第十三章电磁感应与电磁波精选试卷专题练习（word版
一、第十三章电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优（难）
1．取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图（a）所示的螺线管，当该螺线管中通以电流强度为I的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B，若将另一根长导线对折后绕成如图（b）所示的螺线管，并通以电流强度也为I的电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为（）
A．0 B．0.5B C．B D．2 B
【答案】A
【解析】
试题分析：乙为双绕线圈，两股导线产生的磁场相互抵消，管内磁感应强度为零，故A正确．
考点：磁场的叠加
名师点睛：本题比较简单，考查了通电螺线管周围的磁场，弄清两图中电流以及导线的绕法的异同即可正确解答本题．
2．当导线中分别通以图示方向的电流，小磁针静止时北极指向读者的是（）
A．B．
C．D．
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A、通电直导线电流从左向右，根据右手螺旋定则，则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向里，所以小磁针静止时北极背离读者，故A错误；
B、如图所示，根据右手螺旋定则，磁场的方向逆时针（从上向下看），因此小磁针静止时北极背离读者，故B错误；
C、环形导线的电流方向如图所示，根据右手螺旋定则，则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向外，所以小磁针静止时北极指向读者，故C正确；
D、根据右手螺旋定则，结合电流的方向，则通电螺线管的内部磁场方向，由右向左，则
小磁针的静止时北极指向左，故D错误；
3．正三角形ABC在纸面内，在顶点B、C处分别有垂直纸面的长直导线，通有方向如图所示、大小相等的电流，正方形abcd也在纸面内，A点为正方形对角线的交点，ac连线与BC平行，要使A点处的磁感应强度为零，可行的措施是
A．在a点加一个垂直纸面的通电长直导线，电流方向垂直纸面向外
B．在b点加一个垂直纸面的通电长直导线，电流方向垂直纸面向里
C．在c点加一个垂直纸面的通电长直导线，电流方向垂直纸面向外
D．在d点加一个垂直纸面的通电长直导线，电流方向垂直纸面向里
【答案】A
【解析】
【详解】
由图可知，B导线中方向向里，C导线中方向向外，根据安培定则知两导线在a点处的磁
'=．如图所示：
感应强度方向夹角为120°，合磁感应强度B B
要使A点处的磁感应强度为零，则：
A.在a点加一个垂直纸面的通电长直导线，电流方向垂直纸面向外，根据安培定则可知a 在A点产生的磁场方向向上，A点处的磁感应强度可能为零，故A正确；
B.在b点加一个垂直纸面的通电长直导线，电流方向垂直纸面向里，根据安培定则可知b 在A点产生的磁场方向向左，A点处的磁感应强度不可能为零，故B错误；
C.在c点加一个垂直纸面的通电长直导线，电流方向垂直纸面向外，根据安培定则可知c 在A点产生的磁场方向向下，A点处的磁感应强度不可能为零，故C错误；
D.在d点加一个垂直纸面的通电长直导线，电流方向垂直纸面向里，根据安培定则可知b 在A点产生的磁场方向向右，A点处的磁感应强度不可能为零，故D错误。
4．降噪耳机越来越受到年轻人的喜爱．某型号降噪耳机工作原理如图所示，降噪过程包括如下几个环节：首先，由安置于耳机内的微型麦克风采集耳朵能听到的环境中的中、低频噪声（比如 100Hz～1000Hz）；接下来，将噪声信号传至降噪电路，降噪电路对环境噪声进行实时分析、运算等处理工作；在降噪电路处理完成后，通过扬声器向外发出与噪声相位相反、振幅相同的声波来抵消噪声；最后，我们的耳朵就会感觉到噪声减弱甚至消失了．对于该降噪耳机的下述说法中，正确的有
A．该耳机正常使用时，降噪电路发出的声波与周围环境的噪声能够完全抵消
B．该耳机正常使用时，该降噪耳机能够消除来自周围环境中所有频率的噪声
C．如果降噪电路能处理的噪声频谱宽度变小，则该耳机降噪效果一定会更好
D．如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢，则耳机使用者可能会听到更强的噪声
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
AB．因周围环境产生的噪声频率在100Hz～1000Hz范围之内，而降噪电路只能发出某一种与噪声相位相反、振幅相同的声波来抵消噪声，所以降噪电路发出的声波与周围环境的噪声不能够完全抵消，即不能完全消除来自周围环境中所有频率的噪声，选项AB错误；C．如果降噪电路能处理的噪声频谱宽度变大，则该耳机降噪效果一定会更好，选项C错误；
D．如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢，则在降噪电路处理完成后，通过扬声器可能会向外发出与噪声相位相同、振幅相同的声波来加强噪声，则耳机使用者可能会听到更强的噪声，选项D正确；
故选D.
5．下列关于电磁感应现象的认识，正确的是( )
A．它最先是由奥斯特通过实验发现的
B．它说明了电能生磁
C．它是指变化的磁场产生电流的现象
D．它揭示了电流受到安培力的原因
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
电磁感应现象最先是由法拉第通过实验发现的，它说明了磁能生电的问题，它是指变化的磁场产生电流的现象，故选项C 正确．
6．三条在同一平面（纸面）内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为I ，方向如图所示。a 、b 和c 三点分别位于三角形的三个顶角的角平分线上，且到相应顶点的距离相等。将a 、b 和c 处的磁感应强度大小分别记为B 1、B 2和B 3，下列说法正确的是（ ）
A ．
B 1=B 2
C ．a 和c 处磁场方向垂直于纸面向外，b 处磁场方向垂直于纸面向里
D ．a 处磁场方向垂直于纸面向外，b 和c 处磁场方向垂直于纸面向里 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
AB ．由安培定则判断，对a 和b ，其临近的两条导线在a 和b 点产生的磁感应强度等大方向，磁感应强度相互抵消，则a 和b 处的磁感应强度就等于远离的那条导线产生的磁感应强度，有12B B ；对c ，其临近的两条导线在c 产生的磁感应强度等大同向，磁感应强度加倍，而远离c 的那条导线在c 产生的磁感应强度小于其临近的两条导线在c 产生的磁感应强度，且方向相反，在c 处的磁感应强度3B 应大于a 和b 处的磁感应强度1B 和2B , A 正确，B 错误；
CD ．由安培定则判断可得a 和b 处磁场方向垂直于纸面向外，c 处磁场方向垂直于纸面向里，CD 错误； 故选A ．
7．如图所示，在匀强磁场中，两长直导线P 和Q 垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l ，图中P 、Q 连线竖直。当两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I 时，纸面内与两导线距离均为l 的a 点处的磁感应强度为零。已知通电导线P 在a 处产生的磁感应强度大小为0B ，则（ ）
A ．匀强磁场的磁感应强度大小为03
B ，方向竖直向上 B ．匀强磁场的磁感应强度大小为03B ，方向竖直向下
C ．匀强磁场的磁感应强度大小为02B ，方向水平向右
D ．匀强磁场的磁感应强度大小为02B ，方向水平向左 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I 时，纸面内与两导线距离为l 的a 点处的磁感应强度为0B ，如下图所示
由此可知，外加的磁场方向与PQ 平行，且由Q 指向P ，即竖直向上，依据几何关系，及三角知识，则有
103B B
故A 正确，BCD 错误。 故选A 。
8．已知在电流为I 的长直导线产生的磁场中，距导线r 处的磁感应强度大小为B =k
I
r
，其中k 为常量。现有四根平行的通电长直导线，其横截面恰好在一个边长为L 的正方形的四个顶点上，电流方向如图。其中a 、c 导线中的电流大小为I 1，b 、d 导线中的电流大小为
I 2，已知此时b 导线所受的安培力恰好为零。撤去b 导线，在O 处固定一长度为L 、电流为I 的通电导体棒e ，电流方向垂直纸面向外，则下列说法正确的是（ ）
A ．b 导线撤去前，电流的大小关系为I 2=2I 1
B ．b 导线撤去前，四根导线所受的安培力均为零
C ．b 导线撤去后，导体棒e 所受安培力方向为沿y 轴负方向
D ．b 导线撤去后，导体棒e 所受安培力大小为22kII 2 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
b 导线撤去前，各导线受力如图所示
A ．由题意可知
2db ab F F
即
21
22
2
2
I
k I L k I L
L
L
=
得
21
2
I I
=
故A错误；
B．导线a所受的合力为
2
2
211
111
2220
22
I
k I L k I L kI k
L L
-=-≠
故B错误；
CD．导线b撤去后，导线a、e间的磁场力与c、e间的磁场力大小相等，方向相反，合力为0，导线d、e为同方向电流相互吸引，即导体棒e所受安培力方向为沿y轴负方向，大小为
2
2
2
2
2
e
F k IL kI I
L
==
故C正确，D错误。
故选C。
9．已知长直导线中电流I产生磁场的磁感应强度分布规律是B=
I
k
r
（k为常数，r为某点到直导线的距离）。如图所示，在同一平面内有两根互相平行的长直导线甲和乙，两导线通有大小分别为2I和I且方向相反的电流，O点到两导线的距离相等。现测得O点的磁感
应强度的大小为
B。则甲导线单位长度受到的安培力大小为（）
A．0
6
B I
B．0
4
B I
C．0
3
B I
D．0
2
B I
【答案】C
【解析】
【详解】
设两导线间距为d，根据右手螺旋定则知，甲导线和乙导线在O点的磁感应强度方向均为垂直纸面向里，根据矢量叠加有
26
22
I I kI
B k k
d d d
=+=
乙导线在甲导线处产生的磁感应强度大小
6
B
I
B k
d
==
则甲导线单位长度受到的安培力大小
2
3
B I
B IL
F
L
?
