03单元测试:电磁感应
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人教版新教材物理选择性必修第二册第二章《电磁感应》单元测试班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________(考试时间:90分钟试卷满分:100分)一、单项选择题(每小题3分,共30分。
每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)1.如图所示,两个正方形金属框架放置于水平绝缘桌面上,构成“回”字结构,内框架通有顺时针方向的电流。
某时刻当通过内框架的电流突然增大时,则( )A.外框架中感应电流的方向为顺时针,有收缩趋势B.外框架中感应电流的方向为顺时针,有扩张趋势C.外框架中感应电流的方向为逆时针,有收缩趋势D.外框架中感应电流的方向为逆时针,有扩张趋势2.法拉第发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机。
如图所示,圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中,圆盘圆心处固定一个摇柄,边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴,用导线将电刷与零刻度在中央的电流表连接起来形成回路。
转动摇柄,使圆盘逆时针匀速转动。
下列说法正确的是()A.圆盘的磁通量不变,电流表指针指向零刻度B.圆盘转动的角速度增大,产生的交变电流周期减小C.若磁场的磁感应强度增大,产生的恒定电流增大D.若圆盘顺时针匀速转动,电流从导线b流入电流表3.如图所示,两光滑平衍金属导轨的间距为L,直导线MN垂直跨在金属导轨上,且与金属导轨接触良好,整个装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为B。
电容器的电容为C,除电阻R外,金属导轨和直导线的电阻均不计。
现给直导线MN一初速度,使直导线MN向右运动,当电路稳定后,直导线MN以速度v向右做匀速运动,则( )A.电阻两端的电压为BLvB.电容器所带电荷量为2CBLvC.给直导线MN的初速度大于vD.为保持直导线MN匀速运动,需对其施加的拉力大小为22 B L v R培力,故拉力为零,故D错误。
故选C。
4.在如图所示的电路中,L为电感线圈(电阻不计),A、B为两灯泡,以下结论正确的是()A.闭合开关S时,A先亮,B后亮B.闭合开关S时,A、B同时亮,以后B变暗直至熄灭,A变亮C.断开开关S时,A变亮,B熄灭D.断开开关S时,A、B两灯都亮一下再逐渐熄灭5.如图所示,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于竖直平面内的∩形框,水平导体棒MN可沿两侧足够长的光滑导轨下滑而不分离,除R外,装置的其余部分电阻都可忽略不计,将导体棒MN无初速度释放,要使电流稳定后R的热功率变为原来的两倍,在其他条件不变的情况下,可以采用的办法有( )A.导体棒MN质量不变,∩B.电阻R变为原来的一半C.磁感应强度BD.导体棒MN质量增加为原来的2倍6.如图,水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈,右边套有一金属圆环。
电磁感应单元测试题一选择题(每题6分,共54分)1 .在电磁感应现象中,下列说法正确的是()A. 导体相对磁场运动,导体内一定会产生感应电流B. 导体做切割磁感线运动,导体内一定会产生感应电流C. 闭合电路在磁场内作切割磁感线运动,电路内一定会产生感应电流D. 穿过闭合线圈的磁通量发生变化,电路中一定有感应电流。
2. 闭合线圈的匝数为n,每匝线圈面积为S,总电阻为R在过时间内穿过每匝线圈的磁通量变化为.弭」,则通过导线某一截面的电荷量为B.上RnS3. 如图所示,在光滑绝缘的水平桌面上放一弹性闭合导体环,在导体环轴线上方有一条形铁.当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时,下列判断中正确的是()A. 导体环有收缩趋势 B .导体环有扩张趋势C.导体环对桌面压力减小 D .导体环对桌面压力增大4. 闭合回路中的磁通量①随时间t变化的图像分别如①②③④所示,关于回路中产生的感应电动势的下列说法正确的是()A、图①的回路中感应电动势恒定不变B、图②的回路中感应电动势变大C、图③的回路中O~t i时间内的感应电动势大于t|〜t2时间内的感应电动势D、图④的回路中感应电动势先变小再变大ntRA.□15.下图中所标的导体棒的长度为L,处于磁感应强度为B的匀强磁场中,棒运动的速度均BLv的是X X X X...v -BX *)30°XL -X X X XBA为V,产生的电动势为------------ *-B( )D6.如图所示,用导线做成的圆形线圈与一直导线构成以下几种位置组合,当减少直导线中电流时,下列说法正确的是灯正常发光的是( )A a 线圈中无感应电流产生B 、 b 线圈中将产生顺时针感应电流C c 线圈中将产生顺时针感应电流D 、d 线圈中可能有感应电流产生7•如图所示,A 、B 两灯相同,L 是带铁芯的电阻可不计的线圈,下列 说法中正确的是()A. 开关K 合上瞬间,A 、B 两灯同时亮起来B.K合上稳定后,A B同时亮着C. K 断开瞬间,A 、B 同时熄灭D. K 断开瞬间,B 立即熄灭,A 过一会儿再熄灭 &处在匀强磁场中的闭合金属环从曲面上 h 高处滚下,又沿曲面的另一侧上升到最大高度,设环的初速度为零,摩擦不计,曲面处在图 8所示的磁场中,则此过程中(A. 环滚上的高度小于 hB. 环滚上的高度等于 hC. 由于环在作切割磁感线运动,故环中有感应电流产生D. 环损失的机械能等于环产生的焦耳热 9.如下图所示的四个日光灯的接线图中, S i 为起动器,S 2为电键,L 为镇流器,能使日光A B、计算题(共66分)10 ( 20分).如图,一个半径为 L 的半圆形硬导体 从静止,匀强磁场的磁感应强度为 B ,回路电阻为 量为m 电阻为r ,重力加速度为g ,其余电阻不计,(1)当半圆形硬导体ab 的速度为v 时(未达到最大速度),求ab 两端的电压; (2)求半圆形硬导体 ab 所能达到的最大速度11 ( 22分).一半径为r 的圆形导线框内有一匀强磁场,磁场方向垂直于 导线框所在平面,导线框的左端通过导线接一对水平放置的平行金属板, 两板间的距离为d , 磁场的磁感应强度 B 随时间t 均匀增大且关系式为: B= kt +B )开始,在平行板内有一质量为m 的带电液滴静止于两板中间,该液滴可视为质点,重力加速度为g(1)求平行板两端的电压 (2 )求液滴的带电量及电图8ab 在竖直U 型框架上释放 R 半圆形硬导体 ab 的质B12 ( 24分).水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R= 1.5 Q ,轨道相距0.4m且所在处有竖直向下的匀强磁场,磁场随时间的变化关系如图2,金属棒ab横跨导轨两端,其电阻r =0.5 Q ,金属棒与电阻R相距1m,整个系统始终处于静止状态,求:(1 )当t = 0.1s时,通过金属棒ab的感应电流大小及方向;(2)当t = 0.3s时,金属棒ab受到的摩擦力大小及方向.柳铁一中第十六章电磁感应单元测试题参考答案1、3D 2、CAD解析:4. CD解析:充分利用楞次定律中“阻碍”的含义一一阻碍原磁通量的变化..■:①;某点的斜率表示①一t图象中,某两点连线的斜率表示该段时间内的该时刻的「:①~T.D 6、AC 7、ADB 磁通量不变,没有感应电流产生9、解析:日光灯电路的元器件的相关位置不能变,总电键与镇流器必须接在火线上,必须有电流通过灯管中的灯丝,但也可用电键手动代替起动器•故应选A、C选项.5、810、解答(1 )当半圆形硬导体ab的速度为v时,导体感应电动势E=2BLv回路感应电流I E一二2BLvR +r R +rab两端的电压U =IR /BLR VR + r(2)根据楞次定律可得导体ab受到的安培力F方向竖直向上,当F=mg时,导体ab达到的最大速度v m导体感应电动势= 2BLV m回路感应电流E 二2BLv m Rr R r导体ab受到的安培力2 22BLv m 4B L v mF = B2LI = 2BL m mR + r R + r11、解答Bt + B _ B(1)U =E 0二r 2=k 二r 2,上端为正极,下端为负极(2) 由于带电液滴处于静止状态,故带电液滴受力平衡,12、解答(1) 0〜0.2s 内,由于整个回路磁通量增加,由楞次定律可以得感应电流方向为从△① 0 1 x01由法拉第电磁感应定律E二 --- .—— -0.2V 加 0.2、E 0.2 感应电流I0.1AR + r 1.5+0.5(2) 0.2〜0.3s 时,由于整个回路磁通量增加, 由楞次定律可以得感应电流方向为从△① (0 2—0 1)汉04汉 1由法拉第电磁感应定律E = =(. 0)1 . 5E 04感应电流I0.2A当F =mg 时,即 2、24B L V mR r解得导体ab 达到的最大速度v mmg(R r) 4B 2L 2U"r 2,解得: mgdq 二,带负电R + r 1.5+0.5金属棒ab受到的安培力F = BLI =0.2 0.4 0.2 =0.016N,方向水平向左由于金属棒受力平衡,可得金属棒ab受到的摩擦力f = F = 0.016N,方向水平向右。
