O点纵轴继续向左摆动过程中穿过线框平面的磁通量逐渐增多，由楞次定律可得感应电流的方向仍为dcbad，故B选项正确9.水平放置的U形光滑金属导轨上放置一金属棒ab，ab与导轨构成一闭合回路，右图中的矩形区域内有一匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里现使该磁场均匀减弱，则下列判断正确的是 A回路中将产生逆时针方向的电流，ab棒将在导轨上向右移动B回路中将产生逆时针方向的电流，ab棒将在导轨上向左移动C回路中将产生顺时针方向的电流，ab棒将在导轨上向左运动D回路中将产生顺时针方向的电流，ab棒不会在导轨上发生移动【解析】利用楞次定律可判定感应电流方向为顺时针方向，由于ab棒所在处

16、没有磁场，所以ab棒不会受安培力，因而不会发生移动，10、如右图所示，通有稳恒电流的螺线管竖直放置，铜环R沿螺线管的轴线加速下落在下落过程中，环面始终保持水平，铜环先后经过轴线上1、2、3位置时的加速度分别为a1、a2、a3，位置2处于螺线管的中心，位置1、3与位置2等距离，则Aa1<a2gBa2<a1<gCa1a3<a2 Da3<a1<a2【解析】铜环下落到位置1附近时，穿过铜环的磁通量由小变大，铜环中感应电流的磁场阻碍铜环中原磁通量的变化即阻碍铜环下落，故a1<g.经位置2附近时，由于螺线管中部的磁感线可以认为均匀分布，穿过铜环的磁通量不变，铜环中

17、无感应电流，铜环仅受重力作用，故a2g.经位置3附近时，穿过铜环的磁通量由大变小，铜环中感应电流的磁场阻碍铜环中原磁通量的变化，即阻碍下落，故a3<g.由于铜环下落过程中的速度v逐渐增大，即v3>v2>v1，因此在位置1和3附近使环中发生同样大小的磁通量变化所需的时间间隔t1>t3，即在位置3附近，穿过铜环的磁通量变化率大，环中产生的感应电动势和感应电流也大，铜环与线圈间的相互作用(相吸)也强，所以位置3的加速度比位置1的小，即a3<a1.AD11.2001年11月2日，我国第一条磁悬浮列车的导轨在上海浦东安装、如图所示足舷悬浮的原理。图中P是柱形磁铁，Q是用高温

18、超导材料制成的超导圆环。将超导圆环Q水平放在磁铁P上。它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁P的上方、下列叙述正确的是（ ）A.Q放入磁场的过程中，将产生感应电流。稳定后，感应电流消失B.Q放入磁场的过程中，将产生感应电流。稳定后，感应电流仍存在C.如果P的N极朝上，Q中感应电流的方向如图所示D.如果P的S极朝上，Q中感应电流的方向与图中所示的方向相反12、如图所示，在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质圆环以下判断中正确的是A释放圆环，环下落时环的机械能守恒B释放圆环，环下落时磁铁对桌面的压力比磁铁受的重力大C给磁铁水平向右的初速度，磁铁滑出时做减速运动D给磁铁水平向右的初速度，圆环产生向左运动

19、的趋势解析：由条形磁铁磁场分布特点可知，穿过其中央位置正上方的圆环的合磁通量为零，所以在环下落的过程中，磁通量不变，没有感应电流，圆环只受重力，则环下落时机械能守恒，A对，B错；给磁铁水平向右的初速度，由楞次定律可知，圆环的运动总是阻碍自身磁通量的变化，所以环要受到向右的作用力，由牛顿第三定律可知，磁铁要受到向左的作用力而做减速运动(或据“总阻碍相对运动”的推论得出)，故C对D错13、如图所示，通过水平绝缘的传送带输送完全相同的铜线圈，线圈均与传送带以相同的速度匀速运动为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带，线圈进入磁场前等距离排列，穿过磁场后根

20、据线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈，通过观察图形，判断下列说法正确的是()A若线圈闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动B若线圈不闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动C从图中可以看出，第2个线圈是不合格线圈D从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈14.如图（a），圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴.Q中通有变化电流，电流随时间变化的规律如图（b）所示.P所受的重力为G，桌面对P的支持力为N，则 A. t1时刻NG B.t2时刻NG C.t3时刻NG D.t4时刻N=G15如图所示，螺线管内有一平行于轴线的匀强磁场，规定图中箭头所示方向为磁感应强度B的正

21、方向，螺线管与U型导线框cdef相连，导线框cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导线框cdef在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度随时间按图示规律变化时A在t1时刻，金属圆环L内的磁通量最大B在t2时刻，金属圆环L内的磁通量最大C在t1- t2时间内，金属圆环L内有逆时针方向的感应电流D在t1- t2时间内，金属圆环L有收缩趋势答案：BD16、如图所示,一个质量为m、电阻为R的金属小圆环,用一根长为L的绝缘细绳悬挂于O点,离O点下方L/2处有一宽度为L/4的垂直纸面向里的匀强磁场区域,现使圆环从与悬点O等高位置A处由静止释放,下摆中金属环所在平面始终垂直磁场,则金属环在整个过程中产生多少

22、焦耳热?答案:轨道与线框问题1如图所示，有两根和水平方向成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将变大答案：CDBR1R2vbacdMN2、如图所示，相距为L的平行金属导轨ab、cd与水平面成角放置，导轨与阻值均为R的两定值电阻R1、R2相连，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一质量为m、阻值也为R的导体棒MN，以速度v沿导轨

