新人教版选修3-2《第4章+电磁感应》2015年单元测试卷(江西省宜春三中)(解析版)
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人教版高中物理选修32第四章《电磁感应》单元检测题(解析版)一、单项选择题1.如下图,平行润滑导轨MM′、NN′水平放置,固定在竖直向下的匀强磁场中.导体滑线AB、CD横放其上运动,构成一个闭合电路,当AB向右滑动的瞬间,电路中感应电流的方向及滑线CD遭到的磁场力方向区分为( )A.电流方向沿ABCD;受力方向向右B.电流方向沿ABCD;受力方向向左C.电流方向沿ADCB;受力方向向右D.电流方向沿ADCB;受力方向向左2.如下图,金属棒ab置于水平放置的润滑框架cdef上,棒与框架接触良好,匀强磁场垂直于ab棒斜向下.从某时辰末尾磁感应强度平均减小,同时施加一个水平方向上的外力F使金属棒ab坚持运动,那么F( )A.方向向右,且为恒力B.方向向右,且为变力C.方向向左,且为变力D.方向向左,且为恒力3.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,在线圈中发生感应电动势,其E-t关系如下图.假设只将刷卡速度改为,线圈中的E-t关系图能够是( )A. B.C. D.4.如下图,是用导线做成的圆形回路与不时导线构成的几种位置组合,以下组合中,切断直导线中的电流时,穿过闭合回路中磁通质变化的是(图①②③中直导线都与圆形线圈在同一平面内,O点为线圈的圆心,图④中直导线与圆形线圈平面垂直,并与其中心轴重合)( )A.①② B.②③ C.③④ D.②④5.某研讨性学习小组在探求电磁感应现象和楞次定律时,设计并停止了如下实验:如图,矩形金属线圈放置在水平薄玻璃板上,有两块相反的蹄形磁铁,相对固定,四个磁极之间的距离相等.当两块磁铁匀速向右经过线圈位置时,线圈运动不动,那么线圈所受摩擦力的方向是( )A.先向左,后向右B.先向左,后向右,再向左C.不时向右D.不时向左6.面积为2.0×10-2m2的单匝矩形线圈放在磁感应强度为 4.0×10-2T的匀强磁场中,当线圈平面与磁场方向垂直时,穿过线圈的磁通量是( )A. 8.0×10-4Wb B. 4.0×10-2WbC. 10-4Wb D. 10-3Wb7.资料、粗细相反,长度不同的电阻丝做成ab、cd、ef三种外形的导线,区分放在电阻可疏忽的润滑金属导轨上,并与导轨垂直,如下图,匀强磁场方向垂直导轨平面向内.外力使导线水平向右做匀速运动,且每次运动的速率相反,三根导线在导轨间的长度关系是Lab <Lcd<Lef,那么( )A.Lef最大,所以ef发生的感应电动势最大B.Lef最大,所以ef中的感应电流最小C.因三根导线切割磁感线的有效长度相反,故它们发生的感应电流相反D.疏忽导体内能变化,三根导线每秒发生的热量相反8.如下图的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框,初始位置线框与磁感线平行,那么在以下四种状况下,线框中会发生感应电流的是( )A.线框平面一直与磁感线平行,线框在磁场中左右运动B.线框平面一直与磁感线平行,线框在磁场中上下运动C.线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动D.线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动9.如下图,质量为m、高为h的矩形导线框在竖直面内自在下落,其上下两边一直坚持水平,途中恰恰匀速穿过一有理想边界、高亦为h的匀强磁场区域,线框在此进程中发生的内能为( )A.mgh B. 2mgh C.大于mgh而小于2mgh D.大于2mgh 10.如图甲所示,两个闭合圆形线圈A、B圆心重合,放在同一水平面内,线圈A中通以如图乙所示的变化电流,t=0时电流的方向为顺时针(如图中箭头所示),在t1~t2时间内,关于线圈B,以下说法中正确的选项是( )A.线圈B内有顺时针方向的电流,线圈有扩张的趋向B.线圈B内有顺时针方向的电流,线圈有收缩的趋向C.线圈B内有逆时针方向的电流,线圈有扩张的趋向D.线圈B内有逆时针方向的电流,线圈有收缩的趋向11.如下图,在水平木制桌面上平放一个铜制的圆环,在它上方近处有一个N极朝下的条形磁铁,铜环一直运动.关于铜环对桌面的压力F和铜环重力G的大小关系,以下说法中正确的选项是( )A.当条形磁铁接近铜环时,F<GB.当条形磁铁远离铜环时,F<GC.无论条形磁铁接近还是远离铜环,F=GD.无论条形磁铁接近还是远离铜环,F>G12.如下图,MN、PQ为两条平行放置的金属导轨,左端接有定值电阻R,金属棒AB斜放在两导轨之间,与导轨接触良好,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面,设金属棒与两导轨接触点之间的距离为l,金属棒与导轨间夹角为60°,以速度v水平向右匀速运动,不计导轨和棒的电阻,那么流过金属棒中的电流为( )A.I= B.I= C.I= D.I=二、多项选择题13.单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,穿过线圈的磁通量Φ随时间t的关系图象如下图,那么( )A.在t=0时辰,线圈中磁通量最大,感应电动势也最大B.在t=1×10-2s时辰,感应电动势最大C.在t=2×10-2s时辰,感应电动势为零D.在0~2×10-2s时间内,线圈中感应电动势的平均值为零14. 在润滑的水平面上方,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)位置末尾向右运动,当线框运动到区分有一半面积在两个磁场中的如图(Ⅱ)位置时,线框的速度为,那么以下说法正确的选项是( )A.图(Ⅱ)时线框中的电功率为B.此进程中回路发生的电能为mv2C.图(Ⅱ)时线框的减速度为D.此进程中经过线框横截面的电荷量为15. 如下图,在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯,现接通交流电源,过了几分钟,杯内的水沸腾起来.假定要延长上述加热时间,以下措施可行的有( )A.添加线圈的匝数B.提高交流电源的频率C.将金属杯换为瓷杯D.取走线圈中的铁芯16. 两圆环A、B置于同一水平面上,其中A为平均带电绝缘环,B为导体环.当A以如下图的方向绕中心轴转动的角速度发作变化时,B中发生如下图方向的感应电流,那么( )A.A能够带正电且转速减小B.A能够带正电且转速增大C.A能够带负电且转速减小D.A能够带负电且转速增大17. 如下图,〝U〞形金属框架固定在水平面上,金属杆ab与框架间无摩擦,整个装置处于竖直方向的磁场中.假定因磁场的变化,使杆ab向右运动,那么磁感应强度A.方向向下并减小B.方向向下并增大C.方向向上并增大D.方向向上并减小三、实验题18.如下图为〝研讨电磁感应现象〞的实验装置.(1)将图中所缺的导线补接完整;(2)假设在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上电键后能够出现的状况有:A.将原线圈迅速拔出副线圈时,灵敏电流计指针将________.B.原线圈拔出副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,灵敏电流计指针________.19.在研讨电磁感应现象的实验中所用的器材如下图.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)怎样才干使线圈B中有感应电流发生?试举出两种方法:①________________________________________________________________________;②________________________________________________________________________.四、计算题20.如下图,边长为L、匝数为n的正方形金属线框,它的质量为m、电阻为R,用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘.金属框的上半部处于磁场内,下半部处于磁场外,磁场随时间的变化规律为B=kt.求:(1)线框中的电流强度为多大?(2)t时辰线框受的安培力多大?21.如下图,有一倾角α=37°的粗糙斜面,斜面所在空间存在一有界矩形匀强磁场区域GIJH,其宽度GI=HJ=L=0.5 m.有一质量m=0.5 kg的〝日〞字形匀质导线框abcdef,从斜面上运动释放,释放时ef平行于GH且距GH为4L,导线框各段长ab=cd=ef=ac=bd=ce=df=L=0.5 m,线框与斜面间的动摩擦因数μ=0.25,ab、cd、ef三段的阻值相等、均为R=0.5 Ω,其他电阻不计.ef边刚进入磁场时线框恰恰做匀速运动,不计导线粗细,重力减速度g=10 m/s2,求:(1)ef边刚进入磁场时的速度v的大小.(2)匀强磁场的磁感应强度B.(3)线框从末尾运动到ab边穿出磁场进程中ab边发的焦耳热为多少?答案解析1.【答案】C【解析】由右手定那么知AB中感应电流方向由B→A,CD中电流方向由D→C,由左手定那么可判定CD遭到向右的安培力.2.【答案】C【解析】由E=n S可知,因磁感应强度平均减小,感应电动势E恒定,由F安=BIL,I=可知,ab棒受的安培力随B的减小,平均变小,由外力F=F可知,外力F也平安均增加,为变力,由左手定那么可判别F安水平向右,所以外力F水平向左.C正确.3.【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.4.【答案】B【解析】通电直导线周围空间的磁场是非匀强磁场,磁感线是在垂直于导线的平面内以导线为中心的同心圆,离导线越远,磁感应强度越弱,所以①中磁通量、④中磁通量不时为零,②中既有向里的磁通量,也有向外的磁通量,但直导线中有电流时,总磁通量不为零,切断直导线中电流时,磁通质变为零.③中线圈有向外的磁通量,切断直导线中电流时,磁通质变为零.故B正确.5.【答案】D【解析】依据楞次定律的推行意义,线圈中发生的感应电流的磁场会阻碍原来磁通质变化,线圈相对磁铁〝来拒去留〞,即当磁铁接近时它们相互排挤,线圈遭到向右的斥力,当磁铁远离时,线圈遭到向右的引力,线圈运动不动,故线圈受玻璃板对它的静摩擦力方向一直向左.6.【答案】A【解析】当线圈平面与磁场方向垂直时,穿过线圈的磁通量有Φ=BS=2.0×10-2×4.0×10-2Wb=8.0×10-4Wb,应选A.7.【答案】B【解析】三根导体的切割磁感线等效长度相反,ef的电阻最大,所以电流做小,B对.8.【答案】C【解析】四种状况中初始位置线框均与磁感线平行,磁通量为零,按A、B、D三种状况线框运动后,线框仍与磁感线平行,磁通量坚持为零不变,线框中不发生感应电流.C中线框转动后,穿过线框的磁通量不时发作变化,所以发生感应电流,C项正确.9.【答案】B【解析】因线框匀速穿过磁场,在穿过磁场的进程中合外力做功为零,克制安培力做功为2mgh,发生的内能亦为2mgh.应选B.10.【答案】A【解析】t1~t2时间内,线圈A中的电流方向为逆时针,依据安培定那么可知在线圈A 外部发生的磁场方向向外,线圈外部发生的磁场方向向里,线圈B的总磁通量是穿出的.由于线圈A中的电流添加,故穿过线圈B的磁通量添加,依据楞次定律,在线圈B中将发生顺时针方向的感应电流,并且线圈B有扩张的趋向,故A对,B、C、D错.11.【答案】B【解析】由楞次定律可知,条形磁铁接近时,相互排挤,远离时相互吸引,B对.12.【答案】B【解析】l垂直于v的长度l sinθ为有效切割长度,所以E=Blv sin 60°=Blv,由欧姆定律I=得I=.应选B.13.【答案】BC【解析】由法拉第电磁感应定律知E∝,故t=0及t=2×10-2s时辰,E=0,A错,C对.t=1×10-2s,E最大,B对.0~2×10-2s,ΔΦ≠0,E≠0,D错.14.【答案】AB【解析】回路中发生感应电动势为E=2Ba感应电流为I==,此时线框中的电功率P=I2R=,故A正确.依据能量守恒定律失掉,此进程回路发生的电能为Q =mv2-m()2=mv2,故B正确.左右两边所受安培力大小为F=BIa=,那么减速度为a==,故C错误.此进程经过线框横截面的电荷量为q==,故D错误.应选A、B.15.【答案】AB【解析】当线圈中通以交变电流时,在金属杯中将发生感应电流,依据法拉第电磁感应定律可知,感应电动势E=n,因此添加线圈的匝数可以提高感应电动势,感应电流的功率增大,使杯内的水沸腾所需的时间延长,提高交流电源的频率,磁通质变化率变大,感应电动势变大,感应电流的功率增大,应选项A、B正确;取走线圈中的铁芯那么使得线圈周围的磁场变弱,磁通量减小,磁通质变化率亦减小,感应电动势变小,从而使杯内的水沸腾所需的时间反而变长,应选项D错误;将金属杯换为瓷杯后,由于陶瓷不是导体,因此瓷杯中不能发生感应电流,无法给水加热,应选项C错误.16.【答案】BC【解析】选取A环研讨,假定A环带正电,且转速增大,那么使穿过环面的磁通量向里添加,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;假定A 环带负电,且转速增大,那么使穿过环面的磁通量向外添加,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.应选B、C.17.【答案】AD【解析】因磁场变化,发作电磁感应现象,杆ab中有感应电流发生,而使杆ab遭到磁场力的作用,并发作向右运动.ab向右运动,使得闭合回路中磁通量有添加的趋向,说明原磁场的磁通量肯定削弱,即磁感应强度正在减小,与方向向上、向下有关.故A、D正确,B、C错误.18.【答案】(1)(2)向右偏转一下向左偏转一下【解析】(1)见以下图(2)依照楞次定律及灵敏电流计的指针偏转方向与流过它的电流方向的关系来判定,那么A.向右偏转一下;B.向左偏转一下.19.【答案】(1)实物电路图如下图:(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)实物电路图如下图:(2)断开或闭合开关的进程中或闭合开关后移动滑片的进程中,穿过线圈B的磁通量发作,线圈B中有感应电流发生.20.【答案】(1)(2)t【解析】(1)线框中的电动势E=n=nS=nL2k,电流为I=.(2)安培力为F=BIL=kt L=t.21.【答案】(1)4 m/s (2)1 T (3)1 J【解析】(1)由动能定理可知:mg4L sinα-μmg cosα4L=mv2-0得v=4 m/s.(2)当线框匀速运动时,对电路:E=BLvR=R+R总I=对线框:mg sinα=μmg cosα+BIL解得B=1 T.(3)线框每条边切割磁感线等效电路都一样.所以ef和cd作为电源时=EUad时间为t=Q=t1当ab做为电源时,Uab=E时间为t=,Q2=t整个进程总热量,Q=Q1+Q2=1 J.。
第四章电磁感应一、单选题1.如图所示,一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方,直导线与圆环在同一竖直面内,当通电直导线中电流增大时,弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将()A.S增大,l变长B.S减小,l变短C.S增大,l变短D.S减小,l变长2.关于涡流,下列说法中不正确的是()A.真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置B.家用电磁灶锅体中的涡流是由恒定磁场产生的C.阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动D.铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流3.如图中画出的是穿过一个闭合线圈的磁通量随时间的变化规律,以下哪些认识是正确的()A.第0.6 s末线圈中的感应电动势是4 VB.第0.9 s末线圈中的瞬时电动势比0.2 s末的小C.第1 s末线圈的瞬时电动势为零D.第0.2 s末和0.4 s末的瞬时电动势的方向相同4.如图所示,一个由导体做成的矩形线圈,以恒定速率v运动,从无场区进入匀强磁场区,磁场宽度大于矩形线圈的宽度da,然后出来,若取逆时针方向的电流为正方向,那么下列图中的哪一个图能正确地表示回路中的电流与时间的函数关系()A.B.C.D.5.如图所示,一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动,当磁感应强度均匀增大时,此粒子的动能将()A.不变B.增大C.减少D.以上情况都有可能6.如图所示,一沿水平方向的匀强磁场分布在宽度为2L的某矩形区域内(长度足够大),该区域的上、下边界MN、PS是水平的.有一边长为L的正方形导线框abcd从距离磁场上边界MN的某高处由静止释放下落并穿过该磁场区域,已知当线框的ab边到达MN时线框刚好做匀速直线运动(以此时开始计时),以MN处为坐标原点,取如图坐标轴x,并规定逆时针方向为感应电流的正方向,则关于线框中的感应电流与ab边的位置坐标x间的以下图线中,可能正确的是()A.B.C.D.7.如下图所示,一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内,其下方(略靠前)固定一根与导线框平面平行的水平直导线,导线中通以图示方向的恒定电流.释放导线框,它由实线位置下落到虚线位置未发生转动,在此过程中()A.导线框中感应电流的方向依次为ACBA→ABCA→ACBAB.导线框的磁通量为零时,感应电流也为零C.导线框所受安培力的合力方向依次为向上→向下→向上D.导线框所受安培力的合力为零,做自由落体运动8.一矩形线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直.先保持线框的面积不变,将磁感应强度在1 s时间内均匀地增大到原来的两倍.接着保持增大后的磁感应强度不变,在1 s时间内,再将线框的面积均匀地减小到原来的一半.先后两个过程中,线框中感应电动势的比值为()A.B. 1C. 2D. 49.法拉第电磁感应定律可以这样表述:闭合电路中感应电动势的大小()A.跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比B.跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比C.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比D.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比10.某线圈中产生了恒定不变的感应电流,关于穿过该线圈的磁通量Φ随时间t变化的规律,可能是下面四幅图中的()A.B.C.D.二、多选题11.(多选)如图,足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0<θ<90°),其中MN与PQ平行且间距为l,导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计,其上端所接定值电阻为R.给金属棒ab一沿斜面向上的初速度v0,并与两导轨始终保持垂直且接触良好,ab棒接入电路的电阻为r,当ab棒沿导轨上滑距离x时,速度减小为零.则下列说法不正确的是()A.在该过程中,导体棒所受合外力做功为mvB.在该过程中,通过电阻R的电荷量为C.在该过程中,电阻R产生的焦耳热为D.在导体棒获得初速度时,整个电路消耗的电功率为v012.(多选)在如图所示的各图中,闭合线框中能产生感应电流的是()A.B.C.D.13.如图所示,在匀强磁场中放有平行铜导轨,它与大线圈M相连接,要使小导线圈N获得顺时针方向的感应电流,则放在导轨上的金属棒ab的运动情况(两线圈共面放置)是()A.向右匀速运动B.向左加速运动C.向右减速运动D.向右加速运动三、实验题14.如图是做探究电磁感应的产生条件实验的器材.(1)在图中用实线代替导线把它们连成实验电路.(2)由哪些操作可以使灵敏电流计的指针发生偏转()A.闭合开关B.断开开关C.保持开关一直闭合D.将线圈A从B中拔出(3)假设在开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏转,则当螺线管A向上拔出的过程中,灵敏电流计的指针向______(填“左”或“右”)偏转.15.