小题疯狂练电磁感应(教师版).doc
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1、小题疯狂练(教师版)一、单项选择题1 (2012枣庄模拟)长为a、宽为b的矩形线框有n匝,每匝线圈电阻为R.如图所示,对称轴MN的左侧有磁感应强度为B的匀强磁场,第一次将线框从磁场中以速度v匀速拉出,第二次让线框以2v/b的角速度转过90角那么( )A通过导线横截面的电荷量q1q21nB通过导线横截面的电荷量q1q211C线框发热功率P1P22n1D线框发热功率P1P212答案:B解析:首先,在第一、二次运动过程中,磁通量的减少量为12Bab/2.当回路为n匝,总电阻为nR时由qttt/R.可得q1q211.故知A错B对两种情况下线框电阻不变,由电(热)功率公式可得()2E1nBavE2nB联
2、立式,即可求出以下结果P1P221,故知C、D均错2 (2012广西区柳州铁一中高三月考理综卷)如图所示,两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合,放在同一水平面内,线圈A中通以如下面右图所示的变化电流,t0时电流方向为顺时针(如图中箭头所示)在t1t2时间内,对于线圈B,下列说法中正确的是( )A线圈B内有顺时针方向的电流,线圈有扩张的趋势B线圈B内有顺时针方向的电流,线圈有收缩的趋势C线圈B内有逆时针方向的电流,线圈有扩张的趋势D线圈B内有逆时针方向的电流,线圈有收缩的趋势答案:A解析:在t1t2时间内,线圈A中的电流方向为逆时针,大小逐渐增大,根据楞次定律,线圈B内有顺时针方向的电流;因为线圈A
3、、B中的电流方向相反,所以相斥,线圈有扩张的趋势本题答案为A.3 闭合的金属环处于随时间均匀变化的匀强磁场中,磁场方向垂直于圆环平面,则( )A环中产生的感应电动势均匀变化B环中产生的感应电流均匀变化C环中产生的感应电动势保持不变D环上某一小段导体所受的安培力保持不变答案:C解析:磁场均匀变化,也就是说k,根据感应电动势的定义式,EkS,其中k是一个常量,所以圆环中产生的感应电动势的数值是一个常量4 某磁场的磁感线如图所示,有制线圈自图示位置落至位置,在下落过程中,自上而下看,线圈中的感应电流方向是( )A始终沿顺时针方向B始终沿逆时针方向C先沿顺时针再沿逆时针方向D先沿逆时针再沿顺时针方向答
4、案:C5 (2012苏北四市调研)如图所示,两根足够长的平行金属导轨水平放置,导轨的一端接有电阻和开关,导轨光滑且电阻不计,匀强磁场的方向与导轨平面垂直,金属杆ab置于导轨上当开关S断开时,在金属杆ab上作用一水平向右的恒力F,使金属杆ab向右运动进入磁场一段时间后闭合开关并开始计时,金属杆在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好下列关于金属杆ab的vt图象不可能的是( )答案:D解析:以金属杆为研究对象,有FF安ma,即Fma,当闭合开关瞬间,若F,金属杆做匀速运动,A可能;若F,金属杆做加速度减小的加速运动,B可能;本题D图所示是不可能出现的6 如图甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内
5、,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示在0时间内,直导线中电流方向向上,则在T时间内,线框中感应电流的方向与所受安培力方向正确的是( )A感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向左B感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向右C感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向右D感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向左答案:C解析:在T时间内,直导线中的电流方向向下且增大,穿过线圈的磁通量垂直纸面向外且增加,由楞次定律知感应电流方向为顺时针,线框所受安培力由左手定则可知向右,所以C正确点评右手定则适用于闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流的情况;左手定则适用于通电导
