高中物理：十四、电磁感应

十四、电磁感应水平预测（60分钟）双基型1．★在匀强磁场中有一圆形的闭合导体线圈，线圈平面垂直于磁场方向，欲使线圈中能产生感应电流，则线圈应在（）（A）沿自身所在的平面作匀速运动（B）沿自身所在的平面作加速运动（C）绕任意一条直径作转动（D）沿着磁场方向移动2．★在右图所示的电路中，两个灵敏电流表G1和G2的零点都在刻度盘中央，当电流从“＋”接线柱流入时，指针向右摆；电流从“－”接线柱流入时，指针向左摆。在电路接通后再断开的瞬间，下列说法中符合实际的情况是（）（A）G1表指针向左摆，G2表指针向右摆（B）G1表指针向右摆，G2表指针向左摆（C）G1、G2表的指针都向左摆（D）G1、G2表的指针都向右摆3．★★如图所示，在水平面上有一固定的U形金属框架，框架上置一金属杆ab。在垂直纸面方向有一匀强磁场，下列情况中可能的是（）（A）若磁场方向垂直纸面向外，并且磁感应强度增大时，杆ab将向右移动（B）若磁场方向垂直纸面向外，并且磁感应强度减小时，杆ab将向右移动（C）若磁场方向垂直纸面向里，并且磁感应强度增大时，杆ab将向右移动（D）若磁场方向垂直纸面向里，并且磁感应强度减小时，杆ab将向右移动纵向型4．★★★如图所示，在一个水平放置闭合的线圈上方放一条形磁铁，希望线圈中产生顺时针方向的电流（从上向下看），那么下列选项中可以做到的是（）（A）磁铁下端为N极，磁铁向上运动（B）磁铁上端为N极，磁铁向上运动（C）磁铁下端为N极，磁铁向下运动（D）磁铁上端为N极，磁铁向下运动★★★如图所示，矩形线框abcd通过导体杆搭接在金属导轨EF和MN上，整个装置放在匀强磁场中。当线框向右运动时，下列说法中正确的是（）（A）R中无电流（B）R中有电流，方向为E→M（C）ab中无电流（D）ab中有电流，方向为a→b5．★★★有一铜块，重量为G，密度为D，电阻率为ρ0把它拉制成截面半径为r的导线，再用它做成一半径为R的圆形回路（R≫r）。现加一个方向垂直回路平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度B的大小均匀变化。则（）。（A）感应电流大小与导线粗细成正比（B）感应电流大小与回路半径R成正比（C）感应电流大小与回路半径R的平方成正比（D）感应电流大小与R、r都无关★★★两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨的下端接有电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计。斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上。质量为m、电阻可不计的金属棒ab，在沿着斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，并上升h高度，如图所示。在这过程中（）（1994年上海高考）（A）作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于零（B）作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和（C）恒力F与安培力的合力所做的功等于零（D）恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上发出的焦耳热横向型6．★★★如图所示，光滑的水平桌面上放着两个完全相同的金属环a和b，当一条形永磁铁的N极竖直向下迅速靠近两环时，则（）（A）a、b两环均静止不动（B）a、b两环互相靠近（C）a、b两环互相远离（D）a、b两环均向上跳起7．★★★★如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小相等的匀强磁场，其中一个的，方向垂直斜面向下，另一个的方向垂直斜面向上，宽度均为L。一个质量为m、边长为L的正方形线框以速度v刚进入上边磁场时恰好作匀速直线运动。当ab边到达gg′和ff′的中间位置时，线框又恰好作匀速直线运动，问：线框从开始进入上边的磁场至ab边到达gg′和ff′中间位置时，产生的热量为多少？8．★★★★★如图所示，ad、bc为相距1m的平行导轨（电阻很小，可以不计），a、b间接有一固定电阻，阻值为R，长直细杆MN可以按任意角θ架在平行导轨上，并以匀速v滑动（平移），v的方向与da平行。