磁场电磁感应高二

1、磁场电磁感应评卷人得分一、选择题（本题共12道小题，每小题0分，共0分）1.（单选）如图所示，空间存在垂直于纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，场内有一绝缘的足够长的直杆，它与水平面的倾角为，一带电量为q、质量为m的带负电的小球套在直杆上，从A点由静止沿杆下滑，小球与杆之间的动摩擦因数为，在小球以后运动的过程中，下列说法正确的是( ) A小球下滑的最大速度为B小球下滑的最大加速度为amgsinC小球的加速度一直在减小D小球的速度先增大后减小2.如图所示，在圆形区域内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab是圆的一条直径一带电粒子从a点射入磁场，速度大小为2v，方向与ab成30°时恰好从b点

2、飞出磁场，粒子在磁场中运动的时间为t；若仅将速度大小改为v，则粒子在磁场中运动的时间为（不计带电粒子所受重力）（）A3t BC D2t3.（多选题）如图所示，竖直平行线MN、PQ间距离为a，其间存在垂直纸面向里的匀强磁场（含边界PQ），磁感应强度为B，MN上O处的粒子源能沿不同方向释放比荷为的带负电粒子，速度大小相等、方向均垂直磁场粒子间的相互作用及重力不计，设粒子速度方向与射线OM夹角为，当粒子沿=60°射入时，恰好垂直PQ射出，则（）A从PQ边界垂直射出的粒子在磁场中运动的时间为B沿=90°射入的粒子，在磁场中运动的时间最长C粒子的速率为DPQ边界上有粒子射出的长度为2

3、a4.（多选题）如图所示，左右边界分别为PP、QQ的匀强磁场的宽度为d，磁感应强度大小为B方向垂直纸面向里一个质量为m、电荷量大小为q的微观粒子，沿与左边界PP成=45°方向以速度v0垂直射入磁场不计粒子重力，欲使粒子不从边界QQ射出，v0的最大值可能是（）ABCD5.如图所示，绕在铁芯上的线圈、电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A，下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是（）A线圈中通以恒定的电流B通电时，使变阻器的滑片P作匀速滑动C通电时，使变阻器的滑片P作加速滑动D将电键突然断开的瞬间6.竖直向上的匀强磁场中，水平放置一单匝金属圆形线圈，线圈所围

4、的面积为0.1m2，线圈的电阻为1规定图（a）所示感应电流的方向为正方向磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图（b）所示，则以下说法正确的是（）A第1s内，线圈具有扩张趋势B第3s内，线圈的发热功率最大C第4s时，感应电流的方向为负D05 s时间内，感应电流的最大值为0.1A7.（多选题）如图所示，要使Q线圈产生图示方向的电流，可采用的方法有（）A闭合电键K后，把R的滑片向右移B闭合电键K后，把R的滑片向左移C闭合电键K后，把P中的铁心从左边抽出D闭合电键K后，把Q靠近P8.如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示在0时间内，直导线中电

5、流向上，则在T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力情况是（）A感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左B感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右C感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右D感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左9.如图所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大线圈M相连接要使小线圈N获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的裸金属棒ab的运动情况是（）A 向右匀速运动B向左加速运动B C向左减速运动D向右加速运动10.如图，光滑固定的金属导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处自由下落接近回路时（

6、）AP、Q将相互远离B磁铁的加速度大于gC磁铁的加速度仍为gD磁铁的加速度小于g11.如图所示，水平放置的光滑杆上套有A、B、C三个金属环，其中B接电源在接通电源的瞬间，A、C两环（）A都被B吸引B都被B排斥CA被吸引，C被排斥DA被排斥，C被吸引12.如图，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是（）A线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流B穿过线圈a的磁通量变小C线圈a有扩张的趋势D线圈a对水平桌面的压力FN将增大评卷人得分二、计算题（本题共2道小题）13.如

7、图所示，在xoy平面内有以虚线OP为理想边界的匀强电场和匀强磁场区域，OP与x轴成45°角，OP与y轴之间的磁场方向垂直纸面向外，OP与x轴之间的电场平行于x轴向右，电场强度为E，在y轴上有一点M，到O点的距离为L，现有一个质量为m，带电量为+q的带电粒子从静止经电压为U的电场加速后从M点以垂直y轴的速度方向进入磁场区域（加速电场图中没有画出），不计带电粒子的重力，求（1）从M点进入匀强磁场的带电粒子速度的大小？（2）为使带电粒子刚好不能进入电场区域，则磁感应强度为B应为多大？（3）改变匀强磁场的磁感应强度的大小，使带电粒子沿y轴负方向进入匀强电场，则带电粒子从x轴离开电场时的位置到

8、O点的距离为多少？14.如图所示，在y0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外一电荷量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y=h处的点P1时速率为v0，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x=2h处的 P2点进入磁场，并经过y轴上y=2h处的P3点不计重力求（1）电场强度的大小（2）粒子到达P2时速度的大小和方向（3）磁感应强度的大小（4）粒子从P1点运动到P3点所用时间试卷答案1.B2.D【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力【分析】粒子在磁场中运动，运动的时间周期与粒子的速度的大小无关，分析粒子的运动的

