福建省莆田市第七中学鲁科物理32第一章电磁感应单元测试 含答案

图1图4图5图6高中物理学习材料唐玲收集整理第1章 电磁感应建议用时 实际用时满分 实际得分90分钟100分一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个 选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共40分）1.电磁感应现象揭示了电和磁之间的内在联系，根据这一发现，发明了许多电器设备．下列电器设备中，哪个没有利用电磁感应原理( ) A ．动圈式话筒 B ．白炽灯泡 C ．磁带录音机 D ．电磁炉2.(2011年重庆高二检测)如图1所示， 、 、 三个环水平套在条形磁铁外面，其中 和 两环大小相同， 环最大， 环位于N 极处， 和 两环位于条形磁铁中部，则穿过三个环的磁通量的大小 是( )A ． 环最大， 与 环相同B ．三个环相同C ． 环比 环大D ． 环一定比 环大3.如图2所示的装置，在下列各种情况中，能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A中不产生感应电流的 是( )A ．开关S 接通的瞬间B ．开关S 接通后，电路中电流稳定时C ．开关S 接通后，滑动变阻器触头滑动的瞬间D ．开关S 断开的瞬间4.闭合回路的磁通量 随时间t 变化图象分别如图3 所示，关于回路中产生的感应电动势的下列论述，其中正确的是( )A ．图甲的回路中感应电动势恒定不变B ．图乙的回路中感应电动势恒定不变C ．图丙的回路中0～t 1时间内的感应电动势小于t 1～t 2时间内的感应电动势D ．图丁的回路中感应电动势先变大，再变小 5.如图4所示， 为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以 为边界的匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面， 线与线框的边成45°角， 、 分别为 和 的中点．关于线框中的感应电流，正确的说法 是( )A ．当E 点经过边界MN 时，线框中感应电流最大B ．当P 点经过边界MN 时，线框中感应电流最大C ．当F 点经过边界MN 时，线框中感应电流最大D ．当Q 点经过边界MN 时，线框中感应电流最大 6.半径为R 的圆形线圈，两端A 、D 接有一个平行板电容器，线圈垂直放在随时间均匀变化的匀强磁场中，如图5所示，则要使电容器所带电荷量Q 增大，可以采取的措施是( )A ．增大电容器两极板间的距离B ．增大磁感应强度的变化率C ．减小线圈的半径D ．改变线圈所在平面与磁场方向间的夹 角7.如图6所示，边长为L 的正方形导体框匀速地从磁场左边穿过磁场运动到磁场右边，磁场的宽度为d ，线框的速度为v .若 ，则线框中存在感应电流的时间为( )A ．B ．图2图7图9图10图11C ．D ． 8.信用卡的磁条中有一个个连续的相反极性的磁化区，每个磁化区代表了二进制数1或0，用以储存信息．刷卡时，当磁条以某一速度拉过信用卡阅读器的检测头时，在检测头的线圈中会产生变化的电压(如图7甲所示)．当信用卡磁条按如图乙所示方向以该速度拉过阅读器检测头时，在线圈中产生的电压随时间的变化关系正确的是( )图89.如图9所示，圆环 和 的半径之比为 ，且都是由粗细相同的同种材料的导线构成，连接两环的导线电阻不计，匀强磁场的磁感应强度始终以恒定的变化率变化，那么，当只有 环置于磁场中与只有 环置于磁场中两种情况下， 、 两点的电势差之比为( ) A ．1∶1 B ．5∶1 C ．2∶1 D ．4∶110.如图10所示，金属杆 以恒定的速率 在间距为的光滑平行导轨上向右滑行，设整个电路总电阻为 (恒定不变)，整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中，下列叙述正确的是( )A ． 杆中的电流与速率 成正比B ．磁场作用于 杆的安培力与速率 成反比C ．电阻 上产生的电热功率与速率 成正比D ．外力对 杆做功的功率与速率 的平方成反比 二、填空与作图题（本题共2小题，每小题8分，共16分.请将正确答案填在横线上） 11.(2011年福州高二检测) 如图11所示，正三角形 的边长为 ，在磁感应强度为 的匀强磁场中以平行于 边的速度v 匀速运动，则电流表的示数为__________A ， 两点间的电势差为________V.12.在研究电磁感应现象的实验中，为了能明确地观察实验现象，请在如图12所示的实验器材中选择必要的器材，在图中用实线连接成相应的实物电路图．图12三、计算题（本题共4小题，共44分.解答时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.(8分)如图13甲所示的螺线管，匝数 匝，横截面积 ，电阻 Ω，与螺线管串联的外电阻 Ω， Ω，方向向右穿过螺线管的匀强磁场，磁感应强度按图乙所示规律变化，试计算电阻R 2的电功率和 、 两点的电势差．14.(8分)如图14所示，在连有电阻 的裸铜线框 上，以 为对称轴放置另一个正方形的小裸铜线框 ，整个小线框处于垂直框面向里、磁感应强度为 的匀强磁场中．已知小线框每边长为 ，每边电阻为 ，其他电阻不计．现使小线框以速度 向右平移，求通过电阻 的电流及 两端的电压．图13图15图1415.(14分)如图15所示，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率ΔΔ＝，为负的常量．用电阻率为、横截面积为的硬导线做成一边长为的方框．将方框固定于纸面内，其右半部位于磁场区域中．求：(1)导线中感应电流的大小；(2)磁场对方框作用力的大小随时间的变化率．16.(14分) 如图16所示，A是一面积为、匝数为匝的圆形线圈，处在均匀磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度随时间变化规律为－，开始时外电路开关S 断开，已知Ω，Ω，电容器电容μ，线圈内阻不计，求：(1)S闭合后，通过的电流大小；(2)S闭合一段时间后又断开，在断开后流过的电荷量．图16第1章电磁感应得分：一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案二、填空与作图题11.12.三、计算题13.14.15.16.第1章 电磁感应 参考答案一、选择题1.B 解析：白炽灯泡是因灯丝通过电流而发热，当达到一定温度时，就会发光，而不是利用电磁感应原理．2.C 解析：条形磁铁磁场的磁感线分布特点是：(1)外部磁感线两端密，中间疏；(2)磁铁内、外磁感线的条数相等．据以上两点知： 、 、 三个环中磁场方向都向上．考虑到磁铁外部磁场的不同，外部磁场 ，故 环的磁通量大于 环的磁通量，外部 的磁通量大于 的磁通量，内部磁通量相等，故合磁通量 大于 ，选项C 正确.其中 、 两个环磁通量大小关系不确定，故选项A 、B 、D 错．3.B 解析：开关S 接通的瞬间、开关S 接通后滑动变阻器触头滑动的瞬间、开关S 断开的瞬间，都使螺线管线圈中的电流变化而引起磁场变化，线圈 中的磁通量发生变化而产生感应电流．4.B 解析：由法拉第电磁感应定律 Δ Δ知， 与Δ Δ成正比，Δ Δ是磁通量的变化率，在 图象中图线的斜率即为Δ Δ.图甲中斜率为0，所以 ＝ .图乙中斜率恒定，所以 恒定．因为图丙中 ～ 时间内图线斜率大小大于 ～ 时间内斜率，所以图丙中 ～ 时间内的感应电动势大于 ～ 时间内的感应电动势．图丁中斜率绝对值先变小再变大，所以回路中的电动势先变小再变大，故选项B 正确，选项A 、C 、D 错误．5.B 解析：由法拉第电磁感应定律知当导体切割磁感线时，产生的感应电动势 ＝ ，其中 为导体切割磁感线的有效长度，由几何关系可知， 点经过边界 时，线框切割磁感线的有效长度为 ，产生的感应电动势最大，感应电流最大，故选项B 正确．当 点经过 时，线框切割磁感线的有效长度为，当 点经过 时，线框切割磁感线的有效长度等于 的长度，小于边长 ，故产生感应电流较小，当 点经过 时，整个线框处在磁场中，磁通量不再变化，故感应电流为零，所以A 、C 、D 错误． 6.B 解析： ，由 ε π知，增大极板距离 ，电容 减小，因此 也减小，故选项A 错误；由Δ ΔΔ Δ，分析可得增大磁感应强度变化率或增大线圈在垂直磁场方向的投影面积可增大 、间电压，从而使 增大，所以选项B 正确，选项C 、D 错误.7.B 解析：线圈从开始进到完全进，从开始出到完全出的过程，线圈中有感应电流．所以线框中有感应电流的时间，故选项B 正确．8.B 解析：由图甲可知，当“1”区经过阅读器的检测头时，产生正向电压，当“0”区经过阅读器的检测头时，产生负向电压，可见选项B 正确．9.C 解析：当 环置于磁场中， 环等效为内电路， 环等效为外电路， 、 两端的电压为外电压，设 ，则 ，根据法拉第电磁感应定律得 Δ ΔΔ Δ则Δ Δ当 环置于磁场中， 环等效为内电路， 环等效为外电路． 两端电压仍为外电压， ′Δ ′ΔΔ Δ则 ′′ΔΔ所以′，选项C 正确．10.A 解析： ，，，因金属棒匀速运动，外力对杆 做功的功率就等于消耗的热功率，由以上各式可知，选项A 正确． 二、填空与作图题 11.解析：因为穿过三角形线框的磁通量没有发生变化，所以，线框中没有感应电流，电流表示数为零．三角形线框运动时，等效为长度等于三角形的高的导体棒切割磁感线，所以.12.如图17所示解析：本实验探究原理是小线圈中电流的磁场如何引起大线圈中产生感应电流，所以应把小线圈与电源连在一个电路中，定值电阻阻值太大，不选择使用，要显示大线圈中是否产生感应电流，应使大线圈与电流表或电压表连在一个电路中，由于电压表内阻太大，所以应选择电流表．三、计算题13.1 W 5.7 V 解析：螺线管中产生的感应电动势ΔΔ，根据闭合电路欧姆定律，电路中的电流大小，电阻上消耗的电功率大小，、两点间的电势差.14.解析：感应电动势＝，由闭合电路欧姆定律得总.两端的电压.所以.15.(1)(2)解析：(1)导线框的感应电动势为ΔΔ①ΔΔ②导线框中的电流为③式中是导线框的电阻，根据电阻定律公式有④联立①②③④式，将ΔΔ代入得. ⑤(2)导线框所受磁场的作用力的大小为⑥它随时间的变化率为ΔΔΔΔ⑦由⑤⑦式得ΔΔ.16.(1)0.04 A (2)解析：由－知，圆形线圈内的磁场先是向里均匀减小，后是向外均匀增大，画出等效电路图如图18所示．(1)ΔΔΔΔ，由题意知ΔΔ故由，得.(2)S闭合后，电容器两端电压电容器带电荷量－－断开S后，放电电荷量为－.图17 图18。

