专题10_电磁感应(解析版)

1、专题10 电磁感应一、单项选择题1物理学家通过艰苦的实验来探究自然的物理规律，为人类的科学做出了巨大贡献，值得我们敬仰。下列描述中符合物理学史实的是（ ）A开普勒发现了行星运动三定律，从而提出了日心学说B牛顿发现了万有引力定律但并未测定出引力常量GC奥斯特发现了电流的磁效应并提出了分子电流假说D法拉第发现了电磁感应现象并总结出了判断感应电流方向的规律2将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是（ ）A感应电动势的大小与线圈的匝数无关B穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同D穿过

2、线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大3下列说法叙述正确的是（ ）A牛顿发现了万有引力定律 B库仑通过实验测出了元电荷的带电量C伽利略发现了行星运动的规律 D奥斯特发现了电磁感应定律4如图所示，金属棒ab，金属导轨和螺线管组成闭合回路，金属棒ab在匀强磁场B中沿导轨向右运动，则（ ）Aab棒不受安培力作用 Bab棒所受安培力的方向向右Cab棒向右运动速度越大，所受安培力越大 D螺线管产生的磁场，A端为N极 5.如图所示，螺线管的导线的两端与两平行金属板相接，一个带负电的小球用丝线悬挂在两金属板间，并处于静止状态，若条形磁铁突然插入线圈时，小球的运动情况是 （ ）A向左摆动 B向右摆动 C保持静止

3、 D无法判定6一个带负电的粒子在垂直于匀强磁场的内壁光滑的水平绝缘管道内做匀速圆周运动，如图所示，当磁感应强度均匀增大时，此带电粒子的 （ ）A动能保持不变，是因为洛仑兹力和管道的弹力对粒子始终不做功B动能减小，是因为洛仑力对粒子做负功C动能减小，是因为电场力对粒子做负功 D动能增大，是因为电场力对粒子做正功7某磁场磁感线如图所示，有一铜线圈自图示A位置下落至B位置，在下落过程中，自上往下看，线圈中感应电流方向是（ ）A始终顺时钟 B始终逆时针 C先顺时针再逆时针 D先逆时针再顺时针8如图所示，在一固定水平放置的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁，从离地面高h处，由静止开始下落，最后落在水平地面上

4、。磁铁下落过程中始终保持竖直方向，并从圆环中心穿过圆环，而不与圆环接触。若不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法中正确的是（ ）A在磁铁下落的整个过程中，圆环中的感应电流方向先逆时针后顺时针（从上向下看圆环）B磁铁在整个下落过程中，所受线圈对它的作用力先竖直向上后竖直向下C磁铁在整个下落过程中，它的机械能不变D磁铁落地时的速率一定等于9如图所示，铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落，下列说法中正确的是（ ）A.当金属环经过磁铁的上端位置A以后，环中便不再有电流B.当金属环在磁铁的中间位置O时，磁铁对桌面的压力等于其自身的重力C.当金属环经过磁铁的上端位置A时，环中的电流将改变方向D.金属

5、环在下落过程磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力10某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律，当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时，通过电流计的感生电流方向是（ ）AaGb B先aGb，后bGa CbGa D先bGa，后aGb 11.如图所示，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C.FN先小于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1

6、3.穿过某闭合回路的磁通量随时间t变化的图象分别如图所示，下列说法正确的是（ ） A.图有感应电动势，且大小恒定不变B.图产生的感应电动势一直在变大C.图在0时间内产生的感应电动势大于t1t2时间内产生的感应电动势D.图产生的感应电动势先变大再变小14如图所示，与直导线AB共面的轻质闭合金属圆环竖直放置，两者彼此绝缘，环心位于AB的上方。当AB中通有由A至B的电流且强度不断增大的过程中，关于圆环运动情况以下叙述正确的是（ ） A向下平动 B向上平动C转动：上半部向纸内，下半部向纸外 D转动：下半部向纸内，上半部向纸外15汽车自动控制刹车系统（ABS）的原理如图所示。铁质齿轮P与车轮同步转动，右

7、端有一个绕有线圈的的磁体（极性如图），M是一个电流检测器。当车轮带动齿轮P转动时，靠近线圈的铁齿被磁化，使通过线圈的磁通量增大，铁齿离开线圈时又使磁通量减小，从而能使线圈中产生感应电流，感应电流经电子装置放大后即能实现自动控制刹车。齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中，通过M的感应电流的方向是（ ）A总是从左向右 B总是从右向左 C先从右向左，然后从左向右 D先从左向右，然后从右向左16如图所示，闭合金属线圈abcd从一定高度自由下落进入一有界匀强磁场。bc边刚一进入磁场时，线圈受到的安培力恰好等于其重力。已知磁场宽度和ab边长度相等。能反映bc边开始进入磁场到ad边刚出磁场的过程

