高中物理电磁感应基础练习题(含答案).docx

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高中物理电磁感应基础练习题(含答案)

  • 一、单选题

  • 1.如图所示,导体 ab 是金属线框的一个可动边, ab 边长 L =0.4m,磁场的磁感应强度 B =0.1T,当 ab 边以速度 v =5m/s向右匀速移动时,下列判断正确的是( )

    • A.感应电流的方向由 a 到 b ,感应电动势的大小为0.2V

    • B.感应电流的方向由 a 到 b ,感应电动势的大小为0.4V

    • C.感应电流的方向由 b 到 a ,感应电动势的大小为0.2V

    • D.感应电流的方向由 b 到 a ,感应电动势的大小为0.4V

  • 2.某同学用粗细均匀的金属丝弯成如图所示的图形,两个正方形的边长均为 L , A 、 B 两点之间的距离远小于 L ,在右侧正方形区域存在均匀增强的磁场,磁感应强度随时间

的变化率 ,则 A 、 B 两点之间的电势差 为( )
A. B. C. D.

  • 3.如图所示,在水平桌面上有一金属圆环,在它圆心正上方有一条形磁铁(极性不 明),当条形磁铁下落时,可以判定( )

A.环中将产生俯视顺时针的感应电流 B.环对桌面的压力将增大

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D.磁铁将受到竖直向下的电磁作用力

C.环有面积增大的趋势

4.如图所示,闭合线圈 abcd 在磁场中运动到如图所示位置时, bc 边的电流方向由

b → c ,此线圈的运动情况是( )

A.向右进入磁场

B.向左移出磁场

C.向上移动

D.向下移动

  • 5.如图所示,通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd,则( )

  • A.当线圈向导线靠近时,其中感应电流方向是 a → b → c → d

  • B.若线圈竖直向下平动,有感应电流产生

  • C.若线圈向右平动,其中感应电流方向是 a → b → c → d

  • D.当线圈以导线边为轴转动时,其中感应电流方向是 a → b → c → d

6.如图所示,在磁感应强度大小为 B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,长为 L 的金属 杆MN在平行金属导轨上以速度 v 向右匀速滑动。金属导轨电阻不计,金属杆与导轨的 夹角为 θ ,电阻为2 R , ab 间电阻为 R , M 、 N 两点间电势差为 U ,则 M 、 N 两点电势的高 低及 U 的大小分别为( )

  • A. M 点电势高, U =

B. M 点电势高, U =

C. N 点电势高, U =

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D. N 点电势高, U =

7.如图所示,先后以速度 和 匀速把一矩形线圈水平拉出有界匀强磁场区域,

,则在先后两种情况下( )

A.线圈中的感应电动势之比为

B.线圈中的感应电流之比为

  • C.线圈中产生的焦耳热之比

  • D.通过线圈某截面的电荷量之比

8.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平 面,其边界与正方形线框的边平行。现使线框以图中所示的速度沿四个不同方向平移 出磁场,如图所示,则在移出过程中线框一边 a 、 b 两点间的电势差绝对值最大的是

( )

A.

B.

C. D.

9.如图所示,垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度大小为 B ,纸面内有一由均匀金属丝 制成的等腰直角三角形线框 abc ,直角边边长为 L , bc 边与磁场边界平行,线框总电阻 为 R 。线框在向左的拉力作用下以速度 v 匀速进入磁场。下列分析正确的是( )

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A.线框进入磁场过程中有顺时针方向的感应电流

B.线框完全进入磁场过程中产生的热量为

C.线框 ab 边中点进入磁场时拉力的功率大小为

D.线框进入磁场过程中通过线框某一横截面的电荷量为

二、多选题

10.如图所示,水平放置的两组光滑轨道上分别放有可自由移动的金属棒 PQ 和 MN , 并且分别放置在磁感应强度为 B1 和 B2 的匀强磁场中,当 PQ 在外力的作用下运动时, MN 向右运动,则 PQ 所做的运动可能是( )

