《电工技术基础与技能》第七章 课题二 电磁感应定律 45分钟专题训练（原卷版+解析版）

- 四川省单独招生考试《电工技术基础与技能》45分钟专题训练专辑，共40份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固电子信息类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加电子信息类高考的学生。与本专辑配套的还有四川省单独招生考试《电子技术基础与技能》《单片机原理及应用》45分钟专题训练专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 《电工技术基础与技能》 第七章 电磁感应 课题二 电磁感应定律 时间：45分钟 总分：100分 班级 姓名 学号 成绩 一、选择题（本大题共12小题，每小题 2 分，共 24分） 1.关于感应电动势大小的下列说法中，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．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大 C．线圈放在磁感强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大 D．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大 【答案】B 【解析】A选项线圈中磁通量变化大，但磁通量变化率不一定越大，所以产生的感应电动势也不一定越大，故A错误; B选项线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大，故B正确;C选项线圈放在磁感应强度越强的地方，磁通量虽然较大，但变化率不一定大，所以产生的感应电动势也不一定越大，故C错误;D选项线圈中磁通量大，但磁通量变化率不一定越大，所以产生的感应电动势也不一定越大，故D错误;故选B。 2. 单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示 ，表述错误的是（ ） A．线圈中O时刻感应电动势最大 B．线圈中D时刻感应电动势为零 C．线圈中D时刻感应电动势最大 D．线圈中O至D时间内平均感电动势为0.4V 【答案】C 【解析】由法拉第电磁感应定律知线圈中0至D时间内的平均感应电动势，D项正确;由感应电动势的物理意义知，感应电动势的大小与磁通量的大小更和磁通量的改变量△Φ均无必然联系,仅由磁通量的变化率△t决定，而任何时刻磁通量的变化率就是Φ-t 图像上该时刻切线的斜率，不难看出0时刻处切线斜率最大，D点处切线斜率最小且为零，故A、B两项正确,C项错误。故选C。 3.一个N匝圆线圈，放在磁感强度为B的匀强磁场中，线圈平面跟磁感强度方向成30°角，磁感强度随时间均匀变化，线圈导线规格不变，下列方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是 （ ） A．将线圈匝数增加一倍 B．将线圈面积增加一倍 C．将线圈半径增加一倍 D．改变线圈的取向为与磁感强度成60° 【答案】C 【解析】A选项根据电磁感应定律 ，将线圈的匝数变化时，说明 一定时，E与N成正比。当线圈匝数增加为原来的1倍，则线圈产生的感应电动势也增加为原来的1倍，但线圈电阻也增加原来的1倍，因此线圈中的感应电流没有变化。故A错误;B选项由法拉第电磁感应定律将线圈的面积增加1倍时，则也增加1倍，则线圈产生的感应电动势是原来的2倍。线圈的面积增加1倍，半径为原来的，周长也为原来的，由电阻定律号可得线圈电阻是原来的倍，因此线圈中的感应电流是原来的倍，故B错误；C选项电磁感应定律将线圈的直径增加1倍时，则线圈面积是原来的4倍，因此也是原来的4倍，所以线圈产生的感应电动势是原来的4倍，由电阻定律号，可得线圈电阻是原来的2倍，因此线圈中的感应电流是原来的2倍，即线圈中产生的感应电流增大1倍，故C正确；D选项根据，故可知D错误，故选C。 4.如图所示，圆环a和圆环b半径之比为2∶1，两环用同样粗细的、同种材料的导线连成闭合回路，连接两圆环电阻不计，匀强磁场的磁感强度变化率恒定，则在a环单独置于磁场中和b环单独置于磁场中两种情况下，M、N两点的电势差之比为 （ ） A．4∶1 B．1∶4 C．2∶1 D．1∶2 【答案】C 【解析】a环与b环的半径之比为2:1，故周长之比为2:1，根据电阻定律号，电阻之比为2:1; M、N两点间电势差大小为路端电压，为 磁感应强度变化率恒定的变化磁场，故根据电磁感应定律公式，得到两次电动势的大小之比为4:1;故两次的路段电压之比为U1：U2=:=2:1。