==
C正确，ABD错误。
故选C。
10．如图所示，在等腰直角三角形ABC的A点和B点分别固定一垂直纸面向外和向里的无限长通电直导线，其电流强度分别为I A和I B，∠A=45°，通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度大小
I
B k
r
=，k为比例系数，r为该点到导线的距离，I为导线中的电流强度。当一小磁针在C点N极所受磁场力方向沿BC方向时，两直导线的电流强度I B与I A 之比为（）
A．
1
2
B．
2
C．
2
2
D．
1
4
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
由题意可知C点处磁场的磁感应强度B合的方向平行BC向右，设A点处导线和B点处导线在C点处形成的磁场的磁感应强度大小分別为A B和B B，方向分别与AC和BC垂直，如图所示
由图可知
2
sin45
B
A
B
B
=?=
又由于
B
BC
B
A
A
AC
kI
l
B
kI
B
l
=
计算可得
1
2
B
A
I
I
=
故A正确，B、C、D错误；
故选A。
11．如图所示，A、B两回路中各有一开关S1、S2，且回路A中接有电源，回路B中接有灵敏电流计，下列操作及相应的结果可能的是（）
A．先闭合S2，后闭合S1的瞬间，电流计指针偏转
B．S1、S2闭合后，在断开S2的瞬间，电流计指针偏转
C．先闭合S1，后闭合S2的瞬间，电流计指针偏转
D．S1、S2闭合后，在断开S1的瞬间，电流计指针偏转
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】
A．先闭合S2，构成闭合电路，当后闭合S1的瞬间时，通过线圈A的电流增大，导致穿过线圈B的磁通量发生变化，从而产生感应电流，则指针发生偏转，故A正确；
B．当S1、S2闭合后，稳定后线圈B中没有磁通量的变化，因而线圈B中没有感应电流，在断开S2的瞬间，当然指针也不偏转，故B错误；
C．先闭合S1，后闭合S2的瞬间，穿过线圈B的磁通量没有变化，则不会产生感应电流，故C错误；
D．当S1、S2闭合后，在断开S1的瞬间，导致穿过线圈B的磁通量发生变化，因而出现感应电流，故D正确，
故选AD
12．某半导体激光器发射波长为1.5×10-6m，功率为5.0×10-3W的连续激光．已知可见光波长的数量级为10-7m，普朗克常量h＝6.63×10-34J·s，该激光器发出的
A．是紫外线B．是红外线
C．光子能量约为1.3×10-18J D．光子数约为每秒3.8×1016个
【答案】BD
【解析】 【分析】 【详解】
波长的大小大于可见光的波长，属于红外线．故A 错误，B 正确．光子能量
834
1963106.6310
1.326101.510
c
E h J J λ
---?=??=??＝．故C 错误．每秒钟发出的光子数163.810Pt
n E =
?＝．故D 正确．故选BD ． 【点睛】 解决本题的关键熟悉电磁波谱中波长的大小关系，以及掌握光子能量与波长的大小关系
c
E h
λ
=．
13．如图，两根互相平行的长直导线垂直穿过纸面上的M 、N 两点。导线中通有大小相等、方向相反的电流。a 、o 、b 在M 、N 的连线上，o 为MN 的中点，c 、d 位于MN 的中垂线上，且a 、b 、c 、d 到o 点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（ ）
A ． o 点处的磁感应强度为零
B ．a 、c 两点处磁感应强度的方向相同
C ．c 、d 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同
D ．a 、b 两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 【答案】BC 【解析】 【分析】
根据右手螺旋定则确定两根导线在a 、b 、c 、d 四点磁场的方向，根据平行四边形定则进行矢量叠加。 【详解】
A ．根据右手螺旋定则，M 处导线在o 点产生的磁场方向垂直MN 向下，N 处导线在o 点产生的磁场方向垂直MN 向下，合成后磁感应强度不等于0，故A 错误；
B ．由右手定则可知，M 、N 处导线在a 点产生的磁场方向均垂直MN 向下，则a 点磁感应强度的方向垂直MN 向下；M 、N 处导线在c 点产生的磁场大小相等，方向分别垂直cM 向下，垂直cN 向下且关于直线cd 对称，由平行四边形法则可得，c 点磁感应强度的方向同样垂直MN 向下，故B 正确；
C、M处导线在c处产生的磁场方向垂直于cM偏下，在d出产生的磁场方向垂直dM偏下，N在c处产生的磁场方向垂直于cN偏下，在d处产生的磁场方向垂直于dN偏下，根据平行四边形定则，知c处的磁场方向垂直MN向下，d处的磁场方向垂直MN向下，磁感应强度方向相同，且合磁感应强度大小相等，故C正确；
D．M在a处产生的磁场方向垂直MN向下，在b处产生的磁场方向垂直MN向下，N在a 处产生的磁场方向垂直MN向下，b处产生的磁场方向垂直MN向下，根据磁感应强度的叠加知，a、b两点处磁感应强度大小相等，方向相同，故D错误。
【点睛】
本题考查了比较磁感应强度大小由于方向关系问题，解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流与其周围磁场方向的关系，会根据平行四边形定则进行合成。
14．自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献．下列说法正确的是（）
A．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系
B．欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系
C．法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系
D．焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系
【答案】ACD
【解析】
试题分析：本题考查物理学史，根据电磁学发展中科学家的贡献可找出正确答案．
解：A、奥斯特最先发现了电流的磁效应，揭开了人类研究电磁相互作用的序幕，故A正确；
B、欧姆定律说明了电流与电压的关系，故B错误；
C、法拉第经十年的努力发现了电磁感应现象，故C正确；
D、焦耳发现了电流的热效应，故D正确；
故选ACD．
点评：电流具有磁效应、热效应、化学效应等，本题考查其发现历程，要求我们熟记相关的物理学史．
15．两根长直导线a、b平行放置,如图所示为垂直于导线的截面图,图中O点为两根导线ab 连线的中点,M、N为ab的中垂线上的两点且与a、b等距,两导线中通有等大、同向的恒定电流,已知直线电流在某点产生的磁场的磁感应强度B的大小跟该点到通电导线的距离r成反比,则下列说法中正确的是( )
A．M点和N点的磁感应强度大小相等,方向相同
B．M点和N点的磁感应强度大小相等,方向相反
C．在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零
D．若在N点放一小磁针,静止时其北极垂直MN向上
【答案】BD
【解析】
试题分析：根据安培定则判断得知，两根通电导线产生的磁场方向均沿逆时针方向，由于对称，
两根通电导线在MN两点产生的磁感应强度大小相等，根据平行四边形进行合成得到，M 点和N点的磁感应强度大小相等，M点磁场向下，N点磁场向上，方向相反．故A错误，B正确．当两根通电导线在同一点产生的磁感应强度大小相等、方向相反时，合磁感应强度为零，则知O点的磁感应强度为零．故C错误．若在N点放一小磁针，静止时其北极垂直MN指向上．故D正确．故选BD.
