第11篇 电磁感应 课时作业.docx

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第11篇电磁感应课时作业

课时作业（二十六）　[第26讲　电磁感应现象、楞次定律]

1．如图所示，一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中，自左向右看，环中的感应电流（　　）

A．沿顺时针方向

B．先沿顺时针方向后沿逆时针方向

C．沿逆时针方向

D．先沿逆时针方向后沿顺时针方向

2．是验证楞次定律的实验示意图，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，其中表示正确的是（　　）

　A　　　　　B　　　　　C　　　　　D

3．如图K26－3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块薄强磁铁，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），下列说法正确的是（　　）

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

4．宇航员登月后，想探测一下月球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈，则下列推断正确的是（　　）

A．直接将电流表放于月球表面，看是否有示数来判断磁场的有无

B．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，则可判断月球表面无磁场

C．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表有示数，则可判断月球表面有磁场

D．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈在某一平面内沿各个方向运动，如电流表无示数，则可判断月球表面无磁场

5．如图所示，通电直导线cd右侧有一个金属框，金属框与导线cd在同一平面内，金属棒ab放在金属框上．二者良好接触．若ab受到向左的安培力，则cd中电流的变化情况是（　　）

A．由d指向c，逐渐减小

B．由d指向c，逐渐增大

C．由c指向d，逐渐减小

D．由c指向d，逐渐增大

6．一根长导线弯成如图K26－5所示的导线框，在导线框中通以直流电，在框的正中间用绝缘的橡皮筋悬挂一个金属环P，环与导线框处于同一竖直平面内，当电流I增大时，下列说法中正确的是（　　）

A．金属环P中产生顺时针方向的电流

B．橡皮筋的长度增大

C．橡皮筋的长度不变

D．橡皮筋的长度减小

7．图是某电磁冲击钻的原理图，若某一时刻突然发现钻头M向右运动，则可能的情况是（　　）

A．开关S闭合瞬间

B．开关S由闭合到断开的瞬间

C．开关S已经是闭合的，变阻器滑片P向左迅速滑动

D．开关S已经是闭合的，变阻器滑片P向右迅速滑动

8．汽车自动控制刹车系统（ABS）的原理如图K26－7所示．铁质齿轮P与车轮同步转动，右端有一个绕有线圈的磁体（极性如图），M是一个电流检测器．当车轮带动齿轮P转动时，靠近线圈的铁齿被磁化，使通过线圈的磁通量增大，铁齿离开线圈时又使磁通量减小，从而能使线圈中产生感应电流，感应电流经电子装置放大后即能实现自动控制刹车．齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中，通过M的感应电流的方向是（　　）

A．总是从左向右

B．总是从右向左

C．先从右向左，然后从左向右

D．先从左向右，然后从右向左

9．如图所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导线MN在导轨上向右加速滑动时，正对电磁铁A的圆形金属环B中（　　）

A．有感应电流，且B被A吸引

B．无感应电流

C．可能有也可能没有感应电流

D．有感应电流，且电流方向与A中的相反

10．如图所示，P环位于螺线管的中垂面处，当P环中感应电流方向如图所示且受到背离圆心向外的张力时，则螺线管中电流的方向及大小变化情况是（　　）

A．b→a，减小　　　　　

B．b→a，增大

C．a→b，减小

D．a→b，增大

11．如图所示，ab为一金属杆，它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，可绕a点在纸面内转动；S为以a为圆心位于纸面内的金属环；在杆转动过程中，杆的b端与金属环保持良好接触；A为电流表，其一端与金属环相连，一端与a点良好接触．当杆沿顺时针方向转动时，某时刻ab杆的位置如图所示，则此时刻（　　）

A．有电流通过电流表，方向由c向d，作用于ab的安培力向右

B．有电流通过电流表，方向由c向d，作用于ab的安培力向左

C．有电流通过电流表，方向由d向c，作用于ab的安培力向右

D．无电流通过电流表，作用于ab的安培力为零

12．如图所示是著名物理学家费曼设计的一个实验，在一块绝缘板中部安装一个线圈，并接有电源，板的四周有许多带负电的小球．现将整个装置悬挂起来，当接通开关瞬间，自上而下看，整个圆盘将（　　）

A．顺时针转动一下

B．逆时针转动一下

C．顺时针不断转动

D．逆时针不断转动

课时作业（二十七）　[第27讲　法拉第电磁感应定律　自感和涡流]

