人教版高中物理选修3-2电磁感应测试题1
人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》检测题(包含答案)
人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》检测题(包含答案)1 / 11《电磁感应》检测题一、单选题1.如图所示,螺线管内有一平行于轴线的匀强磁场,规定图中箭头所示方向为磁感应强度B 的正方向,螺线管与U 型导线框efgh 相连,导线框efgh 内有一半径很小的金属圆环L ,圆环与导线框efgh 在同一平面内。
当螺线管内的磁感应强度随时间按图示规律变化时( )A .在1t 时刻,金属圆环L 内的磁通量为零B .在10t - 时间内,金属圆环L 内有逆时针方向的感应电流C .在2t 时刻,金属圆环L 内的感应电流最大D .在23t t -时间内,金属圆环L 有收缩趋势2.如图甲所示,在电阻R =1 Ω,面积S 1=0.3 m 2的圆形线框中心区域存在匀强磁场,圆形磁场区面积S 2=0.2 m 2。
若取磁场方向垂直纸面向外为正方向,磁感应强度B 随时间的变化规律可用图乙描述,则线框中的感应电流I (取顺时针方向为正方向)随时间t 的变化图线是( )A .B .C .D .3.如图所示,虚线两侧有垂直线框平面磁感应强度均为B 的匀强磁场,半径为L 、总电阻为R 的直角扇形导线框OAC 绕垂直于线框平面轴O 以角速度ω匀速转动。
线框从图中所示位置开始计时,设转动周期为T ,在转动过程中,下列说法正确的是( )A .04T ~的过程中,线框内无感应电动势产生 B .42T T ~的过程中,线框内感应电流为22BL Rω C .34T T ~的过程中,线框内感应电流方向为O A C →→ D .转动过程中,线框中产生的是交变电流4.平行金属导轨左端接有阻值为R 的定值电阻,右端接有电容为C 的电容器,平行导轨间距为L 1。
导体棒与导轨接触良好并以恒定的速度v 通过宽为L 2磁感强度为B 的匀强磁场,导体棒和金属导轨电阻不计,则全过程中通过电阻R 的电荷量为A .12BL L q R =B .121BL L CBL vR q R +=C .12BL L CBv q R +=D .12BL L v q R=人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》检测题(包含答案)3 / 115.如图在竖直方向上的两个匀强磁场1B 和2B 中,各放入一个完全一样的水平金属圆盘a 和b ,它们可绕竖直轴自由转动.用导线将a 盘中心与b 盘边缘相连,b 盘中心与a 盘边缘相连.从上向下看,当a 盘总是顺时针转动时( )A .b 盘总是逆时针转动B .若1B 、2B 同向,b 盘顺时针转动C .若1B 、2B 反向,b 盘顺时针转动D .b 盘总是顺时针转动6.如图所示,正方形导线框abcd 放在匀强磁场中静止不动,磁场方向与线框平面垂直,磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图乙所示,t =0时刻,磁感应强度的方向垂直纸面向里。
高中物理选修3 2 电磁感应,交流电测试题及答案
高中物理选修3 2 电磁感应,交流电测试题及答案高中物理选修3-2-电磁感应,交流电测试题及答案高二物理测试时间:第一卷(选择题48分)一、选择题:(本题共12小题,每小题4分)1.在电磁感应现象中,下列陈述中正确的一个是()a.当闭合线框和磁场之间有相对运动时,线框中一定会有感应电流b.感应电流的磁场总是跟原来磁场的方向相反c.感应电流的磁场总是跟原来磁场的方向相同d、感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
2.如右图所示,水平放置的矩形线圈ABCD垂直落在细长水平磁铁的S极附近,从位置I到位置II再到位置III。
位置II与磁铁在同一平面上,位置I和位置III非常接近位置II。
在下降过程中,线圈中的感应电流方向为()a、abcdab和adcbac、从abcda到adcbad、从adcba到abcda3.如图所示,这是早期制造的发电机和电机的示意图。
盘A和盘B是两个铜盘,可以分别围绕固定旋转轴旋转。
盘A的中心和盘B的边缘通过一根导线连接,盘B的中心和盘A的边缘通过另一根导线连接。
当圆盘a在外力作用下旋转时,圆盘B也会旋转。
那么下面陈述中正确的一个是()A。
连续旋转圆盘A可以获得连续电流。
原因是整个铜盘被视为沿径向排列的无数铜棒,它们切断磁感应线并产生感应电动势。
B.当磁盘a旋转时,磁盘B也可以旋转,因为电流在磁场力的作用下旋转c.当a盘顺时针转动时,b盘逆时针转动d.当a盘顺时针转动时,b盘也顺时针转动4、交流发电机的线圈转到线圈平面与中性面垂直时,下列说法正确的是()a、电流将改变方向B,磁场方向平行于线圈平面C,通过线圈的磁通量最大D,线圈中产生的感应电动势最大5、矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂直纸面向里,磁感应强度b随时间变化的规律如图所示。
若规定顺时针方向为感应电流i的正方向,则下列表示电流变化的各图中正确的是()一6、如图所示,a、b是两个完全相同的灯泡,l是自感系数较大的线圈,其直流电阻忽略不计。
人教版高中物理选修3-2 第四章 电磁感应 测试含答案及详细解析
绝密★启用前人教版高中物理选修3-2 第四章电磁感应测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题,每小题4.0分,共60分)1.如图所示,在载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B,导轨与直导线平行且在同一水平面内,在导轨上有两可自由滑动的导体ab和cd.当载流直导线中的电流逐渐增强时,导体ab和cd的运动情况是()A.一起向左运动B.一起向右运动C.ab和cd相向运动,相互靠近D.ab和cd相背运动,相互远离2.如图所示,水平光滑的金属框架上左端连接一个电阻R,有一金属杆在外力F的作用下沿框架向右由静止开始做匀加速直线运动,匀强磁场方向竖直向下,轨道与金属杆的电阻不计并接触良好,则能反映外力F随时间t变化规律的图象是图中的()A.B.C.D.3.如图所示,两块水平放置的金属板距离为d,用导线、开关K与一个n匝的线圈连接,线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场中.两板间放一台小压力传感器,压力传感器上表面绝缘,在其上表面静止放置一个质量为m、电量为+q的小球.开关K闭合前传感器上有示数,开关K闭合后传感器上的示数变为原来的一半.则线圈中磁场的变化情况和磁通量变化率分别是()A.正在增强,=B.正在增强,=C.正在减弱,=D.正在减弱,=4.如图所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点,并可绕O点摆动.金属线框从右侧某一位置由静止开始释放,在摆动到左侧最高点的过程中,细杆和金属线框平面始终处于同一平面,且垂直纸面.则线框中感应电流的方向是()A.a→b→c→d→aB.d→c→b→a→dC.先是d→c→b→a→d,后是a→b→c→d→aD.先是a→b→c→d→a,后是d→c→b→a→d5.如图所示,A、B两闭合圆形导线环用相同规格的导线制成,它们的半径之比rA∶rB=2∶1,在两导线环包围的空间内存在一正方形边界的匀强磁场区域,磁场方向垂直于两导线环的平面.当磁场的磁感应强度随时间均匀增大的过程中,流过两导线环的感应电流大小之比为()A.=1B.=2C.=D.=6.如图所示,固定的水平长直导线中通有电流I,矩形线框与导线在同一竖直平面内,且一边与导线平行.线框由静止释放,在下落过程中()A.穿过线框的磁通量保持不变B.线框中感应电流方向保持不变C.线框所受安掊力的合力为零D.线框的机械能不断增大7.如图所示,线圈平面与条形磁铁的轴线垂直,现将线圈沿轴线由A点平移到B点,穿过线圈磁通量的变化情况是()A.变大B.变小C.不变D.先变大,后变小8.如图所示,在光滑水平面上,有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd.t=0时刻,线框在水平外力的作用下,从静止开始向右做匀加速直线运动,bc边刚进入磁场的时刻为t1,ad边刚进入磁场的时刻为t2,设线框中产生的感应电流的大小为i,ad边两端电压大小为U,水平拉力大小为F,则下列i、U、F随运动时间t变化关系图象正确的是()A.B.C.D.9.如图所示,水平桌面上放有一个闭合铝环,在铝环轴线上方有一个条形磁铁.当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时,下列判断正确的是()A.铝环有收缩趋势,对桌面压力减小B.铝环有收缩趋势,对桌面压力增大C.铝环有扩张趋势,对桌面压力减小D.铝环有扩张趋势,对桌面压力增大10.如图所示,一矩形线框置于磁感应强度为B的匀强磁场中,线框平面与磁场方向平行,若线框的面积为S,则通过线框的磁通量为()A.BSB.C.D. 011.如图所示,矩形线框abcd放置在水平面内,磁场方向与水平方向成α角,已知sinα=,回路面积为S,磁感应强度为B,则通过线框的磁通量为()A.BSB.BSC.BSD.BS12.如图所示,两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为L,磁场方向垂直纸面向里,abcd 是位于纸面内的梯形线圈,ad与bc间的距离也为L,t=0时刻bc边与磁场区域边界重合.现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域,取沿a—b—c—d—a方向为感应电流正方向,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t变化的图线可能是()A.B.C.D.13.一矩形线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直.先保持线框的面积不变,将磁感应强度在1 s时间内均匀地增大到原来的两倍.接着保持增大后的磁感应强度不变,在1 s时间内,再将线框的面积均匀地减小到原来的一半.先后两个过程中,线框中感应电动势的比值为()A.B. 1C. 2D. 414.长直导线与矩形线框abcd处在同一平面中静止不动,如图甲所示.长直导线中通以大小和方向都随时间做周期性变化的电流,i-t图象如图乙所示.规定沿长直导线向上的电流为正方向.关于最初一个周期内矩形线框中感应电流的方向,下列说法正确的是()A.由顺时针方向变为逆时针方向B.由逆时针方向变为顺时针方向C.由顺时针方向变为逆时针方向,再变为顺时针方向D.由逆时针方向变为顺时针方向,再变为逆时针方向15.如图所示,边长为L的正方形线框旋转在光滑绝缘的水平面上,空间存在竖直向下的匀强磁场,MN和PQ为磁场边界,磁场宽度为L.开始时,线框的顶点d恰在磁场边界上,且对角线bc与磁场边界平行,现用外力使线框沿与磁场边界垂直的方向匀速运动,则在穿过磁场的过程中,线框中的电流I(以逆时针方向为正)和外力的功率P随时间变化正确的图象为()A.B.C.D.第Ⅱ卷二、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)16.在拆装某种大型电磁设备的过程中,需将设备内部的处于匀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,流过线圈中导线横截面的电荷量是多少.17.如图所示,有两根足够长、不计电阻、相距L的平行光滑金属导轨cd、ef与水平面成θ角固定放置,底端接一阻值为R的电阻,在轨道平面内有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直轨道平面斜向上.现有一平行于ce、垂直于导轨、质量为m、电阻不计的金属杆ab,在沿轨道平面向上的恒定拉力F作用下,从底端ce由静止沿导轨向上运动,当ab杆速度达到稳定后,撤去拉力F,最后ab杆又沿轨道匀速回到ce端.已知ab杆向上和向下运动的最大速度相等.求:拉力F和杆ab最后回到ce端的速度v.18.如图所示,正方形闭合线圈边长为0.2 m、质量为0.1 kg、电阻为0.1 Ω,在倾角为30°的斜面上的砝码质量为0.4 kg,匀强磁场磁感应强度为0.5 T,不计一切摩擦,砝码沿斜面下滑线圈开始进入磁场时,它恰好做匀速运动.(g取10 m/s2)(1)求线圈匀速上升的速度大小;(2)在线圈匀速进入磁场的过程中,砝码对线圈做了多少功?(3)线圈进入磁场的过程中产生多少焦耳热?19.如图所示,在绝缘光滑水平面上,有一个边长为L的单匝正方形线框abcd,在外力的作用下以恒定的速率v向右运动进入磁感应强度为B的有界匀强磁场区域.线框被全部拉入磁场的过程中线框平面保持与磁场方向垂直,线框的ab边始终平行于磁场的边界.已知线框的四个边的电阻值相等,均为R.求:(1)在ab边刚进入磁场区域时,线框内的电流大小.(2)在ab边刚进入磁场区域时,ab边两端的电压.(3)在线框被拉入磁场的整个过程中,线框产生的热量.答案解析1.【答案】C【解析】由于ab和cd电流方向相反,所以两导体运动方向一定相反,排除A、B;当载流直导线中的电流逐渐增强时,穿过闭合回路的磁通量增大,根据楞次定律,感应电流总是阻碍穿过回路磁通量的变化,所以两导体相互靠近,减小面积,达到阻碍磁通量增加的目的,故选C.2.【答案】B【解析】金属杆受力如图所示,由牛顿第二定律得:F-=ma;F=ma+·t,B正确.3.【答案】B【解析】开关闭合时,qE+F=mg,F=mg,所以E=,E==.所以=.小球带正电,知上极板带负电,根据楞次定律,磁场正在增强.故B正确,A、C、D错误.故选B.4.【答案】B【解析】金属线框从右侧某一位置由静止开始释放,在摆动到竖直位置的过程中,磁场自abcd的右侧面穿出,摆动过程中磁通量在减少,根据楞次定律得电流方向为d→c→b→a→d;金属线框由竖直位置摆动到左侧最高点的过程中,穿过线框的磁通量增加,根据楞次定律得出感应电流的方向为d→c→b→a→d.5.【答案】D【解析】A、B两导线环的半径不同,它们所包围的面积不同,但某一时刻穿过它们的磁通量均为穿过磁场所在区域面积上的磁通量,所以两导线环上的磁通量变化率是相等的,E==S相同,得=1,I=,R=ρ(S1为导线的横截面积),l=2πr,所以=,代入数值得==.6.【答案】B【解析】由通电直导线周围磁感线的分布规律可知,线框下落过程中穿过其中的磁感线越来越少,故磁通量在不断变小,故A错;下落时穿过线框的磁通量始终减小,由楞次定律可知感应电流的方向保持不变,故B正确;线框上下两边受到的安培力方向虽相反,但上边所处位置的磁感应强度始终大于下边所处位置的磁感应强度,故上边所受的安培力大于下边所受的安培力,其合力不为零,故C错;由能量守恒可知下落时一部分机械能会转化为线框通电发热产生的内能,故线框的机械能减少,D错.7.【答案】B【解析】磁极在A点时,磁极处磁场线最多,则穿过线圈的磁通量最大,当由A点平移到B点磁场线不断减少,则穿过线圈磁通量的变化情况是变小,则B正确.8.【答案】C【解析】由于线框进入磁场是做匀加速直线运动,故速度是逐渐增加的,所以进入磁场时产生的电动势也是逐渐增加的,由于线框的电阻不变,故线框中的电流也是逐渐增加的,选项A错误;当线框全部进入磁场后,由于穿过线框的磁通量不变,故线框中的电动势为0,所以线框里的电流为0,选项B错误;由于线框在进入磁场的过程中的电流是均匀增加的,故ad边两端电压也是均匀增加的,但当线框全部进入磁场后,ad间的电压相当于一个导体棒在磁场中切割磁感线而产生的感应电压,该电压随运动速度的增大而增大,且大于t2时刻时ad间的电压,选项C正确;而对线框的拉力,在线框进入磁场前,由于线框做加速运动,故需要一定的拉力,进入磁场后,线框中的感应电流是均匀增加的,会产生阻碍线框运动的均匀增大的安培力,故需要的拉力也是均匀增大的,即F=ma+,可见拉力F与速度v(或时间t)成线性关系,不是正比关系,其图象不过原点,选项D错误.9.【答案】B【解析】根据楞次定律可知:当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时,铝环内的磁通量增大,因此铝环做出的反应是面积有收缩的趋势,同时将远离磁铁,故增大了和桌面的挤压程度,从而使铝环对桌面压力增大,故B项正确.10.【答案】D【解析】因为线圈平面和磁场方向平行,所以没有磁感线穿过线圈,即通过线圈的磁通量为零,D 正确.11.【答案】B【解析】根据磁通量的定义可得通过线框的磁通量Φ=BS sinα,代入解得Φ=BS,所以B正确,A、C、D错误.12.【答案】B【解析】由于bc进入磁场时,根据右手定则判断出其感应电流的方向是沿adcba的方向,其方向为负方向,所以A、C错误;当逐渐向右移动时,切割磁感线的条数在增加,故感应电流在增大;当bc边穿出磁场区域时,线圈中的感应电流方向变为abcda,是正方向,故其图象在时间轴的上方,所以B正确,D错误.13.【答案】B【解析】设原磁感应强度是B,线框面积是S.第1 s内ΔΦ1=2BS-BS=BS,第2 s内ΔΦ2=2B·-2B·S=-BS.因为E=n,所以两次电动势大小相等,B正确.14.【答案】D【解析】将一个周期分为四个阶段,对全过程的分析列表如下:看上表的最后一列,可知选项D正确.15.【答案】A【解析】由楞次定律可得开始时电流方向为正,线框匀速运动,电动势均匀变化,而回路电阻不变,所以电流在每个单调变化时间内呈线性变化.所以A正确,B错误;因为线框匀速运动,由能量守恒知,外力的功率与线框中电流的电功率大小相等,因回路电阻不变,而电流线性变化,所以功率是非线性变化的,所以C、D均错误.16.【答案】【解析】在匀速提升过程中线圈运动速度v=,线圈中感应电动势E=nBLv,产生的感应电流I=,流过导线横截面的电荷量q=I·t,联立得q=.17.【答案】2mg sinθ【解析】当ab杆沿导轨上滑达到最大速度v时,其受力如图所示:由平衡条件可知:F-F安=mg sinθ①又F安=BIL②而I=③联立①②③式得:F--mg sinθ=0④同理可得,ab杆沿导轨下滑达到最大速度时:mg sinθ-=0⑤联立④⑤两式解得:F=2mg sinθv=.18.【答案】(1)10 m/s(2)0.4 J(3)0.2 J【解析】(1)设绳子的拉力为F,对砝码:F=m1g sin 30°=2 N对线圈:F=m2g+F安,F安=代入数据得:v=10 m/s.(2)W=Fl=2×0.2 J=0.4 J.(3)由能量转化守恒定律得:Q=W-m2gl=0.4 J-0.1×10×0.2 J=0.2 J.19.【答案】(1)(2)(3)【解析】(1)ab边切割磁感线产生的电动势为E=BLv 所以通过线框的电流为I==.(2)ab边两端电压为路端电压:Uab=I·3R所以Uab=(3)线框被拉入磁场的整个过程所用时间t=,线框中电流产生的热量Q=I2·4R·t=.。
