石家庄市复兴中学高中物理同步测试：电磁感应现象

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精电磁感应现象时间：45分钟分值：100分一选择题（每题4分，共80分）1．【郭】如图所示，通电直导线下边有一个矩形线框,线框平面与直导线共面．若使线框逐渐远离（平动)通电导线，则穿过线框的磁通量将(）A．逐渐增大 B．逐渐减小C．保持不变 D．不能确定2．【郭】下列情况中都是线框在磁场中切割磁感线运动，其中线框中有感应电流的是(）3．【郭】某磁场磁感线如图2所示，有一铜线圈自图示A处落至B处,在下落过程中，自上向下看，线圈中感应电流的方向是()A．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4．【郭】如图所示，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(）A．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5．【郭】如左图所示，蹄形磁铁的两极间，放置一个线圈abcd,磁铁和线圈都可以绕OO′轴转动，磁铁如图示方向转动时，线圈的运动情况是()A．俯视，线圈顺时针转动，转速与磁铁相同B．俯视，线圈逆时针转动，转速与磁铁相同C．线圈与磁铁转动方向相同，但转速小于磁铁转速D．线圈静止不动6．【郭】如上右图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置于导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时(）A．P、Q将相互靠拢B．P、Q将相互远离C．磁铁的加速度仍为gD．磁铁的加速度小于g7.【郭】如图所示,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的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及在水平方向上的运动趋势的判断正确的是（）A．FN先小于mg后大于mg,运动趋势向左B．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向左C．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向右D．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向右8。【牛】如图所示，通电螺线管置于闭合金属环a的轴线上,当螺线管中电流I减小时()A．环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的减小B．环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的减小C．环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的增大D．环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的增大9。【牛】在电磁学的发展过程中，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10。【牛】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13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（）A．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，上极板带正电D．从b到a，下极板带正电11。【牛】直导线ab放在如图14所示的水平导体框架上，构成一个闭合回路．长直导线cd和框架处在同一个平面内，且cd和ab平行，当cd中通有电流时，发现ab向左滑动．关于cd中的电流下列说法正确的是()A．电流肯定在增大，不论电流是什么方向B．电流肯定在减小，不论电流是什么方向C．电流大小恒定，方向由c到dD．电流大小恒定，方向由d到c12。【牛】如图所示是一种延时开关．S2闭合，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下,将C线路接通．当S1断开时,由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放,则（)A．