1、- 1 -2016 万卷作业卷（二十九）电磁感应 1一 、单选题（本大题共 5 小题 。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的）1.（2015 山东高考真题）如图甲， R0为定值电阻，两金属圆环固定在同一绝缘平面内。左端连接在一周期为 T0的正弦交流电源上，经二极管整流后，通过 R0的电流 i 始终向左，其大小按图乙所示规律变化。规定内圆环 a 端电势高于 b 端时，间的电压为 uab正，下列 uab-t 图像可能正确的是2.物理课上，老师做了一个“电磁阻尼”实验：如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，将磁铁托起到某一高度后放开，磁铁能上下振动较长时间才停下来；如果在磁铁下
2、方放一个固定的铝质圆环，使磁极上下振动时穿过它，磁铁就会很快地停下来。某同学另找器材再探究此实验。他安装好器材，经反复实验后发现：磁铁下方放置圆环，并没有对磁铁的振动产生影响，对比老师演示的实验，其原因可能是（ ）A弹簧的劲度系数太小 B磁铁的质量太小C磁铁的磁性太强 D圆环的材料与老师用的不同3.（2015汕头一模）如图，插有铁芯的螺线管固定在水平面上，管右端的铁芯上套着一个可以自由移动的闭合铜环，螺线管与电源、电键组成电路，不计铜环与铁芯之间摩擦阻力，下面说法正确的是（ ）- 2 -A 闭合电键，螺线管右端为 N 极B 闭合电键瞬间，铜环会向右运动C 闭合电键瞬间，铜环会向左运动D 闭合电
3、键瞬间，铜环仍保持不动4.（2015松江区一模）如图，圆环形导体线圈 a 平放在水平桌面上，在 a 的正上方固定一竖直螺线管 b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路若将滑动变阻器的滑片 P 向下滑动，下列表述正确的是（ ）A线圈 a 中将产生俯视顺时针方向的感应电流B穿过线圈 a 的磁通量变小C线圈 a 有扩张的趋势D线圈 a 对水平桌面的压力 FN将增大5.（2015普陀区一模）如图，用一根螺钉、一节电池、一根导线、一块钕磁铁，可以做一个电动机先把螺钉和钕磁铁连起来，并把它一头吸在电池的一极上，再用导线把电池和螺钉尾端的钕磁铁连接起来，螺钉就会转动下列说法正确的是（
4、）A该电动机的工作原理基于电磁感应定律B没有换向器，螺钉仍能连续旋转一段时间C电源消耗的总功率等于热功率D 无论把螺钉的一头吸在电池的正极还是负极上，螺钉的旋转方向均相同- 3 -二 、多选题（本大题共 2 小题 ）6.如图甲所示，线圈与电压传感器连接，一条形磁铁从线圈上方某一高度无初速释放并穿过线圈。图乙是此过程中电压传感器采集到的线圈中感应电动势 e 随时间 t 变化的图象。下列选项中根据图象信息能得出的结论是A线圈由非超导体材料制成的B从本实验可以得出，线圈的匝数越多，线圈中产生的感应电动势越大C感应电动势的方向与磁铁相对线圈运动的方向有关D磁铁运动速度越大，线圈中产生的感应电动势越大7
5、.如图所示，A.B 是两个完全相同的灯泡，L 是自感系数较大的线圈 ， 其 直 流 电 阻 忽 略 不 计 ，R 为 电 阻 器 。 下 列 说 法 正 确 的是（ ） A B K L R A.当 电 键 K 闭 合 时 ， A 比 B 先亮，然后 A 熄灭B.当 电 键 K 闭 合 时 ， B 比 A 先亮，然后 B 逐渐变暗，A 逐渐变亮C.稳 定 后 当 电 键 K 断 开 后 ， A 逐渐变暗，直至熄灭D.稳 定 后 当 电 键 K 断 开 后 ， B 先闪亮一下，然后熄灭三 、简答题（本大题共 2 小题 ）8.某电子天平原理如题 8 图所示，E 形磁铁的两侧为 N 极，中心为 S 极
6、，两极间的磁感应强度大小均为 B，磁极宽度均为 L，忽略边缘效应。一正方形线圈套于中心磁极，其骨架与秤盘连为一体，线圈两端 C、D 与外电路连接。当质量为 m 的重物放在秤盘上时，弹簧被压缩，秤盘和线圈一起向下运动（骨架与磁极不接触）随后外电路对线圈供电，秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，由此时对应的供电电流 I 可确定重物的质量。已知线圈匝数为 n，线圈电阻为 R，重力加速度为 g。问 LN NB B线圈CD骨架弹簧S S秤盘- 4 -（1）线圈向下运动过程中，线圈中感应电流是从 C 端还是从 D 端流出？（2）供电电流 I 是从 C 端还是从 D 端流入？求重物质量与电流的关系。（3
7、）若线圈消耗的最大功率为 P，该电子天平能称量的最大质量是多少？9.如图所示，水平面上的两根光滑金属杆构成平行导轨，导轨的宽度 L=0.4m，处于如图所示的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为 B=0.1T电阻 R=0.50，导体棒 MN 在外力 F作用下沿导轨向右以 v=5m/s 的速度做匀速直线运动，导轨和导体棒的电阻均忽略不计。求：（1）导体棒 MN 切割磁感线产生的感应电动势的大小（2）通过电阻 R 的电流大小（3）导体棒 MN 所受外力 F 的大小- 5 -0.2016 万卷作业卷（二十九）答案解析一 、单选题1.【答案】C【解析】在第一个 0.25T0时间内，通过大圆环的电流为瞬时针