新人教版高中物理选修3-2练习 电磁感应单元测试
[阶段质量检测一](时间:60分钟;满分:100分)一、单项选择题(本题共6个小题,每小题6分,共36分)1.在无线电仪器中,常需要在距离较近处安装两个线圈,并要求当一个线圈中有电流变化时,对另一个线圈中的电流的影响尽量小。
下列各图中的两个线圈的相对安装位置最符合该要求的是( )解析:选D 只有按D 图安装时,其中一个线圈中的电流产生的磁场穿过另一线圈的磁通量最小,一个线圈中的电流的变化对另一线圈中的电流影响最小。
2.如图所示,导线OA 长为l ,在方向竖直向上,磁感应强度为B 的匀强磁场中以角速度ω沿图中所示方向绕通过悬点O 的竖直轴旋转,导线OA 与竖直方向的夹角为θ。
则导线OA 中的感应电动势大小和O 、A 两点电势高低情况分别是( )A .Bl 2ω O 点电势高B .Bl 2ω A 点电势高C.12Bl 2ωsin 2θ O 点电势高 D.12Bl 2ωsin 2θ A 点电势高 解析:选D 导线OA 切割磁感线的有效长度等于旋转圆的半径,即R =l ·sin θ,产生的感应电动势E =12BR 2ω=12Bl 2ωsin 2θ,由右手定则可知A 点电势高,所以D 正确。
3.(2018·衡水中学检测)如图所示,左侧闭合电路中的电流大小为I 1,ab 为一段长直导线;右侧平行金属导轨的左端连接有与ab 平行的长直导线cd ,在远离cd 的右侧空间存在与导轨平面垂直的匀强磁场,在磁场区域放置垂直导轨且与导轨接触良好的导体棒MN ,当MN 沿导轨匀速运动时,可以在cd 上产生大小为I 2的感应电流。
已知I 1>I 2,用f 1和f 2分别表示cd 产生的磁场对ab 的安培力大小和ab 产生的磁场对cd 的安培力大小,下列说法正确的是( )A.若MN向左运动,ab与cd两导线相互吸引,f1=f2B.若MN向右运动,ab与cd两导线相互吸引,f1=f2C.若MN向左运动,ab与cd两导线相互吸引,f1>f2D.若MN向右运动,ab与cd两导线相互吸引,f1>f2解析:选B若MN向左匀速运动,由右手定则可知cd中的电流方向由d→c,而ab 中的电流方向由a→b,故二者电流方向相反,相互排斥,由牛顿第三定律可知,f1=f2,A、C错误;同理可知,当MN向右匀速运动时,cd中的电流方向由c→d,ab与cd两导线电流方向相同,相互吸引,且f1=f2,B正确,D错误。
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最新人教版高中物理选修3-2测试题及答案全套单元测评(一)电磁感应(时间:90分钟满分:100分)第Ⅰ卷(选择题,共48分)一、选择题(本题有12小题,每小题4分,共48分.)1.下列现象中,属于电磁感应现象的是()A.小磁针在通电导线附近发生偏转B.通电线圈在磁场中转动C.因闭合线圈在磁场中运动而产生的电流D.磁铁吸引小磁针解析:电磁感应是指“磁生电”的现象,而小磁针和通电线圈在磁场中转动,反映了磁场力的性质,所以A、B、D项不是电磁感应现象,C项是电磁感应现象.答案:C如图所示,开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直,且一半在磁场内,一半在磁场外,若要使线框中产生感应电流,下列办法中不可行的是() A.将线框向左拉出磁场B.以ab边为轴转动(小于90°)C.以ad边为轴转动(小于60°)D.以bc边为轴转动(小于60°)解析:将线框向左拉出磁场的过程中,线框的bc部分做切割磁感线运动,或者说穿过线框的磁通量减少,所以线框中将产生感应电流.当线框以ab边为轴转动时,线框的cd边的右半段在做切割磁感线运动,或者说穿过线框的磁通量在发生变化,所以线框中将产生感应电流.当线框以ad边为轴转动(小于60°)时,穿过线框的磁通量在减小,所以在这个过程中线框中会产生感应电流.如果转过的角度超过60°(60°~300°),bc 边将进入无磁场区,那么线框中将不产生感应电流.当线框以bc边为轴转动时,如果转动的角度小于60°,则穿过线框的磁通量始终保持不变(其值为磁感应强度与矩形线框面积的一半的乘积).答案:D如图所示,通电螺线管水平固定,OO′为其轴线,a、b、c三点在该轴线上,在这三点处各放一个完全相同的小圆环,且各圆环平面垂直于OO′轴.则关于这三点的磁感应强度B a、B b、B c的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系,下列判断正确的是()A.B a=B b=B c,Φa=Φb=ΦcB.B a>B b>B c,Φa<Φb<ΦcC.B a>B b>B c,Φa>Φb>ΦcD.B a>B b>B c,Φa=Φb=Φc解析:根据通电螺线管产生的磁场特点可知B a>B b>B c,由Φ=BS可得Φa >Φb>Φc,故C项正确.答案:C如图所示,一均匀的扁平条形磁铁的轴线与圆形线圈在同一平面内,磁铁中心与圆心重合,为了在磁铁开始运动时在线圈中得到逆时针方向的感应电流,磁铁的运动方式应是()A.N极向纸内,S极向纸外,使磁铁绕O点转动B.N极向纸外,S极向纸内,使磁铁绕O点转动C.磁铁在线圈平面内顺时针转动D.磁铁在线圈平面内逆时针转动解析:当N极向纸内、S极向纸外转动时,穿过线圈的磁场由无到有并向里,感应电流的磁场应向外,电流方向为逆时针,A选项正确;当N极向纸外、S极向纸内转动时,穿过线圈的磁场向外并增加,电流方向为顺时针,B选项错误;当磁铁在线圈平面内绕O点转动时,穿过线圈的磁通量始终为零,因而不产生感应电流,C、D选项错误.答案:A5.穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图所示,下列关于回路中产生的感应电动势的论述,正确的是()①②③④A.图①中回路产生的感应电动势恒定不变B.图②中回路产生的感应电动势一直在变大C.图③中回路在0~t1时间内产生的感应电动势小于在t1~t2时间内产生的感应电动势D.图④中回路产生的感应电动势先变小再变大解析:图④中磁通量的变化率先变小后变大,因此,回路产生的感应电动势先变小再变大.答案:D6.(多选题)变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的,而不是采用一整块硅钢,这是因为()A.增大涡流,提高变压器的效率B.减小涡流,提高变压器的效率C.增大铁芯中的电阻,以产生更多的热量D.增大铁芯中的电阻,以减小发热量解析:不使用整块硅钢而是采用很薄的硅钢片,这样做的目的是增大铁芯中的电阻,阻断涡流回路,来减少电能转化成铁芯的内能,提高效率是防止涡流而采取的措施.本题正确选项是BD.答案:BD7.(多选题如图所示,电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上,两相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置,且与导轨接触良好,匀强磁场垂直穿过导轨平面.现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点,使其向上运动.若b始终保持静止,则它所受摩擦力可能()A.变为0B.先减小后不变C.等于F D.先增大再减小解析:导体棒a在恒力F作用下加速运动,最后匀速运动,闭合回路中产生感应电流,导体棒b受到安培力方向应沿斜面向上,且逐渐增大,最后不变.由力平衡可知,导体棒b受到的摩擦力先沿斜面向上逐渐减小,最后不变,所以选项A、B正确,选项C、D错误.答案:AB8.如图所示,两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为l,磁场方向垂直纸面向里,abcd是位于纸面内的梯形线圈,ad与bc间的距离也为l,t=0时刻,bc边与磁场区域左边界重合.现令线圈以向右的恒定速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域,取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t的变化的图线是图中的()A BC D解析:0~lv段,由右手定则判断感应电流方向为a→d→c→b→a,大小逐渐增大;lv~2lv段,由右手定则判断感应电流方向为a→b→c→d→a,大小逐渐增大,故B选项正确.答案:B9.(多选题)如图所示,水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R,轨道所在处有竖直向下的匀强磁场,金属棒ab横跨导轨,它在外力的作用下向右匀速运动,速度为v.若将金属棒的运动速度变为2v,(除R外,其余电阻不计,导轨光滑)则() A.作用在ab上的外力应增大到原来的2倍B.感应电动势将增大为原来的4倍C.感应电流的功率将增大为原来的2倍D.外力的功率将增大为原来的4倍解析:由平衡条件可知,F=B2L2Rv,可见,将金属棒的运动速度变为2v时,作用在ab上的外力应增大到原来的2倍,外力的功率将增大为原来的4倍.答案:AD10.(多选题)如图所示,E为电池,L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈,D1、D2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡,S是控制电路的开关.对于这个电路,下列说法正确的是()A.刚闭合开关S的瞬间,通过D1、D2的电流大小相等B.刚闭合开关S的瞬间,通过D1、D2的电流大小不相等C.闭合开关S待电路达到稳定,D2熄灭,D1比原来更亮D.闭合开关S待电路达到稳定,再将S断开的瞬间,D2立即熄灭,D1闪亮一下再熄灭解析:由于线圈的电阻可忽略不计、自感系数足够大,在开关S闭合的瞬间线圈的阻碍作用很大,线圈中的电流为零,所以通过D1、D2的电流大小相等,A项正确、B项错误;闭合开关S待电路达到稳定时线圈短路,D1中电流为零,回路电阻减小,D2比原来更亮,C项错误;闭合开关S待电路达到稳定,再将S断开瞬间,D2立即熄灭,线圈和D1形成回路,D1闪亮一下再熄灭,D项正确.答案:AD如图所示,矩形线圈放置在水平薄木板上,有两块相同的蹄形磁铁,四个磁极之间的距离相等,当两块磁铁匀速向右通过线圈时,线圈仍静止不动,那么线圈受到木板的摩擦力方向是()A.先向左,后向右B.先向左、后向右、再向左C.一直向右D.一直向左解析:当两块磁铁匀速向右通过线圈时,线圈内产生感应电流,线圈受到的安培力阻碍线圈相对磁铁的向左运动,故线圈有相对木板向右运动的趋势,故受到的静摩擦力总是向左.选项D正确,A、B、C项错误.答案:D光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线,如图所示,抛物线的方程为y =x 2,其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中,磁场的上边界是y =a 的直线(如图中的虚线所示).一个小金属块从抛物线上y =b (b >a )处以速度v 沿抛物线下滑,假设曲面足够长,则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是( )A .mgbB.12m v 2 C .mg (b -a ) D .mg (b -a )+12m v 2 解析:金属块进出磁场时,会产生涡流,部分机械能转化成焦耳热,所能达到的最高位置越来越低,当最高位置y =a 时,由于金属块中的磁通量不再发生变化,金属块中不再产生涡流,机械能也不再损失,金属块会在磁场中往复运动,此时的机械能为mga ,整个过程中减少的机械能为mg (b -a )+12m v 2,全部转化为内能,所以D 项正确.答案:D第Ⅱ卷(非选择题,共52分)二、实验题(本题有2小题,共14分.请按题目要求作答)13.(6分)如图所示,在一根较长的铁钉上,用漆包线绕两个线圈A 和B .将线圈B 的两端与漆包线CD 相连,使CD 平放在静止的小磁针的正上方,与小磁针平行.试判断合上开关的瞬间,小磁针N 极的偏转情况?线圈A 中电流稳定后,小磁针又怎样偏转?解析:在开关合上的瞬间,线圈A内有了由小变大的电流,根据安培定则可判断出此时线圈A在铁钉内产生了一个由小变大的向右的磁场.由楞次定律可知,线圈B内感应电流的磁场应该阻碍铁钉内的磁场在线圈B内的磁通量的增加,即线圈B内感应电流的磁场方向是向左的.由安培定则可判断出线圈B 内感应电流流经CD时的方向是由C到D.再由安培定则可以知道直导线CD内电流所产生的磁场在其正下方垂直于纸面向里,因此,小磁针N极应该向纸内偏转.线圈A内电流稳定后,CD内不再有感应电流,所以,小磁针又回到原来位置.答案:在开关合上的瞬间,小磁针的N极向纸内偏转.(3分)当线圈A内的电流稳定以后,小磁针又回到原来的位置(3分)14.(8分)如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置,部分导线已连接.(1)用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好.(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么闭合电键后,将原线圈迅速插入副线圈的过程中,电流计指针将向________偏;原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向右移动时,电流计指针将向________偏.答案:(1)如图所示.(4分)(2)右(2分)左(2分)三、计算题(本题有3小题,共38分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)15.(10分)匀强磁场的磁感应强度B=0.8 T,矩形线圈abcd的面积S=0.5 m2,共10匝,开始B与S垂直且线圈有一半在磁场中,如图所示.(1)当线圈绕ab边转过60°时,线圈的磁通量以及此过程中磁通量的改变量为多少?(2)当线圈绕dc边转过60°时,求线圈中的磁通量以及此过程中磁通量的改变量.解析:(1)当线圈绕ab转过60°时,Φ=BS⊥=BS cos 60°=0.8×0.5×12Wb=0.2 Wb(此时的S⊥正好全部处在磁场中).在此过程中S⊥没变,穿过线圈的磁感线条数没变,故磁通量变化量ΔΦ=0. (5分)(2)当线圈绕dc 边转过60°时,Φ=BS ⊥, 此时没有磁场穿过S ⊥,所以Φ=0; 不转时Φ1=B ·S2=0.2 Wb ,转动后Φ2=0,ΔΦ=Φ2-Φ1=-0.2 Wb , 故磁通量改变了0.2 Wb. (5分) 答案:(1)0 (2)0.2 Wb16.(14分)两根光滑的长直金属导轨MN 、M ′N ′平行置于同一水平面内,导轨间距为l ,电阻不计,M 、M ′处接有如图20所示的电路,电路中各电阻的阻值均为R ,电容器的电容为C .长度也为l 、阻值同为R 的金属棒ab 垂直于导轨放置,导轨处于磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场中.ab 在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触,在ab 运动距离为x 的过程中,整个回路中产生的焦耳热为Q .求:(1)ab 运动速度v 的大小; (2)电容器所带的电荷量q .解析 (1)设ab 上产生的感应电动势为E ,回路中的电流为I ,ab 运动距离为x ,所用时间为t ,则有E =Bl v (2分) I =E4R(2分) t =xv (2分) Q =I 2(4R )t (2分)由上述方程得v =4QRB 2l 2x (2分)(2)设电容器两极板间的电势差为U ,则有U =IR ,电容器所带电荷量q =CU ,(2分) 解得q =CQRBlx (2分) 答案:(1)4QR B 2l 2x(2)CQRBlx17.(14分)如图所示,两足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距为L ,一理想电流表与两导轨相连,匀强磁场与导轨平面垂直.一质量为m 、有效电阻为R 的导体棒在距磁场上边界h 处静止释放.导体棒进入磁场后,流经电流表的电流逐渐减小,最终稳定为I .整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,且始终保持水平,不计导轨的电阻.求:(1)磁感应强度的大小B ;(2)电流稳定后,导体棒运动速度的大小v ; (3)流经电流表电流的最大值I m .解析:(1)电流稳定后,导体棒做匀速运动,受力平衡, 有F 安=G ,即BIL =mg ①(2分)解得B =mgIL ②(2分)(2)由法拉第电磁感应定律得导体棒产生的感应电动势 E =BL v ③(1分)闭合电路中产生的感应电流I =ER ④(1分) 由②③④式解得v =I 2Rmg (2分)(3)由题意知,导体棒刚进入磁场时的速度最大,设为v m , 由机械能守恒定律得12m v 2m =mgh (2分)感应电动势的最大值E m =Bl v m (1分) 感应电流的最大值I m =E mR (1分) 解得I m =mg 2ghIR .