电磁感应测试

1、电磁感应测试一、选择题（每题4分，共15题，60分，选不全得2分）NSab1如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量a、b的大小关系为( )Aab Bab Cab D无法比较2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。现使磁铁开始自由下落，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a到b，上极板带正电B从a到b，下极板带正电C从b到a，上极板带正电D从b到a，下极板带正电3如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd，在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在外，a

2、d边在内，从图中位置经过位置到位置，位置和都很靠近，在这个过程中，线圈中感应电流( )A沿abcd方向B沿dcba方向C由到是沿abcd方向，由到是沿dcba方向D由到是沿dcba方向，由到是沿abcd方向4如图所示，线圈由A位置开始下落，在磁场中所受的磁场力始终小于重力，则它在A、B、C、D四个位置（B、D位置恰好线圈有一半在磁场中）时，加速度大小关系为（ ）AaAaBaCaD BaA=aCaD=aBCaA=aCaBaD DaA=aBaC=aD5如图1所示，矩形线圈abcd位于匀强磁场中，磁场方向垂直线圈所在平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图2所示。以图1中箭头所示方向为线圈中感应电流

3、i的正方向，以垂直于线圈所在平面向里为磁感应强度B的正方向，则图3中能正确表示线圈中感应电流i随时间t变化规律的是（ ）图201223B/T4t/s-2图1bBacd图3A012I3i4t/s-0.5I0.5I-IB012I3i4-0.5I0.5I-It/sC012I3i4-0.5I0.5I-It/sD012I3i4t/s-0.5I0.5I-I6如图所示，竖直平面内有金属环，半径为a，总电阻为R（指拉直时两端的电阻），磁感应强度为臼的匀强磁场垂直穿过环平面，与环的最高点A铰链连接的长度为2a、电阻为的导体棒AB，,由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为V，则这时AB两端的电压

4、大小为（ ）A. B.C. D.7粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行现使线框以同样大小的速度沿四个方向平移出磁场，如下图所示，则在移出过程中线框的一边A.b两点间电势差绝对值最大的是（ ）8如图所示，A、B两闭合圆形线圈用同样导线且均绕成10匝，半径RA=2RB，内有以B线圈作为理想边界的匀强磁场，若磁场均匀减小，则A、B环中感应电动势EA：EB与产生的感应电流IA：IB分别是（ ）AEA：EB=1：1；IA：IB=1：2 BEA：EB=1：2；IA：IB=1：2CEA：EB=1：4；IA：IB=2：1 DEA：EB=1：2；

5、IA：IB=1：49在如图（a）所示的虚线框内有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁感应强度随时间变化规律如图（b）所示边长为L，电阻为R的正方形均匀线框abcd有一半处在磁场中，磁场方向垂直于线框平面，此时线框的发热功率为P，则（ ）A线框中的感应电流方向会发生改变Bcd边所受的安培力大小不变，方向改变C线框中的感应电动势为D线框中的电流大小为10如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m的金属棒ab，导轨的一端连接电阻R，其它电阻均不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向下，金属棒ab在水平恒力F作用下由静止开始向右运动，则下列说法错误的是（ ）A随着ab运动速度的增大，其加速度

6、在减小B外力F对ab做的功等于电路中产生的电能C当ab做匀速运动时，外力F做功的功率等于电路中的电功率Dab克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能11图为法拉第圆盘发电机的示意图，半径为r的导体圆盘绕竖直轴以角速度逆时针(从上向下看)旋转，匀强磁场B竖直向上，两电刷分别与圆盘中心轴和边缘接触，电刷间接有阻值为R的定值电阻，忽略圆盘电阻与接触电阻，则( ) A流过定值电阻的电流方向为a到bBb、a间的电势差为Br2C若增大到原来的2倍，则流过定值电阻的电流增大到原来的2倍D若增大到原来的2倍，则流过定值电阻的电流增大到原来的4倍12如图所示，abcd为用粗细均匀的同种材料制成的矩形金属线框，其

7、中ab的长度只有bc长度的一半。现将线框放在水平光滑绝缘的桌面上，在外力F的作用下让线框以速度v匀速穿过右边两个磁感应强度大小相等、方向相反且边界距离均为L的匀强磁场区域。若以图示位置开始计时，规定顺时针方向为电流的正方向，磁感线向下穿过线框时的磁通量为正。则下列关于穿过金属线框的磁通量、金属线框中的电流I、cb间的电势差Ucb以及外力F的大小随时间变化的图象中，可能正确的是（ ）13如图所示，相距为d的两水平虚线L1、L2之间有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，正方形线圈abcd的边长为L(L<d )、质量为m、电阻为R。现将线圈在磁场上方高h处由静止释放，ab边刚进入磁场时

