1、电磁感应一、选择题（共15题）1以下说法正确的是（ ）A库仑发明了扭秤，并发现了静电力的大小与距离平方成反比B法拉第发现了电流的磁效应C楞次发现了电磁感应定律D奥斯特发明了磁感线2下列物理情景不属于电磁阻尼应用的是（）A选用铝框做磁电式电表骨架B 在运输灵敏电流表时用导线把两接线柱连在一起C 魔术师将小圆柱形磁体从竖直放置的空心铝管上端管口放入表演失重魔术D 延时继电器控制高压电路开闭时3关于电磁感应，下列说法正确的是（）A线圈中磁通量变化越大，产生的感应电动势越大B在电磁感应现象中，有感应电动势，就一定有感应电流产生C闭合电路内只要有磁通量，就有感应电流产生D磁感应强度与导体棒及其运动方向相
2、互垂直时，可以用右手定则判断感应电流的方向4如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有半径为r的光滑半圆形导体框，OC为一能绕O在框架上滑动的导体棒，Ob之间连一个电阻R，导体框架与导体电阻均不计，若要使OC能以角速度匀速转动，则外力做功的功率是（ ）ABCD5在匀强磁场中有一个矩形线圈，下列运动中能够使线圈中产生感应电流的是（ ）A使线圈整体向右匀速移动B使线圈整体向右加速移动C使线圈整体向右减速移动D使线圈绕OO/轴转动6如图所示，MN、PQ是间距为L的平行光滑金属导轨，置于磁感应强度为B、方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M、P间接有一阻值为R的电阻.一根与导轨接触良好、有效阻值为的
3、金属棒ab垂直导轨放置，并在水平外力F作用下以速度v向右匀速运动，不计导轨电阻，则（ ）A通过电阻R的电流方向为PRMBa端电势比b端高Ca、b两点间电压为BLvD外力F做的功等于电阻R产生的焦耳热7如图甲所示，在一空心螺线管内部中点处放置一小铜环，图乙所示，在一空心螺线管外部放置一大铜环，电路接通瞬间，下列说法正确的是（ ）A从左往右看，两个铜环中部都有顺时针方向感应电流B从左往右看，小铜环有顺时针方向感应电流，大铜环中有逆时针方向感应电流C两个铜环都有收缩趋势D小铜环有扩张趋势8如图所示，小金属环和大金属环重叠在同一平面内，两环相互绝缘，小环有一半面积在大环内，当大环接通电源的瞬间，小环中
4、电流情况及会出现的运动，下列判断正确的是（）A无感应电流B有顺时针方向的感应电流C小金属环会向大金属环外运动D小金属环会向大金属环里运动9如图所示，在边长为l的等边三角形区域内有磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场一个边长也为l的等边三角形导线框abc，在t0时恰与上述磁场区域的边界重合此后三角形线框以周期T绕其中心在纸面内沿顺时针方向匀速转动则在其转动的0 时间内A感应电流的方向先逆时针后顺时针，平均感应电动势为0B感应电流的方向先顺时针后逆时针，平均感应电动势为C感应电流的方向先顺时针后逆时针，平均感应电动势为0D感应电流的方向先逆时针后顺时针，平均感应电动势为 10如图所示，A、B
5、两闭合线圈为同样导线绕成的，A有10匝，B有20匝，两圆线圈半径之比为21.匀强磁场只分布在B线圈内当磁场随时间均匀增强时()AA中无感应电流BB中感应电流为顺时针方向CA、B中感应电动势之比为21DA、B中感应电流之比为1211如图所示，匀强磁场中水平放置两足够长的光滑平行金属导轨，导轨的左侧接有阻值为R的电阻和理想二极管D。t=0时刻起阻值也为R的导体棒ab在外力作用下向右运动，其速度变化规律为，运动过程中棒始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，不计导轨电阻，则金属棒两端电压Uab随时间t变化的关系图像可能正确的是（）ABCD12如图，两条光滑平行金属导轨间距为L，所在平面与水平面重合，
6、导轨电阻忽略不计。ab、cd为两根质量均为m、电阻均为R的金属棒，两者始终与导轨垂直且接触良好，两导轨所在区域存在方向竖直向上大小为B的匀强磁场，现给ab棒一向左的初速度v0使其向左运动，则以下说法正确的是（）Aab刚运动时回路中的感应电流为Bab、cd最终的速度为C整个过程中回路中产生的热量为Dab、cd组成的系统水平方向动量守恒13下列电器中，应用了电磁感应现象的是()A发电机B变压器C白炽灯D汽车防抱死制动系统(ABS)14如图所示，足够长的光滑水平直导轨，电阻不计，垂直导轨平面有磁感应强度为1 T的匀强磁场，导轨上相隔一定距离放置两根长度均为2 m的金属棒，a棒质量为1 kg，电阻为5
