（高中物理）专题9电磁感应

1、专题9 电磁感应【试题1】一个单匝线圈放在磁场中，以下的几种说法正确的选项是()A闭合线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B闭合线圈中磁通量不变，线圈中产生的感应电动势一定不变C闭合线圈放在磁场越强的位置，线圈中的感应电动势越大D闭合线圈中磁通量变化越快，线圈中的感应电动势一定越大【解析】根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小跟闭合线圈中磁通量的变化率成正比，因此闭合线圈中磁通量变化越快，线圈中的感应电动势一定越大，选项D正确磁场强磁通量不一定大，磁通量大，但磁通量的变化不一定大，磁通量变化大不一定变化快，选项A、B和C都错误【答案】D【试题出处】启东中学模拟【试题2】如图1

2、所示，光滑绝缘水平面上，有一矩形线圈冲入一匀强磁场，线圈全部进入磁场区域时，其动能恰好等于它在磁场外面时的一半，设磁场宽度大于线圈宽度，那么()A线圈恰好在刚离开磁场的地方停下B线圈在磁场中某位置停下C线圈在未完全离开磁场时即已停下D线圈完全离开磁场以后仍能继续运动，不会停下来【试题出处】一中模拟【试题3】个面积为S4102 m2的闭合线圈，放在匀强磁场中，磁场的方向垂直线圈平面，磁场的磁感应强度B的大小随时间的变化规律如图2所示()A在开始2秒内穿过线圈平面的磁通量变化率等于零B在开始2秒内穿过线圈平面的磁通量变化率等于8102 Wb/sC02秒和2秒4秒内线圈中产生的感应电流大小相等方向相

3、同D01秒和1秒2秒内线圈中产生的感应电流方向相反【解析】2秒内磁通量的变化率eq f(,t)eq f(BS,t)eq f(41024,2) Wb/s8102 Wb/s.02秒和2秒4秒内线圈中产生的感应电动势方向相反，01秒和1秒2秒内线圈中产生的感应电动势方向相同应选B.【答案】B【试题出处】一中模拟【试题4】如图3所示，固定在水平绝缘平面上足够长的金属导轨不计电阻，但外表粗糙，导轨左端连接一个电阻R，质量为m的金属棒(电阻也不计)放在导轨上，并与导轨垂直，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，用水平恒力F把ab棒从静止起向右拉动的过程中()A恒力F做的功等于电路产生的电能B恒力

4、F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能C克服安培力做的功等于电路中产生的电能D恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和【解析】在此运动过程中做功的力是拉力、摩擦力和安培力，三力做功之和为棒ab动能的增加量，其中安培力做功将机械能转化为电能，应选项C、D正确【答案】CD【试题出处】4中模拟【试题5】图4中电感线圈L的直流电阻为RL，小灯泡的电阻为R，小量程电流表G1、G2的内阻不计当开关S闭合且稳定后，电流表G1、G2的指针均偏向右侧(电流表的零刻度在表盘的中央)，那么当开关S断开时，以下说法中正确的选项是()AG1、G2的指针都立即回到零点BG1缓慢回到零点，G2立

5、即左偏，然后缓慢回到零点CG1立即回到零点，G2缓慢回到零点DG2立即回到零点，G1缓慢回到零点图4 图5【试题出处】中学模拟【试题6】如图6所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好；匀强磁场的方向垂直于纸面向里导体棒的电阻可忽略当导体棒向左滑动时，以下说法正确的选项是()图6A流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到aB流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到aC流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到bD流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b【解析】依据右手定那么可判断出导体棒PQ中的电流由P到Q，Q处电势最高，P处电势最低，由P到

6、Q电势依次升高外电路中的电流方向总是从高电势流向低电势处，因此流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到a，选项B正确【答案】B【试题出处】巴蜀中学模拟【试题7】如图7甲所示，一个电阻为R、面积为S的矩形导线框abcd，水平放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向与ad边垂直并与线框平面成45角，o、o分别是ab边和cd边的中点现将线框右半边obco绕oo逆时针旋转90到图7乙所示位置在这一过程中，导线中通过的电荷量是()图7A.eq f(r(2)BS,2R)B.eq f(r(2)BS,R)C.eq f(BS,R)D0【解析】甲图中，磁通量1eq f(r(2),2)BS，乙图中穿过线圈的

7、磁通量等于零，根据公式qeq f(,R)，所以A正确【答案】A【试题出处】学军中学模拟【试题8】如图8所示，平行于y轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动，经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，导体棒中的感应电动势E与导体棒位置x关系的图象是()图8【解析】在xR左侧，设导体棒与圆的交点和圆心的连线与x轴正方向成角，那么导体棒切割有效长度L2Rsin，电动势与有效长度成正比，故在xR左侧，电动势与x的关系为正弦图象关系，由对称性可知在xR右侧与左侧的图象对称应选A.【答案】A【试题出处】金陵中学模拟【试题9】如图9甲中所示，A、B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置，A线圈中通过如图9乙

8、中所示的电流I，那么()图9A在t1和t2时间内A、B两线圈相吸引B在t2到t3时间内A、B两线圈相排斥Ct1时刻两线圈作用力为零Dt2时刻两线圈作用力最大【解析】t1到t2时间内，A中电流减小，根据“减同，B中会产生与A方向相同的感应电流，同向电流相互吸引；t2到t3时间内，根据“增反，B中感应电流与A中电流方向相反，反向电流相互排斥；t1时刻，IA最大，但eq f(IA,t)为零，IB0，t2时刻IA0，尽管此时IB最大，但相互作用力仍然为零故ABC正确【答案】ABC【试题出处】质量检测 【试题10】如图10所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图10所示位置匀速向右拉出匀强磁场假设

