1、第 1 页第四章电磁感应单元测试题一选择题1由楞次定律知道感应电流的磁场一定是（ ）A阻碍引起感应电流的磁通量 B与引起感应电流的磁场反向C阻碍引起感应电流的磁通量的变化 D与引起感应电流的磁场方向相同2关于磁通量下列说法正确的是（ ） A磁通量越大表示磁感应强度越大 B面积越大穿过它的磁通量也越大C穿过单位面积的磁通量等于磁感应强度 D磁通量不仅有大小而且有方向是矢量3美国一位物理学家卡布莱拉用实验寻找磁单极子实验根据的原理就是电磁感应现象，仪器的主要部分是由超导体做成的线圈，设想有一个磁单极子穿过超导线圈，如图 1所示，于是在超导线圈中将引起感应电流，关于感应电流的方向下列说法正确的是（
2、）A磁单极子穿过超导线圈的过程中，线圈中产生的感应电流的变化 BN 磁单极子，与 S磁单极子分别穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流方向相同C磁单极子穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流方向不变 D假若磁单极子为 N磁单极子，穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流方向始终为顺时针（从上往下看）4如图 2示，金属杆 ab以恒定的速率 v在光滑的平行导轨上向右滑行，设整个电路中总电阻为 R（恒定不变） ，整个装置置于垂直于纸面向里的匀强磁场中，下列说法不正确的是（ ）Aab 杆中的电流与速率 v成正比B磁场作用于 ab杆的安培力与速率 v成正比C电阻 R上产生的电热功率与速率 v平方成正比第 2 页
3、D外力对 ab杆做功的功率与速率 v的成正比5由于地磁场的存在，飞机在一定高度水平飞行时，其机翼就会切割磁感线，机翼的两端之间会有一定的电势差若飞机在北半球水平飞行，则从飞行员的角度看，机翼左端的电势比右端的电势( ) A低 B高 C相等 D以上情况都有可能6如图 3所示,在两根平行长直导线中，通以方向相同、大小相等的恒定电流一个小线框在两导线平面内，从靠近右边的导线内侧沿着与两导线垂直的方向匀速向左移动，直至到达左边导线的内侧在这移 动过程中，线框中的感应电流方向 （ ）A沿 abcda不变 B沿 dcbad不变 C由 abcda 变为 dcbad D由 dcbad变为 dcbad 7如图
4、4所示, 两个线圈 A和 B分别通以电流 I1、I 2，为使线圈 B中的电流增大，下列措施有效的是 ( )A保持线圈的相对位置不变，增大 A中的电流B保持线圈的相对位置不变，减小 A中的电流C保持 A中的电流不变，将线圈 A向右平移D保持 A中的电流不变，将线圈 A向右平移8 两个金属的圆环同心放置，当小环中通以逆时针方向的电流，且电流不断增大时，大环将会有（ ）A有向外扩张的趋势B有向内收缩的趋势C产生顺时针方向的感应电流D产生逆时针方向的感应电流9 如图 5所示，两竖直放置的平行光滑导轨处于垂直于导轨平面的匀强第 3 页磁场中，金属杆 ab可沿导轨滑动，原先 S断开，让 ab杆由静止下滑，
5、一段时间后闭合 S，则从 S闭合开始记时，ab 杆的运动速度 v随时间 t的关系图不可能是下图中的哪一个( )10如图 6所示，两个闭合铝环 A、B 与一个螺线管套在同一铁芯上，A、B 可以左右摆动，则（ ）A在 S闭合的瞬间，A、B 必相吸B在 S闭合的瞬间，A、B 必相斥C在 S断开的瞬间，A、B 必相吸D在 S断开的瞬间，A、B 必相斥二填空题11在磁感应强度为 10T的匀强磁场中，垂直切割磁感线运动的直导线长20cm，为使直导线中感应电动势每秒钟增加 01V，则导线运动的加速度大小应为 12如图 7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
6、，流过表的感应电流方向是_13如图 8所示，A、B 两闭合线圈用同样导线且均绕成 10匝，半径为 rA2r B，内有以 B线圈作为理想边界的匀强磁场，若磁场均匀减小，则 A、B 环中感应电动势EAE B ；产生的感应电流之比 IAI B 14如图 9，互相平行的两条金属轨道固定在同一水平面上，上面架着两根互相平行的铜棒 ab和 cd，磁场方向竖直向上如不改变磁感强度方向而仅改变其大小，使 ab和 cd相向运动，则 B应_15如图 10所示，两根相距为 l的竖直平行金属导轨位于匀强磁场中，磁第 4 页感应强度为 B，导轨电阻不计，另两根与光滑轨道接触的金属杆质量均为 m，电阻均为 R，若要使 c
7、d杆恰好平衡，且静止不动，则 ab杆应向 做 运动，ab 杆运动速度大小是 ，需对 ab杆所加外力的大小为 三计算题16两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为 l，导轨上面横放着两根导体棒 ab和 cd，构成矩形回路，如图 11所示两根导体棒的质量均为 m，电阻均为 R，回路中其余部分的电阻不计，在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为 B两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行，开始时 cd棒静止，棒 ab有指向 cd的速度 v0若两导体棒在运动中始终不接触，求：(1)在运动中产生的最大焦耳热；(2)当棒 ab的速度变为 v0时，棒 cd的加速度4317两根相距
