高二物理电磁感应单元测试题

电磁感应单元测试题2010-3-２0 一、选择题：（每小题至少有一个选项是正确的，每小题4分，共40分,漏选得2分,错选和不选得零分)1.下面说法正确的是（）ﻩﻩA．自感电动势总是阻碍电路中原来电流增加Ｂ.自感电动势总是阻碍电路中原来电流变化C．电路中的电流越大，自感电动势越大ﻩD．电路中的电流变化量越大,自感电动势越大2.如图1所示，M１N１与M2N2是位于同一水平面内的两条平行金属导轨，导轨间距为L磁感应强度为B的匀强磁场与导轨所在平面垂直,ab与ｅf为两根金属杆，与导轨垂直且可在导轨上滑动,金属杆ab上有一伏特表，除伏特表外,其他部分电阻可以不计,则下列说法正确的是（）Ａ．若ab固定ef以速度v滑动时,伏特表读数为BＬvﻩB.若ab固定eｆ以速度v滑动时,ｅｆ两点间电压为零C．当两杆以相同的速度v同向滑动时,伏特表读数为零D.当两杆以相同的速度v同向滑动时，伏特表读数为2BLv3.如图2所示，匀强磁场存在于虚线框内,矩形线圈竖直下落。

如果线圈中受到的磁场力总小于其重力,则它在1、２、３、４位置时的加速度关系为( ）ﻩA.ａ1>a2>a3＞a４ﻩB.a1= a2 = a3 = ａ4C.ａ１= a3>a２>a4 ﻩD．a4=ａ2＞ａ3>a14.如图３所示,通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环,铜环平面与螺线管截面平行，当电键S接通一瞬间，两铜环的运动情况是( ) ﻩA.同时向两侧推开ﻩB．同时向螺线管靠拢ﻩC．一个被推开，一个被吸引，但因电源正负极未知，无法具体判断ﻩD．同时被推开或同时向螺线管靠拢，但因电源正负极未知，无法具体判5．如图４所示，把金属圆环匀速拉出磁场,下面叙述正确的是( ）A.向左拉出和向右拉出所产生的感应电流方向相反ﻩB.不管向什么方向拉出，只要产生感应电流方向都是顺时针ﻩC.向右匀速拉出时,感应电流大小不变Ｄ.要将金属环匀速拉出,拉力大小要改变6．如图5所示,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M、Ｎ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b点的电势高,则导体棒在两根平行的导轨上应该（）A.向左加速滑动B．向左减速滑动ﻩC.向右加速滑动D.向右减速滑动图1图2图3图4图5B Nv MNS B A７．如图所示，在光滑水平面上的直线MN 左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场,右侧是无磁场空间．将两个大小相同的铜质矩形闭合线框由图示位置以同样的速度v 向右完全拉出匀强磁场．已知制作这两只线框的铜质导线的横截面积之比是1∶2.则拉出过程中下列说法中正确的是( ） Ａ.所用拉力大小之比为２∶1B.通过导线某一横截面的电荷量之比是1∶1C.拉力做功之比是1∶４ D .线框中产生的电热之比为１∶２8. M Ｎ、ＰQ 是水平方向的匀强磁场的上下边界，磁场宽度为L .一个边长为a 的正方形导线框(L >2ａ）从磁场上方下落,运动过程中上下两边始终与磁场边界平行.线框进入磁场过程中感应电流ｉ随时间t 变化的图象如右图所示，则线框从磁场中穿出过程中线框中感应电流i 随时间t 变化的图象可能是以下的哪一个( )A ． B. C. D.９. 如图所示的电路中，A 1和A 2是完全相同的灯泡，线圈Ｌ的电阻可以忽略.下列说法中正确的是( ）A ．合上开关S 接通电路时,A ２先亮，Ａ1后亮,最后一样亮B ．合上开关Ｓ接通电路时，A 1和A 2始终一样亮C ．断开开关S 切断电路时,A ２立刻熄灭，A 1过一会儿才熄灭D ．断开开关S 切断电路时,Ａ1和A ２都要过一会儿才熄灭10．如图所示,Ａ、B 都是很轻的铝环，分别调在绝缘细杆的两端,杆可绕中间竖直轴在水平面内转动,环A 是闭合的，环B 是断开的。

若用磁铁分别接近这两个圆环,则下面说法正确的是（ ）ﻩＡ.图中磁铁N 极接近Ａ环时，A 环被吸引，而后被推开B.图中磁铁Ｎ极远离A 环时,A 环被排斥,而后随磁铁运动C ．用磁铁N 极接近B 环时,B 环被推斥，远离磁铁 运动ﻩD.用磁铁的任意一磁极接近A 环时，A 环均被排斥i Ot i 0 i O t i 0 i t O i 0 i t i 0 O M NP Q Lai O t i 0二、填空题1１.（1)如图（１）所示为“研究电磁感应现象”的实验装置,请将图中所缺的导线补接完整。