故选C。 5. 如图所示，相距为l，在足够长度的两条光滑平行导轨上，平行放置着质量和电阻均相同的两根滑杆ab和cd，导轨的电阻不计，磁感强度为B的匀强磁场的方向垂直于导轨平面竖直向下，开始时，ab和cd都处于静止状态，现ab杆上作用一个水平方向的恒力F，下列说法中正确的是（ ） A．cd向左运动 B．cd向右运动 C．ab和cd均先做变加速运动，后作匀速运动 D．ab和cd均先做交加速运动，后作匀加速运动 【答案】B 【解析】ab棒在外力作用下开始向右加速运动，由于切割磁感线将产生感应电动势，从而在回路中产生感应电流，ab受到向左的安培力，cd受到水平向右的安培力，cd将向右做加速运动，cd棒也切割磁感线产生感应电动势，故A错误，B正确；开始时ab的加速度大于cd的加速度，随着两棒速度差值增大，回路中总的感应电动势增大，感应电流增大，两棒所受的安培力增大，ab的合力减小，cd的合力增大，则ab做加速度减小的加速运动，cd做加速度增大的加速运动，当两棒的加速度相等时它们一起做匀加速运动，故CD错误。故选B。 6. 如图所示，RQRS为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以MN为边界的匀强磁场，磁场方向垂直线框平面，MN线与线框的边成45°角，E、F分别为PS和PQ的中点，关于线框中的感应电流 （ ）　 A．当E点经过边界MN时，感应电流最大 B．当P点经过边界MN时，感应电流最大 C．当F点经过边界MN时，感应电流最大 D．当Q点经过边界MN时，感应电流最大 【答案】B 【解析】A选项由图可知，当E点经过边界MN时，导线框有效切割长度为RS/2 所以感应电动势不是最大，则感应电流不是最大，A错误;B选项当P点经过MN时，有效切割长度最大为RS，感应电流也为最大，B正确;C选项当F点经过边界MN时，由图可知，导线框的有效切割长度为RS/2，所以感应电动势及感应电流不是最大，C错误;D选项当Q经过MN时，由图可知，有效切割长度为零，或穿过导线框的磁通量不发生变化，所以感应电动势为零，感应电流为零，所以D错误。故选B。 7.如图所示，平行金属导轨的间距为d，一端跨接一阻值为R的电阻，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于平行轨道所在平面。一根长直金属棒与轨道成60°角放置，且接触良好，则当金属棒以垂直于棒的恒定速度v沿金属轨道滑行时，其它电阻不计，电阻R中的电流强度为 （ ） 【答案】A 【解析】金属棒中产生的感应电动势E=BLv= ，通过R的电流为 故选A。 8.如图所示，闭合矩形线框abcd位于磁感应强度为B的匀强磁中，ab边位于磁场边缘，线框平面与磁场垂直，ab边和bc边分别用L1和L2。若把线框沿v的方向匀速拉出磁场所用时间为△t，则通过框导线截面的电量是 （ ） 　　 【答案】B 【解析】把线框沿v的方向匀速拉出磁场的过程中，cd边切割磁感线，cd边产生感应电动势为E= BL1v，则电路中的电流为 ，线框运动的时间为 △t=L2/v，所以通过导线截面的电量为:q=I△t= ，故选B。 9.如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直．磁感应强度B随时间均匀增大．两圆环半径之比为2∶1，圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb，不考虑两圆环间的相互影响．下列说法正确的是(　　) A．Ea∶Eb＝4∶1，感应电流均沿逆时针方向 B．Ea∶Eb＝4∶1，感应电流均沿顺时针方向 C．Ea∶Eb＝2∶1，感应电流均沿逆时针方向 D．Ea∶Eb＝2∶1，感应电流均沿顺时针方向 【答案】A 【解析】由法拉第电磁感应定律可知，则。又Ra∶Rb＝2∶1，则Ea∶Eb＝4∶1，由楞次定律和安培定则可以判断产生逆时针方向的电流。故选A。 10.如图所示，a，b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长la＝2lb，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则(　　) A．两线圈内产生顺时针方向的感应电流 B．a、b线圈中感应电动势之比为4∶1 C．a、b线圈中感应电流之比为3∶2 D．