2.4电磁感应与交流发电机知识点题库

首先发现电磁感应现象的科学家是（）

A . 伏特 B . 法拉第 C . 欧姆 D . 安培

在物理学中许多规律是通过实验发现的，下列说法正确的是（）

A . 麦克斯韦通过实验首次证明了电磁波的存在 B . 牛顿通过理想斜面实验发现了物体的运动不需要力来维持 C . 奥斯特通过实验发现了电流的热效应 D . 法拉第通过实验发现了电磁感应现象

以物理为基础的科学技术的高速发展，直接推动了人类社会的进步。下列哪一个发现更直接推动了人类进入电气化时代？

A . 库仑定律的发现 B . 欧姆定律的发现 C . 感应起电现象的发现 D . 电磁感应现象的发现

如图所示，有一矩形线圈abcd在匀强磁场中分别绕轴O₁O₁′和中轴O₂O₂′以同样的角速度匀速转动，那么此线圈在以O₁O₁′和O₂O₂′分别为轴旋转到线圈平面与磁感线平行时，可产生的感应电流之比为（）

A . 1：2 B . 2：1 C . 1：4 D . 1：1

如图为“研究电磁感应现象”的实验装置．

（1）将图中所缺导线补接完整．
（2）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后：
A．将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将．（填“向左偏转一下”或“向右偏转一下”或“不偏转”）
B．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针．（填“向左偏转一下”或“向右偏转一下”或“不偏转”）

如图是法拉第最初研究电磁感应现象的装置，下列说法正确的是（）

A . 当右边磁铁S极离开B端时，线圈中产生感应电流 B . 当右边磁铁S极离开B端，并在B端附近运动时，线圈中产生感应电流 C . 当磁铁保持图中状态不变时，线圈中有感应电流 D . 当磁铁保持图中状态不变时，线圈中无感应电流

法拉第在研究电磁感应现象时，将两个线圈绕在同一个铁环上，简化电路如图所示，下列关于法拉第研究过程的说法正确的是（）

A . 闭合开关S的瞬间，右侧线圈中不产生感应电流 B . 闭合开关S以后，右侧线圈中产生稳定的感应电流 C . 断开开关S的瞬间，右侧线圈中产生感应电流 D . 断开开关S的瞬间，右侧线圈中不产生感应电流

如图，光滑斜面的倾角

= 30°，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长l₁ = l m，bc边的边长l₂= 0.6 m，线框的质量m = 1 kg，电阻R = 0.5Ω，线框通过细线与重物相连，重物的质量M = 1 kg，斜面上ef线的上方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B = 0.5 T，如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，运动过程中M不会碰到地面。g=10m/s² ，求：

（1）线框abcd进入磁场过程中的电流方向；
（2）线框进入磁场过程中通过截面的电荷量；
（3）线框进入磁场时匀速运动的速度v的大小；
（4）线框进入磁场过程中产生的焦耳热．

如图所示，匀强磁场的磁感强度为0.5T，方向垂直纸面向里，当金属棒ab沿光滑导轨水平向左匀速运动时，电阻R上消耗的功率为2W，已知电阻R=0.5Ω，导轨间的距离l=0.4m，导轨电阻不计，金属棒的电阻r=0.1Ω，求：

（1）金属棒ab中电流的方向；
（2）金属棒匀速滑动的速度．

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 . 矩形线圈平行于磁场向右平移

B . 矩形线圈垂直于磁场向右平移

C . 矩形线圈绕水平轴OO′匀速转动

D . 矩形线圈绕竖直轴OO′匀速转动

如图所示，一个长为2L、宽为L的矩形线框，电阻为R，放在绝缘的水平面上，处于竖直向下的磁场中．在t=0到t= $\text{[math]}$ 时间内，磁感应强度B不断增大，其变化率 $\text{[math]}$ 随时间t的变化关系式为 $\text{[math]}$ （k>0），求：

（1） t= $\text{[math]}$ 时，回路中的感应电动势的大小E和感应电流的方向；
（2）线框的的发热功率P；
（3）某段时间内，回路中通过的电量q，求穿过线框的磁通量的变化量△Φ．

如图所示，竖直平行导轨间距l=20cm，导轨顶端接有一开关S，导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦，ab的电阻R=0.4Ω，质量m =20g，导轨的电阻不计，电路中所接电阻为3R，整个装置处在与竖直平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度B =1T，不计空气阻力，设导轨足够长，g取10m/s² ，开始时，开关断开，当ab棒由静止下落3.2m时，突然接通开关，下列说法中正确的是（）

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A . a点的电势高于b点的电势 B . ab间的电压大小为1.2V C . ab间的电压大小为0.4V D . 导体棒ab立即做匀速直线运动

如图所示为一交流发电机的原理示意图，装置中两磁极之间产生的磁场可近似为匀强磁场，发电机的矩形线圈abcd在磁场中可绕过bc边和ad边中点且垂直于磁场方向的水平轴OO′匀速转动。为了便于观察，图中发电机的线圈只画出了其中的1匝，用以说明线圈两端的连接情况。线圈在转动过程中可以通过滑环和电刷保持其两端与外电路的定值电阻R连接。已知矩形线圈ab边和cd边的长度L₁=50cm，bc边和ad边的长度L₂=20cm，匝数n=100匝，线圈的总电阻r=5.0Ω，线圈转动的角速度ω=282rad/s，外电路的定值电阻R=45Ω，匀强磁场的磁感应强度B=0.05T。电流表和电压表均为理想电表，滑环与电刷之间的摩擦及空气阻力均可忽略不计，计算中取π=3.14， $\text{[math]}$ =1.41。求：

