学练考2016高中物理 第四章 电磁感应练习册 新人教版选修3-2_第1页
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1、第四章电磁感应1划时代的发现2探究感应电流的产生条件知识点一电磁感应的探究历程1(多选)在电磁学发展过程中,许多科学家做出了贡献下列说法正确的是()A奥斯特发现了电流磁效应;法拉第发现了电磁感应现象B麦克斯韦预言了电磁波;楞次用实验证实了电磁波的存在C库仑发现了点电荷的相互作用规律;密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值D安培发现了磁场对运动电荷的作用规律;洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律知识点二产生感应电流的条件2在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是()A将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化B在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,

2、然后观察电流表的变化C将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化D绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化3金属矩形线圈abcd在匀强磁场中做如图L421所示的运动,线圈中有感应电流的是()图L4214(多选)如图L422所示,线圈abcd在磁场区域ABCD中,下列哪种情况下线圈中有感应电流产生()图L422A把线圈变成圆形(周长不变)B使线圈在磁场中加速平移C使磁场增强或减弱D使线圈以过ab的直线为轴旋转知识点三磁通量5如图L423所示,矩形线框abcd放置在水平面内,磁场方向与水平方向成

3、角,已知sin ,回路面积为S,磁感应强度为B,则通过线框的磁通量为()图L423ABSB.BSC.BS D.BS6如图L424所示,线圈平面与水平方向成角,磁感线竖直向下,设磁感应强度为B,线圈面积为S,则穿过线圈的磁通量为多少?图L4247.如图L425所示,有一个100匝的线圈,其横截面是边长为L0.20 m的正方形,放在磁感应强度为B0.50 T的匀强磁场中,线圈平面与磁场垂直若将这个线圈横截面的形状由正方形改变成圆形(横截面的周长不变),在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少?图L4258(多选)如图L426所示,水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线,以它们为坐标轴构成一个

4、平面直角坐标系四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置,两直导线中的电流大小与变化情况完全相同,电流方向如图所示,当两直导线中的电流都增大时,四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是()图L426A线圈a中无感应电流 B线圈b中有感应电流C线圈c中有感应电流 D线圈d中无感应电流9(多选)如图L427所示,线圈与电源、开关、滑动变阻器相连,线圈与电流计G相连,线圈与线圈绕在同一个铁芯上,在下列情况下,电流计G中有示数的是()图L427A开关闭合瞬间B开关闭合一段时间后C开关闭合一段时间后,来回移动滑动变阻器的滑片D开关断开瞬间10边长L10 cm的正方形线框固定在匀强磁场中,磁场方向与线

5、框平面间的夹角30,如图L428所示,磁感应强度随时间变化的规律为B(23t) T,则第3 s内穿过线框的磁通量的变化量为多少?图L42811如图L429所示,有一垂直于纸面向里的匀强磁场,B0.8 T,磁场有明显的圆形边界,圆心为O,半径为1 cm.现在纸面内先后放上与磁场垂直的圆线圈,圆心均在O处,A线圈半径为1 cm,10匝;B线圈半径为2 cm,1匝;C线圈半径为0.5 cm,1匝(1)在B减为0.4 T的过程中,A线圈和B线圈磁通量各改变多少?(2)在磁场转过30角的过程中,C线圈中磁通量改变多少?图L4293楞次定律知识点一楞次定律1(多选)下列说法正确的是()A感应电流的磁场方向

6、总是与引起感应电流的磁场方向相反B感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同,也可能相反C楞次定律只能判定闭合回路中感应电流的方向D楞次定律可以判定不闭合的回路中感应电动势的方向2如图L431所示,一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中(始终在金属环左侧),环中的感应电流(自左向右看)()图L431A沿顺时针方向B先沿顺时针方向后沿逆时针方向C沿逆时针方向D先沿逆时针方向后沿顺时针方向3如图L432所示,一线圈用细杆悬于P点,开始时细杆处于水平位置,释放后让它在匀强磁场中运动,已知线圈平面始终与纸面垂直,当线圈第一次通过位置、时(位置正好是细杆竖直时线圈所处的位置),线圈内的感应电