英国物理学家法拉第在1831年发现了“磁生电”现象.现在某一课外活动小组的同学想模仿一下法拉第实验,于是他们从实验室里找来了两个线圈A、B,两节干电池、电键、电流计、滑动变阻器等器材,如图所示.请同学们帮助该活动小组,用笔画线代替导线,将图中的器材连接成实验电路.四、计算题16.如图所示,长为L=0.2 m、电阻为r=0.3 Ω、质量为m=0.1 kg的金属棒CD垂直放在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上,两导轨间距也为L,棒与导轨接触良好,导轨电阻不计,导轨左端接有R =0.5 Ω的电阻,量程为0~3.0 A的电流表串联在一条导轨上,量程为0~1.0 V的电压表接在电阻R 的两端,垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面.现以向右恒定的外力F使金属棒右移,当金属棒以v=2 m/s的速度在导轨平面上匀速滑动时,观察到电路中的一个电表正好满偏,而另一电表未满偏.问:(1)此时满偏的电表是什么表?说明理由.(2)拉动金属棒的外力F多大?(3)导轨处的磁感应强度多大?17.如图所示,ef、gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距为L=1 m,导轨左端连接一个R =3 Ω的电阻,一根电阻为1 Ω的金属棒cd垂直地放置在导轨上,与导轨接触良好,导轨的电阻不计,整个装置放在磁感应强度为B=2 T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向上.现对金属棒施加4 N的水平向右的拉力F,使棒从静止开始向右运动,试解答以下问题:(1)金属棒达到的最大速度v是多少?(2)金属棒达到最大速度后,R上的发热功率为多大?18.如图所示,两根足够长的光滑金属导轨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)灯泡正常发光时金属棒的运动速率.五、填空题19.如图所示,线圈ABCO面积为0.4 m2,匀强磁场的磁感应强度B=0.1 T,方向为x轴正方向,通过线圈的磁通量为________Wb.在线圈由图示位置绕z轴向下转过60°的过程中,通过线圈的磁通量改变了________Wb.(可以用根式表示)20.图甲为“探究电磁感应现象”实验中所用器材的示意图.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、B、电流计及开关连接成如图所示的电路.(1)开关闭合后,下列说法中正确的是________.A.只要将线圈A放在线圈B中就会引起电流计指针偏转B.线圈A插入或拔出线圈B的速度越大,电流计指针偏转的角度越大C.滑动变阻器的滑片P滑动越快,电流计指针偏转的角度越大D.滑动变阻器的滑片P匀速滑动时,电流计指针不会发生偏转(2)在实验中,如果线圈A置于线圈B中不动,因某种原因,电流计指针发生了偏转.这时,线圈B相当于产生感应电流的“电源”.这个“电源”内的非静电力是________.如果是因为线圈A插入或拔出线圈B,导致电流计指针发生了偏转.这时,是________转化为电能.(3)上述实验中,线圈A可等效为一个条形磁铁,将线圈B和灵敏电流计简化如图乙所示.当电流从正接线柱流入灵敏电流计时,指针向正接线柱一侧偏转.则乙图中灵敏电流计指针向其________接线柱方向偏转(填“正”或“负”).21.如下图所示,半径为r的金属圆环绕通过直径的轴OO′以角速度ω匀速转动,匀强磁场的磁感应强度为B,以金属环的环面与磁场方向重合时开始计时,求在转动30°角的过程中,环中产生的平均感应电动势为________.22.如图所示,金属环直径为d、总电阻为2R,匀强磁场磁感应强度为B,垂直穿过环所在平面.电阻为的导体杆AB沿环表面以速度v向右滑至环中央时,杆两端的电压为________.23.如下图甲所示,环形线圈的匝数n=1000,它的两个端点a和b间接有一理想电压表,线圈内磁感应强度B的变化规律如图乙所示,线圈面积S=100 cm2,则Uab=________,电压表示数为________V.答案解析1.【答案】D【解析】当通电直导线中电流增大时,穿过金属圆环的磁通量增大,金属圆环中产生感应电流,根据楞次定律,感应电流要阻碍磁通量的增大:一是用缩小面积的方式进行阻碍;二是用远离直导线的方法进行阻碍,故D正确.2.【答案】B【解析】高频感应炉是用涡流来熔化金属对其进行冶炼的,炉内放入被冶炼的金属,线圈内通入高频交变电流,这时被冶炼的金属中产生涡流就能被熔化.故A正确;电磁炉利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场,当含铁质锅具放置炉面时,铁磁性锅体被磁化,锅具即切割交变磁感线而在锅具底部产生交变的涡流,恒定磁场不会产生涡流,故B错误;阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动,当金属板从磁场中穿过时,金属板板内感应出的涡流会对金属板的运动产生阻碍作用.故C正确;在整块导体内部发生电磁感应而产生感应电流的现象称为涡流现象,要损耗能量,不用整块的硅钢铁芯,其目的是为了减小涡流,故D正确.本题选择错误的,故选B.3.【答案】A【解析】由法拉第电磁感应定律知:感应电动势E=可知:0.3~0.8 s:E===-4 V,负号表示方向与正方向相反,A正确;图象的斜率表示电动势的大小,由图象知第0.9 s末线圈中的瞬时电动势比0.2 s末的大,B错误;第1 s末线圈的磁感强度为零,但磁通量的变化率不为零,电动势不为零,C错误;第0.2 s末和0.4 s末的图象斜率一正一负,瞬时电动势的方向相反,D错误.4.【答案】C【解析】根据楞次定律,线圈进入磁场的过程,穿过线圈的磁通量向里的增加,产生逆时针方向的感应电流,因为速度恒定,所以电流恒定,故A、D错误;离开磁场时,穿过线圈的向里的磁通量减少,所以产生顺时针方向的电流,B错误,C正确.5.【答案】B【解析】当垂直纸面向里的磁场增强时,产生逆时针的涡旋电场,带正电的粒子将受到这个电场对它的电场力作用,而使动能增加,故B正确.6.【答案】D【解析】在第一个L内,线框匀速运动,电动势恒定,电流恒定;在第二个L内,线框只在重力作用下加速,速度增大;在第三个L内,安培力大于重力,线框减速运动,电动势减小,电流减小.这个过程加速度逐渐减小,速度是非线性变化的,电动势和电流都是非线性减小的,选项A、B均错误.安培力再减小,也不至于减小到小于第一段时的值,因为当安培力等于重力时,线框做匀速运动,选项C错误,D正确.7.【答案】A【解析】根据右手螺旋定则可知导线上方的磁场方向垂直于纸面向外,下方的磁场方向垂直于纸面向里,而且越靠近导线磁场越强.所以闭合导线框ABC在下降过程中,导线框内垂直于纸面向外的磁通量先增大,当增大到BC边与导线重合时,达到最大,再向下运动,导线框内垂直于纸面向外的磁通量逐渐减小至零,然后随导线框的下降,导线框内垂直于纸面向里的磁通量增大,当增大到A点与导线重合时,达到最大,继续下降时由于导线框逐渐远离导线,使导线框内垂直于纸面向里的磁通量再逐渐减小,所以根据楞次定律可知,感应电流的磁场总是阻碍内部磁通量的变化,所以感应电流的磁场先向内,再向外,最后向内,所以导线框中感应电流的方向依次为ACBA→ABCA→ACBA,A正确;当导线框内的磁通量为零时,内部的磁通量仍然在变化,有感应电动势产生,所以感应电流不为零,B错误;根据对楞次定律的理解,感应电流的效果总是阻碍导体间的相对运动,由于导线框一直向下运动,所以导线框所受安培力的合力方向一直向上,不为零.C、D错误.8.【答案】B【解析】设原磁感应强度是B,线框面积是S.第1 s内ΔΦ1=2BS-BS=BS,第2 s内ΔΦ2=2B·-2B·S=-BS.因为E=n,所以两次电动势大小相等,B正确.9.【答案】C【解析】由法拉第电磁感应定律可知,闭合电路中产生的感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,与磁通量及磁通量的变化量无关.故A、B、D错误,C正确.10.【答案】B【解析】要想该线圈中产生恒定不变的感应电流,则要求该线圈中产生的感应电动势是恒定不变的,要想线圈中产生恒定不变的感应电动势,由法拉第电磁感应定律可知,穿过线圈的磁通量的变化率应是恒定的,即在Φ-t图象中,其图线是一条倾斜的直线.11.【答案】ABC【解析】在该过程中,导体棒和金属导轨组成的系统所受合外力做功为mv,A错误;由q=IΔt,I=,E==,通过电阻R的电荷量为q=,B错误;由于不知摩擦力是否存在,所以C错误;在导体棒获得初速度时,电路中电动势为E=Blv0,I=,P=I2(r+R)=v0,D正确.12.【答案】AB【解析】感应电流产生的条件是:只要穿过闭合线框的磁通量变化,闭合线框中就有感应电流产生.A图中,线框转动过程中,通过线框的磁通量发生变化,线框中有感应电流产生;B图中离直导线越远磁场越弱,所以当线框远离导线时,线框中磁通量不断变小,所以B图中有感应电流产生;C图中一定要把条形磁铁周围的磁感线空间分布图弄清楚,在图示位置,线框中的磁通量为零,在向下移动过程中,线框的磁通量一直为零,磁通量不变,线框中无感应电流产生;D图中,线框中的磁通量一直不变,无感应电流产生.故选A、B.13.【答案】BC【解析】14.【答案】(1)见解析(2)ABD(3)右【解析】(1)将灵敏电流计与大线圈B组成闭合回路,电源、开关、小线圈A组成闭合回路,电路图如图所示.(2)将开关闭合或断开,导致穿过线圈的磁通量变化,产生感应电流,灵敏电流计指针偏转,故A、B正确;保持开关一直闭合,则穿过线圈B的磁通量不变,没有感应电流产生,灵敏电流计指针偏转,故C错误;将螺线管A插入(或拔出)螺线管B时穿过线圈B的磁通量发生变化,线圈B中产生感应电流,灵敏电流计指针偏转,故D正确.(3)在开关闭合的瞬间,穿过线圈B的磁通量增大,灵敏电流计的指针向左偏转,则当螺线管A向上拔出的过程中,穿过线圈B的磁通量减小,灵敏电流计的指针向右偏转.15.【答案】【解析】线圈A与带电池的电路相连,线圈B与电流计相连,当滑动滑动变阻器时,线圈A中的电流变化,从而引起B中产生感应电流,也可以保持滑动器划片不动,线圈A插入或者拔出时,都可以引起B中产生感应电流.16.【答案】(1)见解析(2)1.6 N(3)4 T【解析】(1)假设电流表满偏,则I=3.0 A,R两端电压U=IR=3.0×0.5 V=1.5 V,将大于电压表的量程,不符合题意,故满偏电表应该是电压表.(2)由能量关系知,电路中的电能是外力做功转化来的,所以有Fv=I2(R+r),I=,两式联立得F==1.6 N.(3)磁场是恒定的,且不发生变化,由于CD运动而产生感应电动势,因此是动生电动势.根据法拉第电磁感应定律有E=BLv,根据闭合电路欧姆定律得E=U+Ir以及I=,联立三式得B=+=4 T.17.【答案】(1)4 m/s(2)12 W【解析】(1)当金属棒速度最大时,拉力与安培力相等.=F,v m==4 m/s(2)回路中电流为I==2 A,电阻上的发热功率为P=I2R=12 W.18.【答案】(1)(2)【解析】(1)设小灯泡的额定电流为I0,有P=I R,①由题意,在金属棒沿导轨竖直下落的某时刻后,小灯泡保持正常发光,流经MN的电流为I=2I0,②此时金属棒MN所受的重力和安培力相等,下落的速度达到最大值,有mg=BLI,③联立①②③式得B=(2)设灯泡正常发光时,金属棒的速率为v,由电磁感应定律与闭合电路欧姆定律得E=BLv,⑤E=RI0,⑥联立①②④⑤⑥式得v=.⑦19.【答案】00.02或3.46×10-2【解析】线圈ABCO与x轴正方向的匀强磁场平行,没有一条磁感线穿过平面,所以磁通量等于0.在线圈由图示位置绕z轴向下转过60°时,线圈在中性面上面的投影面积为0.4×sin 60°,磁通量Φ=0.1×0.4×sin 60°=0.02Wb,磁通量变化量ΔΦ=0.1×0.4×sin 60°-0=0.02Wb.20.【答案】(1)BC(2)感应电场的电场力机械能(3)负【解析】(1)将线圈A放在线圈B中,由于磁通量不变化,故不会产生感应电流,也不会引起电流计指针偏转,选项A错误;线圈A插入或拔出线圈B的速度越大,则磁通量的变化率越大,产生的感应电流越大,电流计指针偏转的角度越大,选项B正确;滑动变阻器的滑片P滑动越快,电流的变化率越大,磁通量的变化率越大,则感应电流越大,电流计指针偏转的角度越大,选项C正确;滑动变阻器的滑片P 匀速滑动时,电流发生变化,磁通量变化,也会产生感应电流,故电流计指针也会发生偏转,选项D错误.故选BC.(2)这个“电源”内的非静电力是感应电场的电场力.如果是因为线圈A插入或拔出线圈B,导致电流计指针发生了偏转.这时是机械能转化为电能.(3)根据楞次定律可知,通过电流计的电流从负极流入,故灵敏电流计指针向其负接线柱方向偏转.21.【答案】3Bωr2【解析】ΔΦ=Φ2-Φ1=BS sin 30°-0=Bπr2.又Δt===所以===3Bωr2.22.【答案】【解析】杆切割产生的感应电动势:E=Bdv.两个电阻为R的半金属圆环并联,并联电阻R并=R,电路电流(总电流):I==,杆两端的电压:U=IR并=Bdv.23.【答案】50 V50【解析】由B-t图象可知=5 T/s由E=n S得:E=1 000×5×100×10-4V=50 V.。
《电磁感应》单元检测题一、单选题1. 如图所示, MN是一根固定的通电直导线,电流方向由N 到 M,今将一金属框abcd 放在导线上,让线框的位置偏向导线的左边,两者彼此绝缘,当导线中的电流突然增大时,线框整体受力情况为().受力沿 x 轴正向B .受力沿 x 轴负向A.受力沿 y 轴正向D .受力沿 y 轴负向C2. 关于线圈的自感系数大小的下列说法中正确的是()A.通过线圈的电流越大,自感系数越大B.线圈中的电流变化越快,自感系数越大C.插有铁芯时线圈的自感系数会比它没有插入铁芯时大D.线圈的自感系数与电流的大小,电流变化的快慢,是否有铁芯等都无关3. 如图所示,边长为L 的正方形线圈与匀强磁场垂直,磁感应强度为B当线圈按图示.方向以速度 v 垂直 B 运动时,下列判断正确的是()A.线圈中无电流,φa=φb=φc=φd B.线圈中无电流,φa>φb=φd>φc C.线圈中有电流,φa=φb=φc=φd D.线圈中有电流,φa>φb=φd>φc 4.如图所示,一根条形磁铁穿过一个弹性线圈,将线圈面积拉大,放手后穿过线圈的()A.磁通量减少且合磁通量向左B.磁通量增加且合磁通量向左C.磁通量减少且合磁通量向右D.磁通量增加且合磁通量向右5. 下列用电器属于应用涡流现象的是()A.电磁灶B.电视机C.电冰箱D.电吹风6.自感电动势的大小 ()A.跟通过线圈的电流大小成正比B.跟线圈中的磁通量变化的大小成正比C.跟线圈中的电流变化大小成正比D.跟线圈中的电流变化快慢成正比7. 如图所示,两个同心放置的共面金属圆环 a 和 b,一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直,则穿过两环的磁通量Φ a、Φ b的大小关系为()A.Φa>Φb B.Φa<Φb C.Φa=Φb D.无法比较8. 首先发现电流的磁效应现象的科学家是()A.奥斯特B.法拉第C.库仑D.爱因斯坦9.如图所示,导体棒 AB长 2R,绕 O 点以角速度ω沿逆时针方向匀速转动, OB为 R,且 OBA三点在一直线上,有一匀强磁场磁感应强度为B,充满转动平面且与转动平面垂直,那么 AB两端的电势差大小为 (). BωR2B .2BωR2C.4Bω R2D.6BωR2A10.如图所示,用细导线围成一个有缺口的双环形回路,环所在的广阔空间有垂直纸面向外的匀强磁场,当磁感应强度减小的过程中,下列各图感应电流方向正确的是() A.B.C.D.11. 水平放置的光滑导轨上放置一根长为L、质量为m 的导体棒ab,ab 处在磁感应强度大小为B、方向如图所示的匀强磁场中,导轨的一端接一阻值为R 的电阻,导轨及导体棒电阻不计.现使ab 在水平恒力 F 作用下由静止沿垂直于磁场的方向运动,当通过位移为 x 时, ab 达到最大速度v m. 此时撤去外力,最后ab 静止在导轨上.在ab 运动的整个过程中,下列说法正确的是()A.撤去外力后, ab 做匀减速运动B.合力对 ab 做的功为 FxC.R上释放的热量为Fx+ mvD.R上释放的热量为Fx二、多选题12.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13.如图所示,相距为L 的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ,上端接有定值电阻R,匀强磁场垂直于导轨平面、磁感应强度为 B. 将质量为 m 的导体棒由静止释放,当速度达到v 时开始匀速运动,此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力,并保持拉力的功率恒为P,导体棒最终以2v 的速度匀速运动.导体棒始终与导轨垂直且接触良好,不计导轨和导体棒的电阻,重力加速度为g. 下列选项正确的是()A.P=2mgvsin θB.P=3mgvsin θC.当导体棒速度达到0.5 v 时加速度大小为 0.5 gsin θD.在导体棒速度达到2v 以后匀速运动的过程中,R 上产生的焦耳热等于拉力所做的功14.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15.如图所示,光滑固定导轨 M、N 水平放置,两根导体棒 P、 Q 平行放置于导轨上,形成一个闭合回路,一条形磁铁从高处下落接近回路时()A.P、Q将相互靠拢B.P、Q将相互远离.磁铁的加速度仍为 gD .磁铁的加速度小于 gC三、实验题16.如图为“研究电磁感应现象”的实验装置,部分导线已连接.(1)请用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好.(2) 闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下.将原线圈 A 迅速拔出副线圈B,发现电流计的指针向________偏;原线圈插入副线圈不动,将滑动变阻器滑片迅速向右移动,发现电流计的指针向________偏.四、计算题17.一根导体棒 Oa 长度为 l 、电阻不计,绕 O 点在垂直于匀强磁场 B 的平面内以角速度ω做匀速圆周运动,求其产生的电动势.18. 如图所示,空间存在一个方向垂直桌面向下的磁场.现将质量为m、边长为 L 的正方形线框 MNPQ,静止放在光滑绝缘足够大的水平桌面上,PQ 边与 y 轴重合. MN边的电阻为 R1,PQ边的电阻为 R2,线框其余部分电阻不计.(1)若磁场随时间的变化规律为 Bt =B0 +kt ( k为大于零的已知常数),求线框中感应电流的大小和方向 .(2) 若磁场不随时间变化,而是按照下列情况分布:磁感应强度沿y 轴方向均匀分布,沿 x 轴方向按规律Bx=kx变化( k为大于零的已知常数),线框从t=0时刻、以初速度v0由图示位置向x 轴正方向平动.求在图示位置线框所受安培力的大小和方向.(3)在第 (2) 问中,若 R1= 2R2,求在整个运动过程中,电阻 R1产生的焦耳热.19. 如图所示,在宽度为0.4 m 无限长的水平导轨上垂直放置一阻值为 1 Ω的金属棒PQ,导轨处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为 2 T ,金属棒PQ以 v=5 m/s 的速度向右做匀速运动,在导轨 A、 B 两点间接电阻 R1、R2、 R3的阻值均为 4 Ω,电容器的电容为 30 μF,电流表的内阻不计,求:(1)判断 PQ上的电流方向;(2)PQ棒产生的感应电动势;(3)电流表的示数;(4)电容器所带的电荷量.答案解析1.【答案】 A【解析】根据安培定则可得,MN右侧磁场方向为垂直纸面向里,左侧磁场方向垂直纸面向外,并且左侧磁通量大于右侧穿过金属框的磁通量,所以穿过线框整体磁通量垂直纸面向外增大,根据楞次定律,线圈要向右移动,才能阻碍原磁场磁通量的增大,故 A 正确.2.【答案】 C【解析】自感系数由线圈自身决定,与其它因素无关.线圈越长、单位长度上匝数越多自感系数越大,有铁芯比没有铁芯大得多,C正确.3.【答案】 B【解析】线圈在运动过程中,穿过线圈的磁通量不变,所以在线圈中不会产生感应电流, C、D错,但导体两端有电势差,根据右手定则,可知 B 正确.4.