人教版初中高中物理选修二第二章《电磁感应》知识点总结(含答案解析)

一、选择题1．如图甲是磁电式表头的结构示意图，其中线圈是绕在一个与指针、转轴固连的铝框骨架（图中未指出）上，关于图示软铁、螺旋弹簧、铝框和通电效果，下列表述中正确的是（）A．线圈带动指针转动时，通电电流越大，安培力越大，螺旋弹簧形变也越大B．与蹄形磁铁相连的软铁叫做极靴，其作用是使得磁极之间产生稳定的匀强磁场C．铝框的作用是为了利用涡流，起电磁驱动作用，让指针快速指向稳定的平衡位置D．乙图中电流方向a垂直纸面向外，b垂直纸面向内，线框将逆时针转动。2．如图所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导体棒在导轨上沿水平方向在磁场中滑动时，正对电磁铁A的圆形金属环B，则（）A．若导体棒向左匀速运动时，B被A排斥 B．若导体棒向左加速运动时，B被A排斥C．若导体棒向右加速运动时，B被A吸引 D．因导体棒运动方向未知，故不能确定B被A吸引或排斥3．如图，A、B是两个完全相同的灯泡，L是自感线圈，自感系数很大，电阻可以忽略，则以下说法正确的是（）A．当K闭合时，A灯先亮，B灯后亮B．当K闭合时，B灯先亮C．当K闭合时，A、B灯同时亮，随后B灯更亮，A灯熄灭D．当K闭合时，A、B灯同时亮，随后A灯更亮，B灯亮度不变4．如图所示，一正四边形导线框恰好处于匀强磁场的边缘，如果将导线框以某一速度匀速向右拉出磁场，则在此过程中，下列说法正确的是（）A．如果导线框的速度变为原来的2倍，则外力做的功变为原来的4倍B．如果导线框的速度变为原来的2倍，则电功率变为原来的2倍C．如果导线框的材料不变，而边长变为原来的2倍，则外力做的功变为原来的2倍D．如果导线框的材料不变，而边长变为原来的2倍，则电功率变为原来的2倍5．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、取它刚进入磁场时刻t=0时，则选项中能正确反映感应电流强度随时间变化规律的是（电流沿逆时针绕向为正）（）A． B．C． D．6．单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速运动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则由O到D的过程中，下列说法错误的是（）A．O时刻线圈中感应电动势不为零B．D时刻线圈中感应电动势为零C．D时刻线圈中感应电动势最大D．由O至D时间内线圈中平均感应电动势为0.4V7．如图所示，先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈水平拉出有界匀强磁场区域，v1=2v2，则在先后两种情况下（）A．线圈中的感应电动势之比为E1∶E2=1∶2B．线圈中的感应电流之比为I1∶I2=4∶1C．线圈中产生的焦耳热之比Q1∶Q2=2∶1D．通过线圈某截面的电荷量之比q1∶q2=2∶18．某电磁弹射装置的简化模型如图所示，线圈固定在水平放置的光滑绝缘杆上，将金属环放在线圈左侧。闭合开关时金属环被弹射出去，若（）A．从右向左看，金属环中感应电流沿顺时针方向B．将电源正负极调换，闭合开关时金属环将向右运动C．将金属环放置在线圈右侧，闭合开关时金属环将向右运动D．金属环不闭合，则闭合开关时金属环不会产生感应电动势9．如图甲所示，螺线管匝数n＝2000匝、横截面积S＝25cm2，螺线管导线电阻r＝0.25Ω，在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B1按如图乙所示的规律变化。质量为m的正方形金属框abcd置于竖直平面内，其边长为L＝0.2m，每边电阻均为R＝1Ω。线框的两顶点a、b通过细导线与螺线管相连。磁感应强度大小B2＝1T的匀强磁场方向垂直金属框abcd向里，闭合开关S，金属框恰好处于静止状态。不计其余电阻和细导线对a、b点的作用力，g取10m/s2，则（）A．流过金属框ab边的电流为2A B．正方形金属框abcd的质量为0.04kgC．0～2s内，整个电路消耗的电能为4J D．ab边所受的安培力大小为cd边的10．