第9章電磁感應(yīng)習(xí)題一.docVIP

第9章電磁感應(yīng)習(xí)題一 第9章電磁感應(yīng) (一)1.對電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)生條件的考查現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流表及開關(guān)如圖所示連接。 下列說法中正確的是()A.開關(guān)閉合后，線圈A插入或拔出都會引起電流表指針偏轉(zhuǎn)B.線圈A插入線圈B中后，開關(guān)閉合和斷開的瞬間電流表指針均不會偏轉(zhuǎn)C.開關(guān)閉合后，滑動變阻器的滑片P勻速滑動，會使電流表指針靜止在中央零刻度D.開關(guān)閉合后，只有滑動變阻器的滑片P加速滑動，電流表指針才能偏轉(zhuǎn)2.利用楞次定律的推論，對“阻礙”的理解一長直鐵芯上繞有一固定線圈M，鐵芯右端與一木質(zhì)圓柱密接，木質(zhì)圓柱上套有一閉合金屬環(huán)N，N可在木質(zhì)圓柱上無摩擦移動。 M連接在如圖所示的電路中，其中R為滑動變阻器，E1和E2為直流電源，S為單刀雙擲開關(guān)。 下列情況中，可觀測到N向左運動的是()A在S斷開的情況下，S向a閉合的瞬間B.在S斷開的情況下，S向b閉合的瞬間C.在S已向a閉合的情況下，將R的滑動頭向c端移動時D.在S已向a閉合的情況下，將R的滑動頭向d端移動時3如圖所示，磁場垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布。 一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于O點，將圓環(huán)拉至位置a后無初速度釋放，在圓環(huán)從a擺向b的過程中()A.感應(yīng)電流方向先逆時針后順時針再逆時針B.感應(yīng)電流方向一直是逆時針C.感應(yīng)電流方向先順時針后逆時針再順時針D.感應(yīng)電流方向一直是順時針4如圖(甲)所示，一矩形金屬線圈abcd垂直勻強(qiáng)磁場并固定于磁場中，磁場是變化的，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化關(guān)系圖象如圖(乙)所示，則線圈的ab邊所受安培力F隨時間t變化的圖象是(規(guī)定向右為安培力F的正方向)()5xx山東高考(多選)如圖，一均勻金屬圓盤繞通過其圓心且與盤面垂直的軸逆時針勻速轉(zhuǎn)動。 現(xiàn)施加一垂直穿過圓盤的有界勻強(qiáng)磁場，圓盤開始減速。 在圓盤減速過程中，以下說法正確的是()A.處于磁場中的圓盤部分，靠近圓心處電勢高B.所加磁場越強(qiáng)越易使圓盤停止轉(zhuǎn)動C.若所加磁場反向，圓盤將加速轉(zhuǎn)動D.若所加磁場穿過整個圓盤，圓盤將勻速轉(zhuǎn)動6.xx課標(biāo)全國卷(多選)在物理學(xué)發(fā)展過程中，觀測、實驗、假說和邏輯推理等方法都起到了重要作用。 下列敘述符合史實的是()A.奧斯特在實驗中觀察到電流的磁效應(yīng)，該效應(yīng)揭示了電和磁之間存在聯(lián)系B.安培根據(jù)通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場的相似性，提出了分子電流假說C.法拉第在實驗中觀察到，在通有恒定電流的靜止導(dǎo)線附近的固定導(dǎo)線圈中，會出現(xiàn)感應(yīng)電流D.楞次在分析了許多實驗事實后提出，感應(yīng)電流應(yīng)具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化7如圖所示為感應(yīng)式發(fā)電機(jī)，a、b、c、d是空間四個可用電刷與銅盤邊緣接觸的點，O 1、O2是銅盤軸線導(dǎo)線的接線端，M、N是電流表的接線端。 現(xiàn)在將銅盤轉(zhuǎn)動，能觀察到感應(yīng)電流的是()A.將電流表的接線端M、N分別連接a、c位置B.將電流表的接線端M、N分別連接O 1、a位置C.將電流表的接線端M、N分別連接O 1、O2位置D.將電流表的接線端M、N分別連接c、d位置8xx南昌模擬1931年英國物理學(xué)家狄拉克從理論上預(yù)言存在只有一個磁極的粒子，即“磁單極子”。 