7、流方向(顺着磁场方向看去)是()图L432A、位置均是顺时针方向B、位置均是逆时针方向C位置是顺时针方向,位置为零,位置是逆时针方向D位置是逆时针方向,位置为零,位置是顺时针方向4如图L433所示,一均匀的扁平条形磁铁的轴线与圆形线圈在同一平面内,磁铁中心与圆心重合,为了在磁铁开始运动时线圈中能得到逆时针方向的感应电流,磁铁的运动方式应是()图L433AN极向纸内,S极向纸外,使磁铁绕O点转动BN极向纸外,S极向纸内,使磁铁绕O点转动C磁铁在线圈平面内顺时针转动D磁铁在线圈平面内逆时针转动知识点二右手定则5(多选)两根相互平行的金属导轨水平放置于如图L434所示的匀强磁场中,与导轨上接触良好的

8、导体棒AB和CD可以在导轨上自由滑动当导体棒AB在外力F的作用下向右运动时,下列说法中正确的是()图L434A导体棒CD内有电流通过,方向是DCB导体棒CD内有电流通过,方向是CDC磁场对导体棒CD的作用力向左D磁场对导体棒AB的作用力向左6如图L435所示,导线框abcd与通电直导线在同一平面内,直导线通有恒定电流并通过ad和bc的中点,当线框向右运动的瞬间,则()图L435A线框中有感应电流,且按顺时针方向B线框中有感应电流,且按逆时针方向C线框中有感应电流,但方向难以判断D由于穿过线框的磁通量为零,所以线框中没有感应电流7某磁场磁感线如图L436所示,有一铜线圈自图中A处落至B处,在下落

9、过程中,自上向下看,线圈中的感应电流方向是()图L436A始终顺时针B始终逆时针C先顺时针再逆时针D先逆时针再顺时针8如图L437所示,一个圆环形导体,圆心为O,有一个带正电的粒子沿如图所示的直线从圆环表面匀速飞过,则环中的感应电流情况是()图L437A沿逆时针方向B沿顺时针方向C先沿逆时针方向后沿顺时针方向D先沿顺时针方向后沿逆时针方向9电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N极朝下,如图L438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()图L438A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

10、极板带正电D从b到a,下极板带正电10如图L439所示,一圆形金属线圈放置在水平桌面上,匀强磁场垂直桌面竖直向下,过线圈上A点作切线OO,OO与线圈在同一平面上在线圈以OO为轴翻转180的过程中,线圈中电流方向() 图L439A始终为ABCAB始终为ACBAC先为ACBA再为ABCAD先为ABCA再为ACBA11如图L4310所示,在一根较长的铁钉上,用漆包线绕两个线圈A和B.将线圈B的两端与漆包线CD相连,使CD平放在静止的小磁针的正上方,与小磁针平行试判断合上开关的瞬间,小磁针N极的偏转情况线圈A中电流稳定后,小磁针又怎样偏转?图L431012某同学在学习了法拉第电磁感应定律之后,自己制作

11、了一个手动手电筒图L4311是手电筒的简单结构示意图,左右两端是两块完全相同的条形磁铁,中间是一根绝缘直杆,由绝缘细铜丝绕制的多匝环形线圈可在直杆上自由滑动,线圈两端接一灯泡,晃动手电筒时线圈也来回滑动,灯泡就会发光,其中O点是两磁极连线的中点,a、b两点关于O点对称(1)试分析其工作原理(2)灯泡中的电流方向是否变化?图L4311习题课:楞次定律的应用知识点一“增反减同”法1长直导线与矩形线框abcd处在同一平面中静止不动,如图LX21甲所示长直导线中通以大小和方向都随时间周期性变化的电流,it图像如图乙所示规定沿长直导线向上的方向为正方向关于最初一个周期内矩形线框中感应电流的方向,下列说法

12、正确的是()图LX21A由顺时针方向变为逆时针方向B由逆时针方向变为顺时针方向C由顺时针方向变为逆时针方向,再变为顺时针方向D由逆时针方向变为顺时针方向,再变为逆时针方向知识点二“增缩减扩”法2如图LX22所示,一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方,直导线与圆环在同一竖直面内,当通电直导线中电流增大时,弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l的变化情况是()图LX22AS增大,l变长BS减小,l变短CS增大,l变短DS减小,l变长知识点三“来拒去留”法3如图LX23所示,老师做了一个物理小实验让学生观察:一轻质横杆两侧各固定一金属环,横杆可绕中心点自由转动,老师拿一条形磁铁插向其中一