高二物理《电磁感应》测试题(一)1.关于磁通量的概念,下面说法正确的是( )A .磁感应强度越大的地方,穿过线圈的磁通量也越大B .磁感应强度大的地方,线圈面积越大,则穿过线圈的磁通量也越大C .穿过线圈的磁通量为零时,磁通量的变化率不一定为零D .磁通量的变化,不一定由于磁场的变化产生的 2.下列关于电磁感应的说法中正确的是( )A .只要闭合导体与磁场发生相对运动,闭合导体内就一定产生感应电流B .只要导体在磁场中作用相对运动,导体两端就一定会产生电势差C .感应电动势的大小跟穿过回路的磁通量变化成正比D .闭合回路中感应电动势的大小只与磁通量的变化情况有关而与回路的导体材料无关 5.如图1所示,一闭合金属圆环用绝缘细绳挂于O 点,将圆环拉离平衡位置并释放, 圆环摆动过程中经过匀强磁场区域,则(空气阻力不计) ( )A .圆环向右穿过磁场后,还能摆至原高度B .在进入和离开磁场时,圆环中均有感应电流C .圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大,感应电流也越大D .圆环最终将静止在平衡位置6.如图(2),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 ,稳定后突然断开K ,则下列说法正确的是( )A .电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相同B .电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相反C .电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相同D .电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相反 7.如果第6题中,线圈电阻为零,当K 突然断开时,下列说法正确的是( ) A .电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相同 B .电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相反 C .电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前相同 D .电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前相反8.如图(3),一光滑的平面上,右方有一条形磁铁,一金属环以初速度V 沿磁铁的中线向右滚动,则以下说法正确的是( )A 环的速度越来越小B 环保持匀速运动C 环运动的方向将逐渐偏向条形磁铁的N 极D 环运动的方向将逐渐偏向条形磁铁的S 极9.如图(4)所示,让闭合矩形线圈abcd 从高处自由下落一段距离后进入匀强磁场,从bc 边开始进入磁场到ad 边刚进入磁场的这一段时间里,图(5)所示的四个V 一t 图象中,肯定不能表示线圈运动情况的是 ( )10.如图(6)所示,水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R ,轨道所在处有竖直向下的匀强磁场,金属棒ab 横跨导轨,它在外力的作用下向右匀速运动,速度为v 。
高二电磁感应单元测试引言:电磁感应是物理学中的重要概念之一,也是高中物理课程中必学的内容。
电磁感应理论不仅在理论物理学中具有重要地位,也广泛应用于生活和工业中的各个领域。
本文将介绍高二电磁感应单元测试的相关知识点和解题技巧,希望能够帮助同学们更好地理解和掌握这一部分内容。
一、电磁感应基础知识1. 磁场与导线运动之间的相互作用磁感线的方向和大小;右手定则与左手定则;洛伦兹力的方向。
2. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律的表达式;感应电动势和磁通量的关系;闭合回路中的电动势。
3. 自感和互感自感现象的产生原因;自感系数和单位;互感现象的产生原因;互感系数和单位。
二、电磁感应单元测试题目及解析1. 题目一一个矩形线圈中的磁感应强度为B,线圈的边长为l,当将边长l与磁感应方向垂直的线圈插入磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈内部感应电动势的大小为多少?解析:根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小等于磁通量的改变率,即E = -dΦ/dt。
由于线圈插入磁场中,磁通量会发生变化,所以感应电动势不为零。
2. 题目二一个平行板电容器的电容为C,两板间距离为d,通过电容器的电流在电容器内施加一个均匀的磁场,磁感应强度为B,速度为v 的电子束从电容器的正极板出射,求电子束在电容器中感应电动势的大小?解析:根据洛伦兹力的方向,电子束在磁场中会受到一个向右的力。
这个力将使电子束在垂直于磁场方向的方向上产生一个感应电动势。
3. 题目三一个线圈的自感系数为L,当通过线圈中的电流改变2A/s时,线圈中感应电动势的大小为5V,求线圈的自感系数L的大小?解析:根据自感现象的定义,自感系数L等于单位电流改变时线圈中产生的感应电动势的大小,即L = E/di。
三、解题技巧1. 磁场方向的确定利用右手定则或左手定则可以确定磁场的方向,从而判断感应电动势的方向。
2. 利用法拉第电磁感应定律对于不同情况下的电磁感应问题,可以应用法拉第电磁感应定律来求解感应电动势的大小。
最新人教版高中物理选修3-2测试题及答案全套单元测评(一)电磁感应(时间:90分钟满分:100分)第Ⅰ卷(选择题,共48分)一、选择题(本题有12小题,每小题4分,共48分.)1.下列现象中,属于电磁感应现象的是()A.小磁针在通电导线附近发生偏转B.通电线圈在磁场中转动C.因闭合线圈在磁场中运动而产生的电流D.磁铁吸引小磁针解析:电磁感应是指“磁生电”的现象,而小磁针和通电线圈在磁场中转动,反映了磁场力的性质,所以A、B、D项不是电磁感应现象,C项是电磁感应现象.答案:C如图所示,开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直,且一半在磁场内,一半在磁场外,若要使线框中产生感应电流,下列办法中不可行的是() A.将线框向左拉出磁场B.以ab边为轴转动(小于90°)C.以ad边为轴转动(小于60°)D.以bc边为轴转动(小于60°)解析:将线框向左拉出磁场的过程中,线框的bc部分做切割磁感线运动,或者说穿过线框的磁通量减少,所以线框中将产生感应电流.当线框以ab边为轴转动时,线框的cd边的右半段在做切割磁感线运动,或者说穿过线框的磁通量在发生变化,所以线框中将产生感应电流.当线框以ad边为轴转动(小于60°)时,穿过线框的磁通量在减小,所以在这个过程中线框中会产生感应电流.如果转过的角度超过60°(60°~300°),bc 边将进入无磁场区,那么线框中将不产生感应电流.当线框以bc边为轴转动时,如果转动的角度小于60°,则穿过线框的磁通量始终保持不变(其值为磁感应强度与矩形线框面积的一半的乘积).答案:D如图所示,通电螺线管水平固定,OO′为其轴线,a、b、c三点在该轴线上,在这三点处各放一个完全相同的小圆环,且各圆环平面垂直于OO′轴.则关于这三点的磁感应强度B a、B b、B c的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系,下列判断正确的是()A.B a=B b=B c,Φa=Φb=ΦcB.B a>B b>B c,Φa<Φb<ΦcC.B a>B b>B c,Φa>Φb>ΦcD.B a>B b>B c,Φa=Φb=Φc解析:根据通电螺线管产生的磁场特点可知B a>B b>B c,由Φ=BS可得Φa >Φb>Φc,故C项正确.答案:C如图所示,一均匀的扁平条形磁铁的轴线与圆形线圈在同一平面内,磁铁中心与圆心重合,为了在磁铁开始运动时在线圈中得到逆时针方向的感应电流,磁铁的运动方式应是()A.N极向纸内,S极向纸外,使磁铁绕O点转动B.N极向纸外,S极向纸内,使磁铁绕O点转动C.磁铁在线圈平面内顺时针转动D.磁铁在线圈平面内逆时针转动解析:当N极向纸内、S极向纸外转动时,穿过线圈的磁场由无到有并向里,感应电流的磁场应向外,电流方向为逆时针,A选项正确;当N极向纸外、S极向纸内转动时,穿过线圈的磁场向外并增加,电流方向为顺时针,B选项错误;当磁铁在线圈平面内绕O点转动时,穿过线圈的磁通量始终为零,因而不产生感应电流,C、D选项错误.答案:A5.穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图所示,下列关于回路中产生的感应电动势的论述,正确的是()①②③④A.图①中回路产生的感应电动势恒定不变B.图②中回路产生的感应电动势一直在变大C.图③中回路在0~t1时间内产生的感应电动势小于在t1~t2时间内产生的感应电动势D.图④中回路产生的感应电动势先变小再变大解析:图④中磁通量的变化率先变小后变大,因此,回路产生的感应电动势先变小再变大.答案:D6.(多选题)变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的,而不是采用一整块硅钢,这是因为()A.增大涡流,提高变压器的效率B.减小涡流,提高变压器的效率C.增大铁芯中的电阻,以产生更多的热量D.增大铁芯中的电阻,以减小发热量解析:不使用整块硅钢而是采用很薄的硅钢片,这样做的目的是增大铁芯中的电阻,阻断涡流回路,来减少电能转化成铁芯的内能,提高效率是防止涡流而采取的措施.本题正确选项是BD.答案:BD7.(多选题如图所示,电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上,两相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置,且与导轨接触良好,匀强磁场垂直穿过导轨平面.现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点,使其向上运动.若b始终保持静止,则它所受摩擦力可能()A.变为0B.先减小后不变C.等于F D.先增大再减小解析:导体棒a在恒力F作用下加速运动,最后匀速运动,闭合回路中产生感应电流,导体棒b受到安培力方向应沿斜面向上,且逐渐增大,最后不变.由力平衡可知,导体棒b受到的摩擦力先沿斜面向上逐渐减小,最后不变,所以选项A、B正确,选项C、D错误.答案:AB8.如图所示,两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为l,磁场方向垂直纸面向里,abcd是位于纸面内的梯形线圈,ad与bc间的距离也为l,t=0时刻,bc边与磁场区域左边界重合.现令线圈以向右的恒定速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域,取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t的变化的图线是图中的()A BC D解析:0~lv段,由右手定则判断感应电流方向为a→d→c→b→a,大小逐渐增大;lv~2lv段,由右手定则判断感应电流方向为a→b→c→d→a,大小逐渐增大,故B选项正确.答案:B9.(多选题)如图所示,水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R,轨道所在处有竖直向下的匀强磁场,金属棒ab横跨导轨,它在外力的作用下向右匀速运动,速度为v.若将金属棒的运动速度变为2v,(除R外,其余电阻不计,导轨光滑)则() A.作用在ab上的外力应增大到原来的2倍B.感应电动势将增大为原来的4倍C.感应电流的功率将增大为原来的2倍D.