6、体在磁场中的受力情况应用时应注意抓住“因果关系”,即“因动而电”用右手,“因电而动”用左手7 铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号,以确定火车的位置有一种磁铁能产生匀强磁场,被安装在火车首节车厢下面,如图所示(俯视图),当它经过安装在两铁轨之间的线圈时,便会产生一种电信号被控制中心接收到当火车以恒定的速度通过线圈时,表示线圈两端的电压随时间变化的关系是图中的( )A B C D答案:C解析:当火车头中的磁场刚接触线圈时,线圈中有一边切割磁感线,产生的感应电动势为EBlv;当磁场完全进入时,穿过线圈的磁通量不发生变化,无感应电动势;当磁场要离开线圈时,线圈中又有一边在切割磁感线,产生的感应电
7、动势EBlv.根据右手定则判断知,两段产生的感应电动势方向相反,也就是正负极相反,故选项C正确8 如图所示,L为一根无限长的通电直导线,M为一金属环,L通过M的圆心并与M所在的平面垂直,且通以向上的电流I,则( )A当L中的I发生变化时,环中有感应电流B当M左右平移时,环中有感应电流C当M保持水平,在竖直方向上下移动时环中有感应电流D只要L与M保持垂直,则以上几种情况,环中均无感应电流答案:D解析:由安培定则可知导线L中电流产生的磁场方向与金属环面平行,即穿过M的磁通量始终为零,保持不变,故只要L与M保持垂直,A、B、C三种情况均不能产生感应电流9 (改编题)如图所示,在直线电流附近有一根金属
8、棒ab,当金属棒以b端为圆心,以ab为半径,在过导线的平面内匀速旋转达到图中的位置时( ) Aa端聚积电子Bb端聚积电子C金属棒内电场强度等于零Da端电势低于b端电势答案:B解析:因导体棒所在区域的磁场的方向垂直于纸面向外,当金属棒转动时,由右手定则可知,a端的电势高于b端的电势,b端聚积电子,B正确10如图所示,多匝电感线圈的电阻不计,两个电阻的阻值都是,电键原来打开,通过电源的电流,合上电键,线圈中有自感电动势,这个电动势将( )有阻碍电流的作用,最后电流由减小到零B有阻碍电流的作用,最后电流小于C有阻碍电流增大的作用,因而电流保持不变D有阻碍电流增大的作用,但最后电流还是增大到答案:D1
9、1如图所示,蹄形磁铁的两极间,放置一个线圈abcd,磁铁和线圈都可以绕OO轴转动,磁铁如图示方向转动时,线圈的运动情况是( )A俯视,线圈顺时针转动,转动与磁铁相同B俯视,线圈逆时针转动,转速与磁铁相同C线圈与磁铁转动方向相同,但转速小于磁铁转速D线圈静止不动答案:C解析:本题“原因”是磁铁有相对线圈的运动,“效果”便是线圈受安培力要阻碍两者的相对运动,由“来拒去留”线圈只好跟着磁铁同向转动;如果二者转速相同,就没有相对运动,线圈就不会转动,故答案为C.12一根直导线长0.1 m,在磁感应强度为0.1 T的匀强磁场中以10 m/s的速度匀速运动,则导线中产生的感应电动势的说法错误的是( )A一
10、定为0.1 V B可能为零C可能为0.01 V D最大值为0.1 V答案:A解析:当公式EBlv中B、l、v互相垂直而导体切割磁感线运动时感应电动势最大:EmBlv0.10.110 V0.1 V,考虑到它们三者的空间位置关系,B、C、D正确,A错13某同学设计了如图所示的装置验证楞次定律,其中ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形线框,当滑动变阻器的滑片P自左向右滑动时,从纸外向纸内看,线框ab将( )A保持静止不动B逆时针转动C顺时针转动D发生转动,但因电源极性不明,无法确定转动方向答案:C解析:滑动变阻器的滑片P向右滑动时,接入电路的电阻变大,电流强度变小,由这个电流产生的磁场减弱,