【答案】 B【解析】放手后线圈的面积将减小,由条形磁铁磁感线分布特点可知,当弹性线圈面积减小时,磁场外部的磁通量减少,磁场内部的磁通量未发生变化,合磁通量增加,且合磁通量向左.5.【答案】 A【解析】电磁灶是利用涡流现象工作的,故选 A. 传统的显像管电视机是利用磁场、电场控制带电粒子的运动,不属于涡流,现在的液晶显示器,也不是利用涡流,选项B 错误;电冰箱是利用物质的吸热等作用,选项 C 错;电吹风是利用电流在磁场中受力转动完成,选项 D 错误.6.【答案】 D【解析】自感电动势的大小与线圈中电流变化的快慢成正比,D选项正确.7.【答案】 A【解析】根据磁感线的分布情况可知,磁铁内部穿过环面的磁感线方向向上,外部磁感线方向向下.由于磁感线是闭合曲线,磁铁内部的磁感线条数等于磁铁外部磁感线的总条数,而磁铁外部磁感线分布在无限大的空间,所以穿过环面的磁铁外部向下的磁感线将磁铁内部向上的磁感线抵消一部分, a 的面积小,抵消较小,则磁通量较大,所以Φa>Φb.故选A.8.【答案】 A【解析】奥斯特发现了通电导体周围存在磁场,是第一个发现电流磁效应的科学家.9.【答案】 C【解析】v B=ωR,v A=ω·3R,所以AB==ωR2 .所以 E=B·2R·AB=4BωR2.选项 C 正确.10.【答案】 D【解析】如题图所示的模型,其细导线的闭合回路是长条弧形,根据楞次定律可得D 选项中感应电流方向正确.11.【答案】 D【解析】撤去外力后,导体棒水平方向只受安培力作用,而 F 安=,F安随v的变化而变化,故棒做加速度变化的变速运动, A 错;对整个过程由动能定理得W合=E k = 0, B 错;由能量守恒定律知,外力做的功等于整个回路产生的电能,电能又转化为R上释放的热量,即Q=Fx, C错, D 正确.12.【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.13.【答案】 AC【解析】当导体棒的速度达到v 时,对导体棒进行受力分析如图甲所示.mgθ=BIL , I =,sin所以mg,①sin θ=当导体棒的速度达到v 时,对导体棒进行受力分析如图乙所示.2mgsin θ+F=,②由①②可得 F=mgsin θ功率 P=F×2v=2mgvsin θ,故 A 正确.当导体棒速度达到时,对导体棒受力分析如图丙所示.a=,③由①③可得 a= gsin θ,故 C正确.当导体棒的速度达到2v 时,安培力等于拉力和mgsin θ之和,所以以后匀速运动的过程中, R上产生的焦耳热等于拉力和重力做功之和,故D错误.14.【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.15.【答案】 AD【解析】根据楞次定律,感应电流总要阻碍产生感应电流的原因,本题中“原因”是回路中磁通量的增加, P、Q 可通过“增缩减扩”的方式进行阻碍,故可得 A 正确.根据左手定则,回路电流受到向下的力的作用,由牛顿第三定律知磁铁受向上的作用力,所以磁铁的加速度小于g,故选 A、 D.16.【答案】 (1) 连线如图:(2)右右【解析】 (1) 连线如图;(2)闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下.可知磁通量增加时指针左偏;将原线圈 A 迅速拔出副线圈 B,则磁通量减小,故电流计的指针向右偏;原线圈插入副线圈不动,将滑动变阻器滑片迅速向右移动,则 A 线圈中电流减小,则磁通量减小,故电流计的指针向右偏.17.【答案】 E= Bωl 2【解析】利用法拉第电磁感应公式E=n的导出公式E=Blv 求解.由于杆上各点的线速度都不相同,并且各点的线速度大小正比于该点到O 点的距离, O 点速度为零, a--WORD 格式--可编辑--专业资料----WORD 格式--可编辑---精品资料分享--点速度最大,为 ω l ,则整个杆的平均速度为,相当于棒中点瞬时速度的大小,产生的电动势 E =Bl=Bl = B ω l 2 .18. 【答案】 (1) I =,方向沿 NPQMN(2) F =LIB =,方向沿- x 方向 ( 或水平向左 )(3) mv【解析】 (1) 根据法拉第电磁感应定律可知:E = =L 2 =kL 2感应电流的大小 I ==感应电流的方向沿 NPQMN.(2) MN 处的磁感应强度为 kL ,所以 MN 切割产生的电动势 E = BLv 0=kL 2v 0,PQ 处磁感应强度为 0,所以其产生的电动势也为 0,因此线框中的感应电动势 E =kL 2 v 0线框中的感应电流 I ==线框受的安培力方向沿- x 方向 ( 或水平向左 )安培力大小为 F =LIB =(3) 线框最终停止,根据能量关系,线框中产生的焦耳热为Q = mv电阻 R 1 产生的焦耳热为 Q 1 =Q = mv .R 19. 【答案】 (1) Q 到 P (2)4 V(3)0.8 A(4)9.6 ×10- 6C 【解析】 (1) 由右手定则判定金属棒上电流方向:Q 到 P (2) 根据公式可得 E =BLv = 4 V(3) 根据闭合回路欧姆定律可得 I = =0.8 A (4) 根据欧姆定律可得 UC IR 3 = 3.2 V Q = CUC = 9.6× 10- 5 C.=第 11 页 共 11 页。
物理选修3-2人教新课件第四章电磁感应单元测试题考前须知:1、本试卷分第一卷〔选择题〕和第二卷〔非选择题〕两局部·总分值100分,考试时间90分钟·2、本试卷各题答案必须在答案纸上规定旳答题区域作答,否那么无效·第I 卷(选择题共48分)一.选择题〔此题共12小题:每题4分,共48分·在每题给出旳四个选项中,有旳小题只一个选项正确,有旳小题有多个选项正确,全部选对旳得4分,选错或不答得0分,选不全得2分〕1.许多科学家在物理学开展过程中做出了重要奉献,以下表述正确旳是( ) A .奥斯特通过实验研究,发现电流周围存在磁场B .麦克斯韦通过实验研究,发现磁铁和电流旳磁场都是分子电流产生旳C .法拉第通过实验研究,发现利用变化旳磁场可以产生电流D .安培认为,磁场变化时会在空间中激发产生电场2.一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,产生旳交变电动势e =t π100sin 2220(V),那么A .该交变电流旳频率是50 Hz ( )B .当t = 0时,线圈平面恰好位于中性面C .当st 1001=时,e 有最大值D .该交变电流电动势旳有效值为2220V3.如下图是验证楞次定律实验旳示意图,竖直放置旳线圈固定不动.将磁铁从线圈上方插入或拔出,线圈和电流表构成旳旳极性、磁铁相对线圈旳运动方向以及线圈中产生旳感应电流旳方向等情况,其中表示正确旳是( )4.我国第一艘航母“辽宁舰〞交接入列后,歼—15飞机顺利完成了起降飞行训练,图为一架歼—15飞机刚着舰时旳情景·该飞机机身长为l ,机翼两端点C 、D 旳距离为d ,某次在我国近海海域训练中飞机降落时旳速度沿水平方向,大小为v ,该空间地磁场磁感应强度旳水平分量为B x ,竖直分量为B y ·C 、D 两点间旳电势差为U ,以下分析正确旳是〔 〕A .U =B x lv ,C 点电势低于D 点电势 B .U =B x dv ,C 点电势高于D 点电势 C .U =B y lv ,C 点电势低于D 点电势 D .U =B y dv ,C 点电势高于D 点电势5.两个一样旳电阻分别通以如图1所示旳正弦式交流电和方波形交变电流,两种交变电流旳最大值相等,周期相等·那么在一个周期内,正弦式交流在电阻上产生旳焦耳热Q 1C D与方波式交流在电阻上产生旳焦耳热Q2之比等于()A.3∶1 B.1∶2C.2∶1 D.4∶36.如下图是一种延时开关,当S1闭合时,电磁铁F将衔铁D吸下,C线路接通;当S1断开时,由于电磁感应作用,D将延迟一段时间才被释放,那么( )A.由于A线圈旳电磁感应作用,才产生延时释放D旳作用B.由于B线圈旳电磁感应作用,才产生延时释放D旳作用C.如果断开B线圈旳开关S2,无延时作用D.如果断开B线圈旳开关S2,延时将变长7.为了减少输电线路中电力损失,发电厂发出旳电通常是经过变电站升压后通过远距离输送,再经变电站将高压变为低压,某变电站将电压u0=11 0002sin 100πt V旳交流电降为220 V供居民小区用电,那么变电站变压器()A.原、副线圈匝数比为50∶1B.副线圈中电流旳频率是50 HzC.原线圈旳导线比副线圈旳要粗D.输入原线圈旳电流等于居民小区各用电器电流旳总和8. 如图6甲所示电路中,A1、A2、A3为一样旳电流表,C为电容器,电阻R1、R2、R3旳阻值一样,线圈L旳电阻不计·在某段时间内理想变压器原线圈内磁场旳变化规律如图乙所示,那么在t1~t2时间内()A.电流表A1旳示数比A2旳小B.电流表A2旳示数比A3旳小C.电流表A1和A2旳示数一样D.电流表旳示数都不为零9.如图10所示旳电路中,电源电动势为E,线圈L旳电阻不计·以下判断正确旳是()A.闭合S稳定后,电容器两端电压为EB.闭合S稳定后,电容器旳a极板带正电C.断开S旳瞬间,电容器旳a极板将带正电D.断开S旳瞬间,电容器旳a极板将带负电10.如下图,质量为m旳铜质小闭合线圈静置于粗糙水平桌面上.当一个竖直放置旳条形磁铁贴近线圈,沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、快速经过时,线圈始终保持不动.那么关于线圈在此过程中受到旳支持力N和摩擦力f 旳情况,以下判断正确旳是( )A .N 先大于mg ,后小于mgB .N 一直大于mgC .f 先向左,后向右D .f 一直向左11.两块水平放置旳金属板间旳距离为d ,用导线与一个n 匝线圈相连,线圈电阻为r ,线圈中有竖直方向旳磁场,电阻R 与金属板连接,如图6所示,两板间有一个质量为m 、电荷量+q 旳油滴恰好处于静止,那么线圈中旳磁感应强度B 旳变化情况和磁通量旳变化率分别是 ( )A .磁感应强度B 竖直向上且正增强,ΔΦΔt =dmg nq B .磁感应强度B 竖直向下且正增强,ΔΦΔt =dmgnq C .磁感应强度B 竖直向上且正减弱,ΔΦΔt =dmg R +rnq D .磁感应强度B 竖直向下且正减弱,ΔΦΔt =dmgr R +r nq12.如下图,边长为a 旳正方形区域内分布有垂直于纸面向里旳匀强磁场,正方形旳一条边刚好与x 轴重合·纸面内一直角边长为a 旳等腰直角三角形导线框以恒定速度沿x 轴正方向穿过磁场区域,在t=0时刻恰好位于图示旳位置·以逆时针方向为导线框中电流旳正方向,以下四幅图能够正确表示导线框中电流-位移关系〔i-x 〕旳是〔 〕第II 卷(选择题共52分)二、填空和实验〔每题4分,共16分〕13.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯旳线圈A 、线圈B 、电流计及电键如下图连接.以下说法中正确旳是A .电键闭合后,线圈A 插入或拔出都会引起电流计指针偏转B .线圈A 插入线圈B 中后,电键闭合和断开旳瞬间电流计指针均不会偏转C .电键闭合后,滑动变阻器旳滑片P 匀速滑动,会使电流计指针静止在中央零刻度D .电键闭合后,只有滑动变阻器旳滑片P 加速滑ixa D2a I 0 -I 0 i x 0 a B 2a I 0 -I 0 i x 0 a C 2a I 0 -I 0 i x 0 a A 2a I 0-IB O x动,电流计指针才能偏转14.如下图为一理想变压器,n 2=10匝,n 3=20匝,L 1和L 2均是“220 V15 W 〞旳灯泡,与一匝线圈相连旳电压表读数为11 V ,那么变压器旳实际输入功率为__________W.15.如下图,l 1和l 2是输电线,1是______________互感器,2是______________互感器.在图中空圈内填入所用旳电表旳符号,假设变压比为1001,变流比为10001,并且知道电压表示数为220 V ,电流表示数为100 A ,那么输电线路中旳功率为____________W.16.如图A 所示,直导线AB 中通以交变电流i ,i 随时间t 旳变化规律如图B 中旳正弦曲线所示,假设规定电流方向从A 到B 为电流旳正方向,导线AB 旳右方有如下图旳不闭合线圈,那么线圈旳C 端比D 端电势高而且有最大电势差旳时刻是 A .t 1时刻 B .t 2时刻C .t 3时刻D .t 4时刻三、计算题〔共36分·解容许写出必要旳文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案旳不能得分·有数值计算旳题,答案中必须明确写出数值和单位〕17. (8分)一小型发电机内旳矩形线圈在匀强磁场中以恒定旳角速度ω绕垂直于磁场方向旳固定轴转动,线圈匝数n 旳磁通量Φ随时间按正弦规律变化,如图5-10甲所示.发电机内阻r =5.0 Ω,外电路电阻R 旳最大值E max =nωΦmax ,其中Φmax 为穿过每匝线圈磁通量旳最大值.求串联在外电路中旳交流电流表(内阻不计)旳读数.18.(8分)如图12所示,面积为0.2 m 2旳100匝线圈A 处在磁场中,磁场方向垂直于线B图AA CD 图Bt it 1 t 2 t 3 t 4 0圈平面·磁感应强度随时间变化旳规律是Bt) T,电路中旳R1=4 Ω,R2=6 Ω,电容C=30 μF,线圈A旳电阻不计·求(1)闭合S后,通过R2旳电流大小和方向;(2)闭合S一段时间后,断开S,S断开后通过R2旳电荷量是多少?19.(10分)一小型水电站,其交流发电机旳输出功率为1000千瓦,输出电压为1000伏,在输电过程中,要求能量损耗不大于4%,输电线电阻为16欧,用户降压变压器旳输出电压为240伏,求送电线路中,升压变压器与降压变压器旳变压比各多大?20.〔10分〕如图11所示,一对光滑旳平行金属导轨〔电阻不计〕固定在同一水平面内,导轨足够长且间距为L,左端接有阻值R旳电阻,一质量m、长度L旳金属棒MN放置在导轨上,棒旳电阻为r,整个装置置于竖直向上旳匀强磁场中,磁场旳磁感应强度为B,棒在水平向右旳外力作用下,由静止开场做加速运动,保持外力旳功率P不变,经过时间t 导体棒最终做匀速运动·求:〔1〕导体棒匀速运动时旳速度是多少?〔2〕t时间内回路中产生旳焦耳热是多少?参考答案3. 答案 CD 解析:根据楞次定律可确定感应电流旳方向:对C 选项,当磁铁向下运动时:(1)闭合线圈原磁场旳方向——向上;(2)穿过闭合线圈旳磁通量旳变化——增加;(3)感应电流产生旳磁场方向——向下;(4)利用安培定那么判断感应电流旳方向——与图中箭头方向一样,线圈旳上端为S 极,磁铁与线圈相互排斥.综合以上分析知,选项C 、D 正确.5.解析:正弦式交流电有效值U 1=U m 2,所以Q 1=U 21R T =U 2m T2R ,方波形交流电旳有效值U 2=U m ,所以Q 2=U 22R T =U 2m TR ,所以Q 1∶Q 2=1∶2,B 项正确·6.解析:B 线圈旳S 2闭合时,当S 1断开瞬间,通过B 旳磁场发生变化,B 发生自感现象,磁场不会立即消失,应选B 、C.7答案:AB 解析:变压器旳输入端电压U 1=11 000 V ,由n 1n 2=U 1U 2得n 1∶n 2=50∶1,A 项正确;变压器不改变交变电流旳频率,故原、副线圈旳频率都为f =ω2π=50 Hz ,B 项正确;因原线圈匝数多,由I 1I 2=n 2n 1知原线圈旳电流小,所以原线圈旳导线比副线圈旳要细,C 错;各用电器电流之和应等于副线圈旳电流,D 错·8答案:C 解析:由于通过原线圈中旳磁感应强度随时间发生均匀变化,故副线圈中旳磁感应强度也应随时间发生均匀变化,所以副线圈将产生恒定电流,由于线圈L 旳内阻不计,所以A 1与A 2旳示数一样·由于电容旳“隔直流、通交流〞作用,故A 3旳示数为零,答案为C ·9. 答案:C 解析:闭合S 稳定后,电容器被线圈L 短路,两端电压为0,电容器不带电·稳定时流过L 旳电流方向是由右向左,断开S 时,由楞次定律可知电容器旳a 极板将带正电·11. 答案:C 解析:由平衡条件知,下金属板带正电,故电流应从线圈下端流出,由楞次定律可以判定磁感应强度B 竖直向上且正减弱或竖直向下且正增强,A 、D 错误;因mg =q U d ,U =E R +r R ,E =n ΔΦΔt ,联立可求得ΔΦΔt =dmg R +r nqR ,故只有C 项正确.13答案 A 解析 电键闭合后,线圈A 插入或拔出都会引起穿过线圈B 旳磁通量发生变化,从而电流计指针偏转,选项A 正确;线圈A 插入线圈B 中后,电键闭合和断开旳瞬间,线圈B 旳磁通量会发生变化,电流计指针会偏转,选项B 错误;电键闭合后,滑动变阻器旳滑片P 无论匀速滑动还是加速滑动,都会导致线圈A 旳电流发生变化,线圈B 旳磁通量变化,电流计指针都会发生偏转,选项C 、D 错误.14答案:解析:此题主要考察变压器旳内容.一匝线圈旳电压为11 V ,那么n 2旳电压为110 V ,n 3旳电压是220 V ,那么L 2能正常发光P 2=15 W ,而L 1不能正常发光.由P =U 2R 知P 1=14P =3.75 W ,P 输入=P 输出,P 1+P 2=(15+3.75) W =18.75 W.15.答案:电压 电流 1中为V 2中为A 2.2×109解析:电压互感器是并联在电路中,电流互感器是串联在电路中,由电压表旳读数和变压比得到电路两端电压为22000 V ,由电流表读数和变流比得到电路中旳电流为100000 A ,由P =UI 得到功率为2.2×109 W.16.解析:不闭合旳线圈回路中磁通量旳变化规律与导线AB 中电流旳变化规律一样,当直导线中电流由A 流向B 时,由安培定那么判知,回路中磁场方向垂直纸面向外,根据法拉第电磁感应定律,t 2和t 4时刻,磁通量变化率最大,C 、D 两端旳电势差最大,由楞次定律可判知,t 2时刻C 端比D 端电势高·故B 选项正确· 17.(8分)解析:从Φ-t 图线看出 Φmax =1.0×10-2Wb ,T =3.14×10-2s.(1分) 感应电动势旳最大值E max =nωΦmax ,又ω=2πT .(1分) 故电路中电流最大值I max =E max R +r =n ·2π·ΦmaxT 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旳有效值,即 I =I max2=1.4 A .(2分)答案:1.4 A18(8分)解析:(1)由于磁感应强度随时间均匀变化,根据B =(6-t ) T ,可知ΔBΔt =0.2 T/s, 所以线圈中感应电动势旳大小为E =n ΔΦΔt =nS ΔBΔt =100×0.2×0.2 V =4 V ,通过R 2旳电流为I =E R 1+R 2=44+6 A =0.4 A ,由楞次定律可知电流旳方向由上向下·(2)闭合S 一段时间后,电容器被充上一定旳电荷量,此时其电压U =IR 2=0.4×6 V =2.4 V ,断开S ,电容器将放电,通过R 2旳电荷量就是C 原来所带旳电荷量,Q =CU =30×10-6×2.4 C =7.2×10-5 C · 答案:(1)0.4 A 由上向下 (2)7.2×10-5 C19. (10分)解析:这是远距离输电旳问题,解决这方面问题旳必要步骤之一是画出输电线路旳简单电路图,如下图,P 线=I 线2R 线 根据题目中条件P 线≤P 2×4%得: I 线=P 线R 线=P 2×4%R =1000×103×416×100 A =50 A根据能量守恒P 3=P 2-P 线 ∴P 3=P 2-P 2×4%=960 kW 故U 3=P 3I 线=960×10350 V =1.92×104 V 降压变压器旳匝数比n 3n 4=U 3U 4=1.92×104240=80:1 升压变压器副线圈上旳电压为: U 2=P 2I 线=1000×10350 V =2×104 V升压变压器旳匝数比:n 1/n 2=U 1U 2=10002×104=1:20. 20.(10分)高二物理答案纸.(4,48)题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案二.填空题:( 每题4分,16分)13. 14.15. 16.三.计算题(36分)17.(8分)18.(8分)班级姓名19.(10分)20.(10分)。
