第十二周训练试卷磁场

八年级物理第12周周末作业班级姓名分数审题八年级物理组一、选择题（每题2分后，共40分后）（）1.电话的听筒主要应用了电流的a.热效应b.化学效应c.磁效应d.三种效应都存有（）2.关于话筒，下列说法中正确的a.轻易将声音压缩后传至远方b.利用电流的磁效应去工作c.话筒的促进作用就是将声信号转变为电信号d.筒里装有电磁铁（）3．当我们打开或关闭电灯时，会从正在播音的收音机中听到“喀喀”的杂音，这杂音是电路通断时产生的什么被收音机接收的缘故a.声音b.电流c.电磁波d.光（）4.电磁波的传播速度a.依赖于频率b.同意于波长c.与频率无关，与波长有关d.与频率和波长无关（）5.激光与普通光较之，具备的特性就是（1）频率单一（2）方向性好（3）亮度大（4）传播速度快a．（1）（2）（3）b．（1）（2）（3）（4）c．（2）（3）（4）d．（1）（3）（4）（）6.图10-3-1中的三种波形分别是音频、视频和射频，其中属于视频的是图10-3-1a.甲b.乙c.丙d.无法确定（）7.能够把声音和图像转变为变化的电流的装置就是a.话筒、摄像机b.话筒、显像器c.扬声器、显像管d.扬声器、摄像机()8．我国的卫星通信技术具有独立自主知识产权，在世界处在领先地位.在北京升空的信号通过通信卫星可以转至上海被发送.同时实现这种信号传达的就是a.超声波b.次声波c.声波d.电磁波（）9.关于电磁波的传播，以下说法正确的是a．就可以在真空中传播b．在水中无法传播c．可以在很多介质中传播d．就可以在空气中传播（）10．微波炉中无法采用金属容器，这主要是因为a．金属易生锈，弄脏炉体b．金属容易导电，造成漏电事故c．微波能在金属中产生强大的电流，损坏微波炉d．金属易传热，使炉体温度过高（）11．雷达就是利用电磁波去测量物体边线和速度的设备，它可以向一定方向升空8电磁波(电磁波在空气中的传播速度就是3×10m／s)，当碰到障碍物时必须出现散射．雷达在升空和发送散射回去的电磁波时，在荧光屏上分别呈现一个尖形波．如果雷达监控屏上表明的升空和发送的尖形波如图10-2右图，未知雷达监控屏上相连刻线间则表示的时间间隔-4为1os，则被监控目标与雷达的距离最吻合4445图10-2a．4.5×10mb．6×10mc．9×10md．1.2×10m（）12．以下设备中,没利用电磁波的就是a．电视机b．录音机c．微波炉d．移动电话（）13.在同种介质中，以下观点恰当的存有a．频率越低的电磁波的波长越短b．频率越高的电磁波传播速度越快1c．频率越低的电磁波传播速度越快d．频率越高的电磁波的波长越短（）14．用无线电波去传达信号的过程中，以下观点不恰当的就是a.发射电磁波要有振荡器、调制器和天线b.发送电磁波必须存有天线、调谐器、检波器和耳机c.用电磁波能够传达图像d.收音机、电视机、vcd都是电磁波的接收机（）15.旋转收音机调谐器的旋钮a.选定某一频率的电台信号b.调节收音机的音量c.把音频信号转换成声音d.把声音信号从高频调制信号中检出（）16.在2021年4月的伊拉克战争中，美英联军在战争中使用电子干扰取得了很好的效果，争取到了战争的主动权，电子干扰具体地说就是a．对敌方升空电磁波b．对敌方发射很强的电磁波c．对敌方发射频率很高的电磁波d．对敌方升空与敌方电子设备工作频率相同的电磁波，燃放散射电磁波的阻碍波（）17.课外活动时间，有几位同学讨论无线电广播和电视信号的接收、发射时，有以下几种说法，你认为正确的是a.无线电广播就是光、电信号之间的相互切换b.电视信号的接收或发射是声、电信号之间的转换c.无论是无线电广播还是电视都是光、电信号的转换d.无论是无线电广播还是电视都有声、电信号的转换（）18．“五一”期间，小寒同学在家中看电视节目，他的父母问他电视信号是如何接收的，他说经过了以下几个主要步骤，你认为不正确的是a.天线可以发送至空间中的电磁波b.利用调谐器可以选出我们需要的某一频率的电磁波c.显像管直接把电磁波转换成图像d.音频电信号经压缩后在扬声器中转换成声音（）19.关于音频、视频和射频及频道，下列说法中正确的是a.音频就是由声音变为的电信号，它的频率很高，音频电流在空间唤起电磁波的能力很强b.视频就是由图像变为的电信号，它的频率较低，视频电流在空间唤起电磁波的能力很强c.射频就是把声音和图像变为的电信号读取至视频电流上，但无法向空中升空d.频道就是指相同的频率范围（）20.关于地球同步通信卫星，下列判断中正确的是a．同步卫星的旋转周期和地球进动周期相同，相对于地心就是恒定的b．同步卫星在空中静止不动c．同步卫星和月球一样，每天绕地球运转一周d．同步卫星做为传播微波的中继站，地球飞过至少必须4颗就能够将信号全面覆盖全球二、填空题（每空5分，共60分）20.木棍在水面上振动产生波；骂人时的声带振动在空气中构成波；当导体中有的电流时，在它周围的空间里就可以引起。

【最新】物理人教版选修2-12.1磁场磁性材料同步练习题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．下列物品中必须用到磁性材料的是()A．DVD碟片B．银行卡上的磁条C．商品上的条形码D．喝水用的搪瓷杯子2．下列关于磁场的说法中，正确的是()A．只有磁铁周围才存在磁场B．磁场是假想的，不是客观存在的C．磁场中有在磁极与磁极、磁极和电流发生作用时才产生D．磁极与磁极，磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用3．用一根小铁棒去靠近小磁针，如果小磁针被排斥，则说明这根铁棒()A．一定是磁体B．一定不是磁体C．可能是磁体，也可能不是磁体D．有时是磁体，有时不是磁体4．磁性水雷是用一个可以绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的，军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体，当军舰接近磁性水雷时，就会引起水雷的爆炸，如图所示，其依据是()A．磁体的吸铁性B．磁极间的相互作用规律C．电荷间的相互作用规律D．磁场具有方向性5．一个条形磁铁从中间断开后，每一段磁铁的磁极个数是()A．一个B．四个C．没有D．两个6．如图所示，其中小磁针静止时N极正确的指向是()A．B．C．D．二、多选题7．关于磁场的说法，正确的是()A．磁场是磁体或电流周围存在的一种特殊物质B．磁场是虚构的，实际上并不存在这种物质C．磁场的性质是对放入其中的磁极有力的作用D．磁场没有能量8．静电场和磁场对比()A．电场线不闭合，磁感线闭合B．静电场和磁场都可使运动电荷发生偏转C．静电场和磁场都可使运动电荷加速D．静电场和磁场都能对运动电荷做功9．关于宇宙中的天体的磁场，下列说法正确的是()A．宇宙中的许多天体都有与地球相似的磁场B．宇宙中的所有天体都有与地球相似的磁场C．指南针在任何天体上都能像在地球上一样正常工作D．指南针只有在磁场类似于地球磁场的天体上才能正常工作10．某同学为检验某空间有无电场或者磁场存在，想到的以下方法中可行的是（）A．在该空间内引入检验电荷，如果电荷受到电场力说明此空间存在电场B．在该空间内引入检验电荷，如果电荷没有受到电场力说明此空间不存在电场C．在该空间内引入通电导线，如果通电导线受到磁场力说明此空间存在磁场D．在该空间内引入通电导线，如果通电导线没有受到磁场力说明此空间不存在磁场11．如图，一条形磁铁放在水平桌面上，在它的正中央上方固定一直导线，导线与磁铁垂直，若给导线通以垂直于纸面向里的电流，则[ ]A．磁铁对桌面的压力增大B．磁铁对桌面的压力减少C．桌面对磁铁没有摩擦力D．磁铁所受的合力不变三、解答题12．录音机是怎样记录信号的？13．为了保护磁卡或带有磁条的存折上的信息，应该注意哪些事项？四、填空题14．铁磁性材料按磁化后去磁的难易可分为软磁性材料和硬磁性材料.磁化后，当外磁.而场撒去后，磁场的方向又变得杂乱，物体没有明显的剩磁，这种物质叫软磁性材料当外磁场撤去后，磁场的方向仍能很好地保持一致，物体具有很强的剩磁，这种物质叫.目前常用的软磁性材料主要有铁氧体、合金磁粉硬磁性材料主要有铸造合硬磁性材料.回答下列问题：金、洳铁硼等()1以下用途的物体应用软磁性材料制造的一种是______A.电铃上的电磁铁铁芯B.电脑上的磁盘C.银行发行的磁卡()2你日常生活中哪些器具使用了磁性材料_____？说说它们为什么采用硬(软)磁性材料制造_________________________？(至少说出三种，不包括上述三种材料)参考答案1．B【解析】【详解】A．DVD碟片是利用激光读取信息，选项A错误；B．必须用到磁性材料的是银行卡上的磁条，选项B正确；C．商品上的条形码是利用编码来读取信息，选项C错误；D．对于喝水用的搪瓷杯子不一定需要，选项D错误；故选B．2．D【详解】A．磁铁周围存在磁场，通电电流周围也存在磁场，故A错误；B．磁场是客观存在的物质，磁感线是假想的，故B错误；C．磁场随时存在于磁体与通电电流周围，故C错误；D．磁极与磁极，磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用，故D正确。