9、情况，可以判断粒子的运动的时间【解答】解：设磁场圆的半径为R，根据周期公式T=可得，同一粒子在磁场中运动时的运动的周期相同，当速度的大小为2v时，圆周运动的圆心为O，根据弦切角等于圆心角的一半可知，圆弧所对的圆心角为60°；磁场圆的半径恰好等于粒子圆周运动半径；当速度的大小为v时，半径为原来的一半，圆周运动的圆心O点，在原来的半径的中点处，则新的粒子圆与磁场圆的半径相等，则=60°；由几何关系可知所对的圆心角为120°，则粒子的运动的时间为2t，所以D正确故选：D3.AD【分析】由粒子沿=60°射入时，恰好垂直PQ射出，得到粒子运动半径；再根据洛伦兹力作

10、向心力，即可得到粒子速率，进而得到粒子运动周期及运动时间；【解答】解：AC、带电粒子在磁场中运动，不计重力，则粒子只受洛伦兹力做圆周运动；所以有，所以，粒子沿=60°射入时，恰好垂直PQ射出，则粒子在磁场中转过30°，如图所示，所以有Rsin30°=a，所以，R=2a；所以，故C错误；，故A正确；D、=0°时，粒子离开磁场在PQ上O的水平线上方处；当增大时，粒子离开磁场在PQ上的位置下移，直到粒子运动轨迹与PQ相切；继续增大，则粒子不能从PQ边界射出；粒子运动轨迹与PQ相切时，由半径R=2a，可知，粒子转过的角度为60°，所以，出射点在O的水平

11、线下方处；所以，PQ边界上有粒子射出的长度为2a，故D正确；B、粒子在磁场中做圆周运动的半径相同，周期相同由D分析可知，粒子出射点在PQ上时，当粒子运动轨迹与PQ相切时，粒子在磁场中运动的圆弧对应的弦最长，粒子转过的角度最大1=60°，对应的1=120°；当120°180°时，粒子从MN边界射出，且越大，对应的中心角较小，运动的时间越小；所以，沿=120°射入的粒子，在磁场中运动的时间最长，故B错误；故选：AD4.AC【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动【分析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，作出粒子恰好不从QQ边界射出的临界轨迹图，然后求出粒子的临

12、界轨道半径，应用牛顿第二定律求出临界速度【解答】解：如果粒子带正电，粒子不从边界QQ射出速度v0最大时运动轨迹如图所示：由几何知识得：rrsin（90°）=d，解得：r=（2+）d，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qv0B=m，解得：v0=，故A正确；如果粒子带负电，粒子不从边界QQ射出速度v0最大时运动轨迹如图所示：由几何知识得：r+rsin（90°）=d，解得：r=（2）d，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qv0B=m，解得：v0=，故C正确；故选：AC5.A【考点】感应电流的产生条件【分析】感应电流产

13、生的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化根据这个条件分析判断有没有感应电流产生【解答】解：A、线圈中通以恒定的电流时，线圈产生稳恒的磁场，穿过铜环A的磁通量不变，没有感应电流产生故A正确B、通电时，使变阻器的滑片P作匀速滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，回路中电流增大，线圈产生的磁场增强，穿过铜环A磁通量增大，产生感应电流不符合题意故B错误C、通电时，使变阻器的滑片P作加速滑动时，变阻器接入电路的电阻变化，回路中电流变化，线圈产生的磁场变化，穿过铜环A磁通量变化，产生感应电流不符合题意故C错误D、将电键突然断开的瞬间，线圈产生的磁场从有到无消失，穿过穿过铜环A的磁通量减小，产生感应电流，不符合题

14、意故D错误故选A6.C【考点】楞次定律【分析】根据楞次定律判断感应电流的方向和线圈的面积的变化趋势，通过法拉第电磁感应定律E=求出感应电动势的大小，结合闭合电路欧姆定律求出电流的大小【解答】解：A、第1s内，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，线圈的面积缩小可以阻碍磁通量的增大，所以线圈具有缩小趋势故A错误；B、第3s内，穿过线圈的磁通量保持不变，所以线圈的发热功率为0故B错误；C、第4s时，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，感应电流的方向逆时针方程，为负值故C正确；D、由图可知，穿过线圈的磁通量刚刚开始变化时，B的变化率：则产生的电动势： V感应电流：I=A故D错误故选：C7.BD

15、【考点】楞次定律【分析】当通过闭合回路中的磁通量发生变化，就会产生感应电流，根据楞次定律判断感应电流的方向【解答】解：A、闭合电键K后，把R的滑片右移，Q中的磁场方向从左向右，且在减小，根据楞次定律，左边导线电流方向向上故A错误B、闭合电键K后，把R的滑片左移，Q中的磁场方向从左向右，且在增大，根据楞次定律，左边导线电流方向向下故B正确C、闭合电键K后，将P中的铁心从左边抽出，Q中的磁场方向从左向右，且在减小，根据楞次定律，左边导线电流方向向上故C错误D、闭合电键，将Q靠近P，Q中的磁场方向从左向右，且在增强，根据楞次定律，左边导线的电流向下故D正确故选：BD8.C【考点】楞次定律；安培力【分