外力的功率将增大为原来的4倍解析:由平衡条件可知,F=B2L2Rv,可见,将金属棒的运动速度变为2v时,作用在ab上的外力应增大到原来的2倍,外力的功率将增大为原来的4倍.答案:AD10.(多选题)如图所示,E为电池,L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈,D1、D2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡,S是控制电路的开关.对于这个电路,下列说法正确的是()A.刚闭合开关S的瞬间,通过D1、D2的电流大小相等B.刚闭合开关S的瞬间,通过D1、D2的电流大小不相等C.闭合开关S待电路达到稳定,D2熄灭,D1比原来更亮D.闭合开关S待电路达到稳定,再将S断开的瞬间,D2立即熄灭,D1闪亮一下再熄灭解析:由于线圈的电阻可忽略不计、自感系数足够大,在开关S闭合的瞬间线圈的阻碍作用很大,线圈中的电流为零,所以通过D1、D2的电流大小相等,A项正确、B项错误;闭合开关S待电路达到稳定时线圈短路,D1中电流为零,回路电阻减小,D2比原来更亮,C项错误;闭合开关S待电路达到稳定,再将S断开瞬间,D2立即熄灭,线圈和D1形成回路,D1闪亮一下再熄灭,D项正确.答案:AD如图所示,矩形线圈放置在水平薄木板上,有两块相同的蹄形磁铁,四个磁极之间的距离相等,当两块磁铁匀速向右通过线圈时,线圈仍静止不动,那么线圈受到木板的摩擦力方向是()A.先向左,后向右B.先向左、后向右、再向左C.一直向右D.一直向左解析:当两块磁铁匀速向右通过线圈时,线圈内产生感应电流,线圈受到的安培力阻碍线圈相对磁铁的向左运动,故线圈有相对木板向右运动的趋势,故受到的静摩擦力总是向左.选项D正确,A、B、C项错误.答案:D光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线,如图所示,抛物线的方程为y =x 2,其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中,磁场的上边界是y =a 的直线(如图中的虚线所示).一个小金属块从抛物线上y =b (b >a )处以速度v 沿抛物线下滑,假设曲面足够长,则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是( )A .mgbB.12m v 2 C .mg (b -a ) D .mg (b -a )+12m v 2 解析:金属块进出磁场时,会产生涡流,部分机械能转化成焦耳热,所能达到的最高位置越来越低,当最高位置y =a 时,由于金属块中的磁通量不再发生变化,金属块中不再产生涡流,机械能也不再损失,金属块会在磁场中往复运动,此时的机械能为mga ,整个过程中减少的机械能为mg (b -a )+12m v 2,全部转化为内能,所以D 项正确.答案:D第Ⅱ卷(非选择题,共52分)二、实验题(本题有2小题,共14分.请按题目要求作答)13.(6分)如图所示,在一根较长的铁钉上,用漆包线绕两个线圈A 和B .将线圈B 的两端与漆包线CD 相连,使CD 平放在静止的小磁针的正上方,与小磁针平行.试判断合上开关的瞬间,小磁针N 极的偏转情况?线圈A 中电流稳定后,小磁针又怎样偏转?解析:在开关合上的瞬间,线圈A内有了由小变大的电流,根据安培定则可判断出此时线圈A在铁钉内产生了一个由小变大的向右的磁场.由楞次定律可知,线圈B内感应电流的磁场应该阻碍铁钉内的磁场在线圈B内的磁通量的增加,即线圈B内感应电流的磁场方向是向左的.由安培定则可判断出线圈B 内感应电流流经CD时的方向是由C到D.再由安培定则可以知道直导线CD内电流所产生的磁场在其正下方垂直于纸面向里,因此,小磁针N极应该向纸内偏转.线圈A内电流稳定后,CD内不再有感应电流,所以,小磁针又回到原来位置.答案:在开关合上的瞬间,小磁针的N极向纸内偏转.(3分)当线圈A内的电流稳定以后,小磁针又回到原来的位置(3分)14.(8分)如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置,部分导线已连接.(1)用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好.(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,那么闭合电键后,将原线圈迅速插入副线圈的过程中,电流计指针将向________偏;原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向右移动时,电流计指针将向________偏.答案:(1)如图所示.(4分)(2)右(2分)左(2分)三、计算题(本题有3小题,共38分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,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和单位)15.(10分)匀强磁场的磁感应强度B=0.8 T,矩形线圈abcd的面积S=0.5 m2,共10匝,开始B与S垂直且线圈有一半在磁场中,如图所示.(1)当线圈绕ab边转过60°时,线圈的磁通量以及此过程中磁通量的改变量为多少?(2)当线圈绕dc边转过60°时,求线圈中的磁通量以及此过程中磁通量的改变量.解析:(1)当线圈绕ab转过60°时,Φ=BS⊥=BS cos 60°=0.8×0.5×12Wb=0.2 Wb(此时的S⊥正好全部处在磁场中).在此过程中S⊥没变,穿过线圈的磁感线条数没变,故磁通量变化量ΔΦ=0. (5分)(2)当线圈绕dc 边转过60°时,Φ=BS ⊥, 此时没有磁场穿过S ⊥,所以Φ=0; 不转时Φ1=B ·S2=0.2 Wb ,转动后Φ2=0,ΔΦ=Φ2-Φ1=-0.2 Wb , 故磁通量改变了0.2 Wb. (5分) 答案:(1)0 (2)0.2 Wb16.(14分)两根光滑的长直金属导轨MN 、M ′N ′平行置于同一水平面内,导轨间距为l ,电阻不计,M 、M ′处接有如图20所示的电路,电路中各电阻的阻值均为R ,电容器的电容为C .长度也为l 、阻值同为R 的金属棒ab 垂直于导轨放置,导轨处于磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场中.ab 在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触,在ab 运动距离为x 的过程中,整个回路中产生的焦耳热为Q .求:(1)ab 运动速度v 的大小; (2)电容器所带的电荷量q .解析 (1)设ab 上产生的感应电动势为E ,回路中的电流为I ,ab 运动距离为x ,所用时间为t ,则有E =Bl v (2分) I =E4R(2分) t =xv (2分) Q =I 2(4R )t (2分)由上述方程得v =4QRB 2l 2x (2分)(2)设电容器两极板间的电势差为U ,则有U =IR ,电容器所带电荷量q =CU ,(2分) 解得q =CQRBlx (2分) 答案:(1)4QR B 2l 2x(2)CQRBlx17.(14分)如图所示,两足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距为L ,一理想电流表与两导轨相连,匀强磁场与导轨平面垂直.一质量为m 、有效电阻为R 的导体棒在距磁场上边界h 处静止释放.导体棒进入磁场后,流经电流表的电流逐渐减小,最终稳定为I .整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,且始终保持水平,不计导轨的电阻.求:(1)磁感应强度的大小B ;(2)电流稳定后,导体棒运动速度的大小v ; (3)流经电流表电流的最大值I m .解析:(1)电流稳定后,导体棒做匀速运动,受力平衡, 有F 安=G ,即BIL =mg ①(2分)解得B =mgIL ②(2分)(2)由法拉第电磁感应定律得导体棒产生的感应电动势 E =BL v ③(1分)闭合电路中产生的感应电流I =ER ④(1分) 由②③④式解得v =I 2Rmg (2分)(3)由题意知,导体棒刚进入磁场时的速度最大,设为v m , 由机械能守恒定律得12m v 2m =mgh (2分)感应电动势的最大值E m =Bl v m (1分) 感应电流的最大值I m =E mR (1分) 解得I m =mg 2ghIR .(2分)答案:(1)mgIL (2)I 2R mg (3)mg 2gh IR单元测评(二) 交变电流(时间:90分钟 满分:100分) 第Ⅰ卷(选择题,共48分)一、选择题(本题有12小题,每小题4分,共48分.) 1.在下图中,不能产生交变电流的是( )ABCD解析:矩形线圈绕着垂直于磁场方向的转轴做匀速圆周运动就产生交流电,而A图中的转轴与磁场方向平行,线圈中无电流产生,所以选A.答案:A2.闭合线圈在匀强磁场中匀速转动时,产生的正弦式交变电流i=I m sin ωt.若保持其他条件不变,使线圈的匝数和转速各增加1倍,则电流的变化规律为()A.i′=I m sin ωt B.i′=I m sin 2ωtC.i′=2I m sin ωt D.i′=2I m sin 2ωt解析:由电动势的最大值知,最大电动势与角速度成正比,与匝数成正比,所以电动势最大值为4E m,匝数加倍后,其电阻也应该加倍,此时线圈的电阻为2R,根据欧姆定律可得电流的最大值为I m′=4E m2R=2I m,因此,电流的变化规律为i′=2I m sin 2ωt.答案:D3.(多选题)如图是某种正弦式交变电压的波形图,由图可确定该电压的()A .周期是0.01 sB .最大值是311 VC .有效值是220 VD .表达式为u =220sin 100πt (V)解析:由波形图可知:周期T =0.02 s ,电压最大值U m =311 V ,所以有效值U =U m 2=220 V ,表达式为u =U m sin 2πT t (V)=311sin100πt (V),故选项B 、C正确,选项A 、D 错误.答案:BC4.(多选题)如图所示,变频交变电源的频率可在20 Hz 到20 kHz 之间调节,在某一频率时,L 1、L 2两只灯泡的炽热程度相同.则下列说法中正确的是 ( )A .如果将频率增大,L 1炽热程度减弱、L 2炽热程度加强B .如果将频率增大,L 1炽热程度加强、L 2炽热程度减弱C .如果将频率减小,L 1炽热程度减弱、L 2炽热程度加强D .如果将频率减小,L 1炽热程度加强、L 2炽热程度减弱解析:某一频率时,两只灯泡炽热程度相同,应有两灯泡消耗的功率相同,频率增大时,感抗增大,而容抗减小,故通过A1的电流增大,通过A2的电流减小,故B项正确;同理可得C项正确,故选B、C.