电磁感应综合(附答案)

1、电磁感应综合卷姓名：_班级：_学号：_一、选择题（题型注释）1下列叙述正确的是 ( )A经典力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子均适用 B法拉第把引起电流的原因概括为五类，包括变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体 C物理学中用到大量的科学研究方法，在建立“合力与分力”“质点”“电场强度”物理概念时，都用到了“等效替代”的方法 D机场、车站和重要活动场所的安检门可以探测人身携带的金属物品是利用自感现象 2电磁炉热效率高达90%，炉面无明火，无烟无废气，电磁“火力”强劲，安全可靠如图所示是描述电磁炉工作原理的示意图，下列说法正确的是（ ）A.当恒定电流通过线圈

2、时，会产生恒定磁场，恒定磁场越强，电磁炉加热效果越好B.电磁炉通电线圈加交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作C.电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅，主要原因这些材料的导热性能较差D.在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉不能起到加热作用3如图所示，理想变压器左线圈与导轨相连接，导体棒ab可在导轨上滑动，磁场方向垂直纸面向里，以下说法正确的是：Aab棒匀速向右滑，c、d两点中c点电势高Bab棒匀加速右滑，c、d两点中d点电势高Cab棒匀减速右滑，c、d两点中d点电势高Dab棒匀加速左滑，c、d两点中c点电势高4如图所示，两个垂直纸面的匀强磁场方向相反。磁感应强度的大小均为B，磁场区域的宽度为a，一

3、正三角形（高度为a）导线框ABC从图示位置沿图示方向匀速穿过两磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，在下图中感应电流I与线框移动距离x的关系图正确的是( )5关于磁通量，下列说法正确的是（ ）A穿过某个面的磁通量为零，该处的磁感应强度也为零B穿过任一平面的磁通量越大，该处的磁感应强度也一定越大C穿过某一线圈平面的磁通量越大，该线圈平面的面积一定越大D当闭合线圈平面跟磁场方向平行时，穿过这个线圈平面的磁通量一定为零6如图所示，两个闭合金属圆环1和2的圆心重合，放在同一平面内。当圆环1中通以顺时针方向的电流，且电流逐渐增强时，对于圆环2的说法正确的是 IBAA穿过圆环2的磁通量变大，而且圆环2有收

4、缩的趋势B穿过圆环2的磁通量变大，而且圆环2有扩张的趋势C穿过圆环2的磁通量变小，而且圆环2有收缩的趋势D穿过圆环2的磁通量变小，而且圆环2有扩张的趋势7现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如下图连接。在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左滑动时，电流计指针向右偏转。以下操作也可以使电流计指针向右偏转的是A. 断开开关的瞬间B. 闭合开关的瞬间C. 在开关闭合的情况下，向上移动线圈A的过程中D. 在开关闭合的情况下，滑动变阻器的滑动端P向右滑动的过程中8如图所示，在匀强磁场中，放有一与线圈D相连接的平行导轨，要使放在线圈D中的线

5、圈A（A、D两线圈同心共面）各处受到沿半径方向指向圆心的力，金属棒MN的运动情况可能是A加速向右 B加速向左C减速向右 D减速向左9如图所示，A、B是两盏完全相同的白炽灯，L是电阻不计的电感线圈，如果断开开关S1，接通S2，A、B两灯都能同样发光。下列描述的现象与其操作相符的是（ ）A在S1已接通的情况下，闭合S2，A、B灯都立即亮而一直亮B在S1已接通的情况下，闭合S2，A、B灯都立即亮，但B灯逐渐变暗至熄灭。C在S1、S2都已接通的情况下，断开S1，B灯立即变亮D在S1、S2都已接通的情况下，断开S2时，A灯立即熄灭，B灯先亮一下然后熄灭10如图所示，固定位置在同一水平面内的两根平行长直金

6、属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m（质量分布均匀）的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为u。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）。设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g。则此过程 A. 杆的速度最大值为B. 流过电阻R的电量为C. 恒力F做的功与安倍力做的功之和大于杆动能的变化量D. 恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量11如图所示，两根光滑平行的金属导轨，放在倾角为的斜面

7、上，导轨的左端接有电阻R，导轨自身电阻不计，斜面处在一匀强磁场中，方向垂直斜面向上，一质量为m、电阻不计的金属棒，在沿斜面并与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，并上升了h高度，则在上滑h的过程中A金属棒所受合外力所做的功等于mgh与电阻R上产生的热量之和B恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上产生的热量C金属棒受到的合外力所做的功为零D恒力F与安培力的合力所做的功为mgh12如图甲所示，在光滑水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd，边长为L，质量为m，电阻为R。在水平外力的作用下，线框从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动，穿过磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向与线圈平面

