真题
1 . 电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收,结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动,每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小均为B.磁场中,边长为L的正方形线圈竖直固定在减震装置上。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示,永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈。关于图乙中的线圈。下列说法正确的是( )
A.穿过线圈的磁通量为![]() |
B.永磁铁相对线圈上升越高,线圈中感应电动势越大 |
C.永磁铁相对线圈上升越快,线圈中感应电动势越小 |
D.永磁铁相对线圈下降时,线圈中感应电流的方向为顺时针方向 |
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2 . 如图所示,甲是一兴趣小组通过DIS实验探究感应电动势与磁通量变化率关系的模型简图,实验中通过电源使原线圈中的电流发生变化,利用传感器即可得到原线圈产生的磁感应强度随时间变化的图像[图乙(a)],以及副线圈中对应的感应电动势随时间变化的情况[图乙(b)]。根据图像信息,以下说法正确的是( )
A.原线圈中磁感应强度不为零,副线圈中的感应电动势就不为零 |
B.副线圈中感应电动势与穿过线圈的磁通量变化率成正比 |
C.副线圈中感应电动势与穿过线圈的磁通量成正比 |
D.实验中,若测得副线圈的横截面积,根据图像数据即可测得副线圈的匝数 |
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3 . 如图所示,匀质硬导线ab、ac、bc均为
圆弧,连接后分别固定在xOy、xOz、yOz平面内,圆心都在O点且半径
,指向x轴正方向的磁场以
的速率均匀增大,下列说法正确的是( )
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A.bc段导线中的电流从b流向c |
B.导线产生的感应电动势大小为![]() |
C.ac段导线所受安培力方向沿y轴负方向 |
D.ab段导线所受安培力大小小于bc段导线所受安培力大小 |
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名校
4 . 如图所示亥姆霍兹线圈由一对相同的圆形线圈,彼此平行且共轴放置。当两线圈间距离等于线圈半径时,两圆形线圈通入同向电流后,在与两线圈等距的中心点O附近形成的磁场可视为匀强磁场。现将一单匝矩形导线框置于中心点O附近且平行于圆形线圈放置。在圆形线圈中通入图示方向的电流
,当电流
随时间均匀增加时,矩形线框中将产生感应电流。已知矩形线框所在区域的磁感应强度大小正比于电流
。下列关于矩形线框中感应电流的说法正确的是( )
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A.矩形线框中感应电流的方向与圆形线圈中电流![]() |
B.矩形线框中感应电流的大小和方向均保持不变 |
C.矩形线框所受安培力的合力为零 |
D.若矩形线框面积减为原来的一半(保持它的形状及其中心所处的位置、导线的粗细及材料均不变),线框中感应电流大小不变 |
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综合题
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适中(0.65)
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5 . 1834年,物理学家海因里希·楞次(H。F。E。Lenz,1804-1865)在概括了大量实验事实的基础上,总结出一条判断感应电流方向的规律,称为楞次定律(Lenz law)。简单地说就是“来拒去留”的规律,这就是楞次定律的主要内容。楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现。
1.如图所示,一线圈用细杆悬于P点,开始时细杆处于水平位置,释放后让它在匀强磁场中运动,磁场的方向如图所示,已知线圈平面始终与纸面垂直,当线圈第一次通过位置I、Ⅱ、Ⅲ时(位置Ⅱ正好是细杆竖直时线圈所处的位置),线圈内的感应电流(顺着磁场方向看去)( )
2.如图所示,光滑金属导轨框架MON竖直放置,水平方向的匀强磁场垂直MON 平面。金属棒ab从∠abO=60°位置由静止释放。在重力的作用下,棒ab 的两端沿框架滑动。在棒ab由图示位置滑动到水平位置的过程中,棒ab 中感应电流的方向是( )
3.如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。___________
(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:(选填“向左偏”或“向右偏”)
①将原线圈迅速插入副线圈时,灵敏电流计指针将___________ ;
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___________ ;
(3)在做“研究电磁感应现象”实验时,如果副线圈两端不接任何元件,则副线圈电路中将( )
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
(4)根据实验探究,可以总结出感应电流产生的条件为___________ 。
4.如图所示,匀强磁场的磁感应强度 B 随时间均匀增大,两导线框均为正方形,边长之比为 2∶1.试求:___________ ;感应电流之比___________ ;消耗的电功率之比___________ ;
(2)相同时间内通过导线某横截面的电量之比___________ 。
5.通过一单匝闭合线圈的磁通量为Φ,Φ随时间t的变化规律如图,下列说法正确的是( )
6.如图所示,水平放置的足够长平行金属导轨左端与定值电阻R相接,质量为m、电阻为
的金属杆垂直置于导轨上,其PQ段的长度为L。整个装置处在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向垂直导轨平面向下。t=0时刻,金属杆以初速度
向右运动,忽略导轨的电阻及导轨与金属杆间的摩擦。
(1)判断通过电阻R的电流方向;
(2)求金属杆的速度为
时,金属杆的加速度大小;
(3)求金属杆开始运动到停止运动的过程中,定值电阻R所产生的焦耳热。
1.如图所示,一线圈用细杆悬于P点,开始时细杆处于水平位置,释放后让它在匀强磁场中运动,磁场的方向如图所示,已知线圈平面始终与纸面垂直,当线圈第一次通过位置I、Ⅱ、Ⅲ时(位置Ⅱ正好是细杆竖直时线圈所处的位置),线圈内的感应电流(顺着磁场方向看去)( )