人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》单元检测题 学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.关于电磁感应现象,下列说法中正确的是( )A .电磁感应现象最先是由奥斯特通过实验发现的B .电磁感应现象说明了在自然界中电一定能产生磁C .电磁感应现象是由于线圈受磁场力的作用而产生的D .电磁感应现象是指闭合回路满足一定的条件产生感应电流的现象2.如图所示,金属杆ab 静止放在水平固定的“U”形金属框上,整个装置处于竖直向上的磁场中,当磁感应强度均匀增大时,金属杆ab 总保持静止.则( )A .杆中感应电流方向从b 到aB .杆中感应电流大小保持不变C .金属杆所受安培力大小保持不变D .金属杆所受安培力水平向右3.如图所示,L 是电阻不计的自感线圈,C 是电容器,E 为电源,在开关S 闭合和断开时,关于电容器的带电情况,下列说法正确的是( )A .S 闭合瞬间,A 板带正电,B 板带负电B .S 保持闭合,A 板带正电,B 板带负电C .S 断开瞬间,A 板带正电,B 板带负电D .由于线圈L 的电阻不计,电容器被短路,上述三种情况下电容器均不带电 4.如图所示,粗细均匀的、电阻为r 的金属圆环放在如图所示的匀强磁场中,磁感应强度为B ,圆环直径为l ;长为l 、电阻为2r 的金属棒ab 放在圆环上,以速度v 0向左运动,当棒ab 运动到图示虚线位置时,金属棒两端的电势差为( )A .0B .Blv 0C .02BlvD .03Blv 5.如图所示,一矩形线框,从abcd 位置移动到a ′b ′c ′d ′位置的过程中,关于穿过线框的磁通量情况,下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动)( )A .一直增加B .一直减少C .先增加后减少D .先增加,再减少直到零,然后再增加,然后再减少6.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 7.如图所示,空间分布着宽为L ,方向垂直于纸面向里的匀强磁场.一金属线框从磁场左边界匀速向右通过磁场区域.规定逆时针方向为电流的正方向,则感应电流随位移变化的关系图象(i -x )正确的是:( )A .B .C .D . 8.如图所示的电路中,P 、Q 为两相同的灯泡,L 的电阻不计,则下列说法正确的是( )A.S断开瞬间,P立即熄灭,Q过一会儿才熄灭B.S接通瞬间,P、Q同时达到正常发光C.S断开瞬间,通过P的电流从右向左D.S断开瞬间,通过Q的电流与原来方向相反9.如图所示,在一水平光滑绝缘塑料板上有一环形凹槽,有一带正电小球质量为m、电荷量为q,在槽内沿顺时针做匀速圆周运动,现加一竖直向上的均匀变化的匀强磁场,且B逐渐增加,则( )A.小球速度变大B.小球速度变小C.小球速度不变D.以上三种情况都有可能10.穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图所示,在下列几段时间内,线圈中感应电动势最小的是( )A.0~2 sB.2 s~4 sC.4 s~5 sD.5 s~10 s11.如图所示,两个相互绝缘的闭合圆形线圈P、Q放在同一水平面内.当线圈P中通有不断增大的顺时针方向的电流时,下列说法中正确的是()A.线圈Q内有顺时针方向的电流且有收缩的趋势B.线圈Q内有顺时针方向的电流且有扩张的趋势C.线圈Q内有逆时针方向的电流且有收缩的趋势D.线圈Q内有逆时针方向的电流且有扩张的趋势12.如图所示,闭合线圈正上方附近有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下但未插入线圈内部.在磁铁向上运动远离线圈的过程中()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13.一个足够长的竖直放置的磁铁结构如图所示.在图甲中磁铁的两个磁极分别为同心的圆和圆环.在两极之间的缝隙中,存在辐射状的磁场,磁场方向水平向外,某点的磁感应强度大小与该点到磁极中心轴的距离成反比.用横截面积一定的细金属丝制成的圆形单匝线圈,从某高度被无初速释放,在磁极缝隙间下落的过程中,线圈平面始终水平且保持与磁极共轴.线圈被释放后( )A.线圈中没有感应电流,线圈做自由落体运动B.在图甲俯视图中,线圈中感应电流沿逆时针方向C.线圈有最大速度,线圈半径越大,最大速度越小D.线圈有最大速度,线圈半径越大,最大速度越大14.如图所示,一磁铁用细线悬挂,一个很长的铜管固定在磁铁的正下方,开始时磁铁上端与铜管上端相平.烧断细线,磁铁落入铜管的过程中,下列说法正确的是( )①磁铁下落的加速度先增大,后减小;②磁铁下落的加速度恒定;③磁铁下落的加速度一直减小直到为零;④磁铁下落的速度先增大后减小;⑤磁铁下落的速度逐渐增大,最后匀速运动.A.只有②正确B.只有①④正确C.只有①⑤正确D.只有③⑤正确二、多选题15.关于电荷量、电场强度、磁感应强度、磁通量的单位,下列说法错误的是( ) A.牛顿/库仑是电荷量的单位B.特斯拉是磁感应强度的单位C.磁通量的单位是韦伯D.法拉是电荷量的单位16.如图所示,空间存在一有边界的条形匀强磁场区域,磁场方向与竖直平面(纸面)垂直,磁场边界的间距为L.一个质量为m、边长也为L的正方形导线框沿竖直方向运动,线框所在平面始终与磁场方向垂直,且线框上、下边始终与磁场的边界平行.t=0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合(图中位置Ⅰ),导线框的速度为v0.经历一段时间后,当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时(图中位置Ⅱ),导线框的速度刚好为零.此后,导线框下落,经过一段时间回到初始位置Ⅰ(不计空气阻力),则( )A.上升过程中合力做的功与下降过程中合力做的功相等B.上升过程中线框产生的热量比下降过程中线框产生的热量多C.上升过程中,导线框的加速度逐渐减小D.上升过程克服重力做功的平均功率小于下降过程重力的平均功率17.如图所示,闭合螺线管固定在置于光滑水平面上的小车上,现将一条形磁铁从左向右插入螺线管中.则( )A.车将向右运动B.使条形磁铁向右插入时外力所做的功全部由螺线管转变为电能,最终转化为螺线管的内能C.条形磁铁会受到向左的力D.车会受到向左的力18.如图所示,在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中,沿水平面固定一个V 字型金属框架CAD,已知∠A=θ,导体棒EF在框架上从A点开始在拉力F作用下,沿垂直EF方向以速度v匀速向右平移,使导体棒和框架始终构成等腰三角形回路.已知框架和导体棒的材料和横截面积均相同,其单位长度的电阻均为R,框架和导体棒均足够长,导体棒运动中始终与磁场方向垂直,且与框架接触良好.关于回路中的电流I、拉力F和电路消耗的电功率P与水平移动的距离x变化规律的图象中正确的是( )A.B.C.D.19.如图所示,一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内,通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定,导体棒与轨道垂直且接触良好.在向右匀速通过M、N两区的过程中,导体棒所受安培力分别用F M、F N表示.不计轨道电阻.以下叙述正确的是A .M F 向右B .N F 向左C .M F 逐渐增大D .N F 逐渐减小 20.如图,闭合小金属环从高h 的光滑曲面上端无初速滚下,又沿曲面的另一侧上升,水平方向的磁场与光滑曲面垂直,则( )A .若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于hB .若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于hC .若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于hD .若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于h21.在如图所示的情况下,闭合矩形线圈中能产生感应电流的是________ . A .B .C .D .E.F.三、填空题22.如图所示,当航天飞机在环绕地球的轨道上飞行时,从中释放一颗卫星,卫星与航天飞机保持相对静止,两者用导电缆绳相连,这种卫星称为绳系卫星,利用它可以进行多种科学实验.现有一颗绳系卫星在地球赤道上空由东往西方向运行.卫星位于航天飞机正上方,它与航天飞机间的距离约20km,卫星所在位置的地磁场沿水平方向由南往北约5×10-5T.如果航天飞机和卫星的运行速度约8km/s,则缆绳中的感应电动势大小为V,端电势高(填“A”或“B”).23.一个200匝、面积为20 cm2的线圈,放在磁场中,磁场的方向与线圈平面成30°角,若磁感应强度在0.05 s内由0.1T增加到0.5T;在此过程中穿过线圈的磁通量的变化量是________Wb;磁通量的平均变化率是________Wb/s;线圈中的感应电动势的大小是________V24.如下图所示,在水平虚线上方有磁感应强度为2B、方向水平向右的匀强磁场,下方有磁感应强度为B、方向水平向左的匀强磁场.边长为l的正方形线圈放置在两个磁场中,线圈平面与水平虚线成α角,线圈分处在两个磁场中的面积相等,则穿过线圈上方的磁通量的大小为_______,穿过线圈下方的磁通量的大小为_______,穿过线圈平面的磁通量的大小为______.25.半径为r、电阻为R的n匝圆形线圈在边长为l的正方形abcd外,匀强磁场充满并垂直穿过该正方形区域,如下图甲所示.当磁场随时间的变化规律如图乙所示时,则穿过圆形线圈磁通量的变化率为________,t0时刻线圈产生的感应电流为________.四、实验题26.如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置.(1)将图中所缺导线补接完整_______________.(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,那么合上电键后,将原线圈迅速插入副线圈时,电流计指针_______(填“右偏”、“左偏”或“不偏转”);原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向左移动时,电流计指针_______(填“右偏”、“左偏”或“不偏转”).27.在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示。
新人教版选修3-2《第4章电磁感应》2015年单元测试卷一、选择题1.(3分)(2016春•贵州校级月考)如图所示,竖直放置的长直导线通以恒定电流,有一矩形线圈与导线在同一平面上,在下列状况中线框中不能产生感应电流的是()A.导线中电流强度变大 B.线框向右平动C.线框向下平动D.线框以ab边为轴转动2.(3分)(2014•乌鲁木齐模拟)如图所示,一闭合小线框从蹄形磁铁的N极正上方水平移动到S极的正上方,从上往下看,此过程中小线框中感应电流的方向()A.始终顺时针B.始终逆时针C.先顺时针后逆时针 D.先逆时针后顺时针3.(3分)(2016春•合肥校级期中)如图所示,U形导体制成的导轨水平放置,金属棒ab 架在导轨上并与导轨接触良好,空间存在着方向竖直向下的匀强磁场.现用外力拉动金属棒ab使它沿导轨水平向右匀速运动,将产生感应电流.下面关于感应电流产生的原因及能量变化情况的说法中正确的是()A.是磁场对金属棒中的自由电子的洛仑兹力使自由电子定向移动而形成电流B.是磁场对金属棒中电流的安培力使自由电子定向移动而形成电流C.是洛仑兹力对自由电子做功而产生感应电流D.是外力F做功而使机械能转化为电能4.(3分)(2015春•金华校级月考)下列说法正确的是()A.穿过线圈的磁通量为零时,感应电动势一定为零B.穿过线圈的磁通量不为零,感应电动势也一定不为零C.穿过线圈的磁通量均匀变化时,感应电动势也均匀变化D.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大5.(3分)(2012秋•忻州期末)如图所示的电路中,L1、L2是相同的两灯,L的电阻不计,则()A.S断开瞬间,L1立即熄灭,L2过一会才熄灭B.S断开瞬间,通过L1的电流从右向左C.S接通瞬间,L1、L2同时达正常发光D.S断开瞬间,通过L1的电流与原来方向相反6.(3分)(2011•昌平区学业考试)在磁感应强度为2.0×10﹣2T的匀强磁场中,放一个面积是5.0×10﹣2m2的导线环.当环面与磁场方向垂直时,穿过导线环的磁通量等于()A.2.5×10﹣3Wb B.1.0×10﹣3Wb C.1.5×10﹣3Wb D.4.0×10﹣3Wb7.(3分)(2011秋•南关区校级期末)图中(a)(b)两图为与匀强磁场垂直放置的两个金属框架,(b)图的闭合电路中只比(a)图的闭合电路中多串联了一只电阻不计的自感线圈L,其余完全相同.若导体ab以相同的加速度从静止开始做匀加速直线运动,则拉它们的外力在相同位移中所做的功()A.a图中的外力做功多B.b图中的外力做功多C.两图中外力做功相同D.条件不足,无法比较8.(3分)(2015•天水一模)如图所示,两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场,有一较小的三角形线框abc的ab边与磁场边界平行,现使此线框向右匀速穿过磁场区域,运动过程中始终保持速度方向与ab边垂直.则下列各图中哪一个可以定性地表示线框在进入磁场的过程中感应电流随时间变化的规律()A. B.C.D.9.(3分)(2014秋•东城区期末)如图所示,a、b是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数很大的线圈,其直流电阻值与R相同,且R小于小灯泡的电阻.闭合开关S待电路达到稳定后,a、b两灯泡均可发光.由于自感作用,在开关S接通和断开后,灯泡a和b的发光情况是()A.S接通时灯a先达到最亮,S断开时灯a后暗B.S接通时灯a先达到最亮,S断开时灯b后暗C.S接通时灯b先达到最亮,S断开时灯a后暗D.S接通时灯b先达到最亮,S断开时灯b后暗10.(3分)(2011秋•鸠江区校级期末)如图所示,水平放置的光滑金属长导轨MM'和NN'之间接有电阻R,导轨左、右两区域分别处在方向相反与轨道垂直的匀强磁场中,方向见图,设左、右区域磁场的磁感强度为B1和B2,虚线为两区域的分界线.一根金属棒ab放在导轨上并与其正交,棒和导轨的电阻均不计.金属棒在水平向右的恒定拉力作用下,在左面区域中恰好以速度为v做匀速直线运动,则()A.若B2=B1时,棒进入右面区域中后先做加速运动,最后以速度作匀速直线运动B.若B2=B1时,棒进入右面区域中时仍以速度v作匀速直线运动C.若B2=2B1时,棒进入右面区域后先做减速运动,最后以速度作匀速运动D.若B2=2B1时,棒进入右面区域后先做加速运动,最后以速度4v作匀速运动二、填空题11.(3分)(2014秋•新沂市校级月考)一个面积是40cm2的导线框,垂直地放在匀强磁场中,穿过它的磁通量为0.8Wb,则匀强磁场的磁感应强度.12.(3分)(2010秋•浦口区校级期末)如图所示,竖直放置的光滑金属导轨相距L=0.2m,匀强磁场方向垂直纸面向里且B=0.5T、R=2Ω的电阻,导轨电阻可忽略不计.今把m=8g的导体棒MN放在导轨上,棒与导轨垂直,接触良好,金属棒的最大速度为m/s.13.(3分)(2013春•綦江县期末)如图所示,PQNM是由粗裸导线连接两个定值电阻组合成的闭合矩形导体框,水平放置,金属棒ab与PQ、MN垂直,并接触良好.整个装置放在竖直向下的匀强磁场中,磁感强度B=0.4T.已知ab有效长度为l=0.5m,电阻R1=2Ω,R2=4Ω,其余电阻均忽略不计,若使ab以v=5m/s的速度向右匀速运动,作用于ab的外力大小为多少?R1上消耗的电热功率为多大?(不计摩擦)14.(3分)(2014秋•潮州校级期中)如图所示,在水平虚线上方有磁感应强度为2B、方向水平向左的匀强磁场,下方有磁感应强度为B、方向水平向右的匀强磁场.边长为l的正方形线圈放置在两个磁场中,线圈平面与水平虚线成α角,线圈分处在两个磁场中的面积相等,则穿过线圈上方的磁通量的大小为,穿过线圈下方的磁通量的大小为,穿过线圈平面的磁通量的大小为.三、解答题15.(2015秋•武汉校级期末)如图所示,有一磁感强度B=0.1T的水平匀强磁场,垂直匀强磁场放置一很长的金属框架,框架上有一导体ab保持与框架边垂直、由静止开始下滑.已知ab长100cm,质量为0.1kg,电阻为0.1Ω,框架电阻不计,取g=10m/s2,求:(1)导体ab下落的最大加速度和最大速度;(2)导体ab在最大速度时产生的电功率.16.(2014•雁塔区校级模拟)如图所示,置于同一水平面内的两平行长直导轨相距l=0.5m,两导轨间接有一固定电阻R=5Ω和一个内阻为零、电动势E=6V的电源,两导轨间还有图示的竖直方向的匀强磁场,其磁感应强度B=1T.两轨道上置有一根金属棒MN,其质量m=0.1kg,棒与导轨间的摩擦阻力大小为f=0.1N,金属棒及导轨的电阻不计,棒由静止开始在导轨上滑动直至获得稳定速度V.求:(1)导体棒的稳定速度为多少?(2)当磁感应强度B为多大时,导体棒的稳定速度最大?最大速度为多少?(3)若不计棒与导轨间的摩擦阻力,导体棒从开始运动到速度稳定时,回路产生的热量为多少?17.(2015春•淮安期末)如图所示,矩形线圈abcd与阻值为50Ω的电阻R、理想电流表A 组成闭合电路.线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动,转动的角速度ω=100π rad/s.线圈的匝数N=100,边长ab=0.2m、ad=0.4m,电阻不计.磁场只分布在bc 边的左侧,磁感应强度大小B=T.设线圈平面与中性面重合时开始计时.(1)试画出线圈中产生的感应电动势随时间变化的图象;(2)电流表A的示数;(3)线圈在磁场中转过60°的过程,通过电阻R的电荷量可能值.18.(2012秋•沙坪坝区校级期末)如图所示,固定的水平光滑金属导轨,间距为L=0.5m,左端接有阻值为R=0.8Ω的电阻,处在方向竖直向下,磁感应强度为B=1T的匀强磁场中,质量为m=0.1kg的导体棒与固定弹簧相连,导体棒的电阻为r=0.2Ω,导轨的电阻可忽略不计.初时刻,弹簧恰好处于自然长度,导体棒具有水平向右的初速度v0=4m/s.导体棒第一次速度为零时,弹簧的弹性势能Ep=0.5J.导体棒在运动过程中始终与导轨垂直并保持良好接触.求:(1)初始时刻导体棒受到的安培力的大小和方向;(2)导体棒从初始时刻到速度第一次为零的过程中,电阻R上产生的焦耳热Q.新人教版选修3-2《第4章电磁感应》2015年单元测试卷参考答案一、选择题1.C;2.B;3.AD;4.D;5.BD;6.B;7.A;8.D;9.D;10.B;二、填空题11.200;12.16;13.;14.BL2sinα;;;三、解答题15.;16.;17.;18.;。
