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
磁场另一侧穿出过程相比较，则( )
A.产生的感应电流方向相反
B.所受安培力方向相反
C.转化的电能相等
D.产生的焦耳热不等
9、如图9所示，光滑固定导轨MN 、PQ 水平放置，两根导体棒b a 、平行放于导轨上，当一条形磁铁从高处下落接近回路时（ ） A ．导体棒b a 、将相互靠拢 B ．导体棒b a 、将相互远离 C ．磁铁的加速度仍为g D ．磁铁的加速度小于g
10、半径为r 带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d ，如图10（a ）所示.有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图10（b ）所示.在t =0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为q 的静止微粒，则以下说法正确的是( )
A. 第2秒内上极板为正极
B. 第3秒内上极板为负极
C. 第2秒末微粒回到了原来位置
D. 第3秒末两极板之间的电场强度大小为0.12
/r d π
11、一航天飞机下有一细金属杆，杆指向地心．若仅考虑地磁场的影响，则当航天飞机位于赤道上空（ ）
A ．由东向西水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下
B ．由西向东水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下
C ．沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由下向上
D ．沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时，金属杆中一定没有感应电动势 三、非选择题（解答题必须写出必要文字说明.方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不给分，有数值计算的，答案中必须写出明确数值和单位)
12、（1）在探究磁场产生电流的条件，做了下面实验（如图11所示），填写观察到现象.
?????????????
???
????
q
d r
(a)
B /T t /s
O
1 2 3 4 0.1 图10
-
+
A
C
a
b
P
S
图11
b
P
a
Q
N M 图9
（2）以上的实验表明：当穿过闭合电路的_____________发生变化时，闭合电路中就会
有电流产生.
13、如图12（a ）所示的螺线管，横截面积为S .匝数为N .电阻为r ，螺线管与一根电阻为2r 的金属丝连接，向右穿过螺线管的匀强磁场随时间变化的规律如图12（b ）所示．求0至t 0时间内：
(1)通过金属丝的感应电流大小和方向； (2)通过金属丝横截面的电量； (3)金属丝中感应电流产生的焦耳热量.
14、如图13(a)所示，两根足够长的直金属导轨MN 、PQ 平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L ，M 、P 两点间接有阻值为R 的电阻.一根质量为m 的均匀直金属杆ab 放在两导轨上，并与导轨垂直，整套装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下.导轨和金属杆的电阻可忽略不计.让ab 杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦.
（1）由b 向a 方向看到的装置如图13(b)所示，请在此图中画出ab 杆下滑过程中某时刻的受力示意图；
（2）在加速下滑过程中，当ab 杆的速度大小为v 时，求此时ab 杆中的电流及其加速度的大小；
（3）求在下滑过程中，ab 杆可以达到的速度最大值.
操作事项
电流表的指针（偏转或不偏转）
（1）断开开关，移动变阻器滑片
（2）接通开关瞬间
（3）接通开关，移动变阻器滑片
（4）接通开关，变阻器滑片不移动
（5）断开开关瞬间
（a ）
（b ）
图12
N B R M
a
b
θ
Q L (a)
(b)
B
b
θ
图13
电磁感应练习题参考答案
1.A 解析：因为两个导线中的电流方向大小相等，方向相反，故电流在两导线所夹区域产生的磁场强弱一样，但是磁场的 方向相反，故两导线所夹区域的磁通量始终为零.
2..D 解析：条形磁铁从线圈正上方等高快速经过时，通过线圈的磁通量先增加后减小.当通过线圈磁通量增加时，为阻碍其增加，在竖直方向上线圈有向下运动的趋势，所以线圈受到的支持力大于其重力，在水平方向上有向右运动的趋势，当通过线圈的磁通量减小时，为阻碍其减小，在竖直方向上线圈有向上运动的趋势，所以线圈受到的支持力小于其重力，在水平方向上有向右运动的趋势.综上所述，线圈所受到的支持力先大于重力后小于重力，运动趋势总是向右.
3.A 解析：在导线开始运动的一段距离内，没有切割，没有电动势，最后一段也没有切割，没有电动势.导线做匀速直线运动切割磁感线时，由E =BLv 可知，E 不变.故选项A 正确.
4.B 解析：在电路中，产生电动势的部分相当于电源，该部分的电阻是电源内阻，流过内阻的电流方向是从低电势向高电势.
5.D 解析：对于法拉第电磁感应定律，t -φ图像中，图像的斜率大小和感应电动势的大小成正比（图像的斜率正负表示感应电动势的方向），由该图像可以知道，在5－10s 内，线圈中的感应电动势最小.
6、AD 解析：电键K 闭合时，三个灯泡的电流相同，电感L 1上的电流是电感L 2上电流的两倍，断开电键K 的瞬间，电感上的电流i 突然减小，三个灯泡均处于回路中，故b 、c 灯泡由电流i 逐渐减小，B 、C 均错，D 对；原来每个电感线圈产生感应电动势均加载于灯泡a 上，故灯泡a 先变亮，然后逐渐变暗，A 对.
