电磁感应定律

第1页共6页电磁感应11.如图所示，金属直杆MN两端接有导线，通过细导线水平悬挂于竖直放置的线圈上方，MN与线圈轴线处于同一竖直平面内。若将a、c端接电源正极，b、d端接电源负极，则此时金属直杆MN受到安培力的方向是A.竖直向上B.竖直向下C.垂直纸面向外D.垂直纸面向里2.如图所示，当导线棒MN在外力作用下沿导轨向右运动时，流过R的电流方向是A.由A到BB.由B到AC.无感应电流D.无法判断3.下列说法中正确的是A.线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B.线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大C.线圈放在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大D.线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势一定越大4.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。现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移动过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是A.AB.BC.CD.D5.如图所示，ab是水平面上一个圆的直径，在ab的正上方有一根通电导线ef，且ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，穿过这个圆面的磁通量将()A.逐渐变大B.逐渐变小C.始终为零D.不为零，但始终保持不变6.一正方形导体框abcd；其单位长度的电阻值为r，现将正方形导体框置于如图所示的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，用不计电阻的导线将导体框连接在电动势为E，不计内阻的电源两端，则关于导体框所受的安培力下列描述正确的是A.安培力的大小为𝟐𝑬𝑩𝒓，方向竖直向上B.安培力的大小为𝟒𝑬𝑩𝟑𝒓，方向竖直向下C.安培力的大小为𝑬𝑩𝒓，方向竖直向下D.安培力的大小为𝑬𝑩𝒓，方向竖直向上7.矩形导线框固定在匀强磁场中,如图①所示.磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向为垂直纸面向里,磁感应强度B随时间t变化的规律如图②所示,则()A.从0到t1时间内,导线框中电流的方向为abcdaB.从0到t1时间内,导线框中电流越来越小C.从0到t2时间内,导线框中电流的方向始终为adcbaD.从0到t2时间内,导线框ab边受到的安培力越来越大第2页共6页8.法拉第通过精心设计的一系列实验,发现了电磁感应定律,将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来.在下面几个典型的实验设计思想中,所作的推论后来被实验否定的是()A.既然磁铁可使近旁的铁块带磁,静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷,那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流B.既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势,那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流C.既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流,那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势D.既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势,那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流9.一个面积S=4×10-2m2、匝数n=100匝的线圈,放在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示,则下列判断正确的是()A.