1982年，美國物理學(xué)家卡布萊設(shè)計了一個尋找磁單極子的實驗，他設(shè)想，如果一個只有N極的磁單極子從上向下穿過如圖所示的超導(dǎo)線圈，那么，從上向下看，超導(dǎo)線圈中將出現(xiàn)()A.先是逆時針方向的感應(yīng)電流，然后是順時針方向的感應(yīng)電流B.先是順時針方向的感應(yīng)電流，然后是逆時針方向的感應(yīng)電流C.順時針方向持續(xù)流動的感應(yīng)電流D.逆時針方向持續(xù)流動的感應(yīng)電流9如圖所示，一水平放置的N匝矩形線框面積為S，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向斜向上，與水平面成30角，現(xiàn)若使矩形框以左邊的一條邊為軸轉(zhuǎn)到豎直的虛線位置，則此過程中磁通量的改變量的大小是()A.312BS B.312NBS C.312BS D.312NBS10.如圖所示，在兩個沿豎直方向的勻強(qiáng)磁場中，分別放入兩個完全一樣的水平金屬圓盤a和b。 它們可以繞豎直軸自由轉(zhuǎn)動，用導(dǎo)線通過電刷把它們相連。 當(dāng)圓盤a轉(zhuǎn)動時()A圓盤b總是與a沿相同方向轉(zhuǎn)動B.圓盤b總是與a沿相反方向轉(zhuǎn)動C.若B 1、B2同向，則a、b轉(zhuǎn)向相同D.若B 1、B2反向，則a、b轉(zhuǎn)向相同11.等腰三角形線框abc與長直導(dǎo)線MN絕緣，且線框被導(dǎo)線分成面積相等的兩部分，如圖甲所示，MN中通有由N流向M的電流，電流強(qiáng)度隨時間的變化如圖乙所示，則關(guān)于線框中感應(yīng)電流的判斷正確的是()A在任何時刻線框中都無感應(yīng)電流B.在t1時刻線框中有沿acba方向的感應(yīng)電流C.在t2時刻線框中有沿acba方向的感應(yīng)電流D.在t3時刻線框中有沿abca方向的感應(yīng)電流12如圖所示，在赤道附近某中學(xué)實驗室的水平桌面上，放置邊長為L的正方形閉合導(dǎo)體線圈abcd，線圈的ab邊沿南北方向，ad邊沿東西方向。 下列說法中正確的是()A.若使線圈向東平動，則a點的電勢與b點的電勢相同B.若使線圈向北平動，則a點的電勢比b點的電勢低C.若以ab為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn)，則線圈中感應(yīng)電流方向為abcda D.若以ad為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn)，則線圈中感應(yīng)電流方向為adcba13如圖所示，若套在條形磁鐵上的彈性金屬導(dǎo)線圈突然縮小為線圈再下落到位置，則關(guān)于線圈的感應(yīng)電流及其方向(從上往下看)是()A.從有順時針方向的感應(yīng)電流B.從有逆時針方向的感應(yīng)電流C.從先逆時針后順時針方向的感應(yīng)電流D.從有逆時針方向的感應(yīng)電流14.航母上飛機(jī)彈射起飛是利用電磁驅(qū)動來實現(xiàn)的。 電磁驅(qū)動原理如圖所示，當(dāng)固定線圈上突然通過直流電流時，線圈端點的金屬環(huán)被彈射出去。 現(xiàn)在固定線圈左側(cè)同一位置，先后放有分別用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線制成形狀、大小相同的兩個閉合環(huán)，且電阻率銅 閉合開關(guān)S的瞬間()A.從左側(cè)看環(huán)中感應(yīng)電流沿順時針方向B.銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力C.若將環(huán)放置在線圈右方，環(huán)將向左運動D.電池正負(fù)極調(diào)換后，金屬環(huán)不能向左彈射15.下圖甲中bacd為導(dǎo)體做成的框架，其平面與水平面成角，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒與ab、cd接觸良好，回路的電阻為R，整個裝置放在垂直于框架平面的變化的磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間的變化如圖乙，導(dǎo)體棒始終靜止，在0t1時間內(nèi)()A導(dǎo)體棒所受安培力的方向始終沿軌道斜面向上B.導(dǎo)體棒所受安培力的方向始終沿軌道斜面向下C.