a、b线圈中电功率之比为16∶1 【答案】B 【解析】A选项根据楞次定律可知，原磁场向里增大，则感应电流的磁场与原磁场方向相反，因此感应电流为逆时针;故A错误;B选项电磁感应定律可知，;而S =l²;因此电动势之比为4:1;故B正确;C选项线圈中电阻，而导线长度L=nx4l;故电阻之比为2:1;由欧姆定律可知，I=E/R;则电流之比为2:1;故C错误;D选项电功率，电动势之比为4:1;电阻之比为2:1;则电功率之比为8:1，故D错误。故选B。 11. 如图所示，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动， MN中产生的感应电动势为E1；若磁感应强度增为3B，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2.则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比E1∶E2分别为(　　) A．c→a,3∶1 B．a→c,3∶1 C．a→c,1∶3 D．c→a,1∶3 【答案】C 【解析】金属杆垂直平动切割磁感线产生的感应电动势E＝Blv，判断金属杆切割磁感线产生的感应电流方向可用右手定则．由右手定则判断可得，电阻R上的电流方向为a→c，由E＝Blv知，E1＝Blv，E2＝2Blv，则E1∶E2＝1∶3，故选C。 12. 如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN.第一次ab边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1；第二次bc边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则(　　) A．Q1＝Q2，q1＝q2 B．Q1>Q2，q1>q2 C．Q1>Q2，q1＝q2 D．Q1＝Q2，q1>q2 【答案】C 【解析】根据电磁感应定律E＝Blv，欧姆定律I＝和焦耳定律Q＝I2Rt，得线圈进入磁场产生的热量Q＝·＝，因为lab>lbc，所以Q1>Q2.根据＝，＝及q＝Δt得q＝，故q1＝q2故选C。 二、判断题（本大题共10小题，每题 2分，共 20 分） 1.感应电动势产生后，闭合回路中一定有感应电流（ ） 【答案】❌ 【解析】当闭合回路的电阻无穷大时，如没有形成闭合回路，即使有感应电动势，也不会有感应电流。故表述错误。 2.若磁场是均匀变化的，那么在磁场中的闭合回路产生的感应电动势也是均匀变化的（ ） 【答案】❌ 【解析】均匀变化的磁场产生恒定的感应电动势。故表述错误。 3.当穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势一定为零（ ） 【答案】❌ 【解析】感应电动势取决于磁通量的变化率，磁通量为零的瞬间，如果磁通量正在变化，其变化率不为零，感应电动势就不为零。故表述错误。 4.一个正方形线圈和一个圆形线圈，如果它们的面积相同，在相同的磁场中以相同的方式改变磁通量，产生的感应电动势相同( ) 【答案】✔ 【解析】感应电动势只与磁通量的变化率、匝数有关，在匝数相同、磁通量变化相同的情况下，与线圈形状无关。故表述正确。 5如果闭合回路中的电阻增大，在磁通量变化率不变的情况下，感应电动势也会增大（ ） 【答案】❌ 【解析】感应电动势，与回路电阻无关，电阻增大不会使感应电动势增大。故表述错误。 6.感应电动势的方向总是与磁通量变化的方向相同（ ） 【答案】❌ 【解析】感应电动势的方向由楞次定律判断，总是阻碍磁通量的变化，而不是与磁通量变化方向相同。故表述错误。 7.一根导体棒在磁场中做切割磁感线运动，如果导体棒的长度增加一倍，其他条件不变，则感应电动势也增加一倍。（ ） 【答案】✔ 【解析】根据E=BLv，当B、v不变时，L增加一倍，E增加一倍。故表述正确。 8.对于一个匝数为N的线圈，感应电动势，N越大，在相同磁通量变化情况下，感应电动势越大（ ） 【答案】✔ 【解析】根据公式，在相同的情况下，N越大，E越大。故表述正确。 9只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，回路中就一定会产生感应电动势（ ） 【答案】✔ 【解析】这是电磁感应定律的基本内容，磁通量发生变化是产生感应电动势的根本条件。故表述正确。 10.法拉第电磁感应定律表明，感应电动势的大小与磁通量的变化量成正比（ ） 【答案】❌ 【解析】应为感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。故表述错误。 3、 填空题（本题共8小题，每空2分，合计16分） 1. 