2019人教版选择性必修第二册第二章电磁感应2法拉第电磁感应定律拔高练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2019人教版选择性必修第二册第二章电磁感应2法拉第电磁感应定律拔高练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 563.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-24 00:34:06 | ||
图片预览
文档简介
2019人教版选择性必修第二册 第二章 电磁感应 2 法拉第电磁感应定律 拔高练习
一、多选题
1．如图所示，在一固定水平放置的铝环上方，有一条形磁铁，从离地面高h处，由静止开始下落，最后落在地面上。磁铁下落过程中从铝环中心穿过圆环，而不与铝环接触。若不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．磁铁下落过程中，圆环中的电流方向先逆时针后顺时针（从上向下看圆环）
B．不考虑起始位置，磁铁下落过程中，磁铁的加速度始终小于g
C．磁铁下落过程中，磁铁的机械能不断减少
D．磁铁落地时的速率等于
2．在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=1250匝，横截面积S=20cm2,．螺旋管导线电阻r=1Ω，R1=4Ω，R2=5Ω，C=20μF．在一段时间内，竖直向下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，则下列说法中正确的是（ ）
A．螺线管中产生的感应电动势为1000V
B．闭合S，电路中的电流稳定后，电容器下极板带负电
C．闭合S，电路中的电流稳定后，通过电阻R1的电流为0.1A
D．闭合S，电路中的电流稳定后，再断开S，以后流经R2的电量为
3．如图所示，正方形金属线圈abcd平放在粗糙水平传送带上，被电动机带动一起以速度v匀速运动，线圈边长为L，电阻为R，质量为m，有一边界长度为2L的正方形磁场垂直于传送带，磁感应强度为B，线圈穿过磁场区域的过程中速度不变，下列说法中正确的是（ ）
A．线圈穿出磁场时感应电流的方向沿abcda
B．线圈进入磁场区域时受到水平向左的静摩擦力，穿出区域时受到水平向右的静摩擦力
C．线圈经过磁场区域的过程中始终受到水平向右的静摩擦力
D．线圈经过磁场区域的过程中，电动机多消耗的电能为
4．下列说法中正确的有
A．从可知，导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比
B．从可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比
C．通过导体的电流越大，则导体的电阻越小
D．加在导体两端的电压变化时，导体中的电流也发生变化，但电压与电流的比值对这段导识体来说保持不变
二、单选题
5．水力发电站和火力发电站一般都采用旋转磁极式发电机，但是发电机的结构一般不同。水力发电站常采用图甲所示原理的发电机，A、B、C、D均为线圈；火力发电站常采用图乙所示原理的发电机，A、B、C、D均为沿轴方向的导线。当图中固定有磁铁的转子顺时针匀速旋转到图示位置时某同学在两图中标示了电流方向，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中B、C线圈电流标示方向正确
B．图乙中A、D导线电流标示方向正确
C．图甲中A、C线圈电流标示方向正确
D．图乙中C、D导线电流标示方向正确
6．空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间均匀变化的磁场，其边界如图甲中虚线MN所示，一硬质细导线圆环固定在纸面内，圆心O在MN上。t=0时磁感应强度的方向垂直纸面向外，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。则在0～t2时间内（ ）
A．圆环中的感应电流方向先沿顺时针，再沿逆时针
B．圆环中的感应电流方向先沿逆时针，再沿顺时针
C．圆环所受安培力的方向先向左，再向右
D．圆环所受安培力的方向先向右，再向左
