高二物理电磁感应单元测试题

电磁感应单元测试题

1.穿过固定不动的线框的磁通量随时间变化的规律如图所示，下列说法正确的是( )

A.2s末到4s末这段时间内，感应电动势最大

B.第1s内和第2s内，感应电动势一样大

C.最后1s内感应电动势比最初2s内感应电动势大，且方向相反

D.第1s末感应电动势的大小等于1V

2.如图所示，铝质圆盘可绕竖直轴转动，整个圆盘都处在竖直向下的匀强磁场之中，通过电刷在圆盘轴心与边缘之间接一个电阻R，在圆盘按图中箭头方向转动时，下列说法中正确的有( )

A.圆盘上各点电势都相等

B.电阻R上的电流由b到a

C.圆盘边缘上各点电势都相等

D.穿过圆盘的磁通量不变化，不发生电磁感应现象

3.如图所示，水平桌面的上方有垂直相交的匀强磁场和匀强磁场，E的方向竖直向下，B的方向水平.水平方向、粗细均匀的直导线ab与B、E的方向都垂直.让ab由静止释放，下列说法正确的是( )

A.ab向下作平动，是自由落体

B.ab向下作平动，加速度小于g

C.ab下落时发生了转动，a端先落地

D.ab下落时发生了转动，b端先落地

4.如图所示，MN、PQ为相互平行的金属导轨与电阻R相连.粗细均匀的金属框用oa和o′b金属棒与导轨接触，整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度B的方向垂直底面向里.当线框绕OO′转动时( )

A.R中有恒定电流流过

B.线框中有变化的电流

C.R中无电流通过

D.线框中电流强度的最大值与转速成正比

5.普通磁带录音机是用一磁头来录音和放音的.磁头结构示意如图(a)所示，在一个环形铁芯上绕一个线圈，铁芯有个缝隙，工作时磁带就贴着这个缝隙移动.录音时磁头线圈跟话筒，放大电路相连(如图(b)所示)；放音时，磁头线圈改为跟扬声器相连(如图(c)所示).磁带上涂有一层磁粉，磁粉能被磁化且留下剩磁.微音器的作用是把声音的变化转化为电流的变化；扬声器的作用是把电流的变化转化为声音的变化.由此可知①录音时线圈中变化的音频电流在磁带上产生变化的磁场；②放音时线圈中的音频电流在磁带上产生变化的磁场；③录音时磁带上变化的磁场在线圈中产生感应电流；④放音时磁带上变化的磁场在线圈中产生感应电流.以上说法中正确的是( )

A.①③

B.②④

C.①④

D.②③

6.有两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置而且处于如图所示的匀强磁场中.在导轨顶端附近，a、b两相同的导体棒横跨在导轨上并与之紧密接触.棒的电阻为R，其他电阻不计，则下列结论正确的是( )

A.若同时从静止释放a、b棒，a、b均做自由落体运动

B.若同时从静止释放a、b棒，a、b均做匀速运动

C.若只放开b棒，b先加速，后减速

D.若只放开b棒，b先加速，后匀速

7.如图所示，光滑平行导轨倾斜放置，其下端连接一灯泡，匀强磁场垂直于导轨平面.当导轨上的ab导体棒下滑到稳定状态时，小灯泡获得的功率为P0.除灯泡外，其他电阻不计，

要使灯泡消耗的功率变为2P0，下列措施中正确的是( )

A.换一个电阻为原来的一半的灯泡

B.把磁感应强度B增为原来的2倍

C.换一根质量为原来2倍的金属棒(长度未变)

D.把导轨间距增大为原来的2倍(ab棒也相应增长)

8.一匀强磁场，磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正.在磁场中有一细金属圆环，圆环平面位于纸面内，如图1所示.现令磁感应强度B随时间t变化，先按图2中所示的Oa 图线变化，后来又按图线bc和cd变化.用E1、E2、E3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小，I1、I2、I3分别表示对应的感应电流，则( )

图1 图2

A.E1＞E2，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向

B.E1＜E2，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向

C.E1＜E2，I2沿顺时针方向，I3沿逆时针方向

D.E2＝E3，I2沿顺时针方向，I3沿顺时针方向

9.某同学在用原、副线圈A、B做电磁感应实验时，发现线圈绕线标记丢失，此时，该同学采用以下方法判断绕圈绕制方向，其中正确的是( )

A.将线圈与干电池、保护电阻、电流表串联，根据电流方向判断线圈绕制方向

B.将线圈与干电池、保护电阻、电流表串联，用一小磁针判断出线圈中电流方向，从而确定线圈绕向

C.用线圈与另一绕制方向已知的线圈同做电磁感应实验，根据感应电流方向，判断线圈的绕制方向

D.判断线圈绕制的各种方法中都要利用安培定则

10.如图所示，金属棒AB的电阻R＝2.0Ω，在拉力F＝2N的水平力作用下以速度υ＝0.2m/s沿金属导轨匀速滑动.磁场方向与金属导轨所在平面垂直，设电流表与导轨的电阻不计，且金属棒在滑动过程中80%的机械能转化成电能，那么电流表读数为 .