轻质细线吊着一质量为m=0.42kg、边长为L=1m、匝数n=10的正方形线圈，其总电阻为r=1Ω。在线圈的中间位置以下区域分布着磁场，如图甲所示。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示，整个过程线圈不翻转。g=10m/s2。则（）A．线圈中产生的感应电流的方向是顺时针B．感应电动势的大小为5VC．线圈的电功率为25WD．在t=4s时轻质细线上的拉力1.2N11．如图所示，某同学把一个闭合线圈从条形磁铁穿过，由右端N极到左端S极，则在这一过程中，线圈的感应电流的方向是（）A．沿abcd不变 B．沿dcba不变C．先abcd，后沿dcba D．先沿dcba，后沿abcd12．如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个自感系数较大的线圈（直流电阻可忽略不计）。闭合开关，电路稳定后，两灯泡均正常发光，电源内阻不计，则（）A．闭合开关瞬间，A、B灯同时亮B．闭合开关瞬间，A灯先亮，B灯逐渐变亮C．断开开关瞬间，A灯闪亮一下，稍后A、B同时熄灭D．断开开关瞬间，流过A灯的电流方向不变13．如图所示，MN和PQ是两根互相平行竖直放置的光滑金属导轨，已知导轨足够长，且电阻不计，ab是一根与导轨垂直且始终与导轨接触良好的金属杆，开始时，将开关S断开，让杆ab由静止开始自由下落，过段时间后，再将S闭合，若从S闭合开始计时，则金属杆ab的速度v随时间t变化的图象不可能是（）A． B．C． D．14．如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0。A和B是两个相同的小灯泡。下列说法正确的是（）A．当开关S由断开变为闭合时，灯泡A立即发光，灯泡B越来越明亮B．当开关S由断开变为闭合时，灯泡A立即发光，灯泡B先发光后熄灭C．当开关S由闭合变为断开时，A、B两个灯泡都立即熄灭D．当开关S由闭合变为断开时，灯泡A、B都亮一下再慢慢熄灭15．一质量为m，电阻为R的长方形（长为a，宽为b）的金属线框，放在光滑的水平面上，磁感应强度为B的匀强磁场垂直水平面向下，磁场只存在虚线左侧，其俯视图如图所示。线框在水平恒力F的作用下，静止开始向右运动，直到完全出磁场区域，以下说法正确的是（）A．感应电流方向为逆时针 B．线框可能匀加速出磁场C．若线框匀速出磁场，则产生的焦耳热为Fa D．若线框匀速出磁场，则拉力F的功率可能为P二、填空题16．如图所示，从匀强磁场中用外力把一矩形线圈匀速拉出磁场区域。如果两次拉出的速度之比，则在将线圈拉出磁场区域的过程中，两次所用的外力大小之比___________，线圈中产生的焦耳热之比___________，通过线圈某截面的电荷量之比___________。17．如图所示，在通电密绕长螺线管靠近左端处，吊一金属环a处于静止状态，在其内部也吊一金属环b处于静止状态，两环环面均与螺线管的轴线垂直且环中心恰在螺线管中轴上，当滑动变阻器R的滑片P向左端移动时，a、b两环的运动及变化情况将a将___________，b将___________（填“左摆”或“右摆”或“不动”）；a有___________的趋势，b有___________的趋势（填“收缩”或“扩张”）18．垂直于纸面的匀强磁场穿过边长为L、电阻为R的单匝正方向金属线框，t=0时刻的磁场方向如图甲所示，匀强磁场的磁感应强度随时间的变化如图乙所示，t=t0时刻abcd回路的电流方向为_________（填“顺时针”或“逆时针”），t=2t0时刻ac边受到的安培力的方向为水平__________（填“向左”或“向右”），大小为________。19．如图，水平面内有一“∠”型光滑金属导轨COD，电阻不计，，足够长直导体棒搁在导轨上，单位长度的电阻为r=0.5Ω，导体棒垂直OD。空间存在垂直于导轨平面的磁场，以O点为原点沿OD方向建立坐标轴，导轨间x＞0一侧存在沿x方向均匀增大的稳恒磁场，变化率为0.5T/m，O点磁感应强度B0=1T。在外力作用下，棒以一定的初速度向右做直线运动，运动时回路中的电流强度保持不变。已知运动到图中x1=1m位置时，速度大小v1=2m/s，则回路中的电流强度大小为__A，从x1=1m位置再向右运动1m的过程中，通过导体棒的电量为__C。