高中物理_电磁感应测试题及答案__33

1高中物理电磁感应测试一、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.今将一金属线框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（）A．受力沿x轴负向B．受力沿x轴正向C．受力沿y轴正向D．受力为零2、如图甲所示照直放置的螺线管与导线abcd构成闭合电路，电路所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一个导体圆环。欲使导体圆环受到向上的磁场力，磁感应强度随时间变化的规律应是图乙中的（）3、现代汽车中有一种先进的制动机构，可保证车轮在制动时不是完全刹死滑行，而是让车轮仍有一定的滚动．经研究这种方法可以更有效地制动，它有一个自动检测车速的装置，用来控制车轮的转动，其原理如图，铁质齿轮P与车轮同步转动，右端有一个绕有线圈的磁体，M是一个电流检测器．当车轮带动齿轮转动时，线圈中会有电流，这是由于齿靠近线圈时被磁化，使磁场增强，齿离开线圈时磁场减弱，磁通变化使线圈中产生了感应电流．将这个电流经放大后去控制制动机构，可有效地防止车轮被制动抱死．如图所示，在齿a转过虚线位置的过程中，关于M中感应电流的说法正确的是()A．M中的感应电流方向一直向左B．M中的感应电流方向一直向右C．M中先有自右向左，后有自左向右的感应电流D．M中先有自左向右，后有自右向左的感应电流4、如图甲中的虚线上方空间有垂直线框平面的匀强磁场，直角扇形导线框垂直于线框平面的轴O以角速度ω匀速转动．设线框中感应电流方向以逆时针方向为正方向，那么在图乙中，能正确描述线框从图甲所示位置开始转动一周的过程中，线框内感应电流随时间变化情况的是（）2二、多选题5、物理学的基本原理在生产生活中有着广泛的应用。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．发电机B．日光灯C．质谱仪D．示波管6、如图,A、B是完全相同的两个小灯泡，L为自感系数很大、电阻可以忽略的带铁芯的线圈，下列说法正确的是（）A．开关K闭合的瞬间，A、B同时发光，随后A灯变暗，B灯变亮。B．开关K闭合的瞬间，B灯亮，A灯不亮。C．断开开关K的瞬间，A、B灯同时熄灭。D．断开开关K的瞬间，B灯立即熄灭，A灯突然闪亮一下再熄灭7、设想考察队队员在地球南极附近水平面上驾驶一辆冰车向前行进时，由于地磁场作用，冰车两端会有电势差，设驾驶员左方电势为U1，右方电势为U2，则以下说法正确的是()A、向着南极点行进时，U1比U2高B、背着南极点行进时，U1比U2低C、在水平冰面上转圈时，U1比U2高D、无论怎样在水平冰面上行进，U1总是低于U28、如图所示，竖直平面内有一足够长的金属导轨，金属导体棒ab可在导轨上无摩擦地上下滑动，且导体棒ab与金属导轨接触良好，ab电阻为R，其它电阻不计。导体棒ab由静止开始下落，过一段时间后闭合电键S，发现导体棒ab立刻作变速运动，则在以后导体棒ab的运动过程中，下列说法中正确的是（）A．导体棒ab作变速运动期间加速度一定减小B．单位时间内克服安培力做的功全部转化为电能，电能又转化为电热C．导体棒减少机械能转化为闭合电路中的电能和电热之和，符合能的转化和守恒定律D．导体棒ab最后作匀速运动时，速度大小为22lBmgR9、如图所示甲、乙、丙中，除导体棒ab可动外，其余部分均固定不动，甲图中的电容器C原来不带电。设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计。图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面（即纸面）向下的匀强磁场中，导轨足够长。今给导体棒ab一个向右的初速度v0，在甲、乙、丙三种情形下导体棒ab的最终运动状态不可能是（）A．三种情形下导体棒ab最终均作匀速运动B．甲、丙中，ab棒最终将以不同的速度作匀速运动；乙中，ab棒最终静止C．甲、丙中，ab棒最终将以相同的速度作匀速运动；乙中，ab棒最终静止D．