電磁感應(yīng)專題復(fù)習(xí)答案

1、電磁感應(yīng)專題練習(xí)1 .如圖所示，兩根相距為 l的平行直導(dǎo)軌ab、cd、b、d間連有一固定電阻 R,導(dǎo)軌電 阻可忽略不計(jì)。 MN為放在ab和cd上的一導(dǎo)體桿，與 ab垂直，其電阻也為 R。整個(gè)裝 置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌所在平面（指向圖中紙面內(nèi)）。現(xiàn)對(duì)MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度 v （如圖）做勻速運(yùn)動(dòng)。令 U表示MN兩 端電壓的大小，則（）U = -vBltA. 2流過(guò)固定電阻R的感應(yīng)電流由b到dU = -vBltB. 2流過(guò)固定電阻R的感應(yīng)電流由d到bC.0”二齒人流過(guò)固定電阻 R的感應(yīng)電流由b到dD. =詔人流過(guò)固定電阻R的感應(yīng)電流由d到b2.如圖所示，空

2、間存在兩個(gè)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向相反且垂直紙面， MNPQ為其邊界，OO為其對(duì)稱軸一導(dǎo)線折成邊長(zhǎng)為 l的正方形閉合回路 abcd,回路在紙 面內(nèi)以恒定速度 V0向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到關(guān)于 OO對(duì)稱的位置時(shí)（ ）A.穿過(guò)回路的磁通量為零B.回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為 2Bk。C.回路中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较駾.回路中ab邊與cd邊所受安培力方向相同3.在物理學(xué)理論建立的過(guò)程中，有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻(xiàn)。關(guān)于科學(xué)家和他們 的貢獻(xiàn)，以下說(shuō)法不正硯的是A.安培首先發(fā)現(xiàn)了電流磁效應(yīng)B.安培提出了分子電流假說(shuō)C.卡文迪許首先通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出萬(wàn)有引力常量D.法拉第首先發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象4.如圖所示，一

3、質(zhì)量為 m的條形磁鐵用細(xì)線懸掛在天花板上，細(xì)線從一水平金屬圓環(huán) 中穿過(guò)?，F(xiàn)將環(huán)從位置I釋放，環(huán)經(jīng)過(guò)磁鐵到達(dá)位置H。設(shè)環(huán)經(jīng)過(guò)磁鐵上端和下端附近 時(shí)細(xì)線的張力分別為 T1和T2,重力加速度大小為 g,則（）C. Timg, T2mg.Timg二、多選題5.位于光滑水平面的小車上放置一螺線管，一個(gè)比螺線管長(zhǎng)的條形磁鐵沿著螺線管的軸線以初速度v水平穿過(guò)，如圖所示，在此過(guò)程中（A.磁鐵做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.磁鐵做減速運(yùn)動(dòng)C.小車向右做加速運(yùn)動(dòng)D.小車先加速后減速6 .如圖(a)所示，一個(gè)500匝的線圈的兩端跟 R= 99 Q的電阻相連接，置于豎直向 下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈的橫截面積是 20 cm2,電阻為1

4、磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間 變化的圖像如圖(b)所示。求磁場(chǎng)變化過(guò)程中通過(guò)電阻 R的電流為多大。0 12 3 1 .八 ()(b)7 . 一根電阻 R=0. 6a的導(dǎo)線彎成一個(gè)圓形線圈，圓半徑 r=1m,圓形線圈質(zhì)量 m=1kg, 此線圈放在絕緣光滑的水平面上，在y軸右側(cè)有垂直線圈平面的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0. 5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示.若線圈以初動(dòng)能Eko=5J沿x軸方向滑進(jìn)磁場(chǎng)，當(dāng)進(jìn)入磁場(chǎng)0. 5m時(shí)，線圈中產(chǎn)生的電能為 E=3J.求：(1)此時(shí)線圈的運(yùn)動(dòng)速度的大?。?2)此時(shí)線圈與磁場(chǎng)左邊緣兩交接點(diǎn)間的電壓；(3)此時(shí)線圈加速度的大小.8 .如下圖所示，固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的水平導(dǎo)軌ab、cd的間距L

5、i=0. 5m,金屬棒ad與導(dǎo)軌左端bc的距離L2=0. 8m,整個(gè)閉合回路的電阻為R= 0. 2Q ,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向豎直向下穿過(guò)整個(gè)回路。ad桿通過(guò)細(xì)繩跨過(guò)定滑輪接一個(gè)質(zhì)量為m= 0. 04kg的物體，不計(jì)一切摩擦，現(xiàn)使磁感應(yīng)強(qiáng)度從零開(kāi)始以=0. 2T/s的變化率均勻地增大，求經(jīng)過(guò)t多長(zhǎng)時(shí)間物體m剛好能離開(kāi)地面？ ( g取10m/s2)9 .如圖所示，質(zhì)量為m邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框，在豎直平面內(nèi)從有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方 由靜止自由下落.線框電阻為R,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度為 H (Lmg, T2mg A項(xiàng)正確。【答案】BC【解析】磁鐵水平穿入螺線管時(shí)， 管中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律的擴(kuò)展知產(chǎn)生的相互作用