A.I、Ⅱ、Ⅲ位置均是顺时针方向 |
B.I、Ⅱ、Ⅲ位置均是逆时针方向 |
C.I位置是顺时针方向,Ⅱ位置为0,Ⅲ位置是逆时针方向 |
D.I位置是逆时针方向,Ⅱ位置为0,Ⅲ位置是顺时针方向 |
A.始终由a到b | B.始终由b到a |
C.先由a到b,再由b到a | D.先由b到a,再由a到b |
(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:(选填“向左偏”或“向右偏”)
①将原线圈迅速插入副线圈时,灵敏电流计指针将
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
(3)在做“研究电磁感应现象”实验时,如果副线圈两端不接任何元件,则副线圈电路中将
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
(4)根据实验探究,可以总结出感应电流产生的条件为
4.如图所示,匀强磁场的磁感应强度 B 随时间均匀增大,两导线框均为正方形,边长之比为 2∶1.试求:
(2)相同时间内通过导线某横截面的电量之比
5.通过一单匝闭合线圈的磁通量为Φ,Φ随时间t的变化规律如图,下列说法正确的是( )
A.0~0.3s时间内线圈中的感应电动势均匀增加 |
B.第0.6s末线圈中的感应电动势是4V |
C.第0.9s末线圈中的感应电动势的值比第0.2s末的小 |
D.第0.2s末和第0.4s末的感应电动势的方向相同 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d873158f54a6cc76bd44d3dac934781d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6f58888df91890a19a1aa7511d19703f.png)
(1)判断通过电阻R的电流方向;
(2)求金属杆的速度为
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(3)求金属杆开始运动到停止运动的过程中,定值电阻R所产生的焦耳热。
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名校
6 . CPU卡是一种基于芯片的智能卡,内部集成了处理器、存储器和加密模块等多个组件,正常工作电流约为
,其天线为如图所示的线圈,线圈尺寸从内到外逐渐变大,共3匝,其边长分别为
、
和
,正常工作时匀强磁场垂直穿过线圈,磁感应强度的变化率为
,则CPU卡工作时的功率约为( )
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e11c4932436e4e139c86ad0d24f14357.png)
A.![]() | B.![]() |
C.![]() | D.![]() |
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2024-04-17更新
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717次组卷
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3卷引用:2024届辽宁省辽阳市高三下学期二模物理试卷
7 . 如图所示,将强磁体从长玻璃管中某一高度由静止释放后穿过线圈的过程中,计算机通过电压传感器可以记录下落时的电压变化,则下列说法正确的是( )
A.若仅将线圈匝数增加,则电压的最大值也增加 |
B.若仅降低磁体的释放点,电压最大值不变 |
C.若将长玻璃管换成铜管,则电压的最大值不变 |
D.若释放时磁体的N极向下靠近线圈,则线圈的电流为(俯视)顺时针 |
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名校
8 . 关于下列物理公式的说法中正确的是( )
A.对于![]() ![]() ![]() |
B.由洛伦兹力方向与粒子速度方向的关系可知![]() |
C.对于![]() ![]() |
D.![]() ![]() |
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9 . 2023年11月我国首颗高精度地磁场探测卫星投入使用,该卫星将大幅提高我国地球磁场探测技术水平。地磁场的磁感线从地理南极出发,回到地理北极,磁感线分布如图1所示。在地面上不太大范围内,地磁场都可以看成是匀强磁场。设在北京某处有一个半径为r、总电阻为R的单匝闭合线圈,初始状态线圈水平放置,线圈所在位置地磁场的磁感应强度大小为B,方向与线圈面成。若以东西方向的直径为轴,从东向西看,把线圈逆时针转过
,如图2所示,则此过程通过回路截面的电荷量为( )
A.![]() | B.![]() |
C.![]() | D.![]() |
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23-24高二下·全国·课前预习
10 . 一、感应电动势
1.在___________ 现象中产生的电动势叫作感应电动势,产生感应电动势的那部分导体相当于___________ 。
2.法拉第电磁感应定律
(1)内容:闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的___________ 成正比。
(2)公式:E=n
,其中n为线圈的匝数。
(3)在国际单位制中,磁通量的单位是___________ ,感应电动势的单位是___________ 。
二、导线切割磁感线时的感应电动势
1.导线垂直于磁场方向运动,B、l、v两两垂直时,如图1所示,E=Blv。___________ θ。
3.导体棒切割磁感线产生感应电流,导体棒所受安培力的方向与导体棒运动方向___________ ,导体棒克服___________ 做功,把其他形式的能转化为电能。
三、对电磁感应定律的理解
1.磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ及磁通量的变化率
的比较:
2.公式E=n
的理解
感应电动势的大小E由磁通量变化的快慢,即磁通量___________
决定,与磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ无关。
四、导线切割磁感线时的感应电动势
1.导线切割磁感线时感应电动势表达式的推导
如图3所示,闭合电路一部分导线ab处于匀强磁场中,磁感应强度为B,ab的长度为l,ab以速度v匀速___________ 切割磁感线。___________ 的变化量为ΔΦ=BΔS=BlvΔt
根据法拉第电磁感应定律得E=
=Blv。
2.对公式的理解
(1)当B、l、v三个量的方向互相垂直时,E=Blv;当有任意两个量的方向___________ 时,导线将不切割磁感线,E=0.
