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专题13.1 电磁感应现象、楞次定律法拉第电磁感应定律【练】
目录
一.练基础题型.............................................................................................................................................................1
二、练名校真题.............................................................................................................................................................7
三.练规范解答...........................................................................................................................................................15
一.练基础题型
1.如图所示的金属圆环放在匀强磁场中,将它从磁场中匀速拉出来,下列说法正确的是 (
)
A.向左拉出和向右拉出,其感应电流方向相反
B.不管从什么方向拉出,金属圆环中的感应电流方向总是顺时针
C.不管从什么方向拉出,环中的感应电流方向总是逆时针
D.在此过程中感应电流大小不变
2.如图所示,一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上,细线从一水平金属圆环中穿过.现将环从位
置Ⅰ释放,环经过磁铁到达位置Ⅱ.设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为F 和F ,重力加速
T1 T2
度大小为g,则 ( )
A.F >mg,F >mg B.F <mg,F <mg
T1 T2 T1 T2
C.F >mg,F <mg D.F <mg,F >mg
T1 T2 T1 T2
3.(多选)如图,两同心圆环A、B置于同一水平面上,其中B为均匀带负电绝缘环,A为导体环.当B绕轴
心顺时针转动且转速增大时,下列说法正确的是 ( )A.A中产生逆时针的感应电流
B.A中产生顺时针的感应电流
C.A具有收缩的趋势
D.A具有扩张的趋势
4.下列图中能产生感应电流的是 ( )
5.(2021·浙江宁波模拟)如图甲所示,在同一平面内有两个圆环A、B,圆环A将圆环B分为面积相等的两
部分,以图甲中A环电流沿顺时针方向为正,当圆环 A中的电流如图乙所示变化时,下列说法正确的是
( )
A.B中始终没有感应电流
B.B中有顺时针方向的感应电流
C.B中有逆时针方向的感应电流
D.B中的感应电流先沿顺时针方向,后沿逆时针方向
6.如图所示,通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面,第一次将金属框由 Ⅰ 平移到 Ⅱ,第二次将金
属框绕cd边翻转到 Ⅱ,设先后两次通过金属框的磁通量变化量大小分别为ΔΦ 和ΔΦ,则 ( )
1 2
A.ΔΦ>ΔΦ,两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现
1 2
B.ΔΦ=ΔΦ,两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现
1 2
C.ΔΦ<ΔΦ,两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现
1 2
D.ΔΦ<ΔΦ,两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现
1 2
7.(2021·湖南株洲模拟)如图,在一根竖直放置的铜管的正上方某处从静止开始释放一个强磁体,在强磁体
沿着铜管中心轴线穿过铜管的整个过程中,不计空气阻力,那么 ( )A.由于铜是非磁性材料,故强磁体运动的加速度始终等于重力加速度
B.由于铜是金属材料,能够被磁化,使得强磁体进入铜管时加速度大于重力加速度,离开铜管时加速度
小于重力加速度
C.由于铜是金属材料,在强磁体穿过铜管的整个过程中,铜管中都有感应电流,加速度始终小于重力加
速度
D.由于铜是金属材料,铜管可视为闭合回路,强磁体进入和离开铜管时产生感应电流,在进入和离开铜
管时加速度都小于重力加速度,但在铜管内部时加速度等于重力加速度
8.(2021·广东珠海摸底)矩形导线框abcd与长直导线MN放在同一水平面上,ab边与MN平行,导线MN中
通入电流方向如图所示,当MN中的电流增大时,下列说法正确的是 ( )
A.导线框abcd有逆时针的感应电流
B.bc、ad两边均不受安培力的作用
C.导线框所受的安培力的合力向右
D.MN所受线框给它的作用力向左
二、练名校真题
1.(2021·海南省新高考一模)如图(a)所示,一根直导线和一个矩形导线框固定在同一竖直平面内,直导线在
导线框上方,规定图(a)中箭头方向为电流的正方向。直导线中通以图(b)所示的电流,则在0~t 时间内,
1
导线框中感应电流的方向( )
A.先顺时针后逆时针 B.先逆时针后顺时针C.始终沿顺时针 D.始终沿逆时针
2.(2021·北京市昌平区二模练习)如图所示,MN是矩形导线框abcd的对称轴,其左方有垂直于纸面向外的
匀强磁场。以下过程中,abcd中有感应电流产生且感应电流的方向为abcda的是( )
A.将abcd向左平移
B.将abcd垂直纸面向外平移
C.将abcd以MN为轴转动30°
D.将abcd以ab为轴转动30°
3.(2021·聊城模拟)航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的.电磁驱动原理如图所示,当固定线圈上
突然通过直流电流时,线圈左端的金属环被弹射出去.现在固定线圈左侧同一位置,先后放有分别用横截
面积相等的铜和铝导线制成形状、大小相同的两个闭合环,且电阻率ρ <ρ 闭合开关S的瞬间( )
铜 铝.