考点：磁场的叠加；右手定则
【名师点睛】本题考查安培定则和平行四边定则的综合应用，注意安培定则的用右手．明确小磁针N极受力方向即为磁场方向．
二、第十三章电磁感应与电磁波初步实验题易错题培优（难）
16．用如图所示器材研究电磁感应现象感应电流方向。
（1）用笔画线代替导线将实验电路补充完整。
（______）
（2）闭合开关，能使感应电流与原电流绕行方向相同的实验操作是______。
A．插入软铁棒 B．拔出小线圈
C．使交阻器阻值变小 D．断开开关
（3）某同学闭合开关后，将滑动变阻器的滑片向左滑动时，发现电流表指针向右偏转。则当他将铁芯向上拔出时，能观察到电流计指针_____（选填“向右”或“向左”）偏转。
【答案】 BD 向左
【解析】
【详解】
（1）[1]．将线圈L2和电流计串联形成一个回路，将电键、滑动变阻器、电压、线圈L1串联而成另一个回路即可，实物图如下所示：
（2）[2]．根据楞次定律可知，若使感应电流与原电流的绕行方向相同，则线圈L2中的磁通量应该减小，故拔出线圈L1、使变阻器阻值变大、断开开关均可使线圈L2中的磁通量减小，故AC错误，BD正确．
（3）[3]．由图示可知，将滑动变阻器的滑动片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，通过线圈A的电流增大，电流产生的磁场增强，穿过线圈B的磁通量增大，电流计指针向右偏转，由此可知，穿过线圈B的磁通量增大时，电流表指针向右偏，则磁通量减少时，指针向左偏；如果将铁芯向上拔出时，穿过线圈B的磁通量减少，电流表指针左偏；
17．如图为“探究电磁感应现象”的实验装置．
()1将图中所缺的导线补接完整．
()2如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后可能出现的情况有：
①将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将________偏转（选填“发生”或“不发生”）；
②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________偏转（选填“发生”或“不发生”）；
③在上述两过程中灵敏电流计指针的偏转方向________（选填“相同”或“相反”）．()3在做“探究电磁感应现象”实验时，如果副线圈两端不接任何元件，则副线圈电路中将________．（不定项选择）
A．因电路不闭合，无电磁感应现象
B．有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势
C．不能用楞次定律判断感应电动势方向
D．可以用楞次定律判断感应电动势方向
【答案】发生，发生，相反， BD
【解析】
(1)将电源、电键、变阻器、小螺线管串联成一个回路，再将电流计与大螺线管串联成另一个回路，电路图如图所示；
(2)闭合电键，磁通量增加，指针向右偏转，将原线圈迅速插入副线圈，磁通量增加，则灵敏电流计的指针将向右偏转一下；
原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电阻增大，则电流减小，穿过副线圈的磁通量减小，则灵敏电流计指针向左偏转一下；
(3)如果副线圈B两端不接任何元件，线圈中仍有磁通量的变化，仍会产生感应电动势，不会没有感应电流存在，但是可根据楞次定律来确定感应电流的方向，从而可以判断出感应电动势的方向，故BD正确，AC错误；
故选BD．
18．在研究电磁感应现象的实验中，所需的实验器材如图所示。现已用导线连接了部分实验电路
(1)请画实线作为导线从箭头1和2处连接其余部分电路____；
(2)实验时，将L1插入线圈L2中，合上开关瞬间，观察到检流计的指针发生偏转，这个现象揭示的规律是__________________________
(3)某同学设想使线圈L1中电流逆时针(俯视）流动，线圈L2中电流顺时针（俯视）流动，可行的实验操作是__
A．抽出线圈L1 B．插人软铁棒
C．使变阻器滑片P左移 D．断开开关
【答案】穿过闭合电路中的磁通量发生变化，闭合电路中
就会产生感应电流 BC
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]本实验中L1与电源相连，通过调节滑动变阻器使L2中的磁通量发生变化，从而使L2产生电磁感应线象，故L2应与检流计相连；
(2)[2]指针发生偏转说明电路中有电流产生，产生的原因是闭合回路中磁通量发生了变化；故结论为：闭合电路中磁通量发生变化时，闭合电路中产生感应电流
(3)[3]感应电流的方向与原电流方向相反，则它们的磁场也一定相反，由楞次定律可知，原
磁场应增强，故可以加入铁芯或使变阻器滑片P左移
故选BC
19．完成下列填空，如图所示是探究电磁感应现象的实验装置。
（1）如图，用绝缘线将导体AB悬挂在蹄形磁铁的磁场中，闭合开关后，在下面的实验探究中，关于电流表的指针是否偏转填写在下面的空格处。（选填“偏转”或“不偏转”）
①磁体不动,使导体AB向上或向下运动，并且不切割磁感线．电流表的指针_____________
②导体AB不动，使磁体左右运动．电流表的指针_________
（2）如图，各线路连接完好，线圈A在线圈B中，在开关闭合的瞬间，实验小组发现电流表的指针向左偏一下后又迅速回到中间位置，则：保持开关闭合，在把滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，会观测到电流表的指针________（选填“向左偏”、“向右偏”或“不动”）
【答案】不偏转偏转向右偏
【解析】
【详解】
（1）①[1]．磁体不动，使导体AB向上或向下运动，并且不切割磁感线，不会产生感应电流，则电流表的指针不偏转；
②[2]．导体AB不动，使磁体左右运动，导体棒会切割磁感线产生感应电流，则电流表的指针会偏转；
（2）[3]．在开关闭合的瞬间，电流表的指针向左偏一下后又迅速回到中间位置，可知当穿过线圈B的磁通量增加时，电流表指针左偏；保持开关闭合，在把滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，电阻变大，电流减小，则穿过线圈B的磁通量减小，则会观测到电流表的指针向右偏。
20．在探究磁场产生电流的条件，做了下面实验：
(1)实验（一）如图甲
研究对象：由线圈，电流表构成的闭合回路．磁场提供：条形磁铁．请完成下面实验操作及观察到现象．偏转涂A，不偏转涂B．
表中三空分别为：______；_______；________.
(2)实验（二）如图乙
研究对象：线圈B和电流表构成的闭合回路磁场提供：通电线圈A
请完成下面实验操作填写观察到现象．偏转涂A，不偏转涂B．
表中五空分别为：_______；_______；_______；________；________；
(3)由上两个实验我们得出磁场产生感应电流的条件是________
A．穿过闭合电路有磁场
B．穿过闭合电路有磁场量
C．穿过闭合电路的磁通量发生变化
D．磁通量发生变化
【答案】A B A B A A B A C
【解析】
（1）由试验一电路图可知，线圈与电流表组成闭合回路，电流表指针偏转说明电路中有感应电流产生；电流表指针不偏转，说明电路中没有感应电流产生；由表中信息可知：当条形磁铁插入或拔出线圈的过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，电流表偏转，产生感应电流；当条形磁铁静止在线圈内不动时，穿过线圈的磁通量不变，电流表不偏转，没有产生感应电流；故三个空分别为：A；B；A.
（2）根据电路图及表中信息可知：断开开关，移动变阻器滑片，穿过副线圈磁通量不变，不产生感应电流，则电流表指针不偏转．
接通开关瞬时、接通开关，移动变阻器滑片，原线圈中电流变化，则穿过副线圈的磁通量变化，产生感应电流，电流表指针偏转．接通开关，变阻器滑片不移动，原线圈中的电流不变，穿过副线圈的磁通量不变，不产生感应电流，电流表指针不偏转．断开开关瞬间，穿过副线圈磁通量减小，产生感应电流，电流表指针偏转．故表中五个空分别为：
B；A；A；B；A.