8、逐渐增加，由楞次定律可判断内环内 a 端电势高于 b 端，因电流的变化率逐渐减小故内环的电动势逐渐减小；同理在第 0.25T.5T0时间内，通过大圆环的电流为瞬时针逐渐减小，由楞次定律可判断内环内 a 端电势低于 b 端，因电流的变化率逐渐变大故内环的电动势逐渐变大；故选项 C正确.2.【答案】D【命题立意】考查对楞次定律及电磁阻尼的理解【解析】只要能够产生感应电流，都能对磁铁的运动产生阻碍作用，ABC 错；若圆环的材料为非金属材料，不能产生感应电流，无法对磁铁产生阻碍作用。3.【考点】： 楞次定律【专题】： 电磁感应与电路结合【分析】： 闭合电键的瞬间，穿过闭合铜环的磁通量增加，产生感应电流
9、，闭合铜环受到安培力而运动当电键保持闭合时，线圈产生的磁场稳定，穿过闭合铜环的磁通量不变，没有感应电流产生根据安培力产生情况，判断铜环的运动情况【解析】：解：A、闭合电键，根据右手螺旋定则可知，螺线管右端为 S 极，故 A 错误；B、C、若电键闭合瞬间，线圈产生的磁场变化，穿过铜环的磁通量变大，根据楞次定律相对运动角度可知，铜环会向右运动，从而阻碍磁通量的增大故 B 正确，CD 错误故选：B【点评】： 本题考查应用物理规律解决实际问题的能力根据楞次定律，无论电源的极性如何，当线圈中电流增大时，闭合铜环将远离螺线管4.考点：楞次定律专题：电磁感应与电路结合分析：此题的关键首先明确滑动触头向下滑动
10、时通过判断出线圈 b 中的电流增大，然后根据楞次定律判断出线圈 a 中感应电流的方向本题利用“楞次定律的第二描述”求解将更为简便解答：解：A、B：当滑动触头 P 向下移动时电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知通过线圈 b 的电流增大，从而判断出穿过线圈 a 的磁通量增加方向向下，所以 B 错误；根据楞次定律即可判断出线圈 a 中感应电流方向俯视应为逆时针，A 错误C、再根据微元法将线圈 a 无线分割根据左手定则不难判断出线圈 a 应有收缩的趋势，或直接根据楞次定律的第二描述“感应电流产生的效果总是阻碍引起感应电流的原因” ，因为滑动触头向下滑动导致穿过线圈 a 的磁通量增加，故只有线圈面积减少时才
11、能阻碍磁通量的增加，故线圈 a 应有收缩的趋势，C 错误；- 6 -D、开始时线圈 a 对桌面的压力等于线圈 a 的重力，当滑动触头向下滑动时，可以用“等效法” ，即将线圈 a 和 b 看做两个条形磁铁，不难判断此时两磁铁的 N极相对，互相排斥，故线圈 a 对水平桌面的压力将增大，所以 D 正确故选 D点评：首先应掌握楞次定律的基本应用，楞次定律的第二描述是能量守恒定律在电磁感应现象中得出的必然结果一般在解决有关相对运动类问题时用楞次定律的第二描述将会非常简便5.考点： 楞次定律；功能关系分析： 根据左手定则判断螺丝钉的转动方向，根据能量守恒定律判断电流的大小解答： A、小磁铁产生的磁场方向为
12、螺丝的下端 A 向下流向磁铁，对螺丝的下端平台侧面分析，扁圆柱形磁铁上端为 S 极，下端为 N 极周围磁感线由上往下斜穿入螺丝内部在垂直于纸面向外的径向上，磁感应线有垂直于纸面向里的分量在此径向上的负电荷由下往上运动，由左手定则知：此负电荷受到垂直于径向沿纸面向右的洛伦兹力，即在径向的左垂线方向；同理，其他任一径向上的电荷均受到左垂线方向的洛伦兹力（中心原点除外）所以，由上往下看（俯视） ，螺丝沿逆时针转动，所以该装置的原理是电流在磁场中的受力，不是电磁感应故 A 错误；B、没有换向器，螺钉仍能连续旋转一段时间故 B 正确；C、因为电源消耗的总功率一部分转化为内能，另一部分转化为动能，所以总功
13、率大于热功率故 C 错误D、结合 A 的方向可知，把螺钉的一头吸在电池的正极或负极上时，电流的方向不同，所以螺钉的旋转方向不相同故 D 错误故选：B点评： 解决本题的关键掌握左手定则判断安培力的方向，以及知道在本题中电能部分转化为内能，还有部分转化为机械能- 7 -二 、多选题6.【答案】ACD7.【答案】BCD三 、简答题8. (1)感应电流从 C 端流出； （2）从 D 端流入， ， (3)2nBLmIgRPgnBLm20解析(1)感应电流从 C 端流出(2)设线圈受到的安培力为 ,外加电流从 D 端流人,AF由 和 得AFmg2AnBIL2nmIg(3)设称量最大质量为 。0由 和 得2nLIg2pR0nLpgR9.（1）导体棒切割磁感线的电动势 E=BLV 代入数据解得 E=0.2V （2）由闭合电路欧姆定律得回路电流 I=E/R 代入数据解得 I=0.4A （3）MN 受安培力 F 安 =BIL=0.016N 外力 F= F 安 =0.016N - 8 -