16、析】在T时间内，直线电流方向向下，根据安培定则判断出直导线周围的磁场，根据磁场的变化，通过楞次定律判断出金属线框中的感应电流，从而通过受力判断线框所受安培力的合力【解答】解：在T时间内，直线电流方向向下，根据安培定则，知导线右侧磁场的方向垂直纸面向外，电流逐渐增大，则磁场逐渐增强，根据楞次定律，金属线框中产生顺时针方向的感应电流根据左手定则，知金属框左边受到的安培力方向水平向右，右边受到的安培力水平向左，离导线越近，磁场越强，则左边受到的安培力大于右边受到的安培力，所以金属框所受安培力的合力水平向右故C正确，A、B、D错误故选：C9.B【考点】法拉第电磁感应定律；楞次定律【分析】根据棒的切割磁

17、感线，依据右手定则可确定感应电流的方向，由法拉第电磁感应定律来确定感应电流的大小；从而由右手螺旋定则来确定线圈M的磁通量的变化，再根据楞次定律，即可确定线圈N中的感应电流的方向【解答】解：若要让N中产生顺时针的电流，M必须让N中的磁场“向里减小”或“向外增大”所以有两种情况：垂直纸面向里的磁场大小减小，根据楞次定律与法拉第电磁感应定律，则有导体棒向右减速运动同理，垂直纸面向外的磁场大小增大，根据楞次定律与法拉第电磁感应定律，则有导体棒向左加速运动故B正确，ACD错误故选：B10.D【考点】楞次定律【分析】当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律：感应电流的磁场总是阻

18、碍磁通量的变化，分析导体的运动情况【解答】解：A、当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，可知，P、Q将互相靠拢，回路的面积减小一点，使穿过回路的磁场减小一点，起到阻碍原磁通量增加的作用故A错误BCD、根据楞次定律可知，磁铁受到向上的排斥力由于磁铁受到向上的安培力作用，所以合力小于重力，磁铁的加速度一定小于g故BC错误；D正确故选：D11.B【考点】楞次定律【分析】根据楞次定律进行判定：感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化【解答】解：在接通电源的瞬间，通过B环的电流变大，电流产生的磁场增强，穿过A、C两环的磁通量变大，A、C两环

19、产生感应电流，由楞次定律可知，感应电流总是阻值原磁通量的变化，为了阻碍原磁通量的增加，A、C两环都被B环排斥而远离B环，以阻碍磁通量的增加，故ACD错误，B正确；故选B12.D【考点】楞次定律【分析】此题的关键首先明确滑动触头向下滑动时通过判断出线圈b中的电流增大，然后根据楞次定律判断出线圈a中感应电流的方向本题利用“楞次定律的第二描述”求解将更为简便【解答】解：A、B：当滑动触头P向下移动时电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知通过线圈b的电流增大，从而判断出穿过线圈a的磁通量增加方向向下，所以B错误；根据楞次定律即可判断出线圈a中感应电流方向俯视应为逆时针，A错误C、再根据微元法将线圈a无线分割

20、根据左手定则不难判断出线圈a应有收缩的趋势，或直接根据楞次定律的第二描述“感应电流产生的效果总是阻碍引起感应电流的原因”，因为滑动触头向下滑动导致穿过线圈a的磁通量增加，故只有线圈面积减少时才能阻碍磁通量的增加，故线圈a应有收缩的趋势，C错误；D、开始时线圈a对桌面的压力等于线圈a的重力，当滑动触头向下滑动时，可以用“等效法”，即将线圈a和b看做两个条形磁铁，不难判断此时两磁铁的N极相对，互相排斥，故线圈a对水平桌面的压力将增大，所以D正确故选D13.解：（1）从M点进入磁场的带电粒子速度的大小为v，根据动能定理得：qU=解得：v=（2）带电粒子刚好不能进入电场区域轨迹如题所示，设磁感应强度为

21、B，由图可知：OM=R+=L 解得：R=由洛伦兹力提供向心力可得：qvB=m，解得：B=（1）（3）由图可知带电粒子沿y轴负方向进入匀强电场时，在磁场中运动的轨道半径为，在电场中做类平抛运动，加速度a=，Y轴方向匀速运动，有：R1=vtX轴方向匀加速运动，有：x=联立解得：x=，到O点的距离为；答：（1）从M点进入匀强磁场的带电粒子速度的大小为；（2）为使带电粒子刚好不能进入电场区域，则磁感应强度为B应为（1）；（3）改变匀强磁场的磁感应强度的大小，使带电粒子沿y轴负方向进入匀强电场，则带电粒子从x轴离开电场时的位置到O点的距离为【分析】（1）对加速过程根据动能定理列式求解即可；（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，画出临界轨迹，结合几何关系求解