A.从左侧看环中感应电流沿顺时针方向
B.铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力
C.若将环放置在线圈右方,环将向左运动
D.电池正负极调换后,金属环不能向左弹射
4.(2021·山东德州模拟)如图所示,长为L的金属导线弯成一圆环,导线的两端接在电容为C的平行板电容
器上,P、Q为电容器的两个极板,磁场方向垂直于环面向里,磁感应强度以B=B+Kt(K>0)随时间变
0
化.t=0时,P、Q两极板电势相等,两极板间的距离远小于环的半径.经时间t,电容器的P极板 (
)
A.不带电
B.所带电荷量与t成正比
C.带正电,电荷量是
D.带负电,电荷量是5.(2021·云南玉溪一中检测)如图所示,三个相同的金属圆环内存在着不同的有界匀强磁场,虚线表示环
的某条直径,已知所有磁场的磁感应强度随时间变化关系都满足B=kt,磁场方向如图所示.测得A环内
感应电流强度为I,则B环和C环内感应电流强度分别为 ( )
A.I =I,I =0 B.I =I,I =2I
B C B C
C.I =2I,I =2I D.I =2I,I =0
B C B C
6.(2021·山东济南市期末学习质量评估)如图甲所示,一线圈匝数为100匝,横截面积为0.01 m2,匀强磁场
与线圈轴线成30°角向右穿过线圈。若在2 s时间内磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示,则该段时间
内线圈两端a和b之间的电势差U 为( )
ab
A.- V B.2 V
C. V D.从0均匀变化到2 V
7.(多选)(2021·河南省上学期阶段性考试)如图甲所示,abcd边长为20 cm、总电阻为0.2 Ω的正方形闭合导
线框,固定在与线框平面垂直的范围足够大的匀强磁场中。磁感应强度 B随时间t的变化关系如图乙所
示,取垂直纸面向里为正。下列说法正确的是( )
A.t=0时,线框a、b两点间电压为0.04 V
B.t=1 s时,线框中产生的感应电流为0.2 A,方向为adcba
C.t=2.5 s时,线框中a、d两点间电压为0.06 V
D.在5~6 s内,通过线框某横截面的电荷量为0.4 C
8.(多选) (2021·广东汕头市第一次模拟)如图甲是法拉第圆盘发电机的照片,乙是圆盘发电机的侧视图,丙
是发电机的示意图。设CO=r,匀强磁场的磁感应强度为B,电阻为R,圆盘顺时针转动的角速度为ω(
)A.感应电流方向由D端经电阻R流向C端
B.铜盘产生的感应电动势E=Br2ω
C.设想将此圆盘中心挖去半径为的同心圆,其他条件不变,则感应电动势变为Br2ω
D.设想将此圆盘中心挖去半径为的同心圆,其他条件不变,则感应电动势变为Br2ω
9.(2021·吉林市第二次调研)如图所示,A、B是两个完全相同的灯泡,D是理想二极管,L是带铁芯的线
圈,其直流电阻忽略不计。下列说法正确的是( )
A.S闭合瞬间,B先亮A后亮
B.S闭合瞬间,A先亮B后亮
C.电路稳定后,在S断开瞬间,B闪亮一下,然后逐渐熄灭
D.电路稳定后,在S断开瞬间,B立即熄灭
10.(多选)(2021·广西百校大联考)如图所示是某研究性学习小组的同学设计的电梯坠落的应急安全装置,在