—-可编辑修改,可打印——别找了你想要的都有!精品教育资料——全册教案,,试卷,教学课件,教学设计等一站式服务——全力满足教学需求,真实规划教学环节最新全面教学资源,打造完美教学模式第四章《电磁感应》测试题一、单选题(共15小题)1.电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器.如图a所示为电吉他的拾音器的原理图,在金属弦的下方置有一个连接到放大器的螺线管.一条形磁铁固定在管内,当拨动金属弦后,螺线管内就会产生感应电流,经一系列转化后可将电信号转为声音信号.若由于金属弦的振动,螺线管内的磁通量随时间的变化如图b所示,则对应感应电流的变化为()A.B.C.D.2.物理学中的许多规律是通过实验发现的,下列说法中符合史实的是()A.法拉第通过实验发现了电磁感应现象B.牛顿通过理想斜面实验发现了物体的运动不需要力来维持C.奥斯特通过实验发现了电流的热效应D.卡文迪许通过扭秤实验测出了静电力常量3.金属圆环的圆心为O,金属棒Oa、Ob与金属环接触良好且可绕O在环上转动,整个装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中,如图所示,当外力使Oa顺时针方向加速转动时,在Oa追上Ob之前,Ob将()A.顺时针方向转动B.逆时针方向转动C.先顺时针方向转动,后逆时针方向转动D.先逆时针方向转动,后顺时针方向转动4.如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,线圈的自感系数很大,线圈的直流电阻RL与灯泡的电阻R满足RL<R.在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间后,在t=t1时刻断开S.下列表示通过灯泡的电流随时间变化的图象中,正确的是()A.B.C.D.5.磁通量可以形象地理解为“穿过磁场中某一面积的磁感线条数”.在如图所示磁场中,S1、S2、S3为三个面积相同的相互平行的线圈,穿过S1、S2、S3的磁通量分别为Φ1、Φ2、Φ3且都不为0.下列判断正确的是()A.Φ1最大B.Φ2最大C.Φ3最大D.Φ1、Φ2、Φ3相等6.一根导体棒ab在水平方向的匀强磁场中自由下落,并始终保持水平方向且与磁场方向垂直.如图所示,则有()A.Uab=0B.Ua>Ub,Uab保持不变C.Ua>Ub,Uab越来越大D.Ua<Ub,Uab越来越大7.如图所示,一水平放置的矩形线框面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B,方向斜向上,与水平面成30°角,现若使矩形线框以左边的边为轴转到竖直的虚线位置,则此过程中磁通量改变量的大小是()A.BSB.BSC.BSD. 2BS8.如图所示,在载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B,导轨与直导线平行且在同一水平面内,在导轨上有两可自由滑动的导体ab和cd.当载流直导线中的电流逐渐增强时,导体ab和cd的运动情况是()A.一起向左运动B.一起向右运动C.ab和cd相向运动,相互靠近D.ab和cd相背运动,相互远离9.穿过某闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图中的①~④所示,下列说法正确的是()A.图①有感应电动势,且大小恒定不变B.图②产生的感应电动势一直在变大C.图③在0~t1时间内的感应电动势是t1~t2时间内感应电动势的2倍D.图④产生的感应电动势先变大再变小10.在图中,条形磁铁以速度v远离螺线管,螺线管中的感应电流的情况是()A.穿过螺线管中的磁通量增加,产生感应电流B.穿过螺线管中的磁通量减少,产生感应电流C.穿过螺线管中的磁通量增加,不产生感应电流D.穿过螺线管中的磁通量减少,不产生感应电流11.如图所示,线框abcd放置在磁感应强度为B的匀强磁场中,线框面积为S.a′b′cd为线框在垂直于磁场方向的投影,与线框平面的夹角为θ,则穿过线框的磁通量为()A.BSB.BS sinθC.BS cosθD.BS tanθ12.用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导线框,以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场,如图所示.在每个线框进入磁场的过程中,M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud.下列判断正确的是()A.Ua<Ub<Uc<UdB.Ua<Ub<Ud<UcC.Ua=Ub<Uc=UdD.Ub<Ua<Ud<Uc13.如图所示,一个闭合回路由两部分组成.右侧是电阻为r的圆形线圈,置于竖直向上均匀变化的磁场B1中,左侧是光滑的倾角为θ的平行导轨,宽度为d,其电阻不计.磁感应强度为B2的匀强磁场垂直导轨平面向上,且只分布在左侧,一个质量为m、电阻为R的导体棒ab此时恰好能静止在导轨上,下述判断不正确的是()A.圆形线圈中的磁场方向向上且均匀增强B.导体棒ab受到的安培力大小为mg sinθC.回路中的感应电流为D.圆形线圈中的电热功率为(r+R)14.物理学家通过艰苦的实验来探究自然的物理规律,为人类的科学事业做出了巨大贡献,值得我们敬仰.下列描述中符合物理学史实的是()A.楞次经过严密实验与逻辑推导,最终确认了电磁感应的产生条件:闭合线圈中磁通量变化,并找到了感应电流的方向的判断规律B.安培发现了电流的磁效应并提出了分子电流假说C.奥斯特发现了电流的磁效应并提出了分子电流假说D.“闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比”,这是法拉第在对理论和实验资料严格分析后得出的法拉第电磁感应定律的内容15.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图连接.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的滑片P向右加速滑动,都能引起电流计指针向右偏转B.线圈A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绕线方向未知,故无法判断电流计指针偏转方向二、实验题(共3小题)16.如图是做探究电磁感应的产生条件实验的器材.(1)在图中用实线代替导线把它们连成实验电路.(2)由哪些操作可以使灵敏电流计的指针发生偏转()A.闭合开关B.断开开关C.保持开关一直闭合D.将线圈A从B中拔出(3)假设在开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏转,则当螺线管A向上拔出的过程中,灵敏电流计的指针向______(填“左”或“右”)偏转.17.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带铁芯的线圈A④线圈B⑤电键⑥滑动变阻器(1)试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?试举出三种方法.①________________________________________________________________________;②________________________________________________________________________;③________________________________________________________________________.18.如图所示为“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:(填“向左偏一下”、“向右偏一下”或“不动”)①将线圈A迅速插入线圈B时,灵敏电流计指针将________.②线圈A插入线圈B后,将滑动变阻器的滑片迅速向左拉时,灵敏电流计指针________.三、计算题(共3小题)19.如图甲所示,一端封闭的两条平行光滑长导轨相距L,距左端L处的右侧一段被弯成半径为的四分之一圆弧,圆弧导轨的左、右两段处于高度相差的水平面上.以弧形导轨的末端点O为坐标原点,水平向右为x轴正方向,建立Ox坐标轴.圆弧导轨所在区域无磁场;左段区域存在空间上均匀分布,但随时间t均匀变化的磁场B(t),如图乙所示;右段区域存在磁感应强度大小不随时间变化,只沿x方向均匀变化的磁场B(x),如图丙所示;磁场B(t)和B(x)的方向均竖直向上.在圆弧导轨最上端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路,金属棒由静止开始下滑时左段磁场B(t)开始变化,金属棒与导轨始终接触良好,经过时间t0金属棒恰好滑到圆弧导轨底端.已知金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g.(1)求金属棒在圆弧轨道上滑动过程中,回路中产生的感应电动势E;(2)如果根据已知条件,金属棒能离开右段磁场B(x)区域,离开时的速度为v,求金属棒从开始滑动到离开右段磁场过程中产生的焦耳热Q;(3)如果根据已知条件,金属棒滑行到x=x1位置时停下来,a.求金属棒在水平轨道上滑动过程中通过导体棒的电荷量q;b.通过计算,确定金属棒在全部运动过程中感应电流最大时的位置.20.如图所示,边长为L的正方形金属框abcd,质量为m,电阻为R,用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘,金属框的上半部处于磁场内,下半部处于磁场外.磁场随时间变化规律为B=kt(k>0),已知细线所能承受的最大拉力为2mg,求:(1)线框中感应电流的方向;(2)分析线框的各边所受安培力的方向;(3)从t=0开始,经多长时间细线会被拉断?21.如图,两光滑导体框ABCD与EFGH固定在水平面内,在D点平滑接触,A、C分别处于FE、HG 的沿长线上,ABCD是边长为a的正方形;磁感强度为B的匀强磁场竖直向上;导体棒MN置于导体框上与导体框良好接触,以速度v沿BD方向从B点开始匀速运动,已知线框ABCD及棒MN单位长度的电阻为r,线框EFGH电阻不计.求:(1)导体棒MN在线框ABCD上运动时,通过MN电流的最大值与最小值;(2)为维持MN在线框ABCD上的匀速运动,必须给MN施加一水平外力,用F(t)函数表示该力;(3)导体棒达D点时立即撤去外力,则它还能前进多远(设EF、GH足够长)?四、填空题(共3小题)22.如图所示,半径为R的圆形线圈,其中心位置处半径为r的虚线范围内有界匀强磁场,磁场方向垂直线圈平面.若磁感应强度为B,则穿过线圈的磁通量为________.23.有一个称为“千人震”的趣味物理小实验,实验是用一节电动势为1.5 V的新干电池,几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器来完成.几位做实验的同学手拉手成一串,和电池、镇流器、开关、导线连成图示实验电路,闭合开关,经过一段时间再断开开关,此过程中同学们会有触电的感觉.人有触电感觉发生在开关________(填“接通瞬间”、“断开瞬间”或“一直接通”)时,其原因是________________________________________________________________________.24.图甲为“探究电磁感应现象”实验中所用器材的示意图.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、B、电流计及开关连接成如图所示的电路.(1)开关闭合后,下列说法中正确的是________.A.只要将线圈A放在线圈B中就会引起电流计指针偏转B.线圈A插入或拔出线圈B的速度越大,电流计指针偏转的角度越大C.滑动变阻器的滑片P滑动越快,电流计指针偏转的角度越大D.滑动变阻器的滑片P匀速滑动时,电流计指针不会发生偏转(2)在实验中,如果线圈A置于线圈B中不动,因某种原因,电流计指针发生了偏转.这时,线圈B相当于产生感应电流的“电源”.这个“电源”内的非静电力是________.如果是因为线圈A插入或拔出线圈B,导致电流计指针发生了偏转.这时,是________转化为电能.(3)上述实验中,线圈A可等效为一个条形磁铁,将线圈B和灵敏电流计简化如图乙所示.当电流从正接线柱流入灵敏电流计时,指针向正接线柱一侧偏转.则乙图中灵敏电流计指针向其________接线柱方向偏转(填“正”或“负”).五、简答题(共3小题)25.如果磁场是用变化的电流来获取的,导体用整块铁代替,如图所示.请问铁块中有感应电流吗?如果有,它的形状像什么?26.如图所示,有两个同心导体圆环.内环中通有顺时针方向的电流,外环中原来无电流.当内环中电流逐渐增大时,外环中有无感应电流?方向如何?27.如图所示,在同一平面内的a、b两线圈,当开关S闭合和断开瞬间,b线圈中感应电流的方向如何?答案解析1.【答案】D【解析】在0~时间内,磁通量增加但增加的越来越慢,因此感应电流越来越小,到时刻,感应电流减小到零,在~t0间内,磁通量越来越小,感应电流反向,磁通量变化的越来越快,感应电流越来越大,到t0时刻达到反向最大值,从这两段时间断定选项D正确,A、B、C错误.2.【答案】A【解析】法拉第通过实验发现了电磁感应现象,A正确;伽利略通过理想斜面实验发现了物体的运动不需要力来维持,故B错误;奥斯特通过实验发现了电流的磁效应,故C错误;卡文迪许通过实验测出了引力常量,故D错误.3.【答案】A【解析】根据楞次定律,感应电流的磁通量总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化,aOb和优弧ab构成的平面的磁通量在减少,所以Ob顺时针转动以阻止磁通量的减少,aOb和劣弧ab构成的平面磁通量在增加,所以Ob顺时针方向转动以减少磁通量的增加,所以应选A.4.【答案】D【解析】S闭合瞬间,由于线圈的自感系数很大,故在线圈中产生很大的自感电动势,阻碍电流的增大,线圈中此时的电流几乎为零,而灯泡中有电流通过,随时间的推移,线圈对电流的阻碍作用减弱,线圈中的电流不断增大,流过电源的电流也在增大,路端电压不断减小,故通过灯泡的电流不断减小;当稳定时,由于RL<R,故线圈中的电流大于灯泡中的电流;当S断开后,线圈相当于电源对灯泡供电,回路中的电流将在稳定时通过线圈电流的基础上不断减小,通过灯泡中的电流方向与S断开前方向相反,D正确.5.【答案】A【解析】从图中可看出,穿过线圈S1的磁感线条数最多,所以磁通量最大.故B、C、D错误,A 正确.6.【答案】D【解析】ab棒向下运动时,可由右手定则判断,感应电流方向为a→b,所以Ub>Ua,由Uab=E=Blv及棒自由下落时v越来越大,可知Uab越来越大,故D选项正确.7.【答案】C【解析】Φ是标量,但有正负之分,在计算ΔΦ=Φ2-Φ1时必须注意Φ2、Φ1的正负,要注意磁感线从线框的哪一面穿过,此题中在开始位置磁感线从线框的下面穿进,在末位置磁感线从线框的另一面穿进,Φ2、Φ1一正一负,再考虑到有效面积,故此题选C.8.【答案】C【解析】由于ab和cd电流方向相反,所以两导体运动方向一定相反,排除A、B;当载流直导线中的电流逐渐增强时,穿过闭合回路的磁通量增大,根据楞次定律,感应电流总是阻碍穿过回路磁通量的变化,所以两导体相互靠近,减小面积,达到阻碍磁通量增加的目的,故选C.9.【答案】C【解析】感应电动势E=,而对应Φ-t图象中图线的斜率,根据图线斜率的变化情况可得:①中无感应电动势;②中感应电动势恒定不变;③中感应电动势0~t1时间内的大小是t1~t2时间内大小的2倍;④中感应电动势先变小再变大.10.【答案】B【解析】条形磁铁从左向右远离螺线管的过程中,穿过线圈的原磁场方向向下,且磁通量在减小,所以能产生感应电流.故选B.11.【答案】C【解析】矩形线圈abcd如题图所示放置,匀强磁场方向竖直向下,平面abcd与水平方向成θ角,此时通过线框的磁通量为Φ1=BS cosθ,故C正确.12.【答案】B【解析】Ua=BLv,Ub=BLv,Uc=·B·2Lv=BLv,Ud=B·2L·v=BLv,故选B.13.【答案】D【解析】导体棒此时恰好能静止在导轨上,根据左手定则,感应电流的方向b→a,感应电流的磁场方向向下,则右侧圆形线圈中的磁场应均匀增加,A正确;由导体棒平衡有:F安=mg sinθ,B 正确;根据安培力公式F=B2dI=mg sinθ,所以I=,C正确;圆形线圈中的电热功率P=r,D错误.14.【答案】D【解析】电磁感应的产生条件是法拉第通过实验找到的,感应电流的方向规律是楞次找到的,选项A错误;奥斯特发现电流周围存在磁场即电流的磁效应,但提出分子电流假说的是安培,选项B、C错误;“闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比”,这是法拉第在对理论和实验资料严格分析后得出的法拉第电磁感应定律的内容.选项D正确.15.【答案】B【解析】当P向左滑动时,电阻变大,通过线圈A的电流减小,则通过线圈B中的的磁场减弱,磁通量减少,线圈B中有使电流计指针向右偏转的感应电流通过;当线圈A向上移动或断开开关,则通过线圈B中的原磁场减弱,磁通量减少,所以线圈B中也有使电流计指针向右偏转的感应电流通过;而滑动变阻器的滑片P向右滑动,则通过线圈B中的原磁场增强,磁通量增加,所以线圈B中有使电流计指针向左偏转的感应电流通过,故B选项正确.16.【答案】(1)见解析(2)ABD(3)右【解析】(1)将灵敏电流计与大线圈B组成闭合回路,电源、开关、小线圈A组成闭合回路,电路图如图所示.(2)将开关闭合或断开,导致穿过线圈的磁通量变化,产生感应电流,灵敏电流计指针偏转,故A、B正确;保持开关一直闭合,则穿过线圈B的磁通量不变,没有感应电流产生,灵敏电流计指针偏转,故C错误;将螺线管A插入(或拔出)螺线管B时穿过线圈B的磁通量发生变化,线圈B中产生感应电流,灵敏电流计指针偏转,故D正确.(3)在开关闭合的瞬间,穿过线圈B的磁通量增大,灵敏电流计的指针向左偏转,则当螺线管A向上拔出的过程中,穿过线圈B的磁通量减小,灵敏电流计的指针向右偏转.17.【答案】(1)如图所示(2)①闭合开关②断开开关③开关闭合时移动滑动变阻器滑片【解析】(1)使线圈A与电键、直流电源、滑动变阻器串联,线圈B与电流计连成闭合回路;(2)只要能使穿过线圈B的磁通量发生变化,就可以使线圈B中产生感应电流.18.【答案】(1)电路连接如图(2)①向右偏转一下②向左偏转一下【解析】(1)电路连接如图(2)因在闭合开关时,电路中的电流变大,磁通量增大,此时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,则当将线圈A迅速插入线圈B时,磁通量也是增大的,则灵敏电流计指针将向右偏转一下;线圈A 插入线圈B后,将滑动变阻器的滑片迅速向左拉时,电路中的电流减小,磁通量减小,则灵敏电流计指针向左偏转一下.19.【答案】(1)L2(2)+mg-mv2(3),x= 0处,感应电流最大【解析】(1)由图乙可知=,根据法拉第电磁感应定律,感应电动势E==L2=L2①(2)当金属棒在弧形轨道上滑行过程中,产生的焦耳热Q1=t=金属棒在弧形轨道上滑行过程中,根据机械能守恒定律mg=mv②金属棒在水平轨道上滑行的过程中,产生的焦耳热为Q2,根据能量守恒定律Q2=mv-mv2=mg-mv2,所以,金属棒在全部运动过程中产生的焦耳热Q=Q1+Q2=+mg-mv2.(3)a.根据图丙,x=x1(x1<x0)处磁场的磁感应强度B1=.设金属棒在水平轨道上滑行时间为Δt.由于磁场B(x)沿x方向均匀变化,根据法拉第电磁感应定律Δt时间内的平均感应电动势===,所以,通过金属棒电荷量q=Δt=Δt=b.金属棒在弧形轨道上滑行过程中,根据①式,I1==金属棒在水平轨道上滑行过程中,由于滑行速度和磁场的磁感应强度都在减小,所以,在此过程中,金属棒刚进入磁场时,感应电流最大.根据②式,刚进入水平轨道时,金属棒的速度v0=所以,水平轨道上滑行过程中的最大电流I2==若金属棒自由下落高度,经历时间t=,显然t0>t,所以I1=<==I2,综上所述,金属棒刚进入水平轨道时,即金属棒在x=0处,感应电流最大.20.【答案】(1)线框中感应电流的方向a→d→c→b→a;(2)ab边所受的安培力方向向下,bc边所受的安培力方向向左,cd边不受安培力,ad边的安培力方向向右;(3)【解析】(1)根据楞次定律,则有感应电流的方向:逆时针方向(即a→d→c→b→a);(2)根据左手定则,结合感应电流的方向,则有:ab边所受的安培力方向向下,bc边所受的安培力方向向左,cd不受安培力,ad边的安培力方向向右.(线框有收缩的趋势);(3)根据平衡条件,结合安培力表达式,则有:2mg=mg+B L且B=kt解得:t=.21.【答案】(1)I min=I max=(2)F=(3)【解析】(1)设某时刻棒MN交线框于P、S点,令PS长为l,此时电动势E=BlvMN左侧电阻R1=lrMN右侧电阻R2=(4a-l)r则R并==故:I==因导线框ABCD关于AC对称,所以通MN的电流大小也具有对称性,所以当l=0时,电流最小值I min=当l=a时,电流最大值I max=(2)设MN到达B的时间为t0,则t0=,到达D点用时2t0,当0≤t≤t0时,由I=代入得:I=(其中vt=l)代入F=BIl得:F=当t0≤t≤2t0时,将l=2(a-vt)代入④式得:I=代入F=BIl得:F=(3)导线框进入矩形磁场后,由牛顿第二定律得:BIL=ma=ma取任意Δt时间有:Δt=maΔtΔx=mΔvΣΔx=mΣΔvx=mvx==.22.【答案】Bπr2【解析】本题需要切记,在使用ΔΦ=BS计算磁通量时,一定要注意公式中的S为磁场穿过线圈的有效面积,本题中S=πr2,所以穿过线圈的磁通量为ΔΦ=BS=Bπr2.23.【答案】断开瞬间断开瞬间产生瞬间高压【解析】当开关闭合后,镇流器与同学们并联,由于电源为1.5 V的新干电池,所以电流很小.当断开时,镇流器电流发生变化,导致镇流器产生很强的电动势,从而使同学们有触电的感觉.24.【答案】(1)BC(2)感应电场的电场力机械能(3)负【解析】(1)将线圈A放在线圈B中,由于磁通量不变化,故不会产生感应电流,也不会引起电流计指针偏转,选项A错误;线圈A插入或拔出线圈B的速度越大,则磁通量的变化率越大,产生的感应电流越大,电流计指针偏转的角度越大,选项B正确;滑动变阻器的滑片P滑动越快,电流的变化率越大,磁通量的变化率越大,则感应电流越大,电流计指针偏转的角度越大,选项C 正确;滑动变阻器的滑片P匀速滑动时,电流发生变化,磁通量变化,也会产生感应电流,故电流计指针也会发生偏转,选项D错误.故选BC.(2)这个“电源”内的非静电力是感应电场的电场力.如果是因为线圈A插入或拔出线圈B,导致电流计指针发生了偏转.这时是机械能转化为电能.(3)根据楞次定律可知,通过电流计的电流从负极流入,故灵敏电流计指针向其负接线柱方向偏转.25.【答案】有.变化的电流产生变化的磁场,变化的磁场产生感生电场,感生电场在铁块中产生感应电流,它的形状像水中的旋涡,所以把它叫做涡电流,简称涡流.【解析】变化的电流产生变化的磁场,变化的磁场产生感生电场,感生电场在铁块中产生感应电流,它的形状像水中的旋涡,所以把它叫做涡电流,简称涡流.26.【答案】由于磁感线是闭合曲线,内环内部向里的磁感线条数和内环外向外的所有磁感线条数相等,所以外环所围面积内的总磁通量向里、增大,所以外环中感应电流磁场的方向向外,由安培定则,外环中感应电流方向为逆时针.【解析】由于磁感线是闭合曲线,内环内部向里的磁感线条数和内环外向外的所有磁感线条数相等,所以外环所围面积内的总磁通量向里、增大,所以外环中感应电流磁场的方向向外,由安培定则,外环中感应电流方向为逆时针.27.【答案】S闭合瞬间,b线圈中产生顺时针方向的电流;S断开瞬间,b线圈中产生逆时针方向的电流.【解析】当开关S闭合的瞬间,a线圈中有电流I通过,由安培定则可知其将在a线圈周围产生磁场,该磁场从b线圈内垂直纸面穿出,使b线圈中的磁通量增大,由楞次定律可知b线圈中将产生感应电流,感应电流的磁场方向应与a线圈中电流产生的磁场方向相反即垂直纸面向里,再由安培定则可判定b中感应电流方向应是顺时针方向.当开关S断开的瞬间,电流I所产生的磁场穿过b线圈的磁通量减少,这时b线圈内将产生感应电流,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,。