答案:BC5.(多选题)如图所示,在远距离输电过程中,若保持原线圈的输入功率不变,下列说法正确的是()A.升高U1会减小输电电流I2B.升高U1会增大线路的功率损耗C.升高U1会增大线路的电压损耗D.升高U1会提高电能的利用率解析:提高输电电压U1,由于输入功率不变,则I1将减小,又因为I2=n1n2I1,所以I2将减小,故A项对;线路功率损耗P损=I22R,因此功率损耗在减小,电压损失减小,故B项、C项错误;因线路损耗功率减小,因此利用率将升高,D项正确.答案:AD6.如图甲所示,a、b为两个并排放置的共轴线圈,a中通有如图乙所示的交变电流,则下列判断错误的是()甲乙A.在t1到t2时间内,a、b相吸B.在t2到t3时间内,a、b相斥C.t1时刻两线圈间作用力为零D.t2时刻两线圈间吸引力最大解析:t1到t2时间内,a中电流减小,a中的磁场穿过b且减小,因此b中产生与a同向的磁场,故a、b相吸,A选项正确;同理B选项正确;t1时刻a 中电流最大,但变化率为零,b中无感应电流,故两线圈的作用力为零,故C 选项正确;t2时刻a中电流为零,但此时电流的变化率最大,b中的感应电流最大,但相互作用力为零,故D选项错误.因此,错误的应是D.答案:D7.如图所示是四种亮度可调的台灯的电路示意图,它们所用的白炽灯泡相同,且都是“220 V40 W”,当灯泡所消耗的功率都调到20 W时,消耗功率最小的台灯是()ABCD解析:利用变阻器调节到20 W时,除电灯消耗电能外,变阻器由于热效应也要消耗一部分电能,使台灯消耗的功率大于20 W,利用变压器调节时,变压器的输入功率等于输出功率,本身不消耗电能,所以C中台灯消耗的功率最小.答案:C8.一电阻接一直流电源,通过4 A的电流时热功率为P,若换接一正弦交流电源,它的热功率变为P2,则该交流电电流的最大值为()A.4 A B.6 A C.2 A D.4 2 A解析:由P=I2R得R=PI2=P16,接交流电时,P2=I′2P16,2I′2=16,I′=42A,所以I m=2I′=4 A.应选A.答案:A9.(多选题)如图所示为两个互感器,在图中圆圈内a、b表示电表,已知电压比为100∶1,电流比为10∶1,电压表的示数为220 V,电流表的示数为10 A,则()A.a为电流表,b为电压表B.a为电压表,b为电流表C.线路输送电功率是2 200 WD.线路输送电功率是2.2×106 W解析:电压互感器应并联在电路中,并且是降压变压器,即图中a为电压互感器,由其读数知,输电线上的电压为22 000 V,同理可知输电线上的电流为100 A.答案:BD10.水电站向小山村输电,输送电功率为50 kW ,若以1 100 V 送电,则线路损失为10 kW ,若以3 300 V 送电,则线路损失可降为( )A .3.3 kWB .1.1 kWC .30 kWD .11 kW解析:由P =UI ,ΔP =I 2R 可得:ΔP =P2U2R ,所以当输送电压增大为原来3倍时,线路损失变为原来的19,即ΔP =1.1 kW.答案:B11.如图所示,理想变压器的原、副线圈的匝数比n 1∶n 2=2∶1,原线圈接正弦式交流电,副线圈接电动机,电动机线圈电阻为R ,当输入端接通电源后,电流表读数为I ,电动机带动一质量为m 的重物以速度v 匀速上升,若电动机因摩擦造成的能量损失不计,则图中电压表的读数为( )A .4IR +mg vI B.mg v I C .4IRD.14IR +mg v I 解析:根据电流与匝数的关系知变压器的输出电流为2I ,电动机消耗的总功率为P 2=mg v +4IR ,又变压器的输入功率P 1=UI =P 2=mg v +4I 2R ,则U =mg vI +4IR ,故A 项正确.答案:A12.(多选题)如图所示,M是一小型理想变压器,接线柱a、b接在电压u =311sin 314t (V)的正弦交流电源上,变压器右侧部分为一火警报警系统原理图,其中R2是半导体热敏传感器(温度升高时R2的电阻减小),电流表A2安装在值班室,显示通过R1的电流,电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出),R3为一定值电阻.当传感器R2所在处出现火警时,以下说法中正确的是()A.A1的示数增大,A2的示数减小B.A1的示数不变,A2的示数增大C.V1的示数不变,V2的示数减小D.V1的示数增大,V2的示数增大解析:传感器R2所在处出现火警,温度升高,则R2电阻减小,副线圈负载电阻减小.因输出电压不变,所以副线圈电流增大,则电阻R3两端电压增大,电压表V2的示数减小,电流表A2的示数减小.副线圈电流增大,则原线圈电流增大,但输入电压不变,即电流表A1的示数增大,电压表V1的示数不变.答案:AC第Ⅱ卷(非选择题,共52分)二、计算题(本题有4小题,共52分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,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和单位)13.(12分)一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动,线圈匝数n=100匝.穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化,如图甲所示.发电机内阻r=5.0 Ω,外电路电阻R=95 Ω.已知感应电动势的最大值E m=nωΦm,其中Φm为穿过每匝线圈磁通量的最大值.求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数.甲乙解析:从Φ-t图线看出Φm=1.0×10-2Wb,T=3.14×10-2s.(2分) 已知感应电动势的最大值E m=nωΦm,又ω=2πT.(3分)故电路中电流最大值I m=E mR+r=n·2π·ΦmT(R+r)=100×2×3.14×1.0×10-23.14×(95+5.0)×10-2A=2 A(4分)交流电流表读数是交变电流的有效值,即I=I m2=1.4 A.(3分)答案:1.4 A14.(12分)有一个电子元件,当它两端的电压的瞬时值高于u=110 2 V 时则导电,低于u=110 2 V时不导电,若把这个电子元件接到220 V、50 Hz的正弦式交变电流的两端,则它在1 s 内导电多少次?每个周期内的导电时间为多少?解析:由题意知,加在电子元件两端电压随时间变化的图象如图所示,表达式为u =2202sin ωt V .(2分)其中ω=2πf ,f =50 Hz ,T =1f =0.02 s ,得u =2202sin100πt V .(2分)把u ′=110 2 V 代入上述表达式得到t 1=1600 s ,t 2=5600s(2分) 所以每个周期内的通电时间为Δt =2(t 2-t 1)=4300 s =175s .(3分) 由所画的u -t 图象知,一个周期内导电两次,所以1 s 内导电的次数为n =2t T =100.(3分)答案:100次 175s 15.(14分)如图所示,变压器原线圈输入电压为220 V ,副线圈输出电压为36 V ,两只灯泡的额定电压均为36 V ,L 1额定功率为12 W ,L 2额定功率为6 W .求:(1)该变压器的原、副线圈匝数比.(2)两灯均工作时原线圈的电流以及只有L 1工作时原线圈中的电流.解析:(1)由变压比公式得U 1U 2=n 1n 2(2分) n 1n 2=22036=559.(2分) (2)两灯均工作时,由能量守恒得P 1+P 2=U 1I 1(3分)I 1=P 1+P 2U 1=12+6220A =0.082 A(2分) 只有L 1灯工作时,由能量守恒得P 1=U 1I ′1(3分)解得I ′1=P 1U 1=12220A =0.055 A .(2分) 答案:(1)55∶9 (2)0.082 A 0.055 A16.(14分)某村在较远的地方建立了一座小型水电站,发电机的输出功率为100 kW ,输出电压为500 V ,输电导线的总电阻为10 Ω,导线上损耗的电功率为4 kW ,该村的用电电压是220 V .(1)输电电路如图所示,求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比;(2)如果该村某工厂用电功率为60 kW ,则该村还可以装“220 V ,40 W”的电灯多少盏?解析:(1)因为P损=I22R线(2分)所以I2=P损R线=4×10310A=20 A(1分)I1=PU1=100×103500A=200 A(2分)则n1n2=I2I1=20200=110(1分)U3=U2-I2R线=(500×10-20×10) V=4 800 V(2分)则n3n4=U3U4=4 800220=24011.(1分)(2)设还可装灯n盏,据功率相等有P3=P4(1分)其中P4=(n×40+60×103) W(1分)P3=(100-4) kW=96 kW(1分)所以n=900.(2分)答案:(1)1∶10240∶11(2)900盏单元测评(三)传感器(时间:90分钟满分:100分)第Ⅰ卷(选择题,共48分)一、选择题(本题有12小题,每小题4分,共48分.)1.关于干簧管,下列说法正确的是()A.干簧管接入电路中相当于电阻的作用B.干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的C.干簧管接入电路中相当于开关的作用D.干簧管是作为电控元件以实现自动控制的答案:C2.(多选题)为了保护电脑元件不受损害,在电脑内部有很多传感器,其中最重要的就是温度传感器,常用的温度传感器有两种,一种是用金属做的热电阻,另一种是用半导体做的热敏电阻.关于这两种温度传感器的特点说法正确的是()A.金属做的热电阻随着温度的升高电阻变大B.金属做的热电阻随着温度的升高电阻变小C.用半导体做的热敏电阻随着温度的升高电阻变大D.用半导体做的热敏电阻随着温度的升高电阻变小解析:金属的电阻率随着温度的升高而变大,半导体在温度升高时电阻会变小.答案:AD3.街旁的路灯、江海里的航标都要求在夜晚亮、白天熄,利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置,实现了自动控制,这是利用半导体的() A.压敏性B.光敏性C.热敏性D.三种特性都利用答案:B4.(多选题)有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件,将这三只元件分别接入如图所示电路中的A、B两点后,用黑纸包住元件或者把元件置入热水中,观察欧姆表的示数,下列说法中正确的是()A.置入热水中与不置入热水中相比,欧姆表示数变化较大,这只元件一定是热敏电阻B.置入热水中与不置入热水中相比,欧姆表示数不变化,这只元件一定是定值电阻C.用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比,欧姆表示数变化较大,这只元件一定是光敏电阻D.用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比,欧姆表示数相同,这只元件一定是定值电阻解析:热敏电阻的阻值随温度变化而变化,定值电阻和光敏电阻不随温度变化;光敏电阻的阻值随光照变化而变化,定值电阻和热敏电阻不随之变化.答案:AC5.传感器是一种采集信息的重要器件,如图是由电容器作为传感器来测定压力变化的电路,当待测压力作用于膜片电极上时,下列说法中正确的是()①若F向下压膜片电极,电路中有从a到b的电流②若F向下压膜片电极,电路中有从b到a的电流③若F向下压膜片电极,电路中不会有电流产生④若电流表有示数,说明压力F发生变化⑤若电流表有示数,说明压力F不会发生变化A.②④B.①④C.③⑤D.①⑤解析:当下压时,因为C=εr S4πkd,d减小,C增大,在U不变时,因为C=QU,Q增大,从b向a有电流流过,②正确;当F变化时,电容器两板的间距变化,电容变化,电容器上的带电量发生变化,电路中有电流,④正确,故选A.答案:A6.如图所示,R1为定值电阻,R2为负温度系数的热敏电阻,当温度降低时,电阻变大,L为小灯泡,当温度降低时()。
