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第二章 电磁感应与电磁场
一、 选择题
1、法拉第电磁感应定律可以这样表述：闭合电路中的感应电动势的大小（ ）
A、跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比
B、跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比
C、跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比
D、跟穿过这一闭合电路的磁感强度成正比翰林汇
2、对楞次定律的理解下面说法中不正确的是（ ）
A、应用楞次定律本身只能确定感应电流的磁场方向
B、应用楞次定律确定感应电流的磁场方向后，再由安培定则确定感应电流的方向
C、楞次定律所说的“阻碍”是指阻碍原磁场的变化，因而感应电流的磁场方向也可能与原磁场方向相同
D、楞次定律中“阻碍”二字的含义是指感应电流的磁场与原磁场的方向相反翰林汇
3、如图3所示匚形线架ABCD上有一根可以无摩擦滑动的导线ab，左侧有通电导线MN，电流方向由N到M，若将线框置于匀强磁场中，则（ ）
A、ab边向右运动时，导线MN与AB边相互吸引
B、ab边向左运动时，导线MN与AB边相互吸引
C、ab边向左运动时，导线MN与AB边相互排斥
D、ab边向右运动时，导线MN与AB边相互排斥
图3 图4
4、如图4所示，两个大小相等互相绝缘的导体环，B环与A环有部分面积重叠，当开关S断开时（ ）
A、B环内有顺时针方向的感应电流
B、B环内有逆时针方向感应电流
C、B环内没有感应电流
D、条件不足，无法判定
5．一环形线圈放在匀强磁场中，设在第1ｓ内磁场方向垂直于线圈平面向内，如图3甲所示．若磁感强度Ｂ随时间ｔ的变化关系如图5乙所示，那么在第2ｓ内，线圈中感应电流的大小和方向是:
A、大小恒定，逆时针方向
B、大小恒定，顺时针方向
C、大小逐渐增加，顺时针方向
D、大小逐渐减小，逆时针方向
图5
6、如图6所示，固定在水平面上的两平行光滑的金属导轨M、N，垂直放着两可滑动的导线ab、cd，在导线框内，竖直放置一条形磁铁，当条形磁铁迅速上抽的过程中，则导线ab、cd将（ ）
A、保持静止 B、相互靠近 C、相互远离 D、先靠近后远离
图6
7、在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒AB，以初速度v水平抛出。空气阻力不计，如图7所示，运动过程中棒保持水平，那么下列说法中正确的是（ ）
A、AB棒两端的电势UA＞UB B、AB棒中的感应电动势越来越大
C、AB棒中的感应电动势越来越小 D、AB棒中的感应电动势保持不变
图7
8、如图8所示，线圈P通入强电流，线圈Q水平放置，从靠近线圈P的附近竖直向下落，经过位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，下落过程中感应电流的方向自上向下看（ ）
图8
A、始终是逆时针方向 B、始终是顺时针方向
C、先顺时针后逆时针方向 D、先逆时针后顺时针方向翰林汇
9、如图9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，当一条形永磁铁的N极竖直向下迅速靠近两环时，则：
A、a，b两环均静止不动；
B、a，b两环互相靠近；
C、a，b两环互相远离；
D、a，b两环均向上跳起．翰林汇
图9 图10
10、如图10所示，导体ab、cd垂直放在水平放置的平行导轨上，匀强磁场方向竖直向上穿过导轨所在平面，导体与导轨间动摩擦因数为μ．如果导体ab向左匀速运动时，则导体cd：
A、可能向左运动； B、一定向左运动；
C、一定向右运动； D、不可能静止．翰林汇
11、如图11所示，粗细均匀的电阻为r的金属圆环，放在图示的匀强磁场中，磁感强度为B，圆环直径为l，另一长为l，电阻为r/2的金属棒ab放在圆环上，接触电阻不计。当ab棒以v0向左运动到图示虚线位置时，金属棒两端电势差为（ ）
A、Blv0 B、 C、 D、
图11 图12翰林汇
12、如图12所示，金属棒MN，在竖直放置的两根平行导轨上无摩擦地下滑，导轨间串联一个电阻，磁感强度垂直于导轨平面，金属棒和导轨的电阻不计，设MN下落过程中，电阻R上消耗的量大功率为P，要使R消耗的电功率增大到4P，可采取的方法是：
A、使MN的质量增大到原来的2倍；
B、使磁感强度B增大到原来的2倍；
C、使MN和导轨间距同时增大到原来的2倍；
D、使电阻R的阻值减到原来的一半.