第十二章 电磁感应 电磁场和电磁波12－1 一根无限长平行直导线载有电流I ，一矩形线圈位于导线平面内沿垂直于载流导线方向以恒定速率运动（如图所示），则（ ）（A ） 线圈中无感应电流（B ） 线圈中感应电流为顺时针方向（C ） 线圈中感应电流为逆时针方向（D ） 线圈中感应电流方向无法确定题 12-1 图分析与解 由右手定则可以判断，在矩形线圈附近磁场垂直纸面朝里，磁场是非均匀场，距离长直载流导线越远，磁场越弱．因而当矩形线圈朝下运动时，在线圈中产生感应电流，感应电流方向由法拉第电磁感应定律可以判定．因而正确答案为（B ）．12－2 将形状完全相同的铜环和木环静止放置在交变磁场中，并假设通过两环面的磁通量随时间的变化率相等，不计自感时则（ ）（A ） 铜环中有感应电流，木环中无感应电流（B ） 铜环中有感应电流，木环中有感应电流（C ） 铜环中感应电动势大，木环中感应电动势小（D ） 铜环中感应电动势小，木环中感应电动势大分析与解 根据法拉第电磁感应定律，铜环、木环中的感应电场大小相等， 但在木环中不会形成电流．因而正确答案为（A ）．12－3 有两个线圈，线圈1对线圈2 的互感系数为M 21 ，而线圈2 对线圈1的互感系数为M 12 ．若它们分别流过i 1 和i 2 的变化电流且ti t i d d d d 21<，并设由i 2变化在线圈1 中产生的互感电动势为12 ，由i 1 变化在线圈2 中产生的互感电动势为ε21 ，下述论断正确的是（ ）．（A ）2112M M = ，1221εε=（B ）2112M M ≠ ，1221εε≠（C ）2112M M =， 1221εε<（D ）2112M M = ，1221εε<分析与解 教材中已经证明M21 ＝M12 ，电磁感应定律ti M εd d 12121=；ti M εd d 21212=．因而正确答案为（D ）． 12－4 对位移电流，下述说法正确的是（ ）（A ） 位移电流的实质是变化的电场（B ） 位移电流和传导电流一样是定向运动的电荷（C ） 位移电流服从传导电流遵循的所有定律（D ） 位移电流的磁效应不服从安培环路定理分析与解 位移电流的实质是变化的电场．变化的电场激发磁场，在这一点位移电流等效于传导电流，但是位移电流不是走向运动的电荷，也就不服从焦耳热效应、安培力等定律．因而正确答案为（A ）．12－5 下列概念正确的是（ ）（A ） 感应电场是保守场（B ） 感应电场的电场线是一组闭合曲线（C ） LI Φm =，因而线圈的自感系数与回路的电流成反比（D ） LI Φm =，回路的磁通量越大，回路的自感系数也一定大分析与解 对照感应电场的性质，感应电场的电场线是一组闭合曲线．因而正确答案为（B ）．12－6 一铁心上绕有线圈100匝，已知铁心中磁通量与时间的关系为tΦπ100sin 100.85⨯=，式中Φ的单位为Wb ，t 的单位为s ，求在s 100.12-⨯=t 时，线圈中的感应电动势． 分析 由于线圈有N 匝相同回路，线圈中的感应电动势等于各匝回路的感应电动势的代数和，在此情况下，法拉第电磁感应定律通常写成tψt ΦNξd d d d -=-=，其中ΦN ψ=称为磁链．解 线圈中总的感应电动势())V (π100cos 51.2d d t tΦN =-=ξ 当s 100.12-⨯=t 时，V 51.2=ξ．12－7 载流长直导线中的电流以tI d d 的变化率增长.若有一边长为d 的正方形线圈与导线处于同一平面内，如图所示.求线圈中的感应电动势.分析 本题仍可用法拉第电磁感应定律tΦd d -=ξ，来求解.由于回路处在非均匀磁场中，磁通量就需用⎰⋅=SS B Φd 来计算.为了积分的需要，建立如图所示的坐标系.由于B 仅与x 有关，即B =B (x )，故取一个平行于长直导线的宽为d x 、长为d 的面元d S ，如图中阴影部分所示，则d S =d d x ，所以，总磁通量可通过线积分求得（若取面元d S =d x d y ，则上述积分实际上为二重积分）.本题在工程技术中又称为互感现象，也可用公式tI M d d -=ξ求解. 解1 穿过面元d S 的磁通量为x d x I S B Φd π2d d 0μ=⋅=因此穿过线圈的磁通量为2ln π2d π2d 200⎰⎰===d d Id x x Id ΦΦμμ再由法拉第电磁感应定律，有 tI d t Φd d 21ln π2d d 0）（μξ=-= 解2 当两长直导线有电流I 通过时，穿过线圈的磁通量为2ln π20dIΦμ=线圈与两长直导线间的互感为2ln π20d I ΦM μ== 当电流以tI d d 变化时，线圈中的互感电动势为 tI d t I M d d 21ln π2d d 0）（μξ=-=题 12-7 图12－8 有一测量磁感强度的线圈，其截面积S ＝4.0 cm 2 、匝数N ＝160 匝、电阻R ＝50Ω．线圈与一内阻R i ＝30Ω的冲击电流计相连．若开始时，线圈的平面与均匀磁场的磁感强度B 相垂直，然后线圈的平面很快地转到与B 的方向平行．此时从冲击电流计中测得电荷值54.010C q -=⨯．问此均匀磁场的磁感强度B 的值为多少分析 在电磁感应现象中，闭合回路中的感应电动势和感应电流与磁通量变化的快慢有关，而在一段时间内，通过导体截面的感应电量只与磁通量变化的大小有关，与磁通量变化的快慢无关．工程中常通过感应电量的测定来确定磁场的强弱．解 在线圈转过90°角时，通过线圈平面磁通量的变化量为NBS NBS ΦΦΦ=-=-=0Δ12因此，流过导体截面的电量为ii R R NBS R R Φq +=+=Δ 则 ()T 050.0=+=NSR R q B i 12－9 如图所示，一长直导线中通有I ＝5.0 A 的电流，在距导线9.0 cm 处，放一面积为0.10 cm 2 ，10匝的小圆线圈，线圈中的磁场可看作是均匀的．今在 ×10－2s 内把此线圈移至距长直导线10.0 cm 处．求：（1） 线圈中平均感应电动势；（2） 设线圈的电阻为×10－2Ω，求通过线圈横截面的感应电荷．题 12-9 图分析 虽然线圈处于非均匀磁场中，但由于线圈的面积很小，可近似认为穿过线圈平面的磁场是均匀的，因而可近似用NBS ψ=来计算线圈在始、末两个位置的磁链．解 （1） 在始、末状态，通过线圈的磁链分别为1011π2r IS μN S NB ψ==,2022π2r IS μN S NB ψ== 则线圈中的平均感应电动势为 V 1011.111πΔ2ΔΔ8210-⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-==r r t IS N t μψξ 电动势的指向为顺时针方向．（2） 通过线圈导线横截面的感应电荷为C 101.11821-⨯=∆=-=t RR q ξψψ 12－10 如图（ａ）所示，把一半径为R 的半圆形导线OP 置于磁感强度为B 的均匀磁场中，当导线以速率v 水平向右平动时，求导线中感应电动势E 的大小，哪一端电势较高题 12-10 图分析 本题及后面几题中的电动势均为动生电动势，除仍可由t ΦE d d -=求解外（必须设法构造一个闭合回路），还可直接用公式()l B d ⋅⨯=⎰lE v 求解． 在用后一种方法求解时，应注意导体上任一导线元ｄl 上的动生电动势()l B d d ⋅⨯=v E .在一般情况下，上述各量可能是ｄl 所在位置的函数．矢量（v ×B ）的方向就是导线中电势升高的方向．解1 如图（ｂ）所示，假想半圆形导线OP 在宽为2R 的静止形导轨上滑动，两者之间形成一个闭合回路．设顺时针方向为回路正向，任一时刻端点O 或端点P 距 形导轨左侧距离为x ，则B R Rx Φ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=2π212 即B R tx RB t ΦE v 2d d 2d d -=-=-= 由于静止的 形导轨上的电动势为零，则E ＝－2RvB ．式中负号表示电动势的方向为逆时针，对OP 段来说端点P 的电势较高．解2 建立如图（c ）所示的坐标系，在导体上任意处取导体元ｄl ，则()θR θB l θB E o d cos d cos 90sin d d v v ==⋅⨯=l B vB R θθBR E v v 2d cos d E π/2π/2===⎰⎰- 由矢量（v ×B ）的指向可知，端点P 的电势较高．解3 连接OP 使导线构成一个闭合回路．由于磁场是均匀的，在任意时刻，穿过回路的磁通量==BS Φ常数.由法拉第电磁感应定律tΦE d d -=可知，E ＝0又因 E ＝E OP ＋E PO即 E OP ＝－E PO ＝2RvB由上述结果可知，在均匀磁场中，任意闭合导体回路平动所产生的动生电动势为零；而任意曲线形导体上的动生电动势就等于其两端所连直线形导体上的动生电动势．上述求解方法是叠加思想的逆运用，即补偿的方法．12－11 长为L 的铜棒，以距端点r 处为支点，以角速率ω绕通过支点且垂直于铜棒的轴转动.设磁感强度为B 的均匀磁场与轴平行，求棒两端的电势差．题 12-11 图分析 应该注意棒两端的电势差与棒上的动生电动势是两个不同的概念，如同电源的端电压与电源电动势的不同．在开路时，两者大小相等，方向相反（电动势的方向是电势升高的方向，而电势差的正方向是电势降落的方向）．本题可直接用积分法求解棒上的电动势，亦可以将整个棒的电动势看作是OA 棒与OB 棒上电动势的代数和，如图（ｂ）所示．而E 和E 则可以直接利用第12－2 节例1 给出的结果．