11、穿过线框磁通量变小根据楞次定律,感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流磁场的变化,所以线框ab应顺时针方向转动,增大其垂直于磁感线方向的投影面积,才能阻碍穿过线框的磁通量减小14如图所示,两条螺旋状弹性导线与两根金属棒相连,组成闭合电路,且上端金属棒固定,下端金属棒自由悬垂如果穿过回路的磁场逐渐增强,下面的金属棒可能的运动情况是( )A向上运动B向下运动C向左摆动D向右摆动答案:A解析:根据楞次定律,感应电流带来的安培力会阻碍原磁场的变化,所以线圈面积有变小的趋势,正确答案是A.15如图所示,矩形金属框置于匀强磁场中,为一导体棒,可在与间滑动并接触良好。设磁场的磁感应强度为,长为,时间内向右匀速滑
12、过距离,则下列说法中正确的是( )A向右滑动时,左侧面积增大,右侧面积减少,则B向右滑动时,左侧面积增大。右侧面积减少,相抵消,则C在公式中,在切割情况下,应是导线切割扫过的面积,因此D在切割情况下只能用计算,不能用计算答案:D16如图所示,平行金属导轨与水平面成角,导轨与两阻值相同的固定电阻R1和R2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面有一质量为m,电阻为RR1的导体棒ab,与导轨之间的动摩擦因数为,导体棒ab沿导轨向上滑动当上滑的速度为v时,固定电阻R1消耗的热功率为P,此时( )A导体棒受到的安培力大小为B导体棒受到的安培力大小为C整个装置总的发热功率为mgvcos D导体棒ab的发热功率为m
13、gvcos 答案:A17图示是用于观察自感现象的电路,设线圈的自感系数较大,线圈的直流电阻RL与小灯泡的电阻R满足R LR.则在开关S由闭合到断开瞬间,可以观察到( )A灯泡立即熄灭B灯泡逐渐熄灭,不会闪烁C灯泡有明显的闪烁现象D灯泡会逐渐熄灭,但不一定有闪烁现象答案:C解析:在开关S闭合时,通过线圈的电流大于通过小灯泡的电流,所以在开关S由闭合到断开瞬间,通过小灯泡的电流要突然增大,灯泡有明显的闪烁现象,即选项C正确18下列关于感应电动势大小的说法中,正确的是( )A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B线圈中磁通量越大,产生的感应电动势一定越大C线圈放在磁感应强度越强的地方
14、,产生的感应电动势一定越大D线圈中磁通量变化越快,产生的感应电动势越大答案:D解析:由法拉第电磁感应定律En知,感应电动势与磁通量的变化率成正比,与磁通量的大小、磁通量的变化和磁感应强度无关,故只有D项正确19(2010安徽高考)如图所示,水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,两个边长相等的单匝闭合正方形线圈和,分别用相同材料、不同粗细的导线绕制(为细导线)两线圈在距磁场上界面h高处由静止开始自由下落,再进入磁场,最后落到地面运动过程中,线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界设线圈、落地时的速度大小分别为v1、v2,在磁场中运动时产生的热量分别为Q1、Q2,不计空气阻
15、力,则( )A. v1v2,Q1Q2 B. v1v2,Q1Q2C. v1Q2 D. v1v2,Q1Q2答案:D解析:设线圈边长为l,导线横截面积为S,电阻率为,密度为0,在进入磁场过程中某点速度为v,则aggv,而m0S4l,R,即mR160l2(定值),即a与线圈截面积、线圈质量无关,由运动学知识可得v1v2;设磁场高度为H,线圈在进入磁场过程中产生热量,全过程由功能关系得Qmg(Hh)mv2,质量大的线圈产生热量多,即Q1W2,q1q2BW1W2,q1q2CW1W2,q1W2,q1q2答案:A解析:设矩形线圈的长边为a,短边为b,电阻为R,速度为v,则W1BI1baBab,W2BI2baB
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