高中物理第四章电磁感应电磁感应现象练习新人教选修Word文档格式.docx
《高中物理第四章电磁感应电磁感应现象练习新人教选修Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理第四章电磁感应电磁感应现象练习新人教选修Word文档格式.docx（18页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
5．【郭】如左图所示，蹄形磁铁的两极间，放置一个线圈abcd，磁铁和线圈都可以绕OO′轴转动，磁铁如图示方向转动时，线圈的运动情况是（ ）
A．俯视，线圈顺时针转动，转速与磁铁相同
B．俯视，线圈逆时针转动，转速与磁铁相同
C．线圈与磁铁转动方向相同，但转速小于磁铁转速
D．线圈静止不动
6．【郭】如上右图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置于导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时（ ）
A．P、Q将相互靠拢B．P、Q将相互远离
C．磁铁的加速度仍为gD．磁铁的加速度小于g
7.【郭】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的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及在水平方向上的运动趋势的判断正确的是（ ）
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
8.【牛】如图所示，通电螺线管置于闭合金属环a的轴线上，当螺线管中电流I减小时（ ）
A．环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的减小
B．环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的减小
C．环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的增大
D．环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的增大
9.【牛】在电磁学的发展过程中，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；
洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律
10.【牛】电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图13所示．现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是（ ）
A．从a到b，上极板带正电
B．从a到b，下极板带正电
C．从b到a，上极板带正电
D．从b到a，下极板带正电
11.【牛】直导线ab放在如图14所示的水平导体框架上，构成一个闭合回路．长直导线cd和框架处在同一个平面内，且cd和ab平行，当cd中通有电流时，发现ab向左滑动．关于cd中的电流下列说法正确的是（ ）
A．电流肯定在增大，不论电流是什么方向
B．电流肯定在减小，不论电流是什么方向
C．电流大小恒定，方向由c到d
D．电流大小恒定，方向由d到c
12.【牛】如图所示是一种延时开关．S2闭合，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，将C线路接通．当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放，则（ ）
A．由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用
B．由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用
C．如果断开B线圈的电键S2，无延时作用
D．如果断开B线圈的电键S2，延时将变长
13.【牛】绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电源、开关相连，如图所示．闭合开关的瞬间，铝环跳起一定高度．保持开关闭合，下列现象正确的是（ ）
A．铝环停留在这一高度，直到断开开关铝环回落
B．铝环不断升高，直到断开开关铝环回落
C．铝环回落，断开开关时铝环又跳起
D．铝环回落，断开开关时铝环不再跳起
14.【牛】如图所示，通电螺线管置于水平放置的两根光滑平行金属导轨MN和PQ之间，ab和cd是放在导轨上的两根金属棒，它们分别放在螺线管的左右两侧．保持开关闭合，最初两金属棒处于静止状态，当滑动变阻器的滑动触头向左滑动时，ab和cd棒的运动情况是（ ）
A．ab向左，cd向右
B．ab向右，cd向左
C．ab，cd都向右运动
D．ab，cd都不动
