物理相关习题电磁感应.docx
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物理相关习题电磁感应
相关习题(电磁感应)
一、电磁感应现象的练习题
一、选择题:
1.闭合电路的一部分导线ab处于匀强磁场中,图1中各情况下导线都在纸面内运动,那么下列判断中正确的是[]
A.都会产生感应电流
B.都不会产生感应电流
C.甲、乙不会产生感应电流,丙、丁会产生感应电流
D.甲、丙会产生感应电流,乙、丁不会产生感应电流
2.如图2所示,矩形线框abcd的一边ad恰与长直导线重合(互相绝缘).现使线框绕不同的轴转动,能使框中产生感应电流的是[]
A.绕ad边为轴转动
B.绕oo′为轴转动
C.绕bc边为轴转动
D.绕ab边为轴转动
3.关于产生感应电流的条件,以下说法中错误的是[]
A.闭合电路在磁场中运动,闭合电路中就一定会有感应电流
B.闭合电路在磁场中作切割磁感线运动,闭合电路中一定会有感应电流
C.穿过闭合电路的磁通为零的瞬间,闭合电路中一定不会产生感应电流
D.无论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁感线条数发生了变化,闭合电路中一定会有感应电流
4.垂直恒定的匀强磁场方向放置一个闭合圆线圈,能使线圈中产生感应电流的运动是[]
A.线圈沿自身所在的平面匀速运动
B.线圈沿自身所在的平面加速运动
C.线圈绕任意一条直径匀速转动
D.线圈绕任意一条直径变速转动
5.一均匀扁平条形磁铁与一线圈共面,磁铁中心与圆心O重合(图3).下列运动中能使线圈中产生感应电流的是[]
A.N极向外、S极向里绕O点转动
B.N极向里、S极向外,绕O点转动
C.在线圈平面内磁铁绕O点顺时针向转动
D.垂直线圈平面磁铁向纸外运动
6.在图4的直角坐标系中,矩形线圈两对边中点分别在y轴和z轴上。
匀强磁场与y轴平行。
线圈如何运动可产生感应电流[]
A.绕x轴旋转
B.绕y轴旋转
C.绕z轴旋转
D.向x轴正向平移
7.如图5所示,绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路,在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A,下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是[]
A.线圈中通以恒定的电流
B.通电时,使变阻器的滑片P作匀速移动
C.通电时,使变阻器的滑片P作加速移动
D.将电键突然断开的瞬间
8.如图6所示,一有限范围的匀强磁场宽度为d,若将一个边长为l的正方形导线框以速度v匀速地通过磁场区域,已知d>l,则导线框中无感应电流的时间等于[]
9.条形磁铁竖直放置,闭合圆环水平放置,条形磁铁中心线穿过圆环中心,如图7所示。
若圆环为弹性环,其形状由Ⅰ扩大为Ⅱ,那么圆环内磁通量变化情况是[]
A.磁通量增大
B.磁通量减小
C.磁通量不变
D.条件不足,无法确定
10.带负电的圆环绕圆心旋转,在环的圆心处有一闭合小线圈,小线圈和圆环在同一平面内则[]
A.只要圆环在转动,小线圈内部一定有感应电流产生
B.圆环不管怎样转动,小线圈内都没有感应电流产生
C.圆环在作变速转动时,小线圈内就一定有感应电流产生
D.圆环作匀速转动时,小线圈内没有感应电流产生
11.如图8所示,一个矩形线圈与通有相同大小的电流的平行直导线同一平面,而且处在两导线的中央,则[]
A.两电流同向时,穿过线圈的磁通量为零
B.两电流反向时,穿过线圈的磁通量为零
C.两电流同向或反向,穿过线圈的磁通量都相等
D.因两电流产生的磁场是不均匀的,因此不能判定穿过线圈的磁通量是否为零
12.闭合铜环与闭合金属框相接触放在匀强磁场中,如图9所示,当铜环向右移动时(金属框不动),下列说法中正确的是[]
A.铜环内没有感应电流产生,因为磁通量没有发生变化
B.金属框内没有感应电流产生,因为磁通量没有发生变化
C.金属框ab边中有感应电流,因为回路abfgea中磁通量增加了
D.铜环的半圆egf中有感应电流,因为回路egfcde中的磁通量减少
二、填空题
13.一水平放置的矩形线圈abcd在条形磁铁S极附近下落,在下落过程中,线圈平面保持水平,如图10所示,位置1和3都靠近位置2,则线圈从位置1到位置2的过程中,线圈内____感应电流,线圈从位置2至位置3的过程中,线圈内____感应电流。
(填:
“有”或“无”)
14.如图11所示,平行金属导轨的左端连有电阻R,金属导线框ABCD的两端用金属棒跨在导轨上,匀强磁场方向指向纸内。
当线框ABCD沿导轨向右运动时,线框ABCD中有无闭合电流?
