高三物理讲义-电磁感应

0 电磁感应电磁感应 一一 磁磁通通量量 1 如图所示 环形导线 a 中有顺时针方向的电流 a 环外有两个同心导线圈 b c 与环形导线 a 在 同一平面内 穿过线圈 b c 的磁通量各是什么方 向 穿过哪个线圈的磁通量更大 2 如图所示 虚线圆 a 内有垂直于纸面向里的匀强磁场 虚线圆 a 外是无磁场空间 环外有两个同心导线圈 b c 与虚线圆 a 在同一平面内 穿过线圈 b c 的磁通 量哪个更大 当虚线圆 a 中的磁通量增大时 在相同时 间内穿过线圈 b c 的磁通量哪一个变化量更大 二 产生感应电流的条件二 产生感应电流的条件 3 如图所不 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 若要线圈产生感应电流 下列方法中不可行的 是 A 将线圈向左平移一小段距离 B 以 ad 为轴转动 小于 90 C 以 ab 为轴转动 小于 90 D 以 bc 为轴转动 小于 90 三 感应电动势的大小三 感应电动势的大小 4 法拉第电磁感应定律可以这样表述 闭合电路中感应电动势大小 A 跟穿过这一闭合回路的磁通量成正比 B 跟穿过这一闭合回路的磁通量变化量成正比 C 跟穿过这一闭合回路的磁通量变化率成正比 D 跟穿过这一闭合回路的磁感应强度成正比 a bc bca 1 5 将一根金属杆在竖直向下的匀强磁场中以初速度 水平抛出 若金属 杆在运动过程中始终保持水平 那么 金属杆的感应电动势 E 的大小将 A 随杆的速度的增大而增大 B 随杆的速度方向与磁场方向的夹角的减小而减小 C 保持不变 D 因速度的大小与方向同时变化 无法判断 E 的大小 6 如图所示 PQRS为一正方形导线框 它以恒定的速度向右进入以MN 为边界的匀强磁场 磁场方向垂直线圈平面 MN线与线框的边成 450 角 E F分别为PS和PQ的中点 关于线框中的感应电流 正确的说法 是 A 当E点经过边界MN时 线框中感应电流最大 B 当P点经过边界MN时 线框中感应电流最大 C 当F点经过边界MN时 线框中感应电流最大 D 当Q点经过边界MN时 线框中感应电流最大 四 感应电流的方向四 感应电流的方向 7 如图 闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁 磁铁的 N 极朝下 当 磁铁向下运动时 但未插入线圈内部 A 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同 磁铁与线圈相互吸引 B 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同 磁铁与线圈相互排斥 C 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反 磁铁与线圈相互吸引 D 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反 磁铁与线圈相互排斥 8 如图所示 两根相距为l的平行直导轨 ab cd b d 间连有一固定电阻 R 导轨电阻 可忽略不计 MN 为放在 ab 和 cd 上的一导体杆 S N 2 与 ab 垂直 其电阻也为 R 整个装置处于匀强磁场中 磁感应强度的大 小为 B 磁场方向垂直于导轨所在平面 指向图中纸面内 现对 MN 施力 使它沿导轨方向以速度v 如图 做匀速运动 令 U 表示 MN 两端电压的 大小 则 A 流过固定电阻 R 的感应电流由 b 到 d 2 1 vBlU B 流过固定电阻 R 的感应电流由 d 到 b 2 1 vBlU C 流过固定电阻 R 的感应电流由 b 到 d vBlU D 流过固定电阻 R 的感应电流由 d 到 b vBlU 9 一直升飞机停在南半球的地磁极上空 该处地磁场的方向竖直向上 磁感应强度为B0直升飞机螺旋浆叶片的长度为l 