高二物理第一学期电磁感应测试题2

高二物理第一学期电磁感应测试题（二）高二物理x科卷时量：120分钟满分：150分本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。请将选择题答案填在第Ⅱ卷答题栏内。第Ⅰ卷（选择题共40分）一、本题共10小题，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。1、如图所示，在一根软棒上绕有两组线圈M、N，线圈M与电阻R相连，线圈N上接有电源和电键S，则下列有关判断正确的是A．闭合电键S的瞬时，有感应电流通过电阻R，方向为a→bB．闭合电键S的瞬时，有感应电流通过电阻R，方向为b→aC．闭合电键S后，一直有感应电流通过电阻RD．断开电键S的瞬时，两线圈中均无电流通过2、一均匀扁平的条形磁铁与一圆形线圈同在一平面内，磁铁中央与圆心重合，为了在磁铁开始运动时在线圈中得到一方向如图所示的感应电流，磁铁的运动方式应为A．N极向纸里，S极向纸外，使磁铁绕O点转动B．N极向纸外，S极向纸里，使磁铁绕O点转动C．使磁铁沿垂直于线圈平面的方向向纸外作平动D．使磁铁沿垂直于线圈平面的方向向纸内作平动E．使磁铁在线圈平面内绕O点沿顺时针方向转动F．使磁铁在线圈平面内绕O点沿逆时针方向转动3、一均匀扁平条形磁铁与一线圈共面，磁铁中心与圆心O重合(如图)．下列运动中能使线圈中产生感应电流的是：A．N极向外、S极向里绕O点转动B．N极向里、S极向外，绕O点转动C．在线圈平面内磁铁绕O点顺时针向转动D．垂直线圈平面磁铁向纸外运动4、异步电动机、家用电度表、汽车上的磁电式速度表，都利用了一种电磁驱动原理，它的原理示意图如图所示。蹄形磁铁和矩形线圈均可绕竖直轴转动，现使蹄形磁铁逆时针方向转动，则线框的运动情况是：A、线框也沿逆时针方向转动B、线框沿顺时针方向转动C、线框先加速后匀速D、线框由静止开始一直加速5、半径都是R的、粗细相同的铜环和铁环处在同一变化的磁场中，环面垂直磁场放置，下面说法中正确的是：A．铜环内感应电动势比铁环大B．铜环中感应电流比铁环中的大C．铜环中感应电流的功率比铁环中的大D．两环产生的感应电流方向相同6、如图所示，要使金属环C向线圈A运动，导线AB在金属导轨上应：A.向右做减速运动B.向左做减速运动C.向右做加速运动D.向左做加速运动7、在图中，A是一边长为L的方形框，电阻为R，今维持线框的恒定的速度v沿x轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场区域，若以x轴的正方向作为力的正方向，线框在图示位置时刻作为时间的零点，则磁场对线框的作用力F随时间t的变化图象为8、如图所示，在光滑水平桌面上有两个金属圆环，在它们圆心连线中点正上方有一个条形磁铁，当条形磁铁自由下落时，将会出现的情况是：A．两金属环将相互靠拢B．两金属环将相互排斥C．磁铁的加速度会大于gD．磁铁的加速度会小于g9、如图，闭合矩形线框abcd位于磁感应强度为B的匀强磁中，ab边位于磁场边缘，线框平面与磁场垂直，ab边和bc边分别用L1和L2。若把线框沿v的方向匀速拉出磁场所用时间为△t，则通过框导线截面的电量是：A、tRLBL/21B、RLBL/21C、tLBL/21D、21LBL10、如图所示电路中，电源内电阻和线圈L的电阻均不计，K闭合前，电路中电流为I=ε/2R．将K闭合时，线圈中的自感电动势：A．方向与电流方向相反B．有阻碍电流作用，最后电流总小于IC．有阻碍电流增大的作用，电流保持I不变D．有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是要增大到2I第Ⅱ卷(110分)姓名________学号_____________题号123456789101112答案二、本题共3小题，共18分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。11、如图所示，（a）图中当电键S闭合瞬间，流过表的感应电流方向是________；(b)图中当S闭合瞬间，流过表的感应电流方向是________。12、如图所示，在一个光滑金属框架上垂直放置一根长l=0.4m的金属棒ab，其电阻r=0.1Ω．框架左端的电阻R=0.4Ω．垂直框面的匀强磁场的磁感强度B=0.1T．当用外力使棒ab以速度v=5m/s右移时，ab棒中产生的感应电动势ε=_________，通过ab棒的电流I=________．ab棒两端的电势差Uab=________，在电阻R上消耗的功率PR=_________，在ab棒上消耗的发热功率PR=_________，切割磁感线运动中产生的电功率P=_________．13、如图所示，有一弯成∠型的金属框架POQ，竖直放置的金属棒MN以v匀速在POQ上水平向右运动，已知α=30°，在POQ范围内有磁感应强度为B的匀强磁场.那么当MN从O点开始匀速运动过程中，感应电动势和时间的关系式是___________.三、本题共7小题，共92分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。14、（12分）如图所示，在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中，让长为0.5m、电阻为0.1Ω的导体ab在金属框上以10m/s的速度向右匀速滑动，如电阻R1=6Ω，R2=4Ω，其他导线上的电阻可忽略不计，求：（1）导体ab中的电流强度与方向；（2）为使ab棒匀速运动，外力的机械功率；（3）ab棒中转化成电能的功率，并比较机械功率与转化功率是否相等。