13、个小环,后又取出插向另一个小环,同学们看到的现象是()图LX23A磁铁插向左环,横杆发生转动B磁铁插向右环,横杆发生转动C无论磁铁插向左环还是右环,横杆都不发生转动D无论磁铁插向左环还是右环,横杆都发生转动知识点四“增离减靠”法4如图LX24所示,通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环,铜环平面与螺线管截面平行,当开关S接通的瞬间,两铜环的运动情况是()图LX24A同时向两侧推开B同时向螺线管靠拢C一个被推开,一个被吸引,但因电源正负极未知,无法具体判断D同时被推开或同时向螺线管靠拢,但因电源正负极未知,无法具体判断知识点五安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的综合运用5如图LX25甲所示,长直导线

14、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,直导线中电流方向向上,则在T时间内,线框中感应电流的方向与线框所受安培力的方向正确的是()图LX25A逆时针,向右B逆时针,向左C顺时针,向右 D顺时针,向左6如图LX26所示,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FN及在水平方向运动趋势的正确判断是()图LX26AFN先小于 mg 后大于 mg,运动趋势向左BFN先大于 mg 后小于 mg,运动趋势向左CFN先小于 mg 后大于 mg,运动趋势向右DFN先

15、大于 mg 后小于 mg,运动趋势向右7如图LX27甲所示,竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路,导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场,螺线管下方水平桌面上有一导体圆环,导线abcd所围区域内磁场的磁感应强度按图乙中的哪一图线所表示的方式随时间变化时,导体圆环对桌面的压力增大()图LX2781931年,英国物理学家狄拉克从理论上预言:存在只有一个磁极的粒子,即“磁单极子”.1982年,美国物理学家卡布莱拉设计了一个寻找磁单极子的实验他设想,如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图LX28所示的超导线圈,那么,从上向下看,超导线圈将出现()图LX28A先有逆时针方向的感应电流,然后

16、有顺时针方向的感应电流B先有顺时针方向的感应电流,然后有逆时针方向的感应电流C始终有顺时针方向持续流动的感应电流D始终有逆时针方向持续流动的感应电流9如图LX29所示,通电螺线管左侧和内部分别静止悬吊一导体环a和b,当滑动变阻器R的滑动触头c向左滑动时()图LX29Aa向左摆,b向右摆Ba向右摆,b向左摆Ca向左摆,b不动Da向右摆,b不动10如图LX210所示,一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上,细线从一水平金属圆环中穿过现将环从位置释放,环经过磁铁到达位置.设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为F1和F2,重力加速度大小为g,则()图LX210AF1mg,F2mgBF1mg,F

17、2mg,F2mgDF1mg11(多选)如图LX211所示,螺线管B置于闭合金属圆环A的轴线上,当B中通过的电流增大时()图LX211A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12如图LX212所示,A为水平放置的胶木圆盘,在其侧面均匀分布着负电荷,在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B,使B的环面水平且与圆盘面平行,其轴线与胶木盘A的轴线OO重合现使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO按箭头所示方向加速转动,则()图LX212A金属环B的面积有扩大的趋势,丝线受到的拉力增大B金属环B的面积有缩小的趋势,丝线受到的拉力减小C金属环B的面积有扩大的趋势,丝线受到的

18、拉力减小D金属环B的面积有缩小的趋势,丝线受到的拉力增大4法拉第电磁感应定律知识点一法拉第电磁感应定律1关于感应电动势的大小,下列说法正确的是()A穿过闭合电路的磁通量最大时,其感应电动势一定最大B穿过闭合电路的磁通量为零时,其感应电动势一定为零C穿过闭合电路的磁通量由不为零变为零时,其感应电动势一定为零D穿过闭合电路的磁通量由不为零变为零时,其感应电动势一定不为零2穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加2 Wb,则()A线圈中感应电动势每秒增加2 VB线圈中感应电动势每秒减少2 VC线圈中感应电动势始终为2 VD线圈中感应电动势始终为一个确定值,但由于线圈有电阻,电动势小于2 V3(

19、多选)如图L441甲所示,线圈的匝数n100匝,横截面积S50 cm2,线圈总电阻r10 ,沿轴向有匀强磁场,设图示磁场方向为正方向,磁场的磁感应强度随时间的变化图像如图乙所示,则在开始的0.1 s内()图L441A磁通量的变化量为0.25 WbB磁通量的变化率为2.5102 Wb/sCa、b间电压为0D在a、b间接一个理想电流表时,电流表的示数为0.25 A知识点二导体切割磁感线时的感应电动势4如图L442所示的情况中,金属导体中产生的感应电动势为Blv的是()图L442A乙和丁B甲、乙、丁C甲、乙、丙、丁 D只有乙5如图L443所示,在竖直向下的匀强磁场中,将一个水平放置的金属棒ab以水平