1．电磁炉的原理是利用电磁感应现象产生的涡流使锅体发热从而加热食物．有关电磁炉，下列说法中正确的是（　　）

A．锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关

B．电磁炉中通入电压足够高的直流电也能正常工作

C．金属或环保绝缘材料制成的锅体都可以利用电磁炉来烹饪食物

D．电磁炉的上表面一般都用金属材料制成，以加快热传递、减少热损耗

2．图中（a）～（d）为穿过某一闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象，关于回路中产生的感应电动势，下列论述正确的是（　　）

　（a）　　　　（b）　　　　（c）　　　　（d）

A．图（a）中回路产生的感应电动势恒定不变

B．图（b）中回路产生的感应电动势一直在变大

C．图（c）中回路在0～t1时间内产生的感应电动势小于在t1～t2时间内产生的感应电动势

D．图（d）中回路产生的感应电动势先变小再变大

3．线圈通以如图K27－2所示的随时间变化的电流，则（　　）

A．0～t1时间内线圈中的自感电动势最大

B．t1～t2时间内线圈中的自感电动势最大

C．t2～t3时间内线圈中的自感电动势最大

D．t1～t2时间内线圈中的自感电动势为零

4．如图K27－3所示，A、B两个闭合线圈由同种材料、同样粗细的导线绕成，半径为rA＝2rB，两个线圈的圆心重合，匀强磁场只分布在B线圈内．若磁场均匀地减弱，则（　　）

A．A中无感应电流

B．A、B中均有恒定的感应电流

C．A、B中感应电动势之比为2∶1

D．A、B中感应电流之比为1∶2

5．如图K27－4所示，三个相同的金属圆环内存在不同的有界匀强磁场，虚线表示环的某条直径．已知所有磁场的磁感应强度随时间变化的关系都满足B＝kt，方向如图所示．测得A环中感应电流为I，则B环和C环内感应电流大小分别为（　　）

A．

IB＝I，IC＝0　　　　　

B．IB＝I，IC＝2I

C．IB＝2I，IC＝2I

D．IB＝2I，IC＝0

6．用一根横截面积为S、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r的圆环，AB为圆环的一条直径．如图K27－5所示，在AB的左侧存在一个均匀变化的匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图K27－5所示，磁感应强度大小随时间的变化率ΔBΔt＝k（k<0）．则（　　）

A．圆环中产生逆时针方向的感应电流

B．圆环具有扩张的趋势

C．圆环中感应电流的大小为krS2ρ

D．图中A、B两点间的电势差UAB＝\f（14）kπr2）

7．如图K27－6所示的电路中，L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2和D3是三个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源．在t＝0时刻，闭合开关S，电路稳定后在t1时刻断开开关S.规定电路稳定时流过D1、D2的电流方向为正方向，分别用I1、I2表示流过D1、D2的电流，则图K27－7中能定性描述电流随时间变化关系的是（　　）

　　　A　　　　　B　　　　　C　　　　　D

8.如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，虚线间的距离为l.金属圆环的直径也是l.圆环从左边界进入磁场，以垂直于磁场边界的恒定速度v穿过磁场区域．则下列说法正确的是（　　）

A．感应电流先增大后减小再增大再减小

B．感应电流先逆时针后顺时针

C．金属圆环受到的安培力先向左后向右

D．进入磁场时感应电动势平均值E＝12πBlv

9．如图K27－9所示，光滑平行金属导轨间距为L，直导线MN垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B.电容器的电容为C，除电阻R外，导轨和导线的电阻均不计．现给导线MN一初速度，使导线MN向右运动，当电路稳定后，MN以速度v向右做匀速运动，则（　　）

A．电容器两端的电压为零

B．电阻两端的电压为BLv

C．电容器所带电荷量为CBLv

D．为保持MN匀速运动，需对其施加的拉力大小为B2L2vR

10.在质量为M＝1kg的小车上竖直固定着一个质量m＝0.2kg、高h＝0.05m、总电阻R＝100Ω、n＝100匝的矩形线圈，且小车与线圈的水平长度l相同．现线圈和小车一起在光滑的水平面上运动，速度v1＝10m/s，随后穿过与线圈平面垂直的磁感应强度B＝1.0T的水平有界匀强磁场，方向垂直纸面向里，如图K27－10甲所示．已知小车运动（包括线圈）的速度v随车的位移x变化的v－x图象如图乙所示．求：

（1）小车的水平长度l和磁场的宽度d；

（2）小车的位移x＝10cm时线圈中的电流大小I以及此时小车的加速度a；

（3）线圈和小车通过磁场的过程中线圈电阻产生的热量Q.

