单元08电磁感应规律的应用（原卷版）

单元08电磁感应规律的应用

电二亮点练

如图所示，两个相互连接的金属环，己知大环电阻是小环电阻的1/4；当通过大环的磁通量变化率为一时,

大环的路端电压为U,当通过小环的磁通量的变化率为一时，小环的路端电压为（两环磁通的变化不同时发

生）：

1.

A.UB.；UC.4UD.

45

2.如图所示，轻质弹簧一端固定在天花板上，另一端拴接条形磁铁，置于绝缘水平桌面上的圆形铝质闭

合线圈放在条形磁铁的正下方，开始时整个装置处于静止状态。在外力作用下将磁铁竖直向下移动一

定距离（未接触桌面），然后由静止释放，在之后的运动过程中，线圈始终未离开桌面，忽略空气阻力,

卜.列说法正确的是

A.磁铁所受弹簧拉力与其重力相等时，磁铁的加速度为零

B.磁铁上升过程中，从上向下看，线圈中产生顺时针方向的电流

C.线圈对桌面压力大小可能大于其重力

D.磁铁最终会静止，整个过程线圈中产生的热量等于磁铁机械能的减少量

3.如图所示，铜线圈水平固定在铁架台上，铜线圈的两端连接在电流传感器上，传感器与数据采集器相

连，采集的数据可通过计算机处理，从而得到铜线圈中的电流随时间变化的图线.利用该装置探究条

形磁铁从距铜线圈上端某一高度处由静止释放后，沿铜线圈轴线竖直向下穿过铜线圈的过程中产生的

电磁感应现象.两次实验中分别得到了如图甲、乙所示的电流-时间图线.条形磁铁在竖直下落过程中

始终保持直立姿态，且所受空气阻力可忽略不计.则下列说法正确的是

A.若两次实验条形磁铁距铜线圈上端的高度不同，其他实验条件均相同，则甲图对应实验条形磁铁距铜线

圈上端的高度大于乙图对应实验条形磁铁距铜线圈上端的高度

B.若两次实验条形磁铁的磁性强弱不同，其他实验条形磁铁的遨性比乙图对应实验条形磁铁的磁性强

C.甲图对应实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中损失的机械能小于乙图对应实验条形磁铁穿过铜线圈的过

程中损失的机械能

D.两次实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中所受的磁场力都是先向上后向下

4.如图所示，水平面内有两根足够长的平行金属导轨加、人，其间距d=0.5m,左端接有电容C=2000^

的电容器.质量m=20g的导体棒垂直放置在导轨平面上且可在导轨上无摩擦滑动，导体棒和导轨的

电阻不计.整个空间存在垂直于导轨所在平面向里的匀强磁场，磁感应弓虽度8=27.现用一沿导轨方向

向右的恒力尸=0.22N作用于导体棒，使导体棒从静止开始运动，经过一段时间3速度达到"=5m/s,

Li

xpXXX

TxlxXXXX

L?

A.此时电容器两端的电压为10V

B.此时电容器上的电荷量为1x10-2C

C.导体棒做匀加速运动，且加速度为20m/s2

D.时间£=0.4s

5.（多选）如图所示，交流电源的电压为220，，频率/=50Hz,三只灯人、七、5的亮度相同，①、&为

两个电流表，线圈L无直流电阻，若将交流电源的频率变为f=100Hz,则

A.刀、G、k亮度都不变B.Li变亮、G变暗、人不变

C.公示数变小，公示数变大D.公示数变大，公示数不变

6.（多选）某测量通电螺线管内部磁感应强度的装置如图所示，把一个很小的测量线圈C放在待测处（测

量线圈平面与螺线管轴线垂直），将线圈C与电流计。串联沟成一串联电路，两个电源E完全相同，将

开关K由位置力拨到位置8时，测得通过测量线圈C的电荷量为q。已知测量线圈C的匝数为N、截面积为

s,测最线圈c和电流表Q组成的串联回路的总电阻为孔卜.列描述正确的是

一

A.通电螺线管内部的磁场方向由向右变为向左

B.在此过程中，。表中的电流方向为匕-©-a方向

C.在此过程中，穿过测量线圈。的磁通量的变化量为华

D.待测处的磁感应强度的大小为鬻

7.（多选）如图所示，在磁感应强度8=27的匀强磁场中，有一个半径r=0.5m的金属圆环，圆环所在

的平面与磁感线垂直。。4是一个金属棒，它沿着顺时针方向以20rad/s的角速度绕圆心。匀速转动，且

4端始终与圆环相接触，。力棒的电阻R=0.1。图中定值电阻&=100。，/?2=4.912,目容器的电容

C=100pF,圆环和连接导线的电阻忽略不计，则

A.电容器上极板带正电

B.稳定后电容器所带电荷量为4.9x10-7。

C.电路中消耗的电功率为5"