(2分)答案:(1)mgIL (2)I 2R mg (3)mg 2gh IR单元测评(二) 交变电流(时间:90分钟 满分:100分) 第Ⅰ卷(选择题,共48分)一、选择题(本题有12小题,每小题4分,共48分.) 1.在下图中,不能产生交变电流的是( )ABCD解析:矩形线圈绕着垂直于磁场方向的转轴做匀速圆周运动就产生交流电,而A图中的转轴与磁场方向平行,线圈中无电流产生,所以选A.答案:A2.闭合线圈在匀强磁场中匀速转动时,产生的正弦式交变电流i=I m sin ωt.若保持其他条件不变,使线圈的匝数和转速各增加1倍,则电流的变化规律为()A.i′=I m sin ωt B.i′=I m sin 2ωtC.i′=2I m sin ωt D.i′=2I m sin 2ωt解析:由电动势的最大值知,最大电动势与角速度成正比,与匝数成正比,所以电动势最大值为4E m,匝数加倍后,其电阻也应该加倍,此时线圈的电阻为2R,根据欧姆定律可得电流的最大值为I m′=4E m2R=2I m,因此,电流的变化规律为i′=2I m sin 2ωt.答案:D3.(多选题)如图是某种正弦式交变电压的波形图,由图可确定该电压的()A .周期是0.01 sB .最大值是311 VC .有效值是220 VD .表达式为u =220sin 100πt (V)解析:由波形图可知:周期T =0.02 s ,电压最大值U m =311 V ,所以有效值U =U m 2=220 V ,表达式为u =U m sin 2πT t (V)=311sin100πt (V),故选项B 、C正确,选项A 、D 错误.答案:BC4.(多选题)如图所示,变频交变电源的频率可在20 Hz 到20 kHz 之间调节,在某一频率时,L 1、L 2两只灯泡的炽热程度相同.则下列说法中正确的是 ( )A .如果将频率增大,L 1炽热程度减弱、L 2炽热程度加强B .如果将频率增大,L 1炽热程度加强、L 2炽热程度减弱C .如果将频率减小,L 1炽热程度减弱、L 2炽热程度加强D .如果将频率减小,L 1炽热程度加强、L 2炽热程度减弱解析:某一频率时,两只灯泡炽热程度相同,应有两灯泡消耗的功率相同,频率增大时,感抗增大,而容抗减小,故通过A1的电流增大,通过A2的电流减小,故B项正确;同理可得C项正确,故选B、C.答案:BC5.(多选题)如图所示,在远距离输电过程中,若保持原线圈的输入功率不变,下列说法正确的是()A.升高U1会减小输电电流I2B.升高U1会增大线路的功率损耗C.升高U1会增大线路的电压损耗D.升高U1会提高电能的利用率解析:提高输电电压U1,由于输入功率不变,则I1将减小,又因为I2=n1n2I1,所以I2将减小,故A项对;线路功率损耗P损=I22R,因此功率损耗在减小,电压损失减小,故B项、C项错误;因线路损耗功率减小,因此利用率将升高,D项正确.答案:AD6.如图甲所示,a、b为两个并排放置的共轴线圈,a中通有如图乙所示的交变电流,则下列判断错误的是()甲乙A.在t1到t2时间内,a、b相吸B.在t2到t3时间内,a、b相斥C.t1时刻两线圈间作用力为零D.t2时刻两线圈间吸引力最大解析:t1到t2时间内,a中电流减小,a中的磁场穿过b且减小,因此b中产生与a同向的磁场,故a、b相吸,A选项正确;同理B选项正确;t1时刻a 中电流最大,但变化率为零,b中无感应电流,故两线圈的作用力为零,故C 选项正确;t2时刻a中电流为零,但此时电流的变化率最大,b中的感应电流最大,但相互作用力为零,故D选项错误.因此,错误的应是D.答案:D7.如图所示是四种亮度可调的台灯的电路示意图,它们所用的白炽灯泡相同,且都是“220 V40 W”,当灯泡所消耗的功率都调到20 W时,消耗功率最小的台灯是()ABCD解析:利用变阻器调节到20 W时,除电灯消耗电能外,变阻器由于热效应也要消耗一部分电能,使台灯消耗的功率大于20 W,利用变压器调节时,变压器的输入功率等于输出功率,本身不消耗电能,所以C中台灯消耗的功率最小.答案:C8.一电阻接一直流电源,通过4 A的电流时热功率为P,若换接一正弦交流电源,它的热功率变为P2,则该交流电电流的最大值为()A.4 A B.6 A C.2 A D.4 2 A解析:由P=I2R得R=PI2=P16,接交流电时,P2=I′2P16,2I′2=16,I′=42A,所以I m=2I′=4 A.应选A.答案:A9.(多选题)如图所示为两个互感器,在图中圆圈内a、b表示电表,已知电压比为100∶1,电流比为10∶1,电压表的示数为220 V,电流表的示数为10 A,则()A.a为电流表,b为电压表B.a为电压表,b为电流表C.线路输送电功率是2 200 WD.线路输送电功率是2.2×106 W解析:电压互感器应并联在电路中,并且是降压变压器,即图中a为电压互感器,由其读数知,输电线上的电压为22 000 V,同理可知输电线上的电流为100 A.答案:BD10.水电站向小山村输电,输送电功率为50 kW ,若以1 100 V 送电,则线路损失为10 kW ,若以3 300 V 送电,则线路损失可降为( )A .3.3 kWB .1.1 kWC .30 kWD .11 kW解析:由P =UI ,ΔP =I 2R 可得:ΔP =P2U2R ,所以当输送电压增大为原来3倍时,线路损失变为原来的19,即ΔP =1.1 kW.答案:B11.如图所示,理想变压器的原、副线圈的匝数比n 1∶n 2=2∶1,原线圈接正弦式交流电,副线圈接电动机,电动机线圈电阻为R ,当输入端接通电源后,电流表读数为I ,电动机带动一质量为m 的重物以速度v 匀速上升,若电动机因摩擦造成的能量损失不计,则图中电压表的读数为( )A .4IR +mg vI B.mg v I C .4IRD.14IR +mg v I 解析:根据电流与匝数的关系知变压器的输出电流为2I ,电动机消耗的总功率为P 2=mg v +4IR ,又变压器的输入功率P 1=UI =P 2=mg v +4I 2R ,则U =mg vI +4IR ,故A 项正确.答案:A12.(多选题)如图所示,M是一小型理想变压器,接线柱a、b接在电压u =311sin 314t (V)的正弦交流电源上,变压器右侧部分为一火警报警系统原理图,其中R2是半导体热敏传感器(温度升高时R2的电阻减小),电流表A2安装在值班室,显示通过R1的电流,电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出),R3为一定值电阻.当传感器R2所在处出现火警时,以下说法中正确的是()A.A1的示数增大,A2的示数减小B.A1的示数不变,A2的示数增大C.V1的示数不变,V2的示数减小D.V1的示数增大,V2的示数增大解析:传感器R2所在处出现火警,温度升高,则R2电阻减小,副线圈负载电阻减小.因输出电压不变,所以副线圈电流增大,则电阻R3两端电压增大,电压表V2的示数减小,电流表A2的示数减小.副线圈电流增大,则原线圈电流增大,但输入电压不变,即电流表A1的示数增大,电压表V1的示数不变.答案:AC第Ⅱ卷(非选择题,共52分)二、计算题(本题有4小题,共52分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)13.(12分)一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动,线圈匝数n=100匝.穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化,如图甲所示.发电机内阻r=5.0 Ω,外电路电阻R=95 Ω.已知感应电动势的最大值E m=nωΦm,其中Φm为穿过每匝线圈磁通量的最大值.求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数.甲乙解析:从Φ-t图线看出Φm=1.0×10-2Wb,T=3.14×10-2s.(2分) 已知感应电动势的最大值E m=nωΦm,又ω=2πT.(3分)故电路中电流最大值I m=E mR+r=n·2π·ΦmT(R+r)=100×2×3.14×1.0×10-23.14×(95+5.0)×10-2A=2 A(4分)交流电流表读数是交变电流的有效值,即I=I m2=1.4 A.(3分)答案:1.4 A14.(12分)有一个电子元件,当它两端的电压的瞬时值高于u=110 2 V 时则导电,低于u=110 2 V时不导电,若把这个电子元件接到220 V、50 Hz的正弦式交变电流的两端,则它在1 s 内导电多少次?每个周期内的导电时间为多少?解析:由题意知,加在电子元件两端电压随时间变化的图象如图所示,表达式为u =2202sin ωt V .(2分)其中ω=2πf ,f =50 Hz ,T =1f =0.02 s ,得u =2202sin100πt V .(2分)把u ′=110 2 V 代入上述表达式得到t 1=1600 s ,t 2=5600s(2分) 所以每个周期内的通电时间为Δt =2(t 2-t 1)=4300 s =175s .(3分) 由所画的u -t 图象知,一个周期内导电两次,所以1 s 内导电的次数为n =2t T =100.(3分)答案:100次 175s 15.(14分)如图所示,变压器原线圈输入电压为220 V ,副线圈输出电压为36 V ,两只灯泡的额定电压均为36 V ,L 1额定功率为12 W ,L 2额定功率为6 W .求:(1)该变压器的原、副线圈匝数比.(2)两灯均工作时原线圈的电流以及只有L 1工作时原线圈中的电流.解析:(1)由变压比公式得U 1U 2=n 1n 2(2分) n 1n 2=22036=559.(2分) (2)两灯均工作时,由能量守恒得P 1+P 2=U 1I 1(3分)I 1=P 1+P 2U 1=12+6220A =0.082 A(2分) 只有L 1灯工作时,由能量守恒得P 1=U 1I ′1(3分)解得I ′1=P 1U 1=12220A =0.055 A .(2分) 答案:(1)55∶9 (2)0.082 A 0.055 A16.(14分)某村在较远的地方建立了一座小型水电站,发电机的输出功率为100 kW ,输出电压为500 V ,输电导线的总电阻为10 Ω,导线上损耗的电功率为4 kW ,该村的用电电压是220 V .(1)输电电路如图所示,求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比;(2)如果该村某工厂用电功率为60 kW ,则该村还可以装“220 V ,40 W”的电灯多少盏?解析:(1)因为P损=I22R线(2分)所以I2=P损R线=4×10310A=20 A(1分)I1=PU1=100×103500A=200 A(2分)则n1n2=I2I1=20200=110(1分)U3=U2-I2R线=(500×10-20×10) V=4 800 V(2分)则n3n4=U3U4=4 800220=24011.(1分)(2)设还可装灯n盏,据功率相等有P3=P4(1分)其中P4=(n×40+60×103) W(1分)P3=(100-4) kW=96 kW(1分)所以n=900.(2分)答案:(1)1∶10240∶11(2)900盏单元测评(三)传感器(时间:90分钟满分:100分)第Ⅰ卷(选择题,共48分)一、选择题(本题有12小题,每小题4分,共48分.)1.关于干簧管,下列说法正确的是()A.干簧管接入电路中相当于电阻的作用B.干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的C.干簧管接入电路中相当于开关的作用D.干簧管是作为电控元件以实现自动控制的答案:C2.(多选题)为了保护电脑元件不受损害,在电脑内部有很多传感器,其中最重要的就是温度传感器,常用的温度传感器有两种,一种是用金属做的热电阻,另一种是用半导体做的热敏电阻.关于这两种温度传感器的特点说法正确的是()A.金属做的热电阻随着温度的升高电阻变大B.金属做的热电阻随着温度的升高电阻变小C.用半导体做的热敏电阻随着温度的升高电阻变大D.用半导体做的热敏电阻随着温度的升高电阻变小解析:金属的电阻率随着温度的升高而变大,半导体在温度升高时电阻会变小.答案:AD3.街旁的路灯、江海里的航标都要求在夜晚亮、白天熄,利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置,实现了自动控制,这是利用半导体的() A.压敏性B.光敏性C.热敏性D.三种特性都利用答案:B4.(多选题)有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件,将这三只元件分别接入如图所示电路中的A、B两点后,用黑纸包住元件或者把元件置入热水中,观察欧姆表的示数,下列说法中正确的是()A.置入热水中与不置入热水中相比,欧姆表示数变化较大,这只元件一定是热敏电阻B.置入热水中与不置入热水中相比,欧姆表示数不变化,这只元件一定是定值电阻C.用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比,欧姆表示数变化较大,这只元件一定是光敏电阻D.用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比,欧姆表示数相同,这只元件一定是定值电阻解析:热敏电阻的阻值随温度变化而变化,定值电阻和光敏电阻不随温度变化;光敏电阻的阻值随光照变化而变化,定值电阻和热敏电阻不随之变化.答案:AC5.传感器是一种采集信息的重要器件,如图是由电容器作为传感器来测定压力变化的电路,当待测压力作用于膜片电极上时,下列说法中正确的是()①若F向下压膜片电极,电路中有从a到b的电流②若F向下压膜片电极,电路中有从b到a的电流③若F向下压膜片电极,电路中不会有电流产生④若电流表有示数,说明压力F发生变化⑤若电流表有示数,说明压力F不会发生变化A.②④B.①④C.③⑤D.①⑤解析:当下压时,因为C=εr S4πkd,d减小,C增大,在U不变时,因为C=QU,Q增大,从b向a有电流流过,②正确;当F变化时,电容器两板的间距变化,电容变化,电容器上的带电量发生变化,电路中有电流,④正确,故选A.答案:A6.如图所示,R1为定值电阻,R2为负温度系数的热敏电阻,当温度降低时,电阻变大,L为小灯泡,当温度降低时()。
人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》单元检测题含答案解析
人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》单元检测题 学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.关于电磁感应现象,下列说法中正确的是( )A .电磁感应现象最先是由奥斯特通过实验发现的B .电磁感应现象说明了在自然界中电一定能产生磁C .电磁感应现象是由于线圈受磁场力的作用而产生的D .电磁感应现象是指闭合回路满足一定的条件产生感应电流的现象2.如图所示,金属杆ab 静止放在水平固定的“U”形金属框上,整个装置处于竖直向上的磁场中,当磁感应强度均匀增大时,金属杆ab 总保持静止.则( )A .杆中感应电流方向从b 到aB .杆中感应电流大小保持不变C .金属杆所受安培力大小保持不变D .金属杆所受安培力水平向右3.如图所示,L 是电阻不计的自感线圈,C 是电容器,E 为电源,在开关S 闭合和断开时,关于电容器的带电情况,下列说法正确的是( )A .S 闭合瞬间,A 板带正电,B 板带负电B .S 保持闭合,A 板带正电,B 板带负电C .S 断开瞬间,A 板带正电,B 板带负电D .由于线圈L 的电阻不计,电容器被短路,上述三种情况下电容器均不带电 4.如图所示,粗细均匀的、电阻为r 的金属圆环放在如图所示的匀强磁场中,磁感应强度为B ,圆环直径为l ;长为l 、电阻为2r 的金属棒ab 放在圆环上,以速度v 0向左运动,当棒ab 运动到图示虚线位置时,金属棒两端的电势差为( )A .0B .Blv 0C .02BlvD .03Blv 5.如图所示,一矩形线框,从abcd 位置移动到a ′b ′c ′d ′位置的过程中,关于穿过线框的磁通量情况,下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动)( )A .一直增加B .一直减少C .先增加后减少D .先增加,再减少直到零,然后再增加,然后再减少6.磁铁在线圈中心上方开始运动时,线圈中产生如图方向的感应电流,则磁铁( )A .向上运动B .向下运动C .向左运动D .向右运动 7.如图所示,空间分布着宽为L ,方向垂直于纸面向里的匀强磁场.一金属线框从磁场左边界匀速向右通过磁场区域.规定逆时针方向为电流的正方向,则感应电流随位移变化的关系图象(i -x )正确的是:( )A .B .C .D . 8.如图所示的电路中,P 、Q 为两相同的灯泡,L 的电阻不计,则下列说法正确的是( )A.S断开瞬间,P立即熄灭,Q过一会儿才熄灭B.S接通瞬间,P、Q同时达到正常发光C.S断开瞬间,通过P的电流从右向左D.S断开瞬间,通过Q的电流与原来方向相反9.如图所示,在一水平光滑绝缘塑料板上有一环形凹槽,有一带正电小球质量为m、电荷量为q,在槽内沿顺时针做匀速圆周运动,现加一竖直向上的均匀变化的匀强磁场,且B逐渐增加,则( )A.小球速度变大B.小球速度变小C.小球速度不变D.以上三种情况都有可能10.穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图所示,在下列几段时间内,线圈中感应电动势最小的是( )A.0~2 sB.2 s~4 sC.4 s~5 sD.5 s~10 s11.