教科版选修3-2第一章电磁感应前三节复习巩固配套作业（含答案解析）

限时训练（7）
1．关于物理学发展过程中的认识，下列说法正确的是（　　）
A.奥斯特发现了电流的磁效应,并发现了电磁感应现象
B.法拉第在分析了许多实验事实后提出,感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
C.楞次发现了电流的磁效应,揭示了磁现象和电现象之间的联系
D.在法拉第、纽曼、韦伯等人工作的基础上,人们认识到：电路中感应电动势的大小,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
2．绕在同一铁芯上的线圈Ⅰ、Ⅱ按图所示方法连接，G为电流计，则(　　)
A．开关S闭合瞬间，G的示数不为零
B．保持开关S闭合状态，G的示数不为零
C．保持开关S闭合，移动变阻器R0滑动触头的位置，G的示数为零
D．断开开关S的瞬间，G的示数为零
3．如图所示,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下。当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)(　　)
A．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引
B．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥
C．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引
D．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥
4．如图，间距为L的平行金属导轨上有一电阻为r的金属棒ab与导轨接触良好.导轨一端连接电阻R，其它电阻不计，磁感应强度为B，金属棒ab以速度v向右作匀速运动，则（ ）
A．回路中电流为逆时针方向
B．电阻R两端的电压为BLv
C．ab棒受到的安培力的方向向右
D．ab棒中电流大小为
5．如图，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直．磁感应强度B随时间均匀增大．两圆环半径之比为2∶1，圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb.不考虑两圆环间的相互影响．下列说法正确的是(　　)
A.Ea∶Eb＝4∶1，感应电流均沿逆时针方向
B.Ea∶Eb＝4∶1，感应电流均沿顺时针方向
C.Ea∶Eb＝2∶1，感应电流均沿逆时针方向
D.Ea∶Eb＝2∶1，感应电流均沿顺时针方向
6．如图所示，把一正方形线圈从磁场外自右向左匀速经过磁场再拉出磁场，则从ad边进入磁场起至bc边拉出磁场止，线圈感应电流的情况是( )
A.先沿abcda的方向，然后无电流，以后又沿abcda方向
B.先沿abcda的方向，然后无电流，以后又沿adcba方向
C.先无电流，当线圈全部进入磁场后才有电流
D.先沿adcba的方向，然后无电流，以后又滑abcda方向
7．面积S=4×10-2m2，匝数n=100匝的线圈，放在匀强磁场中且磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，下列判断正确的是 (　　)
A.在开始的2 s内穿过线圈的磁通量变化率等于0.08 Wb/s
B.在开始的2 s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零
C.在开始的2 s内线圈中产生的感应电动势等于0.08 V
D.在第3 s末线圈中的感应电动势等于零
8．如图所示，一导体棒在匀强磁场中以速度v匀速运动，则关于导体棒各点电势高低的说法正确的是( )
A．上端电势最高
B．下端电势最高
C．中点电势最高
D．各点电势相同
9．如图所示，A，B都是很轻的铝环，分别吊在绝缘细杆的两端，杆可绕中间竖直轴在水平面内转动，环A是闭合的，环B是断开的。若用磁铁分别接近这两个圆环，则下面说法正确的是（ ）
A.磁铁N极接近A环时，A环被吸引，
B.磁铁N极远离A环时，A环被排斥，而后随磁铁运动
C.磁铁N极接近B环时，B环被排斥，远离磁铁运动
D.磁铁的任意一磁极接近A环时，A环均被排斥
10．如图所示，固定在水平面上的两平行光滑的金属导轨M、N，垂直放着两可滑动的导线ab、cd，在导线框内，竖直放置一条形磁铁，当条形磁铁迅速上抽的过程中，则导线ab、cd将（ ）
A．保持静止
B．相互靠近
C．相互远离
D．先靠近后远离
11．（多选）在北半球某地的地磁场磁感应强度的大小为9×10－5T，方向与竖直方向的夹角为60°，一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100m，该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过．设落潮时，海水自西向东流，流速为2m/s，则下列关于落潮时的说法正确的是(　　)
A.电压表的正极要连接河的南岸
B.电压表的正极要连接河的北岸
C.电压表记录的电压为9mV
D.电压表记录的电压为5mV
12．（多选）如图所示，平行导轨电阻忽略不计，要使悬挂着的金属环P能产生感应电流，则金属棒ab的运动应是 ( )
A．向右匀速运动
B．向左匀速运动
C．向右加速运动
D．向左加速运动
13．（多选）如图所示，四根长度、内径均相同的空心圆管竖直放置，把一枚磁性很强的直径略小于管的内径的小圆柱形永磁体，分别从四根圆管上端静止释放，空气阻力不计．下列说法正确的是（ ）
A．小磁体在四根圆管中下落时间相同
B．小磁体在甲管中下落时间最长
C．小磁体在乙、丙、丁三管中下落时间相同
D．小磁体在丙管中下落时间最短
14．（多选）如图所示，在探究感应电流方向的实验中，闭合线圈内有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下。当磁铁从线圈内向上运动的过程中，下列判断正确的是（ ）
A．磁铁与线圈相互排斥
B．磁铁与线圈相互吸引
C．通过R的感应电流方向为从a到b
D．通过R的感应电流方向为从b到a