____;电阻R上有无电流通过?
____
15.如图12所示,矩形线圈abcd左半边放在匀强磁场中,右半边在磁场外,当线圈以ab边为轴向纸外转过60°过程中,线圈中____产生感应电流(填会与不会),原因是____。
三、计算题
16.与磁感强度B=0.8T垂直的线圈面积为0.05m2,线圈的磁通量多大?
若这个线圈绕有50匝时,磁通量有多大?
线圈位置如转过53°时磁通量多大?
电磁感应现象练习题答案
一、选择题
1.D2.B、C、D
3.A、B、C4.C、D
5.A、B6.C
7.A8.C
9.B10.C、D
11.A12.C、D
二、填空题
13.有,有
14.无,有
15.不会,穿过线圈的磁通量不变
三、计算题
16.0.04wb,0.04wb,2.4×10-2wb
二、法拉第电磁感应定律练习题
一、选择题
1.关于感应电动势大小的下列说法中,正确的是[]
A.线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
B.线圈中磁通量越大,产生的感应电动势一定越大
C.线圈放在磁感强度越强的地方,产生的感应电动势一定越大
D.线圈中磁通量变化越快,产生的感应电动势越大
2.与x轴夹角为30°的匀强磁场磁感强度为B(图1),一根长l的金属棒在此磁场中运动时始终与z轴平行,以下哪些情况可在棒中得到方向相同、大小为Blv的电动势[]
A.以2v速率向+x轴方向运动
B.以速率v垂直磁场方向运动
3.如图2,垂直矩形金属框的匀强磁场磁感强度为B。
导体棒ab垂直线框两长边搁在框上,ab长为l。
在△t时间内,ab向右匀速滑过距离d,则[]
4.单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,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3所示[]
A.线圈中O时刻感应电动势最大
B.线圈中D时刻感应电动势为零
C.线圈中D时刻感应电动势最大
D.线圈中O至D时间内平均感电动势为0.4V
5.一个N匝圆线圈,放在磁感强度为B的匀强磁场中,线圈平面跟磁感强度方向成30°角,磁感强度随时间均匀变化,线圈导线规格不变,下列方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是[]
A.将线圈匝数增加一倍
B.将线圈面积增加一倍
C.将线圈半径增加一倍
D.适当改变线圈的取向
6.如图4所示,圆环a和圆环b半径之比为2∶1,两环用同样粗细的、同种材料的导线连成闭合回路,连接两圆环电阻不计,匀强磁场的磁感强度变化率恒定,则在a环单独置于磁场中和b环单独置于磁场中两种情况下,M、N两点的电势差之比为[]
A.4∶1
B.1∶4
C.2∶1
D.1∶2
7.沿着一条光滑的水平导轨放一个条形磁铁,质量为M,它的正前方隔一定距离的导轨上再放质量为m的铝块。
给铝块某一初速度v使它向磁铁运动,下述说法中正确的是(导轨很长,只考虑在导轨上的情况)[]
A.磁铁将与铝块同方向运动
D.铝块的动能减为零
8.如图5所示,相距为l,在足够长度的两条光滑平行导轨上,平行放置着质量和电阻均相同的两根滑杆ab和cd,导轨的电阻不计,磁感强度为B的匀强磁场的方向垂直于导轨平面竖直向下,开始时,ab和cd都处于静止状态,现ab杆上作用一个水平方向的恒力F,下列说法中正确的是[]
A.cd向左运动
B.cd向右运动
C.ab和cd均先做变加速运动,后作匀速运动
D.ab和cd均先做交加速运动,后作匀加速运动
9.如图6所示,RQRS为一正方形导线框,它以恒定速度向右进入以MN为边界的匀强磁场,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[]
A.当E点经过边界MN时,感应电流最大
B.当P点经过边界MN时,感应电流最大
C.当F点经过边界MN时,感应电流最大
D.当Q点经过边界MN时,感应电流最大
10.如图7所示,平行金属导轨的间距为d,一端跨接一阻值为R的电阻,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于平行轨道所在平面。
一根长直金属棒与轨道成60°角放置,且接触良好,则当金属棒以垂直于棒的恒定速度v沿金属轨道滑行时,其它电阻不计,电阻R中的电流强度为[]
11.如图8中,闭合矩形线框abcd位于磁感应强度为B的匀强磁中,ab边位于磁场边缘,线框平面与磁场垂直,ab边和bc边分别用L1和L2。
若把线框沿v的方向匀速拉出磁场所用时间为△t,则通过框导线截面的电量是[]
二、填空题
中感应电动势为____。
13.AB两闭合线圈为同样导线绕成且均为10匝,半径rA=2rB,内有如图10所示的有理想边界的匀强磁场,若磁场均匀减小,则A、B环中的感应电动势之比εA∶εB=____,产生的感应电流之比IA∶IB=____。
14.如图11所示,线圈内有理想边界的磁场,当磁场均匀增加时,有一带电粒子静止于平行板(两板水平放置)电容器中间,则此粒子带____电,若线圈的匝数为n,平行板电容器的板间距离为d,粒子的质量为m,带电量为q,则磁感应强度的变化率为____(设线圈的面积为S).