7、 ，b棒质量为2 kg，电阻为10 现给a棒一个水平向右的初速度8 m/s，当a棒的速度减小为4 m/s时，b棒刚好碰到了障碍物，经过很短时间0.5 s速度减为零（不反弹，且a棒始终没有与b棒发生碰撞），下列说法正确是Ab棒有可能向左运动Bb棒在碰撞前瞬间的速度大小2 m/sC碰撞过程中障碍物对b棒的平均冲击力大小为8 NDb棒碰到障碍物后，a棒继续滑行的距离为15 m15如图所示，Q为用毛皮摩擦过的橡胶圆盘，由于它的转动，使得金属环P中产生了逆时针方向的电流，则Q盘的转动情况是：A顺时针加速转动B逆时针加速转动C顺时针减速转动D逆时针减速转动二、非选择题16感生电动势：由_电场产生的电动势叫
8、感生电动势。17有一面积为150cm2的金属环，电阻为0.1，在环中100cm2的同心圆面上存在如图（b）所示的变化的磁场，在0.1s到0.2s的时间内环中感应电流为 ，流过的电荷量为 18如图所示，A1与A2是两只相同的电流表，自感线圈L的直流电阻和R相等，开关S闭合的瞬间，A1的示数_于A2的示数，S断开的瞬间，A1的示数_于A2的示数，（填“大”、“小”、“等）”。19一个边长为10cm的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框匝数n=100，线框平面与磁场垂直，电阻为20，磁感应强度随时间变化的图象如图所示。则在一个周期内线框产生的热量为_J。20如图所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相
9、距为L, 一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放导体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为I整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻求： （1）磁感应强度的大小B； （2）电流稳定后，导体棒运动速度的大小v；21如图所示，A是一面积为S=0.4m2、匝数为n=100匝的圆形线圈，处在均匀磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度随时间增加，变化率为0.5T/s，R1=4，R2=6，电容器电容C=30F，线圈内阻不计。求：（1）闭合后，通过R2的电流大小；（2）S闭合一段时间后又断开，在断
10、开后流过R2的电荷量。22如图甲所示，光滑且足够长的金属导轨MN、PQ平行地固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.20m，电阻R=0.40，导轨上停放一质量m=0.10kg的金属杆ab，位于两导轨之间的金属杆的电阻r=0.10，导轨的电阻可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。现用一水平外力F水平向右拉金属杆ab，使之由静止开始运动，在整个运动过程中金属杆始终与导轨垂直并接触良好。理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图乙所示。求从金属杆开始运动经t=5.0s时：(1)通过金属杆的感应电流的大小和方向；(2)金属杆的速度大小；(3)外力F的瞬时功率。23
11、如图所示，两正对的长为、间距为的水平金属极板、，处在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度大小为。一电阻为的金属棒与极板垂直放置且在大小为的水平恒力作用下紧贴极板一侧运动。金属棒、金属极板与阻值为的电阻构成闭合电路。重力加速度为。不计金属极板电阻及接触电阻。(1)求闭合开关后金属棒获得的最大速度（设此过程金属棒不会脱离金属极板）；(2)当金属棒获得最大速度时断开开关，再撤去金属棒。之后使一质量为、电荷量为的油滴如图从两板右端的正中间射入两极板间，为使油滴能以恒定的速率在两板间运动，并恰从极板左边缘离开，求油滴质量以及初速度的大小。参考答案：1A【详解】A库仑发明了扭秤，并发现了静电力的大小与距离