23、匀速下滑，它与导轨之间的动摩擦因数为，忽略感应电流之间的相互作用，则（ ）（A）导体棒下滑的速度大小为（B）电阻R1消耗的热功率为（C）导体棒两端电压为（D）t时间内通过导体棒的电荷量为4如图1所示.一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距=0.20m，电阻R=1.0；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下.现用一外力F沿轨道方向拉杆，做之做匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图2所示.求杆的质量m和加速度a. 导体杆在轨道上做匀加速直线运动，用表示其速度，t表示时间，则有：vat杆切割磁力

24、线，将产生感应电动势，Blv在杆、轨道和电阻的闭合回路中产生电流： 杆受到的安培力为：fIBl 根据牛顿第二定律：Ffma 联立以上各式，得 Fmaat 可解得 a10m/s2，m0.1kg ABMPQN如图所示PQ、MN为足够长的两平行金属导轨,它们之间连接一个阻值的电阻;导轨间距为,电阻长约的均匀金属杆水平放置在导轨上,它与导轨的滑动摩擦因数,导轨平面的倾角为在垂直导轨平面方向有匀强磁场,磁感应强度为,今让金属杆AB由静止开始下滑。从杆静止开始到杆AB恰好匀速运动的过程中经过杆的电量,求: (1)当AB下滑速度为时加速度的大小 (2)AB下滑的最大速度 (3)从静止开始到AB匀速运动过程R

25、上产生的热量解析：取AB杆为研究对象其受力如图示建立如图所示坐标系mgFBNf 联立上面解得（4分）当时（2分）由上问可知 故AB做加速度减小的加速运动当 （3分）从静止开始到运速运动过程中 联立可知（3分）而 （2分）设两电阻发热和为，由能量守恒可知 （4分） （2分） 联立 得（1分）13.如图所示，在磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中竖直放置两平行导轨，磁场方向与导轨所在平面垂直。导轨上端跨接一阻值为R的电阻（导轨电阻不计）。两金属棒a和b的电阻均为R，质量分别为和，它们与导轨相连，并可沿导轨无摩擦滑动。闭合开关S，先固定b，用一恒力F向上拉，稳定后a以的速度匀速运动，此时再释放b，b

26、恰好保持静止，设导轨足够长，取。（1）求拉力F的大小；（2）若将金属棒a固定，让金属棒b自由滑下（开关仍闭合），求b滑行的最大速度；（3）若断开开关，将金属棒a和b都固定，使磁感应强度从B随时间均匀增加，经0.1s后磁感应强度增到2B时，a棒受到的安培力正好等于a棒的重力，求两金属棒间的距离h。解析：（1）（6分）a棒匀速运动，（2分）b棒静止 （1分） （1分） （2分）（2）当a匀速运动时（1分）（1分）解得（2分）当b匀速运动时：（1分）（2分）式联立得（1分）（3）（6分）（1分）（1分）2BIL=（1分）由式得（1分）得（2分）如图所示，足够长的两根光滑导轨相距0.5m竖直平行放置，

27、导轨电阻不计，下端连接阻值为1的电阻R，导轨处在匀强磁场B中，磁场的方向垂直于导轨平面向里，磁感应强度为0.8T。两根质量均为0.04kg、电阻均为0.5的水平金属棒ab、cd都与导轨接触良好，金属棒ab用一根细绳悬挂，细绳允许承受的最大拉力为0.64N，现让cd棒从静止开始落下，直至细绳刚好被拉断，在此过程中电阻R上产生的热量为0.2J，g=10/s2。求：（1）此过程中ab棒和cd棒分别产生的热量Qab和Qcd。（2）细绳被拉断时，cd棒的速度。（3）细绳刚被拉断时，cd棒下落的速度。解：（1）金属棒cd从静止开始运动直至细绳刚好被拉断的过程中有：Qab =U2t/Rab (2分)QR=U

28、2t/R (1分)联立可得Qab=0.4J (1分)Qcd =I2Rcdt (2分)Qab + QR =I2RRabt/(Rab+R) (1分)联立可得Qab =0.9J (1分)(2) 细绳被拉断瞬时,对ab棒有:Fm=mg+BIabL (2分)又有IR=RabIab/R ( 1分)Icd=Iab+Icd (1分)又由闭合欧姆定可得BLv=Icd Rcd+RabR/(Rab+R) (2分)联立可得v=1.88m/s (1分)(3)由功能关系得Mgh= Q总 +1/2mv2 (4分)即可得h=3.93m (1分)7如图所示，一矩形金属框架与水平面成=37°角，宽L =0.4m，上、下

29、两端各有一个电阻R0 =2，框架的其他部分电阻不计，框架足够长，垂直于金属框平面的方向有一向上的匀强磁场，磁感应强度B=1.0Tab为金属杆，与框架良好接触，其质量m=0.1Kg，杆电阻r=1.0，杆与框架的动摩擦因数0.5杆由静止开始下滑，在速度达到最大的过程中，上端电阻R0产生的热量Q0=0. 5J（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）流过R0的最大电流；（2）从开始到速度最大的过程中ab杆沿斜面下滑的距离；（3）在时间1s内通过杆ab横截面积的最大电量解析：（1）当满足 BIL+mgcos=mgsina 时有最大电流 （2分） （1分）流过R0的最大电流为I0=0.25A （1分） （2）Q总=4Qo=2 J (1分) =IR总=0.5×2V=1.0V （1分） 此时杆的速度为 （1分） 由动能定理得 （2分）求得 杆下滑的路程 （1分） （3） 通过ab杆的最大电量 （2分）5如图所示，电路中，A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个理想电感线圈，C是电容相当大的电容器，当S闭合与断开时，A、B的亮度情况正确的是( )AS闭合时，A端亮，然后逐渐熄灭。BS闭合时，B立即亮，然后逐渐熄灭。CS闭合足够长时间后，B发光，而A不发光。DS闭合足够长