如图所示,两个相互绝缘的闭合圆形线圈P、Q放在同一水平面内.当线圈P中通有不断增大的顺时针方向的电流时,下列说法中正确的是()A.线圈Q内有顺时针方向的电流且有收缩的趋势B.线圈Q内有顺时针方向的电流且有扩张的趋势C.线圈Q内有逆时针方向的电流且有收缩的趋势D.线圈Q内有逆时针方向的电流且有扩张的趋势12.如图所示,闭合线圈正上方附近有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下但未插入线圈内部.在磁铁向上运动远离线圈的过程中()A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥13.一个足够长的竖直放置的磁铁结构如图所示.在图甲中磁铁的两个磁极分别为同心的圆和圆环.在两极之间的缝隙中,存在辐射状的磁场,磁场方向水平向外,某点的磁感应强度大小与该点到磁极中心轴的距离成反比.用横截面积一定的细金属丝制成的圆形单匝线圈,从某高度被无初速释放,在磁极缝隙间下落的过程中,线圈平面始终水平且保持与磁极共轴.线圈被释放后( )A.线圈中没有感应电流,线圈做自由落体运动B.在图甲俯视图中,线圈中感应电流沿逆时针方向C.线圈有最大速度,线圈半径越大,最大速度越小D.线圈有最大速度,线圈半径越大,最大速度越大14.如图所示,一磁铁用细线悬挂,一个很长的铜管固定在磁铁的正下方,开始时磁铁上端与铜管上端相平.烧断细线,磁铁落入铜管的过程中,下列说法正确的是( )①磁铁下落的加速度先增大,后减小;②磁铁下落的加速度恒定;③磁铁下落的加速度一直减小直到为零;④磁铁下落的速度先增大后减小;⑤磁铁下落的速度逐渐增大,最后匀速运动.A.只有②正确B.只有①④正确C.只有①⑤正确D.只有③⑤正确二、多选题15.关于电荷量、电场强度、磁感应强度、磁通量的单位,下列说法错误的是( ) A.牛顿/库仑是电荷量的单位B.特斯拉是磁感应强度的单位C.磁通量的单位是韦伯D.法拉是电荷量的单位16.如图所示,空间存在一有边界的条形匀强磁场区域,磁场方向与竖直平面(纸面)垂直,磁场边界的间距为L.一个质量为m、边长也为L的正方形导线框沿竖直方向运动,线框所在平面始终与磁场方向垂直,且线框上、下边始终与磁场的边界平行.t=0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合(图中位置Ⅰ),导线框的速度为v0.经历一段时间后,当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时(图中位置Ⅱ),导线框的速度刚好为零.此后,导线框下落,经过一段时间回到初始位置Ⅰ(不计空气阻力),则( )A.上升过程中合力做的功与下降过程中合力做的功相等B.上升过程中线框产生的热量比下降过程中线框产生的热量多C.上升过程中,导线框的加速度逐渐减小D.上升过程克服重力做功的平均功率小于下降过程重力的平均功率17.如图所示,闭合螺线管固定在置于光滑水平面上的小车上,现将一条形磁铁从左向右插入螺线管中.则( )A.车将向右运动B.使条形磁铁向右插入时外力所做的功全部由螺线管转变为电能,最终转化为螺线管的内能C.条形磁铁会受到向左的力D.车会受到向左的力18.如图所示,在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中,沿水平面固定一个V 字型金属框架CAD,已知∠A=θ,导体棒EF在框架上从A点开始在拉力F作用下,沿垂直EF方向以速度v匀速向右平移,使导体棒和框架始终构成等腰三角形回路.已知框架和导体棒的材料和横截面积均相同,其单位长度的电阻均为R,框架和导体棒均足够长,导体棒运动中始终与磁场方向垂直,且与框架接触良好.关于回路中的电流I、拉力F和电路消耗的电功率P与水平移动的距离x变化规律的图象中正确的是( )A.B.C.D.19.如图所示,一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内,通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定,导体棒与轨道垂直且接触良好.在向右匀速通过M、N两区的过程中,导体棒所受安培力分别用F M、F N表示.不计轨道电阻.以下叙述正确的是A .M F 向右B .N F 向左C .M F 逐渐增大D .N F 逐渐减小 20.如图,闭合小金属环从高h 的光滑曲面上端无初速滚下,又沿曲面的另一侧上升,水平方向的磁场与光滑曲面垂直,则( )A .若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于hB .若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于hC .若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于hD .若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于h21.在如图所示的情况下,闭合矩形线圈中能产生感应电流的是________ . A .B .C .D .E.F.三、填空题22.如图所示,当航天飞机在环绕地球的轨道上飞行时,从中释放一颗卫星,卫星与航天飞机保持相对静止,两者用导电缆绳相连,这种卫星称为绳系卫星,利用它可以进行多种科学实验.现有一颗绳系卫星在地球赤道上空由东往西方向运行.卫星位于航天飞机正上方,它与航天飞机间的距离约20km,卫星所在位置的地磁场沿水平方向由南往北约5×10-5T.如果航天飞机和卫星的运行速度约8km/s,则缆绳中的感应电动势大小为V,端电势高(填“A”或“B”).23.一个200匝、面积为20 cm2的线圈,放在磁场中,磁场的方向与线圈平面成30°角,若磁感应强度在0.05 s内由0.1T增加到0.5T;在此过程中穿过线圈的磁通量的变化量是________Wb;磁通量的平均变化率是________Wb/s;线圈中的感应电动势的大小是________V24.如下图所示,在水平虚线上方有磁感应强度为2B、方向水平向右的匀强磁场,下方有磁感应强度为B、方向水平向左的匀强磁场.边长为l的正方形线圈放置在两个磁场中,线圈平面与水平虚线成α角,线圈分处在两个磁场中的面积相等,则穿过线圈上方的磁通量的大小为_______,穿过线圈下方的磁通量的大小为_______,穿过线圈平面的磁通量的大小为______.25.半径为r、电阻为R的n匝圆形线圈在边长为l的正方形abcd外,匀强磁场充满并垂直穿过该正方形区域,如下图甲所示.当磁场随时间的变化规律如图乙所示时,则穿过圆形线圈磁通量的变化率为________,t0时刻线圈产生的感应电流为________.四、实验题26.如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置.(1)将图中所缺导线补接完整_______________.(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上电键后,将原线圈迅速插入副线圈时,电流计指针_______(填“右偏”、“左偏”或“不偏转”);原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向左移动时,电流计指针_______(填“右偏”、“左偏”或“不偏转”).27.在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示。
人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》检测题(包含答案)
人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》检测题(包含答案)1 / 9《电磁感应》检测题一、单选题1.如图所示,一对光滑的平行金属导轨(电阻不计)固定在同一水平面内,导轨足够长且间距为L ,左端接有阻值为R 的电阻,一质量为m 、长度为L 的匀质金属棒cd 放置在导轨上,金属棒的电阻为r ,整个装置置于方向竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B .金属棒在水平向右的外力作用下,由静止开始做加速度大小为a 的匀加速直线运动,经过的位移为s 时,则()A .金属棒中感应电流方向由d 到c B.金属棒产生的感应电流电动势为C.金属棒中感应电流为R r + D .水平拉力F的大小为2B L R r+ 2.如图甲、乙所示的电路中,电阻R 的阻值小于灯A 的电阻,电路稳定时自感线圈L 的电阻为零,则( )A .在电路甲中,接通S 时,A 将立即亮起来B .在电路甲中,接通S 稳定后断开S ,A 将先变得更亮,然后逐渐变暗C .在电路乙中,接通S 时,A 将逐渐亮起来D .在电路乙中,接通S 稳定后断开S ,A 将先变得更亮,然后逐渐变暗3.如图所示,在光滑的金属导轨上有一根金属杆,金属导轨的电阻不计,金属杆的电阻为R ,匀强磁场匀强磁场垂直于导轨平面,当金属杆以不同速度匀速滑行相同的位移时( )A.杆产生的感应电动势相等 B.外力对杆做功相同C.杆中产生热量相同 D.通过杆的截面的电量相等4.下列关于电磁感应现象的说法中,正确的是()A.穿过闭合电路中的磁通量增大,但闭合电路中感应电流可能减小B.穿过闭合电路中的磁通量为零的瞬间,闭合电路中不可能有感应电流C.穿过闭合电路中的磁通量减小,则闭合电路中的感应电动势一定减小D.穿过闭合电路中的磁通量变化越来越快,但闭合电路中感应电动势可能不变5.如图所示,两根足够长且平行的光滑金属导轨PP’、QQ’倾斜放置,匀强磁场垂直于导轨平面,导轨的上端P、Q分别用导线与水平正对放置的两金属板M、N相连,板间距离足够大,开始时金属板未带电,板间有一带正电微粒,金属棒ab水平跨放在导轨上。
高考物理-选修3-2-电磁感应专题练习(含答案)(一)
高考物理-选修3-2-电磁感应专题练习(含答案)(一)一、单选题1.半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接,两板间距为d,如图所示。
有一变化的磁场垂直于纸面,规定向内为正,变化规律如图所示。
在t=0时刻平板之间中心有一重力不计,电荷量为+q的微粒,从静止释放,两板间距足够长。
则以下说法正确的是( )A. 第1秒内金属圆环中的感应电流为逆时针方向B. 第1秒内上极板的电势高于下极板的电势C. 第1秒内粒子将向下做自由落体运动D. 第2秒内粒子所受电场力将反向2.两根相距为L的足够长的金属弯角光滑导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边与水平面的夹角为37°,质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,导轨的电阻不计,回路总电阻为2R,整个装置处于磁感应强度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场中,当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v沿导轨匀速运动时,cd杆恰好处于静止状态,重力加速度为g,以下说法正确的是()A. ab杆所受拉力F的大小为mg sin37°B. 回路中电流为C. 回路中电流的总功率为mgv sin37°D. m与v大小的关系为m=3.如图所示,水平金属圆盘置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,随盘绕金属转轴DD,以角速度沿顺时针方向匀速转动,盘的中心及边缘处分别用金属滑片与一理想变压器的原线圈相连。
已知圆盘半径为r,理想变压器原、副线圈匝数比为n,变压器的副线圈与一电阻为R的负载相连。
不计圆盘及导线的电阻,则下列说法中正确的是()A. 变压器原线圈两端的电压为B. 变压器原线圈两端的电压为C. 通过负载R的电流为D. 通过负载R的电流为4.如图所示,足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置,且都倾斜着与水平面成夹角θ.在导轨的最上端M、P之间接有电阻R,不计其它电阻.导体棒ab从导轨的最底端冲上导轨,当没有磁场时,ab上升的最大高度为H;若存在垂直导轨平面的匀强磁场时,ab上升的最大高度为h.在两次运动过程中ab都与导轨保持垂直,且初速度都相等.关于上述情景,下列说法正确的是()A. 两次上升的最大高度相比较为H<hB. 有磁场时导体棒所受合力的功大于无磁场时合力的功C. 有磁场时,电阻R产生的焦耳热为D. 有磁场时,ab上升过程的最小加速度为gsinθ5.如图所示,让闭合矩形线圈abcd从高处自由下落一段距离后进入匀强磁场,从bc边开始进入磁场到ad边刚进入磁场的这一段时间里,图所示的四个V﹣t图象中,肯定不能表示线圈运动情况的是()A. B. C. D.6.一闭合线圈固定在垂直于纸面的均匀磁场中,设向里为磁感应强度B的正方向,线圈中的箭头为电流i的正方向,如图(a)所示.已知线圈中感应电流i随时间而变化的图象如图(b)所示,则磁感应强度B随时间而变化的图象可能是下图中的()A. B.C. D.7.如图所示,bacd为导体做成的框架,其平面与水平面成θ角,质量为m的导体棒PQ与ab、cd接触良好,回路的电阻为R ,整个装置放于垂直框架平面的变化磁场中,磁感应强度B的变化情况如图乙所示,PQ能够始终保持静止,则0~t2时间内,PQ受到的安培力F和摩擦力F f随时间变化的图象可能不正确的是(取平行斜面向上为正方向)()A. B. C. D.8.如图,一有界区域内,存在着磁感应强度大小均为B,方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场,磁场宽度均为L.现有一边长为的正方形线框abcd,在外力作用下,保持ac垂直磁场边缘,并以沿x轴正方向的速度水平匀速地通过磁场区域,若以逆时针方向为电流正方向,下图中能反映线框中感应电流变化规律的图是()A. B.C. D.9.如图所示,两根相距为l的平行直导轨ab、cd,b、d间连有一固定电阻R,导轨电阻可忽略不计.MN为放在ab和cd上的一导体杆,与ab垂直,其电阻也为R.整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内).现对MN施力使它沿导轨方向以速度v(如图)做匀速运动.令U表示MN两端电压的大小,则()A. ,流过固定电阻R的感应电流由b到dB. ,流过固定电阻R的感应电流由d到bC. ,流过固定电阻R的感应电流由b到dD. ,流过固定电阻R的感应电流由d到10.如图甲,R0为定值电阻,两金属圆环固定在同一绝缘平面内.左端连接在一周期为T0的正弦交流电源上,经二极管整流后,通过R0的电流i始终向左,其大小按图乙所示规律变化.规定内圆环a端电势高于b端时,a、b间的电压u ab为正,下列u ab﹣t图象可能正确的是()A. B.C. D.二、计算题11.轻质细线吊着一质量为m=0.32kg,边长为L=0.8m、匝数n=10的正方形线圈总电阻为r=1Ω.边长为的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧,如图甲所示.磁场方向垂直纸面向里,大小随时间变化如图乙所示,从t=0开始经t0时间细线开始松弛,g=10m/s2.求:(1)在前t0时间内线圈中产生的电动势;(2)在前t0时间内线圈的电功率;(3)求t0的值.12.电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度,其原理可用来研制新武器和航天运载器。
人教版高中物理选修3-2第四章 《电磁感应》单元测试题