高中物理选修3-2《电磁感应》单元测试题高二物理阶段性复习质量检测一本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。

考试时间90分钟。

注意事项：1．答卷前将学校、姓名、准考号填写清楚。

2．选择题的每小题选出答案后，用铅笔把机读卡上对应题目的答案标号涂黑。

其它小题用钢笔或圆珠笔将答案写在答题卡上。

第一卷（选择题，共50分）一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分；其中第1～7题为单选题；第8～10题为多选题，全部选对得5分，选不全得2分，有选错或不答的得0分)1、一闭合线圈中没有产生感应电流，则( )A．该时该地的磁感应强度一定为零B．该时该地的磁场一定没有变化C．线圈面积一定没有变化D．穿过线圈的磁通量一定没有变化2、闭合的金属环处于随时间均匀变化的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆环平面，则( )A．环中产生的感应电动势均匀变化B．环中产生的感应电流均匀变化C．环中产生的感应电动势保持不变D．环上某一小段导体所受的安培力保持不变3、现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图连接，在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动片P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转。

由此可以推断( )A ．线圈A 向上移动或滑动变阻器滑动片P 向右加速滑动，都能引起电流计指针向左偏转B ．线圈A 中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转C ．滑动变阻器的滑动片P 匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央D ．因为线圈A 、线圈B 的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向4、用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2 m ，正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中，如图所示。

当磁场以10 T/s 的变化率增强时，线框中a 、b 两点间的电势差是( )A ．U ab ＝0.1 VB ．U ab ＝－0.1 VC ．U ab ＝0.2 VD ．U ab ＝－0.2 V5、如图所示，条形磁铁用细线悬挂在O 点。

