1、1第 4 章 电磁感应1如图所示为用导线做成的圆形回路与一直导线构成的几种位置组合(A、B、C 中直导线都与圆形线圈在同一平面内， O 点为线圈的圆心，D 中直导线与圆形线圈垂直，并与中心轴重合)，其中当切断直导线中的电流时，闭合回路中会有感应电流产生的是( )解析： 在 B、C 中，穿过圆形回路的磁通量不为零，当切断导线中的电流时，磁通量减少，所以有感应电流产生；而 A、D 中穿过圆形回路的磁通量为零且无变化，所以没有感应电流产生答案： BC2在空间某处存在一变化的磁场，则( )A在磁场中放一闭合线圈，线圈中一定会产生感应电流B在磁场中放一闭合线圈，线圈中不一定产生感应电流C在磁场中不放闭合
2、线圈，在变化的磁场周围一定不会产生电场D在磁场中不放闭合线圈，在变化的磁场周围一定会产生电场解析： 根据感应电流的产生条件，只有穿过闭合线圈的磁通量发生变化，线圈中才产生感应电流，A 错，B 对；变化的磁场产生感生电场，与是否存在闭合线圈无关，C 错，D 对答案： BD3如图所示，光滑导电圆环轨道竖直固定在匀强磁场中，磁场方向与轨道所在平面垂直，导体棒 ab 的两端可始终不离开轨道无摩擦地滑动，当 ab 由图示位置释放，直到滑到右侧虚线位置的过程中，关于ab 棒中的感应电流情况，正确的是( )A先有从 a 到 b 的电流，后有从 b 到 a 的电流B先有从 b 到 a 的电流，后有从 a 到
3、b 的电流C始终有从 b 到 a 的电流D始终没有电流产生解析： ab 与被其分割开的每个圆环构成的回路，在 ab 棒运动过程中，磁通量都保持不变，无感应电流产生答案： D4如图所示，通电螺线管水平固定， OO为其轴线，a、 b、 c 三点在该轴线上，在这三点处各放一个完全相同的小圆环，且各圆环平面垂直于 OO轴则关于这三点的磁感应强度2Ba、 Bb、 Bc的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量 a、 b、 c的大小关系，下列判断正确的是( )A Ba Bb Bc， a b cB Ba Bb Bc， a b cC Ba Bb Bc， a b cD Ba Bb Bc， a b c解析： 根据通电螺线
4、管产生的磁场特点， Ba Bb Bc，由 BS，可得 a b c，故 C 正确答案： C5闭合线圈 abcd 运动到如图所示的位置时， bc 边所受到的磁场力的方向向下，那么线圈的运动情况是( )A向左平动进入磁场 B向右平动进入磁场C向上平动 D向下平动解析： 当 bc 受力向下时，说明感应电流方向由 b 指向 c，当向左进入磁场时，磁通量增加，感应电流的磁场方向应该与原磁场方向相反，垂直纸面向里，用右手螺旋定则可以判断感应电流方向为顺时针方向答案： A6.在如图所示的电路中，a、b 为两个完全相同的灯泡， L 为自感线圈，E 为电源，S 为开关关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的
5、是( )A合上开关，a 先亮，b 后亮；断开开关，a、b 同时熄灭B合上开关，b 先亮，a 后亮；断开开关，a 先熄灭，b 后熄灭C合上开关，b 先亮，a 后亮；断开开关，a、b 同时熄灭D合上开关，a、b 同时亮；断开开关，b 先熄灭，a 后熄灭解析： 当合上开关时，由于线圈 L 要产生自感电动势阻碍电流的增加，因此 b 先亮a 后亮；当断开开关时，a、b 和 L 构成串联回路， L 中要产生自感电动势，阻碍电流减小，因此 a、b 两灯不是立即熄灭，而是逐渐变暗，最后同时熄灭故正确答案为 C.答案： C7.如图所示，由均匀导线制成的，半径为 R 的圆环，以 v 的速度匀速进入一磁感应强度大小
