《电磁感应》单元测试

1、电磁感应一、基本概念1分清磁通、磁通变化、磁通变化率 （1）磁通（单位Wb），表示穿过垂直磁感线的某个面积的磁感线的多少。（2）磁通变化，是回路中产生电磁感应现象的必要条件，即只要有，一定有感应电动势的产生。引起磁通量变化的因素：由=BSsin磁感应强度B发生变化 线圈面积S发生变化 磁感应强度B与面积S之间的夹角发生变化这三种情况都可能引起磁通量发生变化 （3） 磁通变化率，反映了穿过回路的磁通变化的快慢，是决定感应电动势大小的因素。2、感应电流（1）产生的条件： （2）方向的判定： 和 （3）楞次定律的内容： 3、感应电动势（1）法拉第电磁感应定律： 表达式 （2）导体棒在磁场中切割磁感线

2、产生的感应电动势表达式： 运用及注意事项1.此公式中为速度与磁场平面间的夹角.在v垂直于B，也垂直于L，且L也垂直于B时，可简化为E=BLv， 2.此公式一般用于匀强磁场(或导体所在位置的各点B均相同)，且导体各部分的速度均相同的情况.若切割速度v不变，则E为恒定值；若切割速度为瞬时值，则E为瞬时电动势.该公式即可求平均电动势，也可求瞬时电动势.二、例题分析例1、图中PQRS为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以MN为边的匀强磁场，磁场方向垂直线框平面，MN线与线框的边成45°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

3、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例2、空间存在以ab、cd为边界的匀强磁场区域，磁感强度大小为凡方向垂直纸面向外，区域宽为l1、现有一矩形线框处在图中纸面内，它的短边与ab重合，长度为l2长边的长度为2l1，如图所示。某时刻线框以初速v沿与ab垂直的方向进入磁场区域，同时某人对线框施以作用力，使它的速度大小和方向保持 不变，设该线框的电阻为R。从线框开始进入磁场到完全离开磁场的过程中，人对线框作用力所做的功等于_.例3、如图所示，小灯泡的规格为“2V、4W”，接在光滑水平

4、导轨上，轨距0.1m，电阻不计，金属棒ab垂直搁置在导轨上，电阻1，整个装置处于磁感强度B=1T的匀强磁场中，求：（1）为使小灯正常发光，ab的滑行速度多大？（2）拉动金属棒ab的外力功率多大？例4、如图所示，长为L、电阻r0.3、质量m0.1kg的金属棒CD垂直跨搁在位于水平面上的两条平行、光滑的金属导轨上，两导轨间的距离也为L，棒与导轨接触良好，导轨电阻不计，导轨左端接有R0.5的电阻，量程为03.0A的电流表串接在一条导轨上，量程为01.0V的电压表接在电阻R的两端，垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面现以向右的恒定外力F使金属棒右移，当金属棒以v2m/s的速度在导轨平面上匀速滑动时，观察

5、到电压表的指针满偏求：1）拉动金属棒的外力F多大?2）此时撤去外力F，金属棒将逐渐慢下来，最终停在导轨上，则从撤去外力到金属棒停止运动的过程中通过电阻R的焦耳热为多少?三 强化训练一、选择题在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。1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、线圈不闭合时，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的运动，电路中就一定有感应电流2穿过一个电阻为2的闭合线圈的磁通量每秒均匀减小0

6、.4Wb，则线圈中：A、感应电动势为0.4VB、感应电动势每秒减小0.4Ve c af d bC、感应电流恒为0.2AD、感应电流每秒减小0.2A3如图所示，虚线框内是磁感应强度为B的匀强磁场，导线框的三条竖直边的电阻均为r，长均为L，两横边电阻不计，线框平面与磁场方向垂直。当导线框以恒定速度v水平向右运动，ab边进入磁场时，ab两端的电势差为U1，当cd边进入磁场时，ab两端的电势差为U2，则 AU1=BLv BU1=BLv CU2=BLv DU2=BLv4图中A、B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置A线圈中通有如图(a)所示的交流电i，则A.在t1到t2时间内A、B两线圈相吸；B在t2到

7、t3时间内A、B两线圈相斥；Ct1时刻两线圈间作用力为零；Dt2时刻两线圈间吸力最大5如图，MN是一根固定的通电直导线，电流方向向上今将一金属线框abcd放在导线上，让线框的位置偏向导线的左边，两者彼此绝缘当导线中的电流突然增大时，线框整体受力情况为A受力向右；B受力向左；C受力向上； D受力为零；6如图所示，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是(A)合上开关K接通电路时，A2始终比A1亮(B)合上开关K接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮(C)断开开关K切断电路时，A2先熄灭，A1过一会儿才熄灭(D)断开开关K切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭7.