第1章电磁感应(分值：100分时间：60分钟)一、选择题(本大题共7个小题，每小题6分，共42分．每小题至少有一个答案是正确的，把正确答案的字母填在题后的括号内．)1．(2013·咸宁高二检测)电磁感应现象揭示了电和磁之间的内在联系，根据这一发现，发明了许多电器设备．下列用电器中，没有利用电磁感应原理的是( ) A．动圈式话筒B．自动取款机C．磁带录音机D．白炽灯泡【解析】自动取款机和磁带录音机都是应用材料的磁化和电磁感应原理来存取信息的，所以不选B和C.动圈式话筒是利用电磁感应将声音信号转化为电信号的，故A也不选．白炽灯泡是利用了电流的热效应，与电磁感应无关，故选D.【答案】 D2．关于磁通量的概念，下列说法中正确的有( )A．磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大B．磁感应强度越大的地方，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．磁通量的变化率为零时，穿过线圈的磁通量一定为零【解析】磁通量与磁感应强度、线圈面积及它们之间的夹角都有关，只有一个或两个量大，第三个量不确定，得不出磁通量大，所以A、B均错．某一时刻的磁通量为零，磁通量变化率可以不为零，也可以为零，所以C正确．磁通量的变化率为零，穿过线圈的磁通量可能很大，所以D错误．【答案】 C3．如图1所示，ab是闭合电路的一部分，处在垂直于纸面向外的匀强磁场中( )图1A．当ab垂直于纸面向外平动时，ab中有感应电流B．当ab垂直于纸面向里平动时，ab中有感应电流C．当ab垂直于磁感线向右平动时，ab中有感应电流D．当ab垂直于磁感线向左平动时，ab中无感应电流【解析】当ab垂直于磁感线向右平动时，闭合电路的一部分切割磁感线，ab中有感应电流．故C对．【答案】 C4．(2012·银川高二检测)图2乙中A、B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置，A 线圈中通有如图甲所示的电流，则( )图2A．在t1到t2时间内，B中有感应电流产生B．在t1到t2和t2到t3两段时间内B中平均感应电流相等C．t1时刻，B中感应电流最大D．t2时刻，B中感应电流最大【解析】t1到t2，A中电流变化，引起B磁通量变化产生感应电流，A对．t1到t2和t2到t3，A中电流变化引起B磁通量变化大小相等，平均感应电流相等，B对．t1时刻，A 中电流变化最慢，B中感应电流最小，t2时刻A中电流变化最快，B中感应电流最大，C错，D对．【答案】ABD5．(2013·珠海高二检测)电磁炉是应用电磁感应原理进行加热工作的，是现代家庭烹饪食物的先进电子炊具．其工作过程如下：电流电压经过整流器转换为直流电，又经高频电力转换装置使直流电变为超过音频的高频交流电，将高频交流电加在扁平空心螺旋状的感应加热线圈上，由此产生高频交变磁场．其磁力线穿透灶台的陶瓷台板而作用于金属锅．在烹饪锅体内因电磁感应就有强大的涡流产生．涡流克服锅体的内阻流动时完成电能向热能的转换，所产生的焦耳热就是烹调的热源．下列叙述中正确的是( )图3A．电磁炉加热食物的过程中涉及的原理有电磁感应、电流的磁效应和热效应等B．被加热的锅体不能是陶瓷锅，但铝锅、铜锅是可以的C．被加热的锅体必须是铁质等电阻率较大锅体D．若在锅底和电磁炉中间放一纸板，电磁炉将不能起到加热作用【解析】 铝锅、铜锅的电阻率小、电热少、效率低，选项B 错误；线圈产生的磁场能穿透纸板到达锅底，在锅底产生感应电流，利用电流的热效应仍起到加热的作用，选项D 错误，正确答案为A 、C.【答案】 AC图46．(2013·无锡高二检测)如图4所示，闭合导线框abcd 的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0.3 s 时间拉出，拉动过程中导线ab 所受安培力为F 1，通过导线横截面的电量为q 1；第二次用0.9 s 时间拉出，拉动过程中导线ab 所受安培力为F 2，通过导线横截面的电量为q 2，则( )A ．F 1<F 2，q 1<q 2B ．F 1<F 2，q 1＝q 2C ．F 1＝F 2，q 1<q 2D ．F 1>F 2，q 1＝q 2【解析】 两次拉出过程， 穿过线框的磁通量变化相等，ΔΦ1＝ΔΦ2，而通过导线横面的电量q ＝n ΔΦR ，故q 1＝q 2，据E ＝n ΔΦ1Δt，又Δt 1<Δt 2，因此电动势E 1>E 2，闭合回路电流I 1>I 2再据F ＝BIl 知：F 1>F 2，故选项D 正确． 【答案】 D7．如图5所示，闭合线圈放在匀强磁场中，线圈平面和磁感线方向成30°角，磁感应强度随时间均匀变化．用下述哪一种方法可使线圈中的感应电流增加一倍( )图5A ．使线圈的匝数增加一倍B ．使线圈的面积增加一倍C ．使线圈的半径增加一倍D ．改变线圈平面的取向，使之与磁场方向垂直【解析】 磁感应强度的变化率ΔB Δt 是一定的，由E ＝nS ΔB Δt(S 为垂直于B 方向上的投影面积)；匝数增加一倍，E 增加一倍，电阻R 也增加一倍，I 不变；面积增加一倍，E 增加一倍，但R 增加2倍，电流增加2倍；半径R 增加一倍，面积变为原来的4倍，E 变为原来的4倍，电阻R变为原来的2倍，则电流I增加一倍；使线圈与磁场方向垂直，E增加一倍，R不变，电流增加一倍．【答案】CD二、非选择题(本题共5个小题，共58分．计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位．)8．(8分)某同学在探究感应电流产生的条件时，做了如下实验：探究Ⅰ：如图6甲所示，先将水平导轨、导体棒AB放置在磁场中，并与电流表组成一闭合回路．然后进行如下操作：①AB与磁场保持相对静止；②让导轨与AB一起平行于磁感线(上、下)运动；③让AB在水平方向上运动(切割磁感线)．甲乙丙图6探究Ⅱ：如图6乙所示，将螺线管与电流表组成闭合回路．然后进行如下操作：①把条形磁铁放在螺线管内不动；②把条形磁铁插入螺线管；③把条形磁铁拔出螺线管．探究Ⅲ：如图6丙所示，螺线管A、滑动变阻器、电源、开关组成一个回路；A放在螺线管B内，B与电流表组成一个闭合回路．然后进行如下操作：①闭合和断开开关瞬时；②闭合开关，A中电流稳定后；③闭合开关，A中电流稳定后，再快速改变滑动变阻器的阻值．可以观察到：(请在(1)(2)(3)中填写探究中的序号)(1)在探究Ⅰ中，________闭合回路会产生感应电流；(2)在探究Ⅱ中，________闭合回路会产生感应电流；(3)在探究Ⅲ中，________闭合回路会产生感应电流；(4)从以上探究中可以得到的结论是：当________时，闭合回路中就会产生感应电流．【解析】 在探究Ⅰ中，③会产生感应电流，在探究Ⅱ中，②③会产生感应电流，在探究Ⅲ中，①③会产生感应电流．由以上可知，穿过闭合回路的磁通量发生变化是产生感应电流的条件．【答案】 (1)③ (2)②③ (3)①③ (4)穿过闭合回路的磁通量发生变化9．(8分)有一面积为S ＝100 cm 2的金属环如图7甲所示，电阻为R ＝0.1 Ω，环中磁场变化规律如图乙所示，且磁场方向垂直环面向里，在t 1到t 2时间内，通过金属环的电荷量为多少？甲 乙图7【解析】 q ＝I Δt ＝ER Δt ＝n ΔΦΔtR Δt ＝n ΔΦR ＝n ΔB R S ＝0.2－0.10.1×100×10－4 C ＝0.01 C.【答案】 0.01 C 10．(12分)(2013·深圳检测)在光滑绝缘水平面上，电阻为0.1 Ω、质量为0.05 kg 的长方形金属框abcd ，以10 m/s 的初速度向磁感应强度B ＝0.5 T 、方向垂直纸面向内、范围足够大的匀强磁场滑去．当金属框进入磁场到达如图8所示位置时，已产生1.6 J 的热量．求图示位置时金属框中的感应电动势及感应电流的大小．(已知ab 边长L ＝0.1 m)图8【解析】 设图示位置线圈的速度为v ，由动能定理，－1.6＝12mv 2－12mv 20，解得v ＝6 m/s ，此位置时框中的感应电动势E ＝Blv ＝0.5×0.1×6 V＝0.3 V ，I ＝E R ＝0.30.1A ＝3 A. 【答案】 0.3 V 3 A11．(15分)把总电阻为2R 的均匀电阻丝焊接成一半径为a 的圆环，水平固定在竖直向下的磁感应强度为B 的匀强磁场中，如图9所示，一长度为2a ，电阻等于R ，粗细均匀的金属棒MN 放在圆环上，它与圆环始终保持良好的接触，当金属棒以恒定速度v 向右移动经过环心O 时，求：图9(1)棒上电流的大小及棒两端的电压U MN ；(2)在圆环和金属棒上消耗的总热功率．【解析】 (1)把切割磁感线的金属棒看成一个具有内阻为R ，感应电动势为E 的电源，两个半圆环看成两个并联电阻，画出等效电路如图所示．等效电源电动势为E ＝Blv ＝2Bav .外电路的总电阻为R 外＝R 1R 2R 1＋R 2＝12R ， 棒上电流大小为I ＝E R 总＝2Bav 12R ＋R ＝4Bav 3R ， 根据分压原理，棒两端的电压为U MN ＝IR 外＝23Bav . (2)圆环和金属棒上消耗的总热功率为P ＝IE ＝8B 2a 2v 23R. 【答案】 (1)4Bav 3R 23Bav (2)8B 2a 2v 23R12．(15分)(2013·宁波高二期末)李海是我市某校高二的一名理科生，他对物理很有兴趣，学习了电磁感应后，他设想了一个测量匀强磁场的磁感应强度的方法：如图10，质量为m 的导体棒ab 从距磁场上边界高为h 处沿导轨自由下落，并始终与轨道接触良好，反复调节h 的大小，直到棒在进入磁场后恰好做匀速运动．已知与导轨相接的电阻为R ，其余电阻不计，若h 已知，导轨的宽度为L ，空气阻力不计，重力加速度的大小为g ，试求：图10(1)棒ab 进入磁场瞬间的速度大小；(2)磁感应强度B 的大小；(3)在棒穿过匀强磁场过程中，通过电阻R 的电量．【解析】 (1)设棒进入磁场瞬间的速度为v ，则由机械能守恒得mgh ＝12mv 2①解得v ＝2gh .②(2)棒进入磁场后做切割磁感线运动，产生的电动势E ＝BLv ③ 而I ＝E /R ④棒所受的安培力F ＝BIL ⑤棒匀速运动时安培力和重力平衡F ＝mg ⑥由②③④⑤⑥B ＝ mgR2gh /L .⑦(3)通过R 的电量q ＝It ⑧而t ＝H /v ⑨由②③④⑧⑨q ＝BLH /R ＝H R mgR2gh .⑩【答案】 (1)2gh (2)1L mgR 2gh (3)H R mgR2gh。

