电磁感应复习题
高中物理总复习—电磁感应
本卷共 150 分，一卷 40 分，二卷 110 分，限时 120 分钟。请各位同学认真答题，本卷后附
答案及解析。
一、不定项选择题：本题共
10 小题，每小题 4 分，共 40 分．在每小题给出的四个选项中， 4 分，选不全的得
有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得 2 分，有选错或不答的不得分．
1．图 12-2 ，甲、乙两图为与匀强磁场垂直放置的两个金属框架，乙图除了一个电阻 为零、自感系数为 L 的线圈外， 其他部分与甲图都相同， 导体 AB以相同的加速度向右做匀 加速直线运动。若位移相同，则
（
） A．甲图中外力做功多 C．乙图中外力做功多
B．两图中外力做功相同 D．无法判断
2．图 12-1 ，平行导轨间距为
d，一端跨接一电阻为
R，匀强磁场磁感强度为 B，方向
与导轨所在平面垂直。 一根足够长的金属棒与导轨成 当金属棒沿垂直于棒的方向以速度
v 滑行时，通过电阻
θ 角放置，金属棒与导轨的电阻不计。
R的电流强度是
a
R
θ b
v
d
（ ） A．
Bdv
B． Bdv sin
R
C． Bdv cos
R
D ． Bdv
Rsin
R
图 12-1
3．图 12-3 ，在光滑水平面上的直线 MN左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场，右侧是无
磁场空间。将两个大小相同的铜质矩形闭合线框由图示位置以同样的速度 匀强磁场。 已知制作这两只线框的铜质导线的横截面积之比是 中正确的是
v 向右完全拉出
1:2. 则拉出过程中下列说法
（
）
A．所用拉力大小之比为 2:1
B．通过导线某一横截面的电荷量之比是 C．拉力做功之比是
1:4
1:1
M
B
v
D．线框中产生的电热之比为1:2 4． 图 12-5 ，条形磁铁用细线悬挂在
O点。 O点正下方固定一
图 12-3
N
个水平放置的铝线圈。让磁铁在竖直面内摆动，下列说法中正确的
是 （ ）
1
电磁感应复习题
A．在磁铁摆动一个周期内，线圈内感应电流的方向改变 B．磁铁始终受到感应电流磁铁的斥力作用
2 次
O S N
C．磁铁所受到的感应电流对它的作用力始终是阻力
D．磁铁所受到的感应电流对它的作用力有时是阻力有时是动力
图 12-5
5.
两相同的白炽灯 L1 和 L2，接到如图 12-4 的电路中，灯
L1 与电容器串联，灯 L2 与
电感线圈串联，当
a、 b 处接电压最大值为 Um、频率为 f 的正弦交流电源时，两灯都发光， L1 的亮度大于大于灯 L2 的亮度。新电源的
且亮度相同。更换一个新的正弦交流电源后，灯
电压最大值和频率可能是
（
）
A．最大值仍为 Um，而频率大于 f
L1 L2
图 12-4
B．最大值仍为 Um，而频率小于 f
C．最大值大于 Um，而频率仍为 f D．最大值小于 Um，而频率仍为 f
6．一飞机，在北京上空做飞行表演．当它沿西向东方向做 飞行表演时 ( 图 12-6) ，飞行员左右两机翼端点哪一点电势高
A．飞行员右侧机翼电势低，左侧高 B．飞行员右侧机翼电势高，左侧电势低 C．两机翼电势一样高
( )
图 12-6
D．条件不具备，无法判断
7．图 12-7 ，设套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小 为线圈Ⅱ，则关于线圈的感应电流及其方向
( 从上往下看 ) 应是 ( )
A．有顺时针方向的感应电流
B．有逆时针方向的感应电流
C．有先逆时针后顺时针方向的感应电流
图 12-7
D．无感应电流
8．图 12-8 ，a、b 是同种材料的等长导体棒，静止于水平面 内的足够长的光滑平行导轨上，
b 棒的质量是 a 棒的两倍。匀强
v0 b 磁场竖直向下。若给 a 棒以 4.5J 计导轨的电阻，则整个过程
的初动能，使之向左运动，不
）
a 图 12-8 B
a 棒产生的最大热量是（
B． 1.5J
A． 2J C． 3J
D． 4.5J
9．内壁光滑，水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于环
口直径的带正电小球，以速度
v0
v0 沿逆时针方向匀速转动，如图
图 12-9
2
电磁感应复习题
12-9 所示， 若在此空间突然加上方向竖直向上、
磁感应强度 B随时间成正比增加的变化磁 ）
场，运动过程中小球带电量不变，正确的是（
A．小球对玻璃环的压力一定不断增大
B．小球受到的磁场力一定不断增大
C．小球先沿逆时针方向减速运动一段时间后沿顺时针方向加
速运动
D．磁场力对小球先做负功后做正功
10．图 12-10 ，在磁感应强度为 B 的匀强磁场中有固定的金属框架 导体棒
ABC，已知∠ B=θ ，
匀速向右平移，使
在框架上从 点开始在外力作用下，沿垂直 方向以速度
导体棒和框架构成等腰三角形回路。
DE B
设框架和导体棒材料相同， 其单位长度的电阻均为
DE
v
框架和导体棒均足够长，不计摩擦及接触电阻。关于回路中的电流 变化的下列四个图中可能正确的是
R
I 和电功率 P 随时间 t
， （ ）
第Ⅱ卷（非选择题
共 110 分）
二、本题共 2 小题，共 20 分。把答案填在题中的横线上或按要求作图
.