8、垂直，线框中产生的感应电流i的大小和运动时间t的变化关系如图乙所示。则下列说法正确的是A线框的加速度大小为B线框受到的水平外力的大小C0t1时间内通过线框任一边横截面的电荷量为i1t1D0t3间内水平外力所做的功大于二、填空题（题型注释）13如图所示，两根电阻不计的光滑金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距为L，上端接有两个定值电阻R1、R2，已知R1=R2=2r。将质量为m、电阻值为r的金属棒从图示位置由静止释放，下落过程中金属棒保持水平且与导轨接触良好。自由下落一段距离后金属棒进入一个垂直于导轨平面的匀强磁场，磁场宽度为h。金属棒出磁场前R1、R2的功率均已稳定为P。则金属棒离开磁场时的速度

9、大小为_，整个过程中通过电阻R1的电量为_。（已知重力加速度为g）habccd金属棒R1R214在“研究电磁感应现象”实验中： 首先要确定电流表指针偏转方向和电流方向间的关系.实验中所用电流表量程为 100A，电源电动势为 1.5 V，待选的保护电阻有：R1 = 100 k，R2 = 1 k，R3 = 10 ，应选用 作为保护电阻. 实验中已得出电流表指针向右偏转时，电流是"+"接线柱流入的，那么在如图所示的装置中，若将条形磁铁 S 极朝下插入线圈中，则电流表的指针应向_偏转.三、计算题（题型注释）15两根固定在水平面上的光滑平行金属导轨，一端接有阻值为的电阻，一匀强磁场在

10、如图区域中与导轨平面垂直。在导轨上垂直导轨跨放质量的金属直杆，金属杆的电阻为，金属杆与导轨接触良好，导轨足够长且电阻不计。以位置作为计时起点，开始时金属杆在垂直杆的水平恒力作用下向右匀速运动，电阻R上的电功率是。（1）求金属杆匀速时速度大小；（2）若在时刻撤去拉力后，时刻R上的功率为时，求金属棒在时刻的加速度，以及-之间整个回路的焦耳热。 16如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为L=0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒的质量均为0.02kg，电阻均为R=0.

11、1，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=0.2T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能保持静止。取g=10m/s2，问：（1）通过cd棒的电流I是多少，方向如何？（2）棒ab受到的力F多大？（3）力F的功率P是多少？17一电阻为R的金属圆环，放在匀强磁场中，磁场与圆环所在平面垂直，如图（a）所示，已知通过圆环的磁通量随时间t的变化关系如图（b）所示，图中的最大磁通量和变化周期T都是已知量，求：（1）在t=0到t= T/4的时间内，通过金属圆环横截面的电荷量q（2）在t=0到t=2T的时间内，金属环所产生的电热Q.18（2014盐城三模）

12、如图所示，两根电阻忽略不计、互相平行的光滑金属导轨竖直放置，相距L=1m，在水平虚线间有与导轨所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，磁场区域的高度d=1m，导体棒a的质量ma=0.2kg、电阻Ra=1；导体棒b的质量mb=0.1kg、电阻Rb=1.5它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动，b匀速穿过磁场区域，且当b刚穿出磁场时a正好进入磁场，重力加速度g=10m/s2，不计a、b棒之间的相互作用，导体棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好，求：（1）b棒穿过磁场区域过程中克服安培力所做的功；（2）a棒刚进入磁场时两端的电势差；（3）保持a棒以进入时的加速度做匀变速运动，

13、对a棒施加的外力随时间的变化关系试卷第7页，总7页本卷由【在线组卷网】自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1B【解析】试题分析：经典力学理论只适用于宏观低速物体，对微观高速粒子不适用，选项A 错误；法拉第把引起电流的原因概括为五类，包括变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体，选项 B正确；合力与分力是可以相互替代，属于等效替代，但电场强度是运用比值定义法定义的物理量，故C错误；机场、车站和重要活动场所的安检门可以探测人身携带的金属物品是因为当线圈靠近金属物体时，在金属物体中产生电流，相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线，故在金属中会产生电流，故探测

14、器应采用了电磁感应原理；选项D 错误考点：经典力学的适应范围；电磁感应现象；物理学的研究方法。2B【解析】试题分析：电磁炉就是采用涡流感应加热原理；其内部通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质锅具底部放置炉面时，锅具即切割交变磁力线而在锅具底部金属部分产生涡流，使锅具铁分子高速无规则运动，分子互相碰撞、摩擦而产生热能，用来加热和烹饪食物，从而达到煮食的目的。故A错误B正确；电磁炉工作时需要在锅底产生感应电流，陶瓷锅或耐热玻璃锅不属于金属导体，不能产生感应电流，C错误；由于线圈产生的磁场能穿透纸板到达锅底，在锅底产生感应电流，利用电流的热效应起到加热作用D错误；考点：考查了电磁炉工作原理