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。

高考物理莆田电磁学知识点之电磁感应技巧及练习题附答案一、选择题1．航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。

电磁驱动原理如图所示,在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同，已知铜的电阻率较小,则合上开关 S 的瞬间（ ）A ．两个金属环都向左运动B ．两个金属环都向右运动C ．从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向D ．铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力2．如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0.3 s 时间拉出，外力所做的功为W 1，通过导线截面的电荷量为q 1；第二次用0.9 s 时间拉出，外力所做的功为W 2，通过导线截面的电荷量为q 2，则( )A ．W 1<W 2，q 1<q 2B ．W 1<W 2，q 1＝q 2C ．W 1>W 2，q 1＝q 2D ．W 1>W 2，q 1>q 2 3．两块水平放置的金属板间的距离为d ，用导线与一个n 匝线圈相连，线圈电阻为r ，线圈中有竖直方向的磁场，电阻R 与金属板连接，如图所示，两板间有一个质量为m 、电荷量＋q 的油滴恰好处于静止，则线圈中的磁感应强度B 的变化情况和磁通量的变化率分别是A ．磁感应强度B 竖直向上且正增强，t φ∆＝dmg nq B ．磁感应强度B 竖直向下且正增强，t φ∆＝dmg nqC ．磁感应强度B 竖直向上且正减弱，t φ∆＝()dmg R r nqR +D ．磁感应强度B 竖直向下且正减弱，tφ∆＝()dmgr R r nqR +4．如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。

A和B是两个完全相同的小灯泡。

下列说法正确的是（）A．接通开关S瞬间，A灯先亮，B灯不亮B．接通开关S后，B灯慢慢变亮C．开关闭合稳定后，突然断开开关瞬间，A灯立即熄灭、B灯闪亮一下D．开关闭合稳定后，突然断开开关瞬间，A灯、B灯都闪亮一下5．两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直。

学年鲁科版高中物理选修32第1章电磁感应单元测试一、单项选择题1.如下图，在竖直向下的匀强磁场中，有一闭合导体环，环面与磁场方向垂直，当导体环在磁场中完成下述运动时，能够发生感应电流的是( )A. 导体环坚持水平方位在磁场中向上或向下运动；B. 导体环坚持水平方位向左或向右减速平动；C. 导体环以垂直环面，经过环心的轴转动；D. 导体环以一条直径为轴，在磁场中转动。

2.如下图，矩形闭合金属框abcd的平面与匀强磁场垂直，假定ab边受竖直向上的磁场力的作用，那么可知线框的运动状况是〔〕A. 向左平动进入磁场B. 向右平动参与磁场C. 沿竖直方向向上平动D. 沿竖直方向向下平动3.如下图，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，第一次用恒定的拉力F作用下由运动末尾向右运动，动摇时速度为2v，第二次坚持拉力的功率P恒定，由运动末尾向右运动，动摇时速度为３v(除R外，其他电阻不计，导轨润滑)，在两次金属棒ab速度为v 时减速度区分为a1、a2，那么〔〕A. a1＝a2B. a1＝a2C. a1＝a2D. a1＝a24.发生感应电流的基本条件是〔〕A. 导体相对磁场运动B. 导体做切割磁感线运动C. 闭合电路在磁场内做切割磁感线运动D. 穿过闭合电路的磁通量发作变化5.1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，提醒了电现象和磁现象之间的联络，在该实验中为使小磁针偏转清楚，以下做法可行的是〔〕A. 小磁针放在通电直导线延伸线上B. 小磁针放在通电直导线所在水平面内且与之平行C. 通电直导线沿东西方向放置D. 通电直导线沿南南方向放置6.关于电磁感应现象，以下说法中正确的选项是〔〕A. 只需有磁通量穿过电路，电路中就有感应电流B. 只需闭合电路在做切割磁感线运动，电路中就有感应电流C. 只需穿过闭合电路的磁通量足够大，电路中就有感应电流D. 只需穿过闭合电路的磁通量发作变化，电路中就有感应电流二、多项选择题7.如图，润滑平行金属导轨固定在水平面上，左端由导线相连，导体棒垂直静置于导轨上构成回路。