电梯挂厢上安装永磁体,电梯的井壁上铺设线圈,能在电梯突然坠落时减小对人员的伤害.关于该装置,
下列说法正确的是( )
A.当电梯突然坠落时,该安全装置可起到阻碍电梯下落的作用
B.当电梯突然坠落时,该安全装置可使电梯停在空中
C.当电梯坠落至永磁体在图示位置时,闭合线圈A、B中电流方向相同
D.当电梯坠落至永磁体在图示位置时,闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落
三.练规范解答
1.(2021·江苏海门中学第二次质调)一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S,将该导线做成边长为a的n
匝正方形线框固定在纸面内,如图甲所示,虚线MN过正方形线框上下两边的中点。现在虚线MN左侧空间加一个方向垂直纸面、大小随时间变化的磁场。t=0时磁感应强度的方向如图甲所示,磁感应强度B随
时间的变化关系如图乙所示。求:
(1)t=0时刻,线框的磁通量Φ以及线框中感应电流的方向;
(2)在t=0到t=t 时间内,线框中产生的感应电动势E的大小;
0
(3)在t=0到t=t 时间内,线框中产生的感应电流I的大小。
0
2.(2021·浙江杭州市一模)用导线绕一圆环,环内有一用同样导线折成的内接正方形线框,圆环与线框绝
缘,如图甲所示.圆环的半径R=2 m,导线单位长度的电阻r =0.2 Ω/m.把它们放在磁感应强度为B的匀
0
强磁场中,磁场方向垂直于圆环平面(纸面)向里.磁感应强度B随时间t变化如图乙所示,求:
(1)正方形线框产生的感应电动势;
(2)在0~2.0 s内,圆环产生的焦耳热;
(3)若不知道圆环半径数值,在0~2.0 s内,圆环中的电流与正方形线框中的电流之比.3.(2021·江苏溧水中学模拟)如图所示,以MN为下边界的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸
面向外, MN上方有一单匝矩形导线框abcd,其质量为m,电阻为R,ab边长为l ,bc边长为l ,cd边离
1 2
MN的高度为h.现将线框由静止释放,线框下落过程中 ab边始终保持水平,且ab边离开磁场前已做匀速
直线运动,求线框从静止释放到完全离开磁场的过程中:
(1)ab边离开磁场时的速度v;
(2)通过导线横截面的电荷量q;
(3)导线框中产生的热量Q.
4.(2021·江苏启东市下学期期初)如图甲所示,导体框架abcd水平固定放置,ab平行于dc,且bc边长L=
0.20 m,框架上有定值电阻R=9 Ω(其余电阻不计),导体框处于磁感应强度大小B =1.0 T、方向水平向右
1
的匀强磁场中。有一匝数n=300匝、面积S=0.01 m2、电阻r=1 Ω的线圈,通过导线和开关S与导体框架
相连,线圈内充满沿其轴线方向的匀强磁场,其磁感应强度B 随时间t变化的关系如图乙所示。B 与B 互
2 1 2
不影响。
(1) 求0~0.10 s线圈中的感应电动势大小E;(2) t=0.22 s时刻闭合开关S,若bc边所受安培力方向竖直向上,判断bc边中电流的方向,并求此时其所
受安培力的大小F;
(3)从t=0时刻起闭合开关S,求0.25 s内电阻R中产生的焦耳热Q。