九年级物理电磁感应题库及答案一、选择题1、下列设备中,利用电磁感应原理工作的是()A 电动机B 发电机C 电铃D 电磁铁答案:B解析:发电机是利用电磁感应原理工作的,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。
电动机是利用通电导体在磁场中受力的作用而工作的;电铃和电磁铁是利用电流的磁效应工作的。
2、关于产生感应电流的条件,下列说法中正确的是()A 只要导体在磁场中运动,就会产生感应电流B 只要闭合电路的一部分导体在磁场中运动,就会产生感应电流C 只要闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,就会产生感应电流D 闭合电路的全部导体在磁场中做切割磁感线运动,才会产生感应电流答案:C解析:产生感应电流的条件:一是“闭合电路”,二是“一部分导体”,三是“做切割磁感线运动”,三个条件缺一不可。
选项 A 中,导体在磁场中运动,如果不是闭合电路,或者导体没有做切割磁感线运动,都不会产生感应电流;选项B 中,闭合电路的一部分导体在磁场中运动,如果不是做切割磁感线运动,也不会产生感应电流;选项 D 中,闭合电路的全部导体在磁场中做切割磁感线运动时,也不一定会产生感应电流,比如全部导体都沿着磁感线运动。
3、如图所示,在探究“什么情况下磁可以生电”的实验中,保持磁体不动,下列现象描述正确的是()A 导线 ab 竖直向上运动时,电流表指针会偏转B 导线 ab 竖直向下运动时,电流表指针会偏转C 导线 ab 水平向左运动时,电流表指针会偏转D 导线 ab 静止不动时,电流表指针会偏转答案:C解析:产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
导线 ab 竖直向上或竖直向下运动时,都没有做切割磁感线运动,所以电流表指针不会偏转;导线 ab 水平向左运动时,做切割磁感线运动,电流表指针会偏转;导线 ab 静止不动时,没有做切割磁感线运动,电流表指针不会偏转。
4、下列电器中,工作时利用电磁感应原理的是()A 电烤箱B 电热水器C 发电机D 电熨斗答案:C解析:电烤箱、电热水器和电熨斗都是利用电流的热效应工作的,即电流通过电阻时会产生热量。
电磁感应强化训练一、选择题1、关于电磁感应现象,下列说法中正确的是 A .只要有磁通量穿过电路,电路中就有感应电流B .只要闭合电路在做切割磁感线运动,电路中就有感应电流C .只要穿过闭合电路的磁通量足够大,电路中就有感应电流D .只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中就有感应电流2、飞机在北半球的上空以速度v 水平飞行,飞机机身长为a ,翼展为b ;该空间地磁场磁感应强度的水平分量为B 1,竖直分量为B 2;驾驶员左侧机翼的端点用A 表示,右侧机翼的端点用B 表示,用E 表示飞机产生的感应电动势,则A .E =B 1vb ,且A 点电势低于B 点电势 B .E =B 1vb ,且A 点电势高于B 点电势C .E =B 2vb ,且A 点电势低于B 点电势D .E =B 2vb ,且A 点电势高于B 点电势3、下图中的四个图分别表示匀强磁场的磁感应强度B 、闭合电路中一部分直导线的运动速度v 和电路中产生的感应电流I 的相互关系,其中正确是 [ ]4、如图,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N 极朝下。
当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)( )A .线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引B .线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥C .线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引D .线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥 5、如图所示,矩形导线框从通电直导线EF 左侧运动到右侧的过程中,关于导线框中产生的感应电流的正确说法是 [ ]A .感应电流方向是先沿abcd 方向流动,再沿adcb 方向流动B . 感应电流始终是沿abcd 方向流动C .感应电流始终是沿adcb 方向流动D .感应电流方向是先沿adcb 方向流动,然后沿abcd 方向流动,再沿adcb 方向流动 6、如图所示,A ,B 是两个完全相同的灯泡,L 是自感系数较大的线圈,其直流电阻忽略不计。
物理练习题电磁感应练习题物理练习题:电磁感应一、单选题1. 电磁感应的基本定律是:A. 荷塞定律B. 法拉第定律C. 伏特定律D. 麦克斯韦定律正确答案:B2. 在匀强磁场中,一根导线长度为L,导线移动的速度为v,两段导线之间的电势差为U,磁感应强度为B。
根据法拉第定律,电势差U与导线的长度L、速度v、磁感应强度B之间的关系是:A. U ∝ LB. U ∝ vC. U ∝ BD. U ∝ Lvb正确答案:D3. 远离电流的一侧把右手握成半握拳,拇指指向电流方向,其他四指所指方向即为:A. 磁场方向B. 电流方向C. 电势方向D. 导线方向正确答案:A4. 在磁场中,当一个导体切割磁感线运动时,导体两端会产生:A. 电动势B. 电流C. 磁化D. 弹性正确答案:A5. 变压器的原理是基于:A. 磁化原理B. 法拉第定律C. 电动势产生D. 电磁感应现象正确答案:D二、填空题1. 电磁感应现象最早由_______发现。
正确答案:法拉第2. 变压器的工作原理是基于_______现象。
正确答案:电磁感应3. 根据电磁感应现象,当导体运动时,导线两端产生的电势差与速度的关系为_______。
正确答案:正比例4. 在匀强磁场中,导线的运动方向与磁感应线的方向______。
正确答案:垂直5. 根据法拉第定律,当闭合回路中的磁链发生变化时,产生的感应电动势会阻止_______变化。
正确答案:磁链三、解答题1. 一个导体沿着磁场方向运动,运动方向与磁感应线方向垂直,当导体速度为v,磁感应强度为B时,求导体受到的安培力大小。
解答:根据洛仑兹力公式,安培力的大小可以通过公式F = BIL计算得到。
在本题中,导体的速度与磁感应线方向垂直,所以磁感应线与导体的角度为90°,导体的长度为L。
根据公式,可得到F = BLv。
2. 一个电阻为R的闭合回路中,磁感应强度为B,在t时刻磁通量发生了变化Φ = Φ0 + αt,其中Φ0和α为常数。
高中物理学习材料(灿若寒星**整理制作)牙林一中《电磁感应》单元测试一、不定项选择题1、下列说法中不正确的是:A 闭合电路中只要有磁通量的变化,电路中必定存在感应电动势B 将闭合电路断开,只要有磁通量的变化,电路中也一定存在感应电动势C 任一条直导线只要切割磁感线就存在感应电动势D 矩形线圈在匀强磁场中运动,只要线圈内磁通量没有变化,线圈上任何两点间一定不存在感应电动势2.发现电磁感应现象的科学家是:A.安培B.奥斯特C.法拉第D.库仑3、关于感应电动势大小的说法正确的是A、线圈中磁通量越大,产生的感应电动势大B、线圈中磁通量变化越大,产生的感应电动势大C、线圈中磁通量变化越快,产生的感应电动势大D、线圈中磁通量增加时感应电动势大,线圈中通量减小时感应电动时减小4.在通电的直导线所在的平面内有一导体圆环,环与导线绝缘,导线中通有如图所示方向的电流,环可以自由运动(忽略重力)。
当导线中的电流强度I逐步减小时,环将:A.向下运动 B.向上运动C.转动;上面的向纸外,下面的向纸内D .转动;上面的向纸内,下面的向纸处5、如图所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L 的电阻可以忽略,下列说法中正确的是A.合上开关K 接通电路时,A2始终比A1亮B.合上开关K 接通电路时,A1先亮,A2后亮,最后一样亮C.断开开关K 切断电路时,A2先熄灭,A1过一会儿才熄灭D.断开开关K 切断电路时,A1和A2都要过一会儿才熄灭6.单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转轴垂直于磁场,若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示,则其中错误的是: A .线圈中O 时刻感应电动势最大 B .线圈中D 时刻感应电动势为零 C .线圈中D 时刻感应电动势最大D .线圈中O 至D 时间内平均感电动势为0.4V( 6题 ) (7题)7.如图所示,乙线圈和甲线圈互相绝缘,且乙线圈有一半面积在甲线圈内,当甲线圈中的电流逐渐减弱时,乙线圈中的感应电流: A .为零B .顺时针流动C .逆时针流动D .无法确定8.如图所示,在一匀强磁场中有一U 形导线框abcd,I甲 乙××××××××××××××××××ab cdef R线框处于水平面内,磁场与线框平面垂直,R 为一电阻,ef 为垂直于ab 的一根导体杆,它可以在ab 、cd 上无摩擦地滑动.杆ef 及线框中导线的电阻都可不计.