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1、1法拉第电磁感应定律、自感、涡流法拉第电磁感应定律、自感、涡流一、单选题 1.如图所示,用粗细均匀的阻值为R的金属丝做成面积为S的圆环,它有一半处于匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里、磁场均匀变化、磁感应强度大小随时间的变化率B t =k(k0).ab为圆环的一条直径,则下列说法正确的是( )A.圆环中产生顺时针方向的感应电流 B.圆环有扩张的趋势 C.图中 a、b 两点间的电压大小为 kS D.圆环中感应电流的大小为 kS/2R 2.如图所示,两根相距为 l 的平行直导轨 ab、cd、b、d 间连有一固定电阻 R,导轨电阻可忽 略不计.MN 为放在 ab 和 cd 上的一导体杆,与 ab 垂直
2、,其电阻也为 R.整个装置处于匀强磁场 中,磁感应强度的大小为 B,磁场方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内).现对 MN 施力 使它沿导轨方向以速度 v(如图)做匀速运动.令 U 表示 MN 两端电压的大小,则( )A. 1 2UvBl流过固定电阻R的感应电流由b到dB. 1 2UvBl流过固定电阻R的感应电流由d到bC. UvBl,流过固定电阻R的感应电流由b到d D. UvBl,流过固定电阻R的感应电流由d到b 3.如图所示,A、B 两闭合线圈由同样长度、同种材料的导线绕成,A 为 10 匝,B 为 20 匝,半径为2ABrr,匀强磁场只分布在 B 线圈内。若磁场均匀地减弱,则( )A
3、.A 中无感应电流,B 中有感应电流 B.A 中有感应电流,B 中无感应电流2C.A、B 中感应电动势之比为 1:2 D.A、B 中感应电流之比为 2:1 4.穿过某线圈的磁通量随时间的变化的关系如图所示,在线圈内产生感应电动势最大值的时 间是( )A.02s B.24s C.46s D.68s 5.如图所示,两块水平放置的金属板距离为 d,用导线、开关 K 与一个 n 匝的线圈连接,线圈 置于方向竖直向上的变化磁场 B 中。两板间放一台小压力传感器,压力传感器上表面静止放 置一个质量为 m、电荷量为+q 的小球,K 断开时传感器上有示数,K 闭合稳定后传感器上恰 好无示数,则线圈中的磁场 B
4、 的变化情况和磁通量变化率分别是( )A.正在增加, mgd tqB.正在减弱, mgd tnqC.正在增加, mgd tqD.正在减弱, mgd tnq6.有一个n匝的圆形线圈,放在磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈平面与磁感线成 30角,磁 感应强度均匀变化,线圈导线的规格不变,下列方法可使线圈中的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.将线圈平面转至跟磁感线垂直的位置 二、多选题 7.磁电式仪表的线圈通常用铝框作骨架,把线圈绕在铝框上,这样做的目的是( )3A.防止涡流而设计的 B.利用涡流而设计的 C.起电磁阻尼的作用 D.
5、起电磁驱动的作用 8.如图甲、乙是配电房中的互感器和电表的接线图,以下说法正确的是( )A.线圈匝数1234,NNNNB.线圈匝数1234,NNNNC.甲图中的电表是电压表,乙图中的电表是电流表 D.甲图中的电表是电流表,乙图中的电表是电压表9.穿过一个电阻为 1,线圈面积为 12m的单匝闭合线圈的磁感应强度B每秒钟均匀地减少 2T,即2/BTst,则( )A. 线圈中的感应电动势一定是每秒减少 2V B. 线圈中的感应电动势一定是 2V C. 线圈中的感应电流一定是每秒钟减少 2A D. 线圈中的感应电流一定是 2A 10.下列哪些措施是为了防止涡流的危害( ) A.电磁炉所用的锅要用平厚底
6、金属锅 B.磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架,把线圈绕在铝框上 C.变压器的铁芯不做成整块,而是用许多电阻率很大的硅钢片叠合而成 D.变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化层 11.如图所示,电阻和面积一定的圆形线圈垂直放入匀强磁场中,磁场的方向垂直纸面向里, 磁感应强度随时间的变化规律为 B=B0sint.下列说法正确的是( )A.当2t 时,线圈中的感应电流最大B.线圈中产生的是交流电 C.若增大 ,则产生的感应电流的频率随之增大 D.若增大 ,则产生的感应电流的功率随之增大412.如图甲所示,一个圆形线圈的匝数 n=100,线圈面积 S=200cm2,线圈的电阻 r=1,线圈外 接一个
