1 专题十电磁感应 （20172018 年）年） 2017.3 15如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一 U 形金属导轨，导轨平面 与磁场垂直。金属杆 PQ 置于导轨上并与导轨形成闭合回路 PQRS，一圆环 形金属线框 T 位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆 PQ 突 然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是 APQRS 中沿顺时针方向，T 中沿逆时针方向 BPQRS 中沿顺时针方向，T 中沿顺时针方向 CPQRS 中沿逆时针方向，T 中沿逆时针方向 DPQRS 中沿逆时针方向，T 中沿顺时针方向 2017.2 20 两条平行虚线间存在一匀强磁场， 磁感应强度方向与纸面垂直。 边长为 0.1 m、 总电阻为 0.005 的正方形导线框 abcd 位于纸面内， cd 边与磁场边界平行， 如图 （a）所示。已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd 边于 t=0 时刻进入磁场。 线框中感应电动势随时间变化的图线如图（b）所示（感应电流的方向为顺时针 时，感应电动势取正） 。下列说法正确的是 A磁感应强度的大小为 0.5 T B导线框运动的速度的大小为 0.5m/s C磁感应强度的方向垂直于纸面向外 D在 t=0.4 s 至 t=0.6 s 这段时间内，导线框所受的安培力大小为 0.1 N 2 21 某同学自制的简易电动机示意图如图所示。 矩形线圈由一根漆包线绕制而成， 漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴。将线 圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈下方。为了 使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，该同学应将 A左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉 B左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉 C左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉 D左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉 2017.1 18扫描对到显微镜（STM）可用来探测样品表面原子尺寸上的形貌，为了有效 隔离外界震动对 STM 的扰 动， 在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减 其微小震动，如图所示， 无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板 上下及其左右震动的衰减 最有效的方案是 3 201803 3. 一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为 Q方；若该电阻接到 正弦交变电源上，在一个周期内产生的热量为 Q正。该电阻上电压的峰值为 u0， 周期为 T，如图所示。则 Q方: Q正等于 A. B. C. 1:2 D. 2:1 7. 如图（a） ，在同一平面内固定有一长直导线 PQ 和一导线框 R，R 在 PQ 的右 侧。导线 PQ 中通有正弦交流电流 i，i 的变化如图（b）所示，规定从 Q 到 P 为 电流的正方向。导线框 R 中的感应电动势 A. 在时为零 B. 在时改变方向 C. 在时最大，且沿顺时针方向 D. 在时最大，且沿顺时针方向 4 201802 5. 如图，在同一平面内有两根平行长导轨，导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁 场区域， 区域宽度均为 l,磁感应强度大小相等、 方向交替向上向下。 一边长为 的 正方形金属线框在导轨上向左匀速运动，线框中感应电流 i 随时间 t 变化的正确 图线可能是（） A. B. C. D. 5 201801 6. 如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一 线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。 将一小磁针悬挂 在直导线正上方， 开关未闭合时小磁针处于静止状态。 下列说法正确的是 （） A. 开关闭合后的瞬间，小磁针的 N 极朝垂直纸面向里的方向转动 B. 开关闭合并保持一段时间后，小磁针的 N 极指向垂直纸面向里的方向 C. 开关闭合并保持一段时间后，小磁针的 N 极指向垂直纸面向外的方向 D. 开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的 N 极朝垂直纸面向外的 方向转动 （20162014 年）年） 1.(2016全国卷，20，6 分)(难度)(多选)法拉第圆盘发电机的示意图如图 所示。 铜圆盘安装在竖直的铜轴上， 两铜片 P、 Q 分别与圆盘的边缘和铜轴接触。 圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场 B 中。圆盘旋转时，关于流过电阻 R 的电流， 下列说法正确的是() A若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定 B若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿 a 到 b 的方向流动 C若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化 D若圆盘转动的角速度变为原来的 2 倍，则电流在 R 上的热功率也变为原来的 2 倍 6 2.(2016江苏单科，6，4 分)(难度)(多选)电吉他中电拾音器的基本结构如图 所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流 经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法正确的有() A选用铜质弦，电吉他仍能正常工作 B取走磁体，电吉他将不能正常工作 C增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势 D弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化 3(2016北京理综，16，6 分)(难度)如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环 a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直。磁感应强度 B 随时间均匀增大。两圆环 半径之比为 21，圆环中产生的感应电动势分别为 Ea和 Eb， 不考虑两圆环间的相互影响。