20、初速度v0抛出,设运动的整个过程中棒的取向不变,且不计空气阻力,则金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小将()图L443A越来越大 B越来越小C保持不变 D无法确定6如图L444所示,A、B两闭合圆形导线环用相同规格的导线制成,它们的半径之比rArB21,在两导线环包围的空间内存在一正方形边界的匀强磁场区域,磁场方向垂直于两导线环所在的平面在磁场的磁感应强度随时间均匀增大的过程中,流过两导线环的感应电流大小之比为()图L444A.1 B.2C. D.7如图L445所示,一根导体棒ab在水平方向的匀强磁场中自由下落,并始终保持水平方向且与磁场方向垂直,则有()图L445AUab0Bab,Uab保

21、持不变Cab,Uab越来越大Dab,Uba越来越大8如图L446所示,一个菱形的导体线框沿着自己的对角线匀速运动,穿过具有一定宽度的匀强磁场区域,已知对角线AC的长度为磁场宽度的两倍且AC与磁场边界垂直图L447中表示线框中感应电流随时间变化的图像(电流以ABCD流向为正方向,从C点进入磁场开始计时)正确的是()图L446图L4479如图L448所示,长为L的金属导线弯成一圆环,导线的两端接在电容为C的平行板电容器上,P、Q为电容器的两个极板,磁场垂直于环面向里,磁感应强度以BB0kt(k0)随时间变化,t0时,P、Q两板电势相等,两板间的距离远小于环的半径,经时间t,电容器P板()图L448

22、A不带电 B所带电荷量与t成正比C带正电,电荷量是 D带负电,电荷量是10在范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场中,B0.2 T,有一水平放置的光滑框架,宽度为l0.4 m,如图L449所示,框架上放置一质量为0.05 kg、电阻为1 的金属杆cd,框架电阻不计若cd杆以恒定加速度a2 m/s2由静止开始做匀变速运动,试求解下列问题:(1)在5 s内平均感应电动势是多少?(2)第5 s末,回路中的电流为多大?(3)第5 s末,作用在cd杆上的水平外力为多大?图L44911如图L4410所示,线框用裸导线组成,cd、ef两边竖直放置且相互平行,裸导体ab水平放置并可沿cd、ef无摩擦滑动,而导体棒

23、ab所在处为匀强磁场,匀强磁场的磁感应强度B22 T,已知ab长l0.1 m,整个电路总电阻R5 .螺线管匝数n4匝,螺线管横截面积S0.1 m2.在螺线管内有图示方向磁场B1,当磁场B1以10 T/s的变化率均匀增加时,导体棒恰好处于静止状态(g取10 m/s2)(1)求通过导体棒ab的电流大小(2)导体棒ab质量m为多少?图L441012如图L4411甲所示,平行导轨MN、PQ水平放置,电阻不计,两导轨间距d10 cm,导体棒ab、cd放在导轨上,并与导轨垂直每根棒在导轨间的部分的电阻均为R1.0 .用长为L20 cm的绝缘丝线将两棒系住,整个装置处在匀强磁场中t0时刻磁场方向竖直向下,丝

24、线刚好处于未被拉伸的自然状态此后,磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示不计感应电流磁场的影响,整个过程丝线未被拉断求:(1)02.0 s的时间内,电路中感应电流的大小与方向;(2)t1.0 s时刻丝线的拉力大小图L4411习题课:法拉第电磁感应定律的应用(一)知识点一En和EBlv的选用技巧1如图LX21所示,在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动,MN中产生的感应电动势为E1;若磁感应强度增为2B,其他条件不变,MN中产生的感应电动势变为E2,则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比E1E2分别为()图LX21Aca,21Bac,21Ca

25、c,12 Dca,122(多选)如图LX22所示,一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于半圆形回路所在的平面半圆形回路以速度v向右匀速进入磁场,直径CD始终与MN垂直从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,下列结论正确的是()图LX22A感应电流方向始终沿顺时针方向BCD段直导线始终不受安培力C感应电动势最大值EmBavD感应电动势平均值EBav知识点二电磁感应中的电路问题3在图LX23中,EF、GH为平行的金属导轨,其电阻可不计,R为电阻,C为电容器,AB为可在EF和GH上滑动的导体横杆匀强磁场垂直于导轨平面若用I1和I2分别表示流过R和C的电流,