6、力阻礙磁鐵的運(yùn)動(dòng)。同理，磁鐵穿出時(shí)產(chǎn)生的相互作用力也阻礙磁鐵的運(yùn)動(dòng)，故整個(gè)過(guò)程中，磁鐵做減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng) B是正確的；而對(duì)于小車上螺線管來(lái)說(shuō)，在此過(guò)程中，螺線管受 到的安培力都是水平向右，這個(gè)安培力使小車向右運(yùn)動(dòng)，且一直做加速運(yùn)動(dòng)，C項(xiàng)對(duì)?！敬鸢浮俊窘馕觥縿?shì) E 為：試題分析：由圖b知：感感應(yīng)強(qiáng)度B均勻增加，其變化率不變，為：2 由法拉第電磁感應(yīng)定律可得線圈中的感應(yīng)cjsA RA = w S = 500xl0x20xl0r = 10rAr Ar10由閉合電路歐姆定律可得感應(yīng)電流I大小為：考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路的歐姆定律 .4 R+r 99+10LO【名師點(diǎn)睛】 本題是感生電動(dòng)勢(shì)類型，

7、 關(guān)鍵要掌握法拉第電磁感應(yīng)定律的表達(dá)式 再結(jié)合閉合電路歐姆定律進(jìn)行求解。，一、 一 .2(3) 2. 5m/s2 . 37. (1) 2m/s(2) 2 V3【解析】試題分析：(1)線圈的初動(dòng)能為 5J,進(jìn)入磁場(chǎng)0. 5m時(shí)的末動(dòng)能為3J。設(shè)此時(shí)線圈的運(yùn)動(dòng)的 速度為v,12由能量守恒定律得：EK0 -Emv22代入數(shù)據(jù)解得：v=2m/s(2)線圈進(jìn)入磁場(chǎng)x=0. 5m時(shí)，切割磁感線的有效長(zhǎng)度由幾何關(guān)系可得：L =2 . r2 - r - x 2 =2 12 - 1 - 0.5 2 = , 3m則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：E = BLv = 0.53 2 = 3V由幾何知識(shí)可得圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角為：0 =12

8、0。R -2線圈在磁場(chǎng)外白電阻為：R1 =R1200 =R36003線圈與磁場(chǎng)左邊緣兩交接點(diǎn)間的電壓:U =IRiE 2r3V(3)線圈受到的安培力：F = BIL2 2BLv由牛頓第二定律得： F =ma代入數(shù)據(jù)解得：a = 2.5m / s2考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、閉合電路的歐姆定律、牛頓第二定律【名師點(diǎn)睛】本題考查了法拉第電磁感應(yīng)和歐姆定律的綜合運(yùn)用，由能量守恒定律可以求出線圈產(chǎn)生的電能；由E=BLv求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由歐姆定律可以求出電壓，線圈與磁場(chǎng)左邊緣 兩交接點(diǎn)間的電壓是外電壓，不是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).由安培力公式和牛頓第二定律結(jié)合可以求出加速度.8. 10s【解析】物體剛要離開(kāi)

9、地面時(shí)，其受到的拉力F等于它的重力 mg,而拉力F等于棒ad所受的安培力，即mg= BIl iB其中B= t.:t感應(yīng)電流由變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生E-B 1112I = = = RR t tR聯(lián)立可解得t = 10s9. （1） v = 4mgR2（2）Q =mgH3B L【解析】試題分析：（1）設(shè)ab進(jìn)入磁場(chǎng)和離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)線框的速度為v ,則E =BLv , I =E , F安=BIl R由牛頓第二定律： F安-mg = ma得:4mgRv 二3B2L2(2)研究ab進(jìn)入磁場(chǎng)到離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程，根據(jù)能量守恒易知?jiǎng)幽軟](méi)變，所以熱量等于減少的重力勢(shì)能，即：熱量為 Q =mgH考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

10、；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化.【名師點(diǎn)睛】(1)由題，ab邊剛穿出磁場(chǎng)時(shí)線框恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，安培力與重力平衡，由B2L2v 平衡條件和安培力公式 F =,可求出此時(shí)線框的速度，cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)后到 ab邊剛R穿出磁場(chǎng)過(guò)程，線框的磁通量不變，沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，不受安培力而勻加速運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng) 學(xué)公式求出cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框的速度；(2)從線框開(kāi)始下落到整個(gè)線框全部穿出磁場(chǎng)的過(guò)程，線框的重力勢(shì)能減小轉(zhuǎn)化為線框的 動(dòng)能和電路的內(nèi)能，由能量守恒定律求解焦耳熱.10. (1) 2. 0A (2) 0. 8N (3) 1 . 0V【解析】試題分析：(1)根據(jù)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)公式得E=BLv = 1T X0. 4m X