根导体棒长为工，在磁感应强度为B的匀强磁场中以速度v垂直切割磁感线运动，其感应电动势E=__________。 【答案】BLv 【解析】这是导体棒垂直切割磁感线产生感应电动势的基本公式，是由电磁感应定律推导而来的特殊情况。 2.一个匝数为5的线圈，在0.2s内磁通量从0.1Wb变化到0.3Wb，则感应电动势E=__________。 【答案】5V 【解析】根据将n=5，， At=0.2s代入公式计算可得E=5V。 3.当闭合回路的磁通量均匀增加时，感应电动势的大小__________。 【答案】不变 【解析】因为磁通量均匀增加，即磁通量的变化率是一个定值，根据，感应电动势大小不变。 4.个圆形线圈半径为r，在磁感应强度为B的磁场中，若磁场在△t时间内由B变为0，则线圈中感应电动势E=__________。 【答案】 【解析】始时磁通量更 , ， ，再根据得到E= 5.在电磁感应现象中，感应电动势的产生是由于__________。 【答案】磁通量的变化 【解析】磁通量的变化是产生感应电动势的根本原因，这是电磁感应定律的核心内容。 6.矩形线圈在磁场中，长为a，宽为b，以角速度w绕垂直于磁场方向的对称轴匀速转动，若磁感应强度为B则感应电动势的最大值Emax__________。 【答案】Babw 【解析】根据E=NBSwsinwt.当sinwt =1时，B取得最大值，这里N=1，S=ab 7. 电磁感应现象是指当穿过闭合电路的__________发生变化时，电路中会产生感应电动势，进而产生感应电流 【答案】磁通量 8.若导体棒切割磁感线时，速度方向与磁感线方向夹角为θ=30°，导体棒长度L，磁感应强度B，速度v，则感应电动势E=__________。 【答案】 【解析】当速度方向与磁感线方向不垂直时，感应电动势B=BLvsin0，这里θ= 30°，所以E = 三、分析计算题（本大题共3小题，每题 10 分，共 30 分） 1.一根直线水平的导线中通以10A的电流，由于该处的地磁场而受到0.4N的安培力作用。如果使该导线在该处向安培力方向以某速度运动，恰能产生0.2V的感应电动势，那么其速度该为多大？ 【答案】： 解：设地磁场磁感应强度的竖直分量为B， 由F=BIL得: 由E=BLv，得： 2.一个100匝的线圈，穿过它的磁通量在0.03s内由6×10-2Wb均匀地增大到9×10-2Wb。求线圈中感应电动势的大小。 【答案】： 解：根据法拉第电磁感应定律得: 3.如图所示，与导轨等宽的导体棒ab放在水平的导轨上，导体棒的质量为2Kg，导轨的宽度L=0.5m，放在磁感应强度B=1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面，当导体棒中通过5A的电流时，ab刚好向右做匀速运动。 求：⑴导体棒受到的安培力有多大？ （2）导体棒受到的摩擦力有多大？ （3）若导体棒中通过的电流为10A时，导体棒获得的加速度多大？ 【答案】： 解：（1）由F= BIL可得导体棒受到的安培力为 F=BIL =1x 5x0.5=2.5N （2）导体棒做匀速运动，所受到的安培力与摩擦力大小相等，故f=F=2.5N （3）当电流为10A时，导体棒受到的安培力为 F'= BIL =1x10x0.5N = 5N由牛顿第二定律可知F'- f=ma， 四、综合题（本大题共1小题，每小题10分，共10 分） 如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd，线圈平面与磁场垂直。已知线圈的匝数N＝200，边长ab＝1.0 m,bc＝0.5 m，电阻r＝10Ω，磁感应强度B在0～1 s内从零均匀变化到0.2 T，在1～5 s内从0.2 T均匀变化到－0.2 T，取垂直纸面向里为磁场的正方向。求： (1)0.5 s时线圈内感应电动势的大小E和感应电流的方向； (2) 在1～5s内通过线圈的电荷量q； (3)在0～5s内线圈产生的焦耳热Q； 【答案】： 解：(1) 在0-1s内，磁感应强度的变化率 由于磁通量均匀变化，在0-1s内线圈中产生的感应电动势恒定不变，则根据法拉第电磁感应定律得:0.5s时线圈内感应电动势的大小 根据楞次定律判断得知，线圈中感应方向为逆时针方向。 (2)在1-5s内，磁感应强度B的变化率大小为 由于磁通量均匀变化，在1-5s内线圈中产生的感应电动势恒定不变，则 根据法拉第电磁感应定律得:1-5s时线圈内感应电动势的大小 通过线圈的电荷量为 (3)在0-1s内，线圈产生的焦耳热为 ; 在1-5s内，线圈产生的焦耳热为 故在0-5s内线圈产生的焦耳热为Q=Q1+Q2=250J 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ - 四川省单独招生考试《电工技术基础与技能》45分钟专题训练专辑，共40份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固电子信息类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加电子信息类高考的学生。