20．如图所示，导电导轨水平、光滑且足够长，左端接一电阻，导体棒搁在导轨上，电阻，磁场垂直于导轨平面，导体棒受水平拉力作用而匀速运动，电路中电流为，导轨宽度，则导体棒运动速度大小为_______，磁感应强度B的大小为______T，棒两端的电压为_______V.21．如图所示，导轨竖直、光滑且足够长，上端接一电阻，磁场方向为垂直纸平面向里，磁感应强度，导轨宽度，导体棒紧贴导轨下滑，导体棒的电阻，已知棒匀速下滑时R中消耗电功率为，则棒匀速运动的速度大小为_______.22．如图所示的电路，L1和L2是两个相同的小电珠，L是一个自感系数相当大的线圈，其电阻与R相同，由于存在自感现象，在电键S刚接通时，__灯最亮；S断开时，__灯先熄灭．23．如图所示，两金属棒、放在磁场中，并组成闭合电路，当棒向左运动时，棒受到向下的磁场力，则Ⅰ是_________极，Ⅱ是_________极．24．如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内有一处于纸面内的正方形导体框abcd，现将导体框分别向右以速度v和向左以速度3v匀速拉出磁场，则在这两个过程中，安培力对导体框做功之比为_____，通过导体框的电量之比为____.25．如图所示，在光滑水平面上的虚线左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场，右侧是无磁场空间．将两个大小相同的铜质矩形闭合线框由图示位置以同样的速度v向右完全拉出匀强磁场．已知制作这两只线框的铜质导线的横截面积之比是1：2．则拉出过程中通过导线某一横截面的电荷量之比是_______，线框中产生的电热之比为_______．26．如图，平行导体滑轨MM′、NN′水平放置，固定在匀强磁场中，磁场方向与水平面垂直向下．金属杆AB、CD横放其上静止，形成一个闭合电路，CD固定不动．当AB向右滑动的瞬间，电路中感应电流的方向是__________(填“顺时针”或“逆时针”)，杆CD受到的磁场力方向__________(填“向左”或“向右”)三、解答题27．如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角α=30°，导轨上端跨接一定值电阻R，导轨电阻不计，整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中。长为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上，金属棒的质量为m、电阻也为R，重力加速度为g，将金属棒由静止释放。(1)若匀强磁场的方向垂直于导轨所在的平面向上，求金属棒下滑的最大速度v1。(2)在(1)的情况下，当金属棒沿导轨下滑距离为s时速度达到最大值。求下滑距离为s的过程中，电路产生的焦耳热。(3)若匀强磁场的方向竖直向上，求金属棒下滑的最大速度v2。28．光滑平行的金属导轨MN和PQ，间距L=1.0m，与水平面之间的夹角α=30°，匀强磁场磁感应强度B=2.0T，垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值R=2.0Ω的电阻，其它电阻不计，质量m=2.0kg的金属杆ab垂直导轨放置，如图（a）所示。用恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，由静止开始运动，v−t图像如图（b）所示。g=10m/s2，导轨足够长。求：(1)恒力F的大小；(2)金属杆速度为2.0m/s时的加速度大小；(3)前6s内电阻上产生的热量。29．如图a所示，光滑水平直金属轨道宽L=0.6m，左端连接定值电阻R，轨道电阻不计。轨道内存在有界匀强磁场，磁感应强度B=0.5T。一根质量m=0.4kg、不计电阻的金属杆垂直轨道放置，在轨道上以初速度v0进入磁场向右运动，通过施加一个水平拉力F使金属杆做加速度大小a=1m/s2的匀减速运动直至速度为零。若以F向右为正，金属杆在磁场中运动的过程中F和金属杆运动速度v的关系如图b所示(1)试分析当v=1m/s时金属杆在水平方向的受力情况；(2)求当v=1m/s时金属杆所受安培力FA的