15、3BD【解析】试题分析：据题意，当ab棒向右匀速运动时，左侧线圈产生顺时针的恒定电流，右侧线圈无感应电流产生，故A选项错误；如果ab棒向右加速运动，左侧线圈产生顺时针的增加的电流，由楞次定律可得右侧线圈产生逆时针电流，故B选项正确；如果ab棒向右匀减速运动，左侧线圈产生顺时针的减弱的电流，由楞次定律可得右侧线圈产生逆顺时针电流，故C选项错误；如果ab棒向左匀加速运动，左侧线圈产生逆时针增加的电流，由楞次定律可得右侧线圈产生逆顺时针电流，故D选项正确。考点：本题考查楞次定律的应用。【答案】 C【解析】试题分析: x在a2a范围，线框穿过两磁场分界线时，BC、AC边在右侧磁场中切割磁感线，有效切割

16、长度逐渐增大，产生的感应电动势E1增大，AC边在左侧磁场中切割磁感线，产生的感应电动势E2不变，两个电动势串联，总电动势E=E1+E2增大故A错误；x在0a范围，线框穿过左侧磁场时，根据楞次定律，感应电流方向为逆时针，为正值故B错误；在2a3a，线框穿过左侧磁场时，根据楞次定律，感应电流方向为逆时针，为正值故C正确，D错误。考点： 导体棒切割磁感线5 D【解析】试题分析: 穿过某个面的磁通量为零，此处磁感应强度不一定为零，可能此平面与磁感线平行，故A错误，D正确；磁通量的大小一般公式=BSsin，是线圈平面与磁场方向的夹角，可见，穿过线圈的磁通量越大，线圈面积不一定越大，磁感应强度也不一定越大

17、故B、C错误。 考点： 磁通量6B【解析】试题分析：当圆环1中通以顺时针方向的电流，且电流逐渐增强时，则穿过圆环2的磁通量变大，根据楞次定律，圆环2中产生的感生电流的磁场阻碍磁通量的增加，所以圆环2有扩张使面积增加的趋势。选项B正确。考点：楞次定律。7AC【解析】试题分析：因为滑动变阻器的滑动端P向左滑动时，线圈A中的电流减小，穿过线圈B的磁通量减少，所以当断开开关的瞬间，电流减小，则电流计指针向右偏转，A正确；闭合开关的瞬间，电流增大，所以电流计指针向左偏转，B错误；在开关闭合的情况下，向上移动线圈A的过程中，穿过B的磁通量减少，所以电流计指针向右偏转，C正确；在开关闭合的情况下，滑动变阻器

18、的滑动端P向右滑动的过程中，电流增大，所以电流计指针向左偏转，D选项错误。考点：研究电磁感应现象；产生感应电流的条件。8AB【解析】试题分析：要使线圈A各处受到沿半径方向指向圆心的力,即线圈有收缩趋势，所以说明A中的磁感线在增加，即感应电流在增大，MN在做加速运动，AB正确，故选AB考点：考查电磁感应现象点评：本题难度较小，本题也可用楞次定律的推论判断，判断NM运动时，可逐项带入进行判断9BC【解析】试题分析：在已接通的情况下，闭合的瞬间由于电感线圈中的电流增大，会产生自感电流，相当于在瞬间电感线圈的电阻非常大，为断路，故AB亮灯串联，立即亮起来，但是当电流恒定后，电感线圈的自感电流消失，相当

19、于一根导线，B灯被短路，所以B灯逐渐变暗至熄灭，A错误B正确；在、都已接通的情况下，断开，相当于B由短路变为与A灯串联，故B灯立即变亮，C正确；在、都已接通的情况下，断开时，由于A灯处于干路，发生断路现象立即熄灭，电感线圈中的电流减小，产生自感电流，与B灯形成闭合回路，但由于线圈中的电流是由原电流逐渐减小的，所以B灯逐渐熄灭，不会闪亮，D错误；考点：考查了自感现象10 C【解析】试题分析: 杆速度最大时，切割磁感线产生感应电动势，杆和导轨以定值电阻组成闭合回路的电流，金属杆受到水平向左的安培力，速度最大时即加速度等于0，拉力、安培力、滑动摩擦力三力合力等于0即，整理得，故A错误；（2）流过电路