在开始的2s内穿过线圈的磁通量的变化率等于-0.08Wb/sB.在开始的2s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零C.在开始的2s内线圈中产生的感应电动势等于-0.08VD.在第3s末线圈中的感应电动势等于零评卷人得分二、多选题10.将一磁铁缓慢或者迅速地插到闭合线圈中的同一位置处，不会发生变化的物理量是A.磁通量的变化量B.磁通量的变化率C.感应电流的大小D.流过导体横截面的电荷量11.如图，bc间电阻为R，其他电阻均可忽略，ef是一电阻不计的水平放置的导体棒，质量为m，棒的两端分别与竖直框架保持良好接触，又能沿框架无摩擦下滑，整个装置放在与框架垂直的匀强磁场中，当ef从静止下滑经一段时间后闭合S，则A.S闭合后ef可能立即做匀速运动B.ef最终速度随S闭合时刻的不同而不同C.S闭合后一段时间内ef可能做加速运动D.ef的机械能与回路内产生的电能之和一定不变12.有一种高速磁悬浮列车的设计方案是:在每节车厢底部安装强磁铁(磁场方向向下),并且在沿途两条铁轨之间平放一系列线圈.下列说法中正确的是()A.列车运动时,通过线圈的磁通量会发生变化B.列车速度越快,通过线圈的磁通量变化越快C.列车运动时,线圈中会产生感应电动势D.线圈中的感应电动势的大小与列车速度无关13.一空间有垂直纸面向里的匀强磁场B,两条电阻不计的平行光滑导轨竖直放置在磁场内,如图所示,磁感应强度B=0.5T,导体棒AB、CD长度均为0.2m,电阻均为0.1Ω,重力均为0.1N,现用力向上拉动导体棒AB,使之匀速上升(导体棒AB、CD与导轨接触良好),此时CD静止不动,则AB上升时,下列说法正确的是()A.AB受到的拉力大小为2NB.AB向上运动的速度为2m/sC.在2s内,拉力做功,有0.4J的机械能转化为电能D.在2s内,拉力做功为0.6J第3页共6页14.单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转动轴垂直于磁场。若线圈所围面积的磁通量随时间变化的规律如图所示,则()A.线圈中O时刻感应电动势最小B.线圈中C时刻感应电动势为零C.线圈中C时刻感应电动势最大D.线圈从O至C时间内平均感应电动势为0.4V15.如图甲所示,100匝的线圈横截面积是0.1m2,线圈两端A、B与一个理想电压表相连。线圈中有垂直纸面向里的磁场,磁场的磁感应强度按图乙规律变化,则()甲乙A.电压表的示数是2VB.电压表的示数是2.5VC.A点电势高于B点D.B点电势高于A点16.下列说法正确的是()A.电路中如果存在感应电动势,那么就一定存在感应电流B.电路中如果有感应电流,那么就一定有感应电动势C.穿过电路的磁通量变化量越大,电路中产生的感应电动势越大D.穿过电路的磁通量变化率越大,电路中产生的感应电动势越大17.将一磁铁缓慢或者迅速地插到闭合线圈中的同一位置,不发生变化的物理量是()A.磁通量的变化量B.磁通量的变化率C.感应电流的大小D.感应电流的方向18.如图所示,半径为r的n匝线圈在边长为l的正方形ABCD之外,匀强磁场充满正方形区域并垂直穿过该区域,当磁场以𝚫𝑩𝚫𝒕的变化率变化时,线圈产生的感应电动势大小为。19.在如图甲所示的电路中,螺线管匝数n=1500,横截面积S=20cm2。螺线管导线电阻r=1.0Ω,R1=4.0Ω,R2=5.0Ω,C=30μF。在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化,则电容器上极板带电,电容器所带的电荷量为C。第4页共6页20.如图所示,两平行长直金属导轨置于竖直平面内,间距为L,导轨上端有阻值为R的电阻,质量为m的导体棒垂直跨放在导轨上,并搁在支架上,导轨和导体棒电阻不计,接触良好,且无摩擦.在导轨平面内有一矩形区域的匀强磁场,方向垂直于纸面向里,磁感应强度为B.开始时导体棒静止,当磁场以速度v匀速向上运动时,导体棒也随之开始运动,并很快达到恒定的速度,此时导体棒仍处在磁场区域内,试求:(1)导体棒的恒定速度;(2)导体棒以恒定速度运动时,电路中消耗的电功率.21.如图所示,长L1、宽L2的矩形线圈电阻为R,处于磁感应强度为B的匀强磁场边缘,线圈与磁感线垂直。求:将线圈以向右的速度v匀速拉出磁场的过程中。(1)拉力F大小;(2)拉力的功率P;(3)拉力做的功W;(4)线圈中产生的电热Q;(5)通过线圈某一横截面的电荷量q。