12、平方成反比，A正确；B奥斯特发现了电流的磁效应，B错误；CD法拉第发现了电磁感应定律，并首先提出引入磁感线，CD错误。故选A。2D【详解】A常用铝框做骨架，当线圈在磁场转动时，导致铝矿的磁通量变化，从而产生感应电流，出现安培阻力，使其很快停止摆动,属于电磁阻尼现象。故A选项不符合题意。 B运输过程中的震动颠簸,可能会损坏指针、线圈、游丝,短路后,产生感应电流,据楞次定律,产生电磁阻尼,减轻指针、线圈、游丝的摆动，属于电磁阻尼现象，故B选项不符合题意。C磁铁在下落时，导致铝管内的磁通量在变化，从而产生感应电流，会产生安培力进而阻碍磁铁的下落，属于电磁阻尼现象,故C选项不符合题意。D电磁铁原理是用
13、低压控制电路控制高压工作电路，属于电流磁效应现象,则D选项符合题意。故选D。3D【详解】A. 产生的感应电动势与磁通量的变化率有关，A错误。B. 存在闭合回路才存在电流，B错误。C. 磁通量必须发生变化，才有电流，C错误。D. 磁感应强度与导体棒及其运动方向相互垂直时，可以用右手定则判断感应电流的方向，D正确。故选D。4C【详解】解：因为OC是匀速转动的，根据能量的守恒可得，P外=P电=，又因为E=Br，联立解得：P外=，所以C正确故选C5D【详解】试题分析：线圈整体向右匀速移动时，穿过线圈的磁通量始终为=BS，没有变化，没有感应电流产生故A错误线圈在纸平面内整体向右加速移动时，穿过线圈的磁通
14、量始终为=BS，没有变化，没有感应电流产生故B错误线圈整体向右减速移动时，穿过线圈的磁通量始终为=BS，没有变化，没有感应电流产生故C错误图示位置穿过线圈的磁通量最大，当线圈绕OO轴旋转时磁通量减小，产生感应电流故D正确故选D6B【详解】AB.金属棒匀速向右运动切割磁感线产生感应电动势和感应电流，根据右手定则，判断感应电流的方向为由b到a，金属棒产生的感应电动势为BLv，金属棒本身相当于电源，a为正极，b为负极，a端电势比b端高，通过电阻R的电流方向为MRP，A错误，B正确；C.电阻的阻值为R，金属棒的阻值为，所以ab两点间电压为，C错误；D.根据能量守恒定律，外力F做的功转化为电能，再通过电
15、阻R和金属棒转化为焦耳热，D错误.7A【详解】图甲和图乙中当开关S闭合时，螺线管的磁感线分布为内部从右向左，外不从左向右因此甲图中的铜环在开关闭合瞬间有向左的磁通量，由楞次定律可知会产生顺时针的电流来阻碍磁通量的增加；同时铜环有收缩的趋势阻碍磁通量的增大；而乙图中的铜环的磁通量为螺线管内部的向左的磁通量减去外部向右的磁通量的净磁通，因此铜环越大磁通量越小，铜环越小磁通量越大，因此由楞次定律可知乙图铜环产生顺时针的电流，铜环有扩张的趋势，故A正确，BCD错误8C【详解】AB当大环接通电源的瞬间，由安培定则，大环内部磁场垂直纸面向里，外部垂直纸面向外，小环左半部分所在处的磁场垂直纸面向里，右半部分
16、所在处的磁场垂直纸面向外，左半部分磁场强，合磁场垂直纸面向里，磁通量增大，有感应电流，由楞次定律，小环产生逆时针的感应电流，AB错误；CD由左手定则，小环两部分所受磁场力都向外，小金属环会向大金属环外运动，C正确，D错误。故选C。9A【详解】试题分析：，在转动时过程中，穿过线圈的磁通量先减小，后增加，如图所示，根据楞次定律，感应电流方向先逆时针后顺时针，在转动时线圈又恰好与磁场边界重合，因此这个过程磁通量的变化为零，根据法拉第电磁感应定律，可知感应电动的平均值为零，A正确10D【详解】磁场随时间均匀减弱，穿过闭合线圈A的磁通量减少，A中产生感应电流，故A错误；磁场随时间均匀增强，穿过闭合线圈B
17、的磁通量均匀增加，根据楞次定律可知，B线圈中产生逆时针方向的电流，选项B错误； 由法拉第电磁感应定律得，感应电动势： ，其中 、S都相同，A有10匝，B有20匝，线圈产生的感应电动势之比为1：2，A、B环中感应电动势EA：EB=1：2；线圈电阻： ，两圆线圈半径之比为2：1，A有10匝，B有20匝，、s都相同，则电阻之比RA：RB=rA：rB=1：1，由欧姆定律 得，产生的感应电流之比IA：IB=1：2，故D正确，C错误；故选D.点睛：本题整合了法拉第电磁感应定律、电阻定律和欧姆定律，要善于运用比例法解题关键要正确理解公式 ，其中S是有效面积，对于A线圈，并不是它的面积，而是B线圈的面积11A
