第四章电磁感应同步练习（word版含解析）

第四章电磁感应同步练习
一、选择题（每题6分）
1、下列说法正确的是(　　)
A．奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象
B．闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，电路中一定会产生感应电流
C．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大
D．涡流的形成不遵循法拉第电磁感应定律
2、如图所示，一矩形线框，从abcd位置移动到a′b′c′d′位置的过程中，关于穿过线框的磁通量情况，下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动)(　　)
A. 一直增加
B. 一直减少
C. 先增加后减少
D. 先增加，再减少直到零，然后再增加，然后再减少
3、如图所示，在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中，有一个矩形线圈abcd，线圈平面与磁场垂直，O1O2是线圈的对称轴，应使线圈怎样运动才能使其产生感生电流？（　　）
A. 线圈向右匀速移动
B. 线圈向右加速移动
C. 线圈垂直于纸面向里平动
D. 线圈绕O1O2轴转动
4、在如图所示的情况下，闭合矩形线圈中能产生感应电流的是________ .
A.　　　　　 B. C.　　　　　 D. E.　　　　　F.
5、.磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图方向的感应电流，则磁铁（　　）
A. 向上运动 B. 向下运动
C. 向左运动 D. 向右运动
6、如图甲、乙电路中，电阻R和电感线圈L的电阻都很小。接通S，使电路达到稳定，电灯D发光，则(　　)

A．在电路甲中，断开S，电灯D将渐渐变暗
B．在电路甲中，断开S，电灯D将先变得更亮，然后渐渐变暗
C．在电路乙中，断开S，电灯D将渐渐变暗
D．在电路乙中，断开S，电灯D将先变得更亮，然后渐渐变暗
7、如图所示的电路中，P、Q为两相同的灯泡，L的电阻不计，则下列说法正确的是(　　)
A. S断开瞬间，P立即熄灭，Q过一会儿才熄灭
B. S接通瞬间，P、Q同时达到正常发光
C. S断开瞬间，通过P的电流从右向左
D. S断开瞬间，通过Q的电流与原来方向相反
8、关于电荷量、电场强度、磁感应强度、磁通量的单位，下列说法错误的是(　　)
A. 牛顿/库仑是电荷量的单位
B. 特斯拉是磁感应强度的单位
C. 磁通量的单位是韦伯
D. 牛顿/库仑是电场强度的单位
二、填空题（每空2分）
9、把一个用丝线悬挂的铝球放在电路中的线圈上方，如图所示，在下列三种情况下，悬挂铝球的丝线所受的拉力的变化情况：
(1)当滑动变阻器的滑片向右移动时，拉力________。
(2)当滑片向左移动时，拉力____________。
(3)当滑片不动时，拉力________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
10、一个200匝、面积为20 cm2的线圈，放在磁场中，磁场的方向与线圈平面成30°角，若磁感应强度在0.05 s内由0.1 T增加到0.5 T．在此过程中穿过线圈的磁通量的变化量是________Wb；磁通量的平均变化率是________Wb/s；线圈中的感应电动势的大小是________V。
11、如图甲为“研究电磁感应现象”的实验装置。

(1)将图中所缺的导线补接完整。
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后可能出现的情况有：
①将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将________________；
②原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器的阻值调大时，灵敏电流计指针________________。
(3)在做“研究电磁感应现象”实验时，如果副线圈两端不接任何元件，则副线圈电路中将________。
A．因电路不闭合，无电磁感应现象
B．有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势
C．不能用楞次定律判断感应电动势方向
D．可以用楞次定律判断感应电动势方向
(4)如图乙所示的A、B分别表示原、副线圈，若副线圈中产生顺时针方向的感应电流，可能是因为________。
A．原线圈通入顺时针方向电流，且正从副线圈中取出
B．原线圈通入顺时针方向电流，且其中铁芯正被取出
C．原线圈通入顺时针方向电流，且将滑动变阻器阻值调小
D．原线圈通入逆时针方向电流，且正在断开电源
三、计算题
12、（10分）如图所示，两条平行金属导轨ab、cd置于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，两导轨间的距离l=0.6m．电阻R=2Ω，电阻为1Ω的金属杆MN沿两条导轨向右匀速滑动，速度v=10m/s，产生的感应电动势为3V。

（1）求磁场的磁感应强度B；
（2）通电10秒该电阻产生的焦耳热．
13、（22分）如图所示，ef、gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距为L＝1 m，导轨左端连接一个R＝2 Ω 的电阻，将一根质量为0.2 kg的金属棒cd垂直地放置在导轨上，且与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计，整个装置放在磁感应强度为B＝2 T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上。现对金属棒施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始向右运动，则：

(1)若施加的水平外力恒为F＝8 N，则金属棒达到稳定状态时的速度v1是多少？
(2)若施加的水平外力的功率恒为P＝18 W，则金属棒达到稳定状态时的速度v2是多少？