導(dǎo)體棒受到的摩擦力可能一直增大D.導(dǎo)體棒受到的摩擦力可能先減小后增大16.xx課標(biāo)全國卷如圖，兩條平行導(dǎo)軌所在平面與水平地面的夾角為，間距為L。 導(dǎo)軌上端接有一平行板電容器，電容為C。 導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌平面。 在導(dǎo)軌上放置一質(zhì)量為m的金屬棒，棒可沿導(dǎo)軌下滑，且在下滑過程中保持與導(dǎo)軌垂直并良好接觸。 已知金屬棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度大小為g。 忽略所有電阻。 讓金屬棒從導(dǎo)軌上端由靜止開始下滑，求 (1)電容器極板上積累的電荷量與金屬棒速度大小的關(guān)系； (2)金屬棒的速度大小隨時間變化的關(guān)系。 第9章電磁感應(yīng)答案 (一)1解析開關(guān)閉合后，線圈A插入或拔出都會引起穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化，從而電流表指針偏轉(zhuǎn)，選項A正確；線圈A插入線圈B中后，開關(guān)閉合和斷開的瞬間，線圈B的磁通量會發(fā)生變化，電流表指針會偏轉(zhuǎn)，選項B錯誤；開關(guān)閉合后，滑動變阻器的滑片P無論勻速滑動還是加速滑動，都會導(dǎo)致線圈A的電流發(fā)生變化，線圈B的磁通量變化，電流表指針都會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項C、D錯誤。 2解析由楞次定律的推論可知，金屬環(huán)N的運動趨勢或運動總是阻礙磁通量的變化，只要N的磁通量增加，就向右運動，N的磁通量減小，就向左移動，只有這樣才阻礙N的磁通量變化，所以只有C選項正確。 3解析在豎直虛線左側(cè)，圓環(huán)向右擺時磁通量增加，由楞次定律可判斷，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向相反，由安培定則可知感應(yīng)電流方向為逆時針方向；擺過豎直虛線時，環(huán)中磁通量左減右增相當(dāng)于方向向外的增大，因此感應(yīng)電流方向為順時針方向；在豎直虛線右側(cè)向右擺動時，環(huán)中磁通量減小，感應(yīng)電流的磁場與原磁場同向，可知感應(yīng)電流為逆時針方向，因此只有A項正確。 4A5解析把圓盤看成沿半徑方向緊密排列的“輻條”，由右手定則知，圓心處電勢高，選項A正確；所加磁場越強(qiáng)，感應(yīng)電流越強(qiáng)，安培力越大，對圓盤轉(zhuǎn)動的阻礙越大，選項B正確；如果磁場反向，由楞次定律可知，仍阻礙圓盤轉(zhuǎn)動，選項C錯誤；若將整個圓盤置于磁場中，則圓盤中無感應(yīng)電流，圓盤將勻速轉(zhuǎn)動，選項D正確。 6解析通有恒定電流的靜止導(dǎo)線附近產(chǎn)生的磁場是不變的，在其附近的固定導(dǎo)線圈中沒有磁通量的變化，因此，不會出現(xiàn)感應(yīng)電流，選項C錯誤。 7解析當(dāng)銅盤轉(zhuǎn)動時，其切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，此時銅盤相當(dāng)于電源，銅盤邊緣和中心相當(dāng)于電源的兩個極，則要想觀察到感應(yīng)電流，M、N應(yīng)分別連接電源的兩個極即可，故可知只有B項正確。 8解析當(dāng)磁單極子從上向下靠近超導(dǎo)線圈時，線圈中的磁通量增加，且磁場方向從上向下，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場方向從下向上，再由安培定則可確定感應(yīng)電流方向為逆時針；當(dāng)磁單極子遠(yuǎn)離超導(dǎo)線圈時，超導(dǎo)線圈中的磁通量減小，且磁場方向從下向上，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場方向從下向上，再由安培定則可確定感應(yīng)電流方向為逆時針，因此線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向不變，又由于超導(dǎo)線圈沒有電阻，不消耗電能，所以超導(dǎo)線圈中的電流不會消失，選項D正確。 