6、为 B 的匀强磁场当圆环运动到图示位置( aOb90)时， a、 b 两点的电势差为( )3A. BRv B. BRv222C. BRv D. BRv24 324解析： 整个圆环电阻是 R，其外电阻是圆环的 3/4，即磁场外的部分，而磁场内切割磁感线有效长度是 R，其相当于电源， E B Rv，根据欧姆定律可得2 2U E BRv，D 正确34RR 324答案： D8如图所示， A 为水平放置的橡胶圆盘，在其侧面带有负电荷，在 A正上方用丝线悬挂一个金属圆环 B(丝线在 B 上面未画出)，使 B 的环面在水平面上与圆盘平行，其轴线与橡胶盘 A 的轴线 O1O2重合在橡胶盘 A 绕其轴线 O1O
7、2按图中箭头方向减速转动的过程中，金属圆环 B 有( )A扩大半径的趋势，丝线受到的拉力增大B扩大半径的趋势，丝线受到的拉力减小C缩小半径的趋势，丝线受到的拉力减小D缩小半径的趋势，丝线受到的拉力增大解析： 因为橡胶盘 A 减速转动，所以其侧面负电荷转动形成的环形电流越来越小这个环形电流在它的上部产生的磁场也越来越弱根据楞次定律，圆环 B 有靠近 A，并且增大自身圆环的面积即有扩大半径的趋势，这样才能阻碍通过它的磁通量的减少 B要靠近 A，就使丝线对 B 的拉力增大，故选项 A 对答案： A9矩形导线框 abcd 固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里
8、，磁感应强度 B 随时间变化的规律如图所示若规定顺时针方向为感应电流 i 的正方向，下列各图中正确的是( )4解析： 01 s 内磁感应强度均匀增加，由楞次定律知感应电流方向为逆时针，即感应电流方向与规定的正方向相反，为负值，又由法拉第电磁感应定律 E n 及闭合电路 t欧姆定律知，感应电流 i 为定值；12 s 内磁感应强度均匀减小，同理可判断感应电流为顺时针方向，大小不变；23 s 内磁感应强度反方向均匀增加，同理可判断感应电流为顺时针方向，大小不变；34 s 内磁场方向垂直纸面向外，且均匀减小，同理可判断感应电流为逆时针方向，大小不变，故选项 D 正确答案： D10如图所示，矩形线圈处于
9、匀强磁场中，当磁场分别按图(1)图(2)两种方式变化时， t0时间内线圈产生的电能及通过线圈某一截面的电荷量分别有 W1、 W2、 q1、 q2表示，则下列关系式正确的是( )A W1 W2 q1 q2 B W1W2 q1 q2C W1W2 q1q2解析： 接两种方式变化时，根据 W Eq， q It ， E 和 q R BS t R，线圈中产生的感应电动势相同，所以 t0时间内线圈产生的电能及通过线圈某一截 BSR面的电荷量都相同，A 项正确答案： A11水平放置的平行金属框架宽 L0.2 m，质量为 m0.1 kg 的金属棒 ab 放在框架5上，并且与框架的两条边垂直整个装置放在磁感应强度
10、 B0.5 T，方向垂直框架平面的匀强磁场中，如图所示金属棒 ab 在 F2 N 的水平向右的恒力作用下由静止开始运动电路中除 R0.05 外，其余电阻、摩擦阻力均不考虑试求当金属棒 ab 达到最大速度后，撤去外力 F，此后感应电流还能产生的热量(设框架足够长)解析： 当金属棒 ab 所受恒力 F 与其所受磁场力相等时，达到最大速度 vm.由 F 解得： vm 10 m/s.B2L2vmR FRB2L2此后，撤去外力 F，金属棒 ab 克服磁场力做功，使其机械能向电能转化，进而通过电阻 R 发热，此过程一直持续到金属棒 ab 停止运动所以，感应电流在此过程中产生的热量等于金属棒损失的机械能，即
11、Q mv 5 J.12 2m答案： 5 J12如图所示，匀强磁场 B0.1 T，金属棒 AB 长 0.4 m，与框架宽度相同，电阻为 ，框架电阻不计，电阻 R12 ， R21 13，当金属棒以 5 m/s 的速度匀速向左运动时，求：(1)流过金属棒的感应电流多大？(2)若图中电容器 C 为 0.3 F，则充电量多少？解析： (1)由 E BLv 得E0.10.45 V0.2 VR R1R2R1 R2 212 1 23I A0.2 A.ER r 0.223 13(2)路端电压 U IR0.2 V V23 0.43Q CU2 CU0.310 6 C410 8 C0.43答案： (1)0.2 A (2)410 8 C