7．如图所示，足够长的水平平行金属导轨间距为L，左右两端均处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，中间连接电阻及电容器，，两根电阻均为R的相同金属棒，在导轨两端分别同时以相同速率v0向左、向右匀速运动．不计导轨的电阻，金属棒与导轨接触良好，则电容器C两极板上电压为
A． B． C． D．
8．如图所示，匀强磁场中有a、b两个用同样的导线制成单匝闭合线圈，线圈半径。磁场方向与两线圈所在平面垂直，磁感应强度B随时间均匀减小。两线圈中产生的感应电动势分别为和，感应电流分别为和。不考虑两线圈间的相互影响。下列说法正确的是（ ）
A．，感应电流均沿顺时针方向
B．，感应电流均沿顺时针方向
C．，感应电流均沿逆时针方向
D．，感应电流均沿逆时针方向
9．下列装置中利用电磁感应原理工作的是
A．白炽灯 B．发电机 C．电熨斗 D．电饭煲
10．用电阻率为、横截面积为S的硬质细导线，做成半径为r的圆环，垂直圆环面的磁场充满其内接正方形，时磁感应强度的方向如图（a）所示，磁感应强度B随时间t的变化关系如图（b）所示，则在到的时间内（ ）
A．圆环中产生的热量为
B．圆环中的感应电流大小为
C．圆环中始终没有感应电流产生
D．圆环中有先顺时针再逆时针的感应电流
11．如图所示，两个闭合正方形线圈a、b用粗细相同的同种导线绕制而成，匝数相同，线圈a的边长为线圈b边长的3倍，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，下列说法正确的是（ ）
A．a、b线圈中均产生顺时针方向的感应电流
B．a、b线圈中感应电动势之比为3：1
C．a、b线圈中感应电流之比为3：4
D．a、b线圈中电功率之比为27：1
12．如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中，以导线为中心，半径为R的圆周上有a、b、c、d四个点，已知c点的实际磁感应强度为0，则下列说法中正确的是（ ）
A．直导线中电流方向垂直纸面向里
B．a点的磁感应强度为0
C．d点的磁感应强度为0
D．b点的磁感应强度为T，方向斜向下，与B成45°角
13．以下涉及物理学史上的四个重大发现,其中说法 不 正确的是
A．卡文迪许通过扭秤实验,测定出了万有引力常量
B．奥斯特通过实验研究,发现了电流周围存在磁场
C．牛顿根据理想斜面实验,提出力是改变物体运动状态的原因
D．纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后,总结出后人称之为法拉第电磁感应定律的结论
14．如图，平行导轨间距为d，一端跨接一个电阻为R，磁场的磁感强度为B，方向与导轨所在平面垂直．一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置，金属棒与导轨的电阻不计．当金属棒沿垂直于棒的方向以速度v滑行时，通过电阻R的电流强度是 （ ）
A． B． C． D．
三、解答题
15．图中和为竖直方向的两个无限长的平行直金属导轨，间距为L，电阻不计，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，质量为m、电阻为r的金属杆始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触。导轨一端接有阻值为R的电阻．由静止释放导体杆，重力加速度为g。
（1）导体棒能够达到的最大速度为多大；
（2）当下降的高度为h时，求此过程中通过电阻R的电量是多少；
（3）求下降的高度为h的过程中，棒受到安培力的冲量大小。
16．如图所示，PQ为水平面内平行放置的金属长直导轨，间距为=0．5m，处在磁感应强度大小为=0．7T、方向竖直向下的匀强磁场中．一根质量为M=0．3kg、电阻为r=1Ω的导体杆ef垂直于P、Q放在导轨上，导体杆ef与P、Q导轨间的动摩擦因数为μ=0．1．在外力作用下导体杆ef向左做匀速直线运动．质量为m=0．2kg，每边电阻均为r=1Ω，边长为=0．2m的正方形金属框abcd置于竖直平面内，两顶点A．b通过细导线与导轨相连，金属框处在磁感应强度大小为=1T、方向垂直框面向里的匀强磁场中，金属框恰好处于静止状态，重力加速度，不计其余电阻和细导线对A．b点的作用力，求：
（1）通过ab边的电流；
（2）导体杆ef做匀速直线运动的速度v；
（3）t=1s时间内，导体杆ef向左移动时克服摩擦力所做的功；
（4）外力做功的功率