杆MN有电阻，每米长的电阻值为R，整个空间充满磁感应强度为B的匀强磁场，方向如图。求：（1）固定电阻R上消耗的功率最大时角θ的值；（2）求杆MN上消耗的电功率最大时角θ的值。阶梯训练电磁感应双基训练9．★关于感应电流，下列说法中正确的是（）（A）只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生（B）穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生（C）线框不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流（D）只要电路的一部分作切割磁感线运动，电路中就一定有感应电流10．★如图所示，有一正方形闭合线圈，在足够大的匀强磁场中运动。下列四个图中能产生感应电流的是图（）11．★★如图所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流，有一矩形线框与导线在同一平面，在下列情况中线圈产生感应电流的是（）（A）导线中电流强度变大（B）线框向右平动（C）线框向下平动（D）线框以ab边为轴转动12．★★如图所示，一闭合金属环从上而下通过通电的长直螺线管，b为螺线管的中点，金属环通过a、b、c处时，能产生感应电流的是________。纵向应用13．★★矩形闭合线圈平面跟磁感线方向平行，如图所示。下列情况中线圈有感应电流的是（）（A）线圈绕ab轴转动（B）线圈垂直纸而向外平动（C）线圈沿ab轴下移（D）线圈绕cd轴转动14．★★如图所示，裸导线框abcd放在光滑金属导轨上向右运动，匀强磁场力方向如图所示，则（）（A）G表的指针发生偏转（B）G1表的指针发生偏转（C）G1表的指针不发生偏转（D）G表的指针不发生偏转15．★★★如图所示，一有限范围的匀强磁场，宽为d。一个边长为l正方形导线框以速度v匀速地通过磁场区。若d＞l，则在线框中不产生感应电流的时间就等于（）（A）dv（B）lv（C）d－lv（D）d－2lv16．★★★如图所示，一水平放置的矩形线圈在条形磁铁S极附近下落，在下落过程中，线圈平面保持水平，位置1和3都靠近位置2，则线圈从位置1到位置2的过程中，线圈内________感应电流，线圈从位置2到位置3的过程中，线圈内_____感应电流（均选填“有”或“无”）。横向拓展17．★★★带负电的圆环绕圆心旋转，在环的圆心处有一闭合小线圈，小线圈和圆环在同一平面，则（）。【3】（A）只要圆环在转动，小线圈内就一定有感应电流（B）不管环怎样转动，小线圈内都没有感应电流（C）圆环在作变速转动时，小线圈内一定有感应电流（D）圆环作匀速转动时，小线圈内没有感应电流18．★★★如图所示，矩形线框abed的ad和bc的中点M、N之间连接一电压表，整个装置处于匀强磁场中，磁场的方向与线框平面垂直，当线框向右匀速平动时，下列说法中正的是（）。【3】（A）穿过线框的磁通量不变化。MN间无感应电动势（B）MN这段导体作切割磁感线运动，MN间有电势差（C）MN间有电势差，所以电压表有示数（D）因为无电流通过电压表，所以电压表无示数19．★★★如图所示，开始时矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场内，一半在匀强磁场外。要使线圈产生感应电流，下列方法中可行的是（）。【4】（A）将线圈向左平移一小段距离（B）将线圈向上平移（C）以ab为轴转动（小于90°）（D）以bc为轴转动（小于90°）20．★★★按如图所示装置进行操作时，发现放在光滑金属导轨上的ab导体棒发生移动，其可能的原因是（）。【3】（A）闭合S的瞬间（B）断开S的瞬间（C）闭合S后，减少电阻R时（D）闭合S后，增大电阻R时21．★★★如图所示，导体棒ab放在光滑的金属导轨上，导轨足够长，除了电阻R外，其他电阻不计。导体棒ab的质量为m，长为L，给ab棒一个水平向右的初速度v0，因感应电流作用，ab棒将减速运动，则电阻R消耗的最大电能为多少？【5】电磁感应定律的应用双基训练22．★下列几种说法中正确的是（）。