（3）由此可知，感应电流产生的条件是：穿过闭合线圈的磁通量发生变化；故选C．
高三物理电磁感应选择题练习 一、单选题 1.在楞次定律的叙述中，正确的是（） A.感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量 B.感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反 C.感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化 D.感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向无关 2. 如图所示，有导线ab长0.2m，在磁感应强度为0.8T的匀强磁 场中，以3m/S的速度做切割磁感线运动，导线垂直磁感线，运动 方向跟磁感线及直导线均垂直.磁场的有界宽度L=0.15m，则导线 中的感应电动势大小为（） A．0.48V B．0.36V C．0.16V D．0.6V 3. 图中的四个图分别表示匀强磁场的磁感应强度B闭合电路中一部分直导线的运动速度v和电路中产生的感应电流I的相互关系，其中正确是（） 4．如图2所示，光滑的水平桌面上放着两个完全相同的金属环a和 b，当一条形磁铁的S极竖直向下迅速靠近两环中间时，则( ) A．a、b均静止不动 B．a、b互相靠近 C．a、b互相远离 D．a、b均向上跳起 5. 两水平金属导轨置于竖直向下的匀强磁场中(俯视如图)，一金属方框abcd两头焊上金属短轴放在导轨上，以下说法中正确的是哪一个（） A．方框向右平移时，有感应电流，方向是d→a→b→c B．方框平移时，无感应电流流过R C．当方框绕轴转动时，有感应电流通过R D．当方框绕轴转动时，方框中有感应交变电流，但没有电流通过R 6如图所示，甲图A线圈中通有电流，在0—2 s内电流的变化规律如乙图所示，闭合金属导体环B悬挂在线圈A的一端，那么在0—2 s内关于金属环中感应电流及金属环受力情况应为(规定电流从a流入A线圈、从b端流出的电流方向为正方向（） A.B环中感应电流方向始终不变，受力方向也不变 B.B环中感应电流方向始终不变，但受力方向改变 C.B环中感应电流方向改变，但受力方向不变 D.B环中感应电流方向和B环受力方向都改变
电磁感应专题练习 【四川省成都外国语学校2019-2020学年高二（下）5月物理试题】如图所示，竖直平面 内有一半径为r、电阻为R1、粗细均匀的光滑半圆形金属环，在M、N处与距离为2r、电 阻不计的平行光滑金属导轨ME、NF相接，E、F之间接有电阻R2，已知R1=12R，R2=4R。在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场Ⅰ和Ⅱ，磁感应强度大小均为B。现有质量 为m、电阻不计的导体棒ab，从半圆环的最高点A处由静止下落，在下落过程中导体棒 始终保持水平，与半圆形金属环及轨道接触良好，设平行导轨足够长。已知导体棒下落r 2时的速度大小为v1，下落到MN处时的速度大小为v2。 (1)求导体棒ab从A处下落r 2时的加速度大小a； (2)若导体棒ab进入磁场Ⅱ后棒中电流大小始终不变，求磁场Ⅰ和Ⅱ之间的距离h； (3)当ab棒通过MN以后将半圆形金属环断开，同时将磁场Ⅱ的CD边界略微上移，导体棒ab刚进入磁场Ⅱ时的速度大小为v3，设导体棒ab在磁场Ⅱ下落高度H刚好达到匀速，则导体棒ab在磁场Ⅱ下落高度H的过程中电路所产生的热量是多少？ 【安徽省舒城中学2019－2020学年高二(下)第三次月考物理试题】如图所示，固定在水平面上间距为l的两条平行光滑金属导轨，垂直于导轨放置的两根金属棒MN和PQ长度也为l、电阻均为R，两棒与导轨始终接触良好。MN两端通过开关S与电阻为R的单匝金属线圈相连，面积为S0，线圈内存在竖直向下均匀增加的磁场，磁通量变化率为常量k。
图中两根金属棒MN和PQ均处于垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。MN、PQ的质量都为m，金属导轨足够长，电阻忽略不计。 (1)闭合S，若使MN、PQ保持静止，需在其上各加多大的水平恒力F，并指出其方向； (2)断开S，去除MN上的恒力，PQ在上述恒力F作用下，经时间t，PQ的加速度为a， 求此时MN、PQ棒的速度各为多少； (3)断开S，固定MN，PQ在上述恒力作用下，由静止开始到速度大小为v的加速过程中安 培力做的功为W，求流过PQ的电荷量q。 【重庆市主城区七校2019－2020学年高二(下)期末联考物理试题】如图所示，两条固定 的光滑平行金属导轨，导轨宽度为L＝1m，所在平面与水平面夹角为θ＝30°，导轨电阻忽略不计。虚线ab、cd均与导轨垂直其间距为l＝1.6m，在ab与cd之间的区域存在垂直于 导轨所在平面的匀强磁场B＝2T。将两根质量均为m＝1kg电阻均为R＝2Ω的导体棒PQ、MN先后自导轨上同一位置由静止释放，其时间间隔为Δt＝0.1s。两者始终与导轨垂直且 接触良好。已知PQ进入磁场时加速度恰好为0。当MN到达虚线ab处时PQ仍在磁场区 域内。求： (1)导体棒PQ到达虚线ab处的速度v； (2)当导体棒PQ到达虚线cd的过程中导体棒MN上产生的热量Q； (3)当导体棒PQ刚离开虚线cd的瞬间，导体棒PQ两端的电势差U PQ。
电磁感应练习题 一、单选择试题 1、如图1所示，一个矩形线圈与通有相同大小电流的两平行直导线位于同一平面内，而且矩形线圈处在两导线的中央，则( ) A ．两电流同向时，穿过线圈的磁通量为零 B ．两电流反向时，穿过线圈的磁通量为零 C ．两电流同向或反向，穿过线圈的磁通量都相等 D ．因两电流产生的磁场是不均匀的，因此不能判定穿过线圈的磁通量是否为零 2、如图2，粗糙水平桌面上有一质量为m 的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB 正上方等高快速经过时，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,运动趋势向左 B.F N 先大于mg 后小于mg,运动趋势向左 C.F N 先大于mg 后大于mg,运动趋势向右 D.F N 先大于mg 后小于mg,运动趋势向右 3、如图3a 所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ 沿导轨从MN 处匀速运动到M'N'的过程中，棒上感应电动势E 随时间t 变化的规律，在图3b 中，正确的是( ) 图1 N ｀ M ｀ M N v B Q P （a ） （b ） 图3 A B S N 图2
4、用均匀导线做成的单匝正方形线框，每边长为0.2米，正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中，如图4所示，当磁场以每秒10T 的变化率增强时， 线框中点a 、b 两点电势差是( ) A.U ab ＝0.1V B.U ab ＝－0.1V C.U ab ＝0.2V D.U ab ＝－0.2V 5、穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图5所示，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是（ ） A.0～2s B.2～4s C.4～5s D.5～10s 二、双项选择试题 6、如图6所示的电路中，三个相同的灯泡a 、b 、c 和电感L 1、L 2与直流电源连接，电感的电阻忽略不计．电键K 从闭合状态突然断开时，下列判断正确的有( ) A.a 先变亮，然后逐渐变暗 B.b 先变亮，然后逐渐变暗 C.c 先变亮，然后逐渐变暗 D.b 、c 都逐渐变暗 7、两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L ,底端接阻值为R 的电阻.将质量为m 的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直，如图7所示.除电阻R 外其余电阻不计，现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放．则 ( ) A ．释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g B ．金属棒向下运动时，流过电阻R 的电流方向为a →b C ．金属棒的速度为v 时．所受的安培力大小为 R v L B F 22 D ．电阻R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少 8、边长为L 的正方形金属框在水平恒力F 的作用下，穿过如图8所示的有界匀强磁场，磁场宽度为d （d ＞L ），已知ab 边进入磁场时，线框的加速度为零，线框进入磁场过程和从 b a 图4 F a L L d B 图5 R B a b F r 图7 图6