第四章《电磁感觉》单元测试题(每题只有一个正确答案)一、单项选择题( )1.对于自感现象,以下说法中正确的选项是A .自感现象是线圈自己的电流变化而惹起的电磁感觉现象B.自感电动势老是阻挡原电流的变化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同样2.以下图,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,二者有共同的中心轴线 OO′,对于线圈中产生感觉电流的以下说法中,正确的选项是()A .当磁铁向纸面外平移时,线圈中产生感觉电流B.当磁铁向上平移时,线圈中产生感觉电流C.当磁铁向下平移时,线圈中产生感觉电流D.当磁铁 N 极向纸外, S 极向纸里绕OO′轴转动时,线圈中产生感觉电流3.以下图,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好同样的小圆环,且各圆环平面垂直于OO′轴.则对于这三点的磁感觉强度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,以下判断正确的选项是()A .Ba=Bb=Bc,Φa=Φb=ΦcB.Ba>Bb>Bc,Φa<Φb<ΦcC.Ba>Bb>Bc,Φa>Φb>ΦcBa Bb Bc ΦaΦb ΦcD.>>,==4.以下图是研究通电自感实验的电路图, A 1、 A2是两个规格同样的小灯泡,闭合开关调理滑动变阻器 R 的滑动触头,使两个灯泡的亮度同样,调理滑动变阻器R1的滑动触头,使它们都正常发光,而后断开开关S.从头闭合开关 S,则 ( )A .闭合瞬时, A 1马上变亮, A2渐渐变亮B.闭合瞬时, A 1、 A 2均马上变亮C.稳固后, L 和 R 两头的电势差必定同样D.稳固后, A 1和 A 2两头的电势差不同样5.L 的金属导线弯成一圆环,导线的两头接在电容为 C 的平行板电容器上,P、Q 以下图,长为为电容器的两个极板,磁场垂直于环面向里,磁感觉强度以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.以下图,匀强磁场方向竖直向下,磁感觉强度为 B.正方形金属框abcd 可绕圆滑轴OO′转动,边长为L,总电阻为R, ab 边质量为m,其余三边质量不计,现将abcd 拉至水平地点,并由静止开释,经时间t 抵达竖直地点,产生热量为Q,若重力加快度为g,则 ab 边在最低地点所受安培力大小等于 ()A.B. BLC.D.7.以下图, L 为一根无穷长的通电直导线,M 为一金属环, L 经过 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,环中有感觉电流B.当 M 左右平移时,环中有感觉电流C.当 M 保持水平,在竖直方向上下挪动时环中有感觉电流D.只需 L 与 M 保持垂直,则以上几种状况,环中均无感觉电流8.以下图,一矩形线框以竖直向上的初速度进入只有一条水平界限的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,进入磁场后上涨一段高度又落下走开磁场,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 地点时的速率准时间次序挨次为v1、 v2、 v3和 v4,则能够确立()A. v1< v2B. v2< v3C 3 4. v < vD .v4 1 < v9.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结成以以下图所示的电路.若将滑动变阻器的滑片P 向下滑动,以下表述正确的是 ( )A .线圈 a 中将产生俯视顺时针方向的感觉电流B.穿过线圈 a 的磁通量变小C.线圈 a 有扩充的趋向D.线圈 a 对水平桌面的压力F N将增大10.以下图,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,应使线圈如何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 ),磁感觉强度 B 随时间 t 变化的规律如图乙所示.以I 表示线圈中的感觉电流(图甲中线圈上箭头方向为电流的正方向 ),以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.以下图,导体棒度ω匀速转动, a 与ab 长为 4L,匀强磁场的磁感觉强度为O 的距离很近.则 a 端和 b 端的电势差B,导体绕过O 点垂直纸面的轴以角速Uab 的大小等于()A . 2BL2ωB. 4BL2ωC. 6BL2ωD. 8BL2ω13.磁卡的磁条中实用于储存信息的磁极方向不一样的磁化区,刷卡器中有检测线圈.当以速度v0 刷卡时,在线圈中产生感觉电动势,其E- t 关系以下图.假如只将刷卡速度改为,线圈中的 E -t 关系图可能是 ()A.B.C.D.14.以下实验现象,属于电磁感觉现象的是()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.以下图,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.静电感觉C.互感D.直接导电二、多项选择题 (每题起码有两个正确答案 )16.(多项选择 )在圆滑的水平面上方,有两个磁感觉强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场,如图. PQ 为两个磁场的界限,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)地点开始向右运动,当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的如图( Ⅰ)v ,则以下说法正确的选项是()地点时,线框的速度为2A .图 ( Ⅰ)时线框中的电功率为B.此过程中回路产生的电能为3 mv28C.图 ( Ⅰ)时线框的加快度为D.此过程中经过线框横截面的电荷量为17.(多项选择 )以下图,金属棒ab、 cd 与足够长的水平圆滑金属导轨垂直且接触优秀,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 回路的磁通量先增添后减少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.以以下图所示,圆滑平行金属导轨PP′和QQ′都处于同一水平面内,P 和Q 之间连结一电阻R,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中.此刻将垂直于导轨搁置一根导体棒MN ,用一水平向右的力 F拉动导体棒MN ,以下对于导体棒MN中感觉电流方向和它所受安培力的方向的说法正确的选项是()A .感觉电流方向是N→ MB.感觉电流方向是M→ NC.安培力水平向左D.安培力水平向右19.(多项选择 )两圆环 A、 B 置于同一水平面上,此中 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 中产生以下图方向的感觉电流,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.(多项选择 )以下图, A、 B 为大小、形状均同样且内壁圆滑、但用不一样资料制成的圆管,竖直固定在同样高度.两个同样的磁性小球,同时从A、 B 管上端的管口无初速度开释,穿过A 管比穿过B 管的小球先落到地面.下边对于两管的描绘中可能正确的选项是()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.在研究电磁感觉现象的实验中所用的器械以下图.它们是:Ⅰ电流计Ⅰ直流电源Ⅰ带铁芯(图中未画出 )的线圈 AⅠ线圈BⅠ开关Ⅰ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)如何才能使线圈 B 中有感觉电流产生?试举出两种方法:Ⅰ________________________________________________________________________ ;Ⅰ________________________________________________________________________.22.图为“研究电磁感觉现象”的实验装置.(1)将图中所缺的导线补接完好.(2)假如在闭合开关时发现敏捷电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后可能出现的状况有:Ⅰ将小线圈快速插入大线圈时,敏捷电流计指针将向________( 填“左”或“右”)偏一下;Ⅰ小线圈插入大线圈后,将滑动变阻器的阻值调大时,敏捷电流计指针将向________(填“左”或“右”)偏一下.四、计算题23.以下图,足够长的平行圆滑U 形导轨倾斜搁置,所在平面倾角θ= 37°,导轨间的距离 L= 1.0 m,下端连结 R= 1.6 Ω的电阻,导轨电阻不计,所在空间均存在磁感觉强度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′ 2 m/s时,其加快度的大小. v = a五、填空题24.磁电式仪表的线圈往常用铝框作骨架,把线圈绕在铝框上,这样做的目的是________(填“防备”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,考证电磁感觉产生的条件.他经过以下图实验,察看到以下实验现象:Ⅰ把磁铁插入线圈时,线圈中有感觉电流;Ⅰ把磁铁放在线圈内不动,线圈中无感觉电流;Ⅰ把磁铁从线圈中拔出,线圈中有感觉电流.此次实验表示,穿过闭合线圈的磁通量________(选填“变化”或“不变化”),线圈中就有感觉电流.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觉电流,依据图(a)可判知可能的状况是()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. 2的线圈,放在匀强磁场中,磁场方向与线圈平面成30°一个 200 匝、面积为 20 cm 角,磁感觉强度 B=0.5 T ,在 0.05 s 内线圈转到与磁场方向垂直的地点,在此过程中,线圈中的均匀感觉电动势= ________V.28. 一个直径为 d 的圆形线圈,垂直搁置在磁感强度为 B 的匀强磁场中,现使线圈绕其直径转过30°角,以下图,则穿过线圈的磁通量的变化为________.六、简答题29.以下图,导体棒运动过程中产生感觉电流,试剖析电路中的能量转变状况.答案分析1.【答案】 A【分析】自感现象是线圈自己的电流变化而惹起的电磁感觉现象,在自感现象中自感电动势老是阻挡原电流的变化,不是阻挡,因此选项 A 对、B 错.当原电流减小时,自感电动势与原电流的方向同样,当原电流增添时,自感电动势与原电流方向相反,因此选项C、D 错.2.【答案】 D【分析】由条形磁铁四周磁感线的散布特色可知,当磁铁平动时,穿过正方形线圈的磁通量一直为零不发生变化,故线圈中不产生感觉电流,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,线圈中产生感觉电流, D 对.3.【答案】 C【分析】凑近螺线管的地方磁场强,由题图知,a、b、 c 三点的磁感觉强度Ba、 Bb、 Bc 的大小关系> ;三个小圆环的面积同样,依据磁通量的定义可知,> > ,因此 A、B 、D 错误; C 为 Ba>Bb Bc Φa Φb Φc正确.4.【答案】 C【分析】由题可知,闭合开关调理滑动变阻器R 的滑动触头,使两个灯泡的亮度同样,说明此时滑动变阻器 R 接入电路的阻值与线圈L 的电阻同样大,断开开关再从头闭合的瞬时,依据自感原理可判断, A 2马上变亮,而 A 1渐渐变亮, A 、 B 均错误;稳固后,自感现象消逝,由题知,线圈L 和 R 两头的电势差必定同样, A 1和 A 2两头的电势差也同样,因此 C 正确, D 错误.5.【答案】 D【分析】磁感觉强度以B= B0+ kt(k>0) 随时间变化,由法拉第电磁感觉定律得: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】 D【分析】由能量守恒得:mgL= Q+1 mv2Ⅰ2F= BILⅠI=Ⅰ由ⅠⅠⅠ,应选项D正确.得: F=7.【答案】 D【分析】由安培定章可知导线L 中电流产生的磁场方向与金属环面平行,即穿过M 的磁通量一直为零,保持不变,故只需L 与 M 保持垂直, A 、 B、 C 三种状况均不可以产生感觉电流.8.【答案】 D【分析】由能量守恒定律可知,线框从进入磁场到走开磁场的过程中,有部分机械能转变为焦耳热,即机械能减小,则v4<v1,D 正确;而线框完好在磁场中运动时,因为磁通量不变,没有感觉电流,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,线框进入磁场时遇到的安培力方向竖直向下,重力方向竖直向下,因此做减速运动,故v1> v2,A 错误;线框走开磁场时遇到的安培力方向竖直向上,重力方向竖直向下,二者大小关系不可以确立,故v3、 v4 大小C 错误.应选 D.关系也不可以确立,9.【答案】 D【分析】经过螺线管 b 的电流以下图,依据右手螺旋定章判断出螺线管 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觉强度增大,依据楞次定律可知, a 线圈中所产生的感觉电流产生的感觉磁场方向竖直向上,再由右手螺旋定章可得线圈a 中的电流方向为俯视逆时针方向, A 错误;因为螺线管b 中的电流增大,所产生的磁感觉强度增大,线圈 a 中的磁通量应变大, B 错误;依据楞次定律可知,线圈 a 有减小的趋向,线圈 a 对水平桌面的压力增大, C 错误, D 正确.10.【答案】 C【分析】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,依据公式Φ=BSsinθ,磁通量不停改变, C 正确;线圈平行于纸面向里运动,Φ= BS,不变, D 错误.11.【答案】 CS× ,因此线圈中的感觉电流取决于磁感【分析】由电磁感觉定律和欧姆定律得I===R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,感觉磁场与原磁场方向相反( 感觉磁场的磁感觉强度的方向向外),由右手定章知感觉电流是逆时针的,因此是负值.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】 D【分析】由E= Blv,切割磁感线的总长度为4L,切割磁感线的均匀速度v=1ωl=ω2即: Uab=E=B·4L·2Lω=8BL2ω,D正确.13.【答案】 D【分析】由公式E= Blv 可知,当刷卡速度减半时,线圈中的感觉电动势最大值减半,且刷卡所用时间加倍,故正确选项为 D.14.【答案】 C【分析】导线通电后,其下方的小磁针遇到磁场的作使劲而发生偏转,说明电流能产生磁场,是电流的磁效应现象,不是电磁感觉现象,故 A 错误;通电导线AB 在磁场中遇到安培力作用而运动,不是电磁感觉现象,故 B 错误;金属杆切割磁感线时,电路中产生感觉电流,是电磁感觉现象,故 C 正确;通电线圈在磁场中遇到安培力作用而发生转动,不是电磁感觉现象,故 D 错误.15.【答案】 C【分析】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觉电流,是互感现象.16.【答案】 AB【分析】回路中产生感觉电动势为E= 2Ba v 感觉电流为I==,此时线框中的电功率P= I2R2=,故 A 正确.依据能量守恒定律获得,此过程回路产生的电能为Q=1 mv 2-21 m( v )2=3 mv2,故 B 正确.左右两边所受安培力大小为F= BIa=,则加快度为 a ==,故 C 错误.此过程经过线框横截面的电荷量为q==,故D 错误.应选 A 、B.17.【答案】【分析】 ab BD棒向右运动产生感觉电流,电流经过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;金属棒最后做加快度同样、速度不一样的匀加快运动,且v1>v2, abdca 回路的磁通量向来增添,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【分析】由右手定章知,MN 中感觉电流方向是N→ M,再由左手定章可知,MN 所受安培力方向垂直导体棒水平向左, C 正确,应选 A 、 C.19.【答案】 BC【分析】选用 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添,由楞次定律知, B 环中感觉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添,由楞次定律知, B 环中感觉电流的磁场方向向里, B 环中感觉电流的方向应为顺时针方向,故 D 错误, C 正确.应选B、 C.20.【答案】AD【分析】由题意可知,小球在 B 管中着落的速度要小于 A 管中的着落速度,故说明小球在 B 管时遇到阻力作用.其原由是金属导体切割磁感线,进而使闭合的导体中产生感觉电流,因为磁极间的互相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) 实物电路图以下图:(2)Ⅰ断开或闭合开关Ⅰ闭合开关后挪动滑动变阻器的滑片.【分析】 (1)实物电路图以下图:(2) 断开或闭合开关的过程中或闭合开关后挪动滑片的过程中,穿过线圈 B 的磁通量发生,线圈 B 中有感觉电流产生.22.【答案】 (1) 如图:(2)Ⅰ右Ⅰ左【分析】 (1)将电源、开关、滑动变阻器、小螺线管串连成一个回路,再将电流计与大螺线管串连成另一个回路,电路图以下图.(2)闭合开关,磁通量增添,指针向右偏转,将原线圈快速插入副线圈,磁通量增添,则敏捷电流计的指针将右偏.