15.【牛】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，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18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
16.【刘】如图所示，在匀强磁场中放有两条平行的铜导轨，它们与大导线圈M相连接．要使小导线圈N获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的裸金属棒ab的运动情况是（两导线圈共面放置）（ ）
A．向右匀速运动B．向左加速运动
C．向右减速运动D．向右加速运动
17.【刘】如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则（ ）
A．ΔΦ1>
ΔΦ2 B．ΔΦ1＝ΔΦ2
C．ΔΦ1<
ΔΦ2D．不能判断
18.【刘】如图所示，甲是闭合铜线框，乙是有缺口的铜线框，丙是闭合的塑料线框，它们的正下方都放置一薄强磁铁，现将甲、乙、丙拿至相同高度H处同时释放（各线框下落过程中不翻转），则以下说法正确的是（ ）
A．三者同时落地
B．甲、乙同时落地，丙后落地
C．甲、丙同时落地，乙后落地
D．乙、丙同时落地，甲后落地
19.【刘】如图是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流。
各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中正确的是（ ）
20.【刘】两个大小不同的绝缘金属圆环如图所示叠放在一起，小圆环有一半面积在大圆环内，当大圆环通上顺时针方向电流的瞬间，小圆环中感应电流的方向是（ ）
A．顺时针方向
B．逆时针方向
C．左半圆顺时针，右半圆逆时针
D．无感应电流
21.【刘】如图所示，闭合线圈abcd在磁场中运动到如图位置时，ab边受到的磁场力竖直向上，此线圈的运动情况可能是（ ）
A．向右进入磁场
B．向左移出磁场
C．以ab为轴转动
D．以ad为轴转动
100分
班级：
__________组_____号姓名：
____________得分
二计算题（16分）
22.【李】如图，半径为r的金属环绕通过某直径的轴OO′以角速度ω做匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为B，从金属环面与磁场方向重合时开始计时，求：
（1）在金属环转过30°
角时，穿过环的磁通量；
（2）在金属环绕过30°
角的过程中，穿过环的磁通量变化。
23.【李】如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。
t＝0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形。
为使MN棒中不产生感应电流。
从t＝0开始，求磁感应强度B随时间t变化的关系式。
24.【李】磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内，有一个电阻为R、边长为l的正方形导线框abcd，沿垂直于磁感线方向，以速度v匀速通过磁场，如图所示，从ab进入磁场时开始计时。
画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象；
12.3电磁感应现象
1．B 2.BC
3．C [自A落至图示位置时，穿过线圈的磁通量增加，磁场方向向上，则感应电流的磁场方向与之相反，即向下，故可由安培定则判断线圈中感应电流的方向为顺时针；
自图示位置落至B点时，穿过线圈的磁通量减少，磁场方向向上，则感应电流的磁场方向与之相同，即向上，故可由安培定则判断线圈中感应电流的方向为逆时针，选C.]
4．B [此题可用两种方法求解，借此感受右手定则和楞次定律分别在哪种情况下更便捷．
方法一：
首先由安培定则判断通电直导线周围的磁场方向（如下图所示），因ab导线向右做切割磁感线运动，由右手定则判断感应电流由a→b，同理可判断cd导线中的感应电流方向由c→d，ad、bc两边不做切割磁感线运动，所以整个线框中的感应电流是逆时针方向的．
方法二：
首先由安培定则判断通电直导线周围的磁场方向（如右图所示），由对称性可知合磁通量Φ＝0；
其次当导线框向右运动时，穿过线框的磁通量增大（方向垂直向里），由楞次定律可知感应电流的磁场方向垂直纸面向外，最后由安培定则判断感应电流沿逆时针方向，故B选项正确．]
5．C [本题“原因”是磁铁有相对线圈的运动，“效果”便是线圈要阻碍两者的相对运动，线圈阻止不了磁铁的运动，由“来拒去留”知，线圈只好跟着磁铁同向转动；
如果二者转速相同，就没有相对运动，线圈就不会转动了，故答案为C.]
6．AD [根据楞次定律，感应电流的效果是总要阻碍产生感应电流的原因，本题中“原因”是回路中磁通量的增加，P、Q可通过缩小面积的方式进行阻碍，故可得A正确．由“来拒去留”得回路电流受到向下的力的作用，由牛顿第三定律知磁铁受向上的作用力，所以磁铁的加速度小于g，选A、D.]
