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高中物理电磁感应经典题型精选(附有答案)

2022-04-11 来源:步旅网
高中物理电磁感应经典题型精选

*注意事项:

1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写 2、提前5分钟收取答题卡

一、选择题

1.如图所示,金属矩形线框abcd用细线悬挂在U形磁铁中央,磁铁可绕OO′轴缓慢转动(从上向下看是逆时针转动),则当磁铁转动时,从上往下看,线框abcd的运动情况是( )

A.顺时针转动 B.逆时针转动 C.向外平动 D.向里平动

2.(多选)下列说法正确的是( ) A.电容的定义式

表明:电容C与电量Q成正比,与电压U成反比

B.负电荷在电场中电势越高的地方具有的电势能越多

C.电动势由电源中非静电力的特性决定,跟电源的体积无关,也跟外电路无关

D.用硅钢片做变压器铁芯是为减小涡流

3.右图为日光灯的结构示意图,若按图示的电路连接,关于日光灯发光的情况,下列说法正确的是

A.S1接通,S2、S3断开,日光灯就能正常发光

B.S1 、S2接通,S3断开,日光灯就能正常发光

C.S3断开,接通S1、S2后, 再断开S2,日光灯就能正常发光 D.S1、S2、S3接通,日光灯就能正常发光

4.如图所示,两匀强磁场的磁感应强度

大小相等、方向相反。金属圆环

的直径与两磁场的边界重合。下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是( )

A 同时增大B. 同时减小

减小增大

和和

C. 同时以相同的变化率增大D. 同时以相同的变化率减小

5.如图所示,矩形闭合线圈abcd竖直放置,OO′是它的对称轴,通电直导线AB与OO′平行,且AB、OO′所在平面与线圈平面垂直。若要在线圈中产生abcda方向的感应电流,可行的做法是

A.AB中电流I逐渐增大 B.AB中电流I先增大后减小 C.AB正对OO′,逐渐靠近线圈

D.线圈绕OO′轴逆时针转动90°(俯视)

6. 如图所示,两相同灯泡A1、A2,A1与一理想二极管D连接,线圈L的直流电阻不计.下列说法正确的是( )

A.闭合开关S后,A1会逐渐变亮 B.闭合开关S稳定后,A1、A2亮度相同 C.断开S的瞬间,A1会逐渐熄灭 D.断开S的瞬间,a点的电势比b点低

7.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

8.如图所示,虚线两侧的磁感应强度大小均为B,方向相反,电阻为R的导线弯成顶角为90°,半径为r的两个扇形组成的回路,O为圆心,整个回路可绕O点转动。若由图示的位置开始沿顺时针方向以角速度ω转动,则在一个周期内电路消耗的电能为 ( )

A. B.

C.

D.

9.关于电路中感应电动势的大小,下列说法中正确的是 A.跟穿过电路的磁通量成正比 B.跟穿过电路的磁通量的变化量成正比 C.跟穿过电路的磁通量的变化率成正比 D.跟电路的总电阻成正比

10.如图所示,一个菱形的导体线框沿着自己的对角线匀速运动,穿过具有一定宽度的匀强磁场区域,已知对角线AC的长度为磁场宽度的两倍且与磁场边界垂直.下面对于线框中感应电流随时间变化的图象(电流以ABCD顺序流向为正方向,从C点进入磁场开始计时)正确的是 ( )

11.如图为探究产生电磁感应现象条件的实验装置,下列情况中不能引起电流计指针转动的是

A.闭合电键瞬间 B.断开电键瞬间

C.闭合电键后拔出铁芯瞬间

D.断开电键使滑动变阻器的滑动头向右移动

12.下列有关各种家用电器工作原理的说法中正确的是( ) A.微波炉是利用超声波给食品加热的 B.电磁灶是利用电流的热效应加热食品的 C.磁带录音机利用电磁感应原理工作的 D.转页扇工作时是发电机在工作

13.如图所示,有一正方形闭合线圈,在足够大的匀强磁场中运动。下列四个图中能产生感应电流的是

A.图甲 B.图乙 C.图丙 D.图丁

14.如图所示,在一固定水平放置的闭合导体圆环上方,有一条形磁铁,从离地面高h处,由静止开始下落,最后落在水平地面上。磁铁下落过程中始终保持竖直方向,并从圆环中心穿过圆环,而不与圆环接触。若不计空气阻力,重力加速度为g,则下列说法中正确的是 ( )

A.在磁铁下落的整个过程中,从上向下看圆环,圆环中的感应电流方向先顺时针后逆时针

B.磁铁在整个下落过程中,圆环对它的作用力始终竖直向上 C.磁铁在整个下落过程中,它的机械能不变 D.磁铁落地时的速率一定等于

15. 电磁泵在目前的生产、科技中得到了广泛应用。如图所示,泵体是一个长方体,ab边长为L1,两侧端面是边长为L2的正方形;流经泵体内的液体密度为ρ1、在泵头通入导电剂后液体的电阻率为ρ2,泵体所在处有方向垂直向外的磁场B,把泵体的上下两表面接在电压为U(内阻不计)的电源上,则

A.泵体上表面应接电源负极 B.通过泵体的电流I = UL1/ρ2

C.增大磁感应强度可获得更大的抽液高度 D.增大液体的电阻率可获得更大的抽液高度

二、填空题

1.如图所示是等离子体发电机的示意图,磁感应强度为B,两极板间距离为d,要使输出电压为U,则等离子体的速度v为 ,a是电源的 (正、负极)

2.如图所示,粗细均匀的、电阻为r的金属圆环,放在图示的匀强磁场中,磁感应强度为B,圆环直径为l;长为l、电阻为r/2的金属棒ab放在圆环上,以v0向左运动,当ab棒运动到图示虚线位置时,金属棒两端的电势差为

3.为了测定变压器的原、副线圈的匝数,可以在变压器的闭合铁芯上再临时绕一个线圈,已知临时绕的线圈是5匝,将变压器的原线圈接到电压是220V的交流电源上,测得副线圈和临时绕的线圈两端的电压分别是6.0V和0.4V.由此可知这个变压器原线圈的匝数是________匝,副线圈的匝数是________匝.

