第9章电磁感应习题一.doc

第9章电磁感应习题一 第9章电磁感应 (一)1.对电磁感应现象发生条件的考查现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表及开关如图所示连接。 下列说法中正确的是()A.开关闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流表指针偏转B.线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间电流表指针均不会偏转C.开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流表指针静止在中央零刻度D.开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流表指针才能偏转2.利用楞次定律的推论，对“阻碍”的理解一长直铁芯上绕有一固定线圈M，铁芯右端与一木质圆柱密接，木质圆柱上套有一闭合金属环N，N可在木质圆柱上无摩擦移动。 M连接在如图所示的电路中，其中R为滑动变阻器，E1和E2为直流电源，S为单刀双掷开关。 下列情况中，可观测到N向左运动的是()A在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间B.在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间C.在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向c端移动时D.在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向d端移动时3如图所示，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布。 一铜制圆环用丝线悬挂于O点，将圆环拉至位置a后无初速度释放，在圆环从a摆向b的过程中()A.感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B.感应电流方向一直是逆时针C.感应电流方向先顺时针后逆时针再顺时针D.感应电流方向一直是顺时针4如图(甲)所示，一矩形金属线圈abcd垂直匀强磁场并固定于磁场中，磁场是变化的，磁感应强度B随时间t的变化关系图象如图(乙)所示，则线圈的ab边所受安培力F随时间t变化的图象是(规定向右为安培力F的正方向)()5xx山东高考(多选)如图，一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动。 现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速。 在圆盘减速过程中，以下说法正确的是()A.处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高B.所加磁场越强越易使圆盘停止转动C.若所加磁场反向，圆盘将加速转动D.若所加磁场穿过整个圆盘，圆盘将匀速转动6.xx课标全国卷(多选)在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。 下列叙述符合史实的是()A.奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系B.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说C.法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流D.楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化7如图所示为感应式发电机，a、b、c、d是空间四个可用电刷与铜盘边缘接触的点，O 1、O2是铜盘轴线导线的接线端，M、N是电流表的接线端。 现在将铜盘转动，能观察到感应电流的是()A.将电流表的接线端M、N分别连接a、c位置B.将电流表的接线端M、N分别连接O 1、a位置C.将电流表的接线端M、N分别连接O 1、O2位置D.将电流表的接线端M、N分别连接c、d位置8xx南昌模拟1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”。 1982年，美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验，他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈，那么，从上向下看，超导线圈中将出现()A.先是逆时针方向的感应电流，然后是顺时针方向的感应电流B.先是顺时针方向的感应电流，然后是逆时针方向的感应电流C.顺时针方向持续流动的感应电流D.