高二物理寒假作業(yè)(四)電磁感應(yīng)

1、高二物理寒假作業(yè)（四）電磁感應(yīng)班號(hào) 姓名1如下圖所示為用導(dǎo)線做成的圓形回路與一直導(dǎo)線構(gòu)成的幾種位置組合(A、B、C中直導(dǎo)線都與圓形線圈在同一平面內(nèi)，O點(diǎn)為線圈的圓心，D中直導(dǎo)線與圓形線圈垂直，并與中心軸重合)，其中當(dāng)切斷直導(dǎo)線中的電流時(shí)，閉合回路中會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是( )2在空間某處存在一變化的磁場(chǎng)，則( )A在磁場(chǎng)中放一閉合線圈，線圈中一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流B在磁場(chǎng)中放一閉合線圈，線圈中不一定產(chǎn)生感應(yīng)電流C在磁場(chǎng)中不放閉合線圈，在變化的磁場(chǎng)周圍一定不會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)D在磁場(chǎng)中不放閉合線圈，在變化的磁場(chǎng)周圍一定會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)3.如右圖所示，虛線框內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，大環(huán)和小環(huán)是垂直于磁場(chǎng)放置的兩個(gè)圓環(huán)，分別用1

2、和2表示穿過(guò)大小兩環(huán)的磁通量，則有( )A1>2 B1<2 C12 D無(wú)法確定4根據(jù)楞次定律知：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)一定是( )A阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量 B與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相反C阻礙引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的磁通量的變化 D與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相同5閉合線圈abcd運(yùn)動(dòng)到如下圖所示的位置時(shí)，bc邊所受到的磁場(chǎng)力的方向向下，那么線圈的運(yùn)動(dòng)情況是( )A向左平動(dòng)進(jìn)入磁場(chǎng)C向上平動(dòng) B向右平動(dòng)進(jìn)入磁場(chǎng) D向下平動(dòng)6兩根通電直導(dǎo)線M、N都垂直紙面固定放置，通過(guò)它們的電流方向如圖所示，線圈L的平面跟紙面平行，現(xiàn)將線圈從位置A沿M、N連線中垂線迅速平移到位置B，則在平移過(guò)程中，線圈中的感應(yīng)電

3、流( )A沿順時(shí)針?lè)较?，且越?lái)越小C始終為零 B沿逆時(shí)針?lè)较?，且越?lái)越大 D先順時(shí)針，后逆時(shí)針7在生產(chǎn)實(shí)際中，有些高壓直流電路中含有自感系數(shù)很大的線圈，當(dāng)電路中的開(kāi)關(guān)S由閉合到斷開(kāi)時(shí)，線圈會(huì)產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢(shì)，使開(kāi)關(guān)S處產(chǎn)生電弧，危及操作人員的人身安全為了避免電弧的產(chǎn)生，可在線圈處并聯(lián)一個(gè)元件，在下列設(shè)計(jì)的方案中(如圖所示)可行的是( )8如下圖所示，由均勻?qū)Ь€制成的，半徑為R的圓環(huán)，以v的速度勻速進(jìn)入一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到圖示位置(aOb90°)時(shí)，a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差為( ) 222A.2BRv B.BRv C.v D.BRv 2449如右圖所示，在x0的區(qū)域

4、內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直于xy平面(紙面)向里具有一定電阻的矩形線框abcd位于xy平面內(nèi)，線框的ab邊與y軸重合令線框從t0的時(shí)刻起由靜止開(kāi)始沿x軸正方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，則線框中的感應(yīng)電流I(取逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鳛檎?隨時(shí)間t的變化圖線It 圖可能是下圖中的哪一個(gè)( )10如右圖所示，當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B增強(qiáng)時(shí)，內(nèi)、外金屬環(huán)上的感應(yīng)電流的方向應(yīng)為( )A內(nèi)環(huán)順時(shí)針，外環(huán)逆時(shí)針 B內(nèi)環(huán)逆時(shí)針，外環(huán)順時(shí)針C內(nèi)、外環(huán)均為順時(shí)針 D內(nèi)、外環(huán)均為逆時(shí)針11如右圖所示，“U”形金屬框架固定在水平面上，金屬桿ab與框架間無(wú)摩擦，整個(gè)裝置處于豎直方向的磁場(chǎng)中若因磁場(chǎng)的變化，使桿ab向右運(yùn)動(dòng)，則磁感應(yīng)強(qiáng)度(