D.稳定后的金属棒转动一周时在棒上产生的焦耳热为言J

8.（多选）如图所示，两平行金属导轨倾斜地固定在绝缘水平面上，倾角为。、导轨间距为2,两导轨上

端接有电动势为E、内阻为厂的电源以及电阻箱R,整个装置处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁场

的磁感应强度大小为8。质铜为血、长度为1的导体棒如垂直静置在导轨上，导体棒M与导轨间的动摩

擦因数为〃，且〃Vtan仇假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。闭合开关S,若电阻箱的阻值调为零，

则导体棒必能沿导轨上滑。已知重力加速度为g，导体棒与导就的电阻均不计，忽略导体棒运动中的电

磁感应。则闭介开关S后

A.导体棒ab所受的安培力沿导轨向上

B.电阻箱的限值为零时，导体棒血的加速度大小为察-gsin。

C.欲使导体棒静止在导轨上，电阻箱的最小阻值为一心若:0。⑹+「

D.欲使导体棒静止在导轨上，电阻箱的最大阻值为:⑸2〃cos6）一日

9.（多选）将一均匀导线围成一圆心角为90。的扇形导线框OMN,其中。M=R,圆弧MN的圆心为。点,

将导线框的。点置于如图所示的直角坐标系的原点，其中第二象限和第四象限存在垂直纸面向里的匀强

磁场，其磁感应强度大小为B,第三象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为2B。从£=0

时刻开始让导线框以。点为圆心，以恒定的角速度3沿逆时针方向做匀速圆周运动，假设沿ONM方向的

电流为正，则线框中的电流随时间变化的规律描绘不正确的是

1（）.（多选）如图甲所示，一质量为机、边长为3电阻为R的单匝正方形导线框abed放在绝缘的光滑水平

面上。空间中存在一竖直向下的单边界匀强磁场，线框有一半在磁场内。其ad边与磁场边界平行。£=0

时刻起，磁场的磁感应强度随时间均匀减小，如图乙所示。线框运动的口-£图像如图丙所示，图中斜

向虚线为过。点速度图线的切线，则

A.线框中的感应电流沿顺时针方向

B.磁感应强度的变化率为F然

C.J时刻，线框的热功率为爵翳

D.0—12时间内，通过线框的电荷量为瓦/

如图所示，倾角为。=37。的足够长的平行导轨顶端加间、底端ad间分别连一电阻，其阻值为自=/?2=2r,

两导轨间距为乙=1m。在导轨与两个电阻构成的回路中有垂直于轨道平面向下的磁场，其磁感应强度为当=

1T.在导轨卜横放一质量m=电阻为丁=1。、长度也为小勺导体棒。/•导体棒与导轨始终良好接触.

导体棒与导轨间的动摩擦因数为〃=0.5。在平行导轨的顶端通过导线连接一面积为S=0.5加2、总电阻为八

匝数N=100的线圈(线圈中轴线沿竖直方向)，在线圈内加上沿竖宜方向，且均匀变化的磁场当(图中未画)，

连接线圈电路上的开关K处于断开状态，g=10zn/s2,不计导轨电阻。求：

(1)从静止释放导体棒，导体棒能达到的最大速度是多少？

(2)导体棒从静止释放到稳定运行之后的一段时间内，电阻&上产生的焦耳热为Q=0.5/,那么导体在这段

时间内下滑的距离是多少？

11.(3)现闭合开关K,为使导体棒静止于倾斜导轨上，那么在线圈中所加磁场的磁感应强度的方向及变化

率翳大小的取值范围？(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)

12.如图所示，两根半径为r=0,5m的四分之一光滑圆弧轨道，间距为L=1m,轨道电阻不计。在其上端

连有一限值为R=2。的电阻，圆弧轨道处于辐向磁场中，所在处的磁感应强度大小均为生=1T,其顶

端48与圆心处等高。两根完全相同的金属棒nrn、pq在轨道顶端和底端，。、/是两段光滑的绝缘材

料•，紧靠圆弧轨道最底端，足够长的光滑金属轨道左侧是一个C=0.05F的电容器。将金属棒m/i从轨道

顶端48处由静止释放。己知当金属棒到达如图所示的CD位置，金属棒的速度达到最大，此时金属棒与

轨道圆心连线所在平面和水平面夹角为。=60。。77加棒到达最底端时速度为U