电磁感应经典题

1、B.向上或向下平动D.绕O3O4转动B.线圈远离或靠近通电导线第四章电磁感应、选择题.如右图所示，在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中，有一个矩形线圈 abcd,线圈平面与磁场垂直，O1O2与。3。4都是线圈的对称轴，应使线圈怎样运动才能使其中产生感应电流？（ ）A.向左或向右平动C.绕O1O2转动.下列哪些做法能使线圈中产生感应电流？（）口 |CA 1月C.下边电路中通有恒 定电流。D.匀强磁场中，周长一定的 闭合线圈由矩形变为圆形.我国已经制定了登月计划。假如宇航员登月后想探测一下月球表面是否有磁场，他手边有一个灵敏电流表和一个线圈，则下列推断正确的是（）A.直接将灵敏电流表放在月球表面，

2、看是否有电流来判断是否有磁场B.将灵敏电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如无电流，则可判断月球表面无磁场C.将灵敏电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如有电流，则月球表面可能有磁场D.将灵敏电流表与线圈组成闭合回路，使线圈在某一平面内沿各方向运动，如无电流,则可判断月球表面无磁场X X 0 x X图34.在磁感应强度为 B、方向如图3所示的匀强磁场中， 金属杆PQ在宽为l的平行金属导轨上以速度 v向右匀速滑动, PQ中产生的感应电动势为 E1；若磁感应强度增为 2B,其它条件不变，所产生的感应电动势大小变为 E2,则E1与E2之比及通过电阻R的感应电流方向为（）A.

3、2 ： 1 , b-aC. 2 ： 1 , a-b1 ： 2, b-aD. 1 ： 2, a-b.如图4所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路，在铁芯A中有感应电流的是（）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.线圈中通以恒定的电流B.通电过程中，使变阻器的滑片P作匀速移动C.通电过程中，使变阻器的滑片P作加速移动D.将电键突然断开的瞬间.如图5所示，abcd为一匀强磁场区域，现在给竖直放置的环以某种约束，以保持它不转动地匀速下落，在下落过程中，它的左半部通过磁场，圆环用均匀电阻丝做成，F、O、E为环的上、中、下三点，下列说法中正确的是（）A.当E和d重合时，

4、环中电流最大B.当。和d重合时，环中电流最大C.当F和d重合时，环中电流最大D.以上说法都不对.如图6所示，A、B两闭合圆形线圈用同样导线且均绕成10匝，半径Ra=2Rb,内与产生的感应电流Ia ： Ib分别是（）有以B线圈作为理想边界的匀强磁场，若磁场均匀减小，则 TOC o 1-5 h z Ea-eb= 1-1 jIA-I B=1,2Ea:eb= 1-2jIA：IB=12Ea:eb= 1：4;IA：IB=2-1Ea - eb= 1 , 2； IA - Ib= 1 , 4.如图7所不，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的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁

5、场边界的恒定速度 v= 20 cm/s通过磁场区域，在运动过程中,线框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻为t=0,下面所示图线中，正确反映感应电流随时间变化规律的XXXXXX口XXXI；xxx y- 40 cm -图7是（）图9图10.如图8所示，在一个左右延伸很远的上、下有界的匀强磁场上方有一闭合线圈，当 TOC o 1-5 h z 闭合线圈从上方下落穿过磁场的过程中（）|A.进入磁场时加速度可能小于 g,离开磁场时加速度可能大于g,也可能小于 g乂 X XB.进入磁场时加速度大于 g,离开时小于gxxxC.进入磁场和离开磁场，加速度都大于g图8D.进入磁场和离开磁场，加速

6、度都小于g. 一个环形线圈放在磁场中，如图 9-a所示，以磁感线垂直于线圈平面向外的方向为正方向，若磁感强度B随时间t的变化的关系如图 9-b,那么在第2秒内线圈中的感应电流的大小和方向是（）A.大小恒定，顺时针方向B.逐渐减小，顺时针方向C.大小恒定，逆时针方向D.逐渐增加，逆时针方向11.如图10所示，A是长直密绕通电螺 线管。小线圈B与电流表连接，并沿A的轴 线Ox从O点自左向右匀速穿过螺线管A。能正确反映通过电流表中电流I随x变化规律的是（）A. Wi = W2B. Wi=2W2向里。出,C. W2 = 2WiD . W2= 4Wi13.现代汽车中有一种先进的制动系统一一防抱死(ABS