5、 )A方向向下并減小C方向向上并增大 B方向向下并增大 D方向向上并減小12如右圖所示，平行導(dǎo)軌間距離為L(zhǎng)，導(dǎo)軌間接有電阻R，其余電阻不計(jì)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)與軌道平面垂直，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.金屬桿ab長(zhǎng)為2L，金屬桿與導(dǎo)軌密切接觸在桿以a端為軸緊靠導(dǎo)軌由圖示豎直位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的感應(yīng)電荷量為( )3BL2BL22BL2A0 B. C. D. 2RRR13如下圖所示，A為用細(xì)繩懸吊著的圓形銅環(huán)，B為可繞其中心支點(diǎn)為軸轉(zhuǎn)動(dòng)的條形磁鐵B在A的正下方，其極性不清楚當(dāng)磁鐵繞軸O以角速度在水平面內(nèi)勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，則銅環(huán)將會(huì)以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，下列判斷正確的是( )A，兩者轉(zhuǎn)向相同C，兩者轉(zhuǎn)向

6、相同 B，兩者轉(zhuǎn)向相反 D，兩者轉(zhuǎn)向相反14如右圖所示，線框放置在光滑的水平面上，在其中放一個(gè)矩形線圈abcd，線圈的三個(gè)邊平行于線框的三條邊，且相對(duì)應(yīng)的兩邊間距相等當(dāng)線框A端接遠(yuǎn)處電源的正極，B端接電源的負(fù)極的瞬間，線圈中感應(yīng)電流的方向和線圈的運(yùn)動(dòng)情況是( )A沿abcd，向右運(yùn)動(dòng)C沿dcba，向左運(yùn)動(dòng) B沿abcd，向左運(yùn)動(dòng) D沿dcba，向右運(yùn)動(dòng)15半徑為R的圓形線圈，兩端A、B接有一個(gè)平行板電容器，線圈垂直放在隨時(shí)間均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如右圖所示，則要使電容器所帶電荷量Q增大，可以采取的措施是( )A增大電容器兩極板間的距離 B增大磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率C減小線圈的半徑D改變線圈所在平面

7、與磁場(chǎng)方向間的夾角16.如圖所示，多匝線圈L的電阻和電池內(nèi)阻不計(jì)，兩個(gè)電阻的阻值都是R，電鍵S原來(lái)是斷開(kāi)的，電流I0，今合上電鍵S將一電阻短路，于是線圈有2R自感電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，此電動(dòng)勢(shì)( )A有阻礙電流的作用，最后電流由I0減小到零B有阻礙電流的作用，最后電流總小于I0C有阻礙電流增大的作用，因而電流將保持I0不變D有阻礙電流增大的作用，但電流最后還是增大到2I017如圖甲，在虛線所示的區(qū)域有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)變化規(guī)律如圖乙所R示，面積為S的單匝金屬線框處在磁場(chǎng)中，線框與電阻R相連若金屬框的電阻為，則2下列說(shuō)法正確的是( )A流過(guò)電阻R的感應(yīng)電流由a到b2BSC感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為t0B線

8、框cd邊受到的安培力方向向下 2BSDab3t0E18兩根相距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的金屬直角導(dǎo)軌如右圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面質(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，回路總電阻為2R.整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度v1沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿也正好以速度v2向下勻速運(yùn)動(dòng)重力加速度為g.以下說(shuō)法正確的是( )B2L2vAab桿所受拉力F的大小為mg Bcd桿所受摩擦力為零 2RBL(v1v2)2RmgC回路中的電流強(qiáng)度為 D與v1大小的關(guān)系為

9、2RBLv119如圖所示，質(zhì)量m10.1 kg，電阻R10.3 ，長(zhǎng)度l0.4 m的導(dǎo)體棒ab橫放在U型金屬框架上框架質(zhì)量m20.2 kg，放在絕緣水平面上，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，相距0.4 m 的MM、NN相互平行，電阻不計(jì)且足夠長(zhǎng)電阻R20.1 的MN垂直于MM.整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5 T垂直于ab施加F2 N的水平恒力，ab從靜止開(kāi)始無(wú)摩擦地運(yùn)動(dòng)，始終與MM、NN保持良好接觸，當(dāng)ab運(yùn)動(dòng)到某處時(shí)，框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)設(shè)框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10 m/s2.求框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)ab速度v的大??；20如右圖所示，在豎直平面內(nèi)有一個(gè)“日”字形線