13、闭合线框abcd，自某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场，当它经过如图13所示的三个位置时，感应电流的方向是（ ）
A、经过Ⅰ时，a→d→c→b→a B、经过Ⅱ时，a→b→c→d→a
C、经过Ⅱ时，无感应电流 D、经过Ⅲ时，a→b→c→d→a翰林汇
图13 图14
14、 如图14所示，把金属环匀速拉出磁场，下面正确的是：
A、向左拉出和向右拉出所产生的感应电流方向相反；
B、不管向什么方向拉出，只要产生感应电流时，方向都是顺时针；
C、向右匀速拉出时，感应电流大小不变；
D、要将金属环匀速拉出，拉力大小要改变.翰林汇
15、如图15（甲）中，A是一边长为l的正方形导线框，电阻为R。今维持以恒定的速度v沿x轴运动，穿过如图所示的匀强磁场的有界区域。若沿x轴的方向为力的正方向，框在图示位置的时刻作为计时起点，则磁场对线框的作用力F随时间t的变化图线为图13（乙）中的（ ）
图15翰林汇
二、填空题
16、如图16所示，用细线围成一个有缺口的双环形闭合回路，环所在空间有一个垂直纸面向里的匀强磁场，在磁感强度B减小的过程中，环中是否有感应电流？如有则其方向在外环中是____，内环中是____。
图16翰林汇
17、图17-1中 abcd 为一边长为，具有质量的刚性导线框，位于水平面内， bc 边中串接有电阻R，导线的电阻不计。虚线表示一匀强磁场区域的边界，它与线框的 ab 边平行，磁场区域的宽度为2，磁感强度为B，方向竖直向下。线框在一垂直于 a b 边的水平恒定拉力作用下，沿光滑水平面运动，直到通过磁场区域。已知 ab 边刚进入磁场时，线框便变为匀速运动，此时通过电阻R的电流的大小为，试在图17-2中的-x 坐标上定性画出：从导线框刚进入磁场到完全离开磁场的过程中，流过电阻R的电流的大小随 a b 边的位置坐标 x 变化的曲线。
图17-1 图17-2翰林汇
18、把一线框从一匀强磁场中拉出，如图18所示。第一次拉出的速率是 v ，第二次拉出速率是 2 v ，其它条件不变，则前后两次拉力大小之比是____，线框产生的热量之比是____，通过导线截面的电量之比是____。
图18 图19翰林汇
19、如图19所示，磁场方向垂直纸面向里，磁感强度B的大小与 y 无关，沿 x 方向每前进 1 m ，B均匀减小1 T，边长0.1 m 的正方形铝框总电阻为 0.25Ω，在外力作用下以 v = 4 m / s 的速度沿 x 方向做匀速直线运动，铝框平面跟磁场方向垂直，图中 ab 所在位置的B＝5T，则在图示位置处铝框中的感应电流I＝____A，1 s 后外力的功率P＝____W。
图20翰林汇
20、如图20，平行金属导轨的电阻不计，ab、cd的电阻均为R，长为l，另外的电阻阻值为R，整个装置放在磁感强度为B的匀强磁场中，当ab、cd以速率v向右运动时，通过R的电流强度为_________。
三、计算题
21、如图21所示，abcd是水平放置的矩形闭合金属框，是金属导体，可以沿着框边ad、bc无摩擦地平移滑动，整个框放在竖直向下的匀强磁场中。设磁感强度为B。长为L（m），电阻为R（Ω），ab、cd的电阻都为2R（Ω），ad、bc的电阻不计。当向右以速度为v（m/s）匀速滑动时，求金属棒产生的感生电动势e，金属棒两端的电压U，作用在金属棒上的外力F的大小和方向。
图21 图22翰林汇
22、相距为L的两光滑平行导轨与水平面成θ角放置。上端连接一阻值为R的电阻，其他电阻不计。整个装置处在方向竖直向上的匀强磁场中，磁感强度为B，质量为m，电阻为r的导体MN，垂直导轨放在导轨上，如图22所示。由静止释放导体MN，求：
（1）MN可达的最大速度vm；
（2）MN速度v=vm/3时的加速度a；
（3）回路产生的最大电功率Pm
23、一个质量m=0.016kg，长L=0.5m，宽d=0.1m，电阻R=0.1Ω的矩形线圈，从h1=5m高处由静止开始自由下落，进入一个匀强磁场，当线圈的下边刚进入磁场时，由于磁场力的作用，线圈刚好作匀速直线运动，如图23所示，已知线圈ab边通过磁场区域所用的时间t=0.15s。g=10m/s2，求：
（1）磁场的磁感强度B;
（2）磁场区域的高度h2。
图23
翰林汇
参考答案
一、选择题
1、C 2、D 3、BD 4、B 5、A 6、C 7、D 8、B 9、C 10、A 11、C 12、A
13、C 14、BD 15、B 翰林汇
二、填空题
16、顺时针，逆时针
17、翰林汇如附图.
附图翰林汇
18、1：2 ，1：2，1：1翰林汇
19、0.16 , 6.4×10-3翰林汇 翰林汇
20、2BLv/3R
计算题
21、e=BLv (V) U=BLv (V) F= (N) 方向向右翰林汇
22、（1） （2）
（3）翰林汇
23、（1）B=0.4T （2）h2=1.55m翰林汇
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