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头快速向左拉时,电阻增大,则电流减小,穿过副线圈的磁通量减小,则敏捷电流计指针向左偏.23.【答案】 (1)4 m/s(2)2 m/s 2【分析】 (1)金属棒匀速运动时产生的感觉电流I m=由均衡条件有F= mg sinθ+ BI m L代入数据解得v= 4 m/s(2)此时金属棒遇到的安培力 F 安=由牛顿第二定律有F- mgsinθ- F 安=ma解得 a= 2 m/s2.24.【答案】利用电磁阻尼【分析】磁电式仪表的线圈往常用铝框作骨架,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,产生感觉电流,遇到安培力,使指针快速稳固,起电磁阻尼的作用.25.【答案】变化【分析】产生感觉电流的条件为:只需穿过闭合线圈的磁通量发生变化就有感觉电流产生.26.【答案】 (1) 右右左(2)BC【分析】 (1)因合上电键S 时,电流增大,穿过线圈的磁通量增添,此时电流表指针向右偏,则当滑片P 右移时,电阻减小,电流增添,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添,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觉电流,故穿过 A 的磁通量为向里的减小或许向外的增添;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,磁通量为向里增添,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;应选 B 、 C. 27.【答案】 2 或 6【分析】磁场方向与线圈平面成 30° 0.5 T ,在 0.05 s 内线圈转到与磁场方向垂 角,磁感觉强度 B =直的地点,因为没有明确线圈转动方向,因此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 1-4Wb = - Φ =BS - BS · sin 30= 5°× 10 则线圈中感觉电动势大小为: E = N = 2 V(2)ΔΦ′ Φ2 1-3逆时针转动:穿过线圈的磁通量变化量是:· sin 30 1.5° × 10Wb= +Φ =BS + BS =则线圈中感觉电动势大小为: E ′=N =6 V.28.【答案】πBd 2【分析】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 11BS = B π 2;现使线圈绕- Φ .当磁场与线圈平面垂直时,穿过线圈平面的磁通量 Φ =其直径转过 30°Φ22=π 2角,磁通量的大小为cos 30 ° πBd ;则穿过线圈的磁通量的= BS= B变化为 ΔΦ= Φ2- Φ1=πBd 2- 1 πBd 2= πBd 2 .429.【答案】导体棒中的电流遇到安培力作用,安培力的方向与运动方向相反,阻挡导体棒的运动,导体棒要战胜安培力做功,将机械能转变为电能.【分析】导体棒中的电流遇到安培力作用,安培力的方向与运动方向相反,阻挡导体棒的运动,导体棒要战胜安培力做功,将机械能转变为电能.。
第四章《电磁感应》单元检测题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.有关电磁感应现象的下列说法中正确的是()A.感应电流的磁场总跟原来的磁场方向相反B.穿过闭合回路的磁通量发生变化时不一定能产生感应电流C.闭合线圈整个放在磁场中一定能产生感应电流D.感应电流的磁场总是阻碍原来的磁通量的变化2.穿过一个电阻为1Ω的闭合线圈的磁通量每秒均匀地增加3Wb,则()A.线圈中感应电动势每秒增大3V B.线圈中感应电流不变,等于3A C.线圈中感应电流每秒减小3A D.线圈中感应电流每秒增大3A。
3.3.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()A. B. C. D.A串联而成,设电流强度为I1;CD支4.如图所示,AB支路由带铁芯的线圈和电流表1A串联而成,设电流强度为I2,两支路直流电阻阻值相同,在接路由电阻R和电流表2通开关S和断开开关S的瞬间,以下说法正确的是()A.S接通瞬间I1<I2;断开瞬间I1=I2 B.S接通瞬间I1<I2;断开瞬间I1>I2C.S接通瞬间I1>I2;断开瞬间I1<I2 D.S接通瞬间I1>I2;断开瞬间I1=I25.如图所示,把电阻R、电感线圈L、电容器C并联,三个支路中分别接有一灯泡接入交流电源后,三盏灯亮度相同若保持交流电源的电压不变,使交变电流的频率增大,则以下判断正确的是()A.与电容器C连接的灯泡将变暗 B.与线圈L连接的灯泡将变暗C.与电阻R连接的灯泡将变暗 D.三盏灯泡的亮度都不会改变6.由细弹簧围成的圆环中间插入一根条形磁铁,如图所示.当用力向四周扩展圆环,使其面积增大时,从上向下看( )A.穿过圆环的磁通量减少,圆环中有逆时针方向的感应电流B.穿过圆环的磁通量增加,圆环中有顺时针方向的感应电流C.穿过圆环的磁通量增加,圆环中有逆时针方向的感应电流D.穿过圆环的磁通量不变,圆环中没有感应电流7.下列说法正确的是()A.法拉第经过十余年的不懈研究,发现了电磁感应现象及其遵循的规律—法拉第电磁感应定律 .B.光电效现象和康普顿效应都表明光具有粒子性C.玻尔将量子观念引入原子领域,其理论能够解释所有原子光谱的特征D.居里夫妇发现了天然放射现象,天然放射现象表明原子核具有复杂的结构8.如图所示,圆筒形铝管竖直置于水平桌面上,一磁块从铝管的正上方由静止开始下落,穿过铝管落到水平桌面上,下落过程中磁块不与管壁接触.忽略空气阻力,则在下落过程中()A.磁块做自由落体运动 B.磁块的机械能守恒C.铝管对桌面的压力大于铝管的重力 D.铝管中无感应电流产生9.在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈M相接,如图所示,导轨上放一根导线ab,磁感线垂直于导轨所在平面。
人教版高二选修3-2第四章电磁感应单元测试学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用.下面列举的四种器件中,在工作时利用了电磁感应现象的是()A.回旋加速器B.电饭锅C.电热壶D.电磁炉2.下列几种说法中正确的是()A.线圈中的磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大B.穿过线圈的磁通量越大,线圈中的感应电动势越大C.线圈放在磁场越强的位置,线圈中的感应电动势越大D.线圈中的磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势越大3.如图所示,电源的电动势为E,内阻为r不可忽略.A、B是两个相同的小灯泡,L 是一个自感系数较大的线圈.关于这个电路的说法中正确的是A.闭合开关,A灯立刻亮,而后逐渐变暗,最后亮度稳定B.闭合开关,B灯立刻亮,而后逐渐变暗,最后亮度稳定C.开关由闭合至断开,在断开瞬间,A灯闪亮一下再熄灭D.开关由闭合至断开,在断开瞬间,电流自左向右通过A灯4.竖直放置的条形磁铁中央,有一闭合金属弹性圆环,条形磁铁中心线与弹性环轴线重合,现将弹性圆环均匀向外扩大,下列说法中正确的是()A.穿过弹性圆环的磁通量增大B.从上往下看,弹性圆环中有顺时针方向的感应电流C.弹性圆环中无感应电流D.弹性圆环受到的安培力方向沿半径向外5.如图所示质量为m、高为h的矩形导线框在竖直面内下落,其上、下两边始终保持水平,途中恰好匀速穿过—个高也为h的有界匀强磁场区域,重力加速度为g,则线框在穿过该磁场区域的过程中产生的内能()A.等于mghB.等于2mghC.大于mhg而小于2mghD.大于2mgh6.一环形线圈放在匀强磁场中,设第1 s内磁感线垂直线圈平面(即垂直于纸面)向里,如图甲所示.若磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示,那么第3 s内线圈中感应电流的大小与其各处所受安培力的方向是()A.大小恒定,沿顺时针方向与圆相切B.大小恒定,沿着圆半径指向圆心C.逐渐增加,沿着圆半径离开圆心D.逐渐增加,沿逆时针方向与圆相切二、多选题7.两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 竖直向上且正在增强,dmg t nq∆Φ=∆ B .磁感应强度B 竖直向下且正在减弱,dmg t nq∆Φ=∆ C .磁感应强度B 竖直向上且正在减弱, ()dmg R r t nqR∆Φ=+∆ D .磁感应强度B 竖直向下且正在增强,()dmg R r t nqR ∆Φ=+∆ 8.—般的短跑跑道两侧设有跟踪仪,其原理如图所示.水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,间距L=0.5m ,导轨一端通过导线与阻值R=0.5Ω的电阻连接;导轨上放一质量m=0.5kg 的金属杆,金属杆与导轨的电阻忽略不计;匀强磁场方向竖直向下.将与导轨平行的拉力F 作用在金属杆上,使杆以速度v 匀速运动.当改变拉力F 的大小时,对应的速度v 也会变化,从而使跟踪仪始终与运动员保持速度一致.已知v 和F 的关系如图所示,重力加速度g 取10m/s 2,则()A .金属杆受到的拉力与速度成正比B .该磁场的磁感应强度为1TC .图线在横轴上的截距表示金属杆与导轨间的阻力大小D .导轨与金属杆之间的动摩擦因数为0.49.如图所示,固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d ,其右端接有阻值为R 的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B 的匀强磁场中.一质量为m (质量分布均匀)的导体杆ab 垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F 作用下从静止开始沿导轨运动距离l 时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直).设杆接入电路的电阻为r ,导轨电阻不计,重力加速度大小为g .则此过程A .杆的速度最大值为22()F mg R B dμ- B .流过电阻R 的电量为Bdl R r + C .恒力F 做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量D .恒力F 做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量10.如图所示,在水平桌面上放置两条相距L 的平行且无限长的粗糙金属导轨ab 和cd ,阻值为R 的电阻与导轨的a 、c 端相连,其余电路电阻不计,金属滑杆MN 垂直于导轨并可在导轨上滑动.整个装置放于匀强磁场中,磁场方向竖直向上,磁感应强度的大小为滑杆的中点系一不可伸长的轻绳,绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后,与一质量为m 的物块相连,绳处于拉直状态.现若由静止开始释放物块,用I 表示稳定后回路中的感应电流,g 表示重力加速度,设滑杆在运动中所受摩擦力恒为f ,则在物块下落过程中()A .物块的最终速度为为(mg−f )R BLB .物块的最终速度为为I 2R mg−fC .稳定后物块重力的功率为I 2RD .物块重力的最大功率为mg (mg−f )R B 2L 2三、实验题11.图为“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)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么闭合开关后,将小线圈迅速插入大线圈的过程中,电流计的指针将向__________偏;小线圈插入大线圈后,将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时,电流计的指针将向__________偏.(均选填“左”或“右”)12.在“研究电磁感应现象”的实验中,实验装置如图所示.线圈C与灵敏电流表构成闭合电路.电源、开关、带有铁芯的线圈A、滑动变阻器构成另一个独立电路.表格中的第3行已经列出了实验操作以及与此操作对应的电流表指针的偏转方向,请以此为参考,把表格填写完整.________ ,_______ , ___________ .四、解答题13.如图所示,光滑的U形金属导轨NMM’N’水平地固定在磁感应强度为B的竖直向上的匀强磁场中.两平行导轨的间距为L,导轨长度足够长,M'、M之间接有一个阻值为R的电阻,导轨电阻不计.一根质量为m、电阻也为R的金属棒ab恰能放在导轨之上,并与导轨接触良好.给棒施加一个水平向右的瞬间作用力,棒就沿导轨以初速度v0开始向右滑行,则:(1)开始运动时,棒中的瞬时电流i和棒两端的瞬时电压u分别为多大?(2)在棒的速度由v0减小到v0的过程中,棒中产生的热量Q是多少?1014.在如图所示的电路中,螺线管上线圈的匝数n=1500匝,横截面积S =20cm 2.螺线管上线圈的电阻r=1.0Ω,定值电阻R 1=4.0Ω、R 2=5.0Ω,电容器的电容C=30μF.在一段时间内,螺线管中磁场的磁感应强度B 按如图所示的规律变化.(1)求螺线管中产生的感应电动势.(2)闭合开关S ,电路中的电流稳定后,求电阻R 2的电功率.(3)开关S 断开后,求流经电阻R 2的电荷量.15.如图所示,足够长的光滑金属导轨ab 、cd 固定在竖直平面内,导轨间距为L ,b 、c两点间接一阻值为R 的电阻,ef 是一水平放置的导体杆,其质董为m ,有效电阻值为R ,杆与ab 、cd 保持良好接触.整个装置放在磁感应强度大小为B 的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直.现用一竖直向上的力拉导体杆,使导体杆由静止开始做加速度为2g 的匀加速运动,上升了h 高度,这一过程中b 、c 间电阻R 产生的焦耳热为Q.重力加速度为g ,不计导轨电阻及感应电流间的相互作用.求:(1)导体杆上升h 高度过程中通过杆的电荷量;(2)导体杆上升到h 高度时所受拉力F 的大小;(3)导体杆上升h 高度过程中拉力做的功.16.如图所示,两根平行金属导轨固定在同一水平面内,间距为l ,导轨左端连接一个电阻.一根质量为m 、电阻为r 的金属杆ab 垂直放置在导轨上并与导轨接触良好.在杆ab 的右方与杆ab 的距离为d 处右侧有一个匀强磁场,磁场方向垂直于导轨平面向下,磁感应强度为B .现对杆ab 施加一个大小为F 、方向平行于导轨的恒力,使杆ab 由静止开始运动,已知杆ab 进入磁场区域时的速度为v ,之后在磁场区域内恰好做匀速运动.不计导轨的电阻,假定导轨与杆ab 之间存在恒定的阻力.求:(1)导轨对杆ab的阻力大小f;(2)杆ab中通过的电流I的大小及方向;(3)导轨左端所接电阻的阻值R.参考答案1.D【解析】【详解】电磁炉利用电磁感应现象产生感应电流,从而产生焦耳热,D 正确;A 是利用带电粒子在磁场中的偏转,B 、C 是利用电流的热效应,A 、B 、C 错误.故选D2.D【详解】 根据E N t∆Φ=∆ 线圈中的磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势一定越大;磁通量越大、或者磁通量变化大,或者线圈放在磁场越强的位置不动,感应电动势都不一定大,选项ABC 错误,D 正确;故选D 。
新人教版选修3-2《第4章电磁感应》2015年单元测试卷(江西省宜春三中)一、选择题1.如图所示为两个互相绝缘的金属环重叠在同一平面内,小环有一半面积在大环中,当大环接通电源的瞬间,小环中感应电流的情况是()A.无感应电流B.有顺时针的感应电流C.有逆时针的感应电流D.无法确定2.用图示装置进行电磁感应实验,下列操作不能形成感应电流的是()A.电键闭合和断开的瞬间B.电键闭合,移动滑动变阻器的滑动触头C.电键闭合后线圈A在B中插入或拔出D.只电键保持闭合3.下列关于电磁感应现象的认识,正确的是()A.它最先是由奥斯特通过实验发现的B.它说明了电能生磁C.它是指变化的磁场产生电流的现象D.它揭示了电流受到安培力的原因4.一个N匝圆线圈,放在磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈平面跟磁感强度方向成30°角,磁感强度随时间均匀变化,线圈导线规格不变,下列方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是()A.将线圈匝数增加一倍B.将线圈面积增加一倍C.将线圈半径增加一倍D.适当改变线圈的取向5.两圆环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6.首先发现电流的磁效应的物理学家是()A.安培 B.法拉第C.奥斯特D.牛顿7.如图所示电路中,s是闭合的,此时流过线圈L的电流为i1,流过灯泡A的电流为i2,且i1>i2,在t1时刻将s断开,那么流过灯泡的电流随时间变化的图象是图中的哪一个()A.B.C.D.8.如图所示,有一矩形线圈abcd在匀强磁场中分别绕轴O1O1′和中轴O2O2′以同样的角速度匀速转动,那么此线圈在以O1O1′和O2O2′分别为轴旋转到线圈平面与磁感线平行时,可产生的感应电流之比为()A.1:2 B.2:1 C.1:4 D.1:19.一个面积S=4×10﹣2m2、匝数n=100的线圈放在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,磁感应强度B 随时间t变化的规律如图所示,则下列判断正确的是()A.在开始的2s内穿过线圈的磁通量变化率等于0.08Wb/sB.在开始的2s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零C.在开始的2s内线圈中产生的感应电动势等于8VD.在第3s末线圈中的感应电动势等于零10.下列叙述正确的是()A.力、长度和时间是力学中三个基本物理量,它们的单位牛顿、米和秒就是基本单位B.伽利略用“月﹣地检验”证实了万有引力定律的正确性C.法拉第最先提出电荷周围存在电场的观点D.牛顿在给出万有引力定律的同时给出了引力常量二、填空题11.电磁灶是利用原理制成的,它在灶内通过交变电流产生交变磁场,使放在灶台上的锅体内产生而发热.12.一个200匝,面积0.2m2的均匀圆线圈,放在匀强磁场中,磁场方向与线圈垂直.若磁感应强度在0.05s内由0.1T增加到0.5T,则在此过程中,磁通量的变化率是=Wb/s,线圈中的感应电动势为E=V.13.如图所示,匀强磁场竖直向下,磁感应强度为B.有一边长为L的正方形导线框abcd,匝数为N,可绕oo′边转动,导线框总质量为m,总电阻为R.现将导线框从水平位置由静止释放,不计摩擦,转到竖直位置时动能为E k,则在此过程中流过导线某一截面的电量为,导线框中产生热量为.14.一闭合线圈有50匝,总电阻R=20Ω,穿过它的磁通量在0.1s内由8×10﹣3Wb增加到1.2×10﹣2Wb,则线圈中的感应电动势E=,线圈中的电流强度I=.三、计算题15.一个匝数为n=200的矩形线圈abcd位于匀强磁场中,磁感强度大小为B=0.8T、初始位置如图所示(线圈平面和磁场方向平行),线圈以ab为轴匀速转动,角速度为ω=5rad/s,已知ab边L1=15cm,ad边L2=10cm,线圈的总电阻是R=100Ω.求:(1)线圈转动过程中的感应电动势的最大值;(2)线圈从初始位置开始计时,线圈转动过程中的感应电流的瞬时表达式;(3)线圈从初始位置开始,转过90°角的过程中,通过导线截面的电量;(4)线圈转动1分钟内外力所做的功.16.如图,一交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动,线圈匝数N=100,线圈电阻r=3Ω,ab=cd=0.5m,bc=ad=0.4m,磁感应强度B=0.5T,电阻R=311Ω,当线圈以n=300r/min的转速匀速转动时.求:(1)感应电动势的最大值;(2)t=0时线圈在图示位置,写出此交变电流电动势瞬时值表达式;(3)此电压表的示数是多少.17.截面积为0.2m2的100匝圆形线圈A处在匀强磁场中,磁场方向垂直线圈平面向里,如图所示,磁感应强度正按=0.02T/s的规律均匀减小,开始时S未闭合.R1=4Ω,R2=6Ω,C=30µF,线圈内阻不计.