9解析磁通量與匝數(shù)無關(guān)，BS中，B與S必須垂直。 初態(tài)1B sinS，末態(tài)2B cosS，磁通量的變化量|21|BS(cos30sin30)|312BS，所以應(yīng)選C項。 10解析當(dāng)B 1、B2同向時，由于a轉(zhuǎn)動，在aabb回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，在aa與bb上的感應(yīng)電流方向相反，若a逆時針轉(zhuǎn)，產(chǎn)生aa的電流，b盤中有bb的電流，由左手定則可知受到順時針方向的安培力，所以b順時針轉(zhuǎn)動與a轉(zhuǎn)向相反，C選項錯誤；同理D選項正確。 由于A、B選項中磁場方向不確定，所以b與a的轉(zhuǎn)向也不確定。 11解析穿過線框的磁通量垂直紙面向里，在t1時刻時，磁通量增加，在t2時刻時，磁通量不變，在t3時刻時，磁通量減少，根據(jù)楞次定律可得B、D正確。 12解析在赤道附近的地磁場是平行地面由南指向北，當(dāng)線圈不管向哪個方向平動，都沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，各點電勢相同，因此A選項正確，B選項錯誤。 以ab為軸轉(zhuǎn)動，磁通量不變，也沒有感應(yīng)電流，C選項錯誤。 以ad為軸向上翻轉(zhuǎn)，磁通量增大，感應(yīng)電流磁場方向由北指向南，由安培定則可知，感應(yīng)電流的方向adcba，D選項正確。 13解析從突然縮小到，磁通量增大，原磁場方向豎直向上，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場方向豎直向下，由安培定則可知，產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，A選項正確，B、C選項錯誤。 從到，磁通量減小，感應(yīng)電流的磁場方向豎直向上，由安培定則可知，感應(yīng)電流的方向為逆時針方向，所以D選項正確。 14解析線圈中電流為右側(cè)流入，磁場方向為向左，在閉合開關(guān)的過程中，磁場變強(qiáng)，則由楞次定律可知，電流由左側(cè)看為順時針，選項A正確；由于銅環(huán)的電阻較小，故銅環(huán)中感應(yīng)電流較大，故銅環(huán)受到的安培力要大于鋁環(huán)的，選項B正確；若將環(huán)放在線圈右方，根據(jù)“來拒去留”可得，環(huán)將向右運動，選項C錯誤；電池正負(fù)極調(diào)換后，金屬環(huán)受力仍向左，故仍將向左彈出，選項D錯誤。 15解析在0t1時間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B先減小后反向增大，穿過ca回路的磁通量先減小后反向增大，由楞次定律可知，當(dāng)回路磁通量均勻減小時，產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流，回路面積有擴(kuò)大趨勢，導(dǎo)體棒受到的安培力沿軌道斜面向上，安培力的大小F ABILIL(B0kt)，隨磁感應(yīng)強(qiáng)度B的減小而減小，導(dǎo)體棒受到的靜摩擦力在t0時若沿斜面向下，則靜摩擦力隨B的減小而減??；在t0時若沿斜面向上，則靜摩擦力隨B的減小而增大。 當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B反向增大時，回路磁通量增大，回路面積有縮小的趨勢，導(dǎo)體棒受到的安培力沿斜面向下，且隨磁感應(yīng)強(qiáng)度B的增大而增大，導(dǎo)體棒受到的靜摩擦力F fmg sinBIL也隨之增大。 因此安培力在磁感應(yīng)強(qiáng)度B減小到0之前沿斜面向上，靜摩擦力有可能沿斜面向上，也有可能沿斜面向下，之后沿斜面向下，選項A、B錯誤；而靜摩擦力可能先減小后增大或者一直增大，選項C、D正確。 15解析 (1)設(shè)金屬棒下滑的速度大小為v，則感應(yīng)電動勢為EBLv平行板電容器兩極板之間的電勢差為UE設(shè)此時電容器極板上積累的電荷量為Q，按定義有CQU聯(lián)立式得QCBLv (2)設(shè)金屬棒的速度大小為v時經(jīng)歷的時間為t，通過金屬棒的電流為i,金屬棒受到的磁場的作用力方向沿導(dǎo)軌向上，大小為f1BLi設(shè)在時間間隔(t，tt