开始时,给ef 一个向右的初速度,则 A .ef 将匀速向右运动 B .ef 将往返运动C .ef 将减速向右运动,但不是匀减速D .ef 将加速向右运动9.如图所示,矩形线框从a 由静止下落,在穿越磁场区域时,先 后经过b 、c 、d ,由图可知A .线框在c 处和在a 处的加速度一样大B .线框在b 、d 处的加速度等于gC .线框在磁场区域内做匀速直线运动D .线圈在磁场中下落时始终受到一个竖直向上的阻力10.如图所示,L 为一个自感系数大的自感线圈,开关闭合后,小灯能正常发光,那么闭合开关和断开开关的瞬间,能观察到的现象分别是 ( ) A .小灯逐渐变亮,小灯立即熄灭 B .小灯立即亮,小灯立即熄灭C .小灯逐渐变亮,小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭D .小灯立即亮,小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭11.如图17—5所示,矩形线圈abcd 由静止开始运动,下列说法正确的是:A.向右平动(ab 边还没有进入磁场)有感应电流,方向为abcdaB.向左平动(bc 边还没有离开磁场)有感应电流,方向为adcbaC.以bc 边为轴转动(ad 边还未转入磁场),有感应电流,方向为abcdaD.以ab 边为轴转动(bc 边还未转入磁场),无感应电流,12.变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的,而不是采用一整块硅钢,这是因为( )A .增大涡流,提高变压器的效率B .减小涡流,提高变压器的效率C .增大铁芯中的电阻,以产生更多的热量D .增大铁芯中的电阻,以减小发热量 13.如图所示, 在水平面(纸平面)内有一光滑的导轨,导轨上放置一金属棒ab, 在竖直方向有一匀强磁场,下述说法中正确的有A .若磁场方向垂直纸面向外并增强时,杆ab 将向右运动B .若磁场方向垂直纸面向外并减少时,杆ab 将向右运动C .若磁场方向垂直纸面向里并增强时,杆ab 将向左运动D .若磁场方向垂直纸面向里并减少时,杆ab 将向右运动14、如图11-13所示,一闭合金属圆环用绝缘细线挂于O 点,将圆环拉离平衡位置并释放,圆环摆动过程中经过有界的水平匀强磁场区域,A ,B 为该磁场的竖直边界,若不计空气阻力,则( )A .圆环向右穿过磁场后,还能摆至原来的高度。
第四章《电磁感应》单元测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.关于自感现象,下列说法中正确的是()A.自感现象是线圈自身的电流变化而引起的电磁感应现象B.自感电动势总是阻止原电流的变化C.自感电动势的方向总与原电流方向相反D.自感电动势的方向总与原电流方向相同2.如图所示,在正方形线圈的内部有一条形磁铁,线圈与磁铁在同一平面内,两者有共同的中心轴线OO′,关于线圈中产生感应电流的下列说法中,正确的是()A.当磁铁向纸面外平移时,线圈中产生感应电流B.当磁铁向上平移时,线圈中产生感应电流C.当磁铁向下平移时,线圈中产生感应电流D.当磁铁N极向纸外,S极向纸里绕OO′轴转动时,线圈中产生感应电流3.如图所示,通电螺线管水平固定,OO′为其轴线,a、b、c三点在该轴线上,在这三点处各放一个完全相同的小圆环,且各圆环平面垂直于OO′轴.则关于这三点的磁感应强度Ba、Bb、Bc的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系,下列判断正确的是()A.Ba=Bb=Bc,Φa=Φb=ΦcB.Ba>Bb>Bc,Φa<Φb<ΦcC.Ba>Bb>Bc,Φa>Φb>ΦcD.Ba>Bb>Bc,Φa=Φb=Φc4.如图所示是研究通电自感实验的电路图,A1、A2是两个规格相同的小灯泡,闭合开关调节滑动变阻器R的滑动触头,使两个灯泡的亮度相同,调节滑动变阻器R1的滑动触头,使它们都正常发光,然后断开开关S.重新闭合开关S,则()A.闭合瞬间,A1立刻变亮,A2逐渐变亮B.闭合瞬间,A1、A2均立刻变亮C.稳定后,L和R两端的电势差一定相同D.稳定后,A1和A2两端的电势差不相同5.如图所示,长为L的金属导线弯成一圆环,导线的两端接在电容为C的平行板电容器上,P、Q 为电容器的两个极板,磁场垂直于环面向里,磁感应强度以B=B0+kt(k>0)随时间变化,t=0时,P、Q两板电势相等,两板间的距离远小于环的半径,经时间t,电容器P板()A.不带电B.所带电荷量与t成正比C.带正电,电荷量是D.带负电,电荷量是6.如图所示,匀强磁场方向竖直向下,磁感应强度为B.正方形金属框abcd可绕光滑轴OO′转动,边长为L,总电阻为R,ab边质量为m,其他三边质量不计,现将abcd拉至水平位置,并由静止释放,经时间t到达竖直位置,产生热量为Q,若重力加速度为g,则ab边在最低位置所受安培力大小等于()A.B.BLC.D.7.如图所示,L为一根无限长的通电直导线,M为一金属环,L通过M的圆心并与M所在的平面垂直,且通以向上的电流I,则()A.当L中的I发生变化时,环中有感应电流B.当M左右平移时,环中有感应电流C.当M保持水平,在竖直方向上下移动时环中有感应电流D.只要L与M保持垂直,则以上几种情况,环中均无感应电流8.如图所示,一矩形线框以竖直向上的初速度进入只有一条水平边界的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,进入磁场后上升一段高度又落下离开磁场,运动中线框只受重力和安培力作用,线框在向上、向下经过图中1、2位置时的速率按时间顺序依次为v1、v2、v3和v4,则可以确定() A.v1<v2B.v2<v3C.v3<v4D.v4<v19.圆形导体线圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一竖直螺线管b,二者轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接成如下图所示的电路.若将滑动变阻器的滑片P向下滑动,下列表述正确的是()A.线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流B.穿过线圈a的磁通量变小C.线圈a有扩张的趋势D.线圈a对水平桌面的压力F N将增大10.如图所示,在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中,有一个矩形闭合线圈abcd,线圈平面与磁场垂直,O1O2是线圈的对称轴,应使线圈怎样运动才能使线圈中的磁通量发生变化?() A.向左或向右平动B.向上或向下平动C.绕O1O2转动D.平行于纸面向里运动11.一矩形线圈abcd位于一随时间变化的匀强磁场内,磁场方向垂直线圈所在的平面向里(如图甲所示),磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示.以I表示线圈中的感应电流(图甲中线圈上箭头方向为电流的正方向),下图中能正确表示线圈中电流I随时间t变化规律的是()A.B.C.D.12.如图所示,导体棒ab长为4L,匀强磁场的磁感应强度为B,导体绕过O点垂直纸面的轴以角速度ω匀速转动,a与O的距离很近.则a端和b端的电势差Uab的大小等于()A. 2BL2ωB. 4BL2ωC. 6BL2ωD. 8BL2ω13.磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区,刷卡器中有检测线圈.当以速度v0刷卡时,在线圈中产生感应电动势,其E-t关系如图所示.如果只将刷卡速度改为,线圈中的E -t关系图可能是()A.B.C.D.14.下列实验现象,属于电磁感应现象的是()A.导线通电后,其下方的小磁针偏转B.通电导线AB在磁场中运动C.金属杆切割磁感线时,电流表指针偏转D.通电线圈在磁场中转动15.如图所示,小螺线管与音乐播放器相连,大螺线管直接与音箱相连.当把小螺线管插入大螺线管中时音乐就会从音箱中响起来,大小螺线管之间发生的物理现象是()A.自感B.静电感应C.互感D.直接导电二、多选题(每小题至少有两个正确答案)16.(多选)在光滑的水平面上方,有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场,如图.PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大.一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框,以速度v垂直磁场方向从如图实线(Ⅰ)位置开始向右运动,当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的如图(Ⅱ)位置时,线框的速度为v ,则下列说法正确的是()2A.图(Ⅱ)时线框中的电功率为B.此过程中回路产生的电能为3mv28C.图(Ⅱ)时线框的加速度为D.此过程中通过线框横截面的电荷量为17.(多选)如图所示,金属棒ab、cd与足够长的水平光滑金属导轨垂直且接触良好,匀强磁场的方向竖直向下.则ab棒在恒力F作用下向右运动的过程中,有()A.安培力对ab棒做正功B.安培力对cd棒做正功C.abdca回路的磁通量先增加后减少D.F做的功等于回路产生的总热量和系统动能的增量之和18.如下图所示,光滑平行金属导轨PP′和QQ′都处于同一水平面内,P和Q之间连接一电阻R,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中.现在将垂直于导轨放置一根导体棒MN,用一水平向右的力F 拉动导体棒MN,以下关于导体棒MN中感应电流方向和它所受安培力的方向的说法正确的是()A.感应电流方向是N→MB.感应电流方向是M→NC.安培力水平向左D.安培力水平向右19.(多选)两圆环A、B置于同一水平面上,其中A为均匀带电绝缘环,B为导体环.当A以如图所示的方向绕中心轴转动的角速度发生变化时,B中产生如图所示方向的感应电流,则()A.A可能带正电且转速减小B.A可能带正电且转速增大C.A可能带负电且转速减小D.A可能带负电且转速增大20.(多选)如图所示,A、B为大小、形状均相同且内壁光滑、但用不同材料制成的圆管,竖直固定在相同高度.两个相同的磁性小球,同时从A、B管上端的管口无初速度释放,穿过A管比穿过B 管的小球先落到地面.下面对于两管的描述中可能正确的是()A.A管是用塑料制成的,B管是用铜制成的B.A管是用铝制成的,B管是用胶木制成的C.A管是用胶木制成的,B管是用塑料制成的D.A管是用胶木制成的,B管是用铝制成的三、实验题21.在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示.