17．如图所示，赤道上的地磁场可视为由南向北的水平匀强磁场，磁感应强度B=0.50×10－4T。赤道上有一根沿东西方向放置的直导线，长L=2.0m，通有方向由东向西、大小I=10A的电流。
（1）判断导线所受安培力方向是竖直向上还是竖直向下；
（2）求导线所受安培力F的大小；
（3）如果将上述通电导线沿南北方向放置，则导线所受安培力大小为多少
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案
1．AC
【详解】
A．由图示可知，在磁铁下落过程中，穿过圆环的磁场方向向下，在磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大，在磁铁远离圆环时穿过圆环的磁通量减小，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流先沿逆时针方向，后沿顺时针方向，A正确；
B．据楞次定律的推论“来拒去留”原则，可判断磁铁在下落过程中，受圆环对它的作用力始终竖直向上；但当条形磁铁的中心与环在同一个平面内时，穿过环的磁通量最大，磁通量的变化率为0，所以此时环内没有感应电流，所以在该点条形磁铁的加速度等于g，B错误；
C．在磁铁下落过程中，线圈中产生感应电流，线圈中有电能产生，磁铁在整个下落过程中，磁铁的机械能转化为电能，由能量守恒定律可知，磁铁的机械能减少，C正确；
D．磁铁做自由落体运动时
v2=2gh
磁铁落地时的速度
由于磁铁下落时能量有损失，磁铁落地速度小于，D错误。
故选AC。
2．CD
【解析】
A、根据法拉第电磁感应定律： ，故A错误；
B、根据楞次定律可知回路中产生的电流方向是逆时针，所以电容器下级板带正电，故B错；
C、根据闭合电路欧姆定律，有：，故C对；
D、S断开后，流经R2的电量即为S闭合时C板上所带的电量Q
电容器两端的电压：
流经R2的电量： ，故D正确；
综上所述本题答案是：CD
点睛：要会运用楞次定律判断电流的方向，并且要对电容器的充放电有一个正确的认识．
3．AD
【详解】
A．线圈穿出磁场时，ad边切割磁感线产生感应电动势，由右手定则，可判断出感应电流的方向沿abcda，A正确；
B．线圈进入磁场区域时受到水平向左的安培力，根据平衡条件可知受到的静摩擦力方向水平向右，穿出区域时也是受到水平向左的安培力，根据平衡条件可知受到的静摩擦力方向水平向右，B错误；
C．在线圈完全在磁场中运动时，由于磁通量不变，不产生感应电流，不受安培力和静摩擦力作用，C错误；
D．线圈经过磁场区域的过程中，电动机多消耗的电能等于克服安培力做的功，为
D正确。
故选AD。
4．AD
【详解】
A、D、欧姆定律的内容为：通过导体的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比；故A，D均正确；B、C、导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定，与电压电流无关；故B、C错误；故选AD．
【点睛】知道影响电阻大小的因素，并且知道导体的电阻与导体两端的电压和通过的电流无关是解决本题的关键，欧姆定律只是计算电阻的一种方法．
5．A
【详解】
AC．题图甲中，A、B、C、D线圈中磁场均减弱，根据磁场减弱方向，结合楞次定律和安培定则，可知B、C线圈电流标示方向正确，A、D线圈电流标示方向错误，故A正确，C错误；
BD．题图乙中，磁铁运动，导线切割磁感线产生电流，由右手定则可知，A、B导线电流标示方向正确，C、D导线电流标示方向错误，故BD错误；
故选A。
6．D
【详解】
AB．开始磁场垂直于纸面向外，磁感应强度减小，穿过圆环的磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向；后来磁感应强度方向垂直于纸面向里，磁感应强度增大，穿过圆环的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向，即感应电流始终沿逆时针方向，故AB错误；
CD．磁感应强度先垂直于纸面向外，由左手定则可知，安培力向右，后来磁感应强度向里，由左手定则可知，安培力向左，故C错误，D正确。
故选D。
7．B
【解析】
两个导体棒产生的感应电动势均为E=BLv0；电阻R3两端的电压为，由右手定则知外端电势高；左端电路外电路总电阻为R，则R4两端电压为，R2两端电压为，同理里端电势高，故电容器两端的电压为，故B正确，A、C、D错误．故选B．