4.如图所示,两根平行光滑长直金属导轨,其电阻不计,导体棒ab和cd跨在导轨上,ab电阻大于cd电阻.当cd在外力F2作用下匀速向右滑动时,ab在外力F1作用下保持静止,则ab两端电压Uab和cd两端电压Ucd相比,Uab________Ucd,外力F1和F2相比,F1________F2(填>、=或<).

5.如图所示,闭合导体环固定。条形磁铁S极向下以初速度v0沿过导体环圆心的竖直线下落的过程中,导体环中的感应电流方向,(从上往下看)先_____然后_____。(填顺时针或逆时针)

三、解答题

1.如图甲,在线圈中通入电流后,在

上产生感应电流随时间变化规律如图

乙所示,则通入线圈中的电流随时间变化图线是下图中的哪一个?(、中电流正方向如图甲中箭头)

2.如图所示,线圈面积为0.05 (m2),共100(匝),线圈总电阻为r=1(Ω),外

电阻R=9(Ω),线圈处于B=匀速转动时,求: (1)交流电电动势的峰值

(T)的匀强磁场中,当线圈绕OO′以转速n=5 (r/s)

.

(2)线圈匀速转一圈产生的总热量.

(3)从中性面开始计时,线圈转过1800的过程中,通过电阻的电荷量.

3、如图所示,垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为B.纸面内有一正方形均匀金属线框abcd,其边长为L,总电阻为R,ad边与磁场边界平行.从ad边刚进入磁场直至bc边刚要进入的过程中,线框在向左的拉力作用下以速度v匀速运动,求:

(1)感应电动势的大小E; (2)拉力做功的功率P; (3)ab边产生的焦耳热Q.

参考答案

一、选择题 1、【答案】B

解:根据楞次定律可知,为阻碍磁通量增加,则导致线圈与磁铁转动方向相同,即逆时针转动,但快慢不一,线圈的转速-定比磁铁转速小。 故选: B

2、【答案】C D

3、【答案】C

4、【答案】B

A B.产生顺时针方向的感应电流则感应磁场的方向垂直纸面向里。 由楞次定律可知,圆环中的净磁通量变化为向里磁通量减少或者向外的磁通量增多,A错误,B正确。

C D.同时以相同的变化率增大B1和B2,或同时以相同的变化率较小B1和B2,两个磁场的磁通量总保持大小相同,所以总磁通量为0,不会产生感应电流,C D 错误。 故选B。

5、【答案】D

若要在线圈中产生abcda方向的感应电流,可行的做法是线圈绕OO′轴逆时针转动90°, 选项D正确。

6、【答案】D

7、【答案】C

由于L是自感线圈,当合上开关S时,自感线圈L将产生自感电动势,阻碍电流的流过,故有b灯先亮,而a灯后亮.当S断开时,a、b组成回路,L产生自感电动势阻碍电流的减弱,由此可知,a、b同时熄灭, 故选项C正确.

8、【答案】C

从图示位置开始计时,在一个周期T内,在0~、~T内没有感应电流产生,

在~,T~T内有感应电流产生,在~,T~T内线框产生的总的感应电动

势E=4×Br2ω=2Br2ω,则在一周期内电路释放的电能为Q=·,T=,解

得Q=

,C项正确。

9、【答案】C

10、【答案】B

11、【答案】D

12、【答案】C

13、【答案】D

14、【答案】B

当条形磁铁靠近圆环时,穿过圆环的磁通量增加,根据楞次定律可判断圆环中感应电流的方向为逆时针(从上向下看圆环),当条形磁铁远离圆环时,穿过圆环的磁通量减小,根据楞次定律可判断圆环中感应电流的方向为顺时针(从上向下看圆环),选项A错误;据楞次定律的推论“来拒去留”原则,可判断磁铁在整个下落过程中,受圆环对它的作用力始终竖直向上,选项B正确;磁铁在整个下落过程中,由于受到磁场力的作用,机械能不守恒,选项C错误;若磁铁从高度h处做自由落体运动,其落地时的速度v=

,但磁铁穿过圆环的过程中要产

生电流,根据能量守恒定律可知,其落地速度一定小于

15、【答案】C

二、填空题

1、【答案】

2、【答案】 BLV/3

3、【答案】 2750 75

,选项D错误。

4、【答案】 = =

5、【答案】

感应电流方向先顺时针后逆时针 三、

1、【答案】D

2、【答案】 【答案】 解: (1) (2)

(3)从中性面开始计时,线圈转过1800的过程中,

3. (1) 【解】

由导体棒切割磁感线产生电动势综合闭合电路欧姆定律和

(1)从ad边刚进入磁场到bc边刚要进入的过程中,只有ad边切割磁感线,所以产生的感应电动势为:

(2)线框进入过程中线框中的电流为:ad边安培力为:

解题.

;(2)

;(3)

由于线框匀速运动,所以有拉力与安培力大小相等,方向相反,即所以拉力的功率为:联立以上各式解得:

(3) 线框进入过程中线框中的电流为:

进入所用的时间为:

ad边的电阻为:焦耳热为:联立解得:

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