《第十六章 电磁感应[提高测试]》

第十六章 电磁感应

[提高测试] 一、选择题

1．如图17-12所示，矩形闭合金属框abcd 的平面与匀强磁场垂直，若ab 边受竖直向上的磁场力的作用，则可知线框的运动情况是 （ ）

A ．向左平动进入磁场

B ．向右平动退出磁场

C ．沿竖直方向向上平动

D ．沿竖直方向向下平动

2．如图17-13所示，金属导轨上的导体棒ab 在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，线圈c 中将有感应电流产生 （ ）

A ．向右做匀速运动

B ．向左做匀速运动

C ．向右做减速运动

D ．向右做加速运动

3．如图17-14所示，通电直导线旁放有一闭合线圈abcd ，当直电线中的电流I 增大或减小时 （ ）

A ．电流I 增大，线圈向左平动

B ．电流I 增大，线圈向右平动

C ．电流I 减小，线圈向左平动

D ．电流I 减小，线圈向右平动

4．如图17-15所示，通电螺线管左侧和内部分别静止吊一环a 和b ，当变阻器R 的滑动头c 向左滑动时 （ ）

A ．a 向左摆，b 向右摆

B ．a 向右摆，b 向左摆

C ．a 向左摆，b 不动

D ．a 向右摆，b 不动

图

17-12

图

17-13

b

图17-14

I

c 图

5．如图17-16所示的异形导线框，匀速穿过一匀强磁场区，导线框中的感应电流i 随时间t 变化的图象是（设导线框中电流沿abcdef 为正方向） （ ）

6．如图17-17所示，要使电阻R 1上有a →b 的感应电流通过，则应发生在 （ ） A ．合上K 时 B ．断开Ｋ时 C ．K 合上后，将变阻器R 滑动头c 向左移动 D ．K 合上后，将变阻器R 滑动头c 向右移动

7．如图17-18所示，当开关S 由1搬至2，通过电阻R 的感应电流的方向 （ ）

A ．由a →b

B ．由b →a

C ．先由a →b ，后由b →a

D ．先由b →a ，后由a →b

8．如图17-19所示电路中，电源内电阻和线圈L 的电阻均不计，K 闭合前，电路中电流为I=ε/2R ．将K 闭合时，线圈中的自感电动势 （ ）

A ．方向与电流方向相反

B ．有阻碍电流作用，最后电流总小于I

图17-18

图17-16

a

b c

d e f

C ．有阻碍电流增大的作用，电流保持I 不变

D ．有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是要增大到2I

二、填空题

9．在如下情况中，求出金属杆ab 上的感应电动势ε，回答两端的电势高低．

（1）ab 杆沿轨道下滑到速度为v 时（图17-20甲），ε＝ ， 端电势高．（图中α、B 、l 均为已知）

（2）ab 杆绕a 端以角速度ω匀速转动时（图17-20乙），ε＝ ， 端电势高．（图中B 、l 均为已知）

10．如图17-21所示，A 、B 两个用相同导线制成的金属环，半径R A =2R B ，两环间用电阻不计的导线连接．当均匀

变化的磁场只垂直穿过A 环时，a 、b 两点间的电压为U ．若让该均匀变化的磁场只垂直穿过B 环，则a 、b 两点间的电压为 ．

11．如图17-22所示，边长为20 cm 的正方形线圈，圈数100匝，线圈两端接在电容为2 μF 的电容器a 、b 两板上，匀强磁场竖直向上穿过线圈，线圈平面与磁力线成30°角，当磁感强度B 以每秒0.2 T 均匀增加时，电容器所带电量为 ，其中a 板带 电．

12．在匀强磁场中，放有一半径为r 的闭合线圈，线圈的匝数为n ，总电阻为R ，线圈平面与磁场方向垂直．当线圈在磁场中迅速转动180°的过程中，通过导线横截面的电量为q ，则该匀强磁场的磁感强度大小为 ．

图17-20

乙 图17-21

图17-22

三、计算题

13．如图17-23所示，在磁感强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场中，放有一边长为l 的正方形闭合导线框，电

阻为R ．（1）当线框从位置Ⅰ（线框平面⊥磁感线）匀速转到位置Ⅱ（线框平面∥磁感线）的过程中，若角速度为ω，

求线框中的平均感应电动势．（2）当线框由位置Ⅰ转至位置Ⅲ的过程中，通过导线横截面的感应电量．

14．一个边长为a =1m 的正方形线圈，总电阻为 0.1 Ω，当线圈以v = 2 m/s 的速度通过磁感强度B = 0.5 T 的匀强磁场区域时，线圈平面总保持与磁场垂直．若磁场的宽度b ＞1 m ，如图17-24所示，求线圈通过磁场后释放多少焦耳的热量?

15．用电阻为18 Ω的均匀导线弯成图17-25中直径D =0.80 m 的封闭金属圆环，环上AB 弧所对应的圆心角为60o，将圆环垂直于磁感线方向固定在磁感应强度B =0.50 T 的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里．一根每米电阻为 1.25 Ω的直导线

PQ ，沿圆环平面向左以3.0 m/s 的速度匀速滑行（速度方向与PQ 垂直），滑行中直导线与圆环紧密接触（忽略接触处的电阻），当它通过环上A 、B 位置时，求：

（1）直导线AB 段产生的感应电动势，并指明该段直导线中电流的方向． （2）此时圆环上发热损耗的电功率．

图17-25

图17-23