与本专辑配套的还有四川省单独招生考试《电子技术基础与技能》《单片机原理及应用》45分钟专题训练专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 《电工技术基础与技能》 第七章 电磁感应 课题二 电磁感应定律 时间：45分钟 总分：100分 班级 姓名 学号 成绩 一、选择题（本大题共12小题，每小题 2 分，共 24分） 1.关于感应电动势大小的下列说法中，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．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大 C．线圈放在磁感强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大 D．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大 【答案】B 【解析】A选项线圈中磁通量变化大，但磁通量变化率不一定越大，所以产生的感应电动势也不一定越大，故A错误; B选项线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大，故B正确;C选项线圈放在磁感应强度越强的地方，磁通量虽然较大，但变化率不一定大，所以产生的感应电动势也不一定越大，故C错误;D选项线圈中磁通量大，但磁通量变化率不一定越大，所以产生的感应电动势也不一定越大，故D错误。故选B。 2. 单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示 ，表述错误的是（ ） A．线圈中O时刻感应电动势最大 B．线圈中D时刻感应电动势为零 C．线圈中D时刻感应电动势最大 D．线圈中O至D时间内平均感电动势为0.4V 【答案】C 【解析】由法拉第电磁感应定律知线圈中0至D时间内的平均感应电动势，D项正确;由感应电动势的物理意义知，感应电动势的大小与磁通量的大小更和磁通量的改变量△Φ均无必然联系,仅由磁通量的变化率△t决定，而任何时刻磁通量的变化率就是Φ-t 图像上该时刻切线的斜率，不难看出0时刻处切线斜率最大，D点处切线斜率最小且为零，故A、B两项正确,C项错误。故选C。 3.一个N匝圆线圈，放在磁感强度为B的匀强磁场中，线圈平面跟磁感强度方向成30°角，磁感强度随时间均匀变化，线圈导线规格不变，下列方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是 （ ） A．将线圈匝数增加一倍 B．将线圈面积增加一倍 C．将线圈半径增加一倍 D．改变线圈的取向为与磁感强度成60° 【答案】C 【解析】A选项根据电磁感应定律 ，将线圈的匝数变化时，说明 一定时，E与N成正比。当线圈匝数增加为原来的1倍，则线圈产生的感应电动势也增加为原来的1倍，但线圈电阻也增加原来的1倍，因此线圈中的感应电流没有变化。故A错误;B选项由法拉第电磁感应定律将线圈的面积增加1倍时，则也增加1倍，则线圈产生的感应电动势是原来的2倍。线圈的面积增加1倍，半径为原来的，周长也为原来的，由电阻定律号可得线圈电阻是原来的倍，因此线圈中的感应电流是原来的倍，故B错误；C选项电磁感应定律将线圈的直径增加1倍时，则线圈面积是原来的4倍，因此也是原来的4倍，所以线圈产生的感应电动势是原来的4倍，由电阻定律号，可得线圈电阻是原来的2倍，因此线圈中的感应电流是原来的2倍，即线圈中产生的感应电流增大1倍，故C正确；D选项根据，故可知D错误，故选C。 4.如图所示，圆环a和圆环b半径之比为2∶1，两环用同样粗细的、同种材料的导线连成闭合回路，连接两圆环电阻不计，匀强磁场的磁感强度变化率恒定，则在a环单独置于磁场中和b环单独置于磁场中两种情况下，M、N两点的电势差之比为 （ ） A．4∶1 B．1∶4 C．2∶1 D．1∶2 【答案】C 【解析】a环与b环的半径之比为2:1，故周长之比为2:1，根据电阻定律号，电阻之比为2:1; M、N两点间电势差大小为路端电压，为 磁感应强度变化率恒定的变化磁场，故根据电磁感应定律公式，得到两次电动势的大小之比为4:1;故两次的路段电压之比为U1：U2=:=2:1。