人教版高中物理选修3-2第四章 《电磁感应》单元测试题一、单选题1. 如图所示,在正方形线圈的内部有一条形磁铁,线圈与磁铁在同一平面内,两者有共同的中心轴线OO′,关于线圈中产生感应电流的下列说法)中,正确的是(A.当磁铁向纸面外平移时,线圈中产生感应电流B.当磁铁向上平移时,线圈中产生感应电流C.当磁铁向下平移时,线圈中产生感应电流D.当磁铁N极向纸外,S极向纸里绕OO′轴转动时,线圈中产生感应电流2. 如图所示,通电螺线管水平固定,OO′为其轴线,a、b、c三点在该轴线上,在这三点处各放一个完全相同的小圆环,且各圆环平面垂直于OO′)轴.则关于这三点的磁感应强度B a、B b、B c的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系,下列判断正确的是(A.B a=B b=B c,Φa=Φb=ΦcB .,C.B a>B b>B c,Φa>Φb>ΦcD.B a>B b>B c,Φa=Φb=Φc3. 如图所示是研究通电自感实验的电路图,A 1、A 2是两个规格相同的小灯泡,闭合电键调节滑动变阻器R 的滑动触头,使两个灯泡的亮度相同,调节滑动变阻器R 1的滑动触头,使他们都正常发光,然后断开电键S .重新闭合电键S ,则( )A .闭合瞬间,立刻变亮,逐渐变亮B .闭合瞬间,、均立刻变亮C .稳定后,L 和R 两端的电势差一定相同D .稳定后,和两端电势差不相同4. 如图所示,匀强磁场方向竖直向下,磁感应强度为B .正方形金属框abcd 可绕光滑轴OO ′转动,边长为L ,总电阻为R ,ab 边质量为m ,其他三边质量不计,现将abcd 拉至水平位置,并由静止释放,经时间t 到达竖直位置,产生热量为Q ,若重力加速度为g ,则ab 边在最低位置所受安培力大小等于()A .B .C .D .5. 如图所示,L 为一根无限长的通电直导线,M 为一金属环,L 通过M 的圆心并与M 所在的平面垂直,且通以向上的电流I ,则()流C .当M 保持水平,在竖直方向上下移动时环中有感应电B .当M 左右平移时,环中有感应电流A .当L 中的I 发生变化时,环中有感应电流D.只要L与M保持垂直,则以上几种情况,环中均无感应电流6. 如图所示,一矩形线框以竖直向上的初速度进入只有一条水平边界的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,进入磁场后上升一段高度又落下离开磁场,运动过程中线框只受重力和安培力作用,线框在向上、向下经过图中1、2位置时的速率按时间顺序依次为v1、v2、v3和v4,则可以确定( )A.v1<v2B.v2<v3C.v3<v4D.v4<v17. 如图所示,圆环形导体线圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一竖直螺线管b,二者轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路.若将滑动变阻器的滑片P向下滑动,下列表述不正确的是( )A.线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流B.穿过线圈a的磁通量变小C.线圈a有收缩的趋势D.线圈a对水平桌面的压力F N将增大8. 如图所示,在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中,有一个矩形闭合线框abcd,线框平面与磁场垂直,O1O2是线框的对称轴,下列可使通过线框的磁通量发生变化的方式是( )A.向左或向右平动B .向上或向下平动C .绕O 1O 2转动D .平行于纸面向里运动9. 一矩形线圈abcd 位于一随时间变化的匀强磁场内,磁场方向垂直线圈所在的平面向里(如图甲所示),磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图乙所示.以I 表示线圈中的感应电流(图甲中线圈上箭头方向为电流的正方向),则图中能正确表示线圈中电流I 随时间t 变化规律的是()A .B .C .D .10. 如图所示,导体棒ab 长为4L ,匀强磁场的磁感应强度为B ,导体绕过O 点垂直纸面的轴以角速度ω匀速转动,a 与O 的距离很近.则a 端和b 端的电势差Uab 的大小等于()A .2BL 2ωB .4BL 2ωC .6BL 2ωD .8BL 2ω11. 下列实验现象,属于电磁感应现象的是D .金属杆切割磁感线时,电流表指针偏转C .通电线圈在磁场中转动B .通电导线AB 在磁场中运动A .导线通电后其下方的小磁针发生偏转二、多选题12. 如图所示,小螺线管与音乐播放器相连,大螺线管直接与音箱相连.当把小螺线管插入大螺线管中时音乐就会从音箱中响起来,大小螺线管之间发生的物理现象是()A .自感B .静电感应C .互感D .直接导电13. 在光滑的水平面上方,有两个磁感应强度大小均为B ,方向相反的水平匀强磁场,如图,PQ 为两个磁场的边界,磁场范围足够大.一个边长为a 、质量为m 、电阻为R 的金属正方形线框,以速度2v 垂直磁场方向从如图实线(I )位置开始向右运动,当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的如图(II )位置时,线框的速度为v ,则下列说法正确的是A .图(II )时线框中的电功率为B .此过程中回路产生的电能为C .图(II)时线框的加速度为D .此过程中通过线框截面的电量为14. 如图,静止的金属棒ab 、cd 与足够长的水平光滑金属导轨垂直且接触良好,匀强磁场竖直向下.ab 棒在恒力F 作用下向右运动,则()A .安培力对ab 棒做正功B .abdca 回路的磁通量先增加后减少C .安培力对cd 棒做正功D .F 做的功等于回路产生的总热量和系统动能增量之和15. 如图所示,光滑平行金属导轨PP′和QQ′都处于同一水平面内,P和Q之间连接一电阻R,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,现在垂直于导轨放置一根导体棒MN,用一水平向右的力F拉动导体棒MN,以下关于导体棒MN中感应电流方向和它所受安培力的方向的说法正确的是( )A.感应电流方向是M→N B.感应电流方向是N→MC.安培力水平向左D.安培力水平向右16. 两圆环A、B置于同一水平面上,其中A为均匀带电绝缘环,B为导体环.当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B中产生如图所示方向的感应电流,则( )A.A可能带正电且转速减小B.A可能带正电且转速增大C.A可能带负电且转速减小D.A可能带负电且转速增大17. 如图所示,A、B为大小、形状均相同且内壁光滑、但用不同材料制成的圆管,竖直固定在相同高度.两个相同的磁性小球,同时从A、B管上端的管口无初速度释放,穿过A管比穿过B管的小球先落到地面.下面对于两管的描述中可能正确的是( )A.A管是用塑料制成的,B管是用铜制成的B.A管是用铝制成的,B管是用胶木制成的C.A管是用胶木制成的,B管是用塑料制成的D.A管是用胶木制成的,B管是用铝制成的三、实验题18.在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示.它们是:①电流计②直流电源③带铁芯(图中未画出)的线圈A④线圈B⑤电键⑥滑动变阻器(1)试按实验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线).(2)怎样才能使线圈B中有感应电流产生?试举出两种方法:①________________;②_____________.19. (1)实验装置如图(a)所示,合上电键S时发现电流表指针向右偏,填写下表空格:____________________________________________________________(2)如图(b)所示,A、B为原、副线圈的俯视图,已知副线圈中产生顺时针方向的感应电流,根据图(a)可判知可能的情况是____________________ A.原线圈中电流为顺时针方向,变阻器滑动片P在右移B.原线圈中电流为顺时针方向,正从副线圈中拔出铁芯C.原线圈中电流为逆时针方向,正把铁芯插入原线圈中D.原线圈中电流为逆时针方向,电键S正断开时四、解答题五、填空题20. 如图所示,足够长的平行光滑U 形导轨倾斜放置,所在平面倾角θ=37°,导轨间的距离L =1.0m ,下端连接R =1.6Ω的电阻,导轨电阻不计,所在空间均存在磁感应强度B =1.0T 、方向垂直于导轨平面的匀强磁场,质量m =0.5kg 、电阻r =0.4Ω的金属棒ab 垂直置于导轨上,现用沿轨道平面且垂直于金属棒、大小F =5.0N 的恒力使金属棒ab 从静止起沿导轨向上滑行,当金属棒滑行2.8m 后速度保持不变.求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g =10m/s 2)(1)金属棒匀速运动时的速度大小v ;(2)当金属棒沿导轨向上滑行的速度v ′=2m/s 时,其加速度的大小a 。
2019-2020学年人教版高中物理选修3-2 全册测试:阶段测试(一) 电磁感应
阶段测试(一)电磁感应一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第1~4题只有一项符合题目要求,第5~8题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得零分.)1.(2018·重庆名校期末)关于物理学史以及原理,以下说法正确的是()A.奥斯特心系“磁生电”,总结出了电磁感应定律B.洛伦兹力始终不做功,所以动生电动势的产生与洛伦兹力无关C.线圈的磁通量与线圈的匝数无关,线圈中产生的感应电动势也与线圈的匝数无关D.涡流跟平时说的感应电流一样,都是由于穿过导体的磁通量的变化而产生【答案】D【解析】法拉第总结出电磁感应定律,故A错误.因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势,导体中的自由电荷随导体在磁场中运动,受到洛伦兹力而向导体一端移动,故B错误.线圈的磁通量与线圈的匝数无关,而线圈中产生的感应电动势与线圈的匝数成正比,故C错误.涡流跟平时说的感应电流一样,都是由于穿过导体的磁通量的变化而产生,故D正确.2.(2018·北京名校一模)如图所示,将导线(除两端外绝缘)绕在一把锉刀上,一端接上电池(电池另一极与锉刀接触),手执导线的另一端,在锉刀上来回划动,由于锉刀表面凹凸不平,就会产生电火花.下列说法正确的是()A.产生电火花的回路只由导线与电池组成B.如导线端只向一个方向划动也能产生电火花C.锉刀采用什么材料制成对实验没有影响D.导线端划动的方向决定了自感电动势的方向【答案】B【解析】由图可知,产生电火花的回路由导线、锉刀与电池组成,故A错误;手执导线的另一端,在锉刀上来回划动时产生的电火花,是由于电路时通时断,在回路中产生自感电动势产生的,与导线运动的方向无关,如导线端只向一个方向划动也能产生电火花,故B 正确;产生电火花的回路由导线、锉刀与电池组成,如果锉刀是绝缘体,则实验不能完成,故C错误;自感电动势的方向与电流接通或断开有关,与导线端划动的方向无关,故D错误.3.如图所示,两相同灯泡A1、A2,A1与一理想二极管D连接,线圈L的直流电阻不计.下列说法正确的是()A.闭合开关S后,A1会逐渐变亮B.闭合开关S稳定后,A1、A2亮度相同C.断开S的瞬间,A1会逐渐熄灭D.断开S的瞬间,a点的电势比b点低【答案】D【解析】闭合开关S后,因线圈自感,但两灯和线圈不是串联的关系,则两灯立刻亮,故A错误;闭合开关S稳定后,因线圈L的直流电阻不计,所以A1与二极管被短路,导致灯泡A1不亮,而A2将更亮,因此A1、A2亮度度不同,故B错误;断开S的瞬间,A2会立刻熄灭,线圈L与灯泡A1及二极管构成回路,因线圈产生感应电动势,a端的电势低于b 端,但二极管具有单向导电性,所以所以回路没有感应电流,A1也是立即熄灭,故C错误,D正确.故选D.4. (2017·山东名校检测)如图甲所示,圆形导线框与电阻R串联,框内有变化的磁场.取由a经R流向b为感应电流i R的正方向,测得i R随时间t变化的图象如图乙所示.取垂直纸面向里为磁场的正方向,则描述磁感应强度B随时间t变化的图象正确的是()【答案】B【解析】0~1 s 内、1~2 s 内的磁感应强度不变,根据法拉第电磁感应定律知,感应电动势为零,感应电流为零,故A 错误.在0~1 s 内,1~2 s 内,根据法拉第电磁感应定律知E =n ΔB ΔtS ,磁感应强度变化率不变,则感应电动势不变,根据楞次定律知,0~1 s 内感应电流从a 经R 流向b ,1~2 s 内感应电流从b 经R 流向a ,故B 正确.在0~1 s 内,1~2 s内,根据法拉第电磁感应定律知,E =n ΔB ΔtS ,磁感应强度变化率不变,则感应电动势不变,根据楞次定律知,0~1 s 内感应电流从b 经R 流向a,1~2 s 内感应电流从a 经R 流向b ,故C 错误.在0~1 s 内,1~2 s 内,根据法拉第电磁感应定律知,磁感应强度的变化率不是定值,则感应电动势变化,感应电流变化,故D 错误.故选B .5.(2018·郑州一模)如图所示,共享单车的车锁内集成了嵌入式芯片、GPS 模块和SIM 卡等,便于监控单车在路上的具体位置.用户仅需用手机上的客户端软件(App)扫描二维码,即可自动开锁,骑行时手机App 上能实时了解单车的位置;骑行结束关锁后App 就显示计时、计价、里程等信息.此外,单车能够在骑行过程中为车内电池充电,满足定位和自动开锁等过程中的用电.根据以上信息判断下列说法不正确的有()A.单车的位置信息是借助北斗卫星导航系统准确定位的B.单车是利用电磁感应原理实现充电的C.由手机App上的显示信息,可求出骑行的平均速度D.单车在被骑行过程中受到地面的摩擦力表现为阻力【答案】ACD【解析】单车某个时刻的准确位置信息是借助多种卫星定位和基站确定的,故A错误;单车在运动过程通过电磁感应将机械能转化为电能从而实现充电,故B正确;手机App上的显示信息包括路程和时间,没有说明具体的位移,故不可以求出骑行的平均速度,故C 错误;单车在骑行时,主动轮受到向前的摩擦力(动力),从动轮受到向后的摩擦力(阻力),故D错误.故选ACD.6.(2018·淮南名校期中)如图所示,一闭合金属圆环用绝缘细绳挂于O点,将圆环拉离平衡位置并释放,圆环摆动过程中经过匀强磁场区域,则()A.圆环向右穿过磁场后,不能摆至原高度B.在进入和离开磁场时,圆环中感应电流方向相反C.圆环进入磁场后,感应电流方向不变D.圆环最终停止在最低点【答案】AB【解析】圆环向右进入和离开磁场时,会产生电流,圆环中将产生焦耳热,根据能量守恒知圆环的机械能将转化为电能,所以回不到原来的高度了,故A正确.当圆环进入或离开磁场区域时,磁通量发生变化,会产生电流,根据楞次定律可知,感应电流的方向相反,故B正确.整个圆环进入磁场后,磁通量不发生变化,不产生感应电流,故C错误.在圆环不断经过磁场,机械能不断损耗过程中圆环越摆越低,最后整个圆环只会在磁场区域来回摆动,因为在此区域内没有磁通量的变化(一直是最大值),无感应电流,所以机械能守恒,即圆环最后的运动状态为在磁场区域来回摆动,而不是静止在平衡位置,故D错误.7. (2017·福建名校期中)某学习小组在探究线圈中感应电流的影响因素时,设计如图所示的实验装置,让一个闭合圆线圈放在匀强磁场中,线圈的轴线与磁场方向成30°角,磁感应强度随时间均匀变化,则()A .若把线圈的匝数增加一倍,线圈内感应电流大小不变B .若把线圈的面积增加一倍,线圈内感应电流大小变为原来的2倍C .改变线圈轴线与磁场方向的夹角大小,线圈内感应电流大小可能变为原来的2倍D .把线圈的半径增加一倍,线圈内感应电流大小变为原来的2倍【答案】ACD【解析】设导线的电阻率为ρ,横截面积为S ,线圈的半径为r ,则感应电流为I =E R=n ΔΦR Δt =n ΔB Δt ·πr 2cos θ·S ρn ·2πr =Sr 2ρ·ΔB Δt·cos θ可见,将r 增加一倍,I 增加一倍,即感应电流大小变为原来的两倍,故D 正确;I 与线圈匝数无关,故A 正确;若将线圈的面积增加一倍,半径r 增加(2-1)倍,电流增加(2-1)倍,故B 错误;将线圈与磁场方向的夹角改变时,cos θ能变为原来的2倍(因cos θ最大值为1),故C 正确.故选ACD .8.(2018·安徽名校一模)韦伯和纽曼总结、提出了电磁感应定律,如图是关于该定律的实验,P 是由闭合线圈组成的螺线管,把磁铁从P 正上方,距P 上端h 处由静止释放,磁铁竖直穿过P 后落在海绵垫上并停下.若仅增大h ,重复原来的操作,磁铁穿过P 的过程与原来相比,下列说法不正确的是( )A .穿过线圈的磁通量将增大B .线圈中产生的感应电动势将增大C .通过线圈导线截面的电量将增大D .线圈对磁铁的阻碍作用将变小【答案】ACD【解析】若仅增大h ,对穿过线圈的磁通量没有影响.故A 错误;若仅增大h ,磁铁经过线圈的时间减小,线圈中产生的感应电动势将增大,故B 正确;若仅增大h ,对穿过线圈的磁通量没有影响,所以穿过线圈的磁通量的变化相同,则通过线圈导线截面的电量q =ΔΦR保持不变,故C 错误;线圈中产生的感应电动势将增大,所以感应电流增大,则线圈对磁铁的阻碍作用将变大,故D 错误.二、非选择题(本大题4小题,共52分.按题目要求作答.解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.)9.(12分)图为“研究电磁感应现象”的实验装置.(1)将图中所缺的导线补接完整.(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后可能出现的情况有:①将原线圈迅速插入副线圈时,灵敏电流计指针将________;②原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器的阻值调大时,灵敏电流计指针________.(3)在做“研究电磁感应现象”实验时,如果副线圈两端不接任何元件,则副线圈电路中将________.A.因电路不闭合,无电磁感应现象B.有电磁感应现象,但无感应电流,只有感应电动势C.不能用楞次定律判断感应电动势方向D.可以用楞次定律判断感应电动势方向【答案】(1)如图所示(2)①向右偏转一下 ②向左偏转一下 (3)BD【解析】(2)依照楞次定律及灵敏电流计的指针偏转方向与流过它的电流方向的关系来判定,则①向右偏转一下;②向左偏转一下.(3)穿过电路中的磁通量发生变化即产生电磁感应现象.如电路不闭合无感应电流,但有感应电动势,且可以用楞次定律判断出感应电动势.要产生感应电流,电路要求必须闭合.故答案选BD .10.(12分)如图所示,匀强磁场竖直向上穿过水平放置的金属框架,框架宽为L ,右端接有电阻R ,磁感应强度为B ,一根质量为m 、电阻不计的金属棒以v 0的初速度沿框架向左运动,棒与框架的动摩擦因数为μ,测得棒在整个运动过程中,通过任一截面的电量为q ,求:(1)棒能运动的距离;(2)R 上产生的热量.【答案】见解析【解析】(1)设在整个过程中,棒运动的距离为l ,磁通量的变化量ΔΦ=BLl ,通过棒的任一截面的电量q =I Δt =ΔΦR ,解得l =qR BL. (2)根据能的转化和守恒定律,金属棒的动能的一部分克服摩擦力做功,一部分转化为电能,电能又转化为热能Q ,即有12m v 20=μmgl +Q ,解得Q =12m v 20-μmgl =12m v 20-μmgqR BL. 11. (14分)轻质细线吊着一质量为m =0.32 kg 、边长为L =0.8 m 、匝数n =10的正方形线圈,总电阻为r =1 Ω.边长为L 2的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧,如图甲所示,磁场方向垂直纸面向里,大小随时间变化关系如图乙所示,从t =0开始经t 0时间细线开始松弛,取g =10 m/s 2.求:(1)在前t 0时间内线圈中产生的电动势;(2)在前t 0时间内线圈的电功率;(3)t 0的值.【答案】(1)0.4 V (2)0.16 W (3)2 s【解析】(1)由法拉第电磁感应定律得E =n ΔΦΔt =n ×12×⎝⎛⎭⎫L 22ΔB Δt =10×12×⎝⎛⎭⎫0.822×0.5 V =0.4 V. (2)I =E r=0.4 A ,P =I 2r =0.16 W. (3)分析线圈受力可知,当细线松弛时有F 安=nBI L 2=mg ,I =E rB =2mgr nEL=2 T 由图象知B =1+0.5t 0(T),解得t 0=2 s.12.(14分)如图所示,固定于水平桌面上足够长的两平行光滑导轨PQ 、MN ,其电阻不计,间距d =0.5 m ,P 、M 之间接有一只理想电压表,整个装置处于竖直向下的磁感应强度B 0=0.2 T 的匀强磁场中,两金属棒L 1、L 2平行地搁在导轨上,其电阻均为r =0.1 Ω,质量分别为M 1=0.3 kg 和M 2=0.5 kg.固定棒L 1,使棒L 2在水平恒力F =0.8 N 的作用下,由静止开始运动.求:(1)当电压表读数为U =0.2 V 时,棒L 2的加速度为多大?(2)棒L 2能达到的最大速度v m 的大小.【答案】(1)1.2 m/s 2 (2)16 m/s【解析】(1)流过棒L 2的电流I =U r =0.20.1A =2 A 棒L 2所受的安培力F ′=B 0Id =0.2 N对棒L 2由牛顿第二定律可知,F -F ′=M 2a解得a =1.2 m/s 2.(2)安培力F 安与恒力F 平衡时,棒L 2速度达到最大,设此时电路电流为I m ,则F 安=B 0I m d 而I m =B 0d v m 2r F 安=F解得v m =2Fr B 20d 2=16 m/s.。