15．如图所示，面积为0.3 m2的100匝线圈A处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面向外．磁感应强度随时间变化的规律是B＝(6－0.2t) T，已知电路中的R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，电容C＝30 μF，线圈A的电阻r=2Ω，求：
(1) 闭合S后，通过R2的电流大小及方向；
(2) 闭合S一段时间后，再断开S，求S断开后通过R2的电荷量是多少？










16．如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度L＝0.4m，一端连接R＝1Ω的电阻。导线所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B＝1T．导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度v＝5m/s。求：
（1）感应电动势E和感应电流I；
（2）拉力F的大小；








17．如图所示，金属棒a从高为h处由静止沿光滑的弧形导轨下滑进入光滑导轨的水平部分，导轨的水平部分处于竖直向下的匀强磁场中。在水平部分原先静止有另一根金属棒b，已知ma=2m,mb=m，整个水平导轨足够长，并处于广阔的匀强磁场中，假设金属棒a始终没跟金属棒b相碰，重力加速度为g。求
（1）金属棒a刚进入水平导轨时的速度；
（2）两棒的最终速度；
（3）在上述整个过程中两根金属棒和导轨所组成的回路中消耗的电能。













参考答案
1．D
【解析】
【详解】
AC．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了磁现象和电现象之间的联系，法拉第发现了电磁感应现象，故AC错误；
B．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故B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正确；
2．A
【解析】
【详解】
A、当闭合开关瞬间，Ⅰ线圈中有电流通过，电流从无到有，产生磁场，磁场也穿过Ⅱ线圈，Ⅱ线圈的磁通量从无到有增加，产生感应电流，的示数不为零，故选项A正确；
B、保持开关S闭合状态，Ⅰ中电流不变，穿过Ⅱ线圈中磁通量不变，没有感应电流产生，的示数为零，故选项B错误；
C、保持开关S闭合，移动变阻器滑动触头的位置，Ⅰ线圈中电流变化，产生磁场也变化，变化磁场也穿过Ⅱ线圈，Ⅱ线圈的磁通量变化，产生感应电流，则电流表的示数不为零，故选项C错误；
D、断开开关S的瞬间，Ⅰ线圈中电流减小(从有到无)，产生磁场也变化，变化磁场也穿过Ⅱ线圈，Ⅱ线圈的磁通量变化，产生感应电流，则电流表的示数不为零，故选项D错误。
3．D
【解析】
【详解】
当磁铁N极朝下，向下运动时，穿过线圈的磁通量向下，且增大，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍磁通量的增加，方向向上，则线圈中的电流方向与箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥。故ABC错误，D正确；
故选：D
4．A
【解析】
试题分析：金属棒ab以速度v向右作匀速运动，由右手定则判定感应电流的方向由b→a，回路中电流为逆时针方向，再由左手定则判定出安培力的方向向左， A选项正确，C选项错误；利用导线切割式电动势公式和闭合欧姆定律，可求解ab两端的电压，故B、D选项错误。
考点：左手定则和右手定则 导体切割磁感线时的感应电动势
5．B
【解析】
试题分析：根据法拉第电磁感应定律可得，根据题意可得，故，感应电流产生的磁场要阻碍原磁场的增大，即感应电流产生向里的感应磁场，根据楞次定律可得，感应电流均沿顺时针方向。
【学科网考点定位】法拉第电磁感应定律、楞次定律的应用
【方法技巧】对于楞次定律，一定要清楚是用哪个手判断感应电流方向的，也可以从两个角度理解，一个是增反减同，一个是来拒去留，对于法拉第电磁感应定律，需要灵活掌握公式，学会变通。

