（高中物理）專題9電磁感應(yīng)

1、專題9 電磁感應(yīng)【試題1】一個(gè)單匝線圈放在磁場中，以下的幾種說法正確的選項(xiàng)是()A閉合線圈中磁通量變化越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大B閉合線圈中磁通量不變，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定不變C閉合線圈放在磁場越強(qiáng)的位置，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大D閉合線圈中磁通量變化越快，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大【解析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟閉合線圈中磁通量的變化率成正比，因此閉合線圈中磁通量變化越快，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大，選項(xiàng)D正確磁場強(qiáng)磁通量不一定大，磁通量大，但磁通量的變化不一定大，磁通量變化大不一定變化快，選項(xiàng)A、B和C都錯(cuò)誤【答案】D【試題出處】啟東中學(xué)模擬【試題2】如圖1

2、所示，光滑絕緣水平面上，有一矩形線圈沖入一勻強(qiáng)磁場，線圈全部進(jìn)入磁場區(qū)域時(shí)，其動(dòng)能恰好等于它在磁場外面時(shí)的一半，設(shè)磁場寬度大于線圈寬度，那么()A線圈恰好在剛離開磁場的地方停下B線圈在磁場中某位置停下C線圈在未完全離開磁場時(shí)即已停下D線圈完全離開磁場以后仍能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，不會(huì)停下來【試題出處】一中模擬【試題3】個(gè)面積為S4102 m2的閉合線圈，放在勻強(qiáng)磁場中，磁場的方向垂直線圈平面，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖2所示()A在開始2秒內(nèi)穿過線圈平面的磁通量變化率等于零B在開始2秒內(nèi)穿過線圈平面的磁通量變化率等于8102 Wb/sC02秒和2秒4秒內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小相等方向相

3、同D01秒和1秒2秒內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反【解析】2秒內(nèi)磁通量的變化率eq f(,t)eq f(BS,t)eq f(41024,2) Wb/s8102 Wb/s.02秒和2秒4秒內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向相反，01秒和1秒2秒內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向相同應(yīng)選B.【答案】B【試題出處】一中模擬【試題4】如圖3所示，固定在水平絕緣平面上足夠長的金屬導(dǎo)軌不計(jì)電阻，但外表粗糙，導(dǎo)軌左端連接一個(gè)電阻R，質(zhì)量為m的金屬棒(電阻也不計(jì))放在導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直，整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直，用水平恒力F把a(bǔ)b棒從靜止起向右拉動(dòng)的過程中()A恒力F做的功等于電路產(chǎn)生的電能B恒力

4、F和摩擦力的合力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能C克服安培力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能D恒力F和摩擦力的合力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能和棒獲得的動(dòng)能之和【解析】在此運(yùn)動(dòng)過程中做功的力是拉力、摩擦力和安培力，三力做功之和為棒ab動(dòng)能的增加量，其中安培力做功將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，應(yīng)選項(xiàng)C、D正確【答案】CD【試題出處】4中模擬【試題5】圖4中電感線圈L的直流電阻為RL，小燈泡的電阻為R，小量程電流表G1、G2的內(nèi)阻不計(jì)當(dāng)開關(guān)S閉合且穩(wěn)定后，電流表G1、G2的指針均偏向右側(cè)(電流表的零刻度在表盤的中央)，那么當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，以下說法中正確的選項(xiàng)是()AG1、G2的指針都立即回到零點(diǎn)BG1緩慢回到零點(diǎn)，G2立

5、即左偏，然后緩慢回到零點(diǎn)CG1立即回到零點(diǎn)，G2緩慢回到零點(diǎn)DG2立即回到零點(diǎn)，G1緩慢回到零點(diǎn)圖4 圖5【試題出處】中學(xué)模擬【試題6】如圖6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PQ與三條導(dǎo)線接觸良好；勻強(qiáng)磁場的方向垂直于紙面向里導(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()圖6A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】依據(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

6、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【答案】B【試題出處】巴蜀中學(xué)模擬【試題7】如圖7甲所示，一個(gè)電阻為R、面積為S的矩形導(dǎo)線框abcd，水平放置在勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向與ad邊垂直并與線框平面成45角，o、o分別是ab邊和cd邊的中點(diǎn)現(xiàn)將線框右半邊obco繞oo逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90到圖7乙所示位置在這一過程中，導(dǎo)線中通過的電荷量是()圖7A.eq f(r(2)BS,2R)B.eq f(r(2)BS,R)C.eq f(BS,R)D0【解析】甲圖中，磁通量1eq f(r(2),2)BS，乙圖中穿過線圈的