高二物理第2节感应电动势与电磁感应定律校本作业2016。

8学校班级学生完成时间：（30分钟以内）一．基础训练1．（单选）关于感应电动势的大小，下列说法正确的是（) A．穿过闭合电路的磁通量最大时，其感应电动势一定最大B．穿过闭合电路的磁通量为零时,其感应电动势一定为零C．穿过闭合电路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定为零D．穿过闭合电路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定不为零2．（多选）穿过一个电阻为2Ω，总匝数为100匝的闭合线圈的磁通量每秒均匀减小0.4Wb,则线圈中（)A。

感应电动势为0.4V B.感应电动势为40VC.感应电流恒为0.2A D．感应电流恒为20A3．(单选）如图所示的情况中,金属导体中产生的感应电动势为BLV 的是( )A．乙和丁B．甲、乙、丁C．甲、乙、丙、丁D．只有乙4。

(单选)如图1-2—1所示，一正方形线圈的匝数为n，1-2-11边长为a ，线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中. 在Δt 时间 内，磁感应强度的方向不变,大小由B 均匀地增大到2B 。

在此过程中，线圈中产生的感应电动势为( ）A.错误!B.错误!C.错误!D.错误!二．课时达标：5．（单选)如图1—2-2所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L 和2L 的两个闭合线框a 和b ，以相同的速度从磁感应强度为B 的匀强磁场区域中匀速拉到磁场外，不考虑线框的重力，若闭合线框中的电流分别为I a 、I b ，则I a ∶I b 为（ )A ．1∶4B ．1∶2C ．1∶1D ．不能确定6．(单选)如图1-2-3所示，金属三角形导轨COD 上放有一根金属棒MN ，拉动MN 使它以速度v 在匀强磁场中向右匀速平动，若导轨和金属棒都是粗细相同的均匀导体，它们的电阻率相同，则在MN 运动过程中闭合电1-2-21-2-3路的( )A ．感应电动势保持不变B ．感应电流逐渐增大C ．感应电流将保持不变D ．感应电流逐渐减小7．（单选）如图1—2-4所示，正方形线圈abcd 位于纸面内,线圈电阻不计，边长为L ，匝数为N ，线圈内接有阻值为R 的电阻，过ab 中点和cd 中点的连线OO ′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁场的磁感应强度为B .当线圈绕OO ′转过90°时，通过电阻R 的电荷量为（ ）A 。