解1 如图（ａ）所示，在棒上距点O 为l 处取导体元ｄl ，则()()r L lB ωl lB ωE L-r r AB AB 221d d --=-=⋅⨯=⎰⎰-l B v 因此棒两端的电势差为()r L lB ωE U AB AB 221--== 当L ＞2r 时，端点A 处的电势较高解2 将AB 棒上的电动势看作是O A 棒和O B 棒上电动势的代数和，如图（ｂ）所示．其中221r ωB E OA =,()221r L B ωE OB -= 则 ()r L BL ωE E E OB OA AB 221--=-= 12－12 如图所示，长为L 的导体棒OP ，处于均匀磁场中，并绕OO ′轴以角速度ω旋转，棒与转轴间夹角恒为θ，磁感强度B 与转轴平行．求OP 棒在图示位置处的电动势．题 12-12 图分析 如前所述，本题既可以用法拉第电磁感应定律tΦE d d -= 计算（此时必须构造一个包含OP 导体在内的闭合回路， 如直角三角形导体回路OPQO ），也可用()l B d ⋅⨯=⎰lE v 来计算．由于对称性，导体OP 旋转至任何位置时产生的电动势与图示位置是相同的．解1 由上分析，得()l B d ⋅⨯=⎰OP OP E vl αB lo d cos 90sin ⎰=v ()()l θB θωlo d 90cos sin ⎰-=l ()⎰==L L B l l B 022sin 21d sin θωθω 由矢量B ⨯v 的方向可知端点P 的电势较高．解2 设想导体OP 为直角三角形导体回路OPQO 中的一部分，任一时刻穿过回路的磁通量Φ为零，则回路的总电动势QO PQ OP E E E tΦE ++==-=0d d 显然，E QO ＝0，所以 ()221PQ B ωE E E QO PQ OP ==-=2)sin (21θωL B = 由上可知，导体棒OP 旋转时，在单位时间内切割的磁感线数与导体棒QP 等效．12－13 如图（ａ）所示，金属杆AB 以匀速12.0m s -=⋅v 平行于一长直导线移动，此导线通有电流I ＝40 A ．求杆中的感应电动势，杆的哪一端电势较高题 12-13 图分析 本题可用两种方法求解．方法1：用公式()l B d ⋅⨯=⎰l E v 求解，建立图（a ）所示的坐标系，所取导体元x l d d =，该处的磁感强度xI μB π20=． 方法2：用法拉第电磁感应定律求解，需构造一个包含杆AB 在内的闭合回路．为此可设想杆AB 在一个静止的导轨上滑动，如图（ｂ）所示．设时刻t ，杆AB 距导轨下端CD 的距离为y ，先用公式⎰⋅=S ΦS B d 求得穿过该回路的磁通量，再代入公式tΦE d d -=，即可求得回路的电动势，亦即本题杆中的电动势．解1 根据分析，杆中的感应电动势为()V 1084.311ln 2πd 2πd d 50m 1.1m 1.00-⨯-=-=-==⋅⨯=⎰⎰v v v I μx x μxl E AB AB l B 式中负号表示电动势方向由B 指向A ，故点A 电势较高．解2 设顺时针方向为回路ABCD 的正向，根据分析，在距直导线x 处，取宽为ｄx 、长为y 的面元ｄS ，则穿过面元的磁通量为x y xI μΦd 2πd d 0=⋅=S B 穿过回路的磁通量为 11ln 2πd 2πd 0m1.1m 1.00⎰⎰-===S Iy μx y x I μΦΦ 回路的电动势为V 1084.32πd d 11ln 2πd d 500-⨯-=-=-=-=Iy μt y x I μt ΦE 由于静止的导轨上电动势为零，所以V 1084.35-⨯-==E E AB式中负号说明回路电动势方向为逆时针，对AB 导体来说，电动势方向应由B 指向A ，故点A 电势较高．12－14 如图（ａ）所示，在“无限长”直载流导线的近旁，放置一个矩形导体线框，该线框在垂直于导线方向上以匀速率v 向右移动，求在图示位置处，线框中感应电动势的大小和方向．题 12 -14 图分析 本题亦可用两种方法求解．其中应注意下列两点：（1）当闭合导体线框在磁场中运动时，线框中的总电动势就等于框上各段导体中的动生电动势的代数和．如图（ａ）所示，导体eh 段和fg 段上的电动势为零［此两段导体上处处满足()0l B =⋅⨯d v ］，因而线框中的总电动势为()()()()hg ef hgef gh ef E E E -=⋅⨯-⋅⨯=⋅⨯+⋅⨯=⎰⎰⎰⎰l B l B l B l B d d d d v v v v 其等效电路如图（ｂ）所示．（2）用公式tΦE d d -=求解，式中Φ是线框运动至任意位置处时，穿过线框的磁通量．为此设时刻t 时，线框左边距导线的距离为ξ，如图（c ）所示，显然ξ是时间t 的函数，且有v =tξd d ．在求得线框在任意位置处的电动势E （ξ）后，再令ξ＝d ，即可得线框在题目所给位置处的电动势．解1 根据分析，线框中的电动势为hg ef E E E -=()()⎰⎰⋅⨯-⋅⨯=hgef l B l B d d v v ()⎰⎰+-=2201000d 2πd 2πl l l l d I μl d I μv v ()1202πl d d l I +=1vl μ由E ef ＞E hg 可知，线框中的电动势方向为efgh ．解2 设顺时针方向为线框回路的正向．根据分析，在任意位置处，穿过线框的磁通量为 ()ξξμξμ120020ln π2d π21l Il x x Il l +=+=Φ⎰ 相应电动势为 ()()1120π2d d l ξξl l I μt ΦξE +=-=v 令ξ＝d ，得线框在图示位置处的电动势为()1120π2l d d l l I μE +=v 由E ＞0 可知，线框中电动势方向为顺时针方向．12－15 在半径为R 的圆柱形空间中存在着均匀磁场，B 的方向与柱的轴线平行．如图（ａ）所示，有一长为l 的金属棒放在磁场中，设B 随时间的变化率tB d d 为常量．试证：棒上感应电动势的大小为 2222d d ⎪⎭⎫ ⎝⎛-=l R l t B ξ题 12-15 图分析 变化磁场在其周围激发感生电场，把导体置于感生电场中，导体中的自由电子就会在电场力的作用下移动，在棒内两端形成正负电荷的积累，从而产生感生电动势．由于本题的感生电场分布与上题所述情况完全相同，故可利用上题结果，由⎰⋅=l k l E d ξ计算棒上感生电动势．此外，还可连接OP 、OQ ，设想PQOP 构成一个闭合导体回路，用法拉第电磁感应定律求解，由于OP 、OQ 沿半径方向，与通过该处的感生电场强度E k 处处垂直，故0d =⋅l E k ，OP 、OQ 两段均无电动势，这样，由法拉第电磁感应定律求出的闭合回路的总电动势，就是导体棒PQ 上的电动势．证1 由电磁感应定律，在r ＜R 区域， ⎰⎰⋅-=⋅=SB tl E k d d d d ξ t B r E r k d d ππ22-=⋅ 解得该区域内感生电场强度的大小tB r E k d d 2= 设PQ 上线元ｄx 处，E k 的方向如图（b ）所示，则金属杆PQ 上的电动势为()()222202/2d d d 2/d d 2d cos d l R l t B x r l R tB r xE l k k PQ -=-==⋅=⎰⎰θξx E 证2 由法拉第电磁感应定律，有22Δ22d d d d d d ⎪⎭⎫ ⎝⎛-==-==l R l t B t B S t ΦE E PQ 讨论 假如金属棒PQ 有一段在圆外，则圆外一段导体上有无电动势 该如何求解 12－16 截面积为长方形的环形均匀密绕螺绕环，其尺寸如图（ａ）所示，共有N 匝（图中仅画出少量几匝），求该螺绕环的自感L ．题 12-16 图分析 如同电容一样，自感和互感都是与回路系统自身性质（如形状、匝数、介质等）有关的量．求自感L 的方法有两种：1．设有电流I 通过线圈，计算磁场穿过自身回路的总磁通量，再用公式I ΦL =计算L ．2．让回路中通以变化率已知的电流，测出回路中的感应电动势E L ，由公式t I E L L d /d =计算L ．式中E L 和tI d d 都较容易通过实验测定，所以此方法一般适合于工程中．此外，还可通过计算能量的方法求解．解 用方法1 求解，设有电流I 通过线圈，线圈回路呈长方形，如图（ｂ）所示，由安培环路定理可求得在R 1 ＜r ＜R 2 范围内的磁场分布为xNI μB π20= 由于线圈由N 匝相同的回路构成，所以穿过自身回路的磁链为12200ln π2d π2d 21R R hI N μx h x NI μN N ψS R R ==⋅=⎰⎰S B 则1220ln π2R R h N μI ψL = 若管中充满均匀同种磁介质，其相对磁导率为μr ，则自感将增大μr 倍．12－17 如图所示，螺线管的管心是两个套在一起的同轴圆柱体，其截面积分别为S 1 和S 2 ，磁导率分别为μ1 和μ2 ，管长为l ，匝数为N ，求螺线管的自感．（设管的截面很小）题 12-17 图分析 本题求解时应注意磁介质的存在对磁场的影响．在无介质时，通电螺线管内的磁场是均匀的，磁感强度为B 0 ，由于磁介质的存在，在不同磁介质中磁感强度分别为μ1 B 0 和μ2 B 0 ．通过线圈横截面的总磁通量是截面积分别为S 1 和S 2 的两部分磁通量之和．由自感的定义可解得结果．解 设有电流I 通过螺线管，则管中两介质中磁感强度分别为I L N μnl μB 111==,I LN μnl μB 222== 通过N 匝回路的磁链为 221121S NB S NB ΨΨΨ+=+=则自感2211221S μS μlN I ψL L L +==+= 12－18 有两根半径均为a 的平行长直导线，它们中心距离为d ．