电磁感应测试

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测试2 - 1 - 电磁感应测试2016.3.26 一、选择题 1、一根长为L的金属棒,在匀强磁场中沿垂直于磁场方向做匀速运动,金属棒与磁感线垂直,棒中产生的感应电动势为,经时间t,金属棒运动了位移为s,则此时磁场的磁感应强度的大小应为( )

(A) (B) (C) (D) 2.如图所示是世界上早期制作的发电机及电动机的实验装置,有一个可绕固定转轴转动的铜盘,铜盘的一部分处在蹄形磁铁当中.实验时用导线A连接铜盘的中心,用导线B连接铜盘的边缘.若用外力摇手柄使得铜盘转动起来时,在AB两端会产生感应电动势;若将AB导线连接外电源,则铜盘会转动起来.下列说法正确的是( ) A、产生感应电动势的原因是铜盘盘面上无数个同心圆环中的磁通量发生了变化. B、若顺时针转动铜盘时电路闭合会产生感应电流,则电流从A端流出. C、铜盘会转动起来,是由于铜盘沿径向排列的无数根铜条受到安培力. D、若要通电使铜盘顺时针转动起来,A导线应连接外电源的正极. 3、两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好.导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则 A、释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g B、金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为a→b

C、金属棒的速度为v时,所受的安培力大小为RvLBF22 D、电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少 4.金属杆ab水平放置在某高处,当它被平抛进入方向坚直向上的匀强磁场中时,如图所示,以下说法中正确的是( ) A.运动过程中感应电动势大小不变,且Ua>Ub B.运动过程中感应电动势大小不变,且Ua<Ub C.由于速率不断增大,所以感应电动势不断变大,且Ua>Ub

D.由于速率不断增大,所以感应电动势不断变大,且Ua<

Ub

5、图甲、乙、丙中,除导体棒ab 可沿导轨运动外,其余部分固定不动,除电阻R 外,其他各

部分均不计电阻,金属导轨光滑且足够长。今给导体棒ab 一个向右的初速度v0,在甲、乙、丙三种情况下关于导体棒的最终运动状态的说法,正确的是( )

A.都做匀速运动 B.甲、丙做匀速运动,乙静止 C.都静止 D.甲做匀速运动,乙、丙静止

m L

B

R a b

A B

N S

a b B

v 测试2

- 2 - 6、如图所示,MN、PQ为两平行金属导轨,M、P间连有一阻值为R的电阻,导轨处于匀强磁场中,磁感应强度为B,磁场方向与导轨所在平面垂直,图中磁场垂直纸面向里.有一金属圆环沿两导轨滑动,速度为v,与导轨接触良好,圆环的直径d与两导轨间的距离相等.设金属环与导轨的电阻均可忽略,当金属环向右做匀速运动时

A.有感应电流通过电阻R,大小为RdBv

B.有感应电流通过电阻R,大小为RdBv C.有感应电流通过电阻R,大小为RdBv2 D.没有感应电流通过电阻R 7.如图a所示,圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方固定一螺线管Q,P和Q共轴,Q中通有变化电流i,电流随时间变化的规律如图b所示,P所受的重力为G,桌面对P的支持力为N,则在下列时刻 A、t1时刻N>G, P有收缩的趋势. B、t2时刻N=G,此时穿过P的磁通量最大. C、t3时刻N=G,此时P中无感应电流. D、t4时刻N<G,此时穿过P的磁通量最小.

8、如图甲所示,在虚线所示的区域有垂直纸面向里的匀强磁场,磁场变化规律如图乙所示,面积为S的单匝金属线框处在磁场中,线框与电阻R相连.若金属框的电阻为R2,则下列说法正确的是( ) A.流过电阻R的感应电流由a到b B.线框cd边受到的安培力方向沿纸面向下

C.感应电动势大小为2B0St0 二、填空题 9.在研究电磁感应现象的实验中,所需的实验器材 如图所示。现已用导线连接了部分实验电路。 (1) 请画实线作为导线从箭头1和2处连接其余部分电路; (2) 实验时,将L1插入线圈L2中,合上开关瞬间,观察到检流计的指针发生偏转,这个现象揭示的规律是__________________________ (3) 某同学设想使线圈L1中电流逆时针(俯视)流动,线圈L2中电流顺时针(俯视)流动,可行的实验操作是

