电磁感应试题精选及答案
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1 / 11 “电磁感应〞练习题
1.如下列图,闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度的大小随时间变化。如下说法
①当磁感应强度增加时,线框中的感应电流可能减小
②当磁感应强度增加时,线框中的感应电流一定增大
③当磁感应强度减小时,线框中的感应电流一定增大
④当磁感应强度减小时,线框中的感应电流可能不变
其中正确的答案是〔D〕
A.只有②④正确 B.只有①③正确
C.只有②③正确 D.只有①④正确
2.一飞机在北半球的上空以速度v水平飞行,飞机机身长为a,翼展为b;该空间地磁场磁感应强度的水平分量为B1,竖直分量为B2;驾驶员左侧机翼的端点用A表示,右侧机翼的端点用B表示,用E表示飞机产生的感应电动势,如此〔D〕
A.E=B1vb,且A点电势低于B点电势
B.E=B1vb,且A点电势高于B点电势
C.E=B2vb,且A点电势低于B点电势
D.E=B2vb,且A点电势高于B点电势
3.如图,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下。当磁铁向下运动时〔但未插入线圈内部〕〔B〕
A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向一样,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一样,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
3.如图甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示.在0-T/2时间内,直导线中电流向上,如此在T/2-T时间内,线框中感应电流的方向与所受安培力情况是〔C〕
A.感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向左
B.感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向右
C.感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向右
D.感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向左
4.图中两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为l,磁场方向垂直纸面向里.abcd是位于纸面内的梯形线圈,ad与bc间的距离也为l.t=0时刻,bc边与磁场区域边界重合〔如图〕.现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域.取沿a→b→c→d→a的感应电流为正,如此在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t变化的图线可能是〔B〕
5.如下列图电路中,A、B是两个完全一样的灯泡,L是一个理想电感线圈,当S闭合与断开时,A、B的亮度情况是〔AC〕
A.S闭合时,A立即亮,然后逐渐熄灭
B.S闭合时,B立即亮,然后逐渐熄灭 L
A B R S C B
t i
i
T
T/2 O i0
-i0
甲 乙 N S
2l/v O l/v t I
O l/v 2l/v t I
2l/v O l/v t I
2l/v O l/v
t I
A B C D word 2 / 11 C.S闭合足够长时间后,B发光,而A不发光
D.S闭合足够长时间后,B立即熄灭发光,而A逐渐熄灭
6.铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置.能产生匀强磁场的磁铁,被安装在火车首节车厢下面,如图(甲)所示(俯视图).当它经过安放在两铁轨间的线圈时,便会产生一电信号,被控制中心接收.当火车通过线圈时,假设控制中心接收到的线圈两端的电压信号为图(乙)所示,如此说明火车在做〔B〕
A.匀速直线运动 B.匀加速直线运动
C.匀减速直线运动 D.加速度逐渐增大的变加速直线运动
7.图甲中的a是一个边长为为L的正方向导线框,
其电阻为R.线框以恒定速度v沿x轴运动,并穿过图中
所示的匀强磁场区域b.如果以x轴的正方向作为力的正
方向.线框在图示位置的时刻作为时间的零点,如此磁场对
线框的作用力F随时间变化的图线应为图乙中的哪个图?〔B〕
8.如下列图,将一个正方形导线框ABCD置于一个范围足够大的匀强磁场中,磁场方向与其平面垂直.现在AB、CD的中点处连接一个电容器,其上、下极板分别为a、b,让匀强磁场以某一速度水平向右匀速移动,如此〔ABC〕
A.ABCD回路中没有感应电流
B.A与D、B与C间有电势差
C.电容器a、b两极板分别带上负电和正电
D.电容器a、b两极板分别带上正电和负电
9.如图一所示,固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中,金属杆ab与金属框架接触良好.在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻,其他局部电阻忽略不计.现用一水平向右的外力F作用在金属杆ab上,使金属杆由静止开始向右在框架上滑动,运动中杆ab始终垂直于框架.图二为一段时间内金属杆受到的安培力f随时间t的变化关系,如此图三中可以表示外力F随时间t变化关系的图象是〔B〕
F
t/L•v-1
O 1 2
3 4 5
B F
t/L•v-1
O 1 2 3
4 5
A F
t/L•v-1 O 1 2
3 4 5
C
F
t/L•v-1
O 1 2 3 4 5
D
图乙 x
3L
图甲 a b
L
b
D Ab B
C a
a
b c d
e g 左 右
图一 f
t O θ
图二
F
t O θ
图三 F
t O F
t O θ F
t O θ
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3 / 11 10.在水平桌面上,一个面积为S的圆形金属框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,磁感应强度B1随时间t的变化关系如图⑴所示.0~1s内磁场方向垂直线框平面向下.圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接,导轨上放置一根导体棒,导体棒的长为L、电阻为R,且与导轨接触良好,导体棒处于另一匀强磁场中,其磁感应强度恒为B2,方向垂直导轨平面向下,如图⑵所示.假设导体棒始终保持静止,如此其所受的静摩擦力f随时间变化的图象是如下图中的〔设向右为静摩擦力的正方向〕