由于A线圈的电磁感应作用,才产生延时释放D的作用B．由于B线圈的电磁感应作用,才产生延时释放D的作用C．如果断开B线圈的电键S2，无延时作用D．如果断开B线圈的电键S2，延时将变长13.【牛】绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环,线圈与电源、开关相连，如图所示．闭合开关的瞬间,铝环跳起一定高度．保持开关闭合，下列现象正确的是（）A．铝环停留在这一高度,直到断开开关铝环回落B．铝环不断升高，直到断开开关铝环回落C．铝环回落，断开开关时铝环又跳起D．铝环回落，断开开关时铝环不再跳起14。【牛】如图所示，通电螺线管置于水平放置的两根光滑平行金属导轨MN和PQ之间，ab和cd是放在导轨上的两根金属棒，它们分别放在螺线管的左右两侧．保持开关闭合，最初两金属棒处于静止状态,当滑动变阻器的滑动触头向左滑动时，ab和cd棒的运动情况是()A．ab向左,cd向右 B．ab向右,cd向左C．ab，cd都向右运动 D．ab，cd都不动15。【牛】一长直铁芯上绕有一固定线圈M，铁芯右端与一木质圆柱密接，圆柱上套有一闭合金属环N,N可在木质圆柱上无摩擦移动．M连接在如图18所示的电路中，其中R为滑动变阻器，E1和E2为直流电源，S为单刀双掷开关．下列情况中,可观测到N向左运动的是（)A．在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间B．在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间C．在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向c端移动时D．在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向d端移动时16。【刘】如图所示，在匀强磁场中放有两条平行的铜导轨，它们与大导线圈M相连接．要使小导线圈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（两导线圈共面放置）（)A．向右匀速运动 B．向左加速运动C．向右减速运动 D．向右加速运动17.【刘】如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则()A．ΔΦ1〉ΔΦ2 B．ΔΦ1＝ΔΦ2C．ΔΦ1<ΔΦ2 D．不能判断18.【刘】如图所示，甲是闭合铜线框,乙是有缺口的铜线框,丙是闭合的塑料线框，它们的正下方都放置一薄强磁铁，现将甲、乙、丙拿至相同高度H处同时释放（各线框下落过程中不翻转），则以下说法正确的是()A．三者同时落地B．甲、乙同时落地，丙后落地C．甲、丙同时落地,乙后落地D．乙、丙同时落地,甲后落地19。【刘】如图是验证楞次定律实验的示意图,竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流。各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中正确的是(）20.【刘】两个大小不同的绝缘金属圆环如图所示叠放在一起，小圆环有一半面积在大圆环内,当大圆环通上顺时针方向电流的瞬间，小圆环中感应电流的方向是（)A．顺时针方向B．逆时针方向C．左半圆顺时针，右半圆逆时针D．无感应电流21.【刘】如图所示，闭合线圈abcd在磁场中运动到如图位置时，ab边受到的磁场力竖直向上，此线圈的运动情况可能是(）A．向右进入磁场B．向左移出磁场C．以ab为轴转动D．以ad为轴转动电磁感应现象时间：45分钟分值：100分班级：__________组_____号姓名：____________得分二计算题（16分）22。【李】如图，半径为r的金属环绕通过某直径的轴OO′以角速度ω做匀速转动,匀强磁场的磁感应强度为B，从金属环面与磁场方向重合时开始计时,求：（1)在金属环转过30°角时,穿过环的磁通量；（2）在金属环绕过30°角的过程中，穿过环的磁通量变化。23.【李】如图所示,固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t＝0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形。为使MN棒中不产生感应电流。从t＝0开始，求磁感应强度B随时间t变化的关系式.24。