QPa图b图

o

i1t2t

3t

4tt测试2

- 3 - A.抽出线圈L1 B.插人软铁棒 C.使变阻器滑片P左移 D.断开开关 10.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下图中的( )

三、计算题 11.如图甲所示,空间存在B=0.5 T、方向竖直向下的匀强磁场,MN、PQ是放在同一水平面内的平行长直导轨,其间距L=0.2 m,R是连在导轨一端的电阻,ab是跨接在导轨上质量m=0.1 kg的导体棒.从零时刻开始,对ab施加一个大小为F=0.45 N、方向水平向右的恒定拉力,使其从静止开始沿导轨运动,此过程中棒始终保持与导轨垂直且良好接触,图乙是棒的速度—时间关系图象,其中AO是图象在O点的切线,AB是图象的渐近线.求:

(1)除R以外,其余部分的电阻均不计,求R的阻值; (2)当棒的位移为100 m时,其速度已经达到10 m/s,求此过程中电阻上产生的热量. 测试2

- 4 - 12.均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R,总质量为m.将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处,如图所示.线框由静止自由下落,线框平面保持在竖直平面内,且cd边始终与水平的磁场边界面平行.当cd边刚进入磁场时, (1)求线框中产生的感应电动势大小; (2)求cd两点间的电势差大小; (3)若此时线框加速度恰好为零,求线框下落的高度h所应满足的条件.

13.如图,在竖直面内有两平行金属导轨AB、CD。导轨间距为L,电阻不计。一根电阻不计的金属棒ab可在导轨上无摩擦地滑动。棒与导轨垂直,并接触良好。导轨之间有水平向外的匀强磁场,磁感强度为B。导轨右边与电路连接。电路中的三个定值电阻阻值分别为2R、R和R。在BD间接有一水平放置的平行板电容器C,板间距离为d。当ab棒以速度v0一直向左匀速运动时,在电容器正中心的质量为m的带电微粒恰好处于静止状态。 (1)试判断微粒的带电性质及所带电量的大小。 (2)若ab棒突然以2v0的速度一直向左匀速运动,则带电微粒经多长时间运动到电容器的上板?其电势能和动能各增加了多少? 测试2

- 5 - 17.如图所示,M、N是水平放置的很长的平行金属板,两板间有垂直于纸面沿水平方向的匀强磁场,其磁感应强度大小为B=0.25T,两板间距d=0.4m,

在M、N板间右侧部分有两根无阻导线P、Q与阻值为0.3的电阻相连。已知MP和QN间距离相等且等于PQ间距离的一半,一根总电阻为r=0.2均匀金属棒ab在右侧部分紧贴M、N和P、Q无摩擦滑动,忽略一切接触电阻。现有重力不计的带正电荷q=1.6×10-9C的轻质小球以v0=7m/s的水平初速度射入两板间恰好能做匀速直线运动,则: (1)M、N间的电势差应为多少? (2)若ab棒匀速运动,则其运动速度大小等于多少?方向如何? (3)维持棒匀速运动的外力为多大?

17.如图12-4-19所示,MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨,NQ⊥MN。导轨平面与水平面间的夹角θ=37°,NQ间连接有一个R=5Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感强度为B0=1T。将一根质量为m=0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良

好,导轨与金属棒的电阻均不计。现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度,cd距离NQ为s=1m。试解答以下问题:(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8) (1)请定性说明金属棒在达到稳定速度前的加速度和速度各如何变化?(2)当金属棒滑行至cd处时回路中的电流多大? (3)金属棒达到的稳定速度是多大? (4)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感强度逐渐减小,可使金属棒中不产生感应电流,则磁感强度B应怎样随时间t变化(写出B与t的关系式)?

18、如图所示,在倾角为的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度相等的匀强磁场,方向一个垂直斜面向上,另一个垂直斜面向下,宽度均为L,一个质量为m,边长为L的正方形线框以速度v刚进入上边磁场时,即恰好做匀速直线运动,求: (1)当ab边刚越过ff时,线框的加速度多大?方向如何? (2)当ab到达gg与ff中间位置时,线框又恰好作匀速运动,求线框从开始进入到ab边到达gg与ff中间位置时,产生的热量是多少?

v d a b

e e' B B f f ' g

g' θ

c

MNRa

c d b

q v0