. 1 麦克斯韦方程组的微分形式 是：.D H J t ???=+?u v u u v u v ,B E t ???=-?u v u v ,0B ?=u v g ,D ρ?=u v g 2静电场的基本方程积分形式为： 0C E dl =? u v u u v g ? S D ds ρ =?u v u u v g ? 3理想导体（设为媒质2）与空气（设为媒质1）分界面上，电磁场的边界条件为： 3.00n S n n n S e e e e J ρ??=??=???=???=?D B E H r r r r r r r r r 4线性且各向同性媒质的本构关系方程是： 4.D E ε=u v u v ,B H μ=u v u u v ,J E σ=u v u v 5电流连续性方程的微分形式为： 5. J t ρ??=- ?r g 6电位满足的泊松方程为 2ρ?ε?=- ； 在两种完纯介质分界面上电位满足的边界 。 12??= 1212n n εεεε??=?? 7应用镜像法和其它间接方法解静态场边值问题的理 论依据是: 唯一性定理。 8.电场强度E ?的单位是V/m ，电位移D ? 的单位是C/m2 。 9．静电场的两个基本方程的微分形式为 0E ??= ρ?=g D ； 10.一个直流电流回路除受到另一个直流电流回路的库仑力作用外还将受到安培力作用 1.在分析恒定磁场时，引入矢量磁位A u v ，并令 B A =??u v u v 的依据是（ 0B ?=u v g ） 2. “某处的电位0=?，则该处的电场强度0=E ? ” 的说法是（错误的 ）。 3. 自由空间中的平行双线传输线，导线半径为a , 线间距为D ，则传输线单位长度的电容为（ )ln( 1 a a D C -= πε ）。 4. 点电荷产生的电场强度随距离变化的规律为（1/r2 ）。 5. N 个导体组成的系统的能量∑==N i i i q W 1 21φ，其中i φ是（除i 个导体外的其他导体）产生的电位。 6.为了描述电荷分布在空间流动的状态，定义体积电流密度J ，其国际单位为（a/m2 ） 7. 应用高斯定理求解静电场要求电场具有（对称性）分布。 8. 如果某一点的电场强度为零，则该点电位的（不一定为零 ）。 8. 真空中一个电流元在某点产生的磁感应强度dB 随该点到电流元距离变化的规律为（1/r2 ）。 10. 半径为a 的球形电荷分布产生的电场的能量储存于 （整个空间 ）。 三、海水的电导率为4S/m ，相对介电常数为81，求频率为1MHz 时，位幅与导幅比值？ 三、解：设电场随时间作正弦变化，表示为： cos x m E e E t ω=r r 则位移电流密度为：0sin d x r m D J e E t t ωεεω?==-?r r r 其振幅值为：3 04510.dm r m m J E E ωεε-==? 传导电流的振幅值为：4cm m m J E E σ== 因此： 3112510.dm cm J J -=? 四、自由空间中，有一半径为a 、带电荷量q 的导体球。试求：（1）空间的电场强度分布；（2）导体球的电容。（15分） 四、解：由高斯定理 D S u u v u u v g ?S d q =?得2 4q D r π= 24D e e u u v v v r r q D r π== 空间的电场分布2 04D E e u u v u u v v r q r επε== 导体球的电位 2 0044E l E r e r u u v u u v v u u v g g g r a a a q q U d d d r a πεπε∞∞∞====??? 导体球的电容04q C a U πε==
电磁感应 2、如图所示，金属棒ab 在均匀磁场B 中饶过c 点的轴oo ' 转动，ab 的长度小于bc ，则： B A ．a 点比b 点等电位 B ．a 点比b 点电位高 C ．a 点比b 点电位低 D ．无法确定 3 、两根平行导线载有大小相等方向相反的电流。已知两根导线截面半径都为a ，中心轴相距为 d (d >>a )。如果两根导线内部的磁通量略去不计，那么这一对导线的单位长度的自感系数为： B A. a d πμ20 B. a d ln 0πμ C. a d ln 20 π μ D a a d 2ln 0-π μ 4 、如图所示，导体棒ab 在均匀磁场中沿金属导轨向右作匀加速运动，经一段时间后，则电容器极板M 上： A ．带有一定量的正电荷 B ．带有一定量的负电荷 C ．带有越来越多的正电荷 D ．带有越来越多的负电荷 D 5 、若尺寸相同的铁环与铜环所包围的面积中穿过相同变化率的磁通量，则在两环中有：D A ．感应电动势不相同 B ．感应电动势相同，感应电流也相同 C ．感应电动势不相同，感应电流相同 D ．感应电动势相同，感应电流不相同 6、在均匀磁场B 中，有一半径为R 的导体圆盘，盘面与磁场方向垂直，圆盘以角速度ω绕盘心转动，ω与B 同向。盘心O 与边缘上的A 点间，其电位差U 0 -U A 等于： D A ． B R 2 4 1ω B ． B R 2 2 1ω C ．B R 2 4 1ω- D ． B R 2 2 1ω- 7、一导体圆线圈在均匀磁场中运动，在下列哪些会产生感应电流？ D A.线圈沿磁场方向平移 B.线圈沿垂直磁场方向平移 C.线圈以自身的直径为轴转动，轴与磁场方向平行 D.线圈以自身的直径为轴转动，轴与磁场方向垂直 8、一交变磁场被限制在一半径为R 的圆柱体中，在柱内外分别有两个静止点电荷q A 和q B 。则 A ．q A 受力，q B 不受力 B ． q A 、q B 都受力 C ． q A 、 q B 都不受力 D ．q A 不受力、 q B 受力 B 9、半径R 的圆线圈处于极大的均匀磁场B 中，B 垂直纸面向里，线圈平面与磁场垂直，如果磁感应强度为1232 ++=t t B ,那么线圈中感应电场为： D A. 2 )13(2R t +π，顺时针方向 B ．2 )13(2R t +π，逆时针方向
天津市静海区物理第十三章电磁感应与电磁波精选测试卷专题练习 一、第十三章电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优（难） 1．分子运动看不见、摸不着，不好研究，但科学家可以通过研究墨水的扩散现象认识它，这种方法在科学上叫做“转换法”，下面是小红同学在学习中遇到的四个研究实例，其中采取的方法与刚才研究分子运动的方法相同的是（） A．研究电流、电压和电阻关系时，先使电阻不变去研究电流与电压的关系；然后再让电压不变去研究电流与电阻的关系 B．用磁感线去研究磁场问题 C．研究电流时，将它比做水流 D．电流看不见、摸不着，判断电路中是否有电流时，我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 A．这种研究方法叫控制变量法，让一个量发生变化，其它量不变，A错误； B．用磁感线去研究磁场问题的方法是建立模型法，使抽象的问题具体化，B错误 C．将电流比做水流，这是类比法，C错误 D．判断电路中是否有电流时，我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定，即将电流的有无转化为灯泡是否发光，故是转化法，D正确。 故选D。 2．如图，在直角三角形ACD区域的C、D两点分别固定着两根垂直纸面的长直导线，导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流，∠A=90?，∠C=30?，E是CD边的中点，此时E 点的磁感应强度大小为B，若仅将D处的导线平移至A处，则E点的磁感应强度（） A．大小仍为B,方向垂直于AC向上 B．大小为 3 2 B，方向垂直于AC向下 C 3 ，方向垂直于AC向上 D3，方向垂直于AC向下【答案】B 【解析】
【分析】 【详解】 根据对称性C 、D 两点分别固定着两根垂直纸面的长直导线在E 点产生的磁感应强度 02B B = 由几何关系可知 AE =CE =DE 所以若仅将D 处的导线平移至A 处在E 处产生的磁感应强度仍为B 0，如图所示 仅将D 处的导线平移至A 处，则E 点的磁感应强度为 032cos302 B B B '=?= 方向垂直于AC 向下。 A ．大小仍为B ,方向垂直于AC 向上 与上述结论不相符，故A 错误； B 3，方向垂直于A C 向下 与上述结论相符，故B 正确； C ．大小为32 B ，方向垂直于A C 向上 与上述结论不相符，故C 错误； D 3，方向垂直于AC 向下 与上述结论不相符，故D 错误； 故选B 。 3．正三角形ABC 在纸面内，在顶点B 、C 处分别有垂直纸面的长直导线，通有方向如图所示、大小相等的电流，正方形abcd 也在纸面内，A 点为正方形对角线的交点，ac 连线与BC 平行，要使A 点处的磁感应强度为零，可行的措施是