试求长为l的一对导线的自感（导线内部的磁通量可略去不计）．题 12-18 图分析 两平行长直导线可以看成无限长但宽为d 的矩形回路的一部分．设在矩形回路中通有逆时针方向电流I ，然后计算图中阴影部分（宽为d 、长为l ）的磁通量．该区域内磁场可以看成两无限长直载流导线分别在该区域产生的磁场的叠加．解 在如图所示的坐标中，当两导线中通有图示的电流I 时，两平行导线间的磁感强度为()r d I μr I μB -+=π2π200 穿过图中阴影部分的磁通量为 aa d l μr Bl ΦS a d a -==⋅=⎰⎰-ln πd d 0S B 则长为l 的一对导线的自感为aa d l μI ΦL -==ln π0 如导线内部磁通量不能忽略，则一对导线的自感为212L L L +=．L 1 称为外自感，即本题已求出的L ，L 2 称为一根导线的内自感．长为l 的导线的内自感8π02l μL =，有兴趣的读者可自行求解． 12－19 如图所示，在一柱形纸筒上绕有两组相同线圈AB 和A ′B ′，每个线圈的自感均为L ，求：（1） A 和A ′相接时，B 和B ′间的自感L 1 ；（2） A ′和B 相接时，A 和B ′间的自感L 2 ．题 12-19 图分析 无论线圈AB 和A ′B ′作哪种方式连接，均可看成一个大线圈回路的两个部分，故仍可从自感系数的定义出发求解．求解过程中可利用磁通量叠加的方法，如每一组载流线圈单独存在时穿过自身回路的磁通量为Φ，则穿过两线圈回路的磁通量为2Φ；而当两组线圈按（1）或（2）方式连接后，则穿过大线圈回路的总磁通量为2Φ±2Φ，“ ±”取决于电流在两组线圈中的流向是相同或是相反．解 （1） 当A 和A ′连接时，AB 和A ′B ′线圈中电流流向相反，通过回路的磁通量亦相反，故总通量为0221=-=ΦΦΦ，故L 1 ＝0．（2） 当A ′和B 连接时，AB 和A ′B ′线圈中电流流向相同，通过回路的磁通量亦相同，故总通量为ΦΦΦΦ4222=+=，故L IΦI ΦL 4422===． 本题结果在工程实际中有实用意义，如按题（1）方式连接，则可构造出一个无自感的线圈．12－20 如图所示，一面积为4.0 cm 2共50 匝的小圆形线圈A ，放在半径为20 cm 共100 匝的大圆形线圈B 的正中央，此两线圈同心且同平面．设线圈A 内各点的磁感强度可看作是相同的．求：（1） 两线圈的互感；（2） 当线圈B 中电流的变化率为－50 A ·ｓ－1 时，线圈A 中感应电动势的大小和方向．题 12-20 图分析 设回路Ⅰ中通有电流I 1 ，穿过回路Ⅱ的磁通量为Φ21 ，则互感M ＝M 21 ＝Φ21/I 1 ；也可设回路Ⅱ通有电流I 2 ，穿过回路Ⅰ的磁通量为Φ12 ，则21212I ΦM M == ． 虽然两种途径所得结果相同，但在很多情况下，不同途径所涉及的计算难易程度会有很大的不同．以本题为例，如设线圈B 中有电流I 通过，则在线圈A 中心处的磁感强度很易求得，由于线圈A 很小，其所在处的磁场可视为均匀的，因而穿过线圈A 的磁通量Φ≈BS ．反之，如设线圈A 通有电流I ，其周围的磁场分布是变化的，且难以计算，因而穿过线圈B 的磁通量也就很难求得，由此可见，计算互感一定要善于选择方便的途径．解 （1） 设线圈B 有电流I 通过，它在圆心处产生的磁感强度RI μN B B200=,穿过小线圈A 的磁链近似为 A BA A A A S RI μN N S B N ψ200== 则两线圈的互感为 H 1028.6260-⨯===RS μN N I ψM A B A A （2）线圈A 中感应电动势的大小为 V 1014.3d d 4-⨯=-=t I ME A 互感电动势的方向和线圈B 中的电流方向相同．12－21 如图所示，两同轴单匝线圈A 、C 的半径分别为R 和r ，两线圈相距为d ．若r 很小，可认为线圈A 在线圈C 处所产生的磁场是均匀的．求两线圈的互感．若线圈C 的匝数为N 匝，则互感又为多少题 12-21 图解 设线圈A 中有电流I 通过，它在线圈C 所包围的平面内各点产生的磁感强度近似为()2/322202d R IR μB +=穿过线圈C 的磁通为 ()22/32220π2r d R IR μBS ψC +==则两线圈的互感为 ()2/3222202πd R R r μI ψM +== 若线圈C 的匝数为N 匝，则互感为上述值的N 倍．12－22 如图所示，螺绕环A 中充满了铁磁质，管的截面积S 为2.0 cm 2 ，沿环每厘米绕有100 匝线圈，通有电流I 1 ＝ ×10 －2 A ，在环上再绕一线圈C ，共10 匝，其电阻为 Ω，今将开关Ｓ 突然开启，测得线圈C 中的感应电荷为 ×10－3 C ．求：当螺绕环中通有电流I 1时，铁磁质中的B 和铁磁质的相对磁导率μr ．题 12-22 图分析 本题与题12-8 相似，均是利用冲击电流计测量电磁感应现象中通过回路的电荷的方法来计算磁场的磁感强度．线圈C 的磁通变化是与环形螺线管中的电流变化相联系的． 解 当螺绕环中通以电流I 1 时，在环内产生的磁感强度110I n μμB r =则通过线圈C 的磁链为S I n μμN BS N ψr c 11022==设断开电源过程中，通过C 的感应电荷为q C ，则有()RS I n μμN ψR ψR qc r c c 110201Δ1=--=-= 由此得 T 10.02110===SN Rq I n B C r μμ 相对磁导率 1991102==I n S N Rq C r μμ 12－23 一个直径为0.01 m ，长为0.10 m 的长直密绕螺线管，共1 000 匝线圈，总电阻为 Ω．求：（1） 如把线圈接到电动势E ＝ V 的电池上，电流稳定后，线圈中所储存的磁能有多少 磁能密度是多少*（2） 从接通电路时算起，要使线圈储存磁能为最大储存磁能的一半，需经过多少时间分析 单一载流回路所具有的磁能，通常可用两种方法计算：方法 1： 如回路自感为L （已知或很容易求得），则该回路通有电流I 时所储存的磁能221LI W m =，通常称为自感磁能． 方法 2： 由于载流回路可在空间激发磁场，磁能实际是储存于磁场之中，因而载流回路所具有的能量又可看作磁场能量，即V w W V m m d ⎰=，式中m w 为磁场能量密度，积分遍及磁场存在的空间．由于μB w m 22=，因而采用这种方法时应首先求载流回路在空间产生的磁感强度B 的分布． 上述两种方法还为我们提供了计算自感的另一种途径，即运用V w LI V m d 212⎰=求解L ． 解 （1） 密绕长直螺线管在忽略端部效应时，其自感l S N L 20μ=，电流稳定后，线圈中电流RE I =，则线圈中所储存的磁能为 J 1028.3221522202-⨯===lRSE N μLI W m 在忽略端部效应时，该电流回路所产生的磁场可近似认为仅存在于螺线管中，并为均匀磁场，故磁能密度m w 处处相等，3m J 17.4-⋅==SLW w m m （2） 自感为L ，电阻为R 的线圈接到电动势为E 的电源上，其电流变化规律⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-t L R R E I e 1，当电流稳定后，其最大值R E I m = 按题意⎥⎦⎤⎢⎣⎡=22212121m LI LI ，则R E I 22=，将其代入⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-t L RR E I e 1中，得 ()s 1056.122ln 221ln 4-⨯=+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=R L R L t 12－24 未来可能会利用超导线圈中持续大电流建立的磁场来储存能量．要储存1 kW ·h 的能量，利用Ｔ的磁场，需要多大体积的磁场 若利用线圈中500 A 的电流储存上述能量，则该线圈的自感系数应该多大解 由磁感强度与磁场能量间的关系可得302m 0.92/==μB W V m 所需线圈的自感系数为H 2922==I W L m 12－25 中子星表面的磁场估计为108Ｔ，该处的磁能密度有多大解 由磁场能量密度 21021098.32⨯==μB w m 3m /J 12－26 在真空中，若一均匀电场中的电场能量密度与一 Ｔ 的均匀磁场中的磁场能量密度相等，该电场的电场强度为多少解 2021E εw e =,022μB w m =,按题意，当m e w w =时，0220221μB E ε=则 1800m V 1051.1-⋅⨯==μεB E 12－27 设有半径R ＝0.20 m 的圆形平行板电容器，两板之间为真空，板间距离d ＝0.50 cm ，以恒定电流I ＝2.0 A 对电容器充电．求位移电流密度（忽略平板电容器的边缘效应，设电场是均匀的）．分析 尽管变化电场与传导电流二者形成的机理不同，但都能在空间激发磁场．从这个意义来说，变化电场可视为一种“广义电流”，即位移电流．在本题中，导线内存在着传导电流I c ，而在平行板电容器间存在着位移电流I d ，它们使电路中的电流连续，即c d I I =．解 忽略电容器的边缘效应，电容器内电场的空间分布是均匀的，因此板间位移电流2πd R j I d Sd d =⋅=⎰S j ，由此得位移电流密度的大小 222m A 9.15ππ-⋅===R I R I j c d d。

