电磁感应综合练习题(基本题型)一、选择题:1.下面说法正确的是()A.自感电动势总是阻碍电路中原来电流增加B.自感电动势总是阻碍电路中原来电流变化C.电路中的电流越大,自感电动势越大D.电路中的电流变化量越大,自感电动势越大【答案】B2.如图9-1所示,M1N1与M2N2是位于同一水平面内的两条平行金属导轨,导轨间距为L磁感应强度为B的匀强磁场与导轨所在平面垂直,ab与ef为两根金属杆,与导轨垂直且可在导轨上滑动,金属杆ab上有一伏特表,除伏特表外,其他部分电阻可以不计,则下列说法正确的是()A.若ab固定ef以速度v滑动时,伏特表读数为BLvB.若ab固定ef以速度v滑动时,ef两点间电压为零C.当两杆以相同的速度v同向滑动时,伏特表读数为零D.当两杆以相同的速度v同向滑动时,伏特表读数为2BLv【答案】AC3.如图9-2所示,匀强磁场存在于虚线框内,矩形线圈竖直下落。如果线圈中受到的磁场力总小于其重力,则它在1、2、3、4位置时的加速度关系为()A.a1>a2>a3>a4B.a1=a2=a3=a4C.a1=a2>a3>a4D.a4=a2>a3>a1【答案】C4.如图9-3所示,通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环,铜环平面与螺线管截面平行,当电键S接通一瞬间,两铜环的运动情况是()A.同时向两侧推开B.同时向螺线管靠拢C.一个被推开,一个被吸引,但因电源正负极未知,无法具体判断D.同时被推开或同时向螺线管靠拢,但因电源正负极未知,无法具体判断【答案】A5.如图9-4所示,在U形金属架上串入一电容器,金属棒ab在金图9-2图9-3图9-4图9-1属架上无摩擦地以速度v向右运动一段距离后突然断开开关,并使ab停在金属架上,停止后,ab不再受外力作用。现合上开关,则金属棒的运动情况是()A.向右做初速度为零的匀加速运动B.在某位置附近来回振动C.向右做初速度为零的加速运动,后又改做减速运动D.向右做变加速运动,后改做匀速运动【答案】6.如图9-5,电路中,L为一自感线圈,两支路电阻相等,则()A.闭合开关S时,稳定前电流表A1的示数小于电流表A2的示数B.闭合开关S时,稳定前电流表A1的示数等于电流表A2的示数C.闭合开关S时,稳定前电流表A1的示数大于电流表A2的示数D.断开开关S时,稳定前电流表A1的示数等于电流表A2的示数【答案】D7.如图9-6,把金属圆环匀速拉出磁场,下面叙述正确的是()A.向左拉出和向右拉出所产生的感应电流方向相反B.不管向什么方向拉出,只要产生感应电流方向都是顺时针C.向右匀速拉出时,感应电流大小不变D.要将金属环匀速拉出,拉力大小要改变【答案】BD8.如图9-7所示,在一根软铁棒上绕有一个线圈,a、b是线圈的两端,a、b分别与平行导轨M、N相连,有匀强磁场与导轨面垂直,一根导体棒横放在两导轨上,要使a点的电势均比b点的电势高,则导体棒在两根平行的导轨上应该()A.向左加速滑动B.向左减速滑动C.向右加速滑动D.向右减速滑动【答案】CD二、填空1.水平面中的平行导轨P、Q相距L,它们的右端与电容为C的电容器的两块极板分别相连如图9-8所示,直导线ab放在P、Q上与导轨垂直相交,磁感应强度为B的匀强磁场竖直向下穿过导轨面。若发现与导轨P相连的电容器极板上带负电荷,则ab向沿图9-5图9-6图9-7图9-8导轨滑动;如电容器的带电荷量为Q,则ab滑动的速度v=.【答案】左BLCQv2在图9-9中,当导线ab向右运动时,cd所受磁场力的方向是___;ab棒上________端相当于电源的正极.【答案】向下;b3.磁电式电表在没有接入电路(或两接线柱是空闲)时,由于微扰指针摆动很难马上停下来,而将两接线柱用导线直接相连,摆动着的指针很快停下,这是因为。【答案】转动的线圈产生I,它受到阻碍其运动的安培力4.在图9-10中①将条形磁铁按图所示方向插入闭合线圈.在磁铁插入的过程中,灵敏电流表示数____________.②磁铁在线圈中保持静止不动,灵敏电流表示数______.③将磁铁从线圈上端拔出的过程中,灵敏电流表示数________.(以上各空均填“为零”或“不为零”)【答案】①不为零②为零③不为零5.