15.一导体棒长l=40cm,在磁感强度B=0.1T的匀强磁场中作切割磁感线运动,运动的速度v=5.0m/s,若速度方向与磁感线方向夹角β=30°,则导体棒中感应电动势的大小为____V,此导体棒在作切割磁感线运动时,若速度大小不变,可能产生的最大感应电动势为____V.
16.如图12所示,在一个光滑金属框架上垂直放置一根长l=0.4m的金属棒ab,其电阻r=0.1Ω.框架左端的电阻R=0.4Ω.垂直框面的匀强磁场的磁感强度B=0.1T.当用外力使棒ab以速度v=5m/s右移时,ab棒中产生的感应电动势ε=____,通过ab棒的电流I=____.ab棒两端的电势差Uab=____,在电阻R上消耗的功率PR____,在ab棒上消耗的发热功率PR=____,切割运动中产生的电功率P=____.
17.将一条形磁铁插入螺线管线圈。
第一次插入用0.2秒,第二次插入用1秒,则两次线圈中电流强度之比为____,通过线圈的电量之比为____,线圈放出的热量之比为____。
18.正方形导线框abcd,匝数为10匝,边长为20cm,在磁感强度为0.2T的匀强磁场中围绕与B方向垂直的转轴匀速转动,转速为120r/min。
当线框从平行于磁场位置开始转过90°时,线圈中磁通量的变化量是____wb,线圈中磁通量平均变化率为____wb/s,平均感应电动势为____V。
三、计算题
19.图13各情况中,电阻R=0.lΩ,运动导线的长度都为l=0.05m,作匀速运动的速度都为v=10m/s.除电阻R外,其余各部分电阻均不计.匀强磁场的磁感强度B=0.3T.试计算各情况中通过每个电阻R的电流大小和方向.
20.如图14,边长l=20cm的正方形线框abcd共有10匝,靠着墙角放着,线框平面与地面的夹角α=30°。
该区域有磁感应强度B=0.2T、水平向右的匀强磁场。
现将cd边向右一拉,ab边经0.1s着地。
在这个过程中线框中产生的感应电动势为多少?
21.用粗细均匀的绝缘导线制成一个圆环,在圆环用相同导线折成一个内接正方形。
将它们放入一个均匀变化的匀强磁场,磁场方向和它们所在的平面垂直。
问
(1)圆环中和正方形中的感应电动势之比是多少?
多大?
22.如图15所示,金属圆环的半径为r,电阻的值为2R。
金属杆oa一端可绕环的圆心O旋转,另一端a搁在环上,电阻值为R。
另一金属杆ob一端固定在O点,另一端b固定在环上,电阻值也是R。
加一个垂直圆环的磁感强度为B的匀强磁场,并使oa杆以角速度匀速旋转。
如果所有触点接触良好,ob不影响oa的转动,求流过oa的电流的范围。
23.如图16,光滑金属导轨互相平行,间距为L,导轨平面与水平面夹角为θ。
放在一个范围较大的竖直向上的磁感强度为B的匀强磁场中。
将一根质量为m的金属棒ab垂直导轨搁在导轨上。
当ab最后在导轨上以v匀速下滑时,与导轨相连的小灯炮D正好正常发光,若不计导轨、金属棒ab的电阻,则D的额定功率为多少?
灯丝此时的电阻为多少?
24.如图17所示,匀强磁场B=0.1T,金属棒AB长0.4m,与框
Ω,当金属棒以5m/s的速度匀速向左运动时,求:
(1)流过金属棒的感应电流多大?
(2)若图中电容器C为0.3μF,则充电量多少?
25.如图18所示,平行金属导轨的电阻不计,ab、cd的电阻均为R,长为l,另外的电阻阻值为R,整个装置放在磁感强度为B的匀强磁场中,当ab、cd以速率v向右运动时,通过R的电流强度为多少?