10、框，線框總質(zhì)量為m，每條短邊長(zhǎng)度均為l.線框橫邊的電阻均為r，豎直邊的電阻不計(jì)在線框的下部有一個(gè)垂直“日”字平面方向向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的高度也為l.讓線框自空中一定高處自由落下，當(dāng)線框下邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)立即做勻速運(yùn)動(dòng)重力加速度為g.求：(1)“日”字形線框做勻速運(yùn)動(dòng)的速度v的大小(2)“日”字形線框從開(kāi)始下落起，至線框上邊離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中所經(jīng)歷的時(shí)間t.21如圖所示，在兩條平行光滑的導(dǎo)軌上有一金屬桿ab，外加磁場(chǎng)跟軌道平面垂直，導(dǎo)軌上連有兩定值電阻(R15 ，R26 )和滑動(dòng)變阻器R0，電路中的電壓表量程為010 V，電流表的量程為03 A，把R0調(diào)至30 ，用F40 N的力使

11、ab桿垂直導(dǎo)軌向右平移，當(dāng)桿達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，兩塊電表中有一塊表正好滿偏，而另一塊表還沒(méi)有達(dá)到滿偏，求此時(shí)ab桿的速度(其他電阻不計(jì))22在光滑絕緣水平面上，電阻為0.1 、質(zhì)量為0.05 kg的長(zhǎng)方形金屬框abcd，以10 m/s的初速度向磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5 T、方向垂直水平面向下、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)滑去當(dāng)金屬框進(jìn)入磁場(chǎng)到達(dá)如上圖所示位置時(shí)，已產(chǎn)生1.6 J的熱量(1)在圖中ab邊上標(biāo)出感應(yīng)電流和安培力方向，并求出在圖示位置時(shí)金屬框的動(dòng)能(2)求圖示位置時(shí)金屬框中感應(yīng)電流的功率(已知ab邊長(zhǎng)L0.1 m)高二物理寒假作業(yè)（四）電磁感應(yīng) 參考答案1解析： 在B、C中，穿過(guò)圓形回路的磁通量不為零

12、，當(dāng)切斷導(dǎo)線中的電流時(shí)，磁通量減少，所以有感應(yīng)電流產(chǎn)生；而A、D中穿過(guò)圓形回路的磁通量為零且無(wú)變化，所以沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生 答案： BC2解析： 根據(jù)感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件，只有穿過(guò)閉合線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中才產(chǎn)生感應(yīng)電流，A錯(cuò)，B對(duì)；變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生感生電場(chǎng)，與是否存在閉合線圈無(wú)關(guān)，C錯(cuò)，D對(duì)答案： BD3解析： 大環(huán)和小環(huán)在磁場(chǎng)中的有效面積等于在磁場(chǎng)區(qū)域范圍內(nèi)的一部分，兩環(huán)的有效面積相同，故12.答案： C4解析： 本題考查了對(duì)楞次定律的理解及應(yīng)用，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙的是引起感應(yīng)電流的原磁通量的變化，故C對(duì)A、B、D錯(cuò)答案： C5解析： 當(dāng)bc受力向下時(shí)，說(shuō)明感應(yīng)電流方向由b指向c，當(dāng)向左進(jìn)

13、入磁場(chǎng)時(shí)，磁通量增加，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向應(yīng)該與原磁場(chǎng)方向相反，垂直紙面向里，用右手螺旋定則可以判斷感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较虼鸢福?A6答案： C7解析：選D.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，A圖中由于電容器被充電，開(kāi)關(guān)S處仍將產(chǎn)生電??；B、C圖中閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，電路發(fā)生短路；而D圖是利用二極管的單向?qū)щ娦允咕€圈短路可避免開(kāi)關(guān)處電弧的產(chǎn)生，故D正確8解析： 整個(gè)圓環(huán)電阻是R，其外電阻是圓環(huán)的3/4，即磁場(chǎng)外的部分，而磁場(chǎng)內(nèi)切割磁感線有效3R43長(zhǎng)度是2R，其相當(dāng)于電源，EB2R·v，根據(jù)歐姆定律可得UEv，D正確 R4答案： DEBlvBlat9解析： cd棒切割磁感線EBlv，It成正比，由楞次定律(或右手