人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》测试试题(含答案)
第四章《电磁感应》测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.下列叙述符合史实的是()A.安培在实验中观察到电流的磁效应,该效应解释了电和磁之间存在联系B.奥斯特根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电流假说C.卡文迪许利用“卡文迪许扭秤”将微小量放大,准确的测定了静电力常量D.楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化2.下面四幅图是用来“探究感应电流的方向遵循什么规律”的实验示意图.灵敏电流计和线圈组成闭合回路,通过“插入”“拔出”磁铁,使线圈中产生感应电流,记录实验过程中的相关信息,分析得出楞次定律.下列说法正确的是()A.该实验无需确认电流计指针偏转方向与通过电流计的电流方向的关系B.该实验无需记录磁铁在线圈中的磁场方向C.该实验必需保持磁铁运动的速率不变D.该实验必需记录感应电流产生的磁场方向3.如图甲所示.在同一平面内有两个绝缘金属细圆环A、 B,两环重叠部分的面积为圆环A面积的一半,圆环B中电流i随时间t的变化关系如图乙所示,以甲图圆环B中所示的电流方向为负,则A环中()A.没有感应电流B.有逆时针方向的感应电流C.有顺时针方向的感应电流D.感应电流先沿顺时针方向,后沿逆时针方向4.如图所示,A1和A2是两个规格完全相同的灯泡,A1与自感线圈L串联后接到电路中,A2与可变电阻串联后接到电路中。
先闭合开关S,缓慢调节电阻R,使两个灯泡的亮度相同,再调节电阻R1,使两个灯泡都正常发光,然后断开开关S。
对于这个电路,下列说法中正确的是()A.再闭合开关S时,A1先亮,A2后亮B.再闭合开关S时,A1和A2同时亮C.再闭合开关S,待电路稳定后,重新断开开关S,A2先亮一下,过一会儿熄灭D.再闭合开关S,待电路稳定后,重新断开开关S,A1和A2都要过一会才熄灭5.如图所示,将条形磁铁分别以速度和2插入线圈,电流表指针偏转角度()A.以速度插入时大B.以速度2插入时大C.一样大D.不能确定6.骑自行车有很多益处,可缓解交通压力,可节能减排;骑自行车时,人做功要消耗体能,还可强身健体.近来多个城市推出摩拜单车,车锁内主要集成了芯片、GPS定位模块和SIM卡等,便于掌控自行车的体位置和状态,其工作原理如图所示.使用摩拜单车APP,用户可以查看并找到单车位置,扫描车身上的二维码,通过手机网络发送到云端请求解锁,云端收到后识别该车辆并发送解锁指令,摩拜单车执行解锁指令自动开锁,用户便可开始骑行.据此材料,以下推断错误的是()A.摩拜单车车锁工作过程中需要用电,车内有供电系统B.无线电信号非常弱时,摩拜单车的定位将受到影响C.打开车锁是通过超声波来完成信息交换的D.二代摩拜单车车筐内的太阳能电池板把太阳能转化为电能7.如图所示的电路中,S闭合且稳定后流过电感线圈的电流是2 A,流过灯泡的电流是1 A,现将S突然断开,S断开前后,能正确反映流过灯泡的电流i随时间t变化关系的图象是( )A.B.C.D.8.如图所示,导线框CDFE中串有R1、R2两个电阻,匀强磁场的方向垂直于导线框所在的平面,导体棒AB与导线框接触良好。
人教版高中物理必选修3-2第四章《电磁感应》测试题(解析版)
—-可编辑修改,可打印——别找了你想要的都有!精品教育资料——全册教案,,试卷,教学课件,教学设计等一站式服务——全力满足教学需求,真实规划教学环节最新全面教学资源,打造完美教学模式第四章《电磁感应》测试题一、单选题(共15小题)1.电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器.如图a所示为电吉他的拾音器的原理图,在金属弦的下方置有一个连接到放大器的螺线管.一条形磁铁固定在管内,当拨动金属弦后,螺线管内就会产生感应电流,经一系列转化后可将电信号转为声音信号.若由于金属弦的振动,螺线管内的磁通量随时间的变化如图b所示,则对应感应电流的变化为()A.B.C.D.2.物理学中的许多规律是通过实验发现的,下列说法中符合史实的是()A.法拉第通过实验发现了电磁感应现象B.牛顿通过理想斜面实验发现了物体的运动不需要力来维持C.奥斯特通过实验发现了电流的热效应D.卡文迪许通过扭秤实验测出了静电力常量3.金属圆环的圆心为O,金属棒Oa、Ob与金属环接触良好且可绕O在环上转动,整个装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中,如图所示,当外力使Oa顺时针方向加速转动时,在Oa追上Ob之前,Ob将()A.顺时针方向转动B.逆时针方向转动C.先顺时针方向转动,后逆时针方向转动D.先逆时针方向转动,后顺时针方向转动4.如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,线圈的自感系数很大,线圈的直流电阻RL与灯泡的电阻R满足RL<R.在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间后,在t=t1时刻断开S.下列表示通过灯泡的电流随时间变化的图象中,正确的是()A.B.C.D.5.磁通量可以形象地理解为“穿过磁场中某一面积的磁感线条数”.在如图所示磁场中,S1、S2、S3为三个面积相同的相互平行的线圈,穿过S1、S2、S3的磁通量分别为Φ1、Φ2、Φ3且都不为0.下列判断正确的是()A.Φ1最大B.Φ2最大C.Φ3最大D.Φ1、Φ2、Φ3相等6.一根导体棒ab在水平方向的匀强磁场中自由下落,并始终保持水平方向且与磁场方向垂直.如图所示,则有()A.Uab=0B.Ua>Ub,Uab保持不变C.Ua>Ub,Uab越来越大D.Ua<Ub,Uab越来越大7.如图所示,一水平放置的矩形线框面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B,方向斜向上,与水平面成30°角,现若使矩形线框以左边的边为轴转到竖直的虚线位置,则此过程中磁通量改变量的大小是()A.BSB.BSC.BSD. 2BS8.如图所示,在载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B,导轨与直导线平行且在同一水平面内,在导轨上有两可自由滑动的导体ab和cd.当载流直导线中的电流逐渐增强时,导体ab和cd的运动情况是()A.一起向左运动B.一起向右运动C.ab和cd相向运动,相互靠近D.ab和cd相背运动,相互远离9.穿过某闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图中的①~④所示,下列说法正确的是()A.图①有感应电动势,且大小恒定不变B.图②产生的感应电动势一直在变大C.图③在0~t1时间内的感应电动势是t1~t2时间内感应电动势的2倍D.图④产生的感应电动势先变大再变小10.在图中,条形磁铁以速度v远离螺线管,螺线管中的感应电流的情况是()A.穿过螺线管中的磁通量增加,产生感应电流B.穿过螺线管中的磁通量减少,产生感应电流C.穿过螺线管中的磁通量增加,不产生感应电流D.穿过螺线管中的磁通量减少,不产生感应电流11.如图所示,线框abcd放置在磁感应强度为B的匀强磁场中,线框面积为S.a′b′cd为线框在垂直于磁场方向的投影,与线框平面的夹角为θ,则穿过线框的磁通量为()A.BSB.BS sinθC.BS cosθD.BS tanθ12.用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导线框,以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场,如图所示.在每个线框进入磁场的过程中,M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud.下列判断正确的是()A.Ua<Ub<Uc<UdB.Ua<Ub<Ud<UcC.Ua=Ub<Uc=UdD.Ub<Ua<Ud<Uc13.如图所示,一个闭合回路由两部分组成.右侧是电阻为r的圆形线圈,置于竖直向上均匀变化的磁场B1中,左侧是光滑的倾角为θ的平行导轨,宽度为d,其电阻不计.磁感应强度为B2的匀强磁场垂直导轨平面向上,且只分布在左侧,一个质量为m、电阻为R的导体棒ab此时恰好能静止在导轨上,下述判断不正确的是()A.圆形线圈中的磁场方向向上且均匀增强B.导体棒ab受到的安培力大小为mg sinθC.回路中的感应电流为D.圆形线圈中的电热功率为(r+R)14.物理学家通过艰苦的实验来探究自然的物理规律,为人类的科学事业做出了巨大贡献,值得我们敬仰.下列描述中符合物理学史实的是()A.楞次经过严密实验与逻辑推导,最终确认了电磁感应的产生条件:闭合线圈中磁通量变化,并找到了感应电流的方向的判断规律B.安培发现了电流的磁效应并提出了分子电流假说C.奥斯特发现了电流的磁效应并提出了分子电流假说D.“闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比”,这是法拉第在对理论和实验资料严格分析后得出的法拉第电磁感应定律的内容15.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图连接.在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下,某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向左加速滑动时,电流计指针向右偏转,由此可以推断()A.线圈A向上移动或滑动变阻器的滑片P向右加速滑动,都能引起电流计指针向右偏转B.线圈A向上拔出或断开开关,都能引起电流计指针向右偏转C.滑动变阻器的滑片P匀速向左或匀速向右滑动,都能使电流计指针静止在中央D.因为线圈A、线圈B绕线方向未知,故无法判断电流计指针偏转方向二、实验题(共3小题)16.如图是做探究电磁感应的产生条件实验的器材.(1)在图中用实线代替导线把它们连成实验电路.(2)由哪些操作可以使灵敏电流计的指针发生偏转()A.闭合开关B.断开开关C.保持开关一直闭合D.将线圈A从B中拔出(3)假设在开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏转,则当螺线管A向上拔出的过程中,灵敏电流计的指针向______(填“左”或“右”)偏转.17.在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示.它们是:①电流计②直流电源③带铁芯的线圈A④线圈B⑤电键⑥滑动变阻器(1)试按实验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线).(2)怎样才能使线圈B中有感应电流产生?试举出三种方法.①________________________________________________________________________;②________________________________________________________________________;③________________________________________________________________________.18.如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置.(1)将图中所缺的导线补接完整;(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后可能出现的情况有:(填“向左偏一下”、“向右偏一下”或“不动”)①将线圈A迅速插入线圈B时,灵敏电流计指针将________.②线圈A插入线圈B后,将滑动变阻器的滑片迅速向左拉时,灵敏电流计指针________.三、计算题(共3小题)19.如图甲所示,一端封闭的两条平行光滑长导轨相距L,距左端L处的右侧一段被弯成半径为的四分之一圆弧,圆弧导轨的左、右两段处于高度相差的水平面上.以弧形导轨的末端点O为坐标原点,水平向右为x轴正方向,建立Ox坐标轴.圆弧导轨所在区域无磁场;左段区域存在空间上均匀分布,但随时间t均匀变化的磁场B(t),如图乙所示;右段区域存在磁感应强度大小不随时间变化,只沿x方向均匀变化的磁场B(x),如图丙所示;磁场B(t)和B(x)的方向均竖直向上.在圆弧导轨最上端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路,金属棒由静止开始下滑时左段磁场B(t)开始变化,金属棒与导轨始终接触良好,经过时间t0金属棒恰好滑到圆弧导轨底端.已知金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g.(1)求金属棒在圆弧轨道上滑动过程中,回路中产生的感应电动势E;(2)如果根据已知条件,金属棒能离开右段磁场B(x)区域,离开时的速度为v,求金属棒从开始滑动到离开右段磁场过程中产生的焦耳热Q;(3)如果根据已知条件,金属棒滑行到x=x1位置时停下来,a.求金属棒在水平轨道上滑动过程中通过导体棒的电荷量q;b.通过计算,确定金属棒在全部运动过程中感应电流最大时的位置.20.如图所示,边长为L的正方形金属框abcd,质量为m,电阻为R,用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘,金属框的上半部处于磁场内,下半部处于磁场外.磁场随时间变化规律为B=kt(k>0),已知细线所能承受的最大拉力为2mg,求:(1)线框中感应电流的方向;(2)分析线框的各边所受安培力的方向;(3)从t=0开始,经多长时间细线会被拉断?21.如图,两光滑导体框ABCD与EFGH固定在水平面内,在D点平滑接触,A、C分别处于FE、HG 的沿长线上,ABCD是边长为a的正方形;磁感强度为B的匀强磁场竖直向上;导体棒MN置于导体框上与导体框良好接触,以速度v沿BD方向从B点开始匀速运动,已知线框ABCD及棒MN单位长度的电阻为r,线框EFGH电阻不计.求:(1)导体棒MN在线框ABCD上运动时,通过MN电流的最大值与最小值;(2)为维持MN在线框ABCD上的匀速运动,必须给MN施加一水平外力,用F(t)函数表示该力;(3)导体棒达D点时立即撤去外力,则它还能前进多远(设EF、GH足够长)?四、填空题(共3小题)22.如图所示,半径为R的圆形线圈,其中心位置处半径为r的虚线范围内有界匀强磁场,磁场方向垂直线圈平面.若磁感应强度为B,则穿过线圈的磁通量为________.23.有一个称为“千人震”的趣味物理小实验,实验是用一节电动势为1.5 V的新干电池,几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器来完成.几位做实验的同学手拉手成一串,和电池、镇流器、开关、导线连成图示实验电路,闭合开关,经过一段时间再断开开关,此过程中同学们会有触电的感觉.人有触电感觉发生在开关________(填“接通瞬间”、“断开瞬间”或“一直接通”)时,其原因是________________________________________________________________________.24.图甲为“探究电磁感应现象”实验中所用器材的示意图.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、B、电流计及开关连接成如图所示的电路.(1)开关闭合后,下列说法中正确的是________.A.只要将线圈A放在线圈B中就会引起电流计指针偏转B.线圈A插入或拔出线圈B的速度越大,电流计指针偏转的角度越大C.滑动变阻器的滑片P滑动越快,电流计指针偏转的角度越大D.滑动变阻器的滑片P匀速滑动时,电流计指针不会发生偏转(2)在实验中,如果线圈A置于线圈B中不动,因某种原因,电流计指针发生了偏转.这时,线圈B相当于产生感应电流的“电源”.这个“电源”内的非静电力是________.如果是因为线圈A插入或拔出线圈B,导致电流计指针发生了偏转.