故选C。 5. 如图所示，相距为l，在足够长度的两条光滑平行导轨上，平行放置着质量和电阻均相同的两根滑杆ab和cd，导轨的电阻不计，磁感强度为B的匀强磁场的方向垂直于导轨平面竖直向下，开始时，ab和cd都处于静止状态，现ab杆上作用一个水平方向的恒力F，下列说法中正确的是（ ） A．cd向左运动 B．cd向右运动 C．ab和cd均先做变加速运动，后作匀速运动 D．ab和cd均先做交加速运动，后作匀加速运动 【答案】B 【解析】ab棒在外力作用下开始向右加速运动，由于切割磁感线将产生感应电动势，从而在回路中产生感应电流，ab受到向左的安培力，cd受到水平向右的安培力，cd将向右做加速运动，cd棒也切割磁感线产生感应电动势，故A错误，B正确；开始时ab的加速度大于cd的加速度，随着两棒速度差值增大，回路中总的感应电动势增大，感应电流增大，两棒所受的安培力增大，ab的合力减小，cd的合力增大，则ab做加速度减小的加速运动，cd做加速度增大的加速运动，当两棒的加速度相等时它们一起做匀加速运动，故CD错误。故选B。 6. 如图所示，RQRS为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以MN为边界的匀强磁场，磁场方向垂直线框平面，MN线与线框的边成45°角，E、F分别为PS和PQ的中点，关于线框中的感应电流 （ ）　 A．当E点经过边界MN时，感应电流最大 B．当P点经过边界MN时，感应电流最大 C．当F点经过边界MN时，感应电流最大 D．当Q点经过边界MN时，感应电流最大 【答案】B 【解析】A选项由图可知，当E点经过边界MN时，导线框有效切割长度为RS/2 所以感应电动势不是最大，则感应电流不是最大，A错误;B选项当P点经过MN时，有效切割长度最大为RS，感应电流也为最大，B正确;C选项当F点经过边界MN时，由图可知，导线框的有效切割长度为RS/2，所以感应电动势及感应电流不是最大，C错误;D选项当Q经过MN时，由图可知，有效切割长度为零，或穿过导线框的磁通量不发生变化，所以感应电动势为零，感应电流为零，所以D错误。故选B。 7.如图所示，平行金属导轨的间距为d，一端跨接一阻值为R的电阻，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于平行轨道所在平面。一根长直金属棒与轨道成60°角放置，且接触良好，则当金属棒以垂直于棒的恒定速度v沿金属轨道滑行时，其它电阻不计，电阻R中的电流强度为 （ ） 【答案】A 【解析】金属棒中产生的感应电动势E=BLv= ，通过R的电流为 故选A。 8.如图所示，闭合矩形线框abcd位于磁感应强度为B的匀强磁中，ab边位于磁场边缘，线框平面与磁场垂直，ab边和bc边分别用L1和L2。若把线框沿v的方向匀速拉出磁场所用时间为△t，则通过框导线截面的电量是 （ ） 　　 【答案】B 【解析】把线框沿v的方向匀速拉出磁场的过程中，cd边切割磁感线，cd边产生感应电动势为E= BL1v，则电路中的电流为 ，线框运动的时间为 △t=L2/v，所以通过导线截面的电量为:q=I△t= ，故选B。 9.如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直．磁感应强度B随时间均匀增大．两圆环半径之比为2∶1，圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb，不考虑两圆环间的相互影响．下列说法正确的是(　　) A．Ea∶Eb＝4∶1，感应电流均沿逆时针方向 B．Ea∶Eb＝4∶1，感应电流均沿顺时针方向 C．Ea∶Eb＝2∶1，感应电流均沿逆时针方向 D．Ea∶Eb＝2∶1，感应电流均沿顺时针方向 【答案】A 【解析】由法拉第电磁感应定律可知，则。又Ra∶Rb＝2∶1，则Ea∶Eb＝4∶1，由楞次定律和安培定则可以判断产生逆时针方向的电流。故选A。 10.如图所示，a，b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长la＝2lb，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则(　　) A．两线圈内产生顺时针方向的感应电流 B．a、b线圈中感应电动势之比为4∶1 C．a、b线圈中感应电流之比为3∶2 D．