三种情形下导体棒ab最终均静止ABKL3甲乙丙三、实验题10、如图所示是三个成功的演示实验，回答下列问题（1）在实验中，电流表指针偏转原因是________________________________。（2）电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小关系是__________________________。（3）第一个成功实验中，将条形磁铁从同一高度插入线圈中，快插入和慢插入_______是相同的，____是不同的。（4）从三个成功的演示实验可归纳出的结论是____________________________________________。11、如图甲所示，x轴沿水平方向，有一用钕铁硼材料制成的圆柱形强磁体M，其圆形端面分别为N极和S极，磁体的对称中心置于x轴的原点O。现有一圆柱形线圈C从x轴负方向较远处开始沿x轴正方向做匀速直线运动，圆形线圈的中心轴始终与x轴重合，且其圆面始终与x轴垂直，在线圈两端接一阻值R＝1000Ω的定值电阻。现用两个传感器，一个测得通过圆环的磁通量随圆环位置的变化图像，如图乙所示；另一个测得R两端的电压随时间变化的图像，如图8丙。已知在乙图像的图线上，x=6mm的点的切线斜率最大；图丙中时刻6s到10s之间的图线可近似的看成直线。则圆形线圈做匀速直线运动的速度大小是______m/s，6s至8s期间流过电阻R的电量是__________C。四、计算题12、如图所示，匝数N=100匝、截面积S=0.2m2、电阻r=0.5Ω的圆形线圈MN处于垂直纸面向里的经贸部4强磁场内，磁感应强度随时间按B=0.6+0.02t(T)的规律变化，处于磁场外的电阻R1=3.5Ω，R2=6Ω，电容C=30μF，开关S开始时未闭合，求：⑴闭合S后，线圈两端M、N两点间的电压UMN和电阻R2消耗的电功率；⑵闭合S一段时间后又打开S，则S断开后通过R2的电荷量为多少？13、在拆装某种大型电磁设备的过程中，需将设备内部的处于强磁场中的线圈先闭合，然后再提升直至离开磁场．操作时通过手摇轮轴A和定滑轮O来提升线圈．假设该线圈可简化为水平长为L，上下宽度为d的矩形线圈，其匝数为n，总质量为M，总电阻为R．磁场的磁感应强度为B，如图所示．开始时线圈的上边缘与有界磁场的上边缘平齐．若转动手摇轮轴A．在时间t内把线圈从图示位置匀速向上拉出磁场．求此过程中．(1)流过线圈中每匝导线横截面的电量是多少?(2)在转动轮轴时，人至少需做多少功?(不考虑摩擦影响)．14、如图所示，一个“U”形金属导轨PMNQ,其质量为M=2kg,放在光滑绝缘的水平面上,处于匀强磁场中,另有一根质量为m=0.6kg的金属棒CD与MN边平行放置在导轨上,CD边左边靠着固定的卡口a、b,卡口能阻止CD棒向左运动.匀强磁场以图中虚线为界,左侧的磁场B1方向竖直向上（区域无限大）,右侧的磁场B2方向水平向左,磁感应强度的大小都是0.80T,如图所示.导轨MN段长为0.50m,电阻为0.40Ω,金属棒CD的电阻是0.40Ω,其余电阻不计,CD与导轨间的动摩擦因数为0.20.若在导轨上作用一个方向水平向左,大小为2.4N的恒力,设导轨足够长,取g=10m/s2.求:导轨运动过程中的最大加速度和最大速度.MNSCR1R2515、如图所示，足够长的两光滑导轨水平放置，两条导轨相距为d，左端MN用阻值不计的导线相连，金属棒ab可在导轨上滑动，导轨单位长度的电阻为r0，金属棒ab的电阻不计。整个装置处于竖直向下的均匀磁场中，磁场的磁感应强度随时间均匀增加，B=kt，其中k为常数。金属棒ab在水平外力的作用下，以速度v沿导轨向右做匀速运动，t=O时，金属棒ab与MN相距非常近。求：(1)当t=to时，水平外力的大小F；(2)同学们在求t=to时刻闭合回路消耗的功率时，有两种不同的求法：方法一：P=F·v方法二：由Bld=F，得2222,dBRFRIPBdFI（其中R为回路总电阻）这两种方法哪一种正确?请你做出判断，并简述理由。