1、1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 （ ）A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D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
2、， 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 BLvB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 （
3、）Aa 1a 2a 3a 4 Ba 1 = a2 = a3 = a4 Ca 1 = a3a 2a 4 Da 4 = a2a 3a 14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（ ）A同时向两侧推开B同时向螺线管靠拢C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D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
4、右拉出所产生的感应电流方向相反B不管向什么方向拉出，只要产生感应电流方向都是顺时针C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 图 1图 2图 3图 4图 52BNvMNSBAC向右加速滑动 D向右减速滑动7.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
5、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 12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 21 B.通过导线某一横截面的电荷量之比是 11C.拉力做功之比是 14 D.线框中产生的电热之比为 128. MN、 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（ L2a）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.
6、 B. C. D.9. 如图所示的电路中， A1和 A2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， A2先亮， A1后亮，最后一样亮B合上开关 S 接通电路时， A1和 A2始终一样亮C断开开关 S 切断电路时， A2立刻熄灭， A1过一会儿才熄灭D断开开关 S 切断电路时， A1和 A2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（ ）A图中磁铁 N 极接近 A 环时，A 环被吸引，而后被推开
7、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D用磁铁的任意一磁极接近 A 环时， A 环均被排斥iO ti0iO ti0itOi0iti0OM NP QLaiO ti03二、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C丙图中磁铁的运动方向向下D丁
8、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 PF （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 =37 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
9、间的动摩擦因数为 0.25.求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；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；在上问中，若 R=2，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，sin37=0.6，cos37=0.8）+NS v-甲 乙+-v+-丙NS +-丁SNv（2）（1）FvBabR414 （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
10、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=05 kg, L=05 m, R=05 ，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？515.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=0.020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
11、磁场时刻的速度相同取 g=10m/s2求：线圈进入磁场的过程中产生的电热 Q线圈下边缘穿越磁场的过程中，线圈的最小速度 vl hdB616正方形金属线框 abcd，每边长 =0.1m，总质量 m=0.1kg，回路总电阻，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=0.14kg 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/s 2）。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
12、 M 做功多少？其中有多少转变为电能？7电磁感应单元测试题答案一、1、B 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、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 2L2v2/R （4）B 2L3v/R （5）B2L2v2/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=vB
13、L， （1 分）感应电流 I= ， （1 分）RE安培力 F=IBL= （2 分）RLvB2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=v +f （2 分）2所以 v= （F-f） （2 分）2LBR从图线可以得到直线的斜率 k=2 （2 分）所以 B= =1 T （2 分）2k（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 =04 （3 分）15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=0.50J 设线圈自由下落阶段的末速度，即线圈下边缘到
14、达磁场上边界时的瞬时速度大小是 v0， 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： 8mgL-W=mv2/2-mv02/2 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=2 m/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.