14、定則)可知感應(yīng)RRR電流為順時(shí)針?lè)较?，故D正確答案： D10解析： 磁場(chǎng)增強(qiáng)，則穿過(guò)回路的磁通量增大，故感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向外，由安培定則知電流對(duì)整個(gè)電路而言應(yīng)沿逆時(shí)針?lè)较?；若分開(kāi)討論，則外環(huán)逆時(shí)針，內(nèi)環(huán)順時(shí)針答案： A11解析： 因磁場(chǎng)變化，發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，桿ab中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，而使桿ab受到磁場(chǎng)力的作用，并發(fā)生向右運(yùn)動(dòng)而ab向右運(yùn)動(dòng)，使得閉合回路中磁通量有增加的趨勢(shì)，說(shuō)明原磁場(chǎng)的磁通量必定減弱，即磁感應(yīng)強(qiáng)度正在減小，與方向向上、向下無(wú)關(guān)答案： AD3BL212解析： 金屬桿由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中， 23BL2所以，q. R2R答案： B13解析： 磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在圖示情況下，

15、設(shè)銅環(huán)不動(dòng)，則銅環(huán)的左、右兩側(cè)分別與磁鐵左、右兩端做相對(duì)遠(yuǎn)離的運(yùn)動(dòng)根據(jù)楞次定律的廣義描述，銅環(huán)中的感應(yīng)電流的效果將要阻礙這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此兩者轉(zhuǎn)向應(yīng)相同；又因只能阻礙不是阻止，相對(duì)遠(yuǎn)離的現(xiàn)象仍然存在，故，兩者轉(zhuǎn)向相同，故選C.答案： C14解析： A端接電源的正極，B端接電源的負(fù)極的瞬間，在線圈abcd中形成向里的磁場(chǎng)，由楞次定律可以判斷感應(yīng)電流的方向沿abcda方向，再根據(jù)“同向電流相吸引，異向電流相排斥”的結(jié)論可知線框給線圈abcd的作用力向左，故應(yīng)向左運(yùn)動(dòng)，B正確答案： BS15解析： 由QCU，Cd，電容C減小，因此Q也減小，故A錯(cuò)誤；由4kdBUEnn，分析可得增大磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率或

16、增大線圈在垂直磁場(chǎng)方向的投影面積可增大A、Btt間電壓，從而使Q增大，所以B正確，C、D錯(cuò)誤答案： B16解析：選D.電鍵S由斷開(kāi)到閉合瞬間，回路中的電流要增大，因而在L上要產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)根據(jù)楞次定律，自感電動(dòng)勢(shì)總是要阻礙引起它的電流的變化，這就是說(shuō)由于電流增加引起的自感電動(dòng)勢(shì)，要阻礙原電流的增加而阻礙不是阻止，電流仍要增大，而達(dá)到穩(wěn)定后其電流為2I0，故選項(xiàng)D正確17答案： ABD18解析： 由法拉第電磁感應(yīng)定律可得，ab桿在切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為BLv1，cd桿運(yùn)EBLv1動(dòng)方向與磁場(chǎng)平行，無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，所以閉合回路中的感應(yīng)電流I，對(duì)ab桿，由平衡可知，F(xiàn)2R2RB2L2v12Rm

17、gFfBIL，所以Fmg；同理對(duì)cd桿，由平衡可知，F(xiàn)fmg，又FfBIL，所以，2RBLv1因此A、D正確答案： AD19解析： ab對(duì)框架的壓力F1m1g框架受水平面的支持力FNm2gF1依題意，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則框架受到的最大靜摩擦力為F2FNab中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBlvEMN中電流IR1R2MN受到的安培力F安IlB框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí) F安F2由上面各式代入數(shù)據(jù)解得v6 m/s.答案： 6 m/s20解析： (1)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v，據(jù)題意有：IBlmg，IBlv2Blv 3r3r23gmr解得：v2Bl(2)線框下邊進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域前做自由下落運(yùn)動(dòng)，設(shè)下落的時(shí)間為t1，從線框下邊進(jìn)入磁場(chǎng)到上邊離開(kāi)磁3mr3l場(chǎng)下邊界做勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)此過(guò)程的下落時(shí)間為t2，據(jù)題意有：vgt1 t1t2 3Bl2B2l3解得：t2mgr3mr2B2l3由兩式解得全過(guò)程所用時(shí)間：tt1t22Blmgr3gmr3mr2B2l3答案： (2)2Bl2Blmgr101021解析： 假如電壓表滿偏，則通過(guò)電流表的電流是I2I0 A A2 A，小于電流表3 A的630量程，符合題意ab切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)EBLvab相當(dāng)于電源有：EU(I2I0)R1ab達(dá)到穩(wěn)定速度時(shí)，