第2章电磁感应与现代生活知识点题库

1831年8月法拉第把两个线圈绕在一个铁环上（如图所示），线圈A接直流电源，线圈B接电流表。他发现，当线圈A的电路接通或断开的瞬间，线圈B中产生瞬时电流。分析这个实验，下列说法中正确的是（）

A . 此实验说明线圈B的感应电流是由线圈A的磁场变化引起的 B . 开关S闭合瞬间，G中的电流方向是b→a C . 若将其中的铁环拿走，再做这个实验，S闭合瞬间，G中没有电流 D . 若将其中的铁环拿走，再做这个实验，S闭合瞬间，G中仍有电流

如图，M为半圆形导线框，圆心为O_M；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为O_N；两导线框在同一竖直面（纸面）内；两圆弧半径相等；过直线O_MO_N的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面。现使线框M、N在t=0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过O_M和O_N的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则（）

A . 两导线框中均会产生正弦交流电 B . 两导线框中感应电流的周期都等于T C . 在 $\text{[math]}$ 时，两导线框中产生的感应电动势相等 D . 两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等

如图，匀强磁场垂直于软导线回路平面，由于磁场发生变化，回路变为圆形．则该磁场（）

A . 逐渐增强，方向向外 B . 逐渐增强，方向向里 C . 逐渐减弱，方向向外 D . 逐渐减弱，方向向里

用如图所示的器材“研究电磁感应现象”．闭合开关时灵敏电流计指针向左偏转．在保持开关闭合的状态下（）

A . 将线圈1全部放入线圈2中，然后向左较快或较慢推动滑片时，灵敏电流计指针均向左偏转，且偏转角度不同 B . 将线圈1全部放入线圈2中，然后向右较快或较慢推动滑片时，灵敏电流计指针均向左偏转，且偏转角度不同 C . 滑片置于中间位置不动，将线圈1从线圈2中的同一位置较快或较慢抽出，灵敏电流计的措针偏转方向不同，偏转角度也不同 D . 滑片置于中间位置不动，将线圈1从图示位置较快或较慢放入线圈2中，灵敏电流计的指针偏转方向相同，偏转角度也相同

如图所示，线圈内有理想边界的磁场，当磁感应强度均匀增加时，有一带电微粒静止于水平放置的平行板电容器中间，则此粒子带电，若线圈的匝数为n，平行板电容器的板间距离为d，粒子的质量为m，带电量为q，线圈面积为S，则磁感应强度的变化率为．

如图所示，a、b是平行金属导轨，匀强磁场垂直导轨平面，c、d是分别串有电压表和电流表的金属棒，它们与导轨接触良好，当c、d以相同速度向右运动时，下列说法正确的是（）

A . 两表均有读数 B . 两表均无读数 C . 电流表有读数，电压表无读数 D . 电流表无读数，电压表有读数

在“研究电磁感应现象”的实验中，首先要按图甲接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系；然后按图乙将电流表与线圈B连成一个闭合电路，将线圈A、电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合电路．

（1）在图甲中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏（不通电时指针停在正中央）．在图乙中：（填“是”、或“否”）
（2） S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，电流表的指针偏转．
（3）线圈A放在B中不动，将滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表指针偏转．
（4）线圈A放在B中不动，突然切断开关S时，电流表指针偏转．

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，线圈的电阻不可忽略，E为电源，S为开关．下列说法正确的是（）

A . 合上开关，a先亮，b逐渐变亮，断开开关，a、b同时熄灭 B . 合上开关，b先亮，a逐渐变亮，断开开关，a先熄灭，b后熄灭 C . 合上开关，b先亮，a逐渐变亮，断开开关，a、b同时熄灭，但b灯要闪亮一下再熄灭 D . 合上开关，b先亮，a逐渐变亮，断开开关，a、b同时熄灭，但b灯不会闪亮一下再熄灭

如图所示，P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨，间距为L₁ ，处在竖直向下、磁感应强度大小为B₁的匀强磁场中．一导体杆ef垂直于P、Q放在导轨上，在外力作用下向左做匀速直线运动．质量为m、每边电阻均为r、边长为L₂的正方形金属框abcd置于竖直平面内，两顶点a、b通过细导线与导轨相连，磁感应强度大小为B₂的匀强磁场垂直金属框向里，金属框恰好处于静止状态．不计其余电阻和细导线对a、b点的作用力．

（1）通过ab边的电流I_ab是多大？
（2）导体杆ef的运动速度v是多大？

当航天飞机在环绕地球的轨道上飞行时，从中释放一颗卫星，卫星位于航天飞机正上方，卫星与航天飞机保持相对静止，两者用导电缆绳相连，这种卫星称为绳系卫星。现有一颗绳系卫星在地球上空沿圆轨道运行，能够使缆绳卫星端电势高于航天飞机端电势的是（）

A . 在赤道上空，自西向东运行 B . 在赤道上空，自南向北运行 C . 在北半球上空，自北向南运行 D . 在南半球上空，自西南向东北运行

如图所示，水平桌面上放有一个闭合铝环，在铝环中心轴线上方有一个条形磁铁.当条形磁铁沿轴线竖直自由落下的过程中，下列说法正确的是( )

A . 磁铁的机械能减少，下落加速度a＝g B . 磁铁的机械能守恒，下落加速度a＝g C . 磁铁的机械能减少，下落加速度a<g D . 磁铁的机械能增加，下落加速度a>g