【点睛】此题是法拉第电磁感应定律以及欧姆定律的结合题；关键是知道这是两个基本电路，必须求得与电容器相连接的两个电阻两端的电压，并判断出两端电势的高低才能知道电容器两端的电压；注意搞清两个电路的内外电路．
8．A
【详解】
根据法拉第电磁感应定律可得
则
由楞次定律可知，感应电流均沿顺时针方向，选项A正确，BCD错误；
故选A。
9．B
【解析】
白炽灯是将电能转化为热能后一部分热能转化为光能的设备，A错误；发电机是线圈在磁场中运动，结果是产生电流，利用电磁感应现象原理，B正确；电饭煲和电熨斗是将电能转化为热能，与电磁感应无关，CD错误．
10．A
【详解】
CD．由于穿过线圈的磁场均匀变化，整个过程中，感应电动势大小和方向恒定不变，感应电流恒定大小和方向恒定不变，CD错误；
B．根据
由图可知
有磁场范围的面积
又
整理得
B错误；
A．圆环中产生的热量
A正确。
故选A。
11．D
【详解】
A．根据楞次定律可知，原磁场向里增大，则感应电流的磁场与原磁场方向相反，因此感应电流为逆时针，故A错误；
B．根据法拉第电磁感应定律可知
由题知，两线圈匝数n相同，也相同，故，故B 错误；
C．由题知，两线圈的横截面积S0相同，电阻率也相同，根据电阻定律有
导线长度为
故电阻之比为
根据欧姆定律有
故电流之比为，故C错误；
D．根据电功率
因电动势之比为9：1；电阻之比为3：1；则电功率之比为27：1，故D正确。
故选D。
12．D
【详解】
A．根据题意可知，c点的磁感应强度为0，说明通电导线在c点产生的磁感应强度与匀强磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，即得到通电导线在c点产生的磁感应强度方向水平向左，根据安培定则判断可知，直导线中的电流方向垂直纸面向外，A错误；
B．通电导线在a处的磁感应强度方向水平向右，则a点磁感应强度为2T，方向与B的方向相同，不为零，B错误；
C．通电导线在d处的磁感应强度方向竖直向上，则d点感应强度为，方向与B的方向成45°斜向上，不为零，C错误；
D．由上知道，通电导线在b点产生的磁感应强度大小为1T，由安培定则可知，通电导线在b处的磁感应强度方向竖直向下，根据平行四边形与匀强磁场进行合成得知，b点感应强度为，方向与B的方向成45°斜向下,D正确。
故选D。
13．C
【详解】
A、卡文迪许通过扭秤实验,测定出了万有引力恒量.所以A选项是正确的.
B、奥斯特通过实验研究,发现了电流周围存在磁场,所以B选项是正确的;
C、伽利略根据理想斜面实验,提出力不是维持物体运动的原因,故C错误
D、纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后,先后指出：闭合电路中电磁感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，后人称之为法拉第电磁感应定律，故D对；
本题选不正确的，故选C
14．A
【详解】
由于导体与磁场垂直，得：，则感应电流为，故选项A正确，选项BCD错误．
点睛：题中导体与磁场垂直，根据导体切割电动势公式求出感应电动势，由闭合电路欧姆定律求出感应电流．
15．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）。当导体棒做匀速直线运动时，速度最大，由平衡条件可得
（2）由电磁感应定律得
感应电流
由电流定义式可得
解得
（3）下降的高度为h的运动中，棒受到安培力的冲量大小
=BILt=BqL=
16．（1）
（2）
（3）15J
（4）190W
【详解】
试题分析：（1）设通过正方形金属框的总电流为I，ab边的电流为，dc边的电流为，有：
，，金属框受重力和安培力，处于静止状态，有：
联立三式解得：
（2）由（1）可得：
设导体杆切割磁感线产生的电动势为E，有：
设aD．dC．cb三边电阻串联后与ab边电阻并联的总电阻为R，则：
R与ef串联的总电阻
ef由于运动切割磁感线而产生的电动势
根据闭合电路欧姆定律，有：
联立以上各式：
解得：．
（3）摩擦力为恒力，可以用功的定义式求解：=15J
（4）ef棒在水平方向上受到外力F、安培力、摩擦力，根据平衡条件可知
因为
所以外力F的功率为：
考点：考查了导体切割磁感线运动
17．（1）竖直向下；（2）10-3N；（3）零；
【详解】