7、)系统，它有一个自动控制刹车系统的装置，原理如图12。铁质齿轮P与车轮同步转动。右端有一个绕有线圈的磁体，M是一个电流检测器。 当车轮带动齿轮转动/i图12时，线圈中会产生感应电流。这是由于齿靠近线圈时被磁化，使穿过线圈的磁通量增大,齿离开线圈时又使磁通量减小,从而能使线圈中产生感应电流。这个电流经电子装置放大后能控制制动机构。齿轮P从图示位置按顺时针方向转过a角的过程中，通过 M的感应电流的方向是(B.总是从右向左A.总是从左向右C.先从左向右，然后从右向左D.先从右向左，然后从左向右14.北半球地磁场的竖直分量向下。如图13所示，在北京某中学实验室的水平桌面上，放置边长为合导体线圈abcd

8、,线圈的ab边沿南北方向,向。下列说法中正确的是(A.若使线圈向东平动，则a点的电势比b点的电势低L的正方形闭ad边沿东西方东B.若使线圈向北平动，则a点的电势比b点的电势低a- b-cdaa-dcbaC.若以ab为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为D.若以ab为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为15.图14-a是用电流传感器（相当于电流表，其电阻可以忽略不计）研究自感现象的实验电路，图中两个电阻的 阻值均为R, L是一个自感系数足够大的自感线圈，其直流 电阻值也为Ro图14-b是某同学画出的在to时刻开关S切 换前后，通过传感器的电流随时间变化的图像。关于这些图像，下列说法中正确

9、的是（）A.甲图是开关B.乙图是开关C.丙图是开关D. 丁图是开关图 14-bS由断开变为闭合，通过传感器 S由断开变为闭合，通过传感器S由闭合变为断开，通过传感器 S由闭合变为断开，通过传感器1的电流随时间变化的情况1的电流随时间变化的情况2的电流随时间变化的情况2的电流随时间变化的情况二、填空题16.闭合线圈abcd在磁场中向左运动， 如图15所示,ab边受到的磁场力方向17.由于地磁场的存在， 飞机在一定高度水平飞行时,机翼就会切割磁感线，机翼的两端之间会有一定的电势差。X X图15飞机在我国东北上空水平飞行，则从飞行员的角度看，机翼左端的电势比右端的电势 18.如图16所示，矩形线圈a

10、bcd的一半放在B= 0.1T的匀强磁场中，ab边长10 cm,bc边长20 cm,若线圈绕ab边以角速度 8=100 n rad/s匀速旋转，由图示位置转过 90的时刻，线圈中瞬时感应电 动势大小为 ,线圈车t过90。过程中平均感应电 动势大小为。X X 裁*一|一I 1图16 TOC o 1-5 h z 19.如图17所示，a、b灯是两个完全相同的电灯，电路导通时，调节R,使a、b都正常发光。先断开开关，再闭合电键瞬间看方匚L-H -到两灯没有同时发光，请判断 灯比 灯先发光，原因是：I图 17.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18连接。在开关闭合、线圈

11、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向左加速滑动时，电流计指针向右偏转。图18若将线圈A中铁芯向上拔出，则能引起电流计的指针向 偏转；若断开开关，能引起电流计指针 偏转；若滑动变阻器的滑动端 P匀速向右滑动，能使电流计指针偏转。三、解答题.如图19所示，处于光滑水平面上的矩形线圈边长分别为L1和L2,电阻为R,处于磁感应强度为B的匀强磁场边缘，线圈与磁感线垂直。将线圈以向右的速度v匀速拉出磁 TOC o 1-5 h z 场的过程。求：.(1)拉力大小F;.一(2)拉力的功率P;?(3)拉力做的功W;,4 (4)线圈中产生的电热 Q;图19；(5)通过线圈某一截面的电荷

12、量q。.图20中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l为0.40 m ,电阻不计。导轨所在平面与磁感应强度B为0.50 T的匀强磁场垂直。质量m为6.0X10-3 kg、电阻为1.0 的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0 的电阻Ri。当杆ab达到稳定状态时以速率 v匀 速下滑，整个电路消耗的电功率 P为0.27 W,重力加速度取10 m/s2, 试求速率v和滑动变阻器接入电路部分的阻值 R2o. 一个半径r=0.10 m的闭合导体圆环，圆环单位长度的电阻R= 1.0X 10-2建/m。如图21-a所示，圆环所在区域存在着匀强磁场，磁