15、(12分)电阻为R的矩形导线框abcd，边长ab＝l，ad=h，质量为m，自某一高度自由落下，通过一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁场区域的宽度为h，如图所示，若线框恰好以恒定速度通过磁场，线框内产生的焦耳热是多少？16、(12分)用电阻为18Ω的均匀导线弯成图中直径D=0.80m的封闭金属圆环，环上AB弧所对应的圆心角为60º，将圆环垂直于磁感线方向固定在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里．一根每米电阻为1.25Ω的直导线PQ，沿圆环平面向左以3.0m/s的速度匀速滑行（速度方向与PQ垂直），滑行中直导线与圆环紧密接触（忽略接触处的电阻），当它通过环上A、B位置时，求：（1）直导线AB段产生的感应电动势，并指明该段直导线中电流的方向．（2）此时圆环上发热损耗的电功率．17、(12分)由金属板制成的U形导体框架，宽度为d，以相对速度v1，在垂直磁场方向的平面上匀速移动，磁场方向垂直纸面向里，从框架右边水平射入质量为m的带电油滴，油滴相对地的速度为v2，方向水平向左，如果油滴恰好做匀速圆周运动，问(1)油滴带的何种电荷？(2)油滴是顺时针还是逆时针做圆周运动？(3)油滴运动的半径和周期各是多少？18、(14分)如图所示，竖直平行导轨间距l=20cm，导轨顶端接有一电键K。导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦，ab的电阻R=0.4Ω，质量m=10g，导轨的电阻不计，整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中，磁感强度B=1T。当ab棒由静止释放0.8s后，突然接通电键，不计空气阻力，设导轨足够长。求ab棒的最大速度和最终速度的大小。(g取10m/s2)19、(14分)如图所示，U形水平轨道电阻不计，匀强磁场的磁感强度为B，方向竖直向上，金属棒垂直放在轨道上与轨道构成回路，棒AB中间拴一条质量不计的软绳绕过光滑的定滑轮C，绳下面系一质量为m的重物，棒AB质量为m0，电阻为R，长度为l0．原来系统静止，放开m，当AB起动后，所受轨道摩擦力为f＜mg，不计空气阻力．(1)起动瞬间，棒AB的加速度多大？回路电流多大？(2)描述棒AB起动后，AB的运动情况(设轨道很长)，系统的能量转化情况．(3)达到匀速运动的速度值．20、(16分)水平放置的金属框架abcd，宽度为0.5m，匀强磁场与框架平面成30°角，如图所示，磁感应强度为0.5T，框架电阻不计，金属杆MN置于框架上可以无摩擦地滑动，MN的质量0.05kg，电阻0.2Ω，试求当MN的水平速度为多大时，它对框架的压力恰为零，此时水平拉力应为多大?21、附加题(16分)，如图所示，金属框架与水平面成30°角，匀强磁场的磁感强度B=0.4T，方向垂直框架平面向上，金属棒长l＝0.5m，重量为0.1N，可以在框架上无摩擦地滑动，棒与框架的总电阻为2Ω，运动时可认为不变，问：(1)要棒以2m／s的速度沿斜面向上滑行，应在棒上加多大沿框架平面方向的外力？(2)当棒运动到某位置时，外力突然消失，棒将如何运动？(3)棒匀速运动时的速度多大？(4)达最大速度时，电路的电功率多大？重力的功率多大？高二物理第一学期电磁感应测试题参考答案1答案：B2答案：A3答案：AB4答案：AC解析：磁体转动，线框中的磁通量变化，产生感应电流，它将阻碍磁铁和线框间的相对运动，磁针克服这个阻碍作用而把其他能转化为线框的动能和电能，只要线框速度小于磁铁速度，上述电磁感应现象就不会停止，直到二者达到相同转速，达到相对静止，不再产生电流一起匀速运动。实际上由于阻力作用，两者应有一定的转速差。5答案：BCD6AB7B8：BD9：B10答案：AD11答案：b→a，a→b12答案：0.2V，0.4A，0.16V，0.064W，0.016W，0.08W解析：E=BLV=0.2V，I=E/R总=0.4A，Uab=E4/5=0.16V，PR=I2R=0.064W，PRab=I2r=0.016W，P=PR+PRab=0.08W13答案：3/32tBv14答案：（1）电流方向b→a（1分）E=Blv=2（v）（1分）)(08AREI总（1分）（2）)3)((6.1分WBIlvFvP（3）P=I2R=1.6（W）（2分）P机=P电（1分）15答案：2mgh根据能量守恒，匀速下降，重力势能转化为焦耳热。16答案：（1）0.6V，AB．（2）0.1W．17答案：(1)负电性；(2)顺时针；(3)R=v1v2/g，T=2πv1/g。提示：油滴的重力不可忽略。油滴又恰好做匀速圆周运动．即由v1引起的洛仑兹力应与重力大小相等．方向相反．而由V2引起的洛仑兹力充当向心力．即可得出结论．18答案：ab棒由静止开始自由下落0.8s时速度大小为v=gt=8m/s则闭合K瞬间，导体棒中产生的感应电流大小I＝Blv/R=4Aab棒受重力mg=0.1N因为F＞mg，ab棒加速度向上，开始做减速运动，产生的感应电流和受到的安培力逐渐减小，当安培F`=mg时，开始做匀速直线运动。此时满足解得，最终速度v`=mgR/B2l2=1m/s。闭合电键时速度最大为8m/s。19答案：(2)AB棒做加速度越来越小的加速运动，最后匀速运动，系统的重力势能减少，一部分转化为系统的动能，一部分转化为内能，还有一部分转化为电能，当AB匀速运动后，系统动能不变，重力势能减少，全部转化为内能和电能；20答案：v=3.7m/s，F=0.29N.21答案：0.09N，减速，2.5m／s0.125J，0.125J