（1）根据左手定则知：导线所受安培力方向向下；
（2）根据公式F=BIL得，导线所受的安培力为：
F=0.5×10-4×2×10N=10-3N；
（3）当导线南北放置时，导线与磁场方向平行，此时导线所受安培力大小为零；
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、多选题
1．如图所示，在一固定水平放置的铝环上方，有一条形磁铁，从离地面高h处，由静止开始下落，最后落在地面上。磁铁下落过程中从铝环中心穿过圆环，而不与铝环接触。若不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．磁铁下落过程中，圆环中的电流方向先逆时针后顺时针（从上向下看圆环）
B．不考虑起始位置，磁铁下落过程中，磁铁的加速度始终小于g
C．磁铁下落过程中，磁铁的机械能不断减少
D．磁铁落地时的速率等于
2．在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=1250匝，横截面积S=20cm2,．螺旋管导线电阻r=1Ω，R1=4Ω，R2=5Ω，C=20μF．在一段时间内，竖直向下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，则下列说法中正确的是（ ）
A．螺线管中产生的感应电动势为1000V
B．闭合S，电路中的电流稳定后，电容器下极板带负电
C．闭合S，电路中的电流稳定后，通过电阻R1的电流为0.1A
D．闭合S，电路中的电流稳定后，再断开S，以后流经R2的电量为
3．如图所示，正方形金属线圈abcd平放在粗糙水平传送带上，被电动机带动一起以速度v匀速运动，线圈边长为L，电阻为R，质量为m，有一边界长度为2L的正方形磁场垂直于传送带，磁感应强度为B，线圈穿过磁场区域的过程中速度不变，下列说法中正确的是（ ）
A．线圈穿出磁场时感应电流的方向沿abcda
B．线圈进入磁场区域时受到水平向左的静摩擦力，穿出区域时受到水平向右的静摩擦力
C．线圈经过磁场区域的过程中始终受到水平向右的静摩擦力
D．线圈经过磁场区域的过程中，电动机多消耗的电能为
4．下列说法中正确的有
A．从可知，导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比
B．从可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比
C．通过导体的电流越大，则导体的电阻越小
D．加在导体两端的电压变化时，导体中的电流也发生变化，但电压与电流的比值对这段导识体来说保持不变
二、单选题
5．水力发电站和火力发电站一般都采用旋转磁极式发电机，但是发电机的结构一般不同。水力发电站常采用图甲所示原理的发电机，A、B、C、D均为线圈；火力发电站常采用图乙所示原理的发电机，A、B、C、D均为沿轴方向的导线。当图中固定有磁铁的转子顺时针匀速旋转到图示位置时某同学在两图中标示了电流方向，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中B、C线圈电流标示方向正确
B．图乙中A、D导线电流标示方向正确
C．图甲中A、C线圈电流标示方向正确
D．图乙中C、D导线电流标示方向正确
6．空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间均匀变化的磁场，其边界如图甲中虚线MN所示，一硬质细导线圆环固定在纸面内，圆心O在MN上。t=0时磁感应强度的方向垂直纸面向外，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。则在0～t2时间内（ ）
A．圆环中的感应电流方向先沿顺时针，再沿逆时针
B．圆环中的感应电流方向先沿逆时针，再沿顺时针
C．圆环所受安培力的方向先向左，再向右
D．圆环所受安培力的方向先向右，再向左
7．如图所示，足够长的水平平行金属导轨间距为L，左右两端均处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，中间连接电阻及电容器，，两根电阻均为R的相同金属棒，在导轨两端分别同时以相同速率v0向左、向右匀速运动．不计导轨的电阻，金属棒与导轨接触良好，则电容器C两极板上电压为
A． B． C． D．