13、场方向垂直圆环所在平面向外，磁感应强度大小随时间变化情况如图21-b所示。(1)分别求在00.3 s和0.3 s0.5s时间内圆环中感应电动势的大小；(2)分别求在00.3 s和0.3 s0.5s时间内圆环中感应电流的大小， 并在图21-c中画出0,2 0,4 0.6 0.8 1.0 tis圆环中感应电流随时间变化的i-t图象(以线圈中逆时针电流为正，至少画出两个周期)；流过测量管时，在电极 a、c间出现感应电动势巳 并通过与电极连接的仪表显示出液体的通电线圈图2224.单位时间内流过管道横截面的液体体积叫做液体的体积流量（以下简称流量）。有一种利用电磁原理测量非磁性导电液体（如自来水、啤酒等

14、）流量的装置，称为电磁流量计。它主要由将流量转换为电压信号的传感器和显示仪表两部分组成。传感器的结构如图22所示，圆筒形测量管内壁绝缘，其上装有一对电极a和c, a、c间的距离等于测量管内径 D,测量管的轴线与 a、c的连线方向以及通电线圈产生的磁场方向三者相互垂直。当导电液体流量Q。设磁场均匀恒定，磁感应强度 为B。（1）已知 D = 0.40 m, B = 2.5X 10-3T, Q = 0.12 m3/s。试求 E 的大小（n 取 3.0）;（2）显示仪表相当于传感器的负载 电阻，其阻值记为 Ro a、c间导电液体 的电阻r随液体电阻率的变化而变化，从而会影响显示仪表的示数。试以E、R、

15、r为参量，给出电极 a、c间输出电压U 的表达式，并说明怎样可以降低液体电 阻率变化对显示仪表示数的影响。参考答案一、选择题CDA、B、D解析：当周长一定的线圈由矩形变成圆形时，面积将变大，所以穿过闭合线圈的磁通量增大，能产生感应现象。C解析：灵敏电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，若有电流，说明回路 中有磁通量的变化， 线圈所在处一定有磁场；若无电流，只说明线圈回路中没有磁通量的变化，但不一定没有磁场，可能磁场方向与线圈平面平行。DBCD解析：滑片P不论匀速运动还是变速运动，线圈中的电流都会变化，都会使铁芯中的 磁场变化。B解析：当。和d重合时，环切割磁感线的有效长度等于环的半径

16、，产生的电动势最大。A解析：两环的磁通量变化率总是相同的，根据法拉第电磁感应定律， 两线圈的电动势相C解析：线圈进入磁场时，穿过线圈磁通量增加产生逆时针方向电流，线圈完全进入磁场后的运动过程，穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流，线圈穿出磁场过程，穿过线圈的磁通量减小，产生顺时针方向电流。XXXA解析：线圈进入磁场过程，穿过线圈的磁通量增加，产生的感应电流沿逆时针方向，下边受到的安培力向上，如图所示。根据牛顿第二定律，2. 2线圈的加速度 mg-F=ma,其中F=Bil = Bl -BLv ,则a=g一且3,由RmR此式可知，当线圈进入磁场时的速度较小时，加速度向下，且小于 g,当线圈进入磁场的

17、速度合适时，加速度可以为 0,当线圈进入磁场时的速度很大时，可能使得a= -g,即安培力等于重力的2倍，这样加速度向上，且等于 go出磁场时，同样可以分析出，线圈的加速度大小可以等于、小于或大于 goA解析：根据图像可知，在第 2秒内磁场方向垂直纸面向外，穿过线圈的磁场增强，由楞 椎 次定律得出，线圈中的感应电流方向为顺时针方向。根据电磁感应定律，E=N =AtAB ABNS ,由于B随时间均匀增加，因此 左恒定，E也恒定。AtAtC解析：小线圈B在进入通电螺线管和穿出螺线管过程中，穿过 B的磁通量一个是增加 的，一个是减小的，因此感应电流的方向相反，所以选项 A、D是错误的。已知螺线管是长