7. CD 解析：在导体棒ab 开始运动时，由右手定则可知，其切割磁感线产生的感应电流方向为bacda ，根据左手定则可知，导体棒ab 所受到的安培力与其速度方向相反，故A 、B 都是错误的选项，对于ab 和cd 构成的系统，安培力是系统的内力，安培力让cd 棒加速，让ab 棒减速，根据动量守恒知识可以确定选项C 是正确的，再根据能量守恒的知识可知，ab 和cd 棒构成的系统减少的动能，等于两个棒生成的焦耳热，故C 、D 是正确的选项.
8.AD 解析：正方形金属框进入磁场和离开磁场的过程中，由右手定则可知，金属框中产生的感应电流方向相反，由左手定则可知，金属框受到的安培力方向相同，故选项A 正确，B 错误；金属框进入磁场的速度设为v ，因为其全部进入磁场后，没有感应电流产生，故金属框有一段加速过程，所以，其离开磁场时的速度v v >'，故进入磁场和离开磁场过程相比，其转化的电能和产生的焦耳热不等，选项D 正确。 9. AD 解析
方法一：
以N 极向下为例
第一步：原磁场方向→向下， 第二步：原磁通量变化→增加；
第三步：判断感应电流的磁场方向→感应电流的磁场与原磁场方向相反（向上）； 第四步：判断感应电流方向：利用安培定则确定→俯视为逆时针.知道了b a 、中的电流方向，就可以根据左手定则来判断受力方向，a 受到磁铁施加的力向右下方，b 受到磁铁施加的力向左下方，所以，棒b a 、将相互靠拢，同时对轨道压力增加，根据牛顿第三定律，磁铁受到向上的阻力作用，则加速度小于g ，所以，AD 正确. S 极向下也有同样的结论.
方法二：根据“阻碍“去判断，磁铁下落的过程中，穿过回路MNQP 的磁通量增加，为了“阻碍”磁通量的增加，回路MNQP 采用减少回路面积的运动形式，同时，为了“阻碍”磁通量的增加，回路和磁铁之间的相互作用力应为斥力.但是“阻碍“不是”“阻止”，所以，磁铁仍然加速下落，所以答案为AD .
10．AD 解析：0～1s 内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带负电 ，金属板下极板带正电；若粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向上而向上做匀加速运动;1～2s 内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带正电 ，金属板下极板带负电；若粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向下而向上做匀减速运动，2s 末速度减小为零;2～3s 内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带正电 ，金属板下极板带负电；若粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向下而向下做匀加速运动.两极板间的电场强度大小d
r d t B
s
d
U E 2
1.0π=??=
=;3～4s 内
情况：由楞次定律可知，金属板上极板带负电 ，金属板下极板带正电；若粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向上而向下做匀减速运动4s 末速度减小为零，同时回到了原来的位置.选项AD 正确
11．AD 解析：电动势是标量，它和电流一样有方向，通常规定从负极通过电源内部指向正极的方向当电动势的方向.如图，设观察方向为面向北方，左西右东，则地磁场方向平行赤道表面向北，若飞机由东向西飞行时，由右手定则可判断出电动势方向为由上向下，若飞机由西向东飞行时，由右手定则可
判断出电动势方向为由下向上，A 对B 错；沿着经过地磁极的那条经线运动时，速度方向平行于磁场，金属杆中一定没有感应电动势，C 错D 对。 12、 ⑴不偏转 偏转 偏转 不偏转 偏转 （2）磁通量；
13．解析：（1）设0至t 0时间内回路中的感应电动势为E ，感应电流为I ，由法拉第电磁感
西
东
第5题图
应定律：t
N
E ??=φ
且002t B S t B S t =??=??φ 根据欧姆定律，有：r
r E
I +=2 联立可得：r
t S
NB I 0032=
根据楞次定律判断，金属丝上的电流方向为由a 经金属丝到b ．
（2）设0至t 0时间内通过金属丝横截面的电量为q ，则r
S
NB It q 320== （3）由焦耳定律，金属丝上产生的热量为：
2
20202
982rt S B N rt I Q =
=
14. 解析：（1）受力如图所示 重力mg ，竖直向下 支撑力N ,垂直斜面向上 安培力F ，沿斜面向上。
（2）当ab 杆速度为v 时，感应电动势BLv E =，此时电路中电流:R
BLv
R E I ==
，ab 杆受到安培力:R v L B BIL F 22==
根据牛顿运动定律，有：R v
L B mg F mg ma 22sin sin -=-=θθ
所以mR
v
L B g a 22sin -=θ
（3）当θsin 22mg R
v
L B = 时，ab 杆达到最大速度v m 所以2
2sin L B mgR v m θ=
第14题