天全中学12周周考物理试题班级姓名一、选择题：（本大题共10个小题，在每小题给出的四个选项中，有的小只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。

）1、在匀强磁场中，一个带电粒子正在做匀速圆周运动，如果突然将它的速率增大到原来的2倍，那么下面哪个选项正确？A、粒子运动的轨迹半径不变，周期是原来的一半B、粒子运动的轨迹半径是原来的3倍，周期不变C、粒子运动的轨迹半径和周期都是原来的2倍D、粒子运动的轨迹半径是原来的2倍，周期不变2、一个摆球带正电单摆，在水平匀强磁场中摆动，摆动平面与磁场垂直，如图所示，O为摆球经过的最低位置，则当摆球往复通过O点时，下面哪个叙述正确？A、摆球受到的磁场力相同B、悬线对摆球的拉力相等C、摆球的动能相等D、摆球的速度相同3、条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁中心穿过圆环中心，如图所示。

若圆环为弹性环，其形状由Ⅰ扩大变为Ⅱ，那么圆环内磁通量变化情况是A、磁通量增大B、磁通量减小C、磁通量不变D、条件不足，无法确定4、如图所示，A、B、C为在同一平面内三根平等的直导线，A、B固定并通有同方向、相同大小的恒定电流，C中通有与A、B相反方向的电流时，则C导线将A、一直向A靠近B、一直向B靠近C、最终停在AB中线OO′位置上D、在A与中线OO′位置之间往复运动5、如右图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根直导线，导线与磁场垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则A、磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用B、磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用C、磁铁对桌面压力增大，不受桌面的摩擦力作用D、磁铁对桌面压力增大，受到桌面的摩擦力作用6、如图所示，ab是一弯管，其中心线是半径为R的一段圆弧，将它置于一给定的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆弧所在平面，并且指向纸外。