法拉第电磁感应定律练习题答案
一、选择题
1.D2.A、D
3.C4.A、B、D
5.C、D6.C
7.A、B8.B、D
9.B10.A11.B
二、填空题
12.E
13.1∶1,1∶2
14.负,mgd/nqs
15.0.06V,0.12V
16.0.2V,0.4A,0.16V,0.064W,0.016W,0.08W
17.5∶1,1∶1,5∶1
18.0.008,0.064,0.64
三、计算题
19.a∶0b∶3A从左向右C∶1.5A,从上向下d∶1A,从下向上
20.0.4V
21.π∶2,0.5mA
23.mgvsinθ,(BLcosθ)2v/(mgsinθ)
24.0.2A,4×10-8C
25.2BLv/3R
三、楞次定律练习题
一、选择题
1.位于载流长直导线近旁的两根平行铁轨A和B,与长直导线平行且在同一水平面上,在铁轨A、B上套有两段可以自由滑动的导体CD和EF,如图1所示,若用力使导体EF向右运动,则导体CD将[]
A.保持不动
B.向右运动
C.向左运动
D.先向右运动,后向左运动
2.M和N是绕在一个环形铁心上的两个线圈,绕法和线路如图2,现将开关S从a处断开,然后合向b处,在此过程中,通过电阻R2的电流方向是[]
A.先由c流向d,后又由c流向d
B.先由c流向d,后由d流向c
C.先由d流向c,后又由d流向c
D.先由d流向c,后由c流向d
3.如图3所示,闭合矩形线圈abcd从静止开始竖直下落,穿过一个匀强磁场区域,此磁场区域竖直方向的长度远大于矩形线圈bc边的长度,不计空气阻力,则[]
A.从线圈dc边进入磁场到ab边穿过出磁场的整个过程,线圈中始终有感应电流
B.从线圈dc边进入磁场到ab边穿出磁场的整个过程中,有一个阶段线圈的加速度等于重力加速度
C.dc边刚进入磁场时线圈内感应电流的方向,与dc边刚穿出磁场时感应电流的方向相反
D.dc边刚进入磁场时线圈内感应电流的大小,与dc边刚穿出磁场时感应电流的大小一定相等
4.在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈M相接,如图4所示.导轨上放一根导线ab,磁感线垂直于导轨所在平面.欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流,则导线的运动可能是[]
A.匀速向右运动
B.加速向右运动
C.匀速向左运动
D.加速向左运动
5.如图5所示,导线框abcd与导线在同一平面内,直导线通有恒定电流I,当线框由左向右匀速通过直导线时,线框中感应电流的方向是[]
A.先abcd,后dcba,再abcd
B.先abcd,后dcba
C.始终dcba
D.先dcba,后abcd,再dcba
E.先dcba,后abcd
6.如图6所示,光滑导轨MN水平放置,两根导体棒平行放于导轨上,形成一个闭合回路,当一条形磁铁从上方下落(未达导轨平面)的过程中,导体P、Q的运动情况是:
[]
A.P、Q互相靠扰
B.P、Q互相远离
C.P、Q均静止
D.因磁铁下落的极性未知,无法判断
7如图7所示,一个水平放置的矩形线圈abcd,在细长水平磁铁的S极附近竖直下落,由位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ。
位置Ⅱ与磁铁同一平面,位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ,则在下落过程中,线圈中的感应电流的方向为[]
A.abcda
B.adcba
C.从abcda到adcba
D.从adcba到abcda
8.如图8所示,要使Q线圈产生图示方向的电流,可采用的方法有[]
A.闭合电键K
B.闭合电键K后,把R的滑动方向右移
C.闭合电键K后,把P中的铁心从左边抽出
D.闭合电键K后,把Q靠近P
9.如图9所示,光滑杆ab上套有一闭合金属环,环中有一个通电螺线管。
现让滑动变阻器的滑片P迅速滑动,则[]
A.当P向左滑时,环会向左运动,且有扩张的趋势
B.当P向右滑时,环会向右运动,且有扩张的趋势
C.当P向左滑时,环会向左运动,且有收缩的趋势
D.当P向右滑时,环会向右运动,且有收缩的趋势
10.如图10所示,在一蹄形磁铁两极之间放一个矩形线框abcd。
磁铁和线框都可以绕竖直轴OO′自由转动。
若使蹄形磁铁以某角速度转动时,线框的情况将是[]
A.静止
B.随磁铁同方向转动
C.沿与磁铁相反方向转动
D.要由磁铁具体转动方向来决定