26、则当横杆AB()图LX23A匀速滑动时,I10,I20B匀速滑动时,I10,I20C加速滑动时,I10,I20D加速滑动时,I10,I204如图LX24所示,在匀强磁场中,MN、PQ是两条平行金属导轨,而ab、cd为串有电压表和电流表的两根金属棒,两只电表可看成理想电表当两棒以相同速度向右匀速运动时(运动过程中两棒始终与导轨接触)()图LX24A电压表有读数,电流表有读数B电压表无读数,电流表无读数C电压表有读数,电流表无读数D电压表无读数,电流表有读数知识点三导体棒转动切割磁感线产生感应电动势的计算5长为l的金属棒ab以a点为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度做匀速转动,如图LX25所示,磁

27、感应强度为B.(1)求ab棒各点的平均速率;(2)求ab两端的电势差;(3)经时间t金属棒ab所扫过的面积中的磁通量为多少?此过程中平均感应电动势为多大?图LX256如图LX26所示,半径为r的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B中绕O轴以角速度沿逆时针方向匀速转动,则通过电阻R的电流的大小和方向是(金属圆盘的电阻不计)()图LX26A由c到d,IB由d到c,IC由c到d,ID由d到c,I7如图LX27所示,两个互连的金属圆环中,小金属圆环的电阻是大金属圆环电阻的,磁场垂直穿过大金属圆环所在区域当磁感应强度随时间均匀变化时,在大金属圆环内产生的感应电动势为E,则a、b两点间的电势差为()图LX27

28、A.EB.EC.EDE8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不同方向平移出磁场,如图LX28所示,则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差的绝对值最大的是()图LX289如图LX29所示,两根相距为l的平行直导轨ab、cd的b、d间连有一定值电阻R,导轨电阻忽略不计MN为放在ab和cd上的一导体杆,与ab垂直,其电阻也为R.整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内)现对MN施力使它沿导轨方向以速度v向右做匀速运动,令U表示MN两端电压的大小,则()图

29、LX29AUBlv,流过定值电阻R的感应电流由b到dBUBlv,流过定值电阻R的感应电流由d到bCUBlv,流过定值电阻R的感应电流由b到dDUBlv,流过定值电阻R的感应电流由d到b10如图LX210所示,用粗细相同的铜丝做成边长分别为L和2L的两个闭合线框a和b,以相同的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速拉到磁场外,不考虑线框的重力,若闭合线框中的电流分别为Ia、Ib,则IaIb为()图LX210A14B12C11D不能确定11固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd边长为l,其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝,其余三边均为电阻可忽略的铜线磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里现有一段

30、与ab段的材料、粗细、长度均相同的电阻丝PQ架在导线框上,如图LX211所示若PQ以恒定的速度v从ad滑向bc,当其滑过l的距离时,通过aP段电阻丝的电流是多大?方向如何?图LX21112面积S0.2 m2、n100匝的圆形线圈,处在如图LX212所示的磁场内,磁感应强度随时间t变化的规律是B0.02t(T),R3 ,C30 F,线圈电阻r1 ,求:(1)通过R的电流方向和4 s内通过导线横截面的电荷量;(2)电容器的电荷量图LX212习题课:法拉第电磁感应定律的应用(二)知识点一电磁感应中的图像问题1如图LX213所示,有一宽40 cm的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里,一边长为20 cm

31、的正方形导线框位于纸面内,以垂直于磁场边界的速度v20 cm/s匀速通过磁场区域在运动过程中,线框cd边始终与磁场区域的边界平行,从它刚进入磁场的时刻开始计时,图LX214中正确反映感应电流随时间变化规律的图像是(以逆时针方向为电流的正方向)()图LX213图LX2142如图LX215所示,在x0的区域内存在匀强磁场,磁场的方向垂直于xOy平面(纸面)向里具有一定电阻的矩形线框abcd位于xOy平面内,线框的ab边与y轴重合t0时刻起令线框由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动,则线框中的感应电流i(取逆时针方向的电流为正)随时间t变化的it图线可能是图LX216中的()图LX215图LX2163

32、一匀强磁场的磁场方向垂直纸面,规定向里的方向为正在磁场中有一细金属线圈,线圈平面位于纸面内,如图LX217甲所示现令磁感应强度B随时间t变化,先按图乙中所示的Oa图线变化,后来又按图线bc和cd变化,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()图LX217AE1E2,I1沿逆时针方向,I2沿顺时针方向BE1E2,I2沿顺时针方向,I3沿逆时针方向DE2E3,I2沿顺时针方向,I3沿顺时针方向知识点二电磁感应中的动力学问题4如图LX218所示,足够长的平行光滑U形导轨倾斜放置,所在平面的倾角37,导轨间的距离L1.0 m,下端连接R1.

