专题10 电磁感应

1、一、单项选择题1. 关于物理学家的贡献，下列说法中正确的是A卡文迪许利用扭秤实验首先较准确地测定了静电力常量B库仑提出了库仑定律，并最早通过实验测得元电荷e的数值C第谷通过对行星运动的观测数据进行分析，得出了开普勒行星运动定律D法拉第发现了电磁感应现象2人类发现电和磁的关系，经历了漫长的岁月。1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了通电导线下小磁针的偏转现象从而发现了电流的磁效应。1831年，英国物理学家法拉第发现磁铁穿过闭合线圈时，线圈中有电流产生从而发现了电磁感应现象，下列相关说法正确的是A.给小磁针上方的导线通电，小磁针就会发生偏转B.导线下方小磁针偏转的角度大小只与电流的强弱有关C.线圈中

2、感应电流的强弱与磁铁穿过线圈的速度大小有关 D.线圈横截面积越大磁铁穿过时产生的感应电流越强3如图所示，质量为m的金属环用线悬挂起来，金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中，从某时刻开始，磁感应强度均匀减小，则在磁感应强度均匀减小的过程中，关于线拉力大小的下列说法中正确的是（）A大于环重力mg，并逐渐减小 B始终等于环重力mgC小于环重力mg，并保持恒定 D大于环重力mg，并保持恒定 4如图所示，光滑水平面上存在一有界匀强磁场，圆形金属线框在水平拉力的作用下，通过磁场的左边界MN。在此过程中，线框做匀速直线运动，速度的方向与MN成角。下列说法正确的是：A线框内感应电流沿顺时针方向 B线框

3、内感应电流先增大后减小C水平拉力的大小与无关 D水平拉力的方向与有关5. 如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面，规定向里的方向为正，在磁场中有一细金属圆环，线圈平面位于纸面内，现令磁感应强度B随时间t变化，先按图所示的Oa图线变化，后来又按bc和cd变化，令E1、E2、E3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小，I1、I2、I3分别表示对应的感应电流，则下列正确的是 A.E1E2，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向B.E1E2，I1沿顺时针方向，I2沿逆时针方向C.E2E3，I2沿逆时针方向，I3沿顺时针方向D.E2= E3，I2沿逆时针方向，I3沿顺时针方向 6.如图所示，a为带正电的小物块，

4、b是一不带电的绝缘物块，a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段（ ）××××××××××B××××××××××baFA.a、b一起运动的加速度不变 B.a、b一起运动的加速度增大C.a、b物块间的摩擦力减小 D.a、b物块间的摩擦力增大7.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

5、框的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，在磁场以变化率k均为减弱的过程中A线框产生的感应电动势大小为kl2 B电压表的读数为Ca点的电势高于b点的电势 D电容器所带的电荷量为零8如图甲所示，正三角形导线框abc放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，t=0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，图丙中能表示线框的ab边受到的磁场力F随时间t的变化关系的是（规定向左为力的正方向）9如图所示，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑连接。右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖

6、直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻也为R的金属棒从高度为h处静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为，金属棒与导轨间接触良好。则金属棒穿过磁场区域的过程中A流过金属棒的最大电流为 B通过金属棒的电荷量为C克服安培力所做的功为mgh D金属棒产生的焦耳热为10如图所示，一沿水平方向的匀强磁场分布在宽度为2L的某矩形区域内（长度足够大），该区域的上下边界MN、PS是水平的。有一边长为L的正方形导线框abcd从距离磁场上边abcdBMN0xPS界MN的某高处由静止释放下落而穿过该磁场区域，已知当线框的ab边到达MN时线框刚好做匀速直线运动，（以此

7、时开始计时）以MN处为坐标原点，取如图坐标轴x，并规定逆时针方向为感应电流的正方向，则关于线框中的感应电流与ab边的位置坐标x间的以下图线中，可能正确的是 二、多项选择题11.以下叙述正确的是（ ）A法拉第发现了电磁感应现象B惯性是物体的固有属性，速度大的物体惯性一定大C牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的必然结果D感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果12如图所示，圆形闭合线圈内存在方向垂直纸面向外的磁场，磁感应强度随时间变化如图，则下列说法正确的是（ ） A01s内线圈的磁通量不断增大 B第4s末的感应电动势为0C01s内与24s内的感应电流相等 D01s

8、内感应电流方向为顺时针 13如图所示，平行金属导轨与水平面成角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一质量为m的导体棒ab，其电阻与R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数均为，导体棒ab沿导轨向上运动，当其速度为v时，受到的安培力大小为F。此时BR1R2avbA电阻R1消耗的热功率为Fv/6B电阻R2消耗的热功率为Fv/3C整个装置因摩擦而消耗的热功率为（F+mgcos）vD整个装置消耗机械能的功率为（F+mgcos）v 14.如图所示，电阻不计的平行光滑金属导轨与水平面的夹角为，宽度为l，下端与阻值为R的电阻相连。磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面，现使质