课时作业（二十八）　[第28讲　电磁感应中的图象和电路问题]

1.一个面积S＝4×10－2m2、匝数n＝100匝的线圈放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图K28－1所示，则下列判断正确的是（　　）

A．在开始的2s内穿过线圈的磁通量变化率等于0.08Wb/s

B．在开始的2s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零

C．在开始的2s内线圈中产生的感应电动势等于8V

D．在第3s末线圈中的感应电动势等于零

2．铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置和速度，被安放在火车首节车厢下面的磁铁能产生匀强磁场，如图K28－2所示（俯视图）．当它经过安放在两铁轨间的线圈时，便会产生一电信号，被控制中心接收．当火车以恒定速度向右通过线圈时，表示线圈两端的电压Uab随时间变化关系的图象是图K28－3中的（　　）

A　　　　　　　　　BC　　　　　　　　　D

3．如图所示，铁芯右边绕有一个线圈，线圈两端与滑动变阻器、电池组连成回路．左边的铁芯上套有一个环面积为0.02m2、电阻为0.1Ω的金属环．铁芯的横截面积为0.01m2，且假设磁场全部集中在铁芯中，金属环与铁芯截面垂直．调节滑动变阻器的滑片，使铁芯中的磁感应强度每秒均匀增加0.2T，则从上向下看（　　）

A．金属环中感应电流方向是逆时针方向，感应电动势大小为4.0×10－3V

B．金属环中感应电流方向是顺时针方向，感应电动势大小为4.0×10－3V

C．金属环中感应电流方向是逆时针方向，感应电动势大小为2.0×10－3V

D．金属环中感应电流方向是顺时针方向，感应电动势大小为2.0×10－3V

4．一闭合线圈固定在垂直于纸面的匀强磁场中，设向里为磁感应强度B的正方向，线圈中的箭头为电流i的正方向，如图K28－5甲所示，已知线圈中感应电流i随时间变化的图象如图乙所示．则磁感应强度B随时间而变化的关系图象可能是图K28－6中的（　　）

　　　甲　　　　　　　　　　　乙　　　A　　　　　　　　　B　　　C　　　　　　　　　D

5．在图中的四个情景中，虚线上方空间都存在方向垂直纸面向里的匀强磁场．A、B中的导线框为正方形，C、D中的导线框为直角扇形．各导线框均绕轴O在纸面内匀速转动，转动方向如箭头所示，转动周期均为T.从线框处于图示位置时开始计时，以在OP边上从P点指向O点的方向为感应电流i的正方向．则四个情景中，产生的感应电流i随时间t的变化规律符合图K28－7中i－t图象的是（　　）

　A　　　　　　B　　　　　C　　　　　D

6．如图所示，阻值为R的金属棒从图示位置ab分别以v1、v2的速度沿光滑导轨（电阻不计）匀速滑到a′b′位置，若v1∶v2＝1∶2，则在这两次过程中（　　）

A．回路电流I1∶I2＝1∶2

B．产生的热量Q1∶Q2＝1∶4

C．通过任一截面的电荷量q1∶q2＝1∶2

D．外力的功率P1∶P2＝1∶4

7．如图所示，等腰三角形内分布着垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x轴上且长为2L，高为L.纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正方向匀速穿过匀强磁场区域，在t＝0时刻恰好位于图示位置．以顺时针方向为导线框中电流的正方向，在图K28－11中能够正确表示电流－位移（I－x）关系的是（　　）

　　　A　　　　　　　　　　B　　　C　　　　　　　　　　D

8．在如图K28－12甲所示的电路中，螺线管匝数n＝1500，横截面积S＝20cm2.螺线管导线电阻r＝1.0Ω，R1＝4.0Ω，R2＝5.0Ω，C＝30μF.在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化．求：

（1）螺线管中产生的感应电动势；

（2）闭合S，电路中的电流稳定后电阻R1的电功率；

（3）断开S后流经R2的电荷量．

9．如图K28－13甲所示是一种振动发电装置，它的结构由一个半径为r＝0.1m的50匝的线圈套在永久磁铁槽上组成，假设磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（如图乙所示）．线圈运动区域内磁感应强度B的大小均为15πT，方向不变，线圈的总电阻为2Ω，它的引出线接有电阻为8Ω的电珠L，外力推动线圈的P端，使线圈做往复运动，便有电流通过电珠，当线圈向右的位移随时间变化的规律如图丙所示时（x取向右为正）：