33、6 的电阻,导轨电阻不计,所在空间均存在磁感应强度B1.0 T、方向垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场,质量m0.5 kg、电阻r0.4 的金属棒ab垂直置于导轨上,现用沿轨道平面且垂直于金属棒、大小F5.0 N的恒力使金属棒ab从静止起沿导轨向上滑行,金属棒滑行2.8 m后速度保持不变sin 370.6,cos 370.8,g取10 m/s2,求:(1)金属棒匀速运动时的速度大小v;(2)当金属棒沿导轨向上滑行的速度v2 m/s时,其加速度的大小a.图LX2185.如图LX219甲所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上,两导轨间距为L,M、P两点间接有阻值为R的电阻,

34、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,磁场方向垂直于斜面向下,导轨和金属杆的电阻可忽略,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乙所示,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ab杆加速度的大小(3)求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值图LX2196如图LX220所示,在水平面(纸面)内有三根相同的均匀金属棒ab、ac和MN,其中ab、ac在a点接触,构成“V”字形导轨空间存在垂直于纸面的

35、均匀磁场用力使MN向右匀速运动,从图示位置开始计时,运动中MN始终与bac的平分线垂直且和导轨保持良好接触图LX221中关于回路中电流i与时间t的关系图线,可能正确的是()图LX220图LX2217正方形匀强磁场区域的磁感应强度B0.2 T,磁场宽度l3 m,一正方形金属框边长adl1 m,每边的电阻r0.2 ,金属框以v10 m/s的速度匀速穿过磁场区,其平面始终保持与磁感线方向垂直,如图LX222所示,试画出:(1)金属框穿过磁场区的过程中,各阶段的等效电路图;(2)金属框穿过磁场区的过程中,金属框内感应电流的it图线和ab两端电压的Ut图线(要求写出作图依据)图LX2228如图LX223

36、所示,竖直平面内有足够长的金属导轨,导轨间距0.2 m,金属导体ab可在导轨上无摩擦地滑动,ab的电阻为0.4 ,导轨电阻不计,导体ab的质量为0.2 g,垂直纸面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.2 T,且磁场区域足够大,当导体ab自由下落0.4 s时,突然接通开关S,则:(1)试说出S接通后,导体ab的运动情况;(2)导体ab匀速下落的速度是多少?(g取10 m/s2)图LX2235电磁感应现象的两类情况知识点一感生电动势1在如图L451所示的四种磁场变化情况中能产生恒定的感生电场的是()图L4512(多选)下列说法中正确的是()A感生电场由变化的磁场产生B恒定的磁场也能在周围空间产生感生电

37、场C感生电场的方向也同样可以用楞次定律和右手螺旋定则来判定D感生电场的电场线是闭合曲线,其方向一定是沿逆时针方向3如图L452所示,一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动,当磁感应强度均匀增大时,此粒子的动能将()图L452A不变B增大C减少 D以上情况都有可能4如图L453所示,水平导轨间距L10.5 m,ab杆与导轨左端的距离L20.8 m,由导轨与ab杆所构成的回路的总电阻R0.2 ,方向竖直向下的匀强磁场的磁感应强度B01 T,重物A的质量M0.04 kg,用细绳通过定滑轮与ab杆的中点相连,各处的摩擦均可忽略不计现使磁感应强度以0.2 T/s的变化率均匀地增大,当t为多少

38、时,A刚好离开地面?(g取10 m/s2)图L453知识点二动生电动势5(多选)我国处在地球的北半球,飞机在我国上空匀速地巡航,机翼保持水平,飞机高度不变,由于地磁场的作用,金属机翼上有电势差设左侧机翼末端处的电势为1,右侧机翼末端处的电势为2,则()A飞机从西向东飞时,1比2高B飞机从东向西飞时,2比1高C飞机从南向北飞时,1比2高D飞机从北向南飞时,2比1高6如图L454所示,三角形金属框架MON所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,金属棒ab能紧贴金属框架运动,且始终与ON垂直当ab从O点开始匀速向右平动时,速度为v0,bOc30,试求bOc回路中感应电动势随时间变化的函数关系式图L4