9、量为m的导体棒ab位置以平行于斜面的初速度沿导轨向上运动，滑行到最远位置ab后又下滑。已知导体棒运动过程中的最大加速度为2gsin，g为重力加速度，轨道足够长，则A导体棒运动过程中的最大速度BR上的最大热功率为C导体棒返回到ab位置前已经达到下滑的最大速度D导体棒返回到ab位置时刚好达到下滑的最大速度15如图所示，相距为L的两条足够长的平行金属导轨，与水平面的夹角，导轨上固定有质量为m，电阻为R的两根相同的导体棒，导体棒MN上方轨道粗糙下方光滑，整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B。将两根导体棒同时释放后，观察到导体棒MN下滑而EF保持静止，当MN下滑速度最大时，EF与轨道间的

10、摩擦力刚好到达最大静摩擦力，下列叙述正确的是A导体棒MN的最大速度为B导体棒EF与轨道之间的最大静摩擦力为C导体棒MN受到的最大安培力为D导体棒MN所受重力的最大功率为三、非选择题16如图甲所示，一足够长阻值不计的光滑平行金属导轨MN、PQ之间的距离L1.0 m，NQ两端连接阻值R1.0 的电阻，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上，导轨平面与水平面间的夹角300。一质量m=0.20 kg，阻值r=0.50 的金属棒垂直于导轨放置并用绝缘细线通过光滑的定滑轮与质量M=0.60 kg的重物相连。细线与金属导轨平行。金属棒沿导轨向上滑行的速度v与时间t之间的关系如图乙所示，已知金属棒在0

11、0.3 s内通过的电荷量是0.30.6 s内通过电荷量的，g=10 m/s2，求：（1）00.3 s内棒通过的位移；（2） 金属棒在00.6 s内产生的热量。 17两根平行金属导轨固定倾斜放置，与水平面夹角为37°，相距d=0. 5 m，a、b间接一个电阻R，R=1.5 在导轨上c、d两点处放一根质量m=0.05 kg的金属棒，bc长L=1 m，金属棒与导轨间的动摩擦因数=0.5金属棒在导轨间的电阻r=0.5 ，金属棒被两个垂直于导轨的木桩顶住而不会下滑，如图4所示在金属导轨区域加一个垂直导轨斜向下的匀强磁场，磁场随时间的变化关系如图5所示，重力加速度g= 10 m/s2可认为最大静

12、摩擦力与滑动摩擦力相等（sin37°=0.6，cos 37° =0.8）求：（1）01.0 s内回路中产生的感应电动势大小；（2）t=0时刻，金属棒所受的安培力大小；（3）在磁场变化的全过程中，若金属棒始终没有离开木桩而上滑，则图4中t0的最大值；（4）通过计算在图6中画出0t0max内金属棒受到的静摩擦力随时间的变化图象 18.如图所示，左右两边分别有两根平行金属导轨相距为L，左导轨与水平面夹30°角，右导轨与水平面夹60°角，左右导轨上端用导线连接。导轨空间内存在匀强磁场，左边的导轨处在方向沿左导轨平面向下，磁感应强度大小为B的磁场中。右边的导轨处在

13、垂直于右导轨斜向上，磁感应强度大小也为B的磁场中。质量均为m的导杆ab和cd垂直导轨分别放于左右两侧导轨上，已知两导杆与两侧导轨间动摩擦因数均为=，回路电阻恒为R，若同时无初速释放两导杆，发现cd沿右导轨下滑距离时，ab杆才开始运动。（认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。（1）试求ab杆刚要开始运动时cd棒的速度；（2）以上过程中，回路中共产生多少焦耳热？（3）cd棒的最终速度为多少？ 19.如图所示，两条足够长的平行光滑金属导轨竖直固定放置，导轨电阻不计，其间距为L=2m。在两导轨之间有磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场，其方向垂直导轨所在的竖直面水平向外。金属棒ab的质量为m1=2kg，金属

14、棒cd的质量为m2=1kg，ab和cd都与导轨垂直放置，且其长度刚好都和导轨宽度相同，ab和cd的电阻之和为R=1。开始时使ab和cd都静止。当ab棒在竖直面向上的外力作用下，以加速度大小为a1=1m/s2沿两导轨所在的竖直面向上开始做匀加速运动的同时，cd棒也由静止释放。ab棒和cd棒在运动过程中始终和导轨垂直，且和导轨接触良好。重力加速度为g=10m/s2。试求：（1）当cd棒沿两导轨所在的竖直面向下运动的加速度大小为a2=2m/s2时，作用在ab棒上的外力大小和回路中的总电功率；（2）当cd棒沿两导轨所在的竖直面向下运动的速度最大时，作用在ab棒上的外力大小和回路中的总电功率。20.足够