a、b线圈中电功率之比为16∶1 【答案】B 【解析】A选项根据楞次定律可知，原磁场向里增大，则感应电流的磁场与原磁场方向相反，因此感应电流为逆时针;故A错误;B选项电磁感应定律可知，;而S =l²;因此电动势之比为4:1;故B正确;C选项线圈中电阻，而导线长度L=nx4l;故电阻之比为2:1;由欧姆定律可知，I=E/R;则电流之比为2:1;故C错误;D选项电功率，电动势之比为4:1;电阻之比为2:1;则电功率之比为8:1，故D错误。故选B。 11. 如图所示，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动， MN中产生的感应电动势为E1；若磁感应强度增为3B，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2.则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比E1∶E2分别为(　　) A．c→a,3∶1 B．a→c,3∶1 C．a→c,1∶3 D．c→a,1∶3 【答案】C 【解析】金属杆垂直平动切割磁感线产生的感应电动势E＝Blv，判断金属杆切割磁感线产生的感应电流方向可用右手定则．由右手定则判断可得，电阻R上的电流方向为a→c，由E＝Blv知，E1＝Blv，E2＝2Blv，则E1∶E2＝1∶3，故选C。 12. 如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN.第一次ab边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1；第二次bc边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则(　　) A．Q1＝Q2，q1＝q2 B．Q1>Q2，q1>q2 C．Q1>Q2，q1＝q2 D．Q1＝Q2，q1>q2 【答案】C 【解析】根据电磁感应定律E＝Blv，欧姆定律I＝和焦耳定律Q＝I2Rt，得线圈进入磁场产生的热量Q＝·＝，因为lab>lbc，所以Q1>Q2.根据＝，＝及q＝Δt得q＝，故q1＝q2故选C。 二、判断题（本大题共10小题，每题 2分，共 20 分） 1.感应电动势产生后，闭合回路中一定有感应电流（ ） 【答案】❌ 【解析】当闭合回路的电阻无穷大时，如没有形成闭合回路，即使有感应电动势，也不会有感应电流。故表述错误。 2.若磁场是均匀变化的，那么在磁场中的闭合回路产生的感应电动势也是均匀变化的（ ） 【答案】❌ 【解析】均匀变化的磁场产生恒定的感应电动势。故表述错误。 3.当穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势一定为零（ ） 【答案】❌ 【解析】感应电动势取决于磁通量的变化率，磁通量为零的瞬间，如果磁通量正在变化，其变化率不为零，感应电动势就不为零。故表述错误。 4.一个正方形线圈和一个圆形线圈，如果它们的面积相同，在相同的磁场中以相同的方式改变磁通量，产生的感应电动势相同( ) 【答案】✔ 【解析】感应电动势只与磁通量的变化率、匝数有关，在匝数相同、磁通量变化相同的情况下，与线圈形状无关。故表述正确。 5如果闭合回路中的电阻增大，在磁通量变化率不变的情况下，感应电动势也会增大（ ） 【答案】❌ 【解析】感应电动势，与回路电阻无关，电阻增大不会使感应电动势增大。故表述错误。 6.感应电动势的方向总是与磁通量变化的方向相同（ ） 【答案】❌ 【解析】感应电动势的方向由楞次定律判断，总是阻碍磁通量的变化，而不是与磁通量变化方向相同。故表述错误。 7.一根导体棒在磁场中做切割磁感线运动，如果导体棒的长度增加一倍，其他条件不变，则感应电动势也增加一倍。（ ） 【答案】✔ 【解析】根据E=BLv，当B、v不变时，L增加一倍，E增加一倍。故表述正确。 8.对于一个匝数为N的线圈，感应电动势，N越大，在相同磁通量变化情况下，感应电动势越大（ ） 【答案】✔ 【解析】根据公式，在相同的情况下，N越大，E越大。故表述正确。 9只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，回路中就一定会产生感应电动势（ ） 【答案】✔ 【解析】这是电磁感应定律的基本内容，磁通量发生变化是产生感应电动势的根本条件。故表述正确。 10.法拉第电磁感应定律表明，感应电动势的大小与磁通量的变化量成正比（ ） 【答案】❌ 【解析】应为感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。故表述错误。 3、 填空题（本题共8小题，每空2分，合计16分） 1. 根导体棒长为工，在磁感应强度为B的匀强磁场中以速度v垂直切割磁感线运动，其感应电动势E=__________。 