《第1章电磁感应》单元测试卷（一）一、选择题（10个小题，共40分，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全选对的得4分，选对但不全的得2分，选错的得0分）1. 如图所示，在光滑的水平面上，有竖直向下的匀强磁场，分布在宽度为L的区域里．现有一边长为a(a<L的正方形闭合线圈刚好能穿过磁场，则线圈在滑进磁场过程中产生的热量Q1与滑出磁场过程中产生的热量Q2之比为（）A.1:1B.2:1C.3:1D.4:12. 如图所示，用绝缘细线拴住一带正电的小球，在方向竖直向上的匀强电场中的竖直平面内做圆周运动，则正确的说法是（）A.当小球运动到最高点a时，线的张力一定最小B.当小球运动到最低点b时，小球的速度一定最大C.小球可能做匀速圆周运动D.小球不可能做匀速圆周运动3. 物理实验中，常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电量．如图所示，探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度．已知线圈的匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R．若将线圈放在被测匀强磁场中，开始线圈平面与磁场垂直，现把探测圈翻转180∘，冲击电流计测出通过线圈的电量为q，由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为（）A.qRS B.qRnSC.qR2nSD.qR2S4. 如图所示，当滑动变阻器滑动触头向左移动时，右边导轨上导体棒MN向右移动，则a、b两点和c、d两点电势关系是（）A.φa>φb，φc>φdB.φa>φb，φc<φdC.φa<φb，φc>φdD.φa<φb，φc<φd5. 如图所示，用均匀导线做成的正方形线框每边长为0.2m，正方形的一半放在和纸面垂直向里的匀强磁场中．当磁场以20T/s的变化率增强时，线框中点a、b两点间的电势差Uab是（）A.0.2VB.−0.2VC.0.4VD.−0.46. 将一条形磁铁插入到闭合线圈中的同一位置，第一次缓慢插入，第二次快速插入，两次插入过程中不发生变化的物理量是（）A.磁通量的变化量B.磁通量的变化率C.感应电流的大小D.流过导体某横截面的电荷量7. 为了控制海洋中水的运动，海洋工作者有时依靠水流通过地磁场产生的感应动势以及水的流速测地磁场的磁感应强度向下的分量B，某课外活动兴趣小组由四个成员甲、乙、丙、丁组成，前去海边某处测量地磁场的磁感应强度向下的分量B．假设该处的水流是南北流向，且流速为v，问下列哪种测定方法可行？（）A.甲将两个电极在水平面沿水流方向插入水流中，测出两极间距离L及与两极相连的测量电势差的灵敏仪器的读数U，则B=UvLB.乙将两个电极在水平面沿垂直水流方向插入水流中，测出两极间距离L及与两极相连的测量电势差的灵敏仪器的读数U，则B=UvLC.丙将两个电极沿垂直海平面方向插入水流中，测出两极间距离L及与两极相连的测量电势差的灵敏仪器的读数U，则B=UvLD.丁将两个电极在水平面上沿任意方向插入水流中，测出两极间距离L及与两极相连的测量电势差的灵敏仪器的读数U，则B=UvL8. 如图所示，正方形导线框在水平恒力F作用下向右平移，并将穿过一有界匀强磁场，磁场宽度大于线框边长，ab边进入磁场时，线框的加速度为零，比较线框进入磁场过程与穿出磁场过程（不含全在磁场中的过程），下列说法中正确的是（）A.力F做功相等B.线框中感应电流方向相反C.线框所受安培力方向相反D.线框中产生的焦耳热相同9. 关于自感现象，正确的说法是（）A.感应电流一定和原电流方向相反B.线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数一定较大C.对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈中产生的自感电动势也越大D.自感电动势总是阻碍原来电流变化的10. 如图所示电路图中，带铁心的电阻较小的线圈L与灯A并联，当合上开关S，灯A正常发光，试判断下列说法中，哪些是正确的是（）A.当断开S时，灯A立即熄灭B.当断开S时，灯A突然闪亮后熄灭C.若用阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路，当断开S时，灯A立即熄灭D.若用阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路，当断开S时，A突然闪亮后熄灭二、本题共2小题，共14分．把答案填在题中横线上或按题目要求作答．如图所示为两个同心闭合线圈的俯视图，若内线圈通有图示方向的电流I1，则当I1增大时，外线圈中的感应电流I2的方向为________，I2受到的安培力F方向是________．如图所示，在空中有一水平方向的匀强磁场区域，区域的上下边缘间距为ℎ，磁感应强度为B．有一宽度为b(b<ℎ)、长度为L、电阻为R、质量为m的矩形导体线圈紧贴磁场区域的上边缘从静止起竖直下落，当线圈的PQ边到达磁场下边缘时，恰好开始匀速运动．设线圈进入磁场过程中产生的热量为Q1，通过导体截面的电量为q1，线圈离开磁场过程中产生的热量为Q2，通过导体截面的电量为q2，则q1________q2，Q1________Q2（选填“大于”“小于”“等于”）三、本题共3小题；共46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．超磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起，同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力的新型交通工具．其推进原理可以简化为如图所示的模型：在水平面上相距L的两根平行直导轨间，有竖直方向等距离分布的匀强磁场B1和B2，且B1=B2=B，每个磁场的宽度都是L，相间排列．所有这些磁场都以速度v向右匀速运动．这时跨在两导轨间的长为L，宽为L的金属框abcd（悬浮在导轨上方）在磁场力作用下也将会向右运动．设金属框的总电阻为R，可达到的最大速度为v m，求运动中金属框所受到的阻力f．如图所示．固定在水平桌面上的金属框架cdef，处在竖直向下匀强磁场中，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦滑动，此时abed构成一个边长为L的正方形，棒的电阻为r，其余部分电阻不计，开始时磁感应强度为B0．（1）若从t=0时刻起，磁感应强度B均匀增加，每秒增量为k，同时保持棒静止，求棒中的感应电流，在图上标出感应电流的方向；（2）在上述（1）情况中，棒始终保持静止，当t=t1秒时需加的垂直于水平拉力为多大？（3）若从t=0时刻起，磁感应强度B逐渐减小，当棒以恒定速度v向右做匀速运动时，可使棒中不产生感应电流．则磁感应强度B应怎样随时间t变化？（写出B与t的关系式）如图所示，两根竖直的平行光滑导轨MN、PQ，相距为L．在M与P之间接有定值电阻R．金属棒ab的质量为m，水平搭在导轨上，且与导轨接触良好．整个装置放在水平匀强磁场中，磁感应强度为B．金属棒和导轨电阻不计，导轨足够长．（1）若将ab由静止释放，它将如何运动？最终速度为多大？（2）若开始就给ab竖直向下的拉力F，使其由静止开始向下作加速度为a(a>g)的匀加速运动，请求出拉力F与时间t的关系式；（3）请定性在坐标图上画出第（2）问中的F−t图线．参考答案与试题解析《第1章电磁感应》单元测试卷（一）一、选择题（10个小题，共40分，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全选对的得4分，选对但不全的得2分，选错的得0分）1.【答案】C【考点】单杆切割磁感线电磁感应中的能量问题【解析】运用微分的思想求出线圈进磁场和出磁场过程中速度变化量的大小，再根据能量守恒求出线圈在滑进磁场过程中产生的热量Q1与滑出磁场过程中产生的热量Q2之比．【解答】解：线圈在进磁场或出磁场某一位置的加速度a=BIam =B2a2vmR，则在很短时间内速度的变化量△v=a△t=B 2a2mR v△t=B2a2mR△x，∑△v=B2a2mR∑△x，解得△v=B2a3mR，知进磁场和出磁场速度的变化量大小相等．设进磁场的速度为v，则完全进磁场的速度为v2，完全出磁场的速度为0．根据能量守恒定律得，Q1=12mv2−12m(v2)2=38mv2，Q2=1 2m(v2)2=18mv2，所以Q1Q2=31．故C正确，A、B、D错误．故选C．2.【答案】C【考点】牛顿第二定律的概念向心力电场强度【解析】分析小球所受重力与电场力的大小关系：当重力大于电场力时，小球运动到最高点a时，线的张力一定最小，到达最低点b时，小球的速度最大；当重力等于于电场力时，小球做匀速圆周运动．当重力小于电场力时，小球运动到最高点a时，线的张力一定最大，到达最低点b时，小球的速度最小．【解答】解：A、当重力小于电场力时，小球运动到最高点a时，线的张力一定最大，到达最低点b时，小球的速度最小．故A、B错误．C、当重力等于于电场力时，小球做匀速圆周运动．故C正确，D错误．故选C．3.【答案】C【考点】法拉第电磁感应定律电流概念【解析】线圈翻转导致穿过线圈的磁通量发生变化，根据法拉第电磁感应定律E=n△⌀△t可求出感应电动势大小，再由闭合电路欧姆定律I=ER可求出感应电流大小，根据电量的公式q=It，可列出关于电荷量的表达式，从而可测出磁感应强度．【解答】解：由法拉第电磁感应定律：E=n△⌀△t可求出感应电动势大小，再由闭合电路欧姆定律I=ER可求出感应电流大小，根据电量的公式q=It，可得q=n△⌀R．由于开始线圈平面与磁场垂直，现把探测圈翻转180∘，则有△⌀=2BS所以由上公式可得：q=n2BSR ，则磁感应强度B=qR2nS，故C正确，ABD错误；故选：C．4.【答案】C【考点】单杆切割磁感线闭合电路的欧姆定律【解析】当滑动变阻器滑动触头向左移动时，导体棒MN向右移动，说明线圈cd中产生感应电流，根据左手定则可判断出MN中感应电流方向，就能判断出c、d电势的高低．根据楞次定律判断出ab中电流方向，就可根据：在电源的外部，顺着电流方向，电势降低，即可知a、b两点的电势高低．【解答】解：当滑动变阻器滑动触头向左移动时，ab中电流减小．导体棒MN向右移动，由左手定则判断可知，MN中感应电流方向从M到N，则线圈c端相当于电源的正极，电势较高，即φc>φd．根据安培定则可知，线圈cd中感应磁场方向向上，而原线圈ab中电流减小，穿过cd线圈的磁通量减小，根据楞次定律判断可知，穿过cd的原磁场向上，由安培定则判断可知，ab中电流从b到a，而这两点在电源的外部，则b的电势高于a的电势，即φa<φb．故选C．5.【答案】B【考点】单杆切割磁感线闭合电路的欧姆定律【解析】当磁场以20T/s的变化率增强时，线框中产生感应电动势，由法拉第电磁感应定律求出回路中产生的感应电动势，由楞次定律判断a、b电势高低，根据欧姆定律求出a、b 两点间的电势差U ab．【解答】解：由题得，磁感应强度的变化率为△B△t=20T/s，由法拉第电磁感应定律得，E=△Φ△t =△B△tS=20×12×0.22V=0.4V由楞次定律判断得，线框中感应电流方向沿逆时针方向，b相当于电源的正极，a相当于电源的负极，则a的电势低于b的电势，根据欧姆定律得U ab=−12E=−0.2V．故选B6.【答案】A,D【考点】楞次定律法拉第电磁感应定律磁通量【解析】根据产生感应电流的条件分析有无感应电流产生．再根据法拉第电磁感应定律分析感应电动势的大小，由欧姆定律分析感应电流的大小．再由q＝It可确定导体某横截面的电荷量等于磁通量的变化与电阻的比值．【解答】A、当条形磁铁插入线圈的瞬间，穿过线圈的磁通量增加，产生感应电流。