7、阻值 R=4 的阻值,把线圈放入一方向垂直线圈平面的匀强磁场中,磁感应强度随时 间变化规律如图乙所示.下列说法中正确的是( ) A.线圈中的感应电流方向为顺时针方向 B.电阻 R 两端的电压随时间均匀增大 C.线圈电阻 r 消耗的功率为 410-4W D.前 4s 内通过 R 的电荷量为 810-2C 13.如图所示电路中,A、B 是两个完全相同的灯泡,L 是一个理想电感线圈,当 S 闭合与断开 时,A、B 灯的情况是( )A.S 闭合时,B 立即亮,然后逐渐变亮 B.S 闭合时,A、B 立即亮,然后 A 逐渐熄灭 C.S 断开后,A、B 立即熄灭 D.S 断开后,B 立即熄灭,A 比 B 后
8、熄灭 三、计算题14.图甲所示,水平放置的线圈匝数200n 匝,直径140 dcm,电阻2 r ,线圈与阻值6R 的电阻相连.在线圈的中心有一个直径220dcm的有界匀强磁场,磁感应强度按图乙所示规律变化,规定垂直纸面向里的磁感应强度方向为正方向.试求:（1）.电压表的示数;（2）.若撤去原磁场,在图中虚线的右侧空间加磁感应强度0.5BT的匀强磁场,方向垂直 纸面向里,将线圈向左拉出磁场的过程中,求通过电阻R上的电荷量.515.一个匝数为 n=200 的矩形线圈 abcd 位于匀强磁场中,磁感强度大小为 B=0.8T、初始位 置如图所示(线圈平面和磁场方向平行),线圈以 ab 为轴匀速转动,角
9、速度为 =5rad/s,已 知 ab 边 L1=15cm,ad 边 L2=10cm,线圈的总电阻是 R=100.求:（1）. 线圈转动过程中的感应电动势的最大值 （2） 线圈从初始位置开始,转过 90角的过程中,通过导线截面的电量 （3）.线圈转动 1 分钟内外力所做的功参考答案 一、单选题 1.答案：D 解析：试题分析:本题考查了电磁感应与电路的结合,对于这类问题要明确谁是电源,电源的 正负极以及外电路的组成,本题中在磁场中的半圆磁通量发生变化,因此为电源,根据楞次定 律可以判断电流方向;外电路为另一半圆与之串联,因此电路的内外电阻相同,注意 ab 两点 之间电压为路端电压 由于磁场均匀增大
10、,线圈中的磁通量变大,根据楞次定律可知线圈中电流为逆时针,同时为了 阻碍磁通量的变化,线圈将有收缩的趋势,故 AB 错误;根据法拉第电磁感应定律得电动势为: 22sBksEtab 两端电压为:,故选项 C 错误;所以电流为:,故 D 正确.故选 D. 点评:正确应用法拉第电磁感应定律以及闭合电路欧姆定律是解本题的关键,本题易错点一 是求电动势时容易误认为面积为圆的面积,二是求 ab 两点之间电压时误求成电动势. 2.答案：A 3.答案：C 4.答案：C 5.答案：D 6.答案：D 二、多选题 7.答案：BC 解析：线圈通电后,在安培力作用下发生转动,铝框随之转动,并切割磁感线产生感应电流, 就
11、是涡流.涡流阻碍线圈的转动,使线圈偏转后较快停下来.所以这样做的目的是利用涡流来 起电磁阻尼的作用. 8.答案：BC 9.答案：BD6解析：根据Ent12( )BSVt;2( )EIAR10.答案：CD 11.答案：BCD 12.答案：CD 13.答案：AB 三、计算题14.答案：（1）. 3 2UIRV（2）. 20.40.5()32200622C qC 解析：（1）.根据法拉第电磁感应定律得220.30.2()2001020.2dBSBEnntt则感应电流为: 2I=624EARr则电压表的示数为: 3 2UIRV（2）.根据法拉第电磁感应定律得,平均感应电流为EIRr通过电阻 R 的电量为: qI tnRr 将线圈拉出磁场,磁通量的变化量为定量,则代入数据得: 20.40.5()2200622qCC 15.答案：（1）.感应电动势的最大值为 Em=NBS=12V（2）.感应电动势平均值为NEt感应电流平均值为EIR通过导线截面的电量qIt联立得到2200 0.8 0.1 0.152.4 10100NBSqNCRR（3）. 22212()100 60J=43.2J22 100mEQI RtRtR（）