螺旋浆转动的频率为 f 顺着地磁场的方向看螺旋浆 螺旋浆顺时针方向转动 螺旋浆叶片的 近轴端为a 远轴端为b 如图所示 如果忽略a到转轴中心线的距离 用 表示每个叶片中的感应电动势 则 A fl2B 且a点电势低于b点电势 B 2 fl2B 且a点电势低于b点电势 C fl2B 且a点电势高于b点电势 D 2 fl2B 且a点电势高于b点电势 10 如图所示 用丝线将一个闭合金属环悬于 O 点 虚 线左边有垂直于纸面向外的匀强磁场 而右边没有磁场 金属环的摆动会很快停下来 试解释这一现象 若整个 空间都有垂直于纸面向外的匀强磁场 会有这种现象吗 11 如图 粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈 当一竖直放置 的条形磁铁从线圈中线 AB 正上方等高快速经过时 若线圈始终不动 则 关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的 正确判断是 A FN先小于mg后大于mg 运动趋势向左 B FN先大于mg后小于mg 运动趋势向左 O B 3 C FN先大于mg后大于mg 运动趋势向右 D FN先大于mg后小于mg 运动趋势向右 12 矩形导线框abcd固定在匀强磁场中 磁感线的方向与导线框所在的 平面垂直 规定磁场的正方向垂直纸面向里 磁感应强度B随时间变化的 规律如图 12 7 所示 若规定顺时针方向为感应电流i的正方向 下列i t图中正确的是 13 现将电池组 滑线变阻器 带铁芯的线圈 A 线圈 B 电流计及开关 如图连接 在开关闭合 线圈 A 放在线圈 B 中的情况下 某同 学发现当他将滑线变阻器的滑 动端 P 向左加速滑动时 电流 计指针向右偏转 则下列说法正 确的是 线圈 A 向上移动或滑动 变阻器的滑动端 P 向右加速滑 动都能引起电流计指针向左偏转 线圈 A 中铁芯向上拔出或断开开关 都能引起电流计指针向右偏 转 滑动变阻器的滑动端 P 匀速向左或匀速向右滑动 都能使电流计 指针静止在中央 因为线圈 A 线圈 B 的绕线方向未知 故无法判断电流计指针偏 0 2 2 A B P 4 转的方向 五 自感五 自感 涡流涡流 14 如图所示电路 多匝线圈的电阻和电池的内电阻可以忽略 两个电阻 器的阻值都是R 电键K原来打开着 电流 今合下电键将一电阻器短路 于 0 2 E I R 是线圈中有自感电动势产生 该自感电动势 A 有阻碍电流的作用 最后电流由I0减 小到零 B 有阻碍电流的作用 最后电流小于I0 C 有阻碍电流增大的作用 因而电流保持为I0不变 D 有阻碍电流增大的作用 但电流最后还是要增大到 2 I0 15 如图所示 a b灯分别标有 36V 40W 和 36V 25W 闭合电键 调节R 使a b都正常发 光 这时断开电键后重做实验 电键闭合后看到的 现象是什么 稳定后那只灯较亮 再断开电键 又 将看到什么现象 16 绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上 铁芯上套着一个铝环 线圈与电 源 电键相连 如图所示 闭合电键的瞬间 铝环跳起一定高度 保持电 键闭合 下面哪一个现象是正确的 A 铝环停留在这一高度 直到断开电键铝环 回落 B 铝环不断升高 直到断开电键铝环回落 a b L R 5 C 铝环回落 断开电键时铝环又跳起 D 铝环回落 断开电键时铝环不再跳起 六 电磁感应综合问题六 电磁感应综合问题 17 将均匀电阻丝做成的边长为l 的正方形线圈abcd 从磁感应强度为B 的 匀强磁场中向右以速度v 匀速拉出过程中 正方形各边的电压分别是多大 18 如图所示 U形导线框固定在水平面上 右端放 有质量为m的金属棒ab ab与导轨间的动摩擦因数 为 它们围成的矩形边长分别为L1 L2 回路的 总电阻为R 从t 0 时刻起 