18、直密绕的，说明其内部一段距离内可以认为是匀强磁场， 那么小线圈在螺线管内部通过时就 不会有磁通量的变化，感应电流为零，所以 B错误。C解析：沿ab方向拉出线框时，由于线框匀速运动，因此外力做功等于安培力做功的绝对值，设矩形磁场长为21,宽为1。有安培力过程中线框运动距离为21,拉力做功 W1=F2l2B213vRO同样方法可得出沿ad方向拉出过程,W2i= Fl =4B21 3vRD解析：开始时，齿正对着线圈，由于齿被磁化，磁场最强，穿过线圈的磁通量最大，当齿轮转过2.角时，磁场最弱，齿轮转过 a角时，磁场又达最强，这样穿过线圈的磁通量先减 2弱，再增强，根据楞次定律，线圈中的感应电流产生的磁

19、场先向左，后向右。所以流过M的电流方向是先向左后向右。AC解析：北半球地球磁场是向北且斜向下的，可以分 解为水平和竖直分量，沿东西方向的分量较小我们忽略 不计，在实验室范围内，地磁场可看作是匀强磁场，下 图中画出了地磁场的水平分量和竖直分量。线圈向东平动时，ab、cd边切割地磁场的竖直分量,产生电动势，使得 a点电势低于b点电势；若使线圈向北平动，bc、ad边切割地磁场的竖直分量，产生电动势，则 c点的电势比b点的电势低，但是a、b电势相等；若以ab为轴将 线圈向上翻转，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律，线圈中产生的感应电流方向为a bc d a。BC解析：从电路图看，自感线圈与电阻并联，传

20、感器1测量干路电流，传感器 2测量电阻这一支路的电流。当开关闭合时，自感线圈具有阻碍电流增加的作用，从而产生自感电动势，而电阻可以认为没有这个作用，因此流过电阻的电流能够瞬间达到稳定电流，流过线圈的电流要延迟一段时间达到稳定电流，所以传感器1测出的电流应该是图乙所示。 当开关断开时，自感线圈又阻碍电流的减小，电流要延迟一段时间，电流要通过电阻这一支路构成回路，因此电阻通过的自感电流从右向左，与原来方向相反，电流在to时刻最大，大小等于线圈中的稳定电流，然后逐渐减小到0。电流随时间变化的图象就是丙图形状。二、填空题向上解析：根据右手定则判断出感应电流方向为顺时针方向，再根据左手定则判断ab边受到

21、的安培力方向。高解析：在我国东北地区，地磁场的磁感线方向是向北偏下的，竖直分量向下，飞机在水 平面内不论向哪个方向飞行，都会切割磁感线的竖直分量，从而产生感应电动势，根据右手定则可以得出机翼左端的电势比右端电势高。0.628 V; 0.2 V解析：由图示位置转过 90的时刻，Cd边线速度的大小 V=(0lad,方向垂直于磁感线方 向，产生的瞬时感应电动势大小e= BlcdV = 0.1X0.1X 100nx 0.2=0.628 (V);线圈车t过90。过程中磁通量的变化量=b1电，所用时间 及=，产生的平均感应22士 f 时一 I 三 及B1ablad。 0.1父0.1父0.2父100 兀电动

22、势大小 E = =ab ad = = 0.2 VAt兀兀b, a。闭合开关瞬间，线圈电流瞬间增加，产生自感电动势，阻碍电流增加，因此 a灯这一支路的电流就会延迟一段时间达到稳定值，而b灯与电阻相连，理想情况下不会产生自感电动势，电流瞬间就会达到稳定值，所以 b灯会比a灯先亮。右偏；右偏；左偏解析：滑动变阻器的滑动端 P向左加速滑动时，线圈 A中的电流减小，其激发的磁场减小，使得穿过线圈 B的磁通量减小，这时电流计指针向右偏转，概括为“ 小减，右偏”。若将线圈A中铁芯向上拔出，同样有 6减，且磁场方向没有变化，因此仍有右偏；断开开关，同样是 小减，右偏；若滑动变阻器的滑动端P匀速向右滑动，线圈 A所在回路中的电流会增加，B线圈磁通量中增加，因此指针左偏。三、解答题E21 . (1) E = BL2v, 1= RB2L2vF= BIL2,F=2-R拉力的功率P = Fv =R 2, 2, 拉力做功 W= FL 1= 2-根据功能关系Q= W通过导体横截面的电量q=_=Et=%5解析：线圈被匀速拉出过程中,拉力与线圈受到的安培力等值反向