39、547在匀强磁场中,有一接有电容器的回路,如图L455所示,已知电容器电容C30 F,l15 cm,l28 cm,磁场以5102 T/s的变化率增强,则()图L455A电容器上极板带正电,带电荷量为2109 CB电容器上极板带正电,带电荷量为6109 CC电容器上极板带负电,带电荷量为4109 CD电容器上极板带负电,带电荷量为6109 C8如图L456所示,内壁光滑的塑料管弯成圆环平放在水平桌面上,环内有一带负电的小球,整个装置处于竖直向下的磁场中,当磁场突然增强时,小球将()图L456A沿顺时针方向运动 B沿逆时针方向运动C在原位置附近往复运动 D仍然保持静止状态9如图L457所示,均匀磁

40、场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B0.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度匀速转动半周,在线框中产生感应电流现使线框保持图中所示位置,磁感应强度大小随时间线性变化为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流,磁感应强度随时间的变化率的大小应为()图L457A.B.C.D.10如图L458所示,金属棒ab置于水平放置的光滑框架cdef上,棒与框架接触良好,匀强磁场垂直于ab棒斜向下从某时刻开始磁感应强度均匀减小,同时施加一个水平方向的外力F使金属棒ab保持静止,则F()图L458A方向向右,且为恒力

41、B方向向右,且为变力C方向向左,且为变力 D方向向左,且为恒力11如图L459所示,固定在水平桌面上的金属框架cdef处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒ab搁在框架上,可无摩擦滑动,此时adcb构成一个边长为l的正方形,棒的电阻为r,其余部分电阻不计,开始时磁感应强度为B0.(1)若从t0时刻起,磁感应强度均匀增加,每秒增量为k,同时保持棒静止求棒中的感应电流并在图上标出感应电流的方向(2)在上述(1)情况中,始终保持棒静止,当tt1时,需加的垂直于棒的水平拉力为多大?(3)若从t0时刻起,磁感应强度逐渐减小,当棒以恒定速度v向右匀速运动时,可使棒中不产生感应电流,则磁感应强度应怎样随时间变化?

42、(写出B与t的关系式)图L459习题课:电磁感应中的能量转化及电荷量问题知识点一电磁感应电路中电荷量的求解1如图LX31甲所示,有一面积为100 cm2的金属环,电阻为0.1 ,环中磁场变化规律如图乙所示,且磁场方向垂直于环面向里,在t1t2这段时间内:(1)金属环中自由电子定向移动的方向如何?(2)通过金属环某一截面的电荷量为多少?图LX312如图LX32所示,固定在水平桌面上的光滑金属导轨处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒ab放在导轨上,运动过程中始终与导轨垂直匀强磁场的磁感应强度为0.4 T,电阻R100 ,电容器的电容C100 F,ab长20 cm,当ab以v10 m/s的速度向右匀速运

43、动时,电容器哪个极板带正电?电荷量为多少?图LX32知识点二电磁感应中的能量转化问题3如图LX33所示,质量为m、高为h的矩形导线框在竖直面内自由下落,其上下两边始终保持水平,途中恰好匀速穿过一有理想边界、高亦为h的匀强磁场区域,线框在此过程中产生的内能为()图LX33AmghB2mghC大于mgh而小于2mghD大于2mgh4如图LX34所示,矩形线圈长为L,宽为h,电阻为R,质量为m,线圈在空气中竖直下落一段距离后(空气阻力不计),进入一宽度也为h、磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈进入磁场时的动能为Ek1,线圈刚穿出磁场时的动能为Ek2,从线圈刚进入磁场到线圈刚穿出磁场的过程中产生的热量为

44、Q,线圈克服安培力做的功为W1,重力做的功为W2,则以下关系中正确的是()图LX34AQEk1Ek2BQW2W1CQW1DW2Ek2Ek15如图LX35所示,水平放置的光滑导轨上放置一根长为L、质量为m的导体棒ab,ab处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中,导轨的一端接一阻值为R的电阻,导轨及导体棒电阻不计,现使ab在水平恒力F作用下由静止沿垂直于磁场的方向运动,当通过位移为x时,ab达到最大速度vm,此时撤去外力,最后ab静止在导轨上,在ab运动的整个过程中,下列说法正确的是()图LX35A.撤去外力后,ab做匀减速运动B合力对ab做的功为FxCR上释放的热量为FxmvDR上释放

45、的热量为Fx6如图LX36所示,纸面内有一矩形导体闭合线框abcd,ab边长大于bc边长,置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外,线框两次匀速地完全进入磁场,两次速度大小相同,方向均垂直于MN.第一次ab边平行MN进入磁场,线框上产生的热量为Q1,通过线框导体横截面的电荷量为q1;第二次bc边平行于MN进入磁场,线框上产生的热量为Q2,通过线框导体横截面的电荷量为q2,则()图LX36AQ1Q2,q1q2BQ1Q2,q1q2CQ1Q2,q1q2DQ1Q2,q1q27如图LX37所示,足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置,且都倾斜着与水平面成角,在导轨的最上端M、P之间接有电阻R,不计其他电