有一束粒子对准a端射入弯管，粒子有不同的质量、不同的速度，但都是一价正离子，则A、只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管B、只有质量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管C、只有动量（mv）大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管D、只有能量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管7、如图所示，有一三角形线圈ABC，通以逆时针方向的电流，现有一水平匀强磁场沿BC方向向右则线圈运动情况是A、以底边BC为轴转动，A向纸面外B、以中心G为轴，在纸面逆时针转动C、以中线AM为轴，逆时针转动(俯视)D、受合力为零，故不转动8、一个带正电q的小带电体处于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B，若小带电体的质量为m，为了使它与水平绝缘面正好无压力，应该A、使B的数值增大B、使磁场以速度V=mg/Bq向上移动C、使磁场以速度V=mg/Bq以速度向右移动D、使磁场以速度以速度V=mg/Bq向左移动9、倾角为α的导电轨道间接有电源，轨道上静止放有一根金属杆ab.现垂直轨道平面向上加一匀强磁场，如图所示，当磁感应强度B由零开始逐渐增加的过程中，ab丁受到靜摩擦力A、逐渐增大B、逐渐减小C、先增大后减小D、先减小后增大二、计算题10.如图所示，在y轴右上方有一匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外.在x轴的下方有一匀强电场，场强为E，方向平行x轴向左.有一铅板放置在y轴处且与纸面垂直.现有一质量为m、带电量为q的粒子由静止经过加速电压为U的电场加速，然后以垂直与铅板的方向从A处穿过铅板，而后从x轴的D处以与x轴正方向夹角为60º的方向进入电场和磁场重叠的区域，最后到达y 轴上的C点.已知OD长为L，不计重力.求：⑴粒子经过铅板时损失的动能；⑵粒子到达C点时速度的大小.11.如图甲所示，在两平行金属板的中线OO ′某处放置一个粒子源，粒子源沿OO ′方向连续不断地放出速度v 0=1.0×105m/s 的带正电的粒子.在直线MN 的右侧分布范围足够大的匀强磁场，磁感应强度B =0.01πT ，方向垂直纸面向里，MN 与中线OO ′垂直.两平行金属板的电压U 随时间变化的U －t 图线如图乙所示.已知带电粒子的荷质比kg C mq/100.18⨯=，粒子的重力和粒子之间的作用力均可忽略不计，若t =0.1s 时刻粒子源放出的粒子恰能从平行金属板边缘离开电场(设在每个粒子通过电场区域的时间内，可以把板间的电场看作是恒定的).求:(1)在t =0.1s 时刻粒子源放出的粒子离开电场时的速度大小和方向. (2)从粒子源放出的粒子在磁场中运动的最短时间和最长时间.OMN图甲 ′参考答案一、选择题1.D2.C3.B4.C5.C6.C7.B8.B9.D二、计算题10.⑴mq L B Uq E K 32222-=∆⑵2222342mq L B m EqL v c +=11.解:(1)设板间距为d ，t =0.1s 时刻释放的粒子在板间做类平抛运动在沿电场方向上222t mdqU d = ① (2分) 粒子离开电场时，沿电场方向的分速度 t dmqUv y =② (2分) 粒子离开电场时的速度 220y v v v += ③ (2分)粒子在电场中的偏转角为θ 0tan v v y =θ ④ (2分)由①②③④得 s m mqUv v /104.1520⨯=+= (1分) 1tan 2==mv qUθ θ=450 (1分) 说明:用20221212mv mv U q-=和vv 0cos =θ联立求出正确结果，参照上述评分标准给分.(2)带电粒在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期s qBmT 61022-⨯=π (2分)不同时刻释放的粒子在电场中的偏转角θ不同，进入磁场后在磁场中运动的时间不同，θ大的在磁场中的偏转角大，运动时间长.t =0时刻释放的粒子，在电场中的偏转角为0，在磁场中运动的时间最短:s Tt 611012-⨯==(3分) t =0.1s 时刻释放的粒子，在电场中的偏转角最大为450，在磁场中运动的时间最长:s T t 62105.143-⨯==(3分)。

2021年高二物理下学期第十二次周练试题一、选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分）1.（多选）下列应用与涡流有关的是（）A.高频感应冶炼炉B.汽车的电磁式速度表C.家用电度表D.闭合线圈在匀强磁场中转动，切割磁感线产生的电流2.某磁场磁感线如图所示，有铜盘自图示A位置落至B位置，在下落过程中，自上向下看，铜盘中的涡流方向是（）A.始终顺时针B.始终逆时针C.先顺时针再逆时针D.先逆时针再顺时针3.如图所示，在O点正下方有一个具有理想边界的磁场，磁场宽度大于球的直径。