20、的电荷量，故B错误；恒力F做的功在数值上等于产生的电热（即安培力做的功）、摩擦力做的功以及动能的增加量，故C、D错误。考点： 电磁感应中的能量转化11BCD【解析】试题分析：以金属棒为研究对象分析受力可知，其受到恒力F、重力、安培力，由合外力做的功就为三力做功之和，有外力做功、克服重力做功mgh、克服安培力做的功（即电路产生的焦耳热），由能量守恒合功可知，所以选项BCD正确；考点：能量守恒、功、动能定理12D【解析】试题分析：A、由乙图读出t1时刻线框中的感应电流为i1，设此刻线框的速度大小为v1，则有：，则得：；线框的加速度为，故A错误B、对于t2-t3时间内，安培力的平均值大小为：由于线框

21、做匀加速运动，拉力必定大于安培力的平均值，故B错误C、0t1时间内通过线框任一边横截面的电荷量为：故C错误D、t3时刻线框的速度为：；0t3间内，根据动能定理得：WF-W克=mv32则得：，所以水平外力所做的功大于，故D正确故选：D考点：法拉第电磁感应定律；牛顿定律及动能定理.13，【解析】试题分析：由金属棒出磁场前，两电阻功率已经稳定可知，金属棒此时做的是匀速直线运动，由能量守恒定律可知，由可知流过干路中的电荷量为，由流过两电阻电流相同可知流过R1的电量为考点：考查电磁感应与力学的结合点评：本题难度较大，能从题干中判断导体棒匀速穿出磁场是关键，从能量守恒定律出发考虑问题是突破口14（1）R1

22、；（2）右【解析】（1）根据题意，画电路图如下图所示，该电路是一个串联电路：电流表和待测电阻R串联，串联电路中电流处处相等。当电路中的电流为电流表最大量程I=100×10-4时，待测电阻R两端的电压为：U=1.5V，则待测电阻R的阻值为：R=UI=15000=15k，所以待测电阻应选用R1=100 k作为保护电阻；AR（2）电流表指针的偏转方向和螺旋管中产生的电流方向有关，根据楞次定律可知，当条形磁铁S极朝下插入线圈时，磁场强度增强，则线圈中会产生一个与条形磁铁S极相反的磁场，由此可知线圈中产生的感应电流方向左，即从电流表正极“+”流进，负极“-”流出，所以电流表指针方向向右偏转。1

23、5（1）0.6m/s；（2）1.25m/s2，方向向左 0.27J【解析】试题分析：（1）根据公式可得回路中的感应电流，由于金属棒匀速运动，拉力的功率等于电流的电功率，即：-2分代入数据得： 1分（2）当电阻R上的电功率为0.5W时，设此时电流为，则： 所以，此时金属棒所受安培力 1分根据牛顿第二定律：代入数据解得：，方向水平向左。 2分设 时刻的速度为 则 得 -之间整个回路的焦耳热，根据动能定理： 代入数据得： 2考点：考查了安培力，动能定理，电功率的计算，牛顿第二定律16（1）I=1A，方向由右手定则可知由d到c（2）F=0.2N（3）P=0.4W【解析】试题分析：（1）棒cd受到的安培

24、力 1分 棒cd在共点力作用下平衡，则 1分 由式代入数据解得 I=1A，1分方向由右手定则可知由d到c。1分（2）棒ab与棒cd受到的安培力大小相等 Fab=Fcd 2分对棒ab由共点力平衡有 2分 代入数据解得 F=0.2N 1分 （3）设ab棒匀速运动的速度大小为v，则产生的感应电动势 E=Blv 2分 由闭合电路欧姆定律知 2分 力F做的功率P =Fv 综合上述各式，代入数据解得 P=0.4W 1分考点：考查了导体切割磁感线运动17（1） （2）【解析】试题分析：（1）由磁通量随时间变化的图线可知在到时间内，环中的感应电动势为，在以上时段内，环中的电流为，则在这段时间内通过金属环某横截面的电量，联立求解得。（2）在到和在到时间内，环中的感应电动势；在到时间内，环中的感应电动，由欧姆定律可知在以上时段内，环中的电流为。在到时间内金属环所产生的电热为。联立求解得考点：法拉第电磁感应定律，焦耳定律18（1）b棒穿过磁场区域过程中克服安培力所做的功为1J；（2）a棒刚进入磁场时两端的电势差为3.3V；（3）保持a棒以进入时的加速度做匀变速运动，对a棒施加的外力随时间的变化关系为F=0.45t1.1【解析】试题分析：（1）b在磁场中匀速运动，其安培力等于重力，根据重力做功情况求出b棒克服安培力分别做的功（2）b进入磁场做匀速直线运动，受重力和安培力平衡