电磁感应单元测试卷
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电磁感应单元测试卷
一、单项选择题
1.如图所示,直导线与导线框位于同一平面,要使导线框中产生如图所示方向的感应电流,则直导线中的电流方
向及其变化情况是:( ) A.电流方向为M 到N ,电流不变
B.电流方向为N 到M ,电流逐渐增大
C.电流方向为M 到N ,电流逐渐增大
D.电流方向为N 到M ,电流不变
2.如图所示,三个线圈在同一平面内,当I 减小时,a,b 线圈中的感应电流方向:( ) A.都为顺时针方向
B.b 线圈中为顺时针方向,a 线圈中为逆时针方向
C.都为逆时针方向
D.a 线圈中为顺时针方向,b 线圈中为逆时针方向
3.
如图所示,匀强磁场的方向垂直纸面向里,而且有理想边界,用力将矩形线圈从磁场中匀速拉出,下列叙述不正确的是:( )
A.拉出线圈的速度越大,拉力做功越多
B.线圈的宽度a 越大,拉力做功越多
C.线圈的电阻越大,拉力做功越多
D.磁场的磁场感应强度越大,拉力做功越多 4. 如图所示,一根长导线弯曲成“п”,通以直流电I 环与导线处于同一竖直平面内。
在电流I 增大的过程中,下列叙述正确的是:(A.金属环中无感应电流产生
B.金属环中有逆时针方向的感应电流
C.悬挂金属环C 的竖直线中拉力不变
D.金属环C 可能会向上运动
5. 如图所示,电灯的灯丝电阻为2Ω,电池电动势为2V ,内阻不计,线圈匝数足够多,其直流电阻为3Ω.先合上电键K ,过一段时间突然断开,则下列说法中正确的是:
A.电灯会突然比原来亮一下再熄灭
B.电灯立即先暗再熄灭
C.电灯中电流方向与K 断开前方向相同
D.电灯中电流方向与K 断开前方向相反
6.两根相距为L 的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边垂直于水平面,质量均为m 的金属细杆ab 、cd 与导轨垂直接触形成闭合回路。
杆与导轨之间的动摩擦因数为μ,导轨电阻不计,回路总电阻为2R 。
整个装置处于磁感应强度大小为B 、方向竖直向上的匀强磁场中。
当ab 杆在平行于水平导轨的拉力F 作用下以速度v 1沿导轨匀速运动时,cd 杆也正好以速率v 2向下匀速运动。
重力加速度为g ,一下说法正确的是:( )
A. ab 杆所受拉力F 的大小为μmg +R
v L B 21
22
B.cd 杆所受摩擦力为零
C.回路中的电流大小为
R
v v BL 2)
(21+
D. μ与各物理量大小的关系为μ=
1
22v L B Rmg
M N
_B
B
二、填空题
1.如图所示,矩形线框在竖直平面内从静止开始下落, 若线框在进入磁场过程中速度增大,则在该过程中线框下落 的加速度 (选填“增大”、“减小”或“不变”)
2.如图所示,矩形线圈从匀强磁场中,第一次以速度v 匀速拉出,第二次以速度2v 匀速拉出,则第一次、第二次外 力做功之比为: 功率之比为: 。
3. 如图所示,水平面上有两根相距0.5m 的足够长的平行金属导轨MN 和PQ , 它们的电阻可忽略不计,在M 和P 之间接有阻值为R 的定值电阻.导体棒ab 长
l =0.5m ,其电阻为r ,与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中, 磁感应强度B =0.4T.现使ab 以v =10m/s 的速度向右做匀速运动. 则ab 中的感应
电动势为 ,ab 中电流的方向 ,若定值电阻R =3.0Ω,
导体棒的电阻r =1.0Ω,则电路中的电流为 ,ab 两端的电压是 。
三、计算题
1. 如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m ,导轨平面与水平面成θ=37º角,下端连接阻值为R 的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直向上.质量为0.2kg ,电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.
⑴求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小; ⑵当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R 消耗的功率为8W ,求该速度的大小;
⑶在上问中,若R =2Ω,金属棒中的电流方向由a 到b ,求磁感应强度的大小和方向.
(g =10m/s 2
,sin37º=0.6,cos37º=0.8)
2. 如图所示,两根足够长的金属导轨ab 、cd 竖直放置,导轨间距离为L ,电阻不计.在导轨上端并接两个额定功率均为P 、电阻均为R 的小灯泡.整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度方向与导轨所在平面垂直.现将一质量为m 、电阻可以忽略的金属棒MN 从图示位置由静止开始释放.金属棒下落过程中保持水平,且与导轨接触良好.已知某时刻后两灯泡保持正常发光.重力加速度为g .求:
(1)磁感应强度的大小;
(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率.
3.如图所示,宽度L=1m 的足够长的U 形金属框架水平放置,框架处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1T ,框架导轨上放一根质量m=0.2kg 、电阻R=1. 0Ω的金属棒ab 与导轨间的动摩擦因数μ=0.5.。
现用功率恒为6W 的牵引力F 使棒从静止开始沿导轨运动(ab 棒始终与轨道接触良好且垂直),当棒的电阻R
此过程中,通过棒的电荷量q=2.8C (框架电阻不计,g 取10m/s 2
)。
问:
(1)ab 棒达到的稳定速度为多大?
(2)ab 棒从静止至达到稳定速度的时间是多少?。