8、的速度和ab边刚离开磁场时的速度相同，则从ab边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的整个过程( )A线框有一阶段在做匀加速运动B线框ab边在刚进入磁场时可能做加速运动C线框ab边在刚穿出磁场时一定是先做减速运动D线框中产生的热量为mg (d+h+L)14.如图所示，在光滑水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大一个边长为L、质量为m、电阻为R的正方形金属线框沿垂直磁场方向，以速度v从图示位置向右运动，当线框中心线AB运动到与PQ重合时，线框的速度为，则（ ）A此时线框的电功率为B此时线框的加速度为C此过程通过线框截面的电荷量为D此过程回路产

9、生的电能为0.75mv215竖直平面内有一形状为抛物线的光滑曲面轨道，如图所示，抛物线方程是yx2，轨道下半部分处在一个水平向外的匀强磁场中，磁场的上边界是ya的直线(图中虚线所示)，一个小金属环从抛物线上yb(b>a)处以速度v沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，金属环沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是（ ）A.mgb B.mv2 Cmg(ba) Dmg(ba)mv2二、计算题（需要写出必要的步骤、文字说明）16（12分）如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨足够长且电阻不计，导轨间距l0.5 m，左端接有阻值R0.3 的电阻，一质量m0.1 kg，电阻r0.1 的金属棒M

10、N放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B0.4 T棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a2 m/s2的加速度做匀加速运动，当通过电阻R的电荷量为q=4.5C时撤去外力，之后棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1Q221.棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触求：（1）棒在匀加速运动过程中的位移大小x；（2）撤去外力后金属棒MN上产生的焦耳热QMN；（3）外力做的功WF.17（14分）如图所示，MN、PQ为足够长的平行金属导轨，间距L=0.50m，导轨平面与水平面间夹角=37°，N、Q间连接一个电阻R=5.0，

11、匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度B=1.0T将一根质量m=0.050kg的金属棒放在导轨的ab位置，金属棒及导轨的电阻不计现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直，且与导轨接触良好已知金属棒与导轨间的动摩擦因数=0.50，当金属棒滑行至cd处时，其速度大小开始保持不变，位置cd与ab之间的距离s=2.0m已知g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80求：（1）金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小；（2）金属棒达到cd处的速度大小；（3）金属棒由位置ab运动到cd的过程中，电阻R产生的热量18（14分）如图甲所示，两条足够长的光滑

12、平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L=1.0m，两导轨的上端接有阻值R=2.0的电阻。虚线OO下方有垂直于导轨平面向里的匀强磁场，磁场磁感应强度为B=2.0T。现将质量m=0.10kg、电阻不计的金属杆ab，从OO上方某处由静止释放，金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触，且始终保持水平，不计导轨的电阻。已知金属杆下落h=0.30m的过程中加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示（g取10m/s2）。求：（1）金属杆刚进入磁场时的速度v0为多大？（2）金属杆下落了h=0.30m时的速度v为多大？（3）金属杆下落h=0.30m的过程中，在电阻R上产生的热量Q为多少？试卷第9页，总10页本卷由系统自

13、动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1A【解析】试题分析：根据磁感线的分布情况可知，磁铁内部穿过环面的磁感线方向向上，外部磁感线方向向下由于磁感线是闭合曲线，磁铁内部的磁感线条数等于磁铁外部磁感线的总条数，而磁铁外部磁感线分布在无限大的空间，所以穿过环面的磁铁外部向下的磁感线将磁铁内部向上的磁感线抵消一部分，a的面积小，抵消较小，则磁通量较大，所以ab故选A.考点：磁通量【名师点睛】本题是非匀强磁场磁通量大小的比较问题，抓住抵消后剩余磁通量进行比较磁感线是闭合曲线，磁铁内外总条数相等穿过环面的磁感线方向有两种，存在抵消情况，抵消后磁感线多，磁通量大此题是常见问题，中等难度。【答案】

14、D【解析】试题分析：当磁铁N极向下运动时，导致向下穿过线圈的磁通量变大，由楞次定律可得，感应磁场方向与原来磁场方向相反，再由安培定则可得感应电流方向沿线圈盘旋而下，由于线圈相当于电源，则流过R的电流方向是从到，对电容器充电下极板带正电，故选项D正确，选项ABC错误。考点：法拉第电磁感应定律、电容、楞次定律【名师点睛】此时线圈相当于电源，则外电路的电流方向是从正极到负极，而内电路则是从负极到正极同时电容器在充电时电压随着电量增加而增大。3A【解析】试题分析：线圈从位置到位置的过程中，穿过线圈的磁通量为向上的减小，根据楞次定律可知，线圈中产生的感应电流的方向为沿abcd流动；从位置到位置，穿过线圈