这时,是________转化为电能.(3)上述实验中,线圈A可等效为一个条形磁铁,将线圈B和灵敏电流计简化如图乙所示.当电流从正接线柱流入灵敏电流计时,指针向正接线柱一侧偏转.则乙图中灵敏电流计指针向其________接线柱方向偏转(填“正”或“负”).五、简答题(共3小题)25.如果磁场是用变化的电流来获取的,导体用整块铁代替,如图所示.请问铁块中有感应电流吗?如果有,它的形状像什么?26.如图所示,有两个同心导体圆环.内环中通有顺时针方向的电流,外环中原来无电流.当内环中电流逐渐增大时,外环中有无感应电流?方向如何?27.如图所示,在同一平面内的a、b两线圈,当开关S闭合和断开瞬间,b线圈中感应电流的方向如何?答案解析1.【答案】D【解析】在0~时间内,磁通量增加但增加的越来越慢,因此感应电流越来越小,到时刻,感应电流减小到零,在~t0间内,磁通量越来越小,感应电流反向,磁通量变化的越来越快,感应电流越来越大,到t0时刻达到反向最大值,从这两段时间断定选项D正确,A、B、C错误.2.【答案】A【解析】法拉第通过实验发现了电磁感应现象,A正确;伽利略通过理想斜面实验发现了物体的运动不需要力来维持,故B错误;奥斯特通过实验发现了电流的磁效应,故C错误;卡文迪许通过实验测出了引力常量,故D错误.3.【答案】A【解析】根据楞次定律,感应电流的磁通量总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化,aOb和优弧ab构成的平面的磁通量在减少,所以Ob顺时针转动以阻止磁通量的减少,aOb和劣弧ab构成的平面磁通量在增加,所以Ob顺时针方向转动以减少磁通量的增加,所以应选A.4.【答案】D【解析】S闭合瞬间,由于线圈的自感系数很大,故在线圈中产生很大的自感电动势,阻碍电流的增大,线圈中此时的电流几乎为零,而灯泡中有电流通过,随时间的推移,线圈对电流的阻碍作用减弱,线圈中的电流不断增大,流过电源的电流也在增大,路端电压不断减小,故通过灯泡的电流不断减小;当稳定时,由于RL<R,故线圈中的电流大于灯泡中的电流;当S断开后,线圈相当于电源对灯泡供电,回路中的电流将在稳定时通过线圈电流的基础上不断减小,通过灯泡中的电流方向与S断开前方向相反,D正确.5.【答案】A【解析】从图中可看出,穿过线圈S1的磁感线条数最多,所以磁通量最大.故B、C、D错误,A 正确.6.【答案】D【解析】ab棒向下运动时,可由右手定则判断,感应电流方向为a→b,所以Ub>Ua,由Uab=E=Blv及棒自由下落时v越来越大,可知Uab越来越大,故D选项正确.7.【答案】C【解析】Φ是标量,但有正负之分,在计算ΔΦ=Φ2-Φ1时必须注意Φ2、Φ1的正负,要注意磁感线从线框的哪一面穿过,此题中在开始位置磁感线从线框的下面穿进,在末位置磁感线从线框的另一面穿进,Φ2、Φ1一正一负,再考虑到有效面积,故此题选C.8.【答案】C【解析】由于ab和cd电流方向相反,所以两导体运动方向一定相反,排除A、B;当载流直导线中的电流逐渐增强时,穿过闭合回路的磁通量增大,根据楞次定律,感应电流总是阻碍穿过回路磁通量的变化,所以两导体相互靠近,减小面积,达到阻碍磁通量增加的目的,故选C.9.【答案】C【解析】感应电动势E=,而对应Φ-t图象中图线的斜率,根据图线斜率的变化情况可得:①中无感应电动势;②中感应电动势恒定不变;③中感应电动势0~t1时间内的大小是t1~t2时间内大小的2倍;④中感应电动势先变小再变大.10.【答案】B【解析】条形磁铁从左向右远离螺线管的过程中,穿过线圈的原磁场方向向下,且磁通量在减小,所以能产生感应电流.故选B.11.【答案】C【解析】矩形线圈abcd如题图所示放置,匀强磁场方向竖直向下,平面abcd与水平方向成θ角,此时通过线框的磁通量为Φ1=BS cosθ,故C正确.12.【答案】B【解析】Ua=BLv,Ub=BLv,Uc=·B·2Lv=BLv,Ud=B·2L·v=BLv,故选B.13.【答案】D【解析】导体棒此时恰好能静止在导轨上,根据左手定则,感应电流的方向b→a,感应电流的磁场方向向下,则右侧圆形线圈中的磁场应均匀增加,A正确;由导体棒平衡有:F安=mg sinθ,B 正确;根据安培力公式F=B2dI=mg sinθ,所以I=,C正确;圆形线圈中的电热功率P=r,D错误.14.【答案】D【解析】电磁感应的产生条件是法拉第通过实验找到的,感应电流的方向规律是楞次找到的,选项A错误;奥斯特发现电流周围存在磁场即电流的磁效应,但提出分子电流假说的是安培,选项B、C错误;“闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比”,这是法拉第在对理论和实验资料严格分析后得出的法拉第电磁感应定律的内容.选项D正确.15.【答案】B【解析】当P向左滑动时,电阻变大,通过线圈A的电流减小,则通过线圈B中的的磁场减弱,磁通量减少,线圈B中有使电流计指针向右偏转的感应电流通过;当线圈A向上移动或断开开关,则通过线圈B中的原磁场减弱,磁通量减少,所以线圈B中也有使电流计指针向右偏转的感应电流通过;而滑动变阻器的滑片P向右滑动,则通过线圈B中的原磁场增强,磁通量增加,所以线圈B中有使电流计指针向左偏转的感应电流通过,故B选项正确.16.【答案】(1)见解析(2)ABD(3)右【解析】(1)将灵敏电流计与大线圈B组成闭合回路,电源、开关、小线圈A组成闭合回路,电路图如图所示.(2)将开关闭合或断开,导致穿过线圈的磁通量变化,产生感应电流,灵敏电流计指针偏转,故A、B正确;保持开关一直闭合,则穿过线圈B的磁通量不变,没有感应电流产生,灵敏电流计指针偏转,故C错误;将螺线管A插入(或拔出)螺线管B时穿过线圈B的磁通量发生变化,线圈B中产生感应电流,灵敏电流计指针偏转,故D正确.(3)在开关闭合的瞬间,穿过线圈B的磁通量增大,灵敏电流计的指针向左偏转,则当螺线管A向上拔出的过程中,穿过线圈B的磁通量减小,灵敏电流计的指针向右偏转.17.【答案】(1)如图所示(2)①闭合开关②断开开关③开关闭合时移动滑动变阻器滑片【解析】(1)使线圈A与电键、直流电源、滑动变阻器串联,线圈B与电流计连成闭合回路;(2)只要能使穿过线圈B的磁通量发生变化,就可以使线圈B中产生感应电流.18.【答案】(1)电路连接如图(2)①向右偏转一下②向左偏转一下【解析】(1)电路连接如图(2)因在闭合开关时,电路中的电流变大,磁通量增大,此时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,则当将线圈A迅速插入线圈B时,磁通量也是增大的,则灵敏电流计指针将向右偏转一下;线圈A 插入线圈B后,将滑动变阻器的滑片迅速向左拉时,电路中的电流减小,磁通量减小,则灵敏电流计指针向左偏转一下.19.【答案】(1)L2(2)+mg-mv2(3),x= 0处,感应电流最大【解析】(1)由图乙可知=,根据法拉第电磁感应定律,感应电动势E==L2=L2①(2)当金属棒在弧形轨道上滑行过程中,产生的焦耳热Q1=t=金属棒在弧形轨道上滑行过程中,根据机械能守恒定律mg=mv②金属棒在水平轨道上滑行的过程中,产生的焦耳热为Q2,根据能量守恒定律Q2=mv-mv2=mg-mv2,所以,金属棒在全部运动过程中产生的焦耳热Q=Q1+Q2=+mg-mv2.(3)a.根据图丙,x=x1(x1<x0)处磁场的磁感应强度B1=.设金属棒在水平轨道上滑行时间为Δt.由于磁场B(x)沿x方向均匀变化,根据法拉第电磁感应定律Δt时间内的平均感应电动势===,所以,通过金属棒电荷量q=Δt=Δt=b.金属棒在弧形轨道上滑行过程中,根据①式,I1==金属棒在水平轨道上滑行过程中,由于滑行速度和磁场的磁感应强度都在减小,所以,在此过程中,金属棒刚进入磁场时,感应电流最大.。
人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》检测题(含答案)
《电磁感应》检测题一、单选题1.如图所示,一个质量为M、长为L的铜管用细线悬挂在天花板上,现让一强磁铁(可视为质点)从铜管E端由静止下落,强磁铁在下落过程中与铜管不接触,在强磁铁穿过铜管过程中( )A.铜管中没有感应电流 B.整个系统机械能守恒C.细线中的拉力F=Mg D.强磁铁穿过制管的时间t2.半径为r带缺口的刚性金属环在纸面上固定放置,在环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板A、B连接,两板间距为d且足够大,如图甲所示.有一变化的磁场垂直于纸面,规定向外为正,变化规律如图乙所示.在平行金属板A、B正中间有质量未知、电荷量大小为q的带电液滴,液滴在0到0.1 s处于静止状态,已知重力加速度为10m/s2.则以下说法正确的是( )A.液滴带正电B.第0.3s时液滴的运动方向改变C.液滴的质量为2 10 q r gdD.第0.4s内液滴位移大小为0.04(单位:米)3.如图所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有定值电阻R.金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。
现使磁感应强度随时间均匀减小,ab始终保持静止,下列说法正确的是()A.ab中的感应电流方向由b到a B.ab中的感应电流逐渐减小C.ab所受的安培力保持不变 D.电阻R的热功率不变4.如图所示,使一个水平铜盘绕过其圆心的竖直轴OO 转动,且假设摩擦等阻力不计,转动是匀速的.现把一个蹄形磁铁水平向左移近铜盘,则A.铜盘转动将变快B.铜盘转动将变慢C.铜盘仍以原来的转速转动D.因磁极方向未知,无法确定5.如图所示,在一有界匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨,虚线为有界磁场的左边界,导轨跟圆形线圈M相接,图中线圈N与线圈M共面、彼此绝缘,且两线圈的圆心重合,半径R<R N.在磁场中垂直于导轨放置一根导体棒ab,已知磁场垂直于导轨所在平面向外.欲使线圈N M有收缩的趋势,下列说法正确的是( )A.导体棒可能沿导轨向左做加速运动 B.导体棒可能沿导轨向右做加速运动C.导体棒可能沿导轨向左做减速运动 D.导体棒可能沿导轨向左做匀速运动6.关于物理学史,下列说法正确的是( )A.奥斯特首先发现了电磁感应现象B.楞次发现了电流的磁效应,拉开了研究电与磁相互关系的序幕C.法拉第首先发现了电流的热效应D.纽曼和韦伯先后总结出了法拉第电磁感应定律7.如图所示,电路中A、B是两个完全相同的灯泡,L是一个自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈,C是电容很大的电容器。
人教版高中物理选修3-2电磁感应 练习一.doc
高中物理学习材料(鼎尚**整理制作)电磁感应 练习一班级 姓名 座号一、 选择题1.关于磁通量、磁通密度、磁感应强度,下列说法正确的是)A .磁感应强度越大的地方,磁通量越大B .穿过某线圈的磁通量为零时,由B=S可知磁通密度为零 C .磁通密度越大,磁感应强度越大D .磁感应强度在数值上等于1 m2的面积上穿过的最大磁通量2.下列单位中与磁感应强度的单位“特斯拉”相当的是 )A .Wb/m2B .N/A ·mC .kg/A ·s2D .kg/C ·m3.关于感应电流,下列说法中正确的是 )A .只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就一定有感应电流B .只要闭合导线做切割磁感线运动,导线中就一定有感应电流C .若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动,闭合电路中一定没有感应电流D .当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,闭合电路中一定有感应 电流4.在一长直导线中通以如图所示的恒定电流时,套在长直导线上的闭合线环(环面与导线垂直,长直导线通过环的中心),当发生以下变化时,肯定能产生感应电流的是 )A .保持电流不变,使导线环上下移动B .保持导线环不变,使长直导线中的电流增大或减小C .保持电流不变,使导线在竖直平面内顺时针(或逆时针)转动D .保持电流不变,环在与导线垂直的水平面内左右水平移动5.如图甲所示,两个闭合圆形线圈A 、B 的圆心重合,放在同一水平面内,线圈B 中通以如图乙所示的交变电流,设t =0时电流沿逆时针方向(图中箭头所示).对于线圈A ,在1t ~2t 时间内,下列说法中正确的是 ( )A .有顺时针方向的电流,且有扩张的趋势B .有顺时针方向的电流,且有收缩的趋势C .有逆时针方向的电流,且有扩张的趋势D .有逆时针方向的电流,且有收缩的趋势6、穿过一个单匝数线圈的磁通量,始终为每秒钟均匀地增加2 Wb ,则( )A 、线圈中的感应电动势每秒钟增大2 VB、线圈中的感应电动势每秒钟减小2 VC、线圈中的感应电动势始终为2 VD、线圈中不产生感应电动势7、如图所示,C是一只电容器,先用外力使金属杆ab贴着水平平行金属导轨在匀强磁场中沿垂直磁场方向运动,到有一定速度时突然撤销外力.不计摩擦,则ab以后的运动情况可能是()A.减速运动到停止B.来回往复运动C.匀速运动D.加速运动8、一个面积S=4×10-2 m2、匝数n=100匝的线圈,放在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示,则下列判断正确的是()A、在开始的2 s内穿过线圈的磁通量变化率等于-0.08 Wb/sB、在开始的2 s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零C、在开始的2 s内线圈中产生的感应电动势等于-0.08 VD、在第3 s末线圈中的感应电动势等于零9、如图所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从图示位置匀速拉出匀强磁场.若第一次用0.3 s时间拉出,外力做的功为W1,通过导线截面的电荷量为q1;第二次用0.9 s 时间拉出,外力所做的功为W2,通过导线截面的电荷量为q2,则()A、W1<W2,q1<q2B、W1<W2,q1=q2C、W1>W2,q1=q2D、W1>W2,q1>q210、在图中,EF、GH为平行的金属导轨,其电阻可不计,R为电阻器,C为电容器,AB为可在EF和GH上滑动的导体横杆.有均匀磁场垂直于导轨平面.若用I1和I2分别表示图中该处导线中的电流,则当横杆AB()A、匀速滑动时,I1=0,I2=0B、匀速滑动时,I1≠0,I2≠0C、加速滑动时,I1=0,I2=0D、加速滑动时,I1≠0,I2≠011、如图所示,接有灯泡L的平行金属导轨水平放置在匀强磁场中,一导体杆与两导轨良好接触并做往复运动,其运动情况与弹簧振子做简谐运动的情况相同.图中O位置对应于弹簧振子的平衡位置,P、Q两位置对应于弹簧振子的最大位移处.若两导轨的电阻不计,则()A、杆由O到P的过程中,电路中电流变大B、杆由P到Q的过程中,电路中电流一直变大C、杆通过O处时,电路中电流方向将发生改变D、杆通过O处时,电路中电流最大二、填空题12、一个200匝、面积为20 cm2的线圈,放在磁场中,磁场的方向与线圈平面成30°角,若磁感应强度在0.05 s内由0.1 T增加到0.5 T.在此过程中穿过线圈的磁通量的变化是___________ Wb;磁通量的平均变化率是___________ Wb/s;线圈中的感应电动势的大小是___________ V.三、计算题13、矩形线框abcd的边长分别为l1、l2,可绕它的一条对称轴OO′转动,匀强磁场的磁感应强度为B,方向与OO′垂直,初位置时线圈平面与B平行,如图所示.(1)初位置时穿过线框的磁通量Φ0为多少?(2)当线框沿图甲所示方向绕过60°时,磁通量Φ2为多少?这一过程中磁通量的变化ΔΦ1为多少?(3)当线框绕轴沿图示方向由图乙中的位置再转过60°位置时,磁通量Φ2为多少?这一过程中ΔΦ2=Φ3-Φ2为多少?14、如图所示,半径为R的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强磁场中,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向内.一根长度略大于导轨直径的导体棒MN以速率v在圆导轨上从左端滑到右端,电路中的定值电阻为r,其余电阻不计.导体棒与圆形导轨接触良好.求:(1)、在滑动过程中通过电阻r的电流的平均值;(2)、MN从左端到右端的整个过程中,通过r的电荷量;(3)、当MN通过圆导轨中心时,通过r的电流是多大?15.如图所示,水平放置的导体框架,宽L=0.50 m,接有电阻R=0.20 Ω,匀强磁场垂直框架平面向里,磁感应强度B=0.40 T.一导体棒ab垂直框边跨放在框架上,并能无摩擦地在框架上滑动,框架和导体ab的电阻均不计.当ab以v=4.0 m/s的速度向右匀速滑动时,求:(1)ab棒中产生的感应电动势大小;(2)维持导体棒ab做匀速运动的外力F的大小;(3)若将外力F突然减小到F′,简要论述导体ab以后的运动情况.16、如图所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中有一个面积为S的矩形线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′以角速度ω匀速转动.(1)穿过线框平面磁通量的变化率何时最大?最大值为多少?(2)当线框由图示位置转过60°的过程中,平均感应电动势为多大?(3)线框由图示位置转到60°时瞬时感应电动势为多大?17.如图所示,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=02.,电阻R=04.Ω,导轨上停放一质量m kgL m=01.、电阻r=01.Ω的金属杆,=05.的匀强磁场中,磁场方向竖导轨电阻可忽略不计,整个装置处于磁感应强度B T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,若理想电压表的示数U 随时间t变化的关系如图(b)所示。