《电磁感应》单元测试题(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，1～5题每小题只有一个选项正确，6～8小题有多个选项符合题目要求，全选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分)1．首先发现电流的磁效应和电磁感应现象的物理学家分别是( )A．安培和法拉第B．法拉第和楞次C．奥斯特和安培D．奥斯特和法拉第2．磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图方向的感应电流，则磁铁( )A．向上运动B．向下运动C．向左运动D．向右运动3．某学校操场上有如图所示的运动器械：两根长金属链条将一根金属棒ab 悬挂在固定的金属架上．静止时ab水平且沿东西方向．已知当地的地磁场方向自南向北斜向下跟竖直方向成45°，现让ab随链条荡起来，跟竖直方向最大偏角45°，则下列说法正确的是( )A．当ab棒自南向北经过最低点时，ab中感应电流的方向是自西向东B．当链条与竖直方向成45°时，回路中感应电流最大C．当ab棒自南向北经过最低点时，安培力的方向与水平向南的方向成45°斜向下D．在ab棒运动过程中，不断有磁场能转化为电场能4．如图甲所示，线圈ABCD固定于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外，当磁场变化时，线圈AB边所受安培力向右且变化规律如图乙所示，则磁场的变化情况可能是下列选项中的( )5．如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长l a＝3l b，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则( )A．两线圈内产生顺时针方向的感应电流B．a、b线圈中感应电动势之比为9∶1C．a、b线圈中感应电流之比为3∶4D．a、b线圈中电功率之比为3∶16．如图所示是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图．将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘；图中a、b导线与铜盘的中轴线处在同一竖直平面内；转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流．若图中铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路总电阻为R，从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为ω.则下列说法正确的是( )A．回路中有大小和方向周期性变化的电流B．回路中电流大小恒定，且等于BL2ω2RC．回路中电流方向不变，且从b导线流进灯泡，再从a导线流向旋转的铜盘D．若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的正弦变化的磁场，不转动铜盘，灯泡中一定有电流流过7．如图所示的电路中，电感L的自感系数很大，电阻可忽略，D为理想二极管，则下列说法正确的有( )A．当S闭合时，L1立即变亮，L2逐渐变亮B．当S闭合时，L1一直不亮，L2逐渐变亮C．当S断开时，L2立即熄灭D．当S 断开时，L1突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭8．如图所示，两根光滑、足够长的平行金属导轨固定在水平面上．滑动变阻器接入电路的电阻值为R(最大阻值足够大)，导轨的宽度L＝0.5 m，空间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度的大小B＝1 T．内阻r＝1 Ω的金属杆在F＝5 N的水平恒力作用下由静止开始运动．经过一段时间后，金属杆的速度达到最大速度v m，不计导轨电阻，则有( )A．R越小，v m越大B．金属杆的最大速度大于或等于20 m/sC．在金属杆达到最大速度之前，恒力F所做的功等于电路中消耗的电能D．金属杆达到最大速度后，金属杆中电荷沿杆长度方向定向移动的平均速率v e与恒力F成正比二、非选择题(共4小题，52分)9．(12分)很多人喜欢到健身房骑车锻炼，某同学根据所学知识设计了一个发电测速装置，如图所示．自行车后轮置于垂直车身平面向里的匀强磁场中，后轮圆形金属盘在磁场中转动时，可等效成一导体棒绕圆盘中心O转动．已知磁感应强度B＝0.5 T，圆盘半径l＝0.3 m，圆盘电阻不计．导线通过电刷分别与后轮外边缘和圆心O相连，导线两端a、b间接一阻值R＝10 Ω的小灯泡．后轮匀速转动时，用电压表测得a、b间电压U＝0.6 V.(1)与a连接的是电压表的正接线柱还是负接线柱？(2)圆盘匀速转动10分钟，则此过程中产生了多少电能?(3)自行车车轮边缘线速度是多少？10．(12分)如图所示，平行光滑U形导轨倾斜放置，倾角θ＝30°，导轨间的距离L＝1.0 m，电阻R＝R1＝3.0 Ω，电容器电容C＝2×10－8F，导轨电阻不计，匀强磁场的方向垂直于导轨平面向上，磁感应强度B＝2.0 T，质量m＝0.4 kg，电阻r＝1.0 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的大小F＝5.0 N的恒力，使金属棒ab从静止起沿导轨向上滑行，求：(1)金属棒ab达到匀速运动时的速度大小(g＝10 m/s2 )；(2)金属棒ab从静止开始到匀速运动的过程中通过电阻R1的电荷量．11．(12分)如图所示，水平放置的三条光滑平行金属导轨a，b，c，相距均为d＝1 m，导轨ac间横跨一质量为m＝1 kg的金属棒MN，棒与导轨始终良好接触．棒的总电阻r＝2 Ω，导轨的电阻忽略不计. 在导轨bc间接一电阻为R＝2 Ω的灯泡，导轨ac间接一理想电压表．整个装置放在磁感应强度B＝2 T匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．现对棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始运动，已知施加的水平外力功率恒定，经过t＝1 s时间棒达到稳定时速度3 m/s.试求：(1)金属棒达到稳定时施加水平恒力F为多大？水平外力F的功率为多少？(2)金属棒达到稳定时电压表的读数为多少？(3)此过程中灯泡产生的热量是多少？12．(16分)如图甲所示，斜面的倾角α＝30°，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长L1＝1 m，bc边的边长L2＝0.6 m，线框的质量m＝1 kg，线框的电阻R＝0.1 Ω，线框受到沿斜面向上的恒力F的作用，已知F＝15 N，线框与斜面间的动摩擦因数μ＝33.线框的边ab∥ef∥gh，斜面的efhg区域有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化情况如图乙的B－t图象所示，时间t是从线框由静止开始运动起计时的．如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，ef线和gh线的距离x＝5.1 m，取g＝10 m/s2.求：(1)线框进入磁场前的加速度a；(2)线框进入磁场时匀速运动的速度v；(3)在丙图中画出线框从静止开始运动直至ab边运动到gh线过程的v－t图象；(4)线框从静止开始运动直至ab边运动到gh线的过程中产生的焦耳热Q.