沪科技版·物理（高中）高三上册《第七章·电磁感应定律的应用》练习题

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本单元考点（4 个）

电磁感应中的电路与能量问题导体棒在磁场中运动的力学综合分析自感现象与自感电动势涡流现象及其应用

本单元练习题（18 题）

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1. 机场安检金属探测器的线圈通有交变电流，在其周围产生变化的磁场。当随身携带的金属钥匙靠近时，钥匙内会因电磁感应产生沿闭合回路的感应电流，这种现象称为________。该感应电流在磁场中受到安培力作用，使探测器的线圈电流发生变化从而报警。若改用一块开有若干条形缝隙（不闭合）的相同金属板重复实验，缝隙的存在________（填“会”或“不会”）明显减弱上述现象，理由是缝隙破坏了感应电流的________回路。

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2. 高频感应炉的线圈中通入高频交变电流，炉内金属块中因电磁感应产生强大的感应电流（涡流）而迅速熔化。下列关于这一现象的说法中正确的是（　　）A. 线圈中的交变电流越强，金属块中的涡流一定越强　B. 交变电流的频率越高，磁场变化越快，金属块中感应电动势越大，涡流越强　C. 涡流只在金属块表面产生，与磁场变化快慢无关　D. 金属块熔化是线圈中的电流直接传导到金属块的结果

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3. 变压器的铁芯不用整块金属而用相互绝缘的硅钢片叠成，目的是阻断涡流路径以减小铁芯中的_______损耗；而电磁阻尼装置中，金属摆片在磁场中摆动时片内产生的_______（选填“涡流”或“恒定电流”）使摆片迅速停下，这是涡流的应用。

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4. 某实验小组用条形磁铁在竖直放置的金属摆片正上方同一高度释放，观察摆片在磁铁下方往复摆动的衰减情况。现有甲、乙两片尺寸相同的铜摆片：甲为整片铜板，乙在铜板上沿摆动方向开有多条狭缝（不切断边缘）。将两片先后在同一位置摆动，观测到的现象和原因分析正确的是（　　） A. 乙片衰减更快，因为狭缝增大了受力面积 B. 乙片衰减更慢，因为狭缝阻碍了涡流回路的形成，减小了电磁阻尼 C. 两片衰减快慢完全相同，狭缝不影响涡流 D. 乙片不会产生任何电磁感应现象

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5. 机场安检门的金属探测原理与下列现象中原理相同的是：①电磁炉加热锅底；②发电机线圈转动产生电流；③金属探测器靠近硬币报警；④变压器铁芯发热。其中属于利用涡流工作的是（　　） A. ①②③ B. ①③④ C. ②③④ D. ①②④

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6. 某线圈与电源、开关串联，闭合开关后电流逐渐增大。关于这一过程中的自感现象，下列说法正确的是（）A. 线圈产生的自感电动势阻碍线圈中电流增大 B. 自感电动势使线圈中电流立即达到稳定值 C. 自感电动势的方向与线圈中电流方向相同 D. 电流稳定后，自感电动势仍持续存在

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7. 一闭合线圈在变化磁场中产生恒定感应电动势 6 V，线圈及外电路的总电阻为 3 Ω，持续通电 2 s。此过程中电路中产生的焦耳热为 ___ J。

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8. 某电感线圈的电感为0.4 H，线圈电阻不计。稳定时线圈中电流大小为2 A，断开开关后在0.02 s内电流均匀减小到零，则该过程中线圈中产生的自感电动势大小为___ V；由楞次定律可知，此自感电动势的作用是___（选填“阻碍电流减小”或“阻碍电流增大”），自感电动势的方向与原电流方向___（选填“相同”或“相反”）。

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9. 一电磁感应电源的感应电动势在 2 s 内保持 10 V，接入阻值为 3 Ω 的电阻后，整个闭合电路产生的焦耳热为 50 J。电源的内阻为 ___ Ω。