电磁感应基础练习题： 1、面积是0.5m 2的导线环，放在某一匀强磁场中，环面与磁场垂直，穿过导线的磁通量是Wb 2100.1-?，则该磁场的磁感应强度是（ ） Ａ、T 2105.0-? Ｂ、T 2105.1-? Ｃ、T 2101-? Ｄ、T 2102-? 2、关于电磁感应现象，下列说法正确的是（ ） Ａ、只要磁通量穿过电路，电路中就有感应电流 Ｂ、只要穿过闭合导体回路的磁通量足够大，电路中就有感应电流 Ｃ、只要闭合导体回路在切割磁感线运动，电路中就有感应电流 Ｄ、只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，电路中就有感应电流 3、如图所示，套在条形磁铁外的三个线圈，其面积321S S S =>，穿过各线圈的磁通量依次为1Φ、2Φ、3Φ，则它们的大小关系是（ ） A 、32 1 Φ>Φ>Φ B 、321Φ=Φ>Φ C 、321Φ=Φ<Φ D 、321Φ<Φ<Φ 4、关于电磁感应，下列说法正确的是（ ） A 、穿过线圈的磁通量越大，感应电动势就越大 B 、穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零 C 、穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 D 、穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大 5、如图所示，在《探究产生感应电流的条件》的实验中，开关断开时，条形 磁铁插入或拔出线圈的过程中，电流表指针不动；开关闭合时，磁铁静止在 线圈中，电流表指针也不动；开关闭合时，将磁铁插入或拔出线圈的过程中， 电流表指针发生偏转．由此得出，产生感应电流的条件是：电路必须 ， 穿过电路的磁通量发生 ． 6、如图所示是探究感应电流与磁通量变化关系的实验．下列操作会产生感应 电流的有 ． ①闭合开关的瞬间； ②断开开关的瞬间； ③闭合开关，条形磁铁穿过线圈； ④条形磁铁静止在线圈中 此实验表明：只要穿过闭合导体回路的磁通量发生 闭合导体回路中就有感应电流产生． 1、关于电磁感应，下列说法正确的是（ ） A 、穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 B 、穿过线圈的磁通量为零，感应电动势为零 C 、穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 D 、穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大 2、关于感应电动势的大小，下列说法正确的是（ ） A 、跟穿过闭合导体回路的磁通量有关 S
电磁场与电磁波例题详解
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第1章 矢量分析 例1.1 求标量场z y x -+=2)(φ通过点M (1, 0, 1)的等值面方程。 解：点M 的坐标是1,0,1000===z y x ，则该点的标量场值为 0)(0200=-+=z y x φ。其等值面方程为 ： 0)(2=-+=z y x φ 或 2)(y x z += 例1.2 求矢量场222zy a y x a xy a A z y x ++=的矢量线方程。 解： 矢量线应满足的微分方程为 ： z y dz y x dy xy dx 222== 从而有 ???????==z y dz xy dx y x dy xy dx 2222 解之即得矢量方程???=-=2 2 21c y x x c z ，c 1和c 2是积分常数。 例1.3 求函数xyz z xy -+=22?在点（1，1，2）处沿方向角 3 ,4 ,3 π γπ βπ α= = = 的方向导数。 解：由于 1) 2,1,1(2) 2,1,1(-=-=??==M M yz y x ?, 02) 2,1,1() 2,1,1(=-=??==M M xz xy y ?, 32) 2,1,1() 2,1,1(=-=??==M M xy z z ?, 2 1cos ,22cos ,21cos === γβα 所以
1cos cos cos =??+??+??= ??γ?β?α??z y x l M 例1.4 求函数xyz =?在点)2,1,5(处沿着点)2,1,5(到点)19,4,9(的方向导数。 解：点)2,1,5(到点)19,4,9(的方向矢量为 1734)219()14()59(z y x z y x a a a a a a l ++=-+-+-= 其单位矢量 3147 31433144cos cos cos z y x z y x a a a a a a l ++=++=γβα 5, 10, 2) 2,1,5()2,1,5()2,1,5() 2,1,5() 2,1,5() 2,1,5(==??==??==??xy z xz y yz x ? ?? 所求方向导数 314 123 cos cos cos = ??=??+??+??=?? l z y x l M ?γ?β?α?? 例1.5 已知z y x xy z y x 62332222--++++=?，求在点)0,0,0(和点)1,1,1( 处的梯度。 解：由于)66()24()32(-+-++++=?z a x y a y x a z y x ? 所以 623) 0,0,0(z y x a a a ---=?? ，36) 1,1,1(y x a a +=?? 例1.6 运用散度定理计算下列积分： ??++-+=S z y x S d z y xy a z y x a xz a I )]2()([2322 S 是0=z 和2 2 22y x a z --=所围成的半球区域的外表面。 解：设：)2()(2322z y xy a z y x a xz a A z y x ++-+= 则由散度定理???=??τ τs S d A d A 可得
电磁感应专题复习（重要） 基础回顾 （一）法拉弟电磁感应定律 1、内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比 E＝nΔΦ/Δt（普适公式） 当导体切割磁感线运动时，其感应电动势计算公式为E＝BLVsinα 2、E＝nΔΦ/Δt与E＝BLVsinα的选用 ①E＝nΔΦ/Δt计算的是Δt时间内的平均电动势，一般有两种特殊求法 ΔΦ/Δt=BΔS/Δt即B不变ΔΦ/Δt=SΔB/Δt即S不变 ② E＝BLVsinα可计算平均动势，也可计算瞬时电动势。 ③直导线在磁场中转动时，导体上各点速度不一样，可用 V平=ω（R1+R2）/2代入也可用E＝nΔΦ/Δt 间接求得出 E＝BL2ω/2（L为导体长度， ω为角速度。） （二）电磁感应的综合问题 一般思路：先电后力即：先作“源”的分析--------找出电路中由电磁感应所产生的 电源，求出电源参数E和r。再进行“路”的分析-------分析电路结构，弄清串、并联关系，求出相应部分的电流大小，以便安培力的求解。然后进行“力”的分析--------要分析 力学研究对象（如金属杆、导体线圈等）的受力情况尤其注意其所受的安培力。按着进行“运动”状态的分析---------根据力和运动的关系，判断出正确的运动模型。最后是“能量”的分析-------寻找电磁感应过程和力学研究对象的运动过程中能量转化和守恒的关系。【常见题型分析】 题型一楞次定律、右手定则的简单应用 例题（2006、广东）如图所示，用一根长为L、质量不计的细杆与一个上弧长为L0 、下弧 长为d0的金属线框的中点连接并悬挂于o点，悬点正下方存在一个弧长为2 L0、下弧长为 2 d0、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且d0 远小于L先将线框拉开到图示位置，松手后让线 框进入磁场，忽略空气阻力和摩擦，下列说法中正确的是 A、金属线框进入磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→ B、金属线框离开磁场时感应电流的方向a→d→c→b→ C、金属线框d c边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等 D、金属线框最终将在磁场内做简谐运动。 题型二法拉第电磁感应定律的简单应用 例题（2000、上海卷）如图所示，固定于水平桌面上的金属框架cdef，处在坚直向下的匀 强磁场中，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦滑动，此时abcd构成一个边长为Ｌ的正方形，棒的电阻力为r，其余部分电阻不计，开始时磁感强度为B。 （1）若从t=0时刻起，磁感强度均匀增加，每秒增量为K，同时保持棒静止，求棒中的感 应电流，在图上标出感应电流的方向。 （2）在（1）情况中，始终保持棒静止，当t=t1 秒未时需加的垂直于棒的水平拉力为多大？（3）若从t=0时刻起，磁感强度逐渐减小，当棒以速度v向右做匀速运动时，若使棒中不 产生感应电流，则磁感强度怎样随时间变化（写出B与t的关系式）？ d a c B0
电磁感应 课标导航 课程容标准： 1.收集资料，了解电磁感应现象的发现过程，体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神。 2.通过实验，理解感应电流的产生条件，举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。 3.通过探究，理解楞次定律。理解法拉第电磁感应定律。 4.通过实验，了解自感现象和涡流现象。举例说明自感现象和涡流现象在生活和生产中的应用。 复习导航 本章容是两年来高考的重点和热点，所占分值比重较大，复习时注意把握： 1.磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率的区别与联系。 2.楞次定律的应用和右手定则的应用，理解楞次定律中“阻碍”的具体含义。 3.感应电动势的定量计算，以及与电磁感应现象相联系的电路计算题（如电流、电压、功 率等问题）。 4.滑轨类问题是电磁感应的综合问题，涉及力与运动、静电场、电路结构、磁场及能量、 动量等知识、要花大力气重点复习。 5.电磁感应中图像分析、要理解E-t、I-t等图像的物理意义和应用。 第1课时电磁感应现象、楞次定律 1、高考解读 真题品析 知识：安培力的大小与方向 例1. （09年物理）13．如图，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，圆环L有__________（填收缩、扩）趋势，圆环产生的感应电流_______________（填变大、变小、不变）。 解析：由于金属棒ab在恒力F的作用下向右运动，则abcd回路中产生逆时针方向的感应电