9、第一次用0.3 s拉出，外力所做的功为W1，通过导线横截面的电荷量为q1；第二次用0.9 s拉出，外力所做的功为W2，通过导线横截面的电荷量为q2，那么()图10AW1W2，q1q2BW1W2，q1q2DW1W2，q1q2【解析】设线框长为L1，宽为L2，第一次拉出速度为v1，第二次拉出速度为v2，那么v13v2.匀速拉出磁场时，外力所做的功恰等于克服安培力所做的功，有W1F1L1BI1L2L1B2Leq oal(2,2)L1v1/R，同理W2B2Leq oal(2,2)L1v2/R，故W1W2；又由于线框两次拉出过程中，磁通量的变化量相等，即12，由qIteq f(BL1v,R)teq f(

10、BL1L2,Rt)teq f(BL1L2,R)eq f(,R)得：q1q2故正确答案为选项C.【答案】C【试题出处】调研【试题11】如图15所示，在一匀强磁场中有一U形导线框abcd，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R为一电阻，ef为垂直于ab的一根导体杆，它可在ab、cd上无摩擦地滑动杆ef及线框中导线的电阻都可不计开始时，给ef一个向右的初速度，那么()图15Aef将减速向右运动，但不是匀减速Bef将匀减速向右运动，最后停止Cef将匀速向右运动Def将往返运动【解析】ef向右运动，切割磁感线，产生感应电动势和感应电流，会受到向左的安培力而做减速运动，直到停止，但不是匀减速，由FBIL

11、eq f(B2L2v,R)ma知，ef做的是加速度减小的减速运动故A正确【答案】A【试题出处】一中模拟【试题12】如图18所示，两光滑平行金属导轨间距为L，直导线MN垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处于垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B.电容器的电容为C，除电阻R外，导轨和导线的电阻均不计现给导线MN一初速度，使导线MN向右运动，当电路稳定后，MN以速度v向右做匀速运动时()A电容器两端的电压为零B电阻两端的电压为BLvC电容器所带电荷量为CBLvD为保持MN匀速运动，需对其施加的拉力大小为eq f(B2L2v,R)图18【解析】当棒匀速运动时，电动势EBLv不变，电容器不充

12、电也不放电，无电流产生，故电阻两端没有电压，电容器两板间的电压为UEBLv，所带电荷量QCUCBLv，应选项C是正确的【答案】C【试题出处】一中模拟【试题13】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，如以下列图所示，那么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()【解析】线框切割磁感线，导体长度相同，感应电动势和电流大小相同，设线框每边电阻为R，那么A选项UabIR，B选项UabI3R，C选项UabIR，D选项UabIR，应选B.【答案】B【试题出处】秦皇岛一中模拟【试

13、题14】如图22所示，用铝板制成U型框，将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在框中，使整体在匀强磁场中沿垂直于磁场方向向左以速度v匀速运动，悬挂拉力为FT，图22那么()A悬线竖直，FTmgB悬线竖直，FTmgC悬线竖直，FT2r)圆环的一半进入磁场历时t秒，这时圆环上产生的焦耳热为Q1，那么t秒末圆环中感应电流的瞬时功率为_图12【试题出处】一中模拟【试题19】在拆装某种大型电磁设备的过程中，需将设备内部的处于强磁场中的线圈先闭合，然后再提升直至离开磁场，操作时通过手摇轮轴A和定滑轮O来提升线圈假设该线圈可简化为水平长为L、上下宽度为d的矩形线圈，其匝数为n，总质量为M，总电阻为R.磁场的磁

14、感应强度为B，方向如图13所示开始时线圈的上边缘与有界磁场的上边缘平齐，假设转动手摇轮轴A，在时间t内把线圈从图所示位置匀速向上拉出磁场求此过程中：(1)流过线圈中每匝导线横截面的电量是多少？(2)在转动轮轴时，人至少需做多少功？(不考虑摩擦影响)【试题出处】唐山一中模拟【试题20】如图15，一直导体棒质量为m、长为l、电阻为r，其两端放在位于水平面内间距也为l的光滑平行导轨上，并与之密接；棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻(图中未画出)；导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨所在平面开始时，给导体棒一个平行于导轨的初速度v0.在棒的运动速度由v0减小至v1的过程中，

15、通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流强度I保持恒定导体棒一直在磁场中运动假设不计导轨电阻，求此过程中导体棒上感应电动势的平均值和负载电阻上消耗的平均功率【解析】导体棒所受的安培力为FIlB，该力大小不变，棒做匀减速运动，因此在棒的速度从v0减小到v1的过程中，平均速度为eq xto(v)eq f(1,2)(v0v1)，当棒的速度为v时，感应电动势的大小为ElvB，棒中的平均感应电动势为eq xto(E)leq xto(v)B，由式得eq xto(E)eq f(1,2)l(v0v1)B，导体棒中消耗的热功率为P1I2r，负载电阻上消耗的平均功率为eq xto(P)2eq xto(E)IP1，由式得eq xto(P)2eq f(1,2)l(v0v1)BII2r.【答案】(1)eq f(1,2)l(v0v1)B(2)eq f(1,2)l(v0v1)BII2r【试题出处】一中模拟【试题21】如图17所示，在倾角为的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小相等均为B的匀强磁场，方向一个垂直斜面向上，另一个垂直斜面向下，宽度都为L.一个质量为m，边长也为L的正方形金属线框以某一速度进入磁场时，恰好做匀速直线运动假设ab