11．（ 10 分）图 12-13 为“研究电磁感应现象”的实验装置
.
(1) 将图中所缺的导线补接完整 .
(2) 如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后可能出现的情况有：
a．将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将
__________.
b．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时， 灵敏电流计指针将 ________.
图 12-11
12．（ 10 分） (1) 如图 11 所示是日光灯的电路图，它主要是由灯管、镇流器和起动器
组成的，镇流器是一个带铁芯的线圈，起动器的构造如图
8．为了便于起动，常在起动器
3
电磁感应复习题
两极并上一纸质电容器
C. 某班教室的一盏日光灯出现灯管两端亮而中间不亮的故障，经
，你能
检查发现灯管是好的， 电压正常， 镇流器无故障， 其原因可能是 用什么简易方法使日光灯正常发光？
。
（ 2）如图 12-12 是测定自感系数很大的线圈
L 直流电阻的电路， L 两端并联一只电
.
压表（电压表的内阻
RV很大），用来测电感线圈的直流电压，在测量完毕后将电路解体时
(
若先断开 S1 时，则
填电压表或电流表 ) 能损
坏。
图 12-13
图 12-12
三、本题共 6 小题， 90 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和主要演算步骤，只
写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明 确写出数值与单位。
a
L
b
B c
13．（ 14 分）在磁感应强度 B=0.5T 的匀强磁场中有一个 正方形金属线圈 abcd，边长 L=0.2m。线圈的 ad 边与磁场的 左侧边界重合，如图 12-14 所示，线圈的电阻
=0.4 Ω. 用外
R
d
力把线圈从磁场中移出有两种方法：一种是用外力把线圈从 左侧边界匀速平移出磁场； 另一种是以 ad 边为轴， 用力使线 圈匀速转动移出磁场，两种过程所用时间都是
图 12-14
t =0.1s 。求
（ 1）线圈匀速平移出磁场的过程中，外力对线圈所做的功。 （ 2）线圈匀速转动移出磁场的过程中，外力对线圈所做的功。
14．（ 14 分）已知某一区域的地下埋有一根与地表面平行的直线电缆，电缆中通有变
化的电流，在其周围有变化的磁场，因此可以通过在地面上测量闭合试探小线圈中的感应
电动势来探测电缆的确切位置、走向和深度。当线圈平面平行地面测量时，在地面上
a、c
两处测得试探线圈中的电动势为零，
成 30°夹角时，在
b d
、 两处测得试探线圈中的电动势为零。经过测量发现，
b d
、 两处线圈中的电动势不为零；当线圈平面与地面
a b c d
、 、 、
恰好位于边长为 L=1m的正方形的四个顶角上，如图
12-15 所示。据此可以判定 : 地下电缆
在哪两点连线的正下方？并求出地下电缆离地 表面的深度 h。
4
图 12-15
电磁感应复习题
15．（ 15 分）如图 12-16 所示，横截面为矩形的管道中，充满了水银，管道的上下两壁为绝 缘板，前后两壁为导体板（图中斜线部分）
，两导体板被一导线
cd 短路。管道的高度为
a，
宽度为 b，长度为 L。当加在管道两端截面上的压强差为
P，水银沿管道方向自左向右流动
时，作用在这段水银上的粘滞阻力
f 与速度成正比，即： f =kv.
(1) 水银的稳定流速 v1 为多大？
(2) 将管道置于一匀强磁场中，磁场与绝缘壁垂直，磁感应强度为
B，方向向上，此时
水银的稳定流速 v2 又是多大 ?( 已知水银的电阻率为
ρ ，磁场只存在于管道所在的区域，不
考虑管道两端之外水银对电路的影响。
)
B
b
c
d
v
L
a
图 12-16
16．（15 分）如图 12-17 所示， 一质量为 m=0.016kg 、长 L=0.5m、宽 d=0.1m、电阻 R=0.1 Ω 的矩形线圈，从 h1=5m的高处由静止开始下落，然后进入匀强磁场，当下边进入磁场时，由于磁场力的作用，线圈正好作匀速运动。
（ 1）求匀强磁场的磁感应强度
B。
（ 2）如果线圈的下边通过磁场所经历的时间
t =0.15s ，求磁场区域的高度 h2.