8．如图所示，匀强磁场中有a、b两个用同样的导线制成单匝闭合线圈，线圈半径。磁场方向与两线圈所在平面垂直，磁感应强度B随时间均匀减小。两线圈中产生的感应电动势分别为和，感应电流分别为和。不考虑两线圈间的相互影响。下列说法正确的是（ ）
A．，感应电流均沿顺时针方向
B．，感应电流均沿顺时针方向
C．，感应电流均沿逆时针方向
D．，感应电流均沿逆时针方向
9．下列装置中利用电磁感应原理工作的是
A．白炽灯 B．发电机 C．电熨斗 D．电饭煲
10．用电阻率为、横截面积为S的硬质细导线，做成半径为r的圆环，垂直圆环面的磁场充满其内接正方形，时磁感应强度的方向如图（a）所示，磁感应强度B随时间t的变化关系如图（b）所示，则在到的时间内（ ）
A．圆环中产生的热量为
B．圆环中的感应电流大小为
C．圆环中始终没有感应电流产生
D．圆环中有先顺时针再逆时针的感应电流
11．如图所示，两个闭合正方形线圈a、b用粗细相同的同种导线绕制而成，匝数相同，线圈a的边长为线圈b边长的3倍，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，下列说法正确的是（ ）
A．a、b线圈中均产生顺时针方向的感应电流
B．a、b线圈中感应电动势之比为3：1
C．a、b线圈中感应电流之比为3：4
D．a、b线圈中电功率之比为27：1
12．如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中，以导线为中心，半径为R的圆周上有a、b、c、d四个点，已知c点的实际磁感应强度为0，则下列说法中正确的是（ ）
A．直导线中电流方向垂直纸面向里
B．a点的磁感应强度为0
C．d点的磁感应强度为0
D．b点的磁感应强度为T，方向斜向下，与B成45°角
13．以下涉及物理学史上的四个重大发现,其中说法 不 正确的是
A．卡文迪许通过扭秤实验,测定出了万有引力常量
B．奥斯特通过实验研究,发现了电流周围存在磁场
C．牛顿根据理想斜面实验,提出力是改变物体运动状态的原因
D．纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后,总结出后人称之为法拉第电磁感应定律的结论
14．如图，平行导轨间距为d，一端跨接一个电阻为R，磁场的磁感强度为B，方向与导轨所在平面垂直．一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置，金属棒与导轨的电阻不计．当金属棒沿垂直于棒的方向以速度v滑行时，通过电阻R的电流强度是 （ ）
A． B． C． D．
三、解答题
15．图中和为竖直方向的两个无限长的平行直金属导轨，间距为L，电阻不计，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，质量为m、电阻为r的金属杆始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触。导轨一端接有阻值为R的电阻．由静止释放导体杆，重力加速度为g。
（1）导体棒能够达到的最大速度为多大；
（2）当下降的高度为h时，求此过程中通过电阻R的电量是多少；
（3）求下降的高度为h的过程中，棒受到安培力的冲量大小。
16．如图所示，PQ为水平面内平行放置的金属长直导轨，间距为=0．5m，处在磁感应强度大小为=0．7T、方向竖直向下的匀强磁场中．一根质量为M=0．3kg、电阻为r=1Ω的导体杆ef垂直于P、Q放在导轨上，导体杆ef与P、Q导轨间的动摩擦因数为μ=0．1．在外力作用下导体杆ef向左做匀速直线运动．质量为m=0．2kg，每边电阻均为r=1Ω，边长为=0．2m的正方形金属框abcd置于竖直平面内，两顶点A．b通过细导线与导轨相连，金属框处在磁感应强度大小为=1T、方向垂直框面向里的匀强磁场中，金属框恰好处于静止状态，重力加速度，不计其余电阻和细导线对A．b点的作用力，求：
（1）通过ab边的电流；
（2）导体杆ef做匀速直线运动的速度v；
（3）t=1s时间内，导体杆ef向左移动时克服摩擦力所做的功；
（4）外力做功的功率
17．如图所示，赤道上的地磁场可视为由南向北的水平匀强磁场，磁感应强度B=0.50×10－4T。赤道上有一根沿东西方向放置的直导线，长L=2.0m，通有方向由东向西、大小I=10A的电流。
（1）判断导线所受安培力方向是竖直向上还是竖直向下；
（2）求导线所受安培力F的大小；
（3）如果将上述通电导线沿南北方向放置，则导线所受安培力大小为多少