一、选择题 1、以下关于时变电磁场的叙述中，正确的是（ ） A 、电场是无旋场 B 、电场和磁场相互激发 C 、电场与磁场无关 2、区域V 全部用非导电媒质填充，当此区域中的电磁场能量减少时，一定是（ ） A 、能量流出了区域 B 、能量在区域中被消耗 C 、电磁场做了功 D 、同时选择A 、C 3、两个载流线圈之间存在互感，对互感没有影响的的是（ ） A 、线圈的尺寸 B 、两个线圈的相对位置 C 、线圈上的电流 D 、空间介质 4、导电介质中的恒定电场E 满足（ ） A 、0??=E B 、0??=E C 、??=E J 5、用镜像法求解电场边值问题时，判断镜像电荷的选取是否正确的根据是（ ） A 、镜像电荷是否对称 B 、电位方程和边界条件不改变 C 、同时选择A 和B 6、在静电场中，电场强度表达式为3(32)()y x z cy ε=+--+x y z E e e e ，试确定常数 ε的值是（ ） A 、ε=2 B 、ε=3 C 、ε=4 7、若矢量A 为磁感应强度B 的磁矢位，则下列表达式正确的是（ ） A 、=?B A B 、=??B A C 、=??B A D 、2=?B A 8、空气（介电常数10εε=）与电介质（介电常数204εε=）的分界面是0z =平面， 若已知空气中的电场强度124= +x z E e e 。则电介质中的电场强度应为（ ） A 、1216=+x z E e e B 、184=+x z E e e C 、12=+x z E e e 9、理想介质中的均匀平面波解是（ ） A 、TM 波 B 、TEM 波 C 、TE 波 10、以下关于导电媒质中传播的电磁波的叙述中，正确的是（ ） A 、不再是平面波 B 、电场和磁场不同相 C 、振幅不变 D 、以T E 波的形式传播 二、填空 1、一个半径为α的导体球作为电极深埋地下，土壤的电导率为 σ，略去地面的影响，则电极的接地电阻R = 2、 内外半径分别为a 、b 的无限长空心圆柱中均匀的分布着轴向电流I ，设空间离轴距离为()r r a <的某点处，B= 3、 自由空间中，某移动天线发射的电磁波的磁场强度
电磁感应专题 电磁感应中的动力学问题 这类问题覆盖面广，题型也多种多样；但解决这类问题的关键在于通过运动状态的分析来寻找过程中的临界状态，如速度、加速度取最大值或最小值的条件等，基本思路是： 对“双杆”类问题进行分类例析 1、“双杆”向相反方向做匀速运动 当两杆分别向相反方向运动时，相当于两个电池正向串联。 【例1】两根相距d =0.20m 的平行金属长导轨固定在同一水平面内，并处于竖直方向的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B =0.2T ，导轨上面横放着两条金属细杆，构成矩形回路，每条金属细杆的电阻为r =0.25 Ω，回路中其余部分的电阻可不计.已知两金属细杆在平行于导轨的拉力的作用下沿导轨朝相反方向匀速平 移，速度大小都是v =5.0m/s ，如图所示.不计导轨上的摩擦. （1）求作用于每条金属细杆的拉力的大小. （2）求两金属细杆在间距增加0.40m 的滑动过程中共产生的热量. 2.“双杆”同向运动，但一杆加速另一杆减速 当两杆分别沿相同方向运动时，相当于两个电池反向串联。 【例2】两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为L 。导轨上面横放着两根导体棒ab 和cd ，构成矩形回路，如图所示．两根导体棒的质量皆为m ，电阻皆为R ，回路中其余部分的电阻可不计．在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B ．设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行．开始时，棒cd 静止，棒ab 有指向棒cd 的初速度v 0．若两导体棒在运动中始终不接触，求： （1）在运动中产生的焦耳热最多是多少． （2）当ab 棒的速度变为初速度的3/4时，cd 棒的加速度是多少？ 3. “双杆”中两杆都做同方向上的加速运动。 “双杆”中的一杆在外力作用下做加速运动，另一杆在安培力作用下做加速运动，最终两杆以同样加速度做匀加速直线运动。如【例3】（2003年全国理综卷） 4．“双杆”在不等宽导轨上同向运动。 F=BIL 界状态 v 与a 方向关系 运动状态的分析 a 变化情况 F=ma 合外力感应电流 确定电源（E ，r ） r R E I +=
高中物理专项练习：电磁感应 一．选择题 1. （高三考试大纲调研卷10）如图所示,空间存在一有边界的条形匀强磁场区域,磁场方向与竖直平面(纸面)垂直,磁场边界的间距为L。一个质量为m、边长也为L的正方形导线框沿竖直方向运动,线框所在平面始终与磁场方向垂直,且线框上、下边始终与磁场的边界平行。t＝0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合 (图中位置Ⅰ),导线框的速度为v0。经历一段时间后,当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时(图中位置Ⅱ),导线框的速度刚好为零。此后,导线框下落,经过一段时间回到初始位置Ⅰ(不计空气阻力),则 A. 上升过程中合力做的功与下降过程中合力做的功相等 B. 上升过程中线框产生的热量与下降过程中线框产生的热量相等 C. 上升过程中,导线框的加速度逐渐增大 D. 上升过程克服重力做功的平均功率大于下降过程重力的平均功率 【答案】D 【解析】线框运动过程中要产生电能,根据能量守恒定律可知,线框返回原位置时速率减小,则上升过程动能的变化量大小大于下降过程动能的变化量大小,根据动能定理得知,上升过程中合力做功较大,故A错误；线框产生的焦耳热等于克服安培力做功,对应与同一位置,上升过程安培力大于下降过程安培力,上升与下降过程位移相等,则上升过程克服安培力做功等于下降过程克服安培力做功,上升过程中线框产生的热量比下降过程中线框产生的热量的多,故B错误；上升过程中,线框所受的重力和安培力都向下,线框做减速运动。设加速度大小为a,根据牛顿第二定律得：,,由此可知,线框速度v减小时,加速度a也减小, 故C错误；下降过程中,线框做加速运动,则有：,,,由此可知,下降过程加速度小于上升过程加速度,上升过程位移与下降过程位移相等,则上升时间短,下降时
第11章 电磁感应训练题及其参考答案 选择题 1. 一无限长直导体薄板宽为 I ，板面与Z 轴垂直，板的长度方向沿 Y 轴，板的两侧与 个伏特计相接，如图所示。整个系统放在磁感应强度为 B 的均 匀磁场中，B 的方向沿Z 轴正方向，如果伏特计与导体平板均以速度 轴正方向移动，则伏特计指示的电压值为： 1 [C ] (A) 0 (B) vbl 2 (C) vbl (D) 2vbl (ab 、cd 导体切割磁力线产生的电动势完全相同，故伏特计示数为答案 C ) 2.在无限长的载流直导线附近放置一矩形闭合线圈，开始时 线圈与导 线在同一平面内，且线圈中两条边与导线平行。 当线 圈以相同的速度在如图所示位置朝三种不同方向平动时， 线圈 中的感应电流 [B ] (A)以情况I 中为最大 (B)以情况II 中为最大(C) 以情况III 中为最大 (D) (比较图示位置的瞬时电流，只要比较电动势即可： 0, vcb (― x x cd 0( v 〃B),故选 B 3. 一矩形线框长为 a 宽为b ,置于均匀磁场中，线框绕 00 轴 以匀角速度 旋转(如图所示)。设t 内，则任一时刻t 感应电动势的大小为: 0时，线框平面处于纸面 [D ] (A) 2abBcos t (B) (C) 1 abBcos t (D) abB abB cos t O 1 " | T tq i i i O 在情况I 和II 中相同
(E) abBsin t 1?将条形磁铁插入与冲击电流计串联的金属环中，有 q = x 10-5C 的电荷通过电流计, 若连接电流计的电路总电阻 R = 25 ，则穿过环的磁通的变化 ①二 _____ 。(答案: r 、电阻为R 的导线环，环 中心距直导线为 a ,如图所示，且a r 。当直导线的电流被切断后, 着导线环流过的电量约为 [C ] (A)- 0 ( ) (B) 0Ir , a r In 2 R a a r 2 R a (C)- Ir 2 0Ir (D) 0Ia 2 2aR 2rR 二、填空题 4.在一通有电流I 的无限长直导线所在平面内，有一半径为 沿
《电磁场与电磁波》知识点及参考答案 第1章 矢量分析 1、如果矢量场F 的散度处处为0，即0F ??≡，则矢量场是无散场，由旋涡源所 产生，通过任何闭合曲面S 的通量等于0。 2、如果矢量场F 的旋度处处为0，即0F ??≡，则矢量场是无旋场，由散度源所 产生，沿任何闭合路径C 的环流等于0。 3、矢量分析中的两个重要定理分别是散度定理（高斯定理）和斯托克斯定理, 它们的表达式分别是： 散度（高斯）定理：S V FdV F dS ??=?? ?和 斯托克斯定理： s C F dS F dl ???=??? 。 4、在有限空间V 中，矢量场的性质由其散度、旋度和V 边界上所满足的条件唯一的确定。（ √ ） 5、描绘物理状态空间分布的标量函数和矢量函数，在时间为一定值的情况下，它们是唯一的。（ √ ） 6、标量场的梯度运算和矢量场的旋度运算都是矢量。（ √ ） 7、梯度的方向是等值面的切线方向。（ × ） 8、标量场梯度的旋度恒等于0。（ √ ） 9、习题, 。