（２）已知一灵敏电流计,当电流从正接线柱流入时,指针向正接线柱一侧偏转,现把它与线圈串联接成如图（2)所示电路，当条形磁铁按如图(2）所示情况运动时,以下判断正确的是_________＿Ａ.甲图中电流表偏转方向向右 B ．乙图中磁铁下方的极性是N 极 ﻩ C.丙图中磁铁的运动方向向下ﻩ D ．丁图中线圈的绕制方向从上往下看为顺时针方向１2．如图所示,将边长为l 、总电阻为R 的正方形闭合线圈,从磁感强度为 Ｂ的匀强磁场中以速度v 匀速拉出（磁场方向，垂直线圈平面）(1)所用拉力F ＝ . (2）拉力Ｆ做的功W ＝ ．(3)拉力F 的功率P Ｆ＝ .(４）线圈放出的热量Ｑ= ． (5)线圈发热的功率Ｐ热＝ ．(６)通过导线截面的电量ｑ＝ ． 三、计算题1３、如图所示,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向上.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，若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/s ２，si ｎ３7º=0.6，co ｓ３7º=０.8)+N S v- 乙 + - v + - 丙 N S + - S N v （2） （1）Fv Ba bθ θ R1４.（1４分)水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻连接;导轨上放一质量为m的金属杆（如左下图）,金属杆与导轨的电阻忽略不计,均匀磁场竖直向下.用与导轨平行的恒定拉力F 作用在金属杆上,杆最终将做匀速运动．当改变拉力的大小时,相对应的匀速运动速度v也会变化，ｖ和F的关系如右下图．（取重力加速度g=10 m/s2）（1)金属杆在匀速运动之前做什么运动?（２)若m=0．5 kg,L=０．5 ｍ,R=0.5 Ω，磁感应强度B为多大？(３）由ｖ-Ｆ图线的截距可求得什么物理量？其值为多少?１5．如图，两条水平虚线之间有垂直于纸面向里,宽度为d=５0ｃm，磁感应强度为Ｂ=1.0T的匀强磁场．边长为l=10cm的正方形线圈，质量为m=１00g，电阻为R=0.020Ω.线圈下边缘到磁场上边界的距离为h＝8０ｃm．将线圈由静止释放，已知其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时刻的速度相同.取g＝10ｍ/s2．求:⑴线圈进入磁场的过程中产生的电热Ｑ.⑵线圈下边缘穿越磁场的过程中,线圈的最小速度v．16．正方形金属线框abcd，每边长=0.1m,总质量m=0.１ｋg，回路总电阻Ω,用细线吊住，线的另一端跨过两个定滑轮，挂着一个质量为M=0.14k ｇ的砝码。

线框上方为一磁感应强度B=0.５Ｔ的匀强磁场区，如图,线框ａｂcd 在砝码M的牵引下做加速运动，当线框上边ab进入磁场后立即做匀速运动。

接着线框全部进入磁场后又做加速运动(g＝10m/s2)。

问：（1）线框匀速上升的速度多大？此时磁场对线框的作用力多大?( 2）线框匀速上升过程中,重物M做功多少？其中有多少转变为电能?电磁感应单元测试题答案一、1、B 2、A Ｃ ３、Ｃ 4、Ａ 5、B Ｄ 6、C Ｄ 7、B ８、B 9、A Ｄ １0、D 二、1１.（1）如图所示。

（4分) （２)A B Ｄ（4分)１2.（1）B 2Ｌ2ｖ/Ｒ (2)B 2Ｌ3v ／R (3）B 2Ｌ2v 2/Ｒ (4）Ｂ2L 3v ／Ｒ （5)B 2L 2v 2/R (6)BL 2/R 三、1３、４m/s 2 10m ／s 0．4T１4．(１4分)解：（1)金属杆运动后,回路中产生感应电流,金属杆将受F 和安培力的作用，且安培力随着速度增大而增加.杆受合外力减小，故加速度减小，速度增大,即做加速度减小的加速运动. (2分)(2)感应电动势E =vBL ，（1分)感应电流I ＝RE, (１分）安培力Ｆ=IB Ｌ=RL vB 22 （2分）由图线可知金属杆受拉力、安培力和阻力作用，匀速时合力为零．F ＝ｖRL B 22+f (2分）所以v =22LB R(Ｆ-f ） (2分) 从图线可以得到直线的斜率k =2 （2分） 所以B =2kL R=1 T ． (2分） (3）由直线的截距可以求得金属杆受到的阻力ｆ＝2 N ，若金属杆受到的阻力仅为动摩擦力，由截距可求得动摩擦因数μ=0.4. (3分）1５．⑴在线圈下边缘刚进入磁场到刚穿出磁场过程中用能量守恒定律，重力势能的减小转化为电能，又转化为电热，因此Q =mgd ＝0.5０J⑵设线圈自由下落阶段的末速度,即线圈下边缘到达磁场上边界时的瞬时速度大小是v ０，则v０2=２gh，ｖ0=4.0m／s线圈上边缘到达磁场上边界时线圈速度一定最小,在线圈进入磁场过程中用动能定理：2/2mgＬ-W=mv2／2-mv而克服安培力做的功Ｗ就等于增加的电能也等于产生的电热Q因此得v=22m／ｓ(或由全部进入到下边缘到达磁场下边界的自由落体运动,ｖ02-v2=２g(ｄ-l）求v．）1６、答案:(1）当线框上边ａb进入磁场，线圈中产生感应电流Ｉ，由楞次定律可知产生阻碍运动的安培力为F＝BIl由于线框匀速运动，线框受力平衡,F+ｍg＝Mg联立求解，得I=8A由欧姆定律可得，E=IR=0.1６V由公式E＝Blv，可求出v=３.2ｍ/s Ｆ=BIl＝0.4N(2)重物Ｍ下降做的功为W=Ｍｇｌ=０.14J由能量守恒可得产生的电能为J.。