7、磁通量等于零，根據(jù)公式qeq f(,R)，所以A正確【答案】A【試題出處】學(xué)軍中學(xué)模擬【試題8】如圖8所示，平行于y軸的導(dǎo)體棒以速度v向右勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過半徑為R、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，導(dǎo)體棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與導(dǎo)體棒位置x關(guān)系的圖象是()圖8【解析】在xR左側(cè)，設(shè)導(dǎo)體棒與圓的交點(diǎn)和圓心的連線與x軸正方向成角，那么導(dǎo)體棒切割有效長度L2Rsin，電動(dòng)勢(shì)與有效長度成正比，故在xR左側(cè)，電動(dòng)勢(shì)與x的關(guān)系為正弦圖象關(guān)系，由對(duì)稱性可知在xR右側(cè)與左側(cè)的圖象對(duì)稱應(yīng)選A.【答案】A【試題出處】金陵中學(xué)模擬【試題9】如圖9甲中所示，A、B為兩個(gè)相同的環(huán)形線圈，共軸并靠近放置，A線圈中通過如圖9乙

8、中所示的電流I，那么()圖9A在t1和t2時(shí)間內(nèi)A、B兩線圈相吸引B在t2到t3時(shí)間內(nèi)A、B兩線圈相排斥Ct1時(shí)刻兩線圈作用力為零Dt2時(shí)刻兩線圈作用力最大【解析】t1到t2時(shí)間內(nèi)，A中電流減小，根據(jù)“減同，B中會(huì)產(chǎn)生與A方向相同的感應(yīng)電流，同向電流相互吸引；t2到t3時(shí)間內(nèi)，根據(jù)“增反，B中感應(yīng)電流與A中電流方向相反，反向電流相互排斥；t1時(shí)刻，IA最大，但eq f(IA,t)為零，IB0，t2時(shí)刻IA0，盡管此時(shí)IB最大，但相互作用力仍然為零故ABC正確【答案】ABC【試題出處】質(zhì)量檢測(cè) 【試題10】如圖10所示，閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，將它從如圖10所示位置勻速向右拉出勻強(qiáng)磁場假設(shè)

9、第一次用0.3 s拉出，外力所做的功為W1，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為q1；第二次用0.9 s拉出，外力所做的功為W2，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為q2，那么()圖10AW1W2，q1q2BW1W2，q1q2DW1W2，q1q2【解析】設(shè)線框長為L1，寬為L2，第一次拉出速度為v1，第二次拉出速度為v2，那么v13v2.勻速拉出磁場時(shí)，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；又由于線框兩次拉出過程中，磁通量的變化量相等，即12，由qIteq f(BL1v,R)teq f(

10、BL1L2,Rt)teq f(BL1L2,R)eq f(,R)得：q1q2故正確答案為選項(xiàng)C.【答案】C【試題出處】調(diào)研【試題11】如圖15所示，在一勻強(qiáng)磁場中有一U形導(dǎo)線框abcd，線框處于水平面內(nèi)，磁場與線框平面垂直，R為一電阻，ef為垂直于ab的一根導(dǎo)體桿，它可在ab、cd上無摩擦地滑動(dòng)桿ef及線框中導(dǎo)線的電阻都可不計(jì)開始時(shí)，給ef一個(gè)向右的初速度，那么()圖15Aef將減速向右運(yùn)動(dòng)，但不是勻減速Bef將勻減速向右運(yùn)動(dòng)，最后停止Cef將勻速向右運(yùn)動(dòng)Def將往返運(yùn)動(dòng)【解析】ef向右運(yùn)動(dòng)，切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，會(huì)受到向左的安培力而做減速運(yùn)動(dòng)，直到停止，但不是勻減速，由FBIL

11、eq f(B2L2v,R)ma知，ef做的是加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)故A正確【答案】A【試題出處】一中模擬【試題12】如圖18所示，兩光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為L，直導(dǎo)線MN垂直跨在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，整個(gè)裝置處于垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.電容器的電容為C，除電阻R外，導(dǎo)軌和導(dǎo)線的電阻均不計(jì)現(xiàn)給導(dǎo)線MN一初速度，使導(dǎo)線MN向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電路穩(wěn)定后，MN以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)()A電容器兩端的電壓為零B電阻兩端的電壓為BLvC電容器所帶電荷量為CBLvD為保持MN勻速運(yùn)動(dòng)，需對(duì)其施加的拉力大小為eq f(B2L2v,R)圖18【解析】當(dāng)棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)勢(shì)EBLv不變，電容器不充