8、 材料、粗细相同，长度不同的电阻丝做成ab、cd、ef三种形状的导线，分别放在电阻可忽略的光滑金属导轨上，并与导轨垂直，如图所示，匀强磁场方向垂直导轨平面向内.外力使导线水平向右做匀速运动，且每次外力所做功的功率相同，已知三根导线在导轨间的长度关系是LabLcdLef,则 (A) ab运动速度最大 (B)ef运动速度最大 (C)忽略导体内能变化，三根导线每秒产生的热量相同(D)因三根导线切割磁感线的有效长度相同，故它们产生的感应电动势相同8、如图所示，矩形线框abcd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，以下说法正确的

9、是(A) 穿过线框的磁通量不变化，MN间无感应电动势 (B)MN这段导体做切割磁力线运动，MN间有电势差(C)MN间有电势差，所以电压表有读数 (D)因为无电流通过电压表，所以电压表无读数9.如图，在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R的直角形金属导轨aob（在纸面内），磁场方向垂直于纸面向里，另有两根金属导轨c、d分别平行于oa、ob放置。保持导轨之间接触良好，金属导轨的电阻不计。现经历以下四个过程：以速率v移动d，使它与ob的距离增大一倍；再以速率v移动c，使它与oa的距离减小一半；然后，再以速率2v移动c，使它回到原处；最后以速率2v移动d，使它也回到原处。设上述四个过程中通过电阻R的电量

10、的大小依次为Q1、Q2、Q3和Q4，则( )A、Q1=Q2=Q3=Q4 B、Q1=Q2=2Q3=2Q4 C、2Q1=2Q2=Q3=Q4 D、Q1Q2Q3Q410.在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图1所示，当磁场的磁感应强度B随时间如图2变化时，图3中正确表示线圈中感应电动势E变化的是（ ）二、填空题11如图13所示，PQNM是由粗裸导线连接两个定值电阻组合成的闭合矩形导体框，水平放置，金属棒ab与PQ、MN垂直，并接触良好。整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，磁感强度B=0.4T。已知ab长l=0.5m，电阻R1=2，R24，其余电阻均忽略

11、不计，若使ab以v=5m/s的速度向右匀速运动，作用于ab的外力大小为_N，R1上消耗的电热功率为_W。（不计摩擦）12如图14所示，abcd是金属矩形框，OO是金属导体，可沿框无摩擦地滑动，整个框放在与框平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B（T），OO长为l(m)，电阻为R（），ab、cd电阻均为2R（），ad、bc的电阻忽略不计，当OO向右以速度v(m/s)匀速滑动时，作用在OO上的外力大小为_N，滑动过程中，金属导体OO两端的电压大小是_V。三、计算题13两根相距d=0.20m的平行光滑金属长导轨与水平方向成30°角固定，匀强磁场的磁感强度B=0.20T，方向垂直两导轨组成的平

12、面，两根金属棒ab、cd互相平行且始终与导轨垂直地放在导轨上，它们的质量分别为m1=0.1kg, m2=0.02kg，两棒电阻均为0.20，导轨电阻不计，如图所示。（1）当ab棒在平行于导轨平面斜向上的外力作用下，以v1=1.5m/s速度沿斜面匀速向上运动，求金属棒cd运动的最大速度；（2）若要cd棒静止，求使ab匀速运动时外力的功率。（g=10m/s2）14如图a所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.2m，电阻R=0.4，导轨上停放一质量为m=0.1kg，电阻r=0.1的金属杆ab，导轨的电阻不计，整个装置处于磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场中，磁

13、场的方向竖直向下。现用一外力F沿水平方向拉杆，使之由静止开始运动，若理想电压表示数U随时间t的变化关系如图b所示。（1）试分析说明金属杆的运动情况；（2）求第2秒末外力F的功率。15如图所示，矩形线框的质量m0.016kg，长l0.5m，宽d0.1m，电阻R0.1.从离磁场区域高h15m处自由下落，刚入匀强磁场时由于磁场力作用，线框正好作匀速运动.求：(1)磁场的磁感应强度；(2)如果线框下边通过磁场所经历的时间为t0.15s，求磁场区域的高度h2.参考答案例题讲解答案：例1 、B 例2、2B2l22l1v/R 例3、40m/s，8W 例4、1.6N，0.125J强化训练一、选择题题号1234

14、5678910答案CACBDABCABDBCBDAA二、填空题11、0.15,0.5 12、B2l2v/2R，Blv/2三、计算题13、23.5m/s,15W 14、金属杆向右做匀加速运动，7W15、0.4T,1.55m 16、（1）E=0.04t,a端电势高(2)0.32N,0.24V(3)3J参考答案例题讲解答案：例1 、B 例2、2B2l22l1v/R 例3、40m/s，8W 例4、1.6N，0.125J强化训练一、选择题题号12345678910答案CACBDABCABDBCBDAA二、填空题11、0.15,0.5 12、B2l2v/2R，Blv/2三、计算题13、23.5m/s,15W 14、金属杆向右做匀加速运动，7W15、0.4T,1.55m 16、（1）E=0.04t,a端电势高(2)0.32N,0.24V(3)