高二物理電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用同步練習(xí)題（帶答案）

1、高二物理電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用同步練習(xí)題帶答案電磁感應(yīng)在生活中的運(yùn)用是很多方面的，以下是查字典物理網(wǎng)整理的電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用同步練習(xí)題，請(qǐng)大家進(jìn)展練習(xí)。1.以下說法中正確的選項(xiàng)是A.感生電場(chǎng)是由變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生B.恒定的磁場(chǎng)也能在周圍空間產(chǎn)生感生電場(chǎng)C.感生電場(chǎng)的方向也同樣可以用楞次定律和右手定那么來斷定D.感生電場(chǎng)的電場(chǎng)線是閉合曲線，其方向一定是沿逆時(shí)針方向解析：選AC.磁場(chǎng)變化時(shí)在空間激發(fā)感生電場(chǎng)，其方向與所產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向一樣，可由楞次定律和右手定那么判斷，A、C項(xiàng)正確.圖4-5-142.如圖4-5-14所示，導(dǎo)體AB在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，將產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，因此在電路中有電流通過，以下說

2、法中正確的選項(xiàng)是A.因?qū)w運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)B.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生與洛倫茲力有關(guān)C.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生與電場(chǎng)力有關(guān)D.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的原因是一樣的解析：選AB.根據(jù)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的定義，A項(xiàng)正確.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)中的非靜電力與洛倫茲力有關(guān)，感生電動(dòng)勢(shì)中的非靜電力與感生電場(chǎng)有關(guān)，B項(xiàng)正確，C、D項(xiàng)錯(cuò)誤.圖4-5-153.如圖4-5-15所示，在一程度光滑絕緣塑料板上有一環(huán)形凹槽，有一帶正電小球質(zhì)量為m，電荷量為q，在槽內(nèi)沿順時(shí)針做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)加一豎直向上的均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且B逐漸增加，那么A.小球速度變大B.小球速度變小C.小球速度不變 D. 以上三種情況都有可能解析：選

3、A.在此空間中，沒有閉合導(dǎo)體，但磁場(chǎng)的變化，使空間產(chǎn)生感應(yīng)電場(chǎng).據(jù)楞次定律得出圖示感應(yīng)電場(chǎng)，又因小球帶正電荷，電場(chǎng)力與小球速度同向，電場(chǎng)力對(duì)小球做正功，小球速度變大.A選項(xiàng)正確.圖4-5-164.如圖4-5-16所示，一個(gè)由導(dǎo)體做成的矩形線圈，以恒定速率v運(yùn)動(dòng)，從無場(chǎng)區(qū)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，磁場(chǎng)寬度大于矩形線圈的寬度da，然后出來，假設(shè)取逆時(shí)針方向的電流為正方向，那么在以下圖中的哪一個(gè)圖能正確地表示回路中電流對(duì)時(shí)間的函數(shù)關(guān)系圖4-5-17解析：選C.當(dāng)線圈開場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，尚未進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)時(shí)，沒有產(chǎn)生感應(yīng)電流，當(dāng)ab邊切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為定值，因此感應(yīng)電流也為定值，方向?yàn)槟鏁r(shí)針正.當(dāng)cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)

4、，ab和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)互相抵消，沒有感應(yīng)電流，當(dāng)線圈繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，在磁場(chǎng)中只有cd邊時(shí)，感應(yīng)電流是順時(shí)針為負(fù)，數(shù)值與前者的等大，cd邊分開磁場(chǎng)后，線圈無感應(yīng)電流，所以C項(xiàng)才是正確的.圖4-5-185.把總電阻為2R的均勻電阻絲焊接成一半徑為a的圓環(huán)，程度固定在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖4-5-18所示，一長度為2a，電阻等于R，粗細(xì)均勻的金屬棒MN放在圓環(huán)上，它與圓環(huán)始終保持良好的接觸，當(dāng)金屬棒以恒定速度v向右挪動(dòng)經(jīng)過環(huán)心O時(shí)，求：1棒上電流的大小和方向及棒兩端的電壓UMN;2在圓環(huán)和金屬棒上消耗的總熱功率.解析：1導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電流，它相當(dāng)于電源，內(nèi)阻為R，電動(dòng)勢(shì)為E=B