15、长的平行金属导轨MN和PK表面粗糙，与水平面之间的夹角为，间距为L。垂直于导轨平面向上的匀强磁场的磁感应强度为B，MP间接有阻值为R的电阻，质量为m的金属杆ab垂直导轨放置，其他电阻不计。如图所示，用恒力F沿导轨平面向下拉金属杆ab，使金属杆由静止开始运动，杆运动的最大速度为vm，t s末金属杆的速度为v1，前t s内金属杆的位移为x，（重力加速度为g）求：（1）金属杆速度为v1时加速度的大小；（2）整个系统在前t s内产生的热量。一、单项选择题1.如图所示，水平光滑的平行金属导轨，左端接有电阻R，匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内，质量一定的金属棒PQ垂直导轨放置。今使棒以一定的初速度

16、v0向右运动，当其通过位置a、b时，速率分别为va、vb，到位置c时棒刚好静止，设导轨与棒的电阻均不计，a到b与b到c的间距相等，则金属棒在由a到b和由b到c的两个过程中( )A回路中产生的内能不相等B棒运动的加速度相等【来源：C安培力做功相等 D通过棒横截面的电量相等【来源：全,品中&高2.物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列说法中正确的是（ ）A.奥斯特发现了电流的磁效应，并提出了电磁感应定律B.库仑提出了库仑定律，并最早实验测得元电荷e的数值C.伽利略发现了行星运动的规律，并通过实验测出了引力常量D.法拉第

17、不仅提出了场的概念，而且发明了人类历史上的第一台发电机3.奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间存在着某种联系，法拉第发现 了电磁感应定律，使人们对电和磁内在联系的认识更加完善.关于电磁感应，下列说法 中正确的是A.运动的磁铁能够使附近静止的线圈中产生电流B.静止导线中的恒定电流可以使附近静止的线圈中产生电流C. 静止的磁铁不可以使附近运动的线圈中产生电流D. 运动导线上的恒定电流不可以使附k静止的线圈中产生电流4.如图所示，空间存在着与圆台母线垂直向外的磁场，各处的磁感应强度大小均为B，圆台母线与竖直方向的夹角为。一个质量为m、半径为r的匀质金属圆环位于圆台底部。圆环中维持恒定的

18、电流I,圆环由静止向上运动，经过时间t后撤去该恒定电流并保持圆环闭合，圆环上升的最大高度为H。已知重力加速度为g，磁场的范围足够大。在圆环向上运动的过程中，下列说法正确的是 A安培力对圆环做的功为mgH             B圆环先做匀加速运动后做匀减速运动C圆环运动的最大速度为 D圆环先有扩张后有收缩的趋势5.如图所示，在边长为l的等边三角形区域内有磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。一个边长也为l的等边三角形导线框abc，在t0时恰与上述磁场区域的边界重合。此

19、后三角形线框以周期T绕其中心在纸面内沿顺时针方向匀速转动。则在其转动的0 时间内    A感应电流的方向先逆时针后顺时针，平均感应电动势为0    B感应电流的方向先顺时针后逆时针，平均感应电动势为    C感应电流的方向先顺时针后逆时针，平均感应电动势为0D感应电流的方向先逆时针后顺时针，平均感应电动势为6.如图甲所示，有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域，其直角边长为L，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B。一边长为L总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁 场

20、区域。取沿abcda的感应电流为正，则图乙中表示线框中电流i随bC边的位置坐标x变化的图象正确的是7.在边长为L的等边三角形区域abc内存在着垂直纸面向外的匀强磁场，一个边长也为L的等边三角形导线框def在纸面上以某一速度向右匀速运动，底边ef始终与磁场的底边界bc在同一直线上，如图所示。取沿顺时针的电流为正，在线框通过磁场的过程中，其感应电流随时间变化的图象是二、多项选择题8.如图所示，螺线管B置于闭合金属环A的轴线上，B中有恒定电流，从某时刻起， 当B中通过的电流逐渐变大时，则（ ）A.环A有缩小的趋势 B.环A有扩张的趋势C.螺线管B有缩短的趋势 D.螺线管B有伸长的趋势9.如图所示，由

21、电阻不计的金属杆ab、cd构成的“V”字形对称光滑轨道，在轨道底部由一小段光滑圆弧连接（其长度可忽略不计），bd间接有一定值电阻R，一根电阻不计的导体棒在t=0时刻从ac端由静止开始下滑，整个装置处在方向竖直向上的匀强磁场。在导体棒第一次到达轨道右侧最高点的过程中，导体棒始终处于水平状态，现用v 表示导体棒速度的大小，则在下列四个v-t图像中，可能正确的是10.如图所示，两光滑导轨相距为L，倾斜放置，与水平地面夹角为，上端接一电容为C的电容器。导轨上有一质量为m长为L的导体棒平行地面放置，导体棒离地面的高度为h，磁感强度为B的匀强磁场与两导轨所决定的平面垂直，开始时电容器不带电。将导体棒由静止释