11、5m /s =2 . 0 V故感應(yīng)電流I=5=乙史=2.0AR 1(2)金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，所受的安培力大小為F安=BIL =0 . 8N因?yàn)槭莿蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，所以導(dǎo)體棒所受拉力F = 5安=。.8N RE(3)導(dǎo)體棒兩漏電壓 U= =1.0VR r考點(diǎn)：考查了導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】 本題是電磁感應(yīng)知識(shí)與力平衡、歐姆定律簡(jiǎn)單的綜合， 掌握電磁感應(yīng)的基本規(guī)律：法拉第電磁感應(yīng)定律、 歐姆定律和安培力是關(guān)鍵，會(huì)根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流的方向,2 2 m gR c-4. 4 2B L由左手定則判斷安培力的方向.311. (1) BL2gh -BL72gh (3) h =【解析】 試題分析：(1

12、) cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框速度 v =02gh線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E =BLv=BL.麗R = 3 E = 3 BL. 2gh44E3(2)此時(shí)線框中的電流I = E , cd兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U =1 3 R4B2L2 . 2gh22m gRh = cM42B L(3)安培力 f = BIL = V R根據(jù)牛頓第二定律 mg - F = ma ,由a = 0解得下落高度滿足考點(diǎn)：考查了電磁感應(yīng)與力學(xué)、電路知識(shí)的綜合【名師點(diǎn)睛】注意區(qū)分 cd電壓是外電壓還是內(nèi)電壓.安培力與速度的關(guān)系要會(huì)推導(dǎo).線框先自由下落，由高度 h求得速度v,由E = BLv求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小.cd兩點(diǎn)間的電勢(shì)3 _差

13、大小等于外電壓，等于 -E (3)若此時(shí)線框加速度恰好為零，線框所受的安培力與重力 4平衡，推導(dǎo)出安培力表達(dá)式，由平衡條件求解h.12. (1) 1. 0N;(2) 5. 0A ; (3) 20W【解析】試題分析：(1)金屬桿cd靜止在金屬導(dǎo)軌上，所受安培力方向與導(dǎo)軌平面平行向上。則 F 安=mgsin30 解得：F安=1. 0N(2) F 安=BIL 解得：I=5 . 0A(3)金屬桿ab所受安培力方向與導(dǎo)軌平面平行向下，金屬桿ab在拉力F、安培力F安和重力mg作用下勻速上滑，則 F=BIL+ mg sin30 根據(jù)電磁感應(yīng)定律，金屬棒 ab上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 E感=BLv根據(jù)閉合電路歐姆

14、定律，通過(guò)金屬桿ab的電流I = 良2R根據(jù)功率公式：P=Fv解得：P =20W考點(diǎn)：電磁感應(yīng)定律；閉合電路歐姆定律【名師點(diǎn)睛】此題考查了法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律以及安培力的求解；關(guān)鍵是分析金屬棒的受力情況，結(jié)合E = BLv、F=BIL列方程求解.13. (1) v=4m/s (2) Q熱=0. 28J【解析】試題分析：(1)導(dǎo)體棒受到的安培力:BLvF = BIL = BL一 R2. 2B L v一 ,R導(dǎo)體棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：2 2.B L v ,.mg sin 37 =+ Nmg cos37 ,解得：v=4m/s；(2 ) 在導(dǎo)體棒下滑的過(guò)程中由能

15、量守恒定律得：. cr c,cr 12mgssin37 =、執(zhí) +Nmgscos37 +mv , 2解得，產(chǎn)生的電能 Q熱=0. 28J；考點(diǎn)：考查了導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】對(duì)電磁感應(yīng)電源的理解(1)電源的正負(fù)極可用右手定則或楞次定律判定，要特別注意在內(nèi)電路中電流由負(fù)極到正極。(2)電磁感應(yīng)電路中的電源與恒定電流的電路中的電源不同，前者是由于導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的，公式為 E=BLv,其大小可能變化，變化情況可根據(jù)其運(yùn)動(dòng)情況判斷；而后者的電 源電動(dòng)勢(shì)在電路分析中認(rèn)為是不變的。(3)在電磁感應(yīng)電路中，相當(dāng)于電源的導(dǎo)體(或線圈)兩端的電壓與恒定電流的電路中電源兩端的電壓一樣，等于路端電壓, 為零)而不等于電動(dòng)勢(shì)。(除非切割磁感線的導(dǎo)體或線圈電阻,、 mgR , 、Bl1l2