5、lv=2Bav.畫出等效電路圖如下圖，根據(jù)右手定那么，金屬棒中電流從N流向M，所以M相當(dāng)于電源的正極，N相當(dāng)于電源的負(fù)極.外電路總電阻為R外=R22R=12R，根據(jù)閉合電路歐姆定律，棒上電流大小為：I=ER外+R=2Bav12R+R=4Bav3R，棒兩端電壓是路端電壓UMN=R外R外+RE=23Bav.2圓環(huán)和金屬棒上的總熱功率為：P=EI=2Bav4Bav3R=8B2a2v23R.答案：14Bav3R，從N流向M 23Bav 28B2a2v23R一、選擇題圖4-5-191.某空間出現(xiàn)了如圖4-5-19所示的一組閉合的電場(chǎng)線，這可能是A.沿AB方向磁場(chǎng)的迅速減弱B.沿AB方向磁場(chǎng)的迅速增強(qiáng)C.

6、沿BA方向磁場(chǎng)的迅速增強(qiáng)D.沿BA方向磁場(chǎng)的迅速減弱解析：選AC.假設(shè)存在圓形閉合回路，回路中應(yīng)產(chǎn)生與電場(chǎng)同向的感應(yīng)電流，由安培定那么知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向下，所以根據(jù)楞次定律，引起感應(yīng)電流的應(yīng)是方向向下的磁場(chǎng)迅速減弱或方向向上的磁場(chǎng)迅速增強(qiáng)，故A、C正確.圖4-5-202.一直升機(jī)停在南半球的地磁極上空.該處地磁場(chǎng)的方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.直升機(jī)螺旋槳葉片的長度為l，螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為f，順著地磁場(chǎng)的方向看螺旋槳，螺旋槳按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，螺旋槳葉片的近軸端為a，遠(yuǎn)軸端為b，如圖4-5-20所示，假如忽略a到轉(zhuǎn)軸中心線的間隔 ，用E表示每個(gè)葉片中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，那么A.E=fl2B，且a點(diǎn)電

7、勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)B.E=2fl2B，且a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)C.E=fl2B，且a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)D.E=2fl2B，且a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)解析：選A.解這道題要考慮兩個(gè)問題：一是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小，E=Blv=Bll2=Blfl2=Bl2二是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向，由右手定那么可以判斷出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向是由ab，因此a點(diǎn)電勢(shì)低.圖4-5-213.1931年，英國物理學(xué)家狄拉克從理論上預(yù)言了存在著只有一個(gè)磁極的粒子磁單極子，如圖4-5-21所示，假如有一個(gè)磁單極子單N極從a點(diǎn)開場(chǎng)穿過線圈后從b點(diǎn)飛過，那么A.線圈中感應(yīng)電流的方向沿PMQ方向B.線圈中感應(yīng)電流的方向沿QMP方向C.線圈中感應(yīng)電流的方向先沿Q

8、MP方向，然后沿PMQ方向D.線圈中感應(yīng)電流的方向先沿PMQ方向，然后沿QMP方向解析：選B.磁單極子N極向外發(fā)出磁感線，當(dāng)磁單極子從下方靠近線圈時(shí)，線圈中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁單極子的靠近，所以感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下.當(dāng)磁單極子穿過線圈后要遠(yuǎn)離線圈時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁單極子的遠(yuǎn)離，所以感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向還是向下，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向不變，感應(yīng)電流的方向也不變，根據(jù)安培定那么可知，感應(yīng)電流的方向沿QMP，故B正確.4.研究說明，地球磁場(chǎng)對(duì)鴿子識(shí)別方向起著重要作用.鴿子體內(nèi)的電阻大約為103 ，當(dāng)它在地球磁場(chǎng)中展翅飛行時(shí)，會(huì)切割磁感線，在兩翅之間產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì).這樣，鴿子體內(nèi)靈敏的感受器即可根據(jù)