下列说法正确的是() AEaEb41，感应电流均沿逆时针方向 BEaEb41，感应电流均沿顺时针方向 CEaEb21，感应电流均沿逆时针方向 DEaEb21，感应电流均沿顺时针方向 7 4(2015山东理综，19，6 分)(难度)如图甲，R0为定值电阻，两金属圆环固 定在同一绝缘平面内左端连接在一周期为 T0的正弦交流电源上，经二极管整 流后，通过 R0的电流 i 始终向左，其大小按图乙所示规律变化规定内圆环 a 端电势高于 b 端时，a、b 间的电压 uab为正，下列 uabt 图象可能正确的 是 () 5. (2015新课标全国,19，6 分)(难度)(多选)1824 年，法国科学家阿拉果完 成了著名的“圆盘实验”实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细 线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示实验中发现，当圆盘在磁针的磁场 中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后下列 说法正确的是() A圆盘上产生了感应电动势 B圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动 C在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化 D 圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流,此电流产生的磁场导致磁针转动 8 6(2015新课标全国，15，6 分)(难度)如图，直角三角形金属框 abc 放 置的匀强磁场中,磁感应强度大小为 B，方向平行于 ab 边向上当金属框绕 ab 边以角速度逆时针转动时，a、b、c 三点的电势分别为 Ua、Ub、Uc.已 知 bc 边的长度为 l.下列判断正确的是() AUaUc，金属框中无电流BUbUc，金属框中电流方向沿 abca CUbc1 2Bl 2，金属框中无电流 DUbc1 2Bl 2，金属框中电流方向沿 acba 7(2015重庆理综，4,6 分)(难度)图为无线充电技术中使用的受电线圈示意 图，线圈匝数为 n，面积为 S.若在 t1到 t2时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右 穿过线圈,其磁感应强度大小由 B1均匀增加到 B2，则该段时间线圈两端 a 和 b 之 间的电势差ab() A恒为nS（B2B1） t2t1 B从 0 均匀变化到nS（B2B1） t2t1 C恒为nS（B2B1） t2t1 D从 0 均匀变化到nS（B2B1） t2t1 9 8(2015山东理综，17,6 分)(难度)(多选)如图，一均匀金属圆盘绕通过其 圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁 场，圆盘开始减速在圆盘减速过程中，以下说法正确的是() A处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高 B所加磁场越强越易使圆盘停止转动 C若所加磁场反向，圆盘将加速转动 D若所加磁场穿过整个圆盘，圆盘将匀速转动 9. (2015海南单科，2，3 分)(难度)如图，空间有一匀强磁场，一直金属棒与 磁感应强度方向垂直，当它以速度 v 沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动 时, 棒两端的感应电动势大小为，将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折线，置 于与磁感应强度相垂直的平面内， 当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度 v 运 动时，棒两端的感应电动势大小为.则 等于() A1 2 B 2 2 C1D 2 10 10 (2015安徽理综， 19， 6 分)(难度)如图所示， abcd 为水平放置的平行“ ” 形光滑金属导轨，间距为 l，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度 大小为 B，导轨电阻不计已知金属杆 MN 倾斜放置，与导轨成角，单位长度 的电阻为 r，保持金属杆以速度 v 沿平行于 cd 的方向滑动(金属杆滑动过程中与 导轨接触良好)则() A电路中感应电动势的大小为 Blv sin B电路中感应电流的大小为Bvsin r C金属杆所受安培力的大小为B 2lvsin r D金属杆的发热功率为 B2lv2 rsin 11 (2015福建理综，18，6 分)(难度)如图，由某种粗细均匀的总电阻为 3R 的金属条制成的矩形线框 abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强 磁场 B 中一接入电路电阻为 R 的导体棒 PQ，在水平拉力作用下沿 ab、dc 以 速度 v 匀速滑动， 滑动过程 PQ 始终与 ab 垂直， 且与线框接触良好， 不计摩擦 在 PQ 从靠近 ad 处向 bc 滑动的过程中() APQ 中电流先增大后减小 BPQ 两端电压先减小后增大 CPQ 上拉力的功率先减小后增大 D线框消耗的电功率先减小后增大 11 12(2014安徽理综，20，6 分)(难度)英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变 化时会在空间激发感生电场如图所示，一个半径为 r 的绝缘细圆环水平放置， 环内存在竖直向上的匀强磁场 B，环上套一带电荷量为q 的小球已知磁感 应强度 B 随时间均匀增加，其变化率为 k，若小球在环上运动一周，则感生 电场对小球的作用力所做功的大小是() A0B.1 2r 2qk C2r2qkDr2qk 13(2014新课标全国，18，6 分)(难度)如图(a)，线圈 ab、cd 绕在同一 软铁芯上在 ab 线圈中通以变化的电流用示波器测得线圈 cd 间电压如图(b) 所示.已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈 ab 中电流 随时间变化关系的图中，可能正确的是() 12 14(2014江苏单科，1，3 分)(难度)如图所示，一正方形线圈的匝数为 n， 边长为 a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中在t 时间内，磁感应 强度的方向不变，大小由 B 均匀地增大到 2B在此过程中，线圈中产生的感应 电动势为() ABa 2 2t BnBa 2 2t CnBa 2 t D2nBa 2 t 15(2014新课标全国，14，6 分)(难度)在法拉第时代，下列验证“由磁产 生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是() A将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化 B在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化 C 将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接， 往线圈中插