18、【详解】当导体棒向右运动时，二极管导通，则金属棒两端电压当导体棒向左运动时，二极管断路，则金属棒两端电压故选A。12D【详解】A当ab棒刚开始运动瞬间，只有ab切割磁感线产生感应电动势故A错误；BDab、cd水平方向合力为零，水平方向动量守恒，有mv0=2mv共求得ab、cd最终的速度为，故B错误，D正确；C整个过程中回路中产生的热量为故C错误；故选D。13ABD【详解】A、发电机是利用闭合电路中的线圈在磁场中做切割磁感线运动的方式产生电流的，是利用电磁感应现象的原理，故A正确；B、变压器工作原理是利用电磁感应现象，B正确；C、白炽灯是利用了电流的热效应，C错误；D. 汽车防抱死制动系统是轮胎
19、处于临界状态，即转动与不转动间，防止出现滑动摩擦，是利用电磁感应现象的原理，故D正确故选ABD14BCD【详解】根据右手定则知，回路中产生逆时针方向的电流，根据左手定则知，b棒所受的安培力方向向右，可知b棒向右运动，故A错误；设b棒碰上障碍物瞬间的速度为v2，之前两棒组成的系统动量守恒，则，解得，故B正确；b棒碰障碍物的过程中，根据动量定理得：Ft0=02mv2，解得：F=8 N，故C正确；a棒单独向右滑行的过程中，安培力的平均冲量 ，由动量定理，解得，故D正确；故选BCD本题考查了动量守恒定律、动量定理与电磁感应、闭合电路欧姆定律的综合运用，对于选项D，对学生数学能力要求较高，要结合动量定理
20、以及平均电动势的知识，通过q=t进行联系15BC【详解】试题分析：因为P中产生的是逆时针方向的电流，即它产生的磁场方向垂直纸面向外，由楞次定律可知，Q产生的磁场或是垂直纸面向外减小，或是垂直纸面向里增大；当Q产生的磁场垂直纸面向外减小时，由于橡胶盘带负电，故需要Q盘顺时针减速，C正确；当Q产生的磁场是垂直纸面向里增大时，Q盘需要逆时针加速，故B正确；选项AD错误16感生170.1A，0.01C【详解】由b图得：=T/s=1T/s由法拉第电磁感应定律可得：感应电动势：E=S=1100104V=0.01V；感应电流：I=A=0.1A，通过圆环横截面的电荷量：q=It=0.1（0.20.1）C=0.
21、01C；故答案为0.1A，0.01C18 大 等【详解】开关S闭合的瞬间，由于自感线圈L阻碍电流的增加，则A1的示数大于A2的示数；S断开的瞬间，原来通过A1的电流立即消失，在L支路，由于L产生的自感电动势阻碍电流的减小，则通过L的电流要在L-A2-A1 R中形成新的回路，则通过A1的示数等于A2的示数。190.2【详解】根据Bt图中同一条直线磁通量的变化率是相同的，所以电动势为定值，即为根据欧姆定律，则有在一个周期t=4s内，由焦耳定律可得20(1) (2) 【详解】试题分析：由题，导体棒进入磁场后，最终做匀速运动，电流达到稳定值I，根据平衡条件和安培力公式求解B；由感应电动势、感应电流表示
22、联立即可解得速度大小（1）电流稳定后，导体棒做匀速运动，安培力与重力平衡，则有BIL=mg 解得：（2）感应电动势E=BLv感应电流： 联立解得： 21（1）2A；（2）3.610-4C【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律可得，感应电动势为根据闭合电路的欧姆定律可得，通过R2的电流大小为（2）R2两端的电压为电容器储存电荷为则S闭合一段时间后又断开，在断开后流过R2的电荷量为3.610-4C。22(1) 1A，由b指向a；(2)5m/s；(3)1W【详解】(1)由图象可知，t5.0 s时，U0.40 V，此时通过金属杆的电流为 用右手定则判断出，此时电流的方向为由b指向a。 (2)金属杆产生的
23、感应电动势为 解得 (3)电压表的示数表达式为 由图象可知，U与t成正比，由于R、r、B及L均为不变量，所以v与t成正比，金属杆应向右做初速度为零的匀加速直线运动。 金属杆运动的加速度为 根据牛顿第二定律，在5.0 s末时对金属杆有： 解得此时F的功率为 23(1)；(2)，【详解】解：(1)金属棒速度最大时受力平衡，根据平衡条件可得根据闭合电路的欧姆定律可得联立解得(2)当金属棒获得最大速度时受力平衡，则解得电流强度此时电阻两端电压；为使油滴能以恒定的速率在两板间运动，则竖直方向电场力与重力平衡，则解得油滴在磁场中做匀速圆周运动，恰从极板左边缘离开，运动轨迹如图所示：根据图中几何关系可得解得：根据洛伦兹力提供向心力可得：解得。