【李】磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内，有一个电阻为R、边长为l的正方形导线框abcd，沿垂直于磁感线方向，以速度v匀速通过磁场，如图所示，从ab进入磁场时开始计时。画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象；电磁感应现象时间：45分钟分值：100分班级：__________组_____号姓名：____________得分二计算题（16分)22.【李】如图，半径为r的金属环绕通过某直径的轴OO′以角速度ω做匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为B,从金属环面与磁场方向重合时开始计时，求：(1）在金属环转过30°角时,穿过环的磁通量;（2）在金属环绕过30°角的过程中，穿过环的磁通量变化.23.【李】如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t＝0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形。为使MN棒中不产生感应电流.从t＝0开始，求磁感应强度B随时间t变化的关系式。24.【李】磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内，有一个电阻为R、边长为l的正方形导线框abcd,沿垂直于磁感线方向，以速度v匀速通过磁场,如图所示，从ab进入磁场时开始计时。画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象；12。3电磁感应现象1．B2。BC3．C[自A落至图示位置时，穿过线圈的磁通量增加，磁场方向向上，则感应电流的磁场方向与之相反，即向下，故可由安培定则判断线圈中感应电流的方向为顺时针；自图示位置落至B点时,穿过线圈的磁通量减少，磁场方向向上，则感应电流的磁场方向与之相同，即向上，故可由安培定则判断线圈中感应电流的方向为逆时针，选C。］4．B[此题可用两种方法求解,借此感受右手定则和楞次定律分别在哪种情况下更便捷．方法一：首先由安培定则判断通电直导线周围的磁场方向(如下图所示)，因ab导线向右做切割磁感线运动,由右手定则判断感应电流由a→b，同理可判断cd导线中的感应电流方向由c→d，ad、bc两边不做切割磁感线运动，所以整个线框中的感应电流是逆时针方向的．方法二:首先由安培定则判断通电直导线周围的磁场方向(如右图所示），由对称性可知合磁通量Φ＝0;其次当导线框向右运动时，穿过线框的磁通量增大（方向垂直向里），由楞次定律可知感应电流的磁场方向垂直纸面向外，最后由安培定则判断感应电流沿逆时针方向，故B选项正确．］5．C［本题“原因"是磁铁有相对线圈的运动，“效果”便是线圈要阻碍两者的相对运动，线圈阻止不了磁铁的运动，由“来拒去留”知，线圈只好跟着磁铁同向转动；如果二者转速相同,就没有相对运动，线圈就不会转动了，故答案为C。]6．AD[根据楞次定律,感应电流的效果是总要阻碍产生感应电流的原因,本题中“原因"是回路中磁通量的增加,P、Q可通过缩小面积的方式进行阻碍,故可得A正确．由“来拒去留"得回路电流受到向下的力的作用，由牛顿第三定律知磁铁受向上的作用力，所以磁铁的加速度小于g,选A、D.]7.D[条形磁铁从线圈正上方等高快速经过时，通过线圈的磁通量先增加后减小．当通过线圈的磁通量增加时,为阻碍其增加，在竖直方向上线圈有向下运动的趋势，所以线圈受到的支持力大于重力，在水平方向上有向右运动的趋势；当通过线圈的磁通量减小时，为阻碍其减小，在竖直方向上线圈有向上运动的趋势,所以线圈受到的支持力小于重力,在水平方向上有向右运动的趋势．综上所述,线圈受到的支持力先大于重力后小于重力，运动趋势总是向右．］8．A[由于I减小，穿过闭合金属环的磁通量变小，通电螺线管在环a的轴线上，所以环通过缩小面积来阻碍原磁通量的减小，所以A正确．］9．AC［赫兹用实验证实了电磁波的存在，B错；安培发现了磁场对电流的作用规律；洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律,D错．］10．D[当N极接近线圈的上端时，线圈中的磁通量增大，由楞次定律可知感应电流的方向，且流经R的电流为从b到a，电容器下极板带正电．］11．B[此题利用楞次定律的第二种描述比较方便，导线ab向左滑动，说明回路中的磁通量在减小，即cd中的电流在减小,与电流的方向无关，故B正确．］12．BC[S1断开时，A线圈中电流消失，磁通量减少,B线圈中产生感应电流，阻碍线圈中磁通量的减少，A错，B对；若断开S2，B线圈中无感应电流,磁通量立即减为零，不会有延时作用，C对，D错．