【答案】BLv 【解析】这是导体棒垂直切割磁感线产生感应电动势的基本公式，是由电磁感应定律推导而来的特殊情况。 2.一个匝数为5的线圈，在0.2s内磁通量从0.1Wb变化到0.3Wb，则感应电动势E=__________。 【答案】5V 【解析】根据将n=5，， At=0.2s代入公式计算可得E=5V。 3.当闭合回路的磁通量均匀增加时，感应电动势的大小__________。 【答案】不变 【解析】因为磁通量均匀增加，即磁通量的变化率是一个定值，根据，感应电动势大小不变。 4.个圆形线圈半径为r，在磁感应强度为B的磁场中，若磁场在△t时间内由B变为0，则线圈中感应电动势E=__________。 【答案】 【解析】始时磁通量更 , ， ，再根据得到E= 5.在电磁感应现象中，感应电动势的产生是由于__________。 【答案】磁通量的变化 【解析】磁通量的变化是产生感应电动势的根本原因，这是电磁感应定律的核心内容。 6.矩形线圈在磁场中，长为a，宽为b，以角速度w绕垂直于磁场方向的对称轴匀速转动，若磁感应强度为B则感应电动势的最大值Emax__________。 【答案】Babw 【解析】根据E=NBSwsinwt.当sinwt =1时，B取得最大值，这里N=1，S=ab 7. 电磁感应现象是指当穿过闭合电路的__________发生变化时，电路中会产生感应电动势，进而产生感应电流 【答案】磁通量 8.若导体棒切割磁感线时，速度方向与磁感线方向夹角为θ=30°，导体棒长度L，磁感应强度B，速度v，则感应电动势E=__________。 【答案】 【解析】当速度方向与磁感线方向不垂直时，感应电动势B=BLvsin0，这里θ= 30°，所以E = 三、分析计算题（本大题共3小题，每题 10 分，共 30 分） 1.一根直线水平的导线中通以10A的电流，由于该处的地磁场而受到0.4N的安培力作用。如果使该导线在该处向安培力方向以某速度运动，恰能产生0.2V的感应电动势，那么其速度该为多大？ 【答案】： 解：设地磁场磁感应强度的竖直分量为B， 由F=BIL得: 由E=BLv，得： 2.一个100匝的线圈，穿过它的磁通量在0.03s内由6×10-2Wb均匀地增大到9×10-2Wb。求线圈中感应电动势的大小。 【答案】： 解：根据法拉第电磁感应定律得: 3.如图所示，与导轨等宽的导体棒ab放在水平的导轨上，导体棒的质量为2Kg，导轨的宽度L=0.5m，放在磁感应强度B=1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面，当导体棒中通过5A的电流时，ab刚好向右做匀速运动。 求：⑴导体棒受到的安培力有多大？ （2）导体棒受到的摩擦力有多大？ （3）若导体棒中通过的电流为10A时，导体棒获得的加速度多大？ 【答案】： 解：（1）由F= BIL可得导体棒受到的安培力为 F=BIL =1x 5x0.5=2.5N （2）导体棒做匀速运动，所受到的安培力与摩擦力大小相等，故f=F=2.5N （3）当电流为10A时，导体棒受到的安培力为 F'= BIL =1x10x0.5N = 5N由牛顿第二定律可知F'- f=ma， 四、综合题（本大题共1小题，每小题10分，共10 分） 如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd，线圈平面与磁场垂直。已知线圈的匝数N＝200，边长ab＝1.0 m,bc＝0.5 m，电阻r＝10Ω，磁感应强度B在0～1 s内从零均匀变化到0.2 T，在1～5 s内从0.2 T均匀变化到－0.2 T，取垂直纸面向里为磁场的正方向。求： (1)0.5 s时线圈内感应电动势的大小E和感应电流的方向； (2) 在1～5s内通过线圈的电荷量q； (3)在0～5s内线圈产生的焦耳热Q； 【答案】： 解：(1) 在0-1s内，磁感应强度的变化率 由于磁通量均匀变化，在0-1s内线圈中产生的感应电动势恒定不变，则根据法拉第电磁感应定律得:0.5s时线圈内感应电动势的大小 根据楞次定律判断得知，线圈中感应方向为逆时针方向。 (2)在1-5s内，磁感应强度B的变化率大小为 由于磁通量均匀变化，在1-5s内线圈中产生的感应电动势恒定不变，则 根据法拉第电磁感应定律得:1-5s时线圈内感应电动势的大小 通过线圈的电荷量为 (3)在0-1s内，线圈产生的焦耳热为 ; 在1-5s内，线圈产生的焦耳热为 故在0-5s内线圈产生的焦耳热为Q=Q1+Q2=250J 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$