铜球在A点由静止释放，向右摆至最高点B，不考虑空气阻力，则下列说法正确的是（）A.A、B两点在同一水平线上B.A点高于B点C.A点低于B点D.铜环做等幅摆动4.（多选）如图所示，在水平通电直导线的正下方，有一半圆形光滑弧形轨道，一导体圆环自轨道右侧的P点无初速度滑下，下列判断正确的是（）A.圆环中将有感应电流产生B.圆环能滑到轨道左侧与P点等高处C.圆环最终停到轨道最低点D.圆环将会在轨道上永远滑动下去二、非选择题（本题共2小题，共26分。

需写出规范的解题步骤）5.（12分）如图所示，质量为m=100g的铝环，用细线悬挂起来，环中央距地面高度h=0.8m，有一质量为M=200g的小磁铁（长度可忽略），以10m/s的水平速度射入并穿过铝环，落地点距铝环原位置的水平距离为3.6m，则磁铁与铝环发生相互作用时（小磁铁穿过铝环后的运动看作平抛运动），求：（1）铝环向哪边偏斜？（2）若铝环在磁铁穿过后速度为2m/s，在磁铁穿过铝环的整个过程中，环中产生了多少电能？（g=10m/s2）6.（14分）（能力挑战题）（xx·徐州高二检测）在质量为M=1kg的小车上竖直固定着一个质量m=0.2kg、高h=0.05m、总电阻R=100Ω、n=100匝的矩形线圈，且小车与线圈的水平长度l相同。

现线圈和小车一起在光滑的水平面上运动，速度为v1=10m/s，随后穿过与线圈平面垂直的磁感应强度B=1.0T的水平有界匀强磁场，方向垂直纸面向里，如图甲所示。

嗦夺市安培阳光实验学校四川省宜宾市一中高2014级上期第十二周物理试题一、选择题（48分）1．关于磁场和磁感线的描述，正确的说法有 [ ]A．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种物质B．磁感线可以形象地表现磁场的强弱与方向C．磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极终止D．磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线2. 下列各图中，已标出电流I、磁感应强度B的方向，其中符合安培定则的是（）3. 关于安培力、磁感应强度的有关说法正确的是（）A．通电导体不受磁场力作用的地方一定没有磁场B．将I、L相同的通电导体放在同一匀强磁场的不同位置，受安培力一定相同C．磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关 5．磁场中某点的磁感应强度的方向 [ ]A．放在该点的通电直导线所受的磁场力的方向 B．放在该点的正检验电荷所受的磁场力的方向C．放在该点的小磁针静止时N极所指的方向 D．通过该点磁场线的切线方向6．一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方，并与磁针指向平行，能使磁针的S极转向纸内，如图1所示，那么这束带电粒子可能是[ ]A．向右飞行的正离子束B．向左飞行的正离子束C．向右飞行的负离子束 D．问左飞行的负离子束7．如图3所示，条形磁铁放在水平桌面上，其正上方固定一根直导线，导线与磁铁垂直，并通以垂直纸面向外的电流，[ ]A．磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用B．磁铁对桌面的压力减小、受到桌面摩擦力的作用C．磁铁对桌面的压力增大，不受桌面摩擦力的作用D．磁铁对桌面的压力增大，受到桌面摩擦力的作用8．如图4所示，将通电线圈悬挂在磁铁N极附近：磁铁处于水平位置和线圈在同一平面内，且磁铁的轴线经过线圈圆心，线圈将[ ]A．转动同时靠近磁铁B．转动同时离开磁铁C．不转动，只靠近磁铁D．不转动，只离开磁铁二、填空题（每空3分，共18分）9．匀强磁场中有一段长为0.2m的直导线，它与磁场方向垂直，当通过3A的电流时，受到60×10-2N的磁场力，则磁场的磁感强度是______特；当导线长度缩短一半时，磁场的磁感强度是_____特；当通入的电流加倍时，磁场的磁感强度是______特．10. 将长为1 m的导线ac从中点b折成如图所示的形状，放入B＝0.08 T的匀强磁场中，abc平面与磁场垂直．若在导线abc中通入25 A的直流电，则整个导线所受安培力大小为________ N.11. 在同一平面上有a 、b 、c 三根等间距平行放置的长直导线，依次载有电流强度为1A、2A和3A的电流，各电流的方向如图12-10所示.则导线a 所受的合力方向向_________，导线b 所受合力方向向_______．三、计算题（13题14分，14题20分）12. 如图所示，质量为m，长为L的导体棒MN静止于水平轨道上，通过的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，其方向与轨道平面成θ角斜向上方，则棒MN所受的支持力大小和摩擦力大小分别为多少？ 13. （18分）如图所示，两平行光滑导轨相距为20cm，与内阻r为0.5Ω的电源相连，导轨平面与水平面成45 o 角。

专题能力训练12 电磁感应及综合应用(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题8分,共64分。

在每小题给出的四个选项中,1~6题只有一个选项符合题目要求,7~8题有多个选项符合题目要求。

全部选对的得8分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)1.(江苏卷)如图所示,两匀强磁场的磁感应强度B1和B2大小相等、方向相反。

金属圆环的直径与两磁场的边界重合。

下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是( )A.同时增大B1减小B2B.同时减小B1增大B2C.同时以相同的变化率增大B1和B2D.同时以相同的变化率减小B1和B22.(重庆巴蜀中学高三适应性试卷)如图所示,在某次重庆航展中,战机在空中展示动作。

已知地磁场的水平分量为B1,竖直分量为B2,战机首尾长L1,机翼水平翼展为L2,竖直尾翼上下高为L3,运动速度为v,机身沿东西方向保持水平。

下列说法正确且会使得左右侧机翼最远点电势差大小为B2L2v( )A.水平向东飞行,左侧机翼电势高于右侧B.水平向西飞行,右侧机翼电势高于左侧C.垂直起降,左侧机翼电势高于右侧D.垂直起降,右侧机翼电势高于左侧3.如图甲所示,直径为0.4 m、电阻为0.1 Ω的闭合铜环静止在粗糙斜面上,CD为铜环的对称轴,CD以下部分的铜环处于磁感应强度方向垂直斜面且磁感线均匀分布的磁场B中,若取向上为磁场的正方向,B随时间t变化的图像如图乙所示,铜环始终保持静止,取π=3,则( )甲乙A.t=2 s时铜环中没有感应电流B.t=1.5 s时铜环中有沿逆时针方向的感应电流(从上向下看)C.t=3.5 s时铜环将受到大小为4.8×10-3 N、沿斜面向下的安培力D.1~3 s内铜环受到的摩擦力先逐渐增大后逐渐减小4.如图所示,质量为m=0.04 kg、边长l=0.4 m的正方形线框abcd放置在一光滑绝缘斜面上,线框用一平行于斜面的细绳系于O点,斜面的倾角为θ=30°;线框的一半处于磁场中,磁场的磁感应强度随时间变化的关系为B=2+0.5t(T),方向垂直于斜面;已知线框电阻为R=0.5 Ω,重力加速度g取10 m/s2。

实验五 磁场的描绘实验目的1．掌握感应法测量磁场的原理。

2．研究载流圆线圈轴向磁场的分布。

3．描绘亥姆霍兹线圈的磁场均匀区。

实验仪器磁场描绘仪，磁场描绘仪信号源，晶体管毫伏表，探测线圈等。

实验原理1．圆电流轴线上的磁场分布设一圆电流如图4－12－1所示。

根据毕奥—萨伐尔定律，它在轴线上某点P 的磁感应强度为2320])(1[-+=R xB B x （4－12－1）或320])(1[-+=RxB B x （4－12－2） 式中RI B 200μ=，是圆电流中心（x ＝0处）的磁感应强度，也是圆电流轴线上磁场的最大值。