逆时针方向持续流动的感应电流9如图所示，一水平放置的N匝矩形线框面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向斜向上，与水平面成30角，现若使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置，则此过程中磁通量的改变量的大小是()A.312BS B.312NBS C.312BS D.312NBS10.如图所示，在两个沿竖直方向的匀强磁场中，分别放入两个完全一样的水平金属圆盘a和b。 它们可以绕竖直轴自由转动，用导线通过电刷把它们相连。 当圆盘a转动时()A圆盘b总是与a沿相同方向转动B.圆盘b总是与a沿相反方向转动C.若B 1、B2同向，则a、b转向相同D.若B 1、B2反向，则a、b转向相同11.等腰三角形线框abc与长直导线MN绝缘，且线框被导线分成面积相等的两部分，如图甲所示，MN中通有由N流向M的电流，电流强度随时间的变化如图乙所示，则关于线框中感应电流的判断正确的是()A在任何时刻线框中都无感应电流B.在t1时刻线框中有沿acba方向的感应电流C.在t2时刻线框中有沿acba方向的感应电流D.在t3时刻线框中有沿abca方向的感应电流12如图所示，在赤道附近某中学实验室的水平桌面上，放置边长为L的正方形闭合导体线圈abcd，线圈的ab边沿南北方向，ad边沿东西方向。 下列说法中正确的是()A.若使线圈向东平动，则a点的电势与b点的电势相同B.若使线圈向北平动，则a点的电势比b点的电势低C.若以ab为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为abcda D.若以ad为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为adcba13如图所示，若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈突然缩小为线圈再下落到位置，则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)是()A.从有顺时针方向的感应电流B.从有逆时针方向的感应电流C.从先逆时针后顺时针方向的感应电流D.从有逆时针方向的感应电流14.航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。 电磁驱动原理如图所示，当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈端点的金属环被弹射出去。 现在固定线圈左侧同一位置，先后放有分别用横截面积相等的铜和铝导线制成形状、大小相同的两个闭合环，且电阻率铜 闭合开关S的瞬间()A.从左侧看环中感应电流沿顺时针方向B.铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力C.若将环放置在线圈右方，环将向左运动D.电池正负极调换后，金属环不能向左弹射15.下图甲中bacd为导体做成的框架，其平面与水平面成角，质量为m的导体棒与ab、cd接触良好，回路的电阻为R，整个装置放在垂直于框架平面的变化的磁场中，磁感应强度随时间的变化如图乙，导体棒始终静止，在0t1时间内()A导体棒所受安培力的方向始终沿轨道斜面向上B.导体棒所受安培力的方向始终沿轨道斜面向下C.导体棒受到的摩擦力可能一直增大D.导体棒受到的摩擦力可能先减小后增大16.xx课标全国卷如图，两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为，间距为L。 导轨上端接有一平行板电容器，电容为C。 导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面。 在导轨上放置一质量为m的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。 已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g。 忽略所有电阻。 让金属棒从导轨上端由静止开始下滑，求 (1)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系； (2)金属棒的速度大小随时间变化的关系。 第9章电磁感应答案 (一)1解析开关闭合后，线圈A插入或拔出都会引起穿过线圈B的磁通量发生变化，从而电流表指针偏转，选项A正确；线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，线圈B的磁通量会发生变化，电流表指针会偏转，选项B错误；开关闭合后，滑动变阻器的滑片P无论匀速滑动还是加速滑动，都会导致线圈A的电流发生变化，线圈B的磁通量变化，电流表指针都会发生偏转，选项C、D错误。 2解析由楞次定律的推论可知，金属环N的运动趋势或运动总是阻碍磁通量的变化，只要N的磁通量增加，就向右运动，N的磁通量减小，就向左移动，只有这样才阻碍N的磁通量变化，所以只有C选项正确。 