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10. 两根平行光滑导轨间距 0.5 m，处于垂直导轨平面的匀强磁场中，磁感应强度为 2 T。一根电阻为 0.5 Ω 的导体棒垂直跨在导轨上，导轨间接有 1.5 Ω 电阻。棒在恒定外力作用下以 3 m/s 的速度匀速运动 4 s，导轨电阻及其他能量损耗均忽略。此过程中外力做功为 ___ J，1.5 Ω 电阻产生的焦耳热为 ___ J。

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11. 一线圈的自感系数为0.25 H。在0.05 s内，线圈电流均匀增大，线圈两端因自感产生的电动势大小为0.60 V，则这段时间内电流增加了多少？A. 0.012 A B. 0.12 A C. 1.2 A D. 12 A

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12. 某线圈的自感系数为0.30 H，规定线圈中电流增大的方向为正方向。某过程中，电流先在0.06 s内由0均匀增大到2.0 A，随后保持不变；之后在0.03 s内由2.0 A均匀减小到0。规定自感电动势沿正方向时取正值。前后两段电流变化过程中，自感电动势依次为（）A. −10 V，+20 V　B. +10 V，−20 V　C. −10 V，−20 V　D. +10 V，+20 V

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13. 电磁炉的台面下装有线圈，当线圈中通入交变电流时，会在其上方产生变化的磁场。将金属锅具放置在电磁炉上时，锅底金属内部会因电磁感应产生一圈圈闭合的感应电流，这种电流被称为_______

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14. 某电磁感应电源的感应电动势在 8 s 内恒为 9 V，内阻为 1 Ω，接入可调电阻 R 后构成闭合电路。调节 R 时，R 上产生的焦耳热最大值为 162 J，则 R = ___ Ω。

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15. 某线圈的自感系数为0.5 H。闭合开关后，线圈中电流在0.10 s内由0均匀增大到4.0 A；待电流稳定后断开电源，电流又在0.20 s内由4.0 A均匀减小到零。则电流增大过程中线圈中产生的自感电动势大小为___ V，电流减小过程中线圈中产生的自感电动势大小为___ V。

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16. 光滑水平导轨上有一根质量为 m 的导体棒，垂直于导轨放在竖直向下的匀强磁场中。给导体棒一个水平初速度 v₀，此后导体棒因切割磁感线受到安培力作用。关于导体棒的运动情况，下列说法正确的是：A. 安培力方向与初速度方向相同，导体棒做加速运动；B. 安培力方向与初速度方向相反，导体棒做减速运动直至停止；C. 安培力始终为零，导体棒做匀速运动；D. 导体棒立即停止运动

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17. 检测铝板内部裂纹时，探头线圈通入交变电流，线圈附近的铝板中会产生涡流；完好铝板上方，探头输出保持稳定。若探头沿铝板匀速移动时输出出现局部变化，最合理的判断是（　　）A. 铝板局部温度升高，必然使涡流消失 B. 探头经过的区域可能存在裂纹，涡流分布受到影响 C. 铝板只要静止，内部就不会产生涡流 D. 铝板局部磁场增强，说明涡流不再具有阻碍磁通变化的作用

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18. 两根平行光滑导轨固定在倾角为37°的斜面上，间距0.50 m，导轨所在平面内有垂直斜面向里的匀强磁场，磁感应强度为2.0 T。质量为1.0 kg的导体棒垂直导轨放置，与导轨接触良好；导轨和导体棒电阻不计，导轨下端接入阻值为0.50 Ω的电阻。导体棒沿斜面向下运动的某一时刻速率为1.0 m/s，取g=10 m/s²，sin37°=0.60。此时导体棒的加速度大小为（）A. 2.0 m/s²　B. 4.0 m/s²　C. 6.0 m/s²　D. 8.0 m/s²

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沪科技版·物理（高中）其他单元练习题

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