(2)当l垂直B且l垂直v,而v与B成θ角时,导线切割磁感线产生的___________ 大小为E=Blvsin θ。
(3)若导线是弯折的,或l与v不垂直时,E=Blv中的l应为导线在与v垂直的方向上的投影长度,即有效切割长度。
sin θ;
图乙中的有效切割长度为:L=
;
图丙中的有效切割长度为:沿v1的方向运动时,L=
R;沿v2的方向运动时,L=R。
3.导体转动切割磁感线产生的电动势
如图5所示,导体棒在磁场中绕A点在纸面内以角速度ω匀速转动,磁感应强度为B,则AC在切割磁感线时产生的___________ 为E=Bl
=Bl·
=
Bl2ω。
1.在
2.法拉第电磁感应定律
(1)内容:闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的
(2)公式:E=n
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8c3398aaf7ca31eb2271da72372b6f86.png)
(3)在国际单位制中,磁通量的单位是
二、导线切割磁感线时的感应电动势
1.导线垂直于磁场方向运动,B、l、v两两垂直时,如图1所示,E=Blv。
3.导体棒切割磁感线产生感应电流,导体棒所受安培力的方向与导体棒运动方向
三、对电磁感应定律的理解
1.磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ及磁通量的变化率
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f0e05089689a13c5b07e20f5e7ff8d98.png)
磁通量Φ | 磁通量的变化量ΔΦ | 磁通量的变化率 | |
物理意义 | 某时刻穿过磁场中某个面的 | 在某一过程中,穿过某个面的磁通量的 | 穿过某个面的磁通量变化的快慢 |
当B、S互相垂直时的大小 | Φ=BS⊥ | ΔΦ=![]() | ![]() |
注意 | 若穿过的平面中有方向相反的磁场,则不能直接用Φ=BS。Φ为抵消以后所剩余的磁通量 | 开始和转过180°时平面都与磁场垂直,但穿过平面的磁通量是不同的,一正一负,ΔΦ=2BS,而不是零 | 在Φ-t图像中,可用图线的斜率表示![]() |
2.公式E=n
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/49d85d65fb712469819a161b98f6d36c.png)
感应电动势的大小E由磁通量变化的快慢,即磁通量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/49d85d65fb712469819a161b98f6d36c.png)
四、导线切割磁感线时的感应电动势
1.导线切割磁感线时感应电动势表达式的推导
如图3所示,闭合电路一部分导线ab处于匀强磁场中,磁感应强度为B,ab的长度为l,ab以速度v匀速
根据法拉第电磁感应定律得E=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f0e05089689a13c5b07e20f5e7ff8d98.png)
2.对公式的理解
(1)当B、l、v三个量的方向互相垂直时,E=Blv;当有任意两个量的方向
(2)当l垂直B且l垂直v,而v与B成θ角时,导线切割磁感线产生的
(3)若导线是弯折的,或l与v不垂直时,E=Blv中的l应为导线在与v垂直的方向上的投影长度,即有效切割长度。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f23606fe6d2b81e7b9b21dec4cc5f04b.png)
图乙中的有效切割长度为:L=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/afba1f69132790b68212eaa30c3e22e1.png)
图丙中的有效切割长度为:沿v1的方向运动时,L=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf298f00799cbf34b4db26f5f63af92f.png)
3.导体转动切割磁感线产生的电动势
如图5所示,导体棒在磁场中绕A点在纸面内以角速度ω匀速转动,磁感应强度为B,则AC在切割磁感线时产生的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/77539d5d6f098b515321cf8e5dc72329.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3b28eeaa18782f47a45ca0cb0578273d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f89eef3148f2d4d09379767b4af69132.png)
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