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案
1．AC
【详解】
A．由图示可知，在磁铁下落过程中，穿过圆环的磁场方向向下，在磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大，在磁铁远离圆环时穿过圆环的磁通量减小，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流先沿逆时针方向，后沿顺时针方向，A正确；
B．据楞次定律的推论“来拒去留”原则，可判断磁铁在下落过程中，受圆环对它的作用力始终竖直向上；但当条形磁铁的中心与环在同一个平面内时，穿过环的磁通量最大，磁通量的变化率为0，所以此时环内没有感应电流，所以在该点条形磁铁的加速度等于g，B错误；
C．在磁铁下落过程中，线圈中产生感应电流，线圈中有电能产生，磁铁在整个下落过程中，磁铁的机械能转化为电能，由能量守恒定律可知，磁铁的机械能减少，C正确；
D．磁铁做自由落体运动时
v2=2gh
磁铁落地时的速度
由于磁铁下落时能量有损失，磁铁落地速度小于，D错误。
故选AC。
2．CD
【解析】
A、根据法拉第电磁感应定律： ，故A错误；
B、根据楞次定律可知回路中产生的电流方向是逆时针，所以电容器下级板带正电，故B错；
C、根据闭合电路欧姆定律，有：，故C对；
D、S断开后，流经R2的电量即为S闭合时C板上所带的电量Q
电容器两端的电压：
流经R2的电量： ，故D正确；
综上所述本题答案是：CD
点睛：要会运用楞次定律判断电流的方向，并且要对电容器的充放电有一个正确的认识．
3．AD
【详解】
A．线圈穿出磁场时，ad边切割磁感线产生感应电动势，由右手定则，可判断出感应电流的方向沿abcda，A正确；
B．线圈进入磁场区域时受到水平向左的安培力，根据平衡条件可知受到的静摩擦力方向水平向右，穿出区域时也是受到水平向左的安培力，根据平衡条件可知受到的静摩擦力方向水平向右，B错误；
C．在线圈完全在磁场中运动时，由于磁通量不变，不产生感应电流，不受安培力和静摩擦力作用，C错误；
D．线圈经过磁场区域的过程中，电动机多消耗的电能等于克服安培力做的功，为
D正确。
故选AD。
4．AD
【详解】
A、D、欧姆定律的内容为：通过导体的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比；故A，D均正确；B、C、导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定，与电压电流无关；故B、C错误；故选AD．
【点睛】知道影响电阻大小的因素，并且知道导体的电阻与导体两端的电压和通过的电流无关是解决本题的关键，欧姆定律只是计算电阻的一种方法．
5．A
【详解】
AC．题图甲中，A、B、C、D线圈中磁场均减弱，根据磁场减弱方向，结合楞次定律和安培定则，可知B、C线圈电流标示方向正确，A、D线圈电流标示方向错误，故A正确，C错误；
BD．题图乙中，磁铁运动，导线切割磁感线产生电流，由右手定则可知，A、B导线电流标示方向正确，C、D导线电流标示方向错误，故BD错误；
故选A。
6．D
【详解】
AB．开始磁场垂直于纸面向外，磁感应强度减小，穿过圆环的磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向；后来磁感应强度方向垂直于纸面向里，磁感应强度增大，穿过圆环的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向，即感应电流始终沿逆时针方向，故AB错误；
CD．磁感应强度先垂直于纸面向外，由左手定则可知，安培力向右，后来磁感应强度向里，由左手定则可知，安培力向左，故C错误，D正确。
故选D。
7．B
【解析】
两个导体棒产生的感应电动势均为E=BLv0；电阻R3两端的电压为，由右手定则知外端电势高；左端电路外电路总电阻为R，则R4两端电压为，R2两端电压为，同理里端电势高，故电容器两端的电压为，故B正确，A、C、D错误．故选B．
【点睛】此题是法拉第电磁感应定律以及欧姆定律的结合题；关键是知道这是两个基本电路，必须求得与电容器相连接的两个电阻两端的电压，并判断出两端电势的高低才能知道电容器两端的电压；注意搞清两个电路的内外电路．
8．A
【详解】
根据法拉第电磁感应定律可得
则