9、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的大小來判別其飛行方向.假設(shè)某處地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量約為0.510-4 T.鴿子以20 m/s速度程度滑翔，那么可估算出兩翅之間產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)大約為A.30 mVB.3 mVC.0.3 mV D.0.03 mV解析：選C.鴿子展翅飛行時(shí)假設(shè)兩翅端間距為0.3 m.由E= Blv得E=0.3 mV.C項(xiàng)正確.圖4-5-225.如圖4-5-22所示，程度地面上方有正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，電場(chǎng)方向豎直向下，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，等腰三角形的金屬框由底邊呈程度位置開場(chǎng)沿豎直平面的電磁場(chǎng)由靜止開場(chǎng)下降，下落過程中三角形平面始終在豎直平面內(nèi)，不計(jì)阻力，a、b落到地面的次序是A.a先

10、于b B.b先于aC.a、b同時(shí)落地 D.無法斷定解析：選A.此題關(guān)鍵是用楞次定律斷定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向，并理解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的正、負(fù)極聚集著正、負(fù)電荷.當(dāng)三角形abc線框下落時(shí)，閉合回路中磁通量沒有發(fā)生變化，回路不產(chǎn)生感應(yīng)電流，但由于各邊都在切割磁感線，所以會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)楞次定律，可以斷定a點(diǎn)的電勢(shì)高，是電源的正極，b點(diǎn)的電勢(shì)低，是電源的負(fù)極，a點(diǎn)聚集著正電荷，b點(diǎn)聚集著負(fù)電荷，a點(diǎn)的正電荷受到的電場(chǎng)力向下，使a點(diǎn)加快運(yùn)動(dòng)，b點(diǎn)的負(fù)電荷受到的電場(chǎng)力向上，使b點(diǎn)減緩運(yùn)動(dòng)，故a點(diǎn)先落地.故正確選項(xiàng)為A.圖4-5-236.如圖4-5-23所示，同一平面內(nèi)的三條平行導(dǎo)線串有兩個(gè)電阻R和r，導(dǎo)體棒P

11、Q與三條導(dǎo)線接觸良好;勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里.導(dǎo)體棒的電阻可忽略.當(dāng)導(dǎo)體棒向左滑動(dòng)時(shí)，以下說法正確的選項(xiàng)是A.流過R的電流為由d到c，流過r的電流為由b到aB.流過R的電流為由c到d，流過r的電流為由b到aC.流過R的電流為由d到c，流過r的電流為由a到bD.流過R的電流為由c到d，流過r的電流為由a到b解析：選B.根據(jù)右手定那么可判斷出導(dǎo)體棒PQ中的電流由P到Q，Q處電勢(shì)最高，P處電勢(shì)最低，由P到Q電勢(shì)依次升高.外電路中的電流方向總是從高電勢(shì)流向低電勢(shì)處，因此流過R的電流為由c到d，流過r的電流為由b到a，選項(xiàng)B正確.圖4-5-247.如圖4-5-24所示，兩平行的虛線間的區(qū)域內(nèi)存在著有

12、界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，有一較小的三角形線框abc的ab邊與磁場(chǎng)邊界平行，假設(shè)使此線框向右勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域，運(yùn)動(dòng)過程中始終保持速度方向與ab邊垂直.那么在圖4-5-25中哪一個(gè)可以定性地表示線框在進(jìn)出磁場(chǎng)過程中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的規(guī)律圖4-5-25解析：選D.線框在進(jìn)入磁場(chǎng)過程，磁通量增加，線框切割磁感線的有效長度逐漸減小，感應(yīng)電流減小，A、B、C錯(cuò);線框在穿出磁場(chǎng)過程，磁通量減小，切割磁感線的有效長度也逐漸減小，感應(yīng)電流反向減小，D正確.圖4-5-268.如圖4-5-26所示，用鋁板制成U形框，將一質(zhì)量為m的帶電小球用絕緣細(xì)線懸掛在框的上方，使整體在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿垂直于磁場(chǎng)方向向左以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，懸線拉