8、中，线圈中感应电流随时间变化规律的图象是（以逆时针方向为电流的正方向）（ ）17如图所示，质量为m的矩形闭合线圈abcd从不同高处自由下落一段时间后垂直于磁场方向进入一有界磁场。已知ab边始终与水平磁场边界平行，ab=2bc=2l。从ab边刚进入磁场到dc边刚进入磁场的这段时间内，下列说法正确的是（ ）Aad段的电流方向是a d B线圈中通过的电荷量可能不相同C线圈产生的焦耳热可能为mgl D线圈的感应电流一定是越来越大18如图所示，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在轴上且长为2L，高为L纸面内一边长为L的正方形导线框沿轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域，在t=0时刻恰

9、好位于图中所示的位置，以顺时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流-位移（I-x）关系的是（ ）19如图所示，在磁感应强度为B的水平匀强磁场中，有两根竖直放置的平行金属导轨，顶端用一电阻R相连，两导轨所在的竖直平面与磁场方向垂直一根金属棒ab以初速度v0沿导轨竖直向上运动，到某一高度后又向下运动返回到原出发点整个过程中金属棒与导轨保持垂直且接触良好，导轨与棒间的摩擦及它们的电阻均可忽略不计则在金属棒整个上行与整个下行的两个过程中，下列说法不正确的是 （ ）A回到出发点的速度v等于初速度v0B上行过程中通过R的电量等于下行过程中通过R的电量C上行过程中R上产生的热量大于下行

10、过程中R上产生的热量D上行的运动时间小于下行的运动时间20如图所示，一个“”形导轨ADC垂直于磁场固定在磁感应强度为B的匀强磁场中，MN是与导轨材料和规格都相同的导体棒。在外力作用下，导体棒以恒定速度v沿导轨向右运动，导体棒与导轨始终接触良好。以导体棒在左图所示位置为计时起点，则下列物理量随时间变化的图像正确的是（下图中E为回路中感应电动势；I为流过金属棒的电流；F为作用在金属棒上的安培力；P为感应电流的热功率。）（ ）21.如图甲所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线abcd所围区域内磁场的磁感强度按图

11、乙中哪一图线所示的方式随时间变化时，可使导体圆环对桌面的压力减小（ ）22. 如图所示，一宽为40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，一边长为20cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v=20cm/s通过磁场区域。在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻t=0，则选项中能正确反映感应电流强度随时间变化规律的是（ ）23如图所示，E、r为电源的电动势、内阻，R1、R2为定值电阻，线圈L的直流电阻不计，C为电容器。下列说法中正确的是（ ）A合上开关S的瞬间，R1中无电流B合上开关S稳定后，R2中无电流C合上开关S稳定后，断开S的瞬间，R1中电流

12、方向向右D合上开关S稳定后，断开S的瞬间，R2中电流方向向右24如图所示，L1、L2、L3是完全相同的灯泡，L为直流电阻可忽略的自感线圈，开关S原来接通，当开关S断开时，下面说法正确的是（电源内阻不计）（ ）AL1闪亮一下后熄灭 BL2闪亮一下后恢复原来的亮度CL3变暗一下后恢复原来的亮度 DL3闪亮一下后恢复原来的亮度25.在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感系数较大而电阻不能忽略的线圈，E为电源，S为开关。关于两灯泡点亮和熄灭的下列说法正确的是（ ）A.合上开关，a先亮，b后亮；稳定后a、b一样亮B.合上开关，b先亮，a后亮；稳定后b比a更亮一些C.断开开关，a逐渐熄灭

13、、b先变得更亮后再与a同时熄灭D.断开开关，b逐渐熄灭、a先变得更亮后再与b同时熄灭二、多项选择题26在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是（ ）A奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象B麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在C库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值D安培发现了磁场对运动电荷的作用规律；洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律27.如图所示，在匀强磁场中，放有一与线圈D相连接的平行导轨，要使放在线圈D中的线圈A（A、D两线圈同心共面）各处受到沿半径方向指向圆心的力，金属棒MN的运动情况可能是（ ）A.加速向右 B.

14、加速向左 C.减速向右 D.减速向左28水平固定放置的足够长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，如图所示，在导轨上放着金属棒ab，开始时ab棒以水平初速度v0向右运动，最后静止在导轨上，就导轨光滑和粗糙两种情况比较，这个过程（ ）A.产生的总内能相等 B.通过ab棒的电量相等C.电流所做的功相等 D.安培力对ab棒所做的功不相等29如图所示，金属杆ab静放在水平固定的“U”形金属框上，整个装置处于竖直向上的磁场中当磁感应强度均匀增大时，杆ab总保持静止，则（ ） A杆中感应电流方向是从b到a B杆中感应电流大小保持不变C金属杆所受安培力逐渐增大 D金属杆受三个力作用而保持平衡30如图所示，

15、MN、PQ是间距为L的平行光滑金属导轨，置于磁感强度为B，方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M、P间接有一阻值为R的电阻。一根与导轨接触良好、有效阻值为的金属导线ab垂直导轨放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动，不计导轨电阻，则（ ）A通过电阻R的电流方向为PRM Bab两点间的电压为BLvCa端电势比b端高 D外力F做的功等于电路中产生的焦耳热31如图所示，两光滑平行导轨水平放置在匀强磁场中，磁场垂直导轨所在平面，金属棒ab可沿导轨自由滑动，导轨一端跨接一个定值电阻R，导轨电阻不计现将金属棒沿导轨由静止向右拉，若保持拉力F恒定，经时间t1后速度为v，加速度为a1，最终以速度2