A.向左加速运动

B.向右加速运动

C.向右减速运动 D.向右匀速运动

11.图甲所示粗糙U形导线框固定在水平面上,右端放有一金属棒 PQ ,整个装置处于 竖直方向的磁场中,磁感应强度 B 按图乙规律变化,规定竖直向上为正方向,整个过程

金属棒保持静止。则( )

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  • A. 时刻回路没有感应电流

  • B.在 时间,流过金属棒的感应电流方向是从 Q 到 P

C.在 时间,金属棒 PQ 所受安培力方向水平向右

  • D. 时刻金属棒 PQ 所受摩擦力方向水平向右

12.法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片 P 、 Q 分别于圆盘的边缘和铜轴接触,圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场 B 中,圆盘旋转时,

关于流过电阻 R 的电流,下列说法正确的是( )

  • A.若圆盘转动的角速度恒定,则电流大小恒定

  • B.若从上往下看,圆盘顺时针转动,则电流沿 a 到 b 的方向流动

  • C.若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,则电流方向可能发生变化

  • D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,则电流在 R 上的热功率也变为原来的2倍

三、解答题

13.用均匀导线做成的矩形线圈 abcd 长为3 l 、宽为 l ,矩形线圈的一半放在垂直纸面向 外的匀强磁场中,线圈总电阻为 R ,如图所示.当磁场的磁感应强度大小以 B =3+ 2 t (T)的规律变化时,求:

(1)线圈中感应电流的方向及安培力方向;

  • (2)线圈中产生的感应电流大小.

14.如图甲所示,一个圆形线圈的匝数 n =100,线圈面积 S =200cm2 ,线圈的电阻

r =1Ω,线圈外接一个阻值 R =9Ω的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁

场中,磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。求:

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  • (1)线圈中的感应电流的大小和方向;

  • (2)电阻 R 两端电压;

  • (3)前4s内通过 R 的电荷量。

15.如图所示, MN 、 PQ 是两根足够长的光滑平行金属导轨,导轨间距为 , 导轨所在平面与水平面夹角 , M 、 P 间接阻值为 的电阻。匀强磁场的方 向与导轨所在平面垂直,磁感应强度大小为 。质量为 、阻值为 的 金属棒放在两导轨上,在平行于导轨的恒定拉力 作用下,从静止开始向上运 动。已知金属棒与导轨始终垂直并且保持良好接触,导轨电阻不计,导轨和磁场足够 大,重力加速度 取 ,求:

(1)当金属棒的速度为 时的加速度;

(2)金属棒能获得的最大速度;

(3)若金属棒从开始运动到获得最大速度在导轨上滑行的距离是3m,这一过程中金 属棒上产生的焦耳热。

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参考答案:

1.C

【详解】根据右手定则可知, 感应电流的方向由 b 到 a ,又由 代入数据可得,感应电动 势的大小为0.2V,C正确;

故选C。

2.B

【详解】根据楞次定律可知,金属丝中电流沿逆时针方向, A 点电势高于 B 点;根据法拉第 电磁感应定律可知金属丝中电动势

由于金属丝粗细均匀, A 、 B 两点间的电势差为电动势的一半;

故选B。

3.B

【详解】A.因为条形磁铁极性不明,只知道磁通量在增大,故无法确定感应电流的方 向,A错误;

BD.条形磁铁下落时磁通量增大,故在金属圆环中会产生与条形磁铁磁场方向相反的磁

场,二者互相排斥,故环对桌面的压力将增大,同时磁铁受到向上的作用力,也就是“来拒 去留”。B正确、D错误;

C.因为磁通量在增大,根据楞次定律,圆环需要缩小面积才能阻碍磁通量的增大,也就 是“增缩减扩”,C错误;

故选B。

4.B

【详解】A.若线框向右进入磁场,根据右手定则可知,感应电流方向应为由 c → b ,A错 误;

B.若线框向左移出磁场,根据右手定则可知,感应电流方向应为由 b → c ,B正确;

CD.线圈向上或向下运动时,穿过线圈的磁通量不变,线圈中无感应电流产生,CD错

误。

故选B。

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