（ 3）求线圈的下边刚离开磁场的瞬间，线圈的加速度的大小和方向。 （ 4）从线圈的下边进入磁场开始到线圈下边离开磁场的时间内，
在线圈中产生的焦耳
热是多少？
d L
h1
h2
5
图 12-17
电磁感应复习题
17．（ 16 分）如图 12-18 所示是一种测量通电螺线管中磁场的装置，把一个很小的测 量线圈 A 放在待测处，线圈与测量电量的冲击电流计
G串联，当用双刀双掷开关
S 使螺线
管的电流反向时，测量线圈中就产生感应电动势，从而引起电荷的迁移，由表
G测出电量
Q，就可以算出线圈所在处的磁感应强度 B。已知测量线圈共有 N 匝，直径为 d，它和表 G
B为多大？
G
串联电路的总电阻为 R，则被测处的磁感强度
A
S
图 12-18
18．（ 16 分）如图 12-19 所示，磁场的方向垂直于 xy 平面向里。磁感强度
－4
没有变化，沿 x 方向均匀增加 , 每经过 1cm 增加量为 1.0 × 10T，即
B
B沿 y 方向
41.0 10 T / cm
。
x
有一个长 L=20cm，宽 h=10cm的不变形的矩形金属线圈， 以 v=20cm/s 的速度沿 x 方向运动。 问：
（ 1）线圈中感应电动势 E是多少？
（ 2）如果线圈电阻 R=0.02 Ω ，线圈消耗的电功率是多少？ （ 3）为保持线圈的匀速运动，需要多大外力？机械功率是多少？
y
L
h
v
x
O
图 12-19
答案 10.AD
1.A 2.D 3.D 4.C 5.A 6A 7.A 8.A 9.C
11． 解： (1) 如图 20 所示 .(2)a. 右偏转一下 b. 向左偏转一下 12． (1) 电容器
击穿而短路或起动器被短路 。将电容器 撤除或更换起动器等。
C
C
6
电磁感应复习题
（ 2）电压表
13．解：（ 1）使线圈匀速平动移出磁场时， bc 边切割 磁
感线而产生恒定感应电动势
E=BLv. 而 v=L/t .
（ 2
分）
外力对线圈做的功等于线圈中消耗的电能，即
1
E
BL
t0.01 J （ 4 分） RRt
224
图 20
(2) 线圈以 ad 边为轴匀速转出磁场时，线圈中产生的感应电动势和感应电流都是按正弦规
W
:律变化的，感应电动势和感应电流的最大值为
外力对线圈做的功等于线圈中消耗的电能，即
Em
BS ,
2t
（4分）
W2
Em
2
2 t
B 2 L4
8Rt
0.012 J
（4 分）
2R
14．解：当线圈平面平行地面测量时，在地面上
a、c 两处测得试探线圈中的电动势为零，
b、 d 两处线圈中的电动势不为零；所以可以判定：地
下电缆在 ac 两点连线的正下方
依题意可知：电缆离地表面的深度
O 30° b
. （6分）
h
L.tan 60 = 6 m h= 2 2
20 （8 分）
15．解：（ 1） Pab =Kv1， v1=Pab/ k
(2) 感应电动势 E
（4 分）
Bbv2 ，（ 2 分）电阻 R
b （2 分）， aL
由欧姆定律可得
BaLv
I
2 。（
2 分）
由平衡条件可得： Pab=BIb +kv2， （ 3 分）所以 v2
Pab k
B abL
2。（2 分） 16．解：（ 1）设线圈刚进入磁场时的速度为 v0，则据机械能守恒定律可得：
mgh1
2
1 mv0
（2 分）
2
根据平衡条件可得 mg
B d v0 R
22（2 分） ，解得 B=0.4T
（1 分）
(2) 因为线圈的下边进入磁场后先做匀速运动，用时 所以线圈做加速运动的时间
t 0=0.05s ，
t 1=0.1s ， h2 L v0 t1
1
（1 分）
(3) 线圈的下边刚离开磁场的瞬间的速度 = 0+
1=11m/s;
gt1
2
2
1.55m （ 2 分） （2 分）
V v
7
gt
电磁感应复习题
线圈的加速度的大小 a
B d v mgR
mR 22
1m / s
2
，方向向上。（ 3 分）
(4) Q=mgL=0.08J 17．解：当双刀双掷开关
（3分）
S 使螺线管的电流反向时，测量线圈中就产生感应电动势，根据
法拉第电磁感应定律可得：
E N
N 2B ( d / 2)
t Q t B
E 2
（5 分）
t
由欧姆定律得： I
（5 分）
由上述二式可得：
R
2QR .Nd 2
（6 分）
18．解： (1) 设线圈向右移动一距离
B
x
S，则通过线圈的磁通量变化为：
h S
L ，而所需时间为
t E
S ， v
（2 分）
根据法拉第电磁感应定律可感应电动势力为
hvL t B 4 10 V.（3 分）
x
5
(2) 根据欧姆定律可得感应电流 I
8
E R
2 10 A，
8
（3 分）
电功率 =
=
P IE 8 10 W
(3) 电流方向是沿逆时针方向的，
做
（4 分）
导线 dc 受到向左的力， 导线 ab 受到向右的力。 线圈
匀速运动，所受合力应为零。根据能量守恒得机械功率
机
= =
8
P P8 10
W.（ 4 分） 8
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