11.为了探测海洋中水的运动，科学家有时依据靠水流通过地磁场所产生的感应电动势测水的流速.假设某处地磁场的竖直分量为0.5×10-4T，两个电极插入相距2.0m的水流中，

且两电极所在直线与水流方向垂直，如果与两电极相连的灵敏电压表示数为5.0×10-5V，则水的流速为 m/s.

12.如图所示，相距为L的平行金属导轨ab、cd两端各接有阻值为R的电阻R1和R2，垂直于导轨平面存在的匀强磁场，磁感应强度为B，今将阻值也为R的直导体棒以速度υ匀速拉过磁场区域，设磁场区域宽度为d，摩擦不计，导轨电阻不计，那么此过程中，外力所做的功为，通过R1的电量是 .

12题图 13题图

13.如图，不计电阻的两根平行、足够长的金属导轨CD和EF置于竖直平面内，磁感应强度为B＝0.5T水平匀强磁场，两导轨所在平面与磁场垂直，有电阻的导体棒MN可以在导轨上保持良好接触地做无摩擦滑动.当在CE间串入电动势为1.5V、内阻不计的电池时，MN 恰好静止，如果取走电池，而用导线将C、E相接，则MN下落过程中，每秒钟扫过的最大面积是 m2.

14.磁感应强度为B的匀强磁场，与面积为S0的平面导线框所在的平面垂直，在△t时间内，导线框面积减小了△S，同时磁感应强度增加了△B，则这段时间内，导线框内产生的平均感生电动势为 .

15.如图所示，金属滑杆ab和cd放在平行的金属导轨MN和PQ上.二导轨间的距离为l ＝0.5m.整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上，磁感强度B＝10T，滑杆与导轨间的动摩擦因数为μ＝0.5，ab杆质量为m1＝1kg，cd杆质量为m2＝2kg，电阻都是R＝1Ω，其他电阻不计.求：

(1)作用在cd上力F的功率P为何值时才可以使ab棒以υ0＝10m/s的速度做匀速运动?

(2)令cd突然停止后，ab棒继续运动到停止的过程中通过横截面的电量为1.9C，那么在此过程中每条金属棒的电阻消耗的电能是多少?

16.两根相距L＝20cm的平行导轨，固定在绝缘板上，倾斜部分与水平方向成α＝30°角.在导轨的倾斜部分和水平部分分别放两根质量均为m＝20g的铜棒，棒与导轨间的动摩擦因数μ＝0.25，整个装置放在磁感应强度B＝0.1T竖直向上的匀强磁场中，如图所示.两根铜棒的总电阻R＝0.2Ω，导轨的电阻不计.求：

(1)ab棒由斜面顶端静止下滑速度达到多大时，静止在水平轨道上的cd棒才开始运动?

(2)cd棒开始运动时的电流多大?

17.如图所示，匀强磁场的磁感强度为B ，方向竖直向下.在磁场中有一个边长为L 的正方形刚性金属框，ab 边质量为m ，其他三边质量不计.金属框的总电阻为R ，cd 边装有固定的水平轴.现在将金属框从水平位置由静止释放.不计一切摩擦.金属框经ts 恰好通过竖直位置a ′b ′cd.求：

(1)ab 通过最低点时，金属框中的感应电流方向.

(2)上述ts 内金属框中的平均感应电动势.

(3)若上述ts 内金属框中产生的焦耳热为Q ，则ab 边通过最低位置时受到的安培力是多少?

参考答案

1.BCD

2.BC

3.D 6.AD 7.C 8.BD 9.BC 10.0.4A 11.0.5 12.2B 2L 2vd/3R

13.3 14.(ΔBS 0-B ΔS-ΔB ΔS)/Δt 15.(1)156W (2)23.1J

16.设ab 棒下滑速度为v 时，cd 棒开始运动，这时ab 棒中的即时感应电动势为E ＝BLvcos

α 流经两棒的电流为I ＝R E ＝R BLV α

cos ，cd 棒饱受的安培力(方向向左)为F cd ＝BIL ＝

R v L B α

cos 22，cd 棒饱受的摩擦力为f cd ＝μmg.当满足条件F cd ＝f cd 时，cd 棒开始滑动，而B 2L 2Vcos α/R ＝μmg.所以cd 棒开始滑动时，ab 棒速度大小为V ＝μmgR/B 2L 2

cos α＝29m/s.

(2)cd 棒开始运动时的电流为I ＝μmg/BL ＝2.5A

17.(1)根据右手定则，金属枢中感应电流方向为b ′→a ′→d →c →b ′.(2)根据法拉第电磁感应定律，E ＝Δφ/Δt E ＝BL 2/t (3)根据动能定理 mgL-W ＝21mv 2,W ＝Q, 21

mv

2＝mgL-Q v ＝

m Q gL /22-.E ＝BLV I ＝E/R ＝RL m Q gL /22-/R. F ＝BIL ＝B 2L 2m Q gL /22-/R 由上计算可知，在最低点感应电流方向为b ′→a ′→d →c →b ′，

平均感应电动势为BL 2/t.安培力为B 2L 2m Q gL /22-/R.