（1）画出线圈中感应电流随时间变化的图象（取电流从a→L→b为正方向）；

（2）求在0.1s～0.15s内推动线圈运动过程中的作用力；

（3）求该发电机的输出功率（其他损耗不计）．

　　　　甲　　　　　　　乙丙

专题（九）　[专题9　电磁感应与力学的综合]

1．如图Z9－1所示，在粗糙绝缘水平面上有一正方形闭合金属线框abcd，其边长为l、质量为m，金属线框与水平面的动摩擦因数为μ，虚线框a′b′c′d′内有一匀强磁场，磁场方向竖直向下．开始时金属线框的ab边与磁场的d′c′边重合．现使金属线框以初速度v0沿水平面滑入磁场区域，运动一段时间后停止，此时金属线框的dc边与磁场区域的d′c′边距离为l.在这个过程中，金属线框产生的焦耳热为（　　）

A.12mv20＋μmgl　　　　　

B.12mv20－μmgl

C.12mv20＋2μmgl

D.12mv20－2μmgl

2．如图Z9－2所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外．一个矩形闭合导线框abcd沿纸面由图示位置自由下落．当bc边刚进入磁场时，线框恰好做匀速运动，线框边长L小于磁场宽度H，则（　　）

A．线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a

B．线框离开磁场时，受到的安培力方向竖直向上

C．线框bc边刚进入磁场时的感应电流小于线框bc边刚离开时的感应电流

D．线框穿过磁场的过程中机械能守恒

3．如图Z9－3所示，两根相互平行的金属导轨水平放置于竖直向下的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动．当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是（　　）

A．导体棒CD内有电流通过，方向是D→C

B．导体棒CD内有电流通过，方向是C→D

C．磁场对导体棒CD的作用力向左

D．磁场对导体棒AB的作用力向左

4．如图所示，在竖直平面内有两根平行金属导轨，上端与电阻R相连，磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面．一质量为m的金属棒以初速度v0沿导轨竖直向上运动，上升到某一高度后又返回到原处，整个过程金属棒与导轨接触良好，导轨与棒的电阻不计．下列说法正确的是（　　）

A．回到出发点的速度v大于初速度v0

B．通过R的最大电流上升过程小于下落过程

C．电阻R上产生的热量上升过程大于下落过程

D．所用时间上升过程大于下落过程

5．如图所示，光滑金属导轨AC、AD固定在水平面内，并处在方向竖直向下、大小为B的匀强磁场中．有一质量为m的导体棒以初速度v0从某位置开始在导轨上水平向右运动，最终恰好静止在A点．在运动过程中，导体棒与导轨始终构成等边三角形回路，且通过A点的总电荷量为Q.已知导体棒与导轨间的接触电阻阻值恒为R，其余电阻不计．则（　　）

A．该过程中导体棒做匀减速运动

B．该过程中接触电阻产生的热量为12mv20

C．开始运动时，导体棒与导轨所构成回路的面积为S＝QRB

D．当导体棒的速度为12v0时，回路中感应电流大小为初始时的一半

6．如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在水平面上，匀强磁场方向垂直导轨平面向下，金属棒ab、cd与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动，金属棒ab、cd的质量之比为2∶1.用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉金属棒cd，经过足够长时间以后（　　）

A．金属棒ab、cd都做匀速运动B．金属棒ab上的电流方向是由b向a

C．金属棒cd所受安培力的大小等于2F3D．两金属棒间距离保持不变

7．如图所示，足够长的光滑导轨ab、cd固定在竖直平面内，导轨间距为l，b、c两点间接一阻值为R的电阻．ef是一水平放置的导体杆，其质量为m、有效电阻值为R，杆与ab、cd保持良好接触．整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直．现用一竖直向上的力拉导体杆，使导体杆从静止开始做加速度为g2的匀加速运动，上升了h高度，这一过程中b、c间电阻R产生的焦耳热为Q，g为重力加速度，不计导轨电阻及感应电流间的相互作用．求：

（1）导体杆上升h高度过程中通过杆的电荷量；

（2）导体杆上升h高度时所受拉力F的大小；

（3）导体杆上升h高度过程中拉力做的功．

8．光滑平行的金属导轨MN和PQ，间距L＝1.0m，与水平面的夹角α＝30°，匀强磁场磁感应强度B＝2.0T，垂直于导轨平面向上，M、P间接有阻值R＝2.0Ω的电阻，其他电阻不计，质量m＝2.0kg的金属杆ab垂直导轨放置，如图甲所示．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图象如图乙所示．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）根据v－t图象估算在前0.8s内电阻上产生的热量．