22.如图所示,MN、PQ为光滑金属导轨(金属导轨电阻忽略不计),MN、PO相距L=50cm,导体棒AB在两轨道间的电阻为r=1Ω,且可以在MN、PQ上滑动,定值电阻R1=3Ω,R2=6Ω,整个装置放在磁感应强度为B=1.0T的匀强磁场中,磁场方向垂直于整个导轨平面,现用外力F拉着AB棒向右以v=5m/s速度做匀速运动。求:(1)导体棒AB产生的感应电动势E和AB棒上的感应电流方向。(2)导体棒AB两端的电压UAB。第5页共6页参考答案1.【答案】C【解析】根据右手螺旋定则可知通电线圈的上端相当于磁铁N极，再根据左手定则可知，金属直杆中电流由M到N，所以金属直杆受到的安培力垂直纸面向外，C正确。2.【答案】A【解析】根据右手定则，磁感线垂直穿过掌心，大拇指与切割方向一致，四指指向即为感应电流的方向，所以流过R的电流方向是由A到B，A项正确，BCD项错误；综上本题选A。3.【答案】D【解析】根据法拉第电磁感应定律，有𝑬=𝒏𝚫𝜱𝚫𝒕，磁通量变化大，不能确定磁通量的变化率大，所以感应电动势不一定大，A项错误；磁通量大，也不能确定磁通量的变化率大，所以感应电动势不一定大，B项错误；磁场较强，不能保证磁通量变化，且变化率大，所以电动势不一定大，C项错误；线圈中磁通量变化越快，说明磁通量的变化率大，线圈中产生的感应电动势一定越大，D项正确；综上本题选D。4.【答案】B【解析】本题考查了法拉第电磁感应定律内容，意在考查学生的理解和应用能力。设正方形线框的边长为l。根据法拉第电磁感应定律，导线切割磁感线产生的电动势为Blv，选项ACD中a、b两点间的电势差的绝对值为𝟏𝟒𝑩𝒍𝒗，选项B中a、b两点间的电势差的绝对值为𝟑𝟒𝑩𝒍𝒗。综上本题选B。5.【答案】C【解析】解：由题，通电直导线产生稳定的磁场，由于从线圈这面穿过，又从这面穿出，则穿过线框的磁感线的条数为零，磁通量为零，当ef竖直向上平移时，穿过这个圆面的磁通量将为零，故C确，ABD错误6.【答案】B【解析】由图可知，电路接通后流过导体框的电流方向为ad及abcd，假设导体框的边长为L，由欧姆定律可得ad边的电流大小为𝑰𝟏=𝑭𝑳𝒓,流过bc边的电流大小为𝑰𝟐=𝑭𝟑𝑳𝒓；又由左手定则可知两边所受的安培力方向均竖直向下，则导体框所受的安培力大小为𝑭=𝑩𝑰𝟏𝑳+𝑩𝑰𝑳𝟐=𝟒𝑬𝑩𝟑𝒓，故选项B正确；故选B.7.【答案】C【解析】由楞次定律,从0到t2时间内,导线框中电流的方向始终为adcba,A错误、C正确;由法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律,从0到t2时间内,导线框中电流恒定,B错误;由安培力公式,从0到t2时间内,导线框ab边受到的安培力先减小后增大,D错误.8.答案】A【解析】由电磁感应原理,可判断A正确.9.【答案】A【解析】由E=nΔ𝜱Δ𝒕=nΔ𝑩Δ𝒕·S得在开始的2s内线圈中产生的感应电动势E=100×-𝟒𝟐×4×10-2V=-8V磁通量变化率Δ𝚽Δ𝒕=-0.08Wb/s第3s末虽然磁通量为零,但磁通量变化率为0.08Wb/s,故感应电动势不为零。所以选A。10.【答案】AD【解析】本题考查了法拉第电磁感应定律的知识点，意在考查考生的应用能力。将磁铁插到闭合线圈的同一位置，磁通量的变化量相同.而用的时间不同，所以磁通量的变化率不同.感应电流𝑰=𝑬𝑹=△𝜱△𝒕•𝑹，感应电流的大小不同，流过线圈横截面的电荷量𝒒=△𝜱𝑹，两次磁通量的变化量相同，电阻不变，所以q与磁铁插入线圈的快慢无关.选A、D.11.【答案】ACD【解析】本题考查了法拉第电磁感应定律的内容，意在考查学生的理解和应用能力。当ef从静止下滑经一段时间后，由于有一定的速度，故闭合S后可能受到的安培力与重力大小相等，做匀速运动，选项A正确；当闭合S后也可能受到的安培力小于重力，则S闭合后一段时间内ef做加速运动，选项C正确；不论哪个时刻将S闭合，ef最终均做匀速运动，速度相等，选项B错误；根据能量守恒，ef的机械能与回路内产生的电能之和一定不变，选项D正确。综上本题选ACD。12.【答案】ABC【解析】列车运动时,安装在每节车厢底部的强磁铁产生的磁场使通过线圈的磁通量发生变化;列车速度越快,通过线圈的磁通量变化越快,根据法拉第电磁感应定律可知,由于通过线圈的磁通量发生变化,线圈中会产生感应电动势,感应电动势的大小与通过线圈的磁通量的变化率成正比,与列车的速度有关.由以上分析可知,A、B、C正确.13.【答