6．D
【解析】
【分析】
根据题中求线圈的电流情况可知，本题考查判断闭合线圈穿过磁场过程产生的感应电流方向，运用楞次定律进行分析求解。
【详解】
线圈进入磁场过程，磁通量增大，产生感应电流，由楞次定律判断可知，感应电流方向为adcba方向；线圈完全在磁场中运动时，线圈的磁通量不变，没有感应电流产生，线圈穿出磁场的过程，磁通量减小，由楞次定律判断可知，感应电流方向为abcda方向；
A．不符合题意，错误；
B．不符合题意，错误；
C．不符合题意，错误；
D．正确。
7．A
【解析】
【详解】
A．磁通量的变化率为，A正确；
B．磁通量的变化为，B错误；
C．感应电动势应为磁通量的变化率乘以线圈的匝数，为8V，C错误；
D．在第3 s末，磁场的大小为零，但是此时磁通量的变化率不为零，故此时的感应电动势不为零，D错误。
8．A
【解析】
【详解】
当导体棒向右运动时，由右手定则可知，导体棒的上端电势较高；选项A正确，BCD错误。
9．D
【解析】
【详解】
当磁铁靠近导体圆环A时，其磁通量变大，从而圆环A产生感应电流，又因为其处于磁场中,受到的安培力作用，由楞次定律可得安培力使圆环A远离磁铁，即被推开；若磁铁远离导致圆环A时，同理可分析圆环A靠近磁铁，，即被吸引。而对于圆环B，当磁铁靠近时，虽磁通量变大，有感应电动势，但由于不闭合，所以没有感应电流，则不受安培力作用。所以对于圆环B，无论靠近还是远离，都不会有远离与吸引等现象，故D正确，ABC错。
10．C
【解析】根据楞次定律的另一种表述知，感应电流引起的机械效果阻碍磁通量的变化，当条形磁铁迅速上抽的过程中，磁通量减小，引起的机械效果阻碍磁通量减小，则导线ab、cd相互远离。故选C，A、B、D错误。
故选C。
11．BC
【解析】
【详解】
AB.海水在落潮时自西向东流，该过程可以等效为自西向东运动的导体棒在切割竖直向下的磁场．根据右手定则，北岸电势高，南岸电势低，A项不符合题意，B项符合题意；
CD.地磁场磁感应强度竖直向下的分量为Bcos60°，根据法拉第电磁感应定律得，故C项符合题意，D项不符合题意．
12．CD
【解析】
【详解】
A、当ab向右匀速运动时，由右手定则判断可知，ab中产生由b→a的感应电流，感应电动势恒定，感应电流恒定，螺线管产生的磁场恒定，则由楞次定律判断可知，金属环不产生电流，故A错误；
B、当ab向左匀速运动时，由右手定则判断可知，ab中产生由a→b的感应电流，感应电动势恒定，感应电流恒定，螺线管产生的磁场恒定，则由楞次定律判断可知，金属环不产生电流，故B错误；
C、当ab向右加速运动时，由右手定则判断可知，ab中产生由b→a的感应电流，感应电动势增大，感应电流增大，螺线管产生磁场增强，则由楞次定律判断可知，金属环产生感应电流，故C正确；
D、当ab向左加速运动时，由右手定则判断可知，ab中产生由a→b的感应电流，感应电动势增大，感应电流增大，螺线管产生的磁场增强，则由楞次定律判断可知，金属环产生感应电流，故D正确。
13．BC
【解析】
试题分析：当永磁体下落时，对甲铜管而言相对于若干导线切割磁感线，产生关于电流，由于磁场与电流的相互作用，使得永磁体下落“变慢”(阻碍磁通变化)，对乙中铜管，由于有缝，相对于导线不闭合，只能产生感应电动势，而无感应电流产生，因此永磁体仍然做自由落体运动，对丙、丁中塑料管而言不是导体，既无感应电动势，有无感应电流产生，因此永磁体同样做自由落体运动，故选项A、D错误；选项B、C正确。
考点：本题主要考查了感应电流产生条件、楞次定律的理解问题，属于中档题。
14．BD
【解析】
AB、由“来拒去留”可知，磁铁远离线圈时，磁铁与线圈相互吸引，故A错误，B正确；
CD、由题目中图可知，当磁铁竖直向上运动时，穿过线圈的磁场方向向上减小，由楞次定律可知感应电流的磁场应向上，则由安培定则可知电流方向从b经过R到a，故C错误，D正确。
点睛：在判断电磁感应中磁极间的相互作用时可以直接利用楞次定律的第二种表示：“来拒去留”直接判断，不必再由安培定则判断线圈中的磁场，再由磁极间的相互作用判断力的方向。
15．（1），电流方向由a流向b；（2）
【解析】
【详解】
（1）由于 B=6-0.2t，则，，A线圈内产生的感应电动势：，S闭合后，电路中电流，根据右手定则判断电流方向由a→R2→b
（2）断开 S 后，通过 R2的电量等于电容中储存的电量，开关闭合时，电容两端电压，所以电容带电量：，通过 R2的电量等于
16．（1）2A（2）0.8N
【解析】
【详解】
（1）根据动生电动势公式得：
E=BLv=1×0.4×5V=2.0?V，
故感应电流为：I=E/R=2A
（2）金属棒匀速运动过程中，所受的安培力大小为：
F安=BIL=1×2×0.4N=0.8N。
因为是匀速直线运动，所以导体棒所受拉力为：
F=F安=0.8N
17．（1）（2）（3）
【解析】
【详解】
（1）设金属棒a刚进入水平导轨时的速度为v0，
由机械能守恒定律得：
解得：
（2）设两金属棒的最终速度为v，由动量守恒定律得：
可得：
（3）由能量守恒定律得：
可得：