15、的磁通量为向下的增加，根据楞次定律可知，线圈中产生的感应电流的方向为沿abcd流动；故线圈由图中的位置经过位置到位置的过程中，电流沿abcd流动，选项A正确；故选A.考点：楞次定律的应用【名师点睛】此题考查了楞次定律的应用问题；解题的关键是知道用楞次定律来判断感应电流方向的一般步骤：先确定原磁场的方向及磁通量变化情况，然后根据“增反减同”来判断感应电流的磁场，最后根据右手定则来判断感应电流的方向.4C【解析】解：线圈自由下落时，加速度为aA=g线圈完全在磁场中时，磁通量不变，不产生感应电流，线圈不受安培力作用，只受重力，加速度为aC=g线圈进入和穿出磁场过程中，切割磁感线产生感应电流，将受到向

16、上的安培力，根据牛顿第二定律得知，aBg，aDg线圈完全在磁场中时做匀加速运动，到达D处的速度大于B处的速度，则线圈在D处所受的安培力大于在B处所受的安培力，又知，磁场力总小于重力，则aBaD，故aA=aCaBaD故选：C【点评】本题关键是分析安培力的大小和方向情况，抓住安培力大小与速度成正比，分析B、D两处安培力的大小关系5C【解析】试题分析：在01s内，原磁场均匀增加，故线圈中产生的磁场方向向外，由右手定则可知，感应电流的方向为逆时针，与标定的电流方向相反，故感应电流为负的，且不变，故BD错误；在1s2s的时间内，原磁场不变，故感应电流为0，在2s3s的时间内，原磁场减小，故感应电流为正值

17、，又因为在这个时间内的原磁场的变化率较大，是01s变化的2倍，故产生的感应电流也是原来的2倍，故选项A错误，C正确。考点：法拉第电磁感应定律。【名师点晴】在2s3s的时间内，可分为两个过程，一是原磁场方向向里减小，故线圈中感应电流的磁场是向里的，二是原磁场方向向外增加，故线圈中的感应电流的磁场也是向里的，故在2s3s这段时间内的感应电流是一个方向，且磁场均匀变化，故电流的大小不变。【答案】A【解析】试题分析：当摆到竖直位置时，导体棒产生的感应电动势为：，圆环被导体棒分为两个半圆环，两半圆环并联，并联电阻，电路电流：， AB两端的电压是路端电压，AB两端的电压大小为：，故A正确。考点：导体切割磁

18、感线时的感应电动势【名师点睛】本题是电磁感应与电路的结合问题，关键是弄清电源和外电路的构造，然后根据电学知识进一步求解，容易出错之处是把AB间的电压看成是内电压。7B【解析】试题分析：四种情况下导体切割磁感线产生的电动势相同，只有ab当电源时的情况下两端的电压最大，即第二种情形下.选项B正确.考点：导体切割磁感线产生的电动势8A【解析】解：根据法拉第电磁感应定律E=n=n，题中n相同，相同，面积S也相同，则得到A、B环中感应电动势EA：EB=1：1根据电阻定律R=，L=n2r，、s相同，则电阻之比RA：RB=rA：rB=2：1，根据欧姆定律I=得，产生的感应电流之比IA：IB=1：2故A正确，

19、BCD错误；故选：A【点评】本题整合了法拉第电磁感应定律、电阻定律和欧姆定律，常规题，要善于运用比例法解题9D【解析】试题分析：当0T/2时，磁场向外减小，故感应电流的磁场向外，当T/2T时，磁场向里增加，故感应电流的磁场向外，说明线框中的感应电流方向不会发生改变，选项A错误；cd边的电流由d到c不变，而磁场方向改变，磁场的大小也改变，故受到的安培力方向改变，大小也改变，选项B错误；根据法拉第电磁感应定律可得，线框中的感应电动势为E=，选项C错误；因为磁场的变化是均匀的，故线圈中产生的感应电流也是恒定的，即P=I2R，所以线框中的电流大小为，选项D正确。考点：电磁感应。【名师点晴】题中的信息是

20、通过图像传递出来了，故我们要对图像有个明确的认识，从图可以看出，磁场强度是随时间变化的，由于是直线，故变化是线性的，所以产生的感应电动势的大小不变，感应电流的大小也不变。10B【解析】解：A、金属棒所受的安培力F安=BIL=，则a=，随速度v增大，安培力增大，则加速度减小故A正确B、根据能量守恒得，外力F对ab做的功等于电路中产生的电能以及ab棒的动能之和，故B错误C、当ab棒匀速运动时，外力做的功全部转化为电路中的电能，则外力F做功的功率等于电路中的电功率故C正确D、根据功能关系知，克服安培力做的功等于电路中产生的电能故D正确本题选错误的，故：B【点评】电磁感应现象中电路中产生的热量等于外力