在竖直向上方向加一个 随时间均匀变化的匀强磁场B kt k 0 那么在t 为多大时 金属棒开始移动 19 如图所示 竖直放置的U形导轨宽为L 上端串有 电阻R 其余导体部分的电阻都忽略不计 磁感应强 度为B的匀强磁场方向垂直于纸面向外 金属棒ab的 质量为m 与导轨接触良好 不计摩擦 从静止释放后 ab保持水平而下滑 试求ab下滑的最大速度vm 如果在该图上端电阻的右边串联接一只电键 让 ab下落一段距离后再闭合电键 那么闭合电键后ab的 运动情况又将如何 20 如图所示 粗细均匀的金属丝制成长方形导线框abcd ad ab 处 于匀强磁场中 同种材料同样规格的金属丝MN可与导 线框保持良好的接触并做无摩擦滑动 当MN在外力作 用下从导线框左端向右匀速运动移动到右端的过程中 导线框消耗的电功率的变化情况是 A 始终增大 B 先增大后减小 R a b m L b a B L1 L2 a b c d M N 6 C 先减小后增大 D 增大减小 再增大再减小 21 如右图所示 闭合导体线框abcd从高处自由下落 一段定距离后 进入一个有理想边界的匀强磁场中 磁 场宽度h大于线圈宽度l 从bc边开始进入磁场到ad 边即将进入磁场的这段时间里 下面表示该过程中线框 里感应电流i随时间t变化规律的图象中 一定错误的 是 A B C D 22 如图 矩形线圈 abcd 质量为 m 宽为 d 在竖直平面内由静止自由下落 其下方有如图 方向的匀强磁场 磁场上 下边界水平 宽也 为 d ab 边刚进入磁场就开始做匀速运动 那 么在线圈穿越磁场的全过程产生多少电热 23 如图所示 固定的水平光滑金属导轨 间距为L 左端接有阻值为R 的电阻 处在方向竖直 磁感应强度为B的匀强磁场中 质量为m的导体 棒与固定弹簧相连 放在导轨上 导轨与导体棒的电阻均可忽略 初始时 刻 弹簧恰处于自然长度 导体棒具有水平向右的初速度v0 在沿导轨 往复运动的过程中 导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触 求初始时刻导体棒受到的安培力 若导体棒从初始时刻到速度第一次为零 时 弹簧的弹性势能为Ep 则这一过程 中克服安培力所做的功W1和电阻R上产 生的焦耳热Q1分别为多少 导体棒往复运动 最终将静止于何处 从导体棒开始运动直到最终静止的过程中 电阻R上产生的焦耳热Q为多少 a b d c m v0 B R L O i tO i tO i tO i t l h B a bc d 7 24 如图所示 水平的平行虚线间距为d 50cm 其 间有B 1 0T 的匀强磁场 一个正方形线圈边长为 l 10cm 线圈质量m 100g 电阻为R 0 020 开始 时 线圈的下边缘到磁场上边缘的距离为h 80cm 将线圈由静止释放 其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁 场时的速度相等 取g 10m s2 求 线圈进入磁场过程中产生的电热Q 线圈下边缘穿越磁场过程中的最小速度v 线圈下边缘穿越磁场过程中加速度的最小值a 25 如图所示 水平面上固定有平行导轨 磁感应强度为B的匀强磁场方 向竖直向下 同种合金做的导体棒ab cd横截面积 之比为 2 1 长度和导轨的宽均为L ab的质量为m 电 阻为r 开始时ab cd都垂直于导轨静止 不计摩 擦 给ab一个向左的瞬时冲量I 在以后的运动中 cd的最大速度vm 最大加速度am 产生的电热各是 多少 26 用密度为d 电阻率为 横截面积为A的薄金属条制成边长为L的 闭合正方形框abb a 如图所示 金属方框水平放在磁极的狭缝间 方 框平面与磁场方向平行 设匀强磁场仅存在于相对磁极之间 其他地方的 磁场忽略不计 可认为方框的aa 边和bb 边都处在磁极间 极间磁感应 强度大小为B 方框从静止开始释放 其平面在下落过程中保持水平 不 计空