8、d=020m 的平行光滑金属长导轨与水平方向成 30角固定，匀强磁场的磁感强度 B=020T，方向垂直两导轨组成的平面，两根金属棒ab、cd 互相平行且始终与导轨垂直地放在导轨上，它们的质量分别为m1=01kg，m 2=002kg，两棒电阻均为 002，导轨电阻不计，如图 12所示(1)当 ab棒在平行于导轨平面斜向上的外力作用下，以 v=15ms 速度沿斜面匀速向上运动，求金属棒cd运动的最大速度；(2)若要 cd棒静止，求使 ab匀速运动时外力的功率(g=10ms 2)18如图 13所示，金属棒 cd质量 m=050kg，长 l=050m，可在水平导轨上无摩擦地平动，整个回路的电阻保持不变
9、 R=020；匀强磁场的磁感强度 B=050T，方向斜向上，且跟导轨平面成 =30角问当 cd水平向右滑动的速度为多大时，它将对导轨没压力?第 5 页19如图 14所示，光滑且足够长的平行金属导轨 MN、PQ 固定在同一水平面上，两导轨间距 L=02m，电阻 R=04，导轨上停放一质量为 m=01kg，电阻为 r=01 的金属杆 ab，导轨的电阻不计，整个装置处于磁感应强度为 B=05T 的匀强磁场中，磁场的方向竖直向下现用一外力 F沿水平方向拉杆，使之由静止开始运动，若理想电压表示数U随时间 t的变化关系如图 15所示，(1)试分析说明金属杆的运动情况；(2)求第 2秒末外力 F的功率20水
10、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(如图 16)，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的关系如右图 16(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？参考答案：第 6 页一、选择题1C 2D 3C 4D 5B 6BD 7BCD
11、8AC 9B10AC二、填空题115m/s 212ba，ab13E AE B；I AI B14增大15上；匀速； ；2mg；2LmgR三、计算题16解析：(1)从初始到两棒速度相等的过程中，两棒总动量守恒，即mv0=2mv根据能的转化和守恒定律得：Q= mv02- 2mv2= mv02141(2)mv0=m v0+mv E=( v0-v)Bl I=E/2R33对 cd棒，其所受安培力 F=IBL解得：a=B 2l2v0/4mR答案：(1) mv02 (2)a=B2l2v0/4mR4117解析：假设 ab匀速上滑瞬时，cd 未动则 ab=BLv=006v，回路中：Fcd=IBl=150202=0
12、06N，而其 mcdgsin30=002101/2=01NF cd cd 将加速下滑，其中的 cd与 ab串联，电路中此时 cd受 Fcd=BIl,当Fcd=mcdgsin30时，vm=1m/s (2)若 cd棒静止，则 F”cd=I”Bl=mgsin30，I”=025A,此电流由 abrBlvImab2smvrBlIab/5.2“第 7 页运动产生，故此时拉 ab的外力为 F=mabgsin30+I”Bl=06N，此时 Pab=F”v”ab=15W18解析：根据受力图。Fcos=mg (1)F=BIL (2)(3)联解得19解析：(1)杆在 F的作用下，做切割磁感应线运动，设其速度为 v，杆
13、就是电源，设产生的感应动势为 E，根据闭合电路的知识可知，电压表的示数为 ，代人数据得：U V=008v(V) 由图中可知电压随时间变化的关系为 UV=04t(V) 由得杆的运动速度为 v=5t(ms) 上式说明金属杆做初速度为零的匀加速运动，加速度为 a=5m/s2(2)在 t=2s时，由得：U v=08(V)，回路中的电流强度为：则金属杆受到的安培力为 FB=BIl=05202=02(N)由对杆应用牛顿第二定律得：F-F B=ma,则 F=FB+ma=02+015=07(N)此时杆的速度为 v=at=52=10ms所以，拉力的功率为 P=Fv=0710=7(W)20解析：(1)金属杆运动后
14、，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RBlvIsin2315.0cosi22lmg BlrREV)(4.08ARIV第 8 页(2)感应电动势 E=vBL，感应电流 I= ，安培力 F=IBL=RERLvB2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 所以 v= (F-f)RLB22LB从图线可以得到直线的斜率 k=2所以 B= =1 T2kL(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答案：(1)变速运动(或变加速运动，加速度减小的加速运动，加速运动)(2)1 T (3)阻力，f=2 N；动摩擦因数，=04