在图9-11绕在同一铁芯上的线圈Ⅰ、Ⅱ按图所示方法连接,判断在以下各情况中,线圈Ⅱ中是否有感应电流产生.①闭合电健K的瞬时___________________.②保持电键K闭合的时候________________________.③断开电键K的瞬时_______________________.④电键K闭合将变阻器RO的滑动端向左滑动时:_______________.【答案】①有②无③有④有三、计算题1.如图9-12所示,匀强磁场TB22,方向竖直向下,正方形线框每边长为0.4m,总电阻为0.16Ω。ad、dc、cb三边为细金属线,质量可忽略。其中dc边固定不动,ab边质量为100g,将线框拉至水平后释放,ab边经0.4s到达最低位置,ab边达最低位置时速度为2m/s,(1)求此过程中产生的热量;(2)若通以直流电要达到同样的热效应,则电流多大?图9-9图9-10图9-11解析:(1)线框以dc边为轴从水平位置转到竖直位置的过程中,能量发生了转化ab边的重力势能一部分转化为动能,另一部分由于线圈中磁通量的变化转变为电能,根据能量守恒,电势EEEk即电EmvmgL221∴JmvmgLE2.0212电,JEQ2.0电(2)tRIQ2,∴AtRQI77.12.如图9-13所示,在光滑绝缘的水平面上有一个用一根均匀导体围成的正方形线框abcd,其边长为L,总电阻为R,放在磁感应强度为B.方向竖直向下的匀强磁场的左边,图中虚线MN为磁场的左边界。线框在大小为F的恒力作用下向右运动,其中ab边保持与MN平行。当线框以速度v0进入磁场区域时,它恰好做匀速运动。在线框进入磁场的过程中,(1)线框的ab边产生的感应电动势的大小为E为多少?(2)求线框a、b两点的电势差。(3)求线框中产生的焦耳热。解析:(1)E=BLv0(2)a、b两点的电势差相当于电源的外电压∴000434BLvRRBLvBLvrIEUabab(3)解法一:由于线圈在恒力F作用下匀速进入磁场区,恒力F所做的功等于线圈中产生的焦耳热,所以线圈中产生的热量为Q=W=FL解法二:线圈进入磁场区域时产生的感应电动势为E=BLv0电路中的总电功率为REP2线圈中产生的热量0vLPPtQ联解可得:RvLBQ0323.面积S=0.2m2、n=100匝的圆形线圈,处在如图9-14所示的磁场内,磁感应强度随时间t变化的规律是B=0.02t,R=3Ω,C=30图9-12图9-13μF,线圈电阻r=1Ω,求:(1)通过R的电流大小和方向(2)电容器的电荷量。(1)由楞次定律知,Φ变大,线圈的感应电流方向为逆时针,所以通过R的电流方向为b→a,(2)由02.02.0100tBnStnEV4.0V,134.0rREIA1.0A,31.0IRUURCV3.0V,CCCUQC661093.010304.如图9-15所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置R的电阻。一根质量为m的均直金属斜面上,两导轨间距为0LM、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦。(1)由b向a方向看到的装置如图9-16所示,请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图;(2)在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v时,求此时ab杆中的电流及其加速的大小;(3)求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值。解析:(1)如图9-17重力mg,竖直下支撑力N,垂直斜面向上安培力F,沿斜面向上(2)当ab杆速度为v时,感应电动势BLvE,此时电路中电流图9-14图9-15图9-16图9-17RBLvREIab杆受到安培力RvLBBILF22根据牛顿运动定律,有RvLBmgFmgma22sinmRvLBgaina22(3)当a=0时,即mRvLBgain22时,杆达到最大速度mv22sinLBmgRm