12、電也不放電，無電流產(chǎn)生，故電阻兩端沒有電壓，電容器兩板間的電壓為UEBLv，所帶電荷量QCUCBLv，應(yīng)選項(xiàng)C是正確的【答案】C【試題出處】一中模擬【試題13】粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行現(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個(gè)不同方向平移出磁場，如以下列圖所示，那么在移出過程中線框的一邊a、b兩點(diǎn)間電勢(shì)差絕對(duì)值最大的是()【解析】線框切割磁感線，導(dǎo)體長度相同，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流大小相同，設(shè)線框每邊電阻為R，那么A選項(xiàng)UabIR，B選項(xiàng)UabI3R，C選項(xiàng)UabIR，D選項(xiàng)UabIR，應(yīng)選B.【答案】B【試題出處】秦皇島一中模擬【試

13、題14】如圖22所示，用鋁板制成U型框，將一質(zhì)量為m的帶電小球用絕緣細(xì)線懸掛在框中，使整體在勻強(qiáng)磁場中沿垂直于磁場方向向左以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，懸掛拉力為FT，圖22那么()A懸線豎直，F(xiàn)TmgB懸線豎直，F(xiàn)TmgC懸線豎直，F(xiàn)T2r)圓環(huán)的一半進(jìn)入磁場歷時(shí)t秒，這時(shí)圓環(huán)上產(chǎn)生的焦耳熱為Q1，那么t秒末圓環(huán)中感應(yīng)電流的瞬時(shí)功率為_圖12【試題出處】一中模擬【試題19】在拆裝某種大型電磁設(shè)備的過程中，需將設(shè)備內(nèi)部的處于強(qiáng)磁場中的線圈先閉合，然后再提升直至離開磁場，操作時(shí)通過手搖輪軸A和定滑輪O來提升線圈假設(shè)該線圈可簡化為水平長為L、上下寬度為d的矩形線圈，其匝數(shù)為n，總質(zhì)量為M，總電阻為R.磁場的磁

14、感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向如圖13所示開始時(shí)線圈的上邊緣與有界磁場的上邊緣平齊，假設(shè)轉(zhuǎn)動(dòng)手搖輪軸A，在時(shí)間t內(nèi)把線圈從圖所示位置勻速向上拉出磁場求此過程中：(1)流過線圈中每匝導(dǎo)線橫截面的電量是多少？(2)在轉(zhuǎn)動(dòng)輪軸時(shí)，人至少需做多少功？(不考慮摩擦影響)【試題出處】唐山一中模擬【試題20】如圖15，一直導(dǎo)體棒質(zhì)量為m、長為l、電阻為r，其兩端放在位于水平面內(nèi)間距也為l的光滑平行導(dǎo)軌上，并與之密接；棒左側(cè)兩導(dǎo)軌之間連接一可控制的負(fù)載電阻(圖中未畫出)；導(dǎo)軌置于勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌所在平面開始時(shí)，給導(dǎo)體棒一個(gè)平行于導(dǎo)軌的初速度v0.在棒的運(yùn)動(dòng)速度由v0減小至v1的過程中，

15、通過控制負(fù)載電阻的阻值使棒中的電流強(qiáng)度I保持恒定導(dǎo)體棒一直在磁場中運(yùn)動(dòng)假設(shè)不計(jì)導(dǎo)軌電阻，求此過程中導(dǎo)體棒上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值和負(fù)載電阻上消耗的平均功率【解析】導(dǎo)體棒所受的安培力為FIlB，該力大小不變，棒做勻減速運(yùn)動(dòng)，因此在棒的速度從v0減小到v1的過程中，平均速度為eq xto(v)eq f(1,2)(v0v1)，當(dāng)棒的速度為v時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為ElvB，棒中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為eq xto(E)leq xto(v)B，由式得eq xto(E)eq f(1,2)l(v0v1)B，導(dǎo)體棒中消耗的熱功率為P1I2r，負(fù)載電阻上消耗的平均功率為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【試題出處】一中模擬【試題21】如圖17所示，在傾角為的光滑斜面上，存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等均為B的勻強(qiáng)磁場，方向一個(gè)垂直斜面向上，另一個(gè)垂直斜面向下，寬度都為L.一個(gè)質(zhì)量為m，邊長也為L的正方形金屬線框以某一速度進(jìn)入磁場時(shí)，恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)假設(shè)ab