【0.5】（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）线圈中磁通量越入，线圈中产生的感应电动势一定越大（C）圈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越大23．★如图所示，矩形金属框置于匀强磁场中，ef为一导体棒，可在ad与bc间滑动并接触良好。设磁场的磁感应强度为B，ef长为l，Δt时间内ef向右匀速滑过距离Δd，则下列说法中正确的是（）【1】（A）ef向右滑动时，左侧面积增大lΔd，右侧面积减少lΔd，则E=2BlΔdΔt（B）ef向右滑动时，左侧面积增大lΔd。右侧面积减少lΔd，相抵消，则E＝0（C）在公式E=ΔΦΔt中，在切割情况下，ΔΦ＝BΔS，ΔS应是导线切割扫过的面积，因此E=BlΔdΔt（D）在切割情况下只能用E＝Blv计算，不能用E=ΔΦΔt计算24．★★如图所示，两个互连的金属圆环，粗金属环的电阻为细金属环电阻的二分之一。磁场垂直穿过粗金属环所在区域。当磁场的磁感应强度随时间均匀变化时，在粗环内产生的感应电动势为E，则a、b两点间的电势差为（）。【2】（A）12E（B）13E（C）23E（D）E25．★★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____________【2】26．★★★如图所示，导体框内有一垂直于框架平而的匀强磁场，磁场的磁感应强度为0.12T，框架中的电阻R1＝3Ω，R2＝2Ω，其余部分电阻均不计。导体棒AB在磁场中的长度为0.5m，当AB棒以10m/s速度沿着导体框匀速移动时，所需外力F＝________N，产生功率P＝________W，通过R2上的电流I2＝________A。【5】纵向应用27．★★如图所示，将条形磁铁插入闭合线圈，若第一次迅速插入线圈中用时间为0.2s，第二次缓慢插入线圈用时间为1s，则第一次和第二次插入时线圈中通过的电量之比是________，线圈中产生的热量之比是________。【3】28．★★如图所示，两根平行光滑长直金属导轨，其电阻不计，导体棒ab和cd跨在导轨上，ab的电阻大于cd的电阻。当cd棒在外力F2作用下匀速向右滑动时，ab棒在外力F1，作用下保持静止，则ab棒两端电压Uab，和cd棒两端电压Ucd。相比，Uab________Ucd，外力F1和F2相比，F1________F2（均选填“”、“＝”或“”）（磁场充满导轨区域）。【2】29．★★如图所示，在金属线框的开口处，接有一个10μF的电容器，线框置于一个方向与线框平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度以5×10-3T/s的速率增加。如果线框面积为100m2，则电容器上板带________电，下板带________电，电容器带的电量为________C。【3】30．★★★如图所示，平行导轨间的距离为d。一端跨接一个电阻R，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于平行金属导轨所在平面。一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置，金属棒与导轨的电阻不计，当金属棒沿垂直于棒的方向滑行时，通过电阻R的电流为（）。【3】（A）BdvR（B）BdvsinθR（C）BdvcosθR（D）BdvRsinθ31．★★★如图所示，abcd是由粗细均匀的电阻丝制成的长方形线框，导体棒MN有电阻，可在ad边与bf边上无摩擦滑动，且接触良好，线框处于垂直纸面向里的匀强磁场中。当MN棒由靠ab边处向cd边匀速移动的过程中，下列说法中正确的是（）。【3】（A）MN棒中电流先减小后增大（B）MN棒两端电压先增大后减小（C）MN棒上拉力的功率先增大后减小（D）矩形线框中消耗的电功率先减小后增大32．★★★如图所示，匀强磁场中放置有固定的abc金属框架，导体棒ef在框架上匀速向右平移，框架和棒所用材料、横截面积均相同，摩擦阻力忽略不计。那么在ef，棒脱离框架前，保持一定数值的物理量是（）。【3.5】（A）ef棒所受的拉力（B）电路中的磁通量（C）电路中的感应电流（D）电路中的感应电动势33．★★★如图所示，一个质量m＝0.016kg、长d＝0.5m、宽L＝0.1m、电阻R＝0.1Ω的矩形线框从高处自由落下，经过5m高度，下边开始进入一个跟线框平面垂直的匀强磁场。已知磁场区域的高度h＝1.