它们是:①电流计②直流电源③带铁芯(图中未画出)的线圈A④线圈B⑤开关⑥滑动变阻器(1)按实验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线).(2)怎样才能使线圈B中有感应电流产生?试举出两种方法:①________________________________________________________________________;②________________________________________________________________________.22.图为“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)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后可能出现的情况有:①将小线圈迅速插入大线圈时,灵敏电流计指针将向________(填“左”或“右”)偏一下;②小线圈插入大线圈后,将滑动变阻器的阻值调大时,灵敏电流计指针将向________(填“左”或“右”)偏一下.四、计算题23.如图所示,足够长的平行光滑U形导轨倾斜放置,所在平面倾角θ=37°,导轨间的距离L=1.0 m,下端连接R=1.6 Ω的电阻,导轨电阻不计,所在空间均存在磁感应强度B=1.0 T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场,质量m=0.5 kg、电阻r=0.4 Ω的金属棒ab垂直置于导轨上,现用沿轨道平面且垂直于金属棒、大小F=5.0 N的恒力使金属棒ab从静止起沿导轨向上滑行,当金属棒滑行2.8 m后速度保持不变.求:(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2)(1)金属棒匀速运动时的速度大小v;(2)当金属棒沿导轨向上滑行的速度v′=2 m/s时,其加速度的大小a.五、填空题24.磁电式仪表的线圈通常用铝框作骨架,把线圈绕在铝框上,这样做的目的是________(填“防止”或“利用”)涡流而设计的,起________(填“电磁阻尼”或“电磁驱动”)的作用.25.某同学利用假期进行实验复习,验证电磁感应产生的条件.他通过如图所示实验,观察到以下实验现象:①把磁铁插入线圈时,线圈中有感应电流;②把磁铁放在线圈内不动,线圈中无感应电流;③把磁铁从线圈中拔出,线圈中有感应电流.这次实验表明,穿过闭合线圈的磁通量________(选填“变化”或“不变化”),线圈中就有感应电流.26.(1)实验装置如图(a)所示,合上电键S时发现电流表指针向右偏,填写下表空格:(2)如图(b)所示,A、B为原、副线圈的俯视图,已知副线圈中产生顺时针方向的感应电流,根据图(a)可判知可能的情况是()A.原线圈中电流为顺时针方向,变阻器滑动片P在右移B.原线圈中电流为顺时针方向,正从副线圈中拔出铁芯C.原线圈中电流为逆时针方向,正把铁芯插入原线圈中D.原线圈中电流为逆时针方向,电键S正断开时27.一个200匝、面积为20 cm2的线圈,放在匀强磁场中,磁场方向与线圈平面成30°角,磁感应强度B=0.5 T,在0.05 s内线圈转到与磁场方向垂直的位置,在此过程中,线圈中的平均感应电动势=________V.28.一个直径为d的圆形线圈,垂直放置在磁感强度为B的匀强磁场中,现使线圈绕其直径转过30°角,如图所示,则穿过线圈的磁通量的变化为________.六、简答题29.如图所示,导体棒运动过程中产生感应电流,试分析电路中的能量转化情况.答案解析1.【答案】A【解析】自感现象是线圈自身的电流变化而引起的电磁感应现象,在自感现象中自感电动势总是阻碍原电流的变化,不是阻止,所以选项A对、B错.当原电流减小时,自感电动势与原电流的方向相同,当原电流增加时,自感电动势与原电流方向相反,所以选项C、D错.2.【答案】D【解析】由条形磁铁周围磁感线的分布特点可知,当磁铁平动时,穿过正方形线圈的磁通量始终为零不发生变化,故线圈中不产生感应电流,故A、B、C错;当磁铁转动时,穿过正方形线圈的磁通量发生变化,线圈中产生感应电流,D对.3.【答案】C【解析】靠近螺线管的地方磁场强,由题图知,a、b、c三点的磁感应强度Ba、Bb、Bc的大小关系为Ba>Bb>Bc;三个小圆环的面积相同,根据磁通量的定义可知,Φa>Φb>Φc,所以A、B、D错误;C 正确.4.【答案】C【解析】由题可知,闭合开关调节滑动变阻器R的滑动触头,使两个灯泡的亮度相同,说明此时滑动变阻器R接入电路的阻值与线圈L的电阻一样大,断开开关再重新闭合的瞬间,根据自感原理可判断,A2立刻变亮,而A1逐渐变亮,A、B均错误;稳定后,自感现象消失,由题知,线圈L和R两端的电势差一定相同,A1和A2两端的电势差也相同,所以C正确,D错误.5.【答案】D【解析】磁感应强度以B=B0+kt(k>0)随时间变化,由法拉第电磁感应定律得:E ==S=kS,而S =,经时间t电容器P板所带电荷量Q=EC =;由楞次定律知电容器P板带负电,D选项正确.6.【答案】Dmv2①【解析】由能量守恒得:mgL=Q+12F=BIL ②I=③由①②③得:F=,故选项D正确.7.【答案】D【解析】由安培定则可知导线L中电流产生的磁场方向与金属环面平行,即穿过M的磁通量始终为零,保持不变,故只要L与M保持垂直,A、B、C三种情况均不能产生感应电流.8.【答案】D【解析】由能量守恒定律可知,线框从进入磁场到离开磁场的过程中,有部分机械能转化为焦耳热,即机械能减小,则v4<v1,D正确;而线框完全在磁场中运动时,由于磁通量不变,没有感应电流,故线框只受重力作用,机械能守恒,则v2=v3,B错误;由楞次定律可知,线框进入磁场时受到的安培力方向竖直向下,重力方向竖直向下,因而做减速运动,故v1>v2,A错误;线框离开磁场时受到的安培力方向竖直向上,重力方向竖直向下,二者大小关系不能确定,故v3、v4大小关系也不能确定,C错误.故选D.9.【答案】D【解析】通过螺线管b的电流如图所示,根据右手螺旋定则判断出螺线管b所产生的磁场方向竖直向下,滑片P向下滑动,接入电路的电阻减小,电流增大,所产生的磁场的磁感应强度增大,根据楞次定律可知,a线圈中所产生的感应电流产生的感应磁场方向竖直向上,再由右手螺旋定则可得线圈a中的电流方向为俯视逆时针方向,A错误;由于螺线管b中的电流增大,所产生的磁感应强度增大,线圈a中的磁通量应变大,B错误;根据楞次定律可知,线圈a有缩小的趋势,线圈a对水平桌面的压力增大,C错误,D正确.10.【答案】C【解析】线圈向左或向右平动,Φ=BS,不变,A错误;线圈向上或向下平动,Φ=BS,不变,B 错误;线圈绕O1O2转动,根据公式Φ=BS sinθ,磁通量不断改变,C正确;线圈平行于纸面向里运动,Φ=BS,不变,D错误.11.【答案】C×,所以线圈中的感应电流取决于磁感【解析】由电磁感应定律和欧姆定律得I ===SR应强度B随t的变化率.由图乙可知,0~1 s时间内,B增大,Φ增大,感应磁场与原磁场方向相反(感应磁场的磁感应强度的方向向外),由右手定则知感应电流是逆时针的,因而是负值.可判断:1~2 s为正的恒值;2~3 s为零;3~4 s为负的恒值;4~5 s为零;5~6 s为正的恒值.故C正确,A、B、D错误.12.【答案】Dωl=ω【解析】由E=Blv,切割磁感线的总长度为4L,切割磁感线的平均速度v=12即:Uab=E=B·4L·2Lω=8BL2ω,D正确.13.【答案】D【解析】由公式E=Blv可知,当刷卡速度减半时,线圈中的感应电动势最大值减半,且刷卡所用时间加倍,故正确选项为D.14.【答案】C【解析】导线通电后,其下方的小磁针受到磁场的作用力而发生偏转,说明电流能产生磁场,是电流的磁效应现象,不是电磁感应现象,故A错误;通电导线AB在磁场中受到安培力作用而运动,不是电磁感应现象,故B错误;金属杆切割磁感线时,电路中产生感应电流,是电磁感应现象,故C正确;通电线圈在磁场中受到安培力作用而发生转动,不是电磁感应现象,故D错误.15.【答案】C【解析】小螺线管与音乐播放器相连,小线圈中输入了音频信号;当把小螺线管插入大螺线管中时音乐就会从音箱中响起来,说明大线圈中激发出了感应电流,是互感现象.16.【答案】AB【解析】回路中产生感应电动势为E=2Ba2v感应电流为I ==,此时线框中的电功率P =I2R=,故A正确.根据能量守恒定律得到,此过程回路产生的电能为Q=12mv2-1 2m(2v)2=38mv2,故B正确.左右两边所受安培力大小为F=BIa=,则加速度为a==,故C错误.此过程通过线框横截面的电荷量为q==,故D错误.故选A、B.17.【答案】BD【解析】ab棒向右运动产生感应电流,电流通过cd棒,cd棒受向右的安培力作用随之向右运动.设ab、cd棒的速度分别为v1、v2,运动刚开始时,v1>v2,回路的电动势E=,电流为逆时针方向,ab、cd棒所受的安培力方向分别向左、向右,安培力分别对ab、cd棒做负功、正功,选项A错误,B正确;金属棒最后做加速度相同、速度不同的匀加速运动,且v1>v2,abdca 回路的磁通量一直增加,选项C错误;对系统,由动能定理可知,F做的功和安培力对系统做的功的代数和等于系统动能的增量,而安培力对系统做的功等于回路中产生的总热量,选项D正确.18.【答案】AC【解析】由右手定则知,MN中感应电流方向是N→M,再由左手定则可知,MN所受安培力方向垂直导体棒水平向左,C正确,故选A、C.19.【答案】BC【解析】选取A环研究,若A环带正电,且转速增大,则使穿过环面的磁通量向里增加,由楞次定律知,B环中感应电流的磁场方向向外,故B正确,A错误;若A环带负电,且转速增大,则使穿过环面的磁通量向外增加,由楞次定律知,B环中感应电流的磁场方向向里,B环中感应电流的方向应为顺时针方向,故D错误,C正确.故选B、C.20.【答案】AD【解析】由题意可知,小球在B管中下落的速度要小于A管中的下落速度,故说明小球在B管时受到阻力作用.其原因是金属导体切割磁感线,从而使闭合的导体中产生感应电流,由于磁极间的相互作用而使小球受向上的阻力.故B管应为金属导体,如铜、铝、铁等,而A管应为绝缘体,如塑料、胶木等,故AD正确.21.【答案】(1)实物电路图如图所示:(2)①断开或闭合开关②闭合开关后移动滑动变阻器的滑片.【解析】(1)实物电路图如图所示:(2)断开或闭合开关的过程中或闭合开关后移动滑片的过程中,穿过线圈B的磁通量发生,线圈B 中有感应电流产生.22.【答案】(1)如图:(2)①右②左【解析】(1)将电源、开关、滑动变阻器、小螺线管串联成一个回路,再将电流计与大螺线管串联成另一个回路,电路图如图所示.(2)闭合开关,磁通量增加,指针向右偏转,将原线圈迅速插入副线圈,磁通量增加,则灵敏电流计的指针将右偏.