求:(1)S闭合后,通过R2的电流大小;(2)S闭合后一段时间又断开,则S切断后通过R2的电量是多少?18.如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=1T,平行导轨宽l=1m.两根相同的金属杆MN、PQ在外力作用下均以v=1m/s的速度贴着导轨向左匀速运动,金属杆电阻为r=0.5Ω.导轨右端所接电阻R=1Ω,导轨电阻不计.(已知n个相同电源的并联,等效电动势等于任意一个电源的电动势,等效内阻等于任意一个电源内阻的n分之一)(1)运动的导线会产生感应电动势,相当于电源.用电池等符号画出这个装置的等效电路图(2)求10s内通过电阻R的电荷量以及电阻R产生的热量.新人教版选修3-2《第4章电磁感应》2015年单元测试卷(江西省宜春三中)参考答案与试题解析一、选择题1.如图所示为两个互相绝缘的金属环重叠在同一平面内,小环有一半面积在大环中,当大环接通电源的瞬间,小环中感应电流的情况是()A.无感应电流B.有顺时针的感应电流C.有逆时针的感应电流D.无法确定【考点】楞次定律.【专题】电磁感应与电路结合.【分析】由通电导线产生磁场,导致线圈中产生感应电流,再根据电流与电流的作用力关系进行判断,同向电流相互吸引,异向电流相互排斥.【解答】解:根据右手螺旋定则可知,通电导线瞬间,左、右线圈的磁通量均增大,但小线圈的左边的磁场方向垂直纸面向里,右边的磁场方向垂直向外.导致合磁场方向垂直纸面向里,根据楞次定律可知,线圈的感应电流方向都是逆时针方向,故C正确,A、B、D错误.故选:C.【点评】解决本题的关键掌握同向电流、异向电流的关系.同向电流相互吸引,异向电流相互排斥.同时还考查右手螺旋定则与楞次定律.2.用图示装置进行电磁感应实验,下列操作不能形成感应电流的是()A.电键闭合和断开的瞬间B.电键闭合,移动滑动变阻器的滑动触头C.电键闭合后线圈A在B中插入或拔出D.只电键保持闭合【考点】研究电磁感应现象.【分析】产生感应电流的条件是:穿过闭合回路的磁通量发生变化;根据图示情景分析答题.【解答】解:由图示可知,电流表所在电路闭合,A、电键闭合和断开的瞬间,穿过线圈B的磁通量发生变化,有感应电流产生,故A错误;B、电键闭合,移动滑动变阻器的滑动触头,穿过线圈B的磁通量发生变化,有感应电流产生,故B错误;C、电键闭合后线圈A在B中插入或拔出,穿过线圈B的磁通量发生变化,有感应电流产生,故C错误;D、保持开关闭合,则线圈A所在电路中的电流电流不变,穿过线圈B的磁通量不变,没有感应电流产生,故D正确;故选:D.【点评】本题考查了感应电流产生的条件,熟练掌握基础知识即可正确解题,本题是一道基础题.3.下列关于电磁感应现象的认识,正确的是()A.它最先是由奥斯特通过实验发现的B.它说明了电能生磁C.它是指变化的磁场产生电流的现象D.它揭示了电流受到安培力的原因【考点】电磁感应现象的发现过程.【分析】利用磁场产生电流的现象是电磁感应现象,电磁感应现象表明磁能生电.【解答】解:A、奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第发现了电磁感应现象,故A错误;B、电磁感应现象说明,磁能生电,故B错误;C、利用磁场产生电流的现象是电磁感应现象,变化的磁场产生电流的现象是电磁感应现象,故C正确;D、电磁感应现象揭示了磁能生电,它并没有揭示电流受到安培力的原因,故D错误;故选C.【点评】奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第发现了电磁感应现象,人们认识到电与磁是相互联系的;电磁感应现象的发现,使人类进入电气化时代.4.一个N匝圆线圈,放在磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈平面跟磁感强度方向成30°角,磁感强度随时间均匀变化,线圈导线规格不变,下列方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是()A.将线圈匝数增加一倍B.将线圈面积增加一倍C.将线圈半径增加一倍D.适当改变线圈的取向【考点】法拉第电磁感应定律;楞次定律.【专题】电磁感应与电路结合.【分析】根据法拉第电磁感应定律E=n,电阻定律R=ρ,以及欧姆定律推导出电流I的表达式,看I与什么因素有关,从而判断出哪一种方法使感应电流增加一倍.【解答】解:A、法拉第电磁感应定律:E=N,将线圈的匝数变化时,说明一定时,E与N成正比.当线圈匝数增加为原来的1倍,则线圈产生的感应电动势也增加为原来的1倍,但线圈电阻也增加原来的1倍,因此线圈中的感应电流没有变化.故A错误;B、由法拉第电磁感应定律:E=N,将线圈的面积增加1倍时,则△φ也增加1倍,则线圈产生的感应电动势是原来的2倍.线圈的面积增加1倍,半径为原来的,周长也为原来的,由电阻定律R=ρ,可得线圈电阻是原来的倍,因此线圈中的感应电流是原来的倍,故B错误.C、法拉第电磁感应定律:E=N,将线圈的直径增加1倍时,则线圈面积是原来的4倍,因此△φ也是原来的4倍,所以线圈产生的感应电动势是原来的4倍,由电阻定律R=ρ,可得线圈电阻是原来的2倍,因此线圈中的感应电流是原来的2倍,即线圈中产生的感应电流增大1倍,故C正确;D、由I=••sinθ,将线圈与磁场方向的夹角改变时,sinθ可以变为原来的2倍,电流可以变为原来的2倍,故D正确.故选:CD【点评】解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律、电阻定律、闭合电路欧姆定律的内容,注意电阻定律中的S,并不是线圈面积.5.两圆环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【考点】楞次定律.【分析】A环转动时产生等效电流,若电流产生的磁场使B中的磁通量发生变化,则可以在B中产生感应电流;则根据楞次定律可判断A中带电及转动情况.【解答】解:由图可知,B中电流为逆时针,由右手螺旋定则可知,感应电流的磁场向外,由楞次定律可知,引起感应电流的磁场可能为:向外减小或向里增大;若原磁场向里,则A中电流应为顺时针,故A应带正电,因磁场变强,故A中电流应增大,即A的转速应增大,故B正确;若原磁场向外,则A中电流应为逆时针,即A应带负电,且电流应减小,即A的转速应减小,故C正确;故选:BC.【点评】本题为楞次定律应用的逆过程,要明确B中感应电流是因为B中的磁通量发生变化引起的,同时还应知道由于A的转动而形成的等效电流的强弱与转速有关.6.首先发现电流的磁效应的物理学家是()A.安培 B.法拉第C.奥斯特D.牛顿【考点】物理学史.【专题】常规题型.【分析】根据物理学史和常识解答,记住著名物理学家的主要贡献即可.【解答】解:奥斯特发现了通电导体周围存在磁场,是第一个发现电流磁效应的科学家;故ABD错误,C 正确;故选:C.【点评】本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,这也是考试内容之一.7.如图所示电路中,s是闭合的,此时流过线圈L的电流为i1,流过灯泡A的电流为i2,且i1>i2,在t1时刻将s断开,那么流过灯泡的电流随时间变化的图象是图中的哪一个()A .B .C .D .【考点】自感现象和自感系数.【分析】当电流增大时,线圈会阻碍电流的增大,当电流减小时,线圈会阻碍电流的减小.【解答】解:当闭合电键,因为线圈阻碍作用,所以电流i 1会慢慢增大,灯泡A 这一支路立即就有电流.当电键断开,A 这一支路电流立即消失,因为线圈阻碍电流的减小,所以通过A 的电流不会立即消失,会从原来的大小慢慢减小,而且A 和L 构成回路,通过A 的电流也流过L ,所以i 2变成反向,且逐渐减小.因i 1>i 2,故D 正确,A 、B 、C 错误.故选D .【点评】解决本题的关键掌握线圈对电流的变化有阻碍作用,当电流增大时,线圈会阻碍电流的增大,当电流减小时,线圈会阻碍电流的减小.8.如图所示,有一矩形线圈abcd 在匀强磁场中分别绕轴O 1O 1′和中轴O 2O 2′以同样的角速度匀速转动,那么此线圈在以O 1O 1′和O 2O 2′分别为轴旋转到线圈平面与磁感线平行时,可产生的感应电流之比为( )A .1:2B .2:1C .1:4D .1:1【考点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理;导体切割磁感线时的感应电动势.【专题】定量思想;推理法;交流电专题.【分析】由E m =NBS ω求出感应电动势的最大值,再由闭合电路欧姆定律,即可求解感应电流,从而得出它们之比.【解答】解:矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的最大感应电动势E m =NBS ω,与转轴位置无关,因而感应电流是相同的,故ABC 错误,D 正确;故选:D【点评】本题是简单的交流发电机的原理,考查综合应用法拉第定律、欧姆定律、楞次定律等电磁学规律分析实际问题的能力.9.一个面积S=4×10﹣2m2、匝数n=100的线圈放在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,磁感应强度B 随时间t变化的规律如图所示,则下列判断正确的是()A.在开始的2s内穿过线圈的磁通量变化率等于0.08Wb/sB.在开始的2s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零C.在开始的2s内线圈中产生的感应电动势等于8VD.在第3s末线圈中的感应电动势等于零【考点】法拉第电磁感应定律;磁通量.【分析】由图象看出,磁感应强度随时间均匀增大,从而得出磁通量的变化率,再由法拉第电磁感应定律求出线圈中产生的感应电动势,从而即可求解.【解答】解:A、由图象的斜率求得:=T/s=﹣2T/s,因此有:△φ=S=﹣2×4×10﹣2 Wb/s=﹣8×10﹣2Wb/s,故A正确,B、开始的2s内穿过线圈的磁通量的变化量不等于零,故B错误;C、根据法拉第电磁感应定律得:E=n=n S=100×2×4×10﹣2 Wb/s=8V,可知它们的感应电动势大小为8V,故C正确;D、由图看出,第3s末线圈中的磁通量为零,但磁通量的变化率不为零,感应电动势也不等于零,故D错误;故选:AC.【点评】本题中磁感应强度均匀增大,穿过线圈的磁通量均匀增加,线圈中产生恒定的电动势,由法拉第电磁感应定律求出感应电动势,是经常采用的方法和思路.10.下列叙述正确的是()A.力、长度和时间是力学中三个基本物理量,它们的单位牛顿、米和秒就是基本单位B.伽利略用“月﹣地检验”证实了万有引力定律的正确性C.法拉第最先提出电荷周围存在电场的观点D.牛顿在给出万有引力定律的同时给出了引力常量【考点】物理学史.【分析】力学中的基本物理量有三个,它们分别是长度、质量、时间,它们的单位分别为m、kg、s,牛顿用“月﹣地“检验法验证了牛顿定律的正确性.再结合法拉第和牛顿的贡献进行答题.【解答】解:A、“力”不是基本物理量,“牛顿”也不是力学中的基本单位,故A错误;B、牛顿用“月﹣地“检验法验证了万有引力定律的正确性,故B错误;C、法拉第最先提出电荷周围存在电场的观点,故C正确;D、牛顿发现了万有引力定律,但没有给出引力常量,故D错误.故选:C.【点评】本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,注重积累.二、填空题11.电磁灶是利用电磁感应原理制成的,它在灶内通过交变电流产生交变磁场,使放在灶台上的锅体内产生涡流而发热.【考点】电磁感应在生活和生产中的应用.【分析】电磁感应在生活中的应用很多,而电磁灶就是利用电磁感应原理制作而成的.【解答】解:电磁灶是利用电磁感应原理制成的;产生热量的原因是利用交变电流产生交变磁场,使放在灶台上的锅体内产生的涡流而将电磁能转化为热量;故答案为:电磁感应;涡流.【点评】本题考查了电磁感应的应用,了解电磁灶的原理是解此题的关键.比较基本,解答不难.12.一个200匝,面积0.2m2的均匀圆线圈,放在匀强磁场中,磁场方向与线圈垂直.若磁感应强度在0.05s内由0.1T增加到0.5T,则在此过程中,磁通量的变化率是= 1.6Wb/s,线圈中的感应电动势为E= 320V.【考点】法拉第电磁感应定律.【专题】交流电专题.【分析】穿过线圈的磁通量发生变化,导致线圈中产生感应电动势,从而出现感应电流.由法拉第电磁感应定律可得感应电动势的大小.【解答】解:圆线圈在匀强磁场中,现让磁感强度在0.05s内由0.1T均匀地增加到0.5T.所以穿过线圈的磁通量变化量是:△∅=∅2﹣∅1=(B2﹣B1)S=0.4×0.2=0.08Wb而磁通量变化率为:=Wb/s=1.6Wb/s则线圈中感应电动势大小为:E=N=200×1.6=320V;故答案为:1.6;32.【点评】感应电动势的大小与磁通量的变化率有关,而与磁通量变化及磁通量没有关系.由此求出则是平均感应电动势,而瞬时感应电动势则由E=BLV,式中L是有效长度,V是切割磁感线的速度.13.如图所示,匀强磁场竖直向下,磁感应强度为B.有一边长为L的正方形导线框abcd,匝数为N,可绕oo′边转动,导线框总质量为m,总电阻为R.现将导线框从水平位置由静止释放,不计摩擦,转到竖直位置时动能为E k,则在此过程中流过导线某一截面的电量为,导线框中产生热量为mg.【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系;交流电的平均值及其应用.【专题】带电粒子在电场中的运动专题.【分析】通过线圈的电流用平均电动势,根据q=It求解通过的电量,由能量守恒求产生的热量.【解答】解:(1)根据感应电动势的定义式得:E=N=回路中产生的电流I=通过线圈的电荷量q=I△t=由能量守恒知mgL=E k+Q解得:Q=mg故答案为:;mg【点评】本题重点考查了平均电动势能量守恒定律的直接应用,难度不大,属于基础题.14.一闭合线圈有50匝,总电阻R=20Ω,穿过它的磁通量在0.1s内由8×10﹣3Wb增加到1.2×10﹣2Wb,则线圈中的感应电动势E=2V,线圈中的电流强度I=0.1A.【考点】法拉第电磁感应定律;闭合电路的欧姆定律.【专题】电磁感应与电路结合.【分析】根据法拉第电磁感应定律E=n求出感应电动势,再根据闭合电路欧姆定律求出感应电流的大小.【解答】解:根据法拉第电磁感应定律得线圈中感应电动势为:E=n=50×V=2V感应电流为:I==A=0.1A故答案为:2V,0.1A.【点评】解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律.三、计算题15.一个匝数为n=200的矩形线圈abcd位于匀强磁场中,磁感强度大小为B=0.8T、初始位置如图所示(线圈平面和磁场方向平行),线圈以ab为轴匀速转动,角速度为ω=5rad/s,已知ab边L1=15cm,ad边L2=10cm,线圈的总电阻是R=100Ω.求:(1)线圈转动过程中的感应电动势的最大值;(2)线圈从初始位置开始计时,线圈转动过程中的感应电流的瞬时表达式;(3)线圈从初始位置开始,转过90°角的过程中,通过导线截面的电量;(4)线圈转动1分钟内外力所做的功.【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系;法拉第电磁感应定律.【专题】交流电专题.【分析】(1)由E m=NBSω求出感应电动势的最大值;(2)从图示位置开始计时,线圈转动过程中的感应电动势的瞬时表达式形式为e=E m cosωt,再由欧姆定律求解感应电流的瞬时表达式;(3)根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律求解电量.(4)由E=E m求出感应电动势的有效值E,由焦耳定律求解焦耳热.【解答】解:(1)感应电动势的最大值为E m=NBSω=12V.(2)从图示位置开始计时,线圈转动过程中的感应电动势的瞬时表达式形式为e=E m cosωt,由欧姆定律得到感应电流的瞬时表达式为i===0.12cos5tA(3)线圈从初始位置开始,转过90°角的过程中,感应电动势平均值为=N,感应电流平均值为=通过导线截面的电量q=•△t联立得到q=N===2.4×10﹣2C(4)根据焦耳定律得:Q=I2Rt=()2Rt=()2×100×60J=43.2J所以线圈转动1分钟内外力所做的功为43.2J,答:(1)线圈转动过程中的感应电动势的最大值为12V;(2)从图示位置开始计时,线圈转动过程中的感应电流的瞬时表达式为0.12cos5tA;(3)线圈从初始位置开始,转过90°角的过程中,通过导线截面的电量是2.4×10﹣2C;(4)线圈转动1分钟内外力所做的功为43.2J.【点评】本题是简单的交流发电机的原理,考查综合应用法拉第定律、欧姆定律、楞次定律等电磁学规律分析实际问题的能力.16.如图,一交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动,线圈匝数N=100,线圈电阻r=3Ω,ab=cd=0.5m,bc=ad=0.4m,磁感应强度B=0.5T,电阻R=311Ω,当线圈以n=300r/min的转速匀速转动时.求:(1)感应电动势的最大值;(2)t=0时线圈在图示位置,写出此交变电流电动势瞬时值表达式;(3)此电压表的示数是多少.【考点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理;闭合电路的欧姆定律.【专题】交流电专题.【分析】(1)先求出角速度,再根据E m=nBSω求出最大电动势;(2)先根据闭合电路欧姆定律求出电流的最大值,再根据感应电流与感应电动势的瞬时值表达式的关系即可求解;(3)先求出电流的有效值,根据公式U=IR求解.【解答】解:(1)根据角速度与转速的关系得:ω=2πN=10πrad/s感应电动势的最大值为:E m=NBSω=100×0.5×0.5×0.4×10πV=100πV≈314V(2)在图示的位置,导线切割磁感线的有效速度为零,瞬时电压为零;故此交变电流电动势的瞬时值表达式为e=314sin10πt(3)电动势的有效值:.由闭合电路的欧姆定律:,部分闭合电路的欧姆定律:代人数据,求得:U=IR=220V答:(1)感应电动势的最大值314V;(2)此交变电流电动势的瞬时值表达式e=314sin10πt;(3)此电压表的示数是220V.【点评】解决本题的关键知道正弦式交流电峰值的表达式E m=nBSω,以及知道峰值与有效值的关系.17.截面积为0.2m2的100匝圆形线圈A处在匀强磁场中,磁场方向垂直线圈平面向里,如图所示,磁感应强度正按=0.02T/s的规律均匀减小,开始时S未闭合.R1=4Ω,R2=6Ω,C=30µF,线圈内阻不计.求:(1)S闭合后,通过R2的电流大小;(2)S闭合后一段时间又断开,则S切断后通过R2的电量是多少?【考点】法拉第电磁感应定律;电容.【专题】电磁感应与电路结合.【分析】线圈平面垂直处于匀强磁场中,当磁感应强度随着时间均匀变化时,线圈中的磁通量发生变化,从而导致出现感应电动势,产生感应电流.由法拉第电磁感应定律可求出感应电动势大小.再由闭合电路的殴姆定律可求出电流,从而得出电阻两端电压,最终确定电量.【解答】解:(1)磁感应强度变化率的大小为=0.02 T/s,B逐渐减弱,所以E=n S=100×0.02×0.2 V=0.4 VI==A=0.04 A,(2)R2两端的电压为U2=E=×0.4 V=0.24 V所以Q=CU2=30×10﹣6×0.24 Q=7.2×10﹣6 C.答:(1)S闭合后,通过R2的电流大小0.04 A;(2)S闭合后一段时间又断开,则S切断后通过R2的电量是7.2×10﹣6 C.【点评】利用法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律求解电流大小.S断开后,流过R2的电荷量就是S 闭合时C上带有的电荷量.18.如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=1T,平行导轨宽l=1m.两根相同的金属杆MN、PQ在外力作用下均以v=1m/s的速度贴着导轨向左匀速运动,金属杆电阻为r=0.5Ω.导轨右端所接电阻R=1Ω,导轨电阻不计.(已知n个相同电源的并联,等效电动势等于任意一个电源的电动势,等效内阻等于任意一个电源内阻的n分之一)(1)运动的导线会产生感应电动势,相当于电源.用电池等符号画出这个装置的等效电路图(2)求10s内通过电阻R的电荷量以及电阻R产生的热量.【考点】导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律;电磁感应中的能量转化.。