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（1）请推导出线圈在匀速转动过程中感应电动势最大值E_m的表达式（用题中已知物理量的符号表示），并求出此最大值E_m；
（2）求线圈匀速转动过程中电流表的示数I；
（3）线圈从图示位置开始转过30°时的瞬时感应电动势e。

如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 竖直放置，其宽度 $\text{[math]}$ ，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 之间连接一阻值为 $\text{[math]}$ 的电阻，质量为 $\text{[math]}$ 电阻为 $\text{[math]}$ 的金属棒 $\text{[math]}$ 紧贴在导轨上，现使金属棒 $\text{[math]}$ 由静止开始下滑，下滑过程中 $\text{[math]}$ 始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离 $\text{[math]}$ 与时间 $\text{[math]}$ 的关系如图乙所示，图象中的 $\text{[math]}$ 段为曲线， $\text{[math]}$ 段为直线，导轨电阻不计， $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ （忽略 $\text{[math]}$ 棒运动过程中对原磁场的影响）

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（1）判断金属棒两端 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的电势高低
（2）金属棒 $\text{[math]}$ 运动的最大速度及磁感应强度 $\text{[math]}$ 的大小
（3）在金属棒 $\text{[math]}$ 从静止开始运动的 $\text{[math]}$ 内，通过电阻 $\text{[math]}$ 的电量及电阻 $\text{[math]}$ 上产生的热量。

关于下列器材的原理和用途，正确的是( )

A . 变压器可以改变交变电压也能改变频率 B . 扼流圈对交流的阻碍作用是因为线圈存在电阻 C . 真空冶炼炉的工作原理是炉体产生涡流使炉内金属熔化 D . 磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用

磁悬浮高速列车在我国上海、青岛已投入正式运行。如图是磁悬浮的原理，图中A是圆柱形磁铁，且N极朝上，B是用超导材料制成的超导圆环。在超导圆环B进入磁场中，则（）

A . B中将产生感应电流，当稳定后，感应电流消失 B . B中将产生感应电流，当稳定后，感应电流仍存在 C . B中感应电流的方向如图俯视为逆时针方向 D . B悬浮时感应电流产生的磁场方向与圆柱形磁铁A上端的磁场方向一致

如图所示，空间存在方向竖直向下的匀强磁场，一间距为d的平行“U”形金属导轨CD和EF水平放置于匀强磁场中，金属棒ab置于导轨上与导轨接触良好。若磁感应强度大小随时间变化满足关系式 $\text{[math]}$ 。其中B₀、c、k均为已知数（不为零）。t=0时，金属ab距导轨右端的距离为x₀ ，为使金属棒ab由静止向左运动过程中所受安培力为零，试判断金属棒ab在外力作用下做什么运动？若做匀加速直线运动，求出其加速度a。

如图所示，虚线内有垂直纸面向里的匀强磁场区域 $\text{[math]}$ ，边长为 $\text{[math]}$ 、电阻为 $\text{[math]}$ 的正方形导体线框 $\text{[math]}$ 以恒定的速度 $\text{[math]}$ 沿 $\text{[math]}$ 轴正方向穿过磁场区域。以逆时针方向为感应电流的正方向，线框在图示位置的时刻作为时间的起点。则线框 $\text{[math]}$ 中产生的感应电流 $\text{[math]}$ 随时间 $\text{[math]}$ 变化的图线是（）

A .

B .

C .

D .

随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的视线。如图所示为手机无线充电原理图，若连接电源的为发射线圈N，手机端为接收线圈M，接收线圈匝数为n，电阻为r，横截面积为S，手机可看成电阻为R的纯电阻。下列说法正确是（）

A . 无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应” B . 只要发射线圈N中有电流流入，接收线圈M两端一定可以获得电压 C . 当接收线圈M中磁感应强度大小均匀增加时，接收线圈M中有均匀增加的电流 D . 若 $\text{[math]}$ 时间内，接收线圈M中磁感应强度大小均匀增加 $\text{[math]}$ ，则手机电池两端的充电电压为 $\text{[math]}$

如图甲所示， $\text{[math]}$ 是由导体做成的“U”形粗糙框架，其所在平面与绝缘水平面（ $\text{[math]}$ 在水平面上）的夹角为 $\text{[math]}$ ，质量为m、电阻为R的导体棒 $\text{[math]}$ 与导轨 $\text{[math]}$ 垂直且接触良好，回路 $\text{[math]}$ 是边长为L的正方形。整个装置放在垂直框架平面的磁场中，磁场的磁感应强度大小随时间变化的关系图像如图乙所示（图中的 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 均已知），导体棒始终静止。重力加速度大小为g，导轨电阻不计。下列说法正确的是（）

A . 在 $\text{[math]}$ 时间内，导体棒中感应电流的方向由M到N B . 在 $\text{[math]}$ 时间内，回路中产生的感应电动势为 $\text{[math]}$ C . 在 $\text{[math]}$ 时间内，导体棒中产生的焦耳热为 $\text{[math]}$ D . 在 $\text{[math]}$ 时刻，导体棒所受导轨的摩擦力小于 $\text{[math]}$

2.4电磁感应与交流发电机 知识点题库

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