16、如图（a）所示，光滑的平行长直金属导轨置于水平面内，间距为L、导轨左端接有阻值为R的电阻，质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上。导轨和导体棒的电阻均不计，且接触良好。在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。开始时，导体棒静止于磁场区域的右端，当磁场以速度v1匀速向右移动时，导体棒随之开始运动，同时受到水平向左、大小为f的恒定阻力，并很快达到恒定速度，此时导体棒仍处于磁场区域内。⑴求导体棒所达到的恒定速度v2；⑵为使导体棒能随磁场运动，阻力最大不能超过多少？⑶导体棒以恒定速度运动时，单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为多大？⑷若t＝0时磁场由静止开始水平向右做匀加速直线运动，经过较短时间后，导体棒也做匀加速直线运动，其v－t关系如图（b）所示，已知在时刻t导体棒瞬时速度大小为vt，求导体棒做匀加速直线运动时6的加速度大小。717．如图4-102所示，在倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感强度大小相等的匀强磁场，其中一个的方向垂直斜面向下，另一个的方向垂直斜面向上，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刚进入上边磁场时恰好做匀速直线运动．当ab边到达gg′和ff′的中间位置时，线框又恰好做匀速直线运动，问：线框从开始进入上边的磁场至ab边到达gg′和ff′中间位置时，产生的热量为多少？18．正方形金属框每边长L＝0.1米，总质量m=0.1千克，回路电阻R=0.02欧，用细线吊住，线的另一端跨过两个定滑轮，挂着一个质量M=0.14千克的砝码．线框上方有一磁感应强度B=0.5特的匀强磁场，如图4－103所示．线框在M的牵引下作加速运动，当线框上边进入磁场后又作加速运动（取g=10米／秒2）．（1）线框匀速上升时的速度多大？（2）线框匀速上升过程中重物M作功多少？其中有多少转变为电能？8磁场测试33答案10、闭合电路磁通量发生变化，产生感应电动势和感应电流；偏转越大，则感应电动势越大；磁通量变化量相同；磁通量变化快慢不同；闭合电路磁通量发生变化，产生感应电动势和感应电流，磁通量变化得越快则感应电动势和感应电流越大（说成感应电动势与磁通量的变化率成正比也可以）。11、310-3，210-612、⑴sTtB/02.0……2分；E=NvstBNt4.0…1分；I=ArRRE04.021……1分UMN=E－Ir=0.38v……2分；P2=I2R2=9.6×10-3W……2分⑵S合Uc=IR2=0.24V……2分；Q=CUc=7.2×10-6C……2分S开R2放电Q=7.2×10-6c……1分13、（1）tnE……1分，RntREtIQ……3分，所以RBLdnQ……2分（2）匀速提拉过程中，要克服重力和安培力做功即W=WG+W安……1分；WG=Mgd……1分；W安=nBILd……1分；在匀速提升过程中线圈运动速度v=d/t……1分；线圈中感应电动势E=nBLv……1分；产生的感应电流I=E/R……1分，所以RtdLBnmgdW2222……1分14、对导轨：LvBE1……1分；RLvBRREI2121……1分RvLBILBF22211安……1分；对CD：RvLBILBF22222安……1分所以，导轨所受的摩擦力为：RvLBmgFmgf2222安……3分导轨的加速度为：12221MRvLBMmgFMfFFa安……3分所以，当0v时，2max/6.0smMmgFa……2分当0a时，smLBRmgFv/51222max……2分15、(1)回路中的磁场变化和导体切割磁感线都产生感应电动势题号123456789答案BADBABADBDABDACD9(2)方法一错，方法二对(2分)方法一认为闭合回路所消耗的能量全部来自于外力所做的功，而实际上磁场的变化也对闭合回路提供能量。方法二对电阻研究，算出的才是回路中的电功率(2分)(有类似的表述，能说明清楚的均给2分)16、⑴E＝BL（v1－v2）；I＝E