第2章 电磁场的基本规律 （电场部分） 1、静止电荷所产生的电场，称之为静电场；电场强度的方向与正电荷在电场中受力的方向相同。 2、在国际单位制中，电场强度的单位是V/m(伏特/米)。 3、静电系统在真空中的基本方程的积分形式是： V V s D dS dV Q ρ?==? ?和 0l E dl ?=?。 4、静电系统在真空中的基本方程的微分形式是：V D ρ??=和0E ??=。 5、电荷之间的相互作用力是通过电场发生的，电流与电流之间的相互作用力是通过磁场发生的。 6、在两种媒质分界面的两侧，电场→ E 的切向分量E 1t －E 2t ＝0；而磁场→ B 的法向分量 B 1n －B 2n ＝0。 7、在介电常数为 的均匀各向同性介质中，电位函数为 22 11522 x y z ?= +-,则电场强度E =5x y z xe ye e --+。 8、静电平衡状态下，导体内部电场强度、磁场强度等于零，导体表面为等位面；在导体表面只有电场的法向分量。 9、电荷只能在分子或原子范围内作微小位移的物质称为( D )。 A.导体 B.固体 C.液体 D.电介质 10、相同的场源条件下，真空中的电场强度是电介质中的( C )倍。 A.ε0εr B. 1/ε0εr C. εr D. 1/εr 11、导体电容的大小( C )。 A.与导体的电势有关 B.与导体所带电荷有关 C.与导体的电势无关 D.与导体间电位差有关 12、z ＞0半空间中为ε=2ε0的电介质，z ＜0半空间中为空气，在介质表面无自由电荷分布。
xxxXXXXX学校XXXX年学年度第二学期第二次月考XXX年级xx班级 姓名：_______________班级：_______________考号：_______________ 题号 一、选 择 题二、填空 题 三、计算 题 四、多项 选择 总分 得分 一、选择题 （每空？分，共？分） 1、彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面，下图中穿过线圈的磁通量可能为零的是 2、伟大的物理学家法拉第是电磁学的奠基人，在化学、电化学、电磁学等领域都做出过杰出贡献，下列陈述中不符合历史事实的是（） A．法拉第首先引入“场”的概念来研究电和磁的现象 B．法拉第首先引入电场线和磁感线来描述电场和磁场 C．法拉第首先发现了电流的磁效应现象 D．法拉第首先发现电磁感应现象并给出了电磁感应定律 3、如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量Φa和Φb大小关系为： A.Φa＞Φb B.Φa＜Φb C.Φa＝Φb D.无法比较 4、关于感应电动势大小的下列说法中，正确的是（） 评卷人得分
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．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大 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．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大 5、对于法拉第电磁感应定律，下面理解正确的是 A．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 B．穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零 C．穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大 D．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 6、如图所示，均匀的金属长方形线框从匀强磁场中以匀速V拉出，它的两边固定有带金属滑轮的导电机构，金属框向右运动时能总是与两边良好接触，一理想电压表跨接在PQ两导电机构上，当金属框向右匀速拉出的过程中，电压表的读数：（金属框的长为a，宽为b，磁感应强度为B） A．恒定不变，读数为BbV B．恒定不变，读数为BaV C．读数变大 D．读数变小 7、如图所示，平行于y轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动，经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，导体棒中的感应电动势ε与导体棒位置x关系的图像是 8、如图所示，一个高度为L的矩形线框无初速地从高处落下，设线框下落过程中，下边保持水平向下平动。在线框的下方，有一个上、下界面都是水平的匀强磁场区，磁场区高度为2L，磁场方向与线框平面垂直。闭合线圈下落后，刚好匀速进入磁场区，进入过程中，线圈中的感应电流I0随位移变化的图象可能是
电磁感应中的图像问题专题练习
电磁感应中的图像问题专题练习 1.(2016武汉模拟)如图(甲)所示,矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直.规定磁场的正方向垂直纸面向里,磁感应强度B随时间变化的规律如图(乙)所示.若规定顺时针方向为感应电流i的正方向,图中正确的是( ) 2.(2016山西康杰中学高二月考)如图所示,两条平行虚线之间存在 匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,虚线间的距离为L.金属圆环的直径也是L.自圆环从左边界进入磁场开始计时,以垂直于磁场边界的 恒定速度v穿过磁场区域.规定逆时针方向为感应电流i的正方向,则圆环中感应电流i随其移动距离x的变化的i x图像最接近( )
3.如图(甲)所示,光滑导轨水平放置在竖直方向的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图(乙)所示(规定向下为正方向),导体棒ab垂直导轨放置,除电阻R的阻值外,其余电阻不计,导体棒ab在水平外力F的作用下始终处于静止状态.规定a→b的方向为电流的正方向,水平向右的方向为外力的正方向,则在0～2t0时间内,能正确反映流过导体棒ab的电流与时间或外力与时间关系的图线是( ) 4.如图所示,有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域其直角边长为L,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B.边长为L、总电阻为R 的正方形导线框abcd,从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域.取沿abcda的感应电流方向为正,则表示线框中电流i 随bc边的位置坐标x变化的图像正确的是( )
5.如图所示,EOF和E′O′F′为空间一匀强磁场的边界,其中EO∥E′O′,FO∥F′O′,且EO⊥OF,OO′为∠EOF的角平分线,OO′间的距离为l,磁场方向垂直于纸面向里,一边长为l的正方形导线框ABCD 沿O′O方向匀速通过磁场,t=0时刻恰好位于图示位置.规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正,则在图中感应电流i与时间t的关系图线可能正确的是( ) 6.如图所示,用导线制成的矩形框长2L,以速度v穿过有理想界面的宽为L的匀强磁场,那么,线框中感应电流和时间的关系可用下图中的哪个图表示( )
电磁感应计算题专项训练 【注】该专项涉及规律：感应电动势、欧姆定律、牛顿定律、动能定理 1、( 2010重庆卷)法拉第曾提出一种利用河流发电的设想，并进行了实验研究。实验装置 的示意图如图所示，两块面积均为 S 的矩形金属板，平行、正对、竖直地全部浸在河水中, 间距为d 。水流速度处处相同，大小为 v ,方向水平。金属板与水流方向平行。地磁场磁感应强度的竖直分量为 B,水的电阻率为 p 键 K 连接到两金属板上。忽略边缘效应，求: (1) 该发电装置的电动势； (2) 通过电阻R 的电流强度； (3) 电阻R 消耗的电功率 水面上方有一阻值为 R 的电阻通过绝缘导线 和电 2、(2007天津)两根光滑的长直金属导轨 MN MN'平行置于同一水平面内，导轨间距为 I , 电阻不计。M M 处接有如图所示的电路，电路中各电阻的阻值均为 R,电容器的电容为 C 。 现有长度也为I ,电阻同为R 的金属棒ab 垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为 B 方向 竖直向下的匀强磁场中。ab 在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在 ab 在运 动距离为s 的过程中，整个回路中产生的焦耳热为 Q 求：⑴ab 运动速度v 的大小；⑵电容 3、( 2010江苏卷)如图所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为 L , 一理想电流表 与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直。一质量为 m 有效电阻为R 的导体棒在距磁场上 边界h 处由静止释放。导体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为 I 。整 个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻。求： ⑴磁感应强度的大小 B; ⑵ 电流稳定后，导体棒运动速度的大小 v ； ⑶ 流经电流表电流的最大值 I m 器所带的电荷量q 。