当I 、R 为确定值时，B 0为一常数。

2．亥姆霍兹线圈的磁场分布亥姆霍兹线圈是由线圈匝数N 、半径R 、电流大小及方向均相同的两圆线圈组成（图4－12－2）。

两圆线圈平面彼此平行且共轴，二者中心间距离等于它们的半径R 。

若取两线圈中心连线的中点0为坐标原点，则此两线圈的中心O A 及O B 分别对应于坐标值2R 及2R -。

由于线圈中的电流方向相同，因而它们在轴线上任一点P 处所产生磁场同向。

按照（4－12－1）式，它们在P 点产生的磁感应强度分别为232220])2([2x RR NIR B A-+=μ和 232220])2([2x RR NIR B B++=μ故P 点的合磁场B (x )为B (x )＝B A ＋B B （4－12－3） 在x ＝0处（即两线圈中点处）)58()0(230R NIB μ= （4－12－4） 计算表明，当)10(R x <时，B (x)和B (0)间相对差别约万分之一，因此亥姆霍兹线圈能产生比较均匀的磁场。

在生产和科研中，若所需磁场不太强时，常用这种方法来产生较均匀的磁场。

3．测量磁场的方法磁感应强度是一个矢量，因此磁场的测量不仅要测量磁场的大小且要测出它的方向。

测定磁场的方法很多，本实验采用感应法测量磁感应强度的大小和方向。

感应法是利用通过一个探测线圈（如图4－12－3）中磁通量变化所感应的电动势大小来测量磁场。

初三物理第十二章测试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 以下关于磁场的描述，正确的是（）A. 磁场是物质的一种属性B. 磁场是物质的一种特殊状态C. 磁场是物质的一种运动形式D. 磁场是物质的一种能量形式答案：A2. 通电导线在磁场中受到的力与下列哪个因素无关？（）A. 电流的大小B. 磁场的强度C. 导线的长度D. 导线与磁场的夹角答案：C3. 以下哪个现象不是由磁场引起的？（）A. 指南针指向南北B. 磁悬浮列车C. 电磁感应D. 电流的热效应答案：D4. 电磁感应现象中，感应电动势的大小与以下哪个因素无关？（）A. 磁场的强度B. 导体切割磁感线的速度C. 导体的长度D. 导体的材料答案：D5. 以下哪个设备是利用电磁感应原理工作的？（）A. 电动机B. 发电机C. 电热器D. 电容器答案：B6. 以下哪个选项是正确的？（）A. 磁场对通电导线的作用力与导线中的电流成正比B. 磁场对通电导线的作用力与导线中的电流成反比C. 磁场对通电导线的作用力与导线中的电流无关D. 磁场对通电导线的作用力与导线中的电流成平方关系答案：A7. 以下哪个选项是正确的？（）A. 磁场的方向与磁感线的方向相同B. 磁场的方向与磁感线的方向相反C. 磁场的方向与磁感线的方向垂直D. 磁场的方向与磁感线的方向无关答案：C8. 以下哪个选项是正确的？（）A. 磁感线是真实存在的B. 磁感线是理想化的物理模型C. 磁感线是磁场的强度分布D. 磁感线是磁场的方向分布答案：B9. 以下哪个选项是正确的？（）A. 磁极间的相互作用是相互吸引的B. 磁极间的相互作用是相互排斥的C. 同名磁极相互吸引，异名磁极相互排斥D. 同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引答案：D10. 以下哪个选项是正确的？（）A. 磁场对通电导线的作用力与导线中的电流成正比B. 磁场对通电导线的作用力与导线中的电流成反比C. 磁场对通电导线的作用力与导线中的电流无关D. 磁场对通电导线的作用力与导线中的电流成平方关系答案：A二、填空题（每空2分，共20分）11. 磁场的基本性质是它对放入其中的______有磁力作用。

电磁感应21.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，棒运动的速度均为v，产生的电动势为BLv的是（）2.如图4所示，圆环a和圆环b半径之比为2∶1，两环用同样粗细的、同种材料的导线连成闭合回路，连接两圆环电阻不计，匀强磁场的磁感强度变化率恒定，则在a环单独置于磁场中和b环单独置于磁场中两种情况下，M、N两点的电势差之比为[ ]A．4∶1 B．1∶4 C．2∶1 D．1∶2如图，两根平行光滑导电轨道竖直放置，处于垂直轨道平面的匀强磁场中，金属杆ab接在两导轨间，断开时让金属杆自由下落，金属杆下落的过程中始终保持与导轨垂直并与之接触良好。

设导轨足够长且电阻不计，闭合开关S并开始计时，金属杆ab的下落速度随时间变化的图象不可能．．．是以下四个图4．如图所示，一倾斜的金属框架上放有一根金属棒，由于摩擦力作用，金属棒在没有磁场时处于静止状态.从t0时刻开始给框架区域内加一个垂直框架平面向上的逐渐增强的磁时，金属棒开始运动，则在这段时间内，棒所受的摩擦力（）B．不断减小C．先减小后增大D．先增大后减小5.为固定的通电直导线，闭合导线框P与AB在同一平面内。

当P远离AB做匀速运动时，它受到AB的作用力为（）A．引力，且逐步变小C．引力，且大小不变D．斥力，且逐步变小6.在一根软铁棒上绕有一个线圈，a、b是线圈的两端，a、b分别与平行导轨MN相连，有匀强磁场与导轨面垂直，一根导体棒横放在两导轨上，要使a点的电势均比点的电势高，则导体棒在两根平行的导轨上应该（）A B．向左减速滑动C．向右加速滑动D．向右减速滑动在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电所示，当磁场的磁感应强度B随时间如图2变化时，图3中正确表示线圈中感应电动势E变化的是（）A． B． C． D．8．将两根金属棒ab与cd，分别放在两对平行金属导轨上，而两对平行导轨分别和闭合铁芯上两组线圈21、NN连接，且对于如图7所示的匀强磁场中，则下列判断正确的是( )A．ab向右匀速运动时，cd保持静止B．ab向右匀速运动时，cd向左运动C．ab向右加速运动时，cd向右运动D．ab向右减速运动时，cd向右运动6题6IB图1B/sO12345图2 12345t/sE2E0E0O-E0 -2E012345t/sE2E0E0O-E0 -2E0E0E12345t/s2E0O-E0 -2E0E0E12345t/s2E0O-E0 -2E0)30°v BL)30°v BL)30°vBL)30°vAL9．如图所示，有一回路处于竖直平面内，匀强磁场方向水平，且垂直于回路平面，当AC 无初速释放后，（回路由导体构成，两平行导轨足够长）则( )A ．AC 受磁场阻力作用，以小于g 的加速度匀加速下落B ．AC 加速下落，加速度逐渐减小趋向于零，速度逐渐增大趋向一个最大值C ．AC 的加速度逐渐减小，通过R 的电流也逐渐减小，最后电流为零D ．AC 受到的磁场力越来越大，最后趋向于与重力平衡10．如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从图示位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0.3s 时间拉出，外力所做的功为W 1，通过导线截面的电量为q 1；第二次用0.9s 时间拉出，外力所做的功为 W 2，通过导线截面的电量为 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 211.水平放置的金属框架abcd ，宽度为0.5m ，匀强磁场与框架平面成30°角，如图所示，磁感应强度为0.5T ，框架电阻不计，金属杆MN 置于框架上可以无摩擦地滑动，MN12.场中以速度v （1）所用拉力F （3）拉力F （513.线电阻r = 1.0Ω，段时间内，（1（2）闭合S 功率； （3）S14．如图所示，L 。