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,电阻增大,则电流减小,穿过副线圈的磁通量减小,则灵敏电流计指针向左偏.23.【答案】(1)4 m/s(2)2 m/s2【解析】(1)金属棒匀速运动时产生的感应电流I m=由平衡条件有F=mg sinθ+BI m L代入数据解得v=4 m/s(2)此时金属棒受到的安培力F安=由牛顿第二定律有F-mg sinθ-F安=ma解得a=2 m/s2.24.【答案】利用电磁阻尼【解析】磁电式仪表的线圈通常用铝框作骨架,把线圈绕在铝框上,这样做的目的是利用涡流而设计的,当线圈转动时,产生感应电流,受到安培力,使指针迅速稳定,起电磁阻尼的作用.25.【答案】变化【解析】产生感应电流的条件为:只要穿过闭合线圈的磁通量发生变化就有感应电流产生.26.【答案】(1)右右左(2)BC【解析】(1)因合上电键S时,电流增大,穿过线圈的磁通量增加,此时电流表指针向右偏,则当滑片P右移时,电阻减小,电流增加,故此时电流表指针向右偏;在原线圈中插入软铁棒时,穿过线圈的磁通量增加,则此时电流表指针向右偏;拔出原线圈时,穿过线圈的磁通量减小,则此时电流表指针向左偏;(2)因副线圈中产生顺时针方向的感应电流,故穿过A的磁通量为向里的减小或者向外的增加;若原线圈中电流为顺时针方向,变阻器滑片P在右移,则电流增大,磁通量为向里增加,选项A错误;原线圈中电流为顺时针方向,正从副线圈中拔出铁芯,则磁通量为向里减小,选项B正确;原线圈中电流为逆时针方向,正把铁芯插入原线圈中,则磁通量为向外增加,选项C正确;原线圈中电流为逆时针方向,电键S正断开时,则磁通量为向外减小,选项D 错误;故选B、C.27.【答案】2或6【解析】磁场方向与线圈平面成30°角,磁感应强度B=0.5 T,在0.05 s内线圈转到与磁场方向垂直的位置,由于没有明确线圈转动方向,所以分为顺时针和逆时针转动,(1)顺时针转动:穿过线圈的磁通量变化量是:ΔΦ=Φ2-Φ1=BS-BS·sin 30°=5×10-4Wb则线圈中感应电动势大小为:E=N=2 V(2)逆时针转动:穿过线圈的磁通量变化量是:ΔΦ′=Φ2+Φ1=BS+BS·sin 30°=1.5×10-3Wb则线圈中感应电动势大小为:E′=N=6 V.28.【答案】πBd2【解析】在匀强磁场中,当磁场与线圈平面垂直时,穿过线圈平面的磁通量Φ=BS;磁通量的变化ΔΦ=Φ2-Φ1.当磁场与线圈平面垂直时,穿过线圈平面的磁通量Φ1=BS=B π2;现使线圈绕其直径转过30°角,磁通量的大小为Φ2=BS cos 30°=B π2=πBd2;则穿过线圈的磁通量的πBd2=πBd2.变化为ΔΦ=Φ2-Φ1=πBd2-1429.【答案】导体棒中的电流受到安培力作用,安培力的方向与运动方向相反,阻碍导体棒的运动,导体棒要克服安培力做功,将机械能转化为电能.【解析】导体棒中的电流受到安培力作用,安培力的方向与运动方向相反,阻碍导体棒的运动,导体棒要克服安培力做功,将机械能转化为电能.。
单元测试:磁场
一、单选题(本题共12道小题,共36分。
)
1.闭合电路中,感应电动势的大小与穿过它的
A .磁通量成正比
B .磁通变化量成正比
C .磁通变化率成正比
D .磁感强度成正比 2.在电磁感应现象中,下列说法正确的是
A .只要闭合电路作切割磁力线运动,线框中就有感生电流
B .感生电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反
C .闭合线框只要在磁场中转动,线框中就有感生电流
D .在磁场中闭合电路所围面积发生变化,电路中也可能产生感生电流
3.两个闭合的轻质铝环,穿在一根光滑的绝缘杆上,如 图所示,当条形磁铁的N 极自右向左插入圆环中时,两铝环的运动是
A .同时向右运动,相互间距离逐渐增大
B .同时向右运动,相互间距离逐渐缩小
C .同时向左运动,相互间距离逐渐增大
D .同时向左运动,相互间距离逐渐缩小 4.如图所示在同一条铁芯上绕着两个线圈A 和B ,单刀双掷开关K ,原点与触点“1”相接,把K 从“1”断开,再掷向“2”,在此过程中,电阻R 上的电流方是
Q P D Q P P Q C P
Q B P Q Q P A ⇒⇒⇒⇒⇒⇒.始终由再由.先由.始终由再由.先由
5.如图所示,平行于螺线管轴线静置一条形磁铁,当磁铁匀
速向右平移时,通过电流计的电流:
A .方向由上而下
B .方向由下而上
C .是稳恒电流
D .逐渐增大
6.线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,则
A .当线圈平面与磁力线平行时,穿过线圈的磁通量为零,线圈产生的感应电动势也为零
B .当线圈平面与磁力线垂直时,穿过线圈的磁通量最大,线圈产生的感应电动势也最大
C .当线圈平面与磁力线平行时,穿过线圈的磁通量为零,线圈产生的感应电动势却最大
D .当线圈平面与磁力线垂直时,穿过线圈的磁通量最大,线圈产 生的感应电动势不为零
7.如图所示,当磁铁向螺线管插入时,螺线管中 A .不产生感生电流
B .产生的感生电流方向如图中所示
C .产生的感生电流方向与图示相反
D .有无感生电流不能确定,因条件不足
8.一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,产生交流电动势表达式为e1=E m sinwt,若将其转速提高到原来2倍,其它条件不变,则感生电动势表达式为
=E m sin2wt B.e2=2E m sinwt
A.e
C.e2=4E m sin2wt D.e2=2E m sin2wt
9.当图(甲)所示电路中的开关K闭合时,电流计G
中电流I随时间t变化情况是图(乙)中的(电流从a
流向b为正向流动)
10.处于磁场中的一闭合线圈如没有产生感应电流,
则可断定
A.线圈未在磁场中运动 B.线圈未切割磁力线
C.磁场未发生变化 D.穿过线圈的磁通量未发生变化
11.一个平行板电容器水平放置,并与一金属环连接,如图所示.金
属环处在竖直平面内,水平匀强磁场磁感强度为B,当金属环以水
平速度v向右平动时,电容器两板间的电场强度为
A.O B.大小为Bv,方向向上
C.大小为Bv,方向向下 D.无法确定
12.在某一个闭合电路中,由于磁通量的变化,下面各种说法中正确的是:
A.感生电流方向与引起感生电流的磁场方向不一定相反,也可能相同
B.感生电流的方向,一定与磁通量的变化方向相反
C.感生电流的磁场将阻碍引起感生电流的磁通量
D.感生电流的磁场方向,与引起感生电流的磁场方向,可以相同也可能相反
二、填空题(本题共12空,每空3分,共36分)
13.一个100匝的线圈,线圈横截面为40cm2,线圈截面与匀强磁场的方向成30°角,当磁感强度在0.04S内由0.8T减少到0.2T时线圈中磁通量变化为____×10-3Wb(本空保留一位小数),磁通量变化率为____×10-2Wb/S,线圈感应电动势大小为_____V.14.如图所示,a、b两环在同一平面内,同心放置,a为硬橡胶环,
与毛皮摩擦带上负电;b为金属环.当a环在原平面内绕圆心O点沿图
示方向做下列运动时,b环上有无感应电流,若有,方向如何?若无,
方向填空处空缺下来,不填。
(1)a环匀速转动,b环上______感应电流;
(2)a环加速转动,b环上______感应电流,电流方向为_____方向;
(3)a环减速转动,b环上______感应电流,电流方向为_____方向.
15.如图,一金属环套在条形磁铁外面,当金属环从磁铁N极处向下
平移到S极处,则穿过金属环的磁通量变化的情况的是__________
16.如图所示,导线ab=bc=L,今使abc导线在磁感强度为B
的匀强磁场中.
(1)以速度v1向右平动,ca间的电势差U ca=__________;
(2)以速度v2向下平动,ca间的电势差U'ca=_________.
17.如图所示,当线圈从A位置下落到B位置的过程中,线圈
内的感生电流方向是_________________.
三、计算题(本题共3道小题,共28分。
)
18.如图所示,水平放置的闭合圆形线圈,半径为a,磁场方向
与线圈平面垂直.如果磁感强度的变化规律为B=Kt,线圈所用
的导线截面积为b,导线的电阻率为ρ.求:在△t时间内线圈
所产生的热量.
19.如图,ab和cd是同一水平面上的两根平行金属导轨,a、
c之间接有8W的电阻R,重2N的裸金属棒MN垂直横跨在两导
轨上,它和导轨的动摩擦因数m=0.15,两导轨间金属棒上
的电阻是2W,其它电阻不计,整个装置处在竖直方向的匀
强磁场之中.给MN施加一水平外力F,当MN以4m/s匀速运动
时,F的功率是4.8W.求匀速运动时:
(1)MN所受的安培力多大?
(2)MN两端的电势差多大?
20.图是最早的简易发电机──法拉第圆盘发电机.A为铜盘,
OO'为转轴,磁感线穿过圆盘,圆盘在动力机带动下匀速转动
时,轴与盘的边缘间产生电势差.若已知铜盘直径D=10cm,匀
强磁场磁感强度B=1.0T,盘转速n=1800r/min,计算盘转动时,
发电机的感应电动势e的值.
答题卡
13.__________ __________ __________
14、
15、16 __________ __________ 17. __________
三.计算题:(28分)18.
19.
20.
参考答案
一、单选题(本题共12道小题,共48分。
)
1. C
2. D
3. C
4. A
5. C
6. D
7. B
8. D
9. C 10. A 11. C 12. C 二、填空题(本题共12空,共36分。
) 13. -1.2、 3 、 3
14.无、 有、 顺时针 、 有 、 逆时针 15. 先变大后变小
16. U ca =-BLV 1Cosq ; U'ca =-BLV 2(1-sinq) 17. a b c d a ─a d c b a ─a b c d a 三、计算题(本题共10道小题,共30分。
) 18、
解:由法拉第电磁感应定律
ε△Φ△△△π△△π.据电阻定律、线圈的电阻ρρπ.线圈在△时间产生的热量ε
△πρπ△π△ρ
.
=
t
=BS t
=a B t
=K a R =L =2a b t Q =
t =
K a 2(a /b)
t =K a b t
22
22
22423S R
19、
解:设所受安培力为,当匀速运动时,有μ∴μμ·①
∴②
②代入①得··(1)MN F MN F -F -G =0F =F -G =P /V -G =0.9(N)(2)U =R
R +r BLV I =F BL =
BLV R +r BL =
F (R +r)V
U =
R
R +r F (R +r)V =R F V R +r
=4.8(V)111MN 11MN 11V
20、。