11.2000年底,我国宣布已研制成功一辆高温超导磁悬浮高速列
车的模型车,该车的车速已达到500km/h,可载5人.如下列图就是
磁悬浮的原理,图中A是圆柱形磁铁,B是用高温超导材料制成的
超导圆环.将超导圆环B水平放在磁铁A上,它就能在磁力的作用下
悬浮在磁铁A的上方空中,如下说法中正确的答案是〔B〕
A.在B上放入磁铁的过程中,B中将产生感应电流.当稳定后,感应电流消失
B.在B上放入磁铁的过程中,B中将产生感应电流.当稳定后,感应电流仍存在
C.如A的N极朝上,B中感应电流的方向如下列图
D.如A的N极朝上,B中感应电流的方向与图中所示的方向有时一样有时相反
12.如下列图,两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面,导轨上横放着两根一样的导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路.导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧,两棒的中间用细线绑住,它们的电阻均为R,回路上其余局部的电阻不计.在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场.开始时,导体棒处于静止状态.剪断细线后,导体棒在运动过程中〔AD〕
A.回路中有感应电动势
B.两根导体棒所受安培力的方向一样
C.两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒,机械能守恒
D.两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒,机械能不守恒
13.如下列图,A是长直密绕通电螺线管.小线圈B与电流表连接,并沿A的轴线Ox从O点自左向右匀速穿过螺线管A.能正确反映通过电流表中电流I随x变化规律的是〔C〕
14.如下列图,一个边长为a、电阻为R的等边三角形线框,在外力作用下,以速度v匀速穿过宽均为a的两个匀强磁场.这两个磁场的磁感应强度大小均为B方向相反.线框运动方向与底边平行且B1/T
t/s O 123456 ⑴
B2 B1
⑵
123456 f
t/s O f
123456 t/s O 123456 f
t/s O 123456 f
t/s O
A B C D
A B
a c
b d
O l l/2 x I
O l
l/2 x I
O l
l/2 x I
O l l/2 x I
A B C D
a a a v B B G B A
O x
l word
4 / 11 与磁场边缘垂直.取逆时针方向的电流为正。假设从图示位置开始,线框中产生的感应电流I与沿运动方向的位移x之间的函数图象,下面四个图中正确的答案是〔B〕
A. B. C. D.
15.如下列图,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m,导轨平面与水平面成θ=37º角,下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为0.2kg,电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.
⑴求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;
⑵当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8W,求该速度的大小;
⑶在上问中,假设R=2Ω,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小和方向.
〔g=10m/s2,sin37º=0.6,cos37º=0.8〕
答案:⑴4m/s2⑵10m/s ⑶0.4T,垂直于导轨平面向上.
16.图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l为0.40m,电阻不计.导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T的匀强磁场垂直.质量m为6.0×10-3kg、电阻为1.0Ω的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触.导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0Ω的电阻R1.当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑,整个电路消耗的电功率P为0.27W,重力加速度取10m/s2,试求速率v和滑动变阻器接入电路局部的阻值R2.
答案:4.5m/s,6.0Ω
17.如下列图,水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计,在M和P之间接有阻值为R的定值电阻.导体棒ab长l=0.5m,其电阻为r,与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T.现使ab以v=10m/s的速度向右做匀速运动.
⑴ab中的感应电动势多大?
⑵ab中电流的方向如何?
⑶假设定值电阻R=3.0Ω,导体棒的电阻r=1.0Ω,如此电路中的电流多大?
答案:⑴2.0V ⑵b→a ⑶0.5A
18.如下列图,一半径为r的圆形导线框内有一匀强磁场,磁场方向垂直于导线框所在平面,导线框的左端通过导线接一对水平放置的平行金属板,两板间的距离为d,板长为l,t=0时,磁场的磁感应强度B从B0开始均匀增大,同时,在板2的左端且非常靠近板2的位置有一质量为m、带电量为-q的液滴以初速度v0水平向右射入两板间,该液滴可视为质点.
⑴要使该液滴能从两板间射出,磁感应强度随时间的变化率K应满足什么条件?
⑵要使该液滴能从两板间右端的中点射出,磁感应强度B与时间t应满足什么关系? M N
P Q a b
v R B a b
θ
θ
R
R1
R2
l a b M
N P
Q B v i
t O i
t O i
t O i
t O