］13．D[在闭合开关的瞬间，铝环的磁通量增加,铝环产生感应电流，由楞次定律的第二种描述可知，铝环受到向上的安培力跳起一定高度，当保持开关闭合时，回路中电流不再增加，铝环中不再有感应电流，不再受安培力，将在重力作用下回落,所以A、B均错误；铝环回落后，断开开关时,铝环中因磁通量的变化产生感应电流，使铝环受到向下的安培力,不会再跳起，所以C错误，D正确．］14．A[由楞次定律可知A正确．]15．C[由楞次定律的第二种描述可知：只要线圈中电流增强，即穿过N的磁通量增加，N就会受排斥而向右运动,只要线圈中电流减弱，即穿过N的磁通量减少，N就会受吸引而向左运动．故选项C正确．］16．BC[欲使N产生顺时针方向的感应电流，感应电流的磁场方向应垂直纸面向里,由楞次定律可知有两种情况：一是M中有顺时针方向逐渐减小的电流，使其在N中的磁场方向向里,且磁通量在减小；二是M中有逆时针方向逐渐增大的电流,使其在N中的磁场方向向外,且磁通量在增大．因此，根据右手定则，对于前者,应使ab减速向右运动；对于后者，则应使ab加速向左运动．故应选B、C.］17。选C解析：导体MN周围的磁场并非匀强磁场,靠近MN处的磁场强些，磁感线密一些，远离MN处的磁感线疏一些，当线框在Ⅰ位置时,穿过平面的磁通量为ΦI,当线框平移到Ⅱ位置时，磁通量为ΦⅡ，则磁通量的变化量为ΔΦ1＝|ΦⅡ－ΦⅠ|＝ΦⅠ－ΦⅡ。当线框翻转至Ⅱ位置时,磁感线相当于从“反面"穿过平面，则磁通量为－ΦⅡ，则磁通量的变化量是ΔΦ2＝|－ΦⅡ－ΦⅠ|＝ΦⅠ＋ΦⅡ,所以ΔΦ1〈ΔΦ2。18.选D解析：甲是铜线框，在下落过程中产生感应电流，所受的安培力阻碍它的下落，故所需的时间长；乙没有闭合回路，丙是塑料线框,故都不会产生感应电流，它们做自由落体运动，故D正确.19。选CD解析:根据楞次定律可确定感应电流的方向:对C选项，当磁铁向下运动时：（1）闭合线圈原磁场的方向--向上;(2）穿过闭合线圈的磁通量的变化-—增加;(3）感应电流产生的磁场方向—-向下；(4)利用安培定则判断感应电流的方向——与图中箭头方向相同.故C项正确。同理分析可知D项正确。20选B解析：根据安培定则，当大圆环中电流为顺时针方向时,圆环所在平面内的磁场是垂直于纸面向里的，而环外的磁场方向垂直于纸面向外，虽然小圆环在大圆环里外的面积一样，但环里磁场比环外磁场要强，净磁通量还是垂直于纸面向里。由楞次定律知，感应电流的磁场阻碍“×"方向的磁通量的增强，应垂直于纸面向外，再由安培定则得出小圆环中感应电流的方向为逆时针方向,B选项正确。21。选B解析ab边受磁场力竖直向上,由左手定则知,通过ab的电流方向是由a指向b，由右手定则可知当线圈向左移出磁场时，bc边切割磁感线可产生顺时针方向的电流，当然也可以用楞次定律判断当线圈向左移出磁场时，磁通量减小，产生顺时针的感应电流，故B正确，当以ab或ad为轴转动时，在图示位置，导线不切割磁感线无电流产生,故C、D错。22。[答案］（1)eq\f(1,2）Bπr2（2）eq\f(1,2）Bπr2[解析]（1)Φ＝BSsin30°＝eq\f（1，2)Bπr2（2）Φ1＝0Φ2＝BSsin30°＝eq\f（1，2)Bπr2ΔΦ＝Φ2－Φ1＝eq\f（1,2）Bπr223.[答案］B＝eq\f(B0l,l＋vt)［解析]要使MN棒中不产生感应电流，应使穿过线圈平面的磁通量不发生变化，在t＝0时刻，穿过线圈平面的磁通量Φ1＝B0S＝B0l2设t时刻的磁感应强度为B，此时磁通量为Φ2＝Bl（l＋vt)由Φ1＝Φ2得B＝eq\f（B0l,l＋vt)。24[答案]（1）如图所示8．A[由于I减小，穿过闭合金属环的磁通量变小，通电螺线管在环a的轴线上，所以环通过缩小面积来阻碍原磁通量的减小,所以A正确．]9．AC[赫兹用实验证实了电磁波的存在，B错；安培发现了磁场对电流的作用规律；洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，D错．]13．D[在闭合开关的瞬间，铝环的磁通量增加,铝环产生感应电流，由楞次定律的第二种描述可知,铝环受到向上的安培力跳起一定高度，当保持开关闭合时，回路中电流不再增加，铝环中不再有感应电流，不再受安培力,将在重力作用下回落,所以A、B均错误；铝环回落后，断开开关时，铝环中因磁通量的变化产生感应电流,使铝环受到向下的安培力，不会再跳起，所以C错误,D正确．］14．A［由楞次定律可知A正确．]16．BC[欲使N产生顺时针方向的感应电流，感应电流的磁场方向应垂直纸面向里