46、阻,导体棒ab从导轨的最底端冲上导轨,当没有磁场时,ab上升的最大高度为H;若存在垂直导轨平面的匀强磁场,ab上升的最大高度为h.在两次运动过程中ab都与导轨保持垂直,且初速度都相等关于上述情景,下列说法正确的是()图LX37A两次上升的最大高度相比较有HhB有磁场时导体棒所受合力做的功大于无磁场时合力做的功C有磁场时,电阻R产生的热量为mvD有磁场时,ab上升过程的最小加速度为gsin 8如图LX38所示,光滑导轨MN、PQ在同一水平面内平行固定放置,其间距d1 m,右端通过导线与阻值R10 的小灯泡L相连,导轨区域内有竖直向下的磁感应强度B1 T的匀强磁场,一金属棒在恒力F0.8 N的作用

47、下匀速通过磁场(不考虑导轨和金属棒的电阻,金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触)求:(1)金属棒运动速度的大小;(2)此时小灯泡的功率图LX389如图LX39所示,足够长的光滑金属框竖直放置,框宽l0.5 m,框的电阻不计,匀强磁场的磁感应强度B1 T,方向与框面垂直,金属棒MN的质量为100 g,电阻为1 ,现让MN由静止释放,MN与金属框始终垂直并保持良好接触,从释放到达到最大速度的过程中通过金属棒某一截面的电荷量为2 C,则此过程中回路产生的电能为多少?(空气阻力不计,g取10 m/s2)图LX396互感和自感知识点一通电自感现象1如图L461所示的电路中,A、B是完全相同的灯泡,L是电阻

48、不计的线圈,下列说法中正确的是()图L461A当开关S闭合时,A灯先亮,B灯后亮B当开关S闭合时,B灯先亮,A灯后亮C当开关S闭合时,A、B灯同时亮,以后B灯更亮,A灯熄灭D当开关S闭合时,A、B灯同时亮,以后亮度不变2(多选)在如图L462所示的甲、乙电路中,电阻R和灯泡阻值相等,自感线圈L的阻值可认为是零在接通开关S时,下列说法正确的是()图L462A在电路甲中,A将渐渐变亮B在电路甲中,A将先变亮,后渐渐变暗C在电路乙中,A将渐渐变亮D在电路乙中,A将由亮渐渐变暗,后熄灭知识点二断电自感现象3(多选)在如图L463所示的甲、乙电路中,电阻R和线圈L的阻值都很小接通开关S,使电路达到稳定,

49、灯泡A发光,则()图L463A在电路甲中,断开S,A将渐渐变暗B在电路甲中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗C在电路乙中,断开S,A将渐渐变暗D在电路乙中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗4如图L464所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,线圈L的电阻不计,电阻R的阻值大于灯泡D的阻值,灯泡的阻值不变,在t0时刻闭合开关S,经过一段时间后,在tt1时刻断开S,图L465表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图像,其中正确的是()图L464图L465知识点三对自感电动势及自感系数的理解5(多选)下列关于自感现象的论述中,正确的是()A线圈的自感系数跟线圈内电流的变化率成正比B当线圈

50、中电流减弱时,自感电动势的方向与原电流方向相反C当线圈中电流增大时,自感电动势的方向与原电流方向相反D线圈的自感系数由线圈本身的性质决定6在制作精密电阻时,为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象,采取了双线绕法,如图L466所示,其道理是()图L466A当电路中的电流变化时,两股导线中产生的自感电动势相互抵消B当电路中的电流变化时,两股导线中产生的感应电流相互抵消C当电路中的电流变化时,两股导线中产生的磁通量相互抵消D当电路中的电流变化时,电流的变化量相互抵消7如图L467所示的电路中,A1和A2是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈,其阻值与R相同在开关S接通和断开时,灯泡A1和A2亮暗的顺序是()图L467A接通时A1先达最亮,断开时A1后灭B接通时A2先达最亮,断开时A1后灭C接通时A1先达最亮,断开时A1先灭D接通时A2先达最亮,断开时A1先灭8(多选)如图L468所示,带铁芯的线圈的电阻与电阻R的阻值相同,A1、A2是两个完全相同的电流

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