由楞次定律可知，感应电流均沿顺时针方向，选项A正确，BCD错误；
故选A。
9．B
【解析】
白炽灯是将电能转化为热能后一部分热能转化为光能的设备，A错误；发电机是线圈在磁场中运动，结果是产生电流，利用电磁感应现象原理，B正确；电饭煲和电熨斗是将电能转化为热能，与电磁感应无关，CD错误．
10．A
【详解】
CD．由于穿过线圈的磁场均匀变化，整个过程中，感应电动势大小和方向恒定不变，感应电流恒定大小和方向恒定不变，CD错误；
B．根据
由图可知
有磁场范围的面积
又
整理得
B错误；
A．圆环中产生的热量
A正确。
故选A。
11．D
【详解】
A．根据楞次定律可知，原磁场向里增大，则感应电流的磁场与原磁场方向相反，因此感应电流为逆时针，故A错误；
B．根据法拉第电磁感应定律可知
由题知，两线圈匝数n相同，也相同，故，故B 错误；
C．由题知，两线圈的横截面积S0相同，电阻率也相同，根据电阻定律有
导线长度为
故电阻之比为
根据欧姆定律有
故电流之比为，故C错误；
D．根据电功率
因电动势之比为9：1；电阻之比为3：1；则电功率之比为27：1，故D正确。
故选D。
12．D
【详解】
A．根据题意可知，c点的磁感应强度为0，说明通电导线在c点产生的磁感应强度与匀强磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，即得到通电导线在c点产生的磁感应强度方向水平向左，根据安培定则判断可知，直导线中的电流方向垂直纸面向外，A错误；
B．通电导线在a处的磁感应强度方向水平向右，则a点磁感应强度为2T，方向与B的方向相同，不为零，B错误；
C．通电导线在d处的磁感应强度方向竖直向上，则d点感应强度为，方向与B的方向成45°斜向上，不为零，C错误；
D．由上知道，通电导线在b点产生的磁感应强度大小为1T，由安培定则可知，通电导线在b处的磁感应强度方向竖直向下，根据平行四边形与匀强磁场进行合成得知，b点感应强度为，方向与B的方向成45°斜向下,D正确。
故选D。
13．C
【详解】
A、卡文迪许通过扭秤实验,测定出了万有引力恒量.所以A选项是正确的.
B、奥斯特通过实验研究,发现了电流周围存在磁场,所以B选项是正确的;
C、伽利略根据理想斜面实验,提出力不是维持物体运动的原因,故C错误
D、纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后,先后指出：闭合电路中电磁感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，后人称之为法拉第电磁感应定律，故D对；
本题选不正确的，故选C
14．A
【详解】
由于导体与磁场垂直，得：，则感应电流为，故选项A正确，选项BCD错误．
点睛：题中导体与磁场垂直，根据导体切割电动势公式求出感应电动势，由闭合电路欧姆定律求出感应电流．
15．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）。当导体棒做匀速直线运动时，速度最大，由平衡条件可得
（2）由电磁感应定律得
感应电流
由电流定义式可得
解得
（3）下降的高度为h的运动中，棒受到安培力的冲量大小
=BILt=BqL=
16．（1）
（2）
（3）15J
（4）190W
【详解】
试题分析：（1）设通过正方形金属框的总电流为I，ab边的电流为，dc边的电流为，有：
，，金属框受重力和安培力，处于静止状态，有：
联立三式解得：
（2）由（1）可得：
设导体杆切割磁感线产生的电动势为E，有：
设aD．dC．cb三边电阻串联后与ab边电阻并联的总电阻为R，则：
R与ef串联的总电阻
ef由于运动切割磁感线而产生的电动势
根据闭合电路欧姆定律，有：
联立以上各式：
解得：．
（3）摩擦力为恒力，可以用功的定义式求解：=15J
（4）ef棒在水平方向上受到外力F、安培力、摩擦力，根据平衡条件可知
因为
所以外力F的功率为：
考点：考查了导体切割磁感线运动
17．（1）竖直向下；（2）10-3N；（3）零；
【详解】
（1）根据左手定则知：导线所受安培力方向向下；
（2）根据公式F=BIL得，导线所受的安培力为：
F=0.5×10-4×2×10N=10-3N；
（3）当导线南北放置时，导线与磁场方向平行，此时导线所受安培力大小为零；
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页