7.D [条形磁铁从线圈正上方等高快速经过时，通过线圈的磁通量先增加后减小．当通过线圈的磁通量增加时，为阻碍其增加，在竖直方向上线圈有向下运动的趋势，所以线圈受到的支持力大于重力，在水平方向上有向右运动的趋势；
当通过线圈的磁通量减小时，为阻碍其减小，在竖直方向上线圈有向上运动的趋势，所以线圈受到的支持力小于重力，在水平方向上有向右运动的趋势．综上所述，线圈受到的支持力先大于重力后小于重力，运动趋势总是向右．]
8．A [由于I减小，穿过闭合金属环的磁通量变小，通电螺线管在环a的轴线上，所以环通过缩小面积来阻碍原磁通量的减小，所以A正确．]
9．AC [赫兹用实验证实了电磁波的存在，B错；
安培发现了磁场对电流的作用规律；
洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，D错．]
10．D [当N极接近线圈的上端时，线圈中的磁通量增大，由楞次定律可知感应电流的方向，且流经R的电流为从b到a，电容器下极板带正电．]
11．B [此题利用楞次定律的第二种描述比较方便，导线ab向左滑动，说明回路中的磁通量在减小，即cd中的电流在减小，与电流的方向无关，故B正确．]
12．BC [S1断开时，A线圈中电流消失，磁通量减少，B线圈中产生感应电流，阻碍线圈中磁通量的减少，A错，B对；
若断开S2，B线圈中无感应电流，磁通量立即减为零，不会有延时作用，C对，D错．]
13．D [在闭合开关的瞬间，铝环的磁通量增加，铝环产生感应电流，由楞次定律的第二种描述可知，铝环受到向上的安培力跳起一定高度，当保持开关闭合时，回路中电流不再增加，铝环中不再有感应电流，不再受安培力，将在重力作用下回落，所以A、B均错误；
铝环回落后，断开开关时，铝环中因磁通量的变化产生感应电流，使铝环受到向下的安培力，不会再跳起，所以C错误，D正确．]
14．A [由楞次定律可知A正确．]
15．C [由楞次定律的第二种描述可知：
只要线圈中电流增强，即穿过N的磁通量增加，N就会受排斥而向右运动，只要线圈中电流减弱，即穿过N的磁通量减少，N就会受吸引而向左运动．故选项C正确．]
16．BC [欲使N产生顺时针方向的感应电流，感应电流的磁场方向应垂直纸面向里，由楞次定律可知有两种情况：
一是M中有顺时针方向逐渐减小的电流，使其在N中的磁场方向向里，且磁通量在减小；
二是M中有逆时针方向逐渐增大的电流，使其在N中的磁场方向向外，且磁通量在增大．因此，根据右手定则，对于前者，应使ab减速向右运动；
对于后者，则应使ab加速向左运动．故应选B、C.]
17.选C 解析：
导体MN周围的磁场并非匀强磁场，靠近MN处的磁场强些，磁感线密一些，远离MN处的磁感线疏一些，当线框在Ⅰ位置时，穿过平面的磁通量为ΦI，当线框平移到Ⅱ位置时，磁通量为ΦⅡ，则磁通量的变化量为ΔΦ1＝|ΦⅡ－ΦⅠ|＝ΦⅠ－ΦⅡ。
当线框翻转至Ⅱ位置时，磁感线相当于从“反面”穿过平面，则磁通量为－ΦⅡ，则磁通量的变化量是ΔΦ2＝|－ΦⅡ－ΦⅠ|＝ΦⅠ＋ΦⅡ，所以ΔΦ1<
ΔΦ2。
18.选D 解析：
甲是铜线框，在下落过程中产生感应电流，所受的安培力阻碍它的下落，故所需的时间长；
乙没有闭合回路，丙是塑料线框，故都不会产生感应电流，它们做自由落体运动，故D正确。
19.选CD解析：
根据楞次定律可确定感应电流的方向：
对C选项，当磁铁向下运动时：
（1）闭合线圈原磁场的方向——向上；
（2）穿过闭合线圈的磁通量的变化——增加；
（3）感应电流产生的磁场方向——向下；
（4）利用安培定则判断感应电流的方向——与图中箭头方向相同。
故C项正确。
同理分析可知D项正确。
20选B解析：
根据安培定则，当大圆环中电流为顺时针方向时，圆环所在平面内的磁场是垂直于纸面向里的，而环外的磁场方向垂直于纸面向外，虽然小圆环在大圆环里外的面积一样，但环里磁场比环外磁场要强，净磁通量还是垂直于纸面向里。
由楞次定律知，感应电流的磁场阻碍“×
”方向的磁通量的增强，应垂直于纸面向外，再由安培定则得出小圆环中感应电流的方向为逆时针方向，B选项正确。
21.选B解析 ab边受磁场力竖直向上，由左手定则知，通过ab的电流方向是由a指向b，由右手定则可知当线圈向左移出磁场时，bc边切割磁感线可产生顺时针方向的电流，当然也可以用楞次定律判断当线圈向左移出磁场时，磁通量减小，产生顺时针的感应电流，故B正确，当以ab或ad为轴转动时，在图示位置，导线不切割磁感线无电流产生，故C、D错。
22.[答案]
（1）
Bπr2
（2）
Bπr2
[解析]
（1）Φ＝BSsin30°
＝
（2）Φ1＝0
Φ2＝BSsin30°
ΔΦ＝Φ2－Φ1＝
23.[答案] B＝
[解析] 要使MN棒中不产生感应电流，应使穿过线圈平面的磁通量不发生变化，在t＝0时刻，穿过线圈平面的磁通量Φ1＝B0S＝B0l2
设t时刻的磁感应强度为B，此时磁通量为
Φ2＝Bl（l＋vt）
由Φ1＝Φ2得B＝
。
24[答案]
（1）如图所示
升级会员 