《电磁感应》单元测试题参考答案(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，1～5题每小题只有一个选项正确，6～8小题有多个选项符合题目要求，全选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分)1．解析：选 D.首先发现电流磁效应的科学家是奥斯特；发现电磁感应现象的科学家是法拉第，故选项D 正确．2．解析：选 B.据题意，从图示可以看出磁铁提供的穿过线圈原磁场的磁通量方向向下，由安培定则可知线圈中感应电流激发的感应磁场方向向上，即两个磁场的方向相反，则由楞次定律可知原磁场通过线圈的磁通量的大小在增加，故选项B 正确．3．解析：选C.当ab 棒自南向北经过最低点时，由右手定则知电流方向自东向西，故A 错误；当ab 运动方向与B 方向垂直时感应电流最大，当链条偏南与竖直方向成45°时，ab 运动方向(沿圆轨迹的切线方向)与磁场方向平行，此时感应电流为零，最小，故B 错误；当ab 棒自南向北经过最低点时，由左手定则知安培力的方向与水平向南的方向成45°斜向下，C 正确；在ab 棒运动过程中，不断有机械能转化为电场能，故D 错误．4．解析：选 D.由题意可知，安培力的方向向右，根据左手定则，可知：感应电流的方向由B 到A ，再由右手定则可知，当垂直向外的磁场在增加时，会产生由B 到A 的感应电流，由法拉第电磁感应定律，结合闭合电路欧姆定律，则安培力的表达式F ＝B ΔB Δt SL R ，因安培力的大小不变，则B ΔB Δt 是定值，若磁场B 增大，则ΔB Δt 减小，若磁场B 减小，则ΔB Δt 增大，故D 正确，A 、B 、C 错误．5．解析：选 B.根据楞次定律可知，两线圈内均产生逆时针方向的感应电流，选项A 错误；因磁感应强度随时间均匀增大，则ΔB Δt ＝k ，根据法拉第电磁感应定律可知E ＝n ΔΦΔt ＝n ΔB Δt l 2，则E a E b ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫312＝91，选项B 正确；根据I ＝E R ＝E ρ4nl S ′＝n ΔB Δt l 2S ′4ρnl＝klS ′4ρ∝l ，故a 、b 线圈中感应电流之比为3∶1，选项C 错误；电功率P ＝IE ＝klS ′4ρ·n ΔB Δt l 2＝nk 2l 3S ′4ρ∝l 3，故a 、b 线圈中电功率之比为27∶1，选项D 错误；故选B.6．解析：选BC.据题意，当盘转动后，由右手定则可以确定电流流向盘的中心，从b 端流出到达a 端，故选项A 错误；所产生的电动势大小为：E ＝BL v ＝BL Lω2，则产生的电流大小为：I ＝E R ＝BL 2ω2R ，故B 选项正确；根据右手定则判断电流方向，电流为b 到a ，所以C 正确；如果将匀强磁场改成变化的磁场，铜盘不转动的话，没有导体切割磁场，回路中不会产生感应电流，故D 选项错误．7．解析：选BD.当S 闭合时，因二极管加上了反向电压，故二极管截止，L 1一直不亮；通过线圈的电流增加，感应电动势阻碍电流增加，故使得L 2逐渐变亮，选项B 正确，A 错误；当S 断开时，由于线圈自感电动势阻碍电流的减小，故通过L 的电流要在L 2－L 1－D －L 之中形成新的回路，故L 1突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭，选项C 错误，D 正确；故选B 、D.8．解析：选BD.当导体棒达到最大速度时满足F ＝F 安；则F ＝B BL v m r ＋RL ，解得v m ＝F (r ＋R )B 2L 2，可知R 越大，v m 越大，选项A 错误；金属杆的最大速度v m ＝F (r ＋R )B 2L 2＝5×(1＋R )12×0.52＝20(1＋R )m/s ，则金属杆的最大速度大于或等于20 m/s ，选项B 正确；在金属杆达到最大速度之前，恒力F 所做的功等于电路中消耗的电能与导体棒动能增量之和，选项C 错误；金属杆达到最大速度后导体棒中的电流I ＝F BL ，则I ＝neS v e ，则v e ＝I neS ＝F BLneS ，故金属杆达到最大速度后，金属杆中电荷沿杆长度方向定向移动的平均速率v e 与恒力F 成正比，选项D 正确；故选B 、D.二、非选择题(共4小题， 52分)9．(12分)解析：(1)根据右手定则，轮子边缘点是等效电源的负极，则a 点接电压表的负接线柱(2)根据焦耳定律Q ＝U 2R t代入数据得Q ＝21.6 J(3)由U ＝E ＝12Bl 2ω得v ＝lω＝8 m/s答案：(1)负 (2)Q ＝21.6 J (3)v ＝8 m/s10．(12分)解析：(1)当金属棒匀速运动时，由力的平衡条件得：F ＝mg sin 30°＋BIL 求得：I ＝1.5 A.由闭合电路欧姆定律得：I ＝E R ＋r ＝BL v R ＋r联立以上方程解得金属棒匀速运动的速度大小为：v ＝3 m/s.(2)当金属棒匀速运动时，电容器两端的电压U ＝IR ＝4.5 V电容器极板上聚集的电荷量Q ＝CU ＝9×10－8 C ，所以通过R 1的电荷量Q ′＝Q ＝9×10－8C答案：(1)v ＝3 m/s (2)9×10－8 C11．(12分)解析：(1)当F ＝F 安时，金属棒速度达到稳定，则F 安＝BIdI ＝Bd vR ＋r 2，联立得F ＝4 N ，P ＝F v ＝12 W.(2)设电压表的读数为U ，则有U ＝Bd v ＋U LU L ＝Bd v R ＋r 2R ，代入数据得U ＝10 V .(3)设小灯泡和金属棒产生的热量分别为Q 1、Q 2，根据焦耳定律得知：Q 1Q 2＝R r 2. 由功能关系得：Pt ＝Q 1＋Q 2＋12m v 2，代入数据得Q 1＝5 J.答案：(1)F ＝4 N P ＝12 W (2)U ＝10 V(3)Q 1＝5 J12．(16分)解析：(1)线框进入磁场前，线框受到线框的重力、拉力F 、斜面的支持力和斜面对线框的摩擦力作用，由牛顿第二定律：F －mg sin α－μmg cos α＝ma得线框进入磁场前的加速度a ＝5 m/s 2.(2)因为线框进入磁场的最初一段时间做匀速运动，ab 边进入磁场切割磁感线，产生的电动势E 1＝BL 1v形成的感应电流I 1＝E 1R受到沿斜面向下的恒定的安培力F 安＝BI 1L 1线框受力平衡，有F ＝mg sin α＋μmg cos α＋F 安此时磁感应强度必恒定不变B ＝0.5 T ，代入数据解得v ＝2 m/s.(3)线框abcd 进入磁场前做匀加速直线运动，进入磁场前的运动时间t 1＝v a ＝0.4 s进入磁场过程中线框做匀速运动的时间t 2＝L 2v ＝0.3 s.线框完全进入磁场后至运动到gh 线，线框受力情况与进入磁场前相同，仍做匀加速直线运动，所以该阶段的加速度大小仍为a ＝5 m/s 2，该过程有x －l 2＝v t 3＋12at 23，解得t 3＝1 s线框从静止开始运动直至ab 边运动到gh 线过程的v －t 图象如图；(4)线框整体进入磁场后，ab 边运动到gh 线的过程中，线框中有感应电流的时间t 4＝t 1＋t 2＋t 3－0.9 s ＝0.8 sE 2＝ΔB ·S Δt ＝0.5×0.62.1－0.9V ＝0.25 V 此过程产生的焦耳热Q 2＝E 22R t 4＝0.5 J.线框匀速进入磁场过程中产生的焦耳热Q 1＝I 21Rt 2＝3 J线框从静止开始运动直至ab 边运动到gh 线的过程中产生的焦耳热Q ＝Q 1＋Q 2＝3.5 J答案：(1)5 m/s 2 (2)2 m/s (3)如图 (4)3.5 J。