1、解析：由物理学史可知A正确；B项中闭合电路做切割磁感线运动且使磁通量变化才产生感应电流，故B错误；C项中，感应电动势与磁通量变化率成正比，故C错误；涡流也是感应电流，也遵循法拉第电磁感应定律，D项错误。故选A。
2、解析：离导线越近，磁场越强，当线框从左向右靠近导线的过程中，穿过线框的磁通量增大，当线框跨在档线上向右运动时，磁通量减小，当导线在线框正中央时，磁通量为零，从该位置向右，磁通量又增大，当线框离开导线向右运动的过程中，磁通量又减小；故ABC错误，D正确；故选D。
3、解析：由于磁场为匀强磁场，无论线圈在平面内如何平动，其磁通量都不变化，因此不会产生感应电流，故ABC错误；当线圈绕O1O2转动时，磁通量将发生变化，如转过90°时磁通量为零，因此有感应电流产生，故D正确。故选D。
4、解析：A选项中，线圈平面平行于磁感线，且在以OO′为轴转动过程中，线圈平面始终与磁感线平行，磁通量始终为零，故无感应电流产生．B选项中，在线圈竖直向上运动过程中，线圈平面始终与磁感线平行，磁通量始终为零，故无感应电流产生．C选项中，线圈平面与磁感线平行，与B选项情况相同，故无感应电流产生．D选项中，线圈转动过程中，B与S都不变，B又始终垂直于S，所以Φ＝BS不变，故无感应电流产生．E选项中，图示状态Φ＝0，转过90°时Φ＝BS，所以穿过线圈的磁通量发生变化，产生感应电流．F选项中，螺线管内通入交流电，电流大小、方向都在变化，因此磁场强弱、方向也在变化，所以穿过线圈的磁通量发生变化，产生感应电流；故选EF。
5、解析：据题意，从图示可以看出磁铁提供的穿过线圈原磁场的磁通量方向向下，由安培定则可知线圈中感应电流激发的感应磁场方向向上，即两个磁场的方向相反，则由楞次定律可知原磁场通过线圈的磁通量的大小在增加，故选项B正确，ACD错误。
6、解析：甲图中，电灯D与电感线圈L在同一个支路中，流过的电流相同，断开开关S时，线圈L中的自感电动势要阻碍原电流减小，所以，开关断开的瞬间，电灯D的电流渐渐变小，因此电灯D渐渐变暗，A正确、B错误；乙图中，电路稳定时电灯D所在支路的电流比电感线圈所在支路的电流要小(因为电感线圈的电阻很小，远比电灯D的电阻小)，断开开关S时，电感线圈的自感电动势要阻碍电流变小，电感线圈L与电阻R、电灯D组成一个回路，因此，流过电灯D的电流瞬间变大，然后渐渐变小，所以电灯D要先闪亮一下，然后渐渐变暗，C错误、D正确。故选AD。
7、解析：S断开瞬间，由于线圈自感作用，阻碍原电流减小，相当于新的电源，通过Q、P形成回路，所以PQ均过一会熄灭，A错．通过线圈的电流沿原方向，所以通过Q的电流与原来方向相同，通过P的电流与原来方向相反，从右向左，C对D错．S接通瞬间，P立即正常发光，由于线圈自感阻碍电流增大，Q缓慢变亮，B错。故选C。
8、解析：本题关键要掌握常见物理量的单位，知道物理量之间的关系式，即相关的公式，能根据公式推导出单位之间的关系．尤其是磁通量的单位，是比较容易忘记的。A、电荷量的单位是库仑，由电场强度的定义式E=知，F的单位是牛，q的单位是库，则电场强度的单位是牛/库．故A正确。B、特斯拉是磁感应强度的单位，故B正确。C、磁通量的定义式Φ=BS，B的单位是T，S的单位是m2，磁通量Φ的单位是韦伯，故C正确。D、法拉是电容的单位；电荷量的单位是库仑．故D错误。本题选错误的，故选D。
9解析：滑片向右移动时，电路中电阻变小，电流变大，穿过铝球横截面积的磁通量变大，根据楞次定律，铝球有向上运动的趋势，阻碍磁通量的增大，所以拉力变小；相反，滑片向左移动时，拉力变大；滑片不动时，电流不变，穿过铝球横截面积的磁通量不变，拉力不变。
10、解析：由题意可知磁通量的变化量为：?；
磁通量的平均变化率为：；
线圈中感应电动势的大小为：??。
11、解析：　(1)如答图所示。
(2)依照楞次定律及题中已知的灵敏电流计的指针偏转方向与流过它的电流方向的关系来判定，则①向右偏转一下；②向左偏转一下。
(3)穿过电路中的磁通量发生变化即产生电磁感应现象。如电路不闭合无感应电流，但有感应电动势，且可以用楞次定律判断出感应电动势方向。故答案选B、D。
(4)副线圈中产生顺时针方向的感应电流，可依据楞次定律来判断原线圈通入电流的情况。如果原线圈通入顺时针方向电流，则副线圈中磁通量在减小，故A、B正确，C错误；如果原线圈通入逆时针方向电流，则副线圈中磁通量在增加，故D错误。故答案选A、B。
12、解析：（1）感应电动势
得磁感应强度
（2）电路中电流
通电10秒该电阻产生的焦耳热
13、解析：(1)感应电动势：E＝BLv，
电流：I＝，
安培力：F安＝BIL＝，
由平衡条件得：F＝，
金属棒的速度：v1＝，
代入数据计算得出：v1＝4 m/s。
(2)金属棒速度达到稳定状态时，由平衡条件得：水平外力
F＝BIL＝BL＝，
功率：P＝Fv2，两式联立，代入数据计算得出：
v2＝＝ m/s＝3 m/s。