13、力為FT，那么A.懸線豎直FT=mgB.懸線豎直FTmgC.懸線豎直FTD.無法確定FT的大小和方向解析：選A.設(shè)兩板間的間隔 為L，由于向左運(yùn)動(dòng)過程中豎直板切割磁感線，產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，由右手定那么判斷下板電勢(shì)高于上板電勢(shì)，動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)大小E=BLv，即帶電小球處于電勢(shì)差為BLv的電場(chǎng)中.所受電場(chǎng)力F電=qEL=qBLvL=qvB.假設(shè)設(shè)小球帶正電，那么電場(chǎng)力方向向上.同時(shí)小球所受洛倫茲力F洛=qvB，方向由左手定那么判斷豎直向下，即F電=F洛，故無論小球帶什么電，怎樣運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)T=mg，應(yīng)選項(xiàng)A正確.圖4-5-279.如圖4-5-27所示，阻值為R的金屬棒從圖示位置ab分別以v1、v2的速度沿光

14、滑導(dǎo)軌電阻不計(jì)勻速滑到ab位置，假設(shè)v1v2=12，那么在這兩次過程中A.回路電流I1I2=12B.產(chǎn)生的熱量Q1Q2=12C.通過任一截面的電荷量q1q2=12D.外力的功率P1P2=12解析：選AB.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為BLv，感應(yīng)電流I=ER=BLvR，大小與速度成正比，產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt=B2L2v2RLv=B2L2LRv，B、L、L、R是一樣的，兩次產(chǎn)生的熱量比等于運(yùn)動(dòng)速度比.通過任一截面的電荷量q=It=BLvRLv=BLLR與速度無關(guān)，所以這兩次過程中，通過任一截面的電荷量之比應(yīng)為11.金屬棒運(yùn)動(dòng)中受磁場(chǎng)力的作用，為使棒勻速運(yùn)動(dòng)，外力大小要與磁場(chǎng)力一樣.那么外力的功率P=Fv=BIL

15、v=B2L2v2R，其中B、L、R一樣，外力的功率與速度的平方成正比，所以外力的功率之比應(yīng)為14.二、非選擇題圖4-5-2810.如圖4-5-28所示，在方向豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩條光滑固定的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ，導(dǎo)軌足夠長，間距為L，其電阻不計(jì)，導(dǎo)軌平面與磁場(chǎng)垂直，ab、cd為兩根垂直于導(dǎo)軌程度放置的金屬棒，其接入回路中的電阻分別為R，質(zhì)量分別為m，與金屬導(dǎo)軌平行的程度細(xì)線一端固定，另一端與cd棒的中點(diǎn)連接，細(xì)線能承受的最大拉力為FT，一開場(chǎng)細(xì)線處于伸直狀態(tài)，ab棒在平行導(dǎo)軌的程度拉力F的作用下以加速度a向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，兩根金屬棒運(yùn)動(dòng)時(shí)始終與導(dǎo)軌接觸良好且與導(dǎo)軌相垂

16、直.求經(jīng)多長時(shí)間細(xì)線被拉斷?解析：ab棒以加速度a向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)t時(shí)間細(xì)線被拉斷，當(dāng)細(xì)線斷時(shí)，ab棒運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BLv，v=at回路中的感應(yīng)電流為I=E2Rcd棒受到的安培力為F安=FT=BIL聯(lián)立解得t=2RFTB2L2a.答案：2RFTB2L2a圖4-5-2911.如圖4-5-29所示，導(dǎo)體框放置在垂直于框架平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.24 T，框架中的電阻R1=3 ，R2=2 ，其余部分電阻均不計(jì)，框架的上下寬度為0.5 m，金屬導(dǎo)體AB與框架接觸良好，當(dāng)導(dǎo)體AB以5 m/s的速度勻速向右沿著導(dǎo)體框挪動(dòng)時(shí)，求：1所需外力F多大?2通過R2上的電流I2是多少?方向如何?解析：1E=BLv=0.6 VR=R1R2R1+R2=1.2I=ER=0.5 AF=BIL=0.06 N由于AB勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡，所以所需外力為0.06 N.2I2=IR1R1+R2=0.3 A方向從上向下流過R2.答案：10.06 N 20.3 A 從上向下12.如圖4-5-30甲所示，截面積為0.2 m2的100匝圓形線圈A處在變化的磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示.設(shè)向外為B的正方向，線圈A上的箭頭為感應(yīng)電流I的正方向，R1=4 ，R2=6 ，C=