16、v做匀速运动；若保持拉力的功率P恒定，棒由静止经时间t2后速度为v，加速度为a2，最终也以速度2v做匀速运动，则（ ）At2=t1 Bt1t2 Ca2=2a1 Da2=3a132.如图所示，螺线管内有一平行于轴线的匀强磁场，规定图中箭头所示方向为磁感应强度B的正方向，螺线管与U型导线框cdef相连，导线框cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导线框cdef在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度随时间按图示规律变化时（ ）A在t1时刻，金属圆环L内的磁通量最大B在t2时刻，金属圆环L内的磁通量最大C在t1- t2时间内，金属圆环L内有逆时针方向的感应电流D在t1- t2时间内，金属圆环L有收缩

17、趋势33.一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外。一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1（左）匀速运动到位置2（右）。则 （ ）A导线框进入磁场时，感应电流方向为abcdaB导线框离开磁场时，感应电流方向为abcdaC导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右D导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左34如图所示，质量为m、边长为L、回路电阻为R的正方形金属框，用细线吊住，线的另一端跨过两个定滑轮，挂着一个质量为M（Mm）的砝码，金属框上方有一磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的下边界与金属框的上边平行且相距一定距离则在金属框从开始运动到整个框进入磁场的过程中，下列说法正确的是（ ）A细

18、线对金属框做的功等于金属框增加的机械能B细线对金属框的拉力可能等于MgC线框上的热功率可能大于 D系统的机械能损失可能小于（M-m）gL35. 如图所示的甲、乙两个电路，电感线圈的自感系数足够大，且直流电阻不可忽略，闭合开关S，待电路达到稳定后，灯泡均能发光。现将开关S断开，这两个电路中灯泡亮度的变化情况可能是（ ）A甲电路中灯泡将渐渐变暗 B甲电路中灯泡将先变得更亮，然后渐渐变暗C乙电路中灯泡将渐渐变暗 D乙电路中灯泡将先变得更亮，然后渐渐变暗三、非选择题36图所示，在光滑水平面上有一长为L1、宽为L2的单匝矩形闭合导体线框abcd，处于磁感应强度为B的有界匀强磁场中，其ab边与磁场的边界重

19、合。线框由同种粗细均匀的导线制成，它的总电阻为R。现将用垂直于线框ab边的水平拉力，将线框以速度v向右沿水平方向匀速拉出磁场，此过程中保持线框平面与磁感线垂直，且ab边与磁场边界平行。求线框被拉出磁场的过程中：（1）通过线框的电流；（2）线框中产生的焦耳热；（3）线框中a、b两点间的电压大小。37如图所示，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成角固定，轨距为d。空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B。P、M间接有阻值为3R的电阻。Q、N间接有阻值为6R的电阻，质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其有效电阻为R。现从静止释放ab，当它沿轨道下滑距离s时，达到最大速度。

20、若轨道足够长且电阻不计，重力加速度为g。求：（1）金属杆ab运动的最大速度；（2）金属杆ab运动的加速度为gsin/2时，金属杆ab消耗的电功率；（3）金属杆ab从静止到具有最大速度的过程中，克服安培力所做的功。38图所示，竖直平面内有一半径为r、内阻为R1、粗细均匀的光滑半圆形金属环，在M、N处与相距为2r、电阻不计的平行光滑金属轨道ME、NF相接，EF之间接有电阻R2，已知R112R，R24R。在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场I和II，磁感应强度大小均为B.现有质量为m、电阻不计的导体棒ab，从半圆环的最高点A处由静止下落，在下落过程中导体棒始终保持水平，与半圆形金属环及轨道接触良

21、好，平行轨道中部高度足够长.已知导体棒ab下落r/2时的速度大小为v1，下落到MN处的速度大小为v2。（1）求导体棒ab从A下落r/2时的加速度大小。（2）若导体棒ab进入磁场II后棒中电流大小始终不变，求磁场I和II之间的距离h和R2上的电功率P2。（3）若将磁场II的CD边界略微下移，导体棒ab刚进入磁场II时速度大小为v3，要使其在外力F作用下向下做匀加速直线运动，加速度大小为a，求所加外力F随时间变化的关系式。39如图所示，光滑平行的水平金属导轨MN、PQ相距l，在M点和P点间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间OO1O1O矩形区域内有垂直导轨平面竖直向下、宽为d的匀强磁场，磁感强度为B。一质量为m，电阻为r的导体棒ab，垂直搁在导轨上，与磁场左边界相距d0。现用一大小为F、水平向右的恒力拉ab棒，使它由静止开始运动，棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动（棒ab与导轨始终保持良好的接触，导轨电阻不计）。求：（1）棒ab在离开磁场右边界时的速度；（2）棒ab通过磁场区的过程中整个回路所消耗的电能；（3）试分析讨论ab棒在磁场中可能的运动情况。40如图甲所示，水平放置足够长的平行金属导轨，