11.如图11所示,在光滑水平桌面上有两个金属圆环,在它们圆心连线中点正上方有一个条形磁铁,当条形磁铁自由下落时,将会出现的情况是[]
A.两金属环将相互靠拢
B.两金属环将相互排斥
C.磁铁的加速度会大于g
D.磁铁的加速度会小于g
12.纸面内有U形金属导轨,AB部分是直导线(图12)。
虚线范围内有向纸里的均匀磁场。
AB右侧有圆线圈C。
为了使C中产生顺时针方向的感应电流,贴着导轨的金属棒MN在磁场里的运动情况是[]
A.向右匀速运动
B.向左匀速运动
C.向右加速运动
D.向右减速运动
13.图13中小圆圈表示处于匀强磁场中闭合电路一部分导线的截面,速度v在纸面内关于感应电流有无及方向的判断正确的是[]
A.甲图中有感应电流,方向向里
B.乙图中有感应电流,方向向外
C.丙图中无感应电流
D.丁图中a、b、c、d四位置上均无感应电流
14.如图14所示,均匀金属棒ab位于桌面上方的正交电磁场中,且距桌面的高度小于ab棒长。
当棒从水平状态由静止开始下落时,棒两端落到桌面的时间先后是[]
A.a先于b
B.b先于a
C.a、b同时
D.无法确定
15.甲、乙两个同心的闭合金属圆环位于同一平面内,甲环中通以顺时针方向电流I,如图15所示,当甲环中电流逐渐增大时,乙环中每段导线所受磁场力的方向是[]
A.指向圆心
B.背离圆心
C.垂直纸面向内
D.垂直纸面向外
16.如图16所示,一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合线圈,则流过表
的感应电流方向是[]
A.始终由a流向b
B.始终由b流向a
C.先由a流向b,再由b流向a
D.先由b流向a,再由a流向b
17.如图17所示为一个圆环形导体,有一个带负电的粒子沿直径方向在圆环表面匀速掠过的过程,环中感应电流的情况是[]
A.无感应电流
B.有逆时针方向的感应电流
C.有顺时针方向的感应电流
D.先逆时针方向后顺时针方向的感应电流
18.如图18所示,两个线圈A、B上下平行放置,分别通以图示电流I1、I2,为使线圈B中的电流瞬时有所增大,可采用的办法是[]
A.线圈位置不变,增大线圈A中的电流
B.线圈位置不变,减小线圈A中的电流
C.线圈A中电流不变,线圈A向下平移
D.线圈A中电流不变,线圈A向上平移
19.如图19所示,两个闭合铝环A、B与一个螺线管套在同一铁芯上,A、B可以左右摆动,则[]
A.在S闭合的瞬间,A、B必相吸
B.在S闭合的瞬间,A、B必相斥
C.在S断开的瞬间,A、B必相吸
D.在S断开的瞬间,A、B必相斥
二、填空题
20.如图20所示,(a)图中当电键S闭合瞬间,流过表
的感应电流方向是____;(b)图中当S闭合瞬间,流过表的感应电流方向是____。
21.将矩形线圈垂直于磁场方向放在匀强磁场中,如图21所示。
将线圈在磁场中上下平移时,其感应电流为____;将线圈前后平移时,其感应电流为____;以AF为轴转动时,其感应电流方向为____;以AC为轴转动时,其感应电流方向为____;沿任意方向移出磁场时,其感应电流方向为____。
22.如图22,两个圆形闭合线圈,当内线圈中电流强度I迅速减弱时线圈的感应电流方向为____。
23.如图23,互相平行的两条金属轨道固定在同一水平面上,上面架着两根互相平行的铜棒ab和cd,磁场方向竖直向上。
如不改变磁感强度方向而仅改变其大小,使ab和cd相向运动,则B应____。
24.如图24所示,导线圈A水平放置,条形磁铁在其正上方,N极向下且向下移近导线圈的过程中,导线圈A中的感应电流方向是____,导线圈A所受磁场力的方向是____。
若将条形磁铁S极向下,且向上远离导线框移动时,导线框内感应电流方向是____,导线框所受磁场力的方向是____。
25.如图25所示,闭合导线框abcd与长直通电导线共面放置,长导线中电流方向如图,且略偏左放置,当长导线中的电流逐渐增大时,导线框中的感应电流方向是____,导线框所受磁场力的方向是____。
26.如图26所示,闭合导线框abcd与闭合电路共面放置,且恰好一半面积在闭合电路内部。
当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,导线框abcd中的感应电流方向是____,导线框abcd所受磁场力方向是____。
27.如图27,当把滑动变阻器的滑片P从右向左滑动时,在线圈A中感应电流的方向是从____端流进电流表,从____端流出;在线圈B中感应电流的方向是从____端流
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