3解析在竖直虚线左侧，圆环向右摆时磁通量增加，由楞次定律可判断，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反，由安培定则可知感应电流方向为逆时针方向；摆过竖直虚线时，环中磁通量左减右增相当于方向向外的增大，因此感应电流方向为顺时针方向；在竖直虚线右侧向右摆动时，环中磁通量减小，感应电流的磁场与原磁场同向，可知感应电流为逆时针方向，因此只有A项正确。 4A5解析把圆盘看成沿半径方向紧密排列的“辐条”，由右手定则知，圆心处电势高，选项A正确；所加磁场越强，感应电流越强，安培力越大，对圆盘转动的阻碍越大，选项B正确；如果磁场反向，由楞次定律可知，仍阻碍圆盘转动，选项C错误；若将整个圆盘置于磁场中，则圆盘中无感应电流，圆盘将匀速转动，选项D正确。 6解析通有恒定电流的静止导线附近产生的磁场是不变的，在其附近的固定导线圈中没有磁通量的变化，因此，不会出现感应电流，选项C错误。 7解析当铜盘转动时，其切割磁感线产生感应电动势，此时铜盘相当于电源，铜盘边缘和中心相当于电源的两个极，则要想观察到感应电流，M、N应分别连接电源的两个极即可，故可知只有B项正确。 8解析当磁单极子从上向下靠近超导线圈时，线圈中的磁通量增加，且磁场方向从上向下，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向从下向上，再由安培定则可确定感应电流方向为逆时针；当磁单极子远离超导线圈时，超导线圈中的磁通量减小，且磁场方向从下向上，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向从下向上，再由安培定则可确定感应电流方向为逆时针，因此线圈中产生的感应电流方向不变，又由于超导线圈没有电阻，不消耗电能，所以超导线圈中的电流不会消失，选项D正确。 9解析磁通量与匝数无关，BS中，B与S必须垂直。 初态1B sinS，末态2B cosS，磁通量的变化量|21|BS(cos30sin30)|312BS，所以应选C项。 10解析当B 1、B2同向时，由于a转动，在aabb回路中产生感应电流，在aa与bb上的感应电流方向相反，若a逆时针转，产生aa的电流，b盘中有bb的电流，由左手定则可知受到顺时针方向的安培力，所以b顺时针转动与a转向相反，C选项错误；同理D选项正确。 由于A、B选项中磁场方向不确定，所以b与a的转向也不确定。 11解析穿过线框的磁通量垂直纸面向里，在t1时刻时，磁通量增加，在t2时刻时，磁通量不变，在t3时刻时，磁通量减少，根据楞次定律可得B、D正确。 12解析在赤道附近的地磁场是平行地面由南指向北，当线圈不管向哪个方向平动，都没有感应电流产生，各点电势相同，因此A选项正确，B选项错误。 以ab为轴转动，磁通量不变，也没有感应电流，C选项错误。 以ad为轴向上翻转，磁通量增大，感应电流磁场方向由北指向南，由安培定则可知，感应电流的方向adcba，D选项正确。 13解析从突然缩小到，磁通量增大，原磁场方向竖直向上，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向竖直向下，由安培定则可知，产生顺时针方向的感应电流，A选项正确，B、C选项错误。 从到，磁通量减小，感应电流的磁场方向竖直向上，由安培定则可知，感应电流的方向为逆时针方向，所以D选项正确。 14解析线圈中电流为右侧流入，磁场方向为向左，在闭合开关的过程中，磁场变强，则由楞次定律可知，电流由左侧看为顺时针，选项A正确；由于铜环的电阻较小，故铜环中感应电流较大，故铜环受到的安培力要大于铝环的，选项B正确；若将环放在线圈右方，根据“来拒去留”可得，环将向右运动，选项C错误；电池正负极调换后，金属环受力仍向左，故仍将向左弹出，选项D错误。 15解析在0t1时间内，磁感应强度B先减小后反向增大，穿过ca回路的磁通量先减小后反向增大，由楞次定律可知，当回路磁通量均匀减小时，产生恒定的感应电流，回路面积有扩大趋势，导体棒受到的安培力沿轨道斜面向上，安培力的大小F ABILIL(B0kt)，随磁感应强度B的减小而减小，导体棒受到的静摩擦力在t0时若沿斜面向下，则静摩擦力随B的减小而减小；在t0时若沿斜面向上，则静摩擦力随B的减小而增大。 当磁感应强度B反向增大时，回路磁通量增大，回路面积有缩小的趋势，导体棒受到的安培力沿斜面向下，且随磁感应强度B的增大而增大，导体棒受到的静摩擦力F fmg sinBIL也随之增大。 因此安培力在磁感应强度B减小到0之前沿斜面向上，静摩擦力有可能沿斜面向上，也有可能沿斜面向下，之后沿斜面向下，选项A、B错误；而静摩擦力可能先减小后增大或者一直增大，选项C、D正确。 15解析 (1)设金属棒下滑的速度大小为v，则感应电动势为EBLv平行板电容器两极板之间的电势差为UE设此时电容器极板上积累的电荷量为Q，按定义有CQU联立式得QCBLv (2)设金属棒的速度大小为v时经历的时间为t，通过金属棒的电流为i,金属棒受到的磁场的作用力方向沿导轨向上，大小为f1BLi设在时间间隔(t，tt