如图所示，一个匝数n=100匝的圆形线圈，面积S₁=0.4 m² ，电阻r=1 Ω。在线圈中存在面积S₂=0.2 m²、垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B=0.3+0.15t。将线圈两端a、b与一个阻值R=2 Ω的电阻相连接，b端接地。则下列说法正确的是（）

A . 通过电阻R的电流方向向上 B . 回路中的电流大小逐渐增大 C . 电阻R消耗的电功率为3 W D . a端的电势φ_a=－2 V

用均匀导线弯成正方形闭合金属线框abcd，线框每边长80cm，每边的电阻为1Ω。把线框放在磁感应强度 $\text{[math]}$ 的匀强磁场中，并使它绕轴 $\text{[math]}$ 以 $\text{[math]}$ 的角速度匀角速度旋转，旋转方向如图所示，已知轴 $\text{[math]}$ 在线框平面内，并且垂直于B，od=3oa， $\text{[math]}$ ，当线框转至和B平行的瞬间，求：

（1）每条边产生的感应电动势大小；
（2）线框内感应电流的大小；

某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图像如图所示，由图中信息可以判断（）

A . 在A和C时刻线圈处于中性面位置 B . 在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零 C . 从A→D时刻线圈转过的角度为2π D . 若从O→D时刻历时0.02s，则在1s内交变电流的方向改变100次

如图所示，A、B两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数均为 10 匝，半 $\text{[math]}$ ，图示区域内有匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小。A、B线圈中产生的感应电动势之比为，两线圈的感应电流之比为。

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如图所示，在光滑水平桌面上有一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，在导线框右侧有一边长为2L、磁感应强度为B、方向竖直向下的正方形匀强磁场区域。磁场的左边界与导线框的ab边平行。在导线框以速度v匀速向右穿过磁场区域的全过程中（）

A . 感应电动势的大小始终为 $\text{[math]}$ B . 感应电流的方向始终沿abcda方向 C . 导线框受到的安培力先向左后向右 D . 导线框克服安培力做功 $\text{[math]}$

如图甲所示，两根足够长的光滑平行金属导轨固定放置在水平面上，间距 $\text{[math]}$ ，一端通过导线与阻值为 $\text{[math]}$ 的电阻连接；导轨上放一质量为 $\text{[math]}$ 的金属杆，金属杆与导轨的电阻均忽略不计，棒与电阻的距离也是 $\text{[math]}$ ，整个装置处于竖直向上磁场中。求：

（1）若从 $\text{[math]}$ 开始，磁感应强度 $\text{[math]}$ 随时间 $\text{[math]}$ 按图乙中图像所示的规律变化，求流过电阻 $\text{[math]}$ 的电流大小和方向？
（2）若保持型感应强度 $\text{[math]}$ 的大小不变，从 $\text{[math]}$ 时刻开始，给静止的 $\text{[math]}$ 棒施加一个水平向右的拉力，此拉力 $\text{[math]}$ 的大小随时间 $\text{[math]}$ 变化关系如图丙所示，棒做匀加速运动。
ⅰ求 $\text{[math]}$ 时速度？

ⅱ求4s内安培力的冲量？

如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的矩形金属线圈。当一竖直放置的、磁极不明的条形磁铁从线圈中线AB正上方快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力F_N及在水平方向运动趋势的正确判断是（　　）

A . F_N先小于mg后大于mg，运动趋势向右 B . F_N先小于mg后小于mg，运动趋势向左 C . F_N先大于mg后小于mg，运动趋势向右 D . 由于磁铁磁极极性不明，无法判断

相距为 $\text{[math]}$ 的竖直平行金属轨道，上端接有一个非线性元件D，其伏安特性曲线如图所示，导轨间存在水平方向且垂直于纸面向里的磁场，磁感应强度大小 $\text{[math]}$ ，一根质量为 $\text{[math]}$ 、长度也为 $\text{[math]}$ 、电阻 $\text{[math]}$ 的金属杆，从轨道的上端由静止开始下落，下落过程中始终与导轨接触良好并保持水平，经过一段时间后金属杆匀速运动。（不计空气阻力，重力加速度 $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ ）

（1）求金属杆匀速运动时通过的电流大小；
（2）求最终匀速运动的速度；
（3）测得开始下落至刚好匀速运动经历的时间为 $\text{[math]}$ ，求这段时间内经过金属杆的电量 $\text{[math]}$ 。

如图所示，光滑的金属 $\text{[math]}$ 圆弧轨道 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 竖直放置，共同圆心为O点，轨道半径分别为l、 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 间接有阻值为 $\text{[math]}$ 的电阻R。两轨道之间 $\text{[math]}$ 区域内（含边界）有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 水平且与圆心等高， $\text{[math]}$ 竖直且延长线过圆心O。一轻质金属杆电阻为r、长为 $\text{[math]}$ ，一端套在轨道 $\text{[math]}$ 上，另一端连接质量为m的带孔金属球（视为质点），并套在轨道 $\text{[math]}$ 上，球及杆与轨道接触良好。让金属杆从 $\text{[math]}$ 处无初速释放，金属杆沿圆弧轨道绕O点转动，第一次即将离开磁场时，金属球的速度大小为v。其余电阻不计，忽略一切摩擦，重力加速度为g，求：

（1）金属杆第一次即将离开磁场时，电阻R两端的电压；
（2）金属杆从 $\text{[math]}$ 滑动到 $\text{[math]}$ 的过程中，通过电阻R的电荷量和电阻R上产生的焦耳热。

第2章 电磁感应与现代生活 知识点题库

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