21、克服安培力所做的功；在解题时要注意体会功能关系及能量转化与守恒关系11C【解析】试题分析：选择其中一条半径来看，根据右手定则可知，流过定值电阻的电流方向为b到a，选项A错误；b、a间的电势差等于电动势的大小Uab=E=Br2，选项B错误；若增大到原来的2倍，根据E=Br2可知电动势变为原来的2倍，则流过定值电阻的电流增大到原来的2倍，选项C正确，D错误；故选C.考点：法拉第电磁感应定律；右手定则【名师点睛】此题是考查法拉第圆盘发电机及右手定则；要知道法拉第圆盘发电机中有无数根并联的半径在切割磁感线，其电动势等于一个半径切割磁感线的电动势，电动势的大小为E=Br2，方向由右手定则来判断.【答案】

22、AB【解析】试题分析：当线框开始进入磁场，磁通量开始增加，当一半进入时达最大；此后向外的磁通量增加，总磁通减小；当全部进入时，磁通量最小为零，然后磁通量在反方向增加，故A正确；当线圈进入第一个磁场时，由右手定则知电流为逆时针，开始进入第二个磁场时，电流方向为顺时针，出第二个磁场即边进入第一磁场，电流仍为顺时针，故B正确；根据和电流方向知刚进入磁场时和出磁场时电压相等，b点电势高，故Ucb为负，边同时切割磁感线时c电动势高，且电压相等，故C错误；由可知，整个运动过程中电动势都保持不变，电流的大小也保持，则安培力大小不变，则力F大小保持不变，故选项D错误。考点：导体切割磁感线时的感应电动势【名师点

23、睛】电磁感应与图象的结合问题，近几年高考中出现的较为频繁，在解题时涉及的内容较多，同时过程也较为复杂；故在解题时要灵活，可以选择合适的解法，如排除法等进行解答。13AC【解析】试题分析：线圈完全进入磁场后磁通量不再变化，没有感应电流，不再受安培力，则线圈会以加速度g做匀加速一段时间，故选项A正确；而cd边刚离开磁场时和ab边刚进入磁场时的速度相同，则线圈离开磁场的过程一定有一段减速过程，C正确；若线框ab边在刚进入磁场时做加速运动，整个线圈进入磁场时仍然加速，则当cd边刚离开磁场时的速度不可能与ab边刚进入磁场时的速度相同，故选项B错误；根据能量守恒研究从cd边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的过

24、程：动能变化为0，重力势能转化为线框产生的热量，Q=mg（d+L），故D错误；故选AC.考点：法拉第电磁感应定律；能量守恒定律.【名师点睛】此题是法拉第电磁感应定律以及能量守恒定律的综合应用习题；解决本题的关键根据根据线圈下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时刻的速度相等，且全部进入磁场将做加速运动，判断出线圈进磁场后先做变减速运动，也得出全部进磁场时的速度是穿越磁场过程中的最小速度。14C【解析】试题分析：此时两个边做切割磁感线运动，所以回路中产生感应电动势为，根据欧姆定律可得线圈中的感应电流，根据公式可得此时线框中的电功率，A错误；根据左手定则可得左右两边所受安培力方向相同，为，则加速度为，故B错

25、误；此过程通过线框截面的电量为，故C正确；根据能量守恒定律得到，此过程回路产生的电能为，故D错考点：考查了电磁感应与能量【名师点睛】当线框中心线AB运动到与PQ重合时，左右两边都切割磁感线产生感应电动势，两个电动势方向相同串联根据感应电动势公式和欧姆定律求出感应电流，再求线框中的电功率求出左右两边所受安培力大小，由牛顿第二定律求出加速度由推论求出电量根据功能关系求解回路产生的电能15D【解析】试题分析： 金属环在进入磁场和穿出磁场过程中，由于穿过圆环的磁通量发生变化，故此产生感应电流，转化为焦耳热，所以一次比一次上升的高度小，当金属环完全在的直线下摆动时，没有感应电流产生，故根据能量守恒定律可得在整个过程中，重力势能减小，动能减小，减小的机械能转化为内能，根据能量守恒得焦耳热总量，故D正确考点：考查了能量守恒定律，感应电流产生条件【名师点睛】解决本题的关键知道最终在以下来回摆动，在摆动时无热量产生，以初始位置与位置为研究过程，动能和重力势能的减小量全