人教版高中物理选修3-2电磁感应测试题1.docx
高中物理学习材料唐玲收集整理一、选择题1、对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中,正确的说法是A.亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体,重物体与轻物体下落一样快 B.牛顿根据理想斜面实验,提出力不是维持物体运动的原因C.卡文迪许通过实验,测定了引力常量D.奥斯特通过实验研究,发现了电磁感应现象2、下列说法中正确的是A.根据可知,磁场中某处的磁感应强度与通电导线所受的磁场力成正比B.根据可知,在磁场中某处放置的电流越大,则受到的安培力一定越大C.根据可知,闭合回路的面积越大,穿过该线圈的磁通量一定越大D.根据可知,线圈中磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势一定越大3、物理学家通过艰苦的实验来探究自然的物理规律,为人类的科学做出了巨大贡献,值得我们敬仰.下列描述中符合物理学史实的是A.法拉第发现了电磁感应现象并总结出了法拉第电磁感应定律B.洛伦兹通过实验测定了磁场对电流的作用力C.奥斯特发现了电流的磁效应并提出了分子电流假说D.楞次发现了确定感应电流方向的定律——楞次定律4、图甲中的A是一边长为L的正方形导线框,其电阻为R。
现维持线框以恒定的速度v沿x轴运动,并穿过图中所示的匀强磁场区域B。
如果以x轴的正方向作为力的正方向,线框在图示位置的时刻作为时间的零点,则磁场对线框的作用力F随时间t的变化图线应为图乙中的哪个图?()5、电路中A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L电阻不可忽略.下列说法中正确的是( )A.合上开关K接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮B.合上开关K接通电路时,A1和A2始终一样亮C.断开开关K切断电路时,A2立刻熄灭,A1过一会儿才熄灭D.断开开关K切断电路时,A1和A2都要过一会儿才熄灭6、如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,电感L的电阻不计,电阻R的阻值大于灯泡D的阻值,在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间后,在t=t1时刻断开S,下列表示A、B两点间电压U AB随时间t变化的图像中,正确的是()7、如图所示,两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置,相对的端面之间有一缝隙,铁芯上绕导线并与电源连接,在缝隙中形成一匀强磁场.一铜质细直棒ab水平置于缝隙中,且与圆柱轴线等高、垂直.让铜棒从静止开始自由下落,铜棒下落距离为0.2R时铜棒中电动势大小为,下落距离为0.8R时电动势大小为,忽略涡流损耗和边缘效应.关于、的大小和铜棒离开磁场前两端的极性,下列判断正确的是()A.>,a端为正 B.>,b 端为正C.<,a端为正 D.<,b端为正二、填空题8、如图是利用高频交流电焊接自行车零件的原理示意图,其中外圈A是通高频交流电的线圈,B是自行车零件,a是待焊接口,焊接时接口两端接触在一起,当A中通有交流电时,B中会产生感应电流,使得接口处金属熔化焊接起来。
物理人教版高中选修3-2电磁感应单元测试题
电磁感应一、选择题:1、如图所示,在两根平行长直导线M、N中,通入同方向同大小的电流,导线框abcd和两导线在同一平面内,线框沿着与两导线垂直的方向,自右向左在两导线间匀速移动,在移动过程中,线框中感应电流的方向为()(A)沿abcda不变 (B)沿adcba不变(C)由abcda变成adcba (D)由adcba变成abcda2、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K接通电路时,A2始终比A1亮(B)合上开关K接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮(C)断开开关K切断电路时,A2先熄灭,A1过一会儿才熄灭(D)断开开关K切断电路时,A1和A2都要过一会儿才熄灭3、如图(甲)所示,单匝矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中,线圈轴线OO1与磁场边界重合。
线圈按图示方向匀速转动。
若从图示位置开始计时,并规定电流方向沿a→b→c→d→a为正方向,则线圈内感应电流随时间变化的图像是下图(乙)中的哪一个?( )4、如图所示电路中,L是自感系数足够大的线圈,它的电阻可忽略不计,D1和D2是两个完全相同的小灯泡。
将电键K闭合,待灯泡亮度稳定后,再将电键K断开,则下列说法中正确的是()(A)K闭合瞬间,两灯同时亮,以后D1熄灭,D2变亮(B)K闭合瞬间,D1先亮,D2后亮,最后两灯亮度一样(C)K断开时,两灯都亮一下再慢慢熄灭(D)K断开时,D2立即熄灭,D1亮一下再慢慢熄灭5、如图所示,AOC是光滑的直角金属导轨,AO沿竖直方向,OC沿水平方向,ab是一根金属直棒,如图立在导轨上,它从静止开始在重力作用下运动,运动过程中b端始终在OC 上,a端始终在AO上,直到ab完全落在OC上。
整个装置放在一匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,则ab棒在运动过程中()(A)感应电流方向始终是b→a(B)感应电流方向先是b→a ,后变为a→b(C)受磁场力方向与ab垂直,如图中箭头所示方向(D)受磁场力方向与ab垂直,开始如图中箭头所示方向,后来变为与箭头所示方向相反6、在磁感应强度为B,方向如下图所示的匀强磁场中,金属杆PQ在宽为l的平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动,PQ中产生的感应电动势为ε1;若磁感应强度增为2B,其他条件不变,所产生的感应电动势大小变为ε2,则ε1与ε2之比及通过电阻R的感应电流方向为()(A)2:1,b→a (B)1:2,b→a(C)2:1,a→b (D)1:2,a→b7、材料、粗细相同,长度不同的电阻丝做成ab、cd、ef三种形状的导线,分别放在电阻可忽略的光滑金属导轨上,并与导轨垂直,如图所示,匀强磁场方向垂直导轨平面向内.外力使导线水平向右做匀速运动,且每次外力所做功的功率相同,已知三根导线在导轨间的长度关系是L ab<L cd<L ef,则( )(A) ab运动速度最大 (B)ef运动速度最大(C)因三根导线切割磁感线的有效长度相同,故它们产生的感应电动势相同(D)忽略导体内能变化,三根导线每秒产生的热量相同8、如图所示,矩形线框abcd的ad和bc的中点M、N之间连接一电压表,整个装置处于匀强磁场中,磁场的方向与线框平面垂直,当线框向右匀速平动时,以下说法正确的是()(A)穿过线框的磁通量不变化,MN间无感应电动势(B)MN这段导体做切割磁力线运动,MN间有电势差(C)MN间有电势差,所以电压表有读数(D)因为无电流通过电压表,所以电压表无读数9、如图所示,在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,让导体PQ在U形导轨上以v=10m/s向右匀速滑动,两导轨间距离l=0.8m,则产生的感应电动势的大小和PQ中的电流方向分别是()(A)4V,由P向Q (B)0.4V,由Q向P(C)4V,由Q向P (D)0.4V,由P向Q10、在图中,闭合矩形线框abcd位于磁感应强度为B的匀强磁场中,ad边位于磁场边缘,线框平面与磁场垂直,ab、ad边长分别用L1、L2表示,若把线圈沿v方向匀速拉出磁场所用时间为△t,则通过线框导线截面的电量是()(A)(B)(C)(D)BL1L2二、填空题:11、如图所示,平行金属导轨间距为d,一端跨接一阻值为R的电阻,匀强磁场磁感强度为B,方向垂直轨道所在平面,一根长直金属棒与轨道成60°角放置,当金属以垂直棒的恒定速度v沿金属轨道滑行时,电阻R中的电流大小为________,方向为________。
人教版高中物理选修3-2电磁感应复习题一
高中物理学习材料(灿若寒星**整理制作)电磁感应复习题一1.在下图所示的四种磁场情况中能产生恒定的感应电场的是()2.如图所示,一个闭合电路静止于磁场中,由于磁场强弱的变化,而使电路中产生了感生电动势.下列说法中正确的是…()A.磁场变化时,会在空间激发一种电场B.使电荷定向移动形成电流的力是磁场力C.使电荷定向移动形成电流的力是电场力D.以上说法都不对3.在匀强磁场中,ab、cd两根导体棒沿两根导轨分别以速度v1、v2滑动,如图所示.下列情况中,能使电容器获得最多电荷量且左边极板带正电的是()A.v1=v2,方向都向右B.v1=v2,方向都向左C.v1>v2,v1向右,v2向左D.v1>v2,v1向左,v2向右4.如图所示,金属杆ab以恒定的速率v在光滑平行导轨上向右滑行.设整个电路中总电阻为R (恒定不变),整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中,下列叙述正确的是…()A.ab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的平方成正比D.外力对ab杆做功的功率与速率v的平方成正比5.如图所示,A、B为大小、形状均相同且内壁光滑,但用不同材料制成的圆管,竖直固定在相同高度.两个相同的磁性小球,同时从A、B管上端的管口无初速释放,穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面.下面对于两管的描述中可能正确的是()A.A管是用塑料制成的,B管是用铜制成的B.A管是用铝制成的,B管是用胶木制成的C.A管是用胶木制成的,B管是用塑料制成的D.A管是用胶木制成的,B管是用铝制成的6.一条形磁铁与导线环在同一平面内,磁铁中央与线圈中心重合,如图所示,为了在导线环中得到图示方向的电流I,磁铁应该()A、N极向纸内、S极向纸外绕O点转动B、N极向纸外、S极向纸内绕O点转动C、磁铁沿垂直于纸面方向向纸外平动D、磁铁沿垂直于纸面方向向纸内平动7.如图所示为两个同心闭合线圈的俯视图,若内线圈中通有图示的电流I1,则当I1增大时,关于外线圈中的感应电流I2的方向及I2受到的安培力F的方向,下列判断正确的是()A、I2沿顺时针方向,F沿半径指向圆心B、I2沿逆时针方向,F沿半径背离圆心C、I2沿逆时针方向,F沿半径指向圆心D、I2沿顺时针方向,F沿半径背离圆心8.一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面,规定向里为正方向,在磁场中有一金属圆环,圆环平面位于纸面内,如图所示.现令磁感应强度B随时间变化,先按如图所示的Oa图线变化,后来又按照图线bc、cd变化,令E1、E2、E3分别表示这三段变化过程中的感应电动势的大小,I1、I2、I3分别表示对应的感应电流,则()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沿顺时针方向D、E3=E2,I2沿顺时针方向,I3沿逆时针方向9.在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示,当磁场的磁感应强度B随时间t如图乙变化时,正确表示线圈中感应电动势E变化的是图中的()10.如图所示,两个比荷相同的都带正电荷的粒子a和b以相同的动能在匀强磁场中运动,a从B1区运动到B2区,已知B2>B1;b开始在磁感应强度为B1的磁场中做匀速圆周运动,然后磁场逐渐增加到B2.则a、b两粒子的动能将()A.a不变,b增大B.a不变,b变小C.a、b都变大D.a、b都不变11.如图所示,等腰直角三角形OPQ内存在垂直纸面向里的匀强磁场,它的OP边在x轴上且长为l,纸面内一边长为l的正方形导线框的一条边也在x轴上,且线框沿x轴正方向以恒定的速度v穿过磁场区域,在t=0时该线框恰好位于图中的所示位置.现规定顺时针方向为导线框中电流的正方向,则在线框穿越磁场区域的过程中,感应电流i随时间t变化的图线是()12.内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内,有一直径略小于圆环直径的带正电的小球,以速率v0沿逆时针方向匀速转动,若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场.设运动过程中小球带电荷量不变,那么(如图所示)()A.小球对玻璃圆环的压力一定不断增大B.小球所受的磁场力一定不断增大C. 小球先沿逆时针方向减速运动,之后沿顺时针方向加速运动D.磁场力对小球一直不做功13.如图所示,一金属方框abcd从离磁场区域上方高h处自由落下,然后进入与线框平面垂直的匀强磁场中,在进入磁场的过程中,可能发生的情况是()A.线框做加速运动,加速度a<g B.线框做匀速运动C.线框做减速运动D.线框会跳回原处14.一闭合线圈固定在垂直于纸面的匀强磁场中,设向里为磁感应强度B 的正方向.线圈中的箭头为电流i 的正方向,如图1所示,已知线圈中感应电流i 随时间变化的图象如图2所示,则磁感应强度随时间而变化的图象可能是图中的( )15.如图所示,两根相距为L 的竖直平行金属导轨位于磁感应强度为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,导轨电阻不计,另外两根与上述光滑导轨保持良好接触的金属杆ab 、cd 质量均为m ,电阻均为R.若要使cd 静止不动,则ab 杆应向_____________运动,速度大小为______________,作用于ab 杆上的外力大小为______________.16.如图14所示,矩形线圈一边长为a ,另一边长为b ,电阻为R ,在它以速度v 匀速穿过宽度为L 、磁感应强度为B 的匀强磁场的过程中,若b >L ,产生的电能为__________;通过导体截面的电荷量为__________;若b <L ,产生的电能为__________;通过导体截面的电荷量为__________.17.如图15所示,均匀金属环的电阻为R ,其圆心O ,半径为L.一金属杆OA ,质量可忽略不计,电阻为r ,可绕O 点转动,A 端固定一质量为m 的金属球a ,球上有孔,套在圆环上可无摩擦滑动,Ob 为一导线,整个装置放在与环平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B.现把金属杆OA 从水平位置由静止释放运动到竖直位置,球a 的速度为v ,则OA 到竖直位置时产生的电动势为________________;此时OA 所受安培力的功率为______________;杆OA 由水平位置转到竖直位置这段时间内,电路中转化的内能为________________.18.有一面积为150 cm 2的金属环,电阻为0.1 Ω,在环中100 cm 2的同心圆面上存在如图21(b )所示的变化的磁场,在0.1 s 到0.2 s 的时间内环中感应电流为__________,流过的电荷量为__________.19.把一个矩形线圈从有理想边界的匀强磁场中匀速拉出(如图),第一次速度为v 1,第二次速度为v 2,且v 2=2v 1,则两情况下拉力的功之比W 1W 2=________,拉力的功率之比P 1P 2=________,线圈中产生的焦耳热之比Q 1Q 2=________.20.如图所示,两根平行金属轨道固定在水平桌面上,每根导轨每米的电阻为r 0=0.10 Ω,导轨的端点P 、Q 用电阻可忽略的导线相连,两导轨间的距离l=0.20 m ,有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面,已知磁感应强度B 与时间t 的关系为B=kt ,比例系数k=0.02 T/s.一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动.在滑动过程中保持与导轨垂直,在t=0时刻,金属杆紧靠在P 、Q 端,在外力作用下,杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动,求在t=6.0 s 时金属杆所受的安培力。
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高中物理学习材料
(马鸣风萧萧**整理制作)
一、选择题
1、对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中,正确的说法是
A.亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体,重物体与轻物体下落一样快 B.牛顿根据理想斜面实验,提出力不是维持物体运动的原因
C.卡文迪许通过实验,测定了引力常量
D.奥斯特通过实验研究,发现了电磁感应现象
2、下列说法中正确的是
A .根据可知,磁场中某处的磁感应强度与通电导线所受的磁场力成正比
B .根据可知,在磁场中某处放置的电流越大,则受到的安培力一定越大
C .根据可知,闭合回路的面积越大,穿过该线圈的磁通量一定越大
D .根据可知,线圈中磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势一定越大
3、物理学家通过艰苦的实验来探究自然的物理规律,为人类的科学做出了巨大贡献,值得我们敬仰.下列描述中符合物理学史实的是
A.法拉第发现了电磁感应现象并总结出了法拉第电磁感应定律
B.洛伦兹通过实验测定了磁场对电流的作用力
C.奥斯特发现了电流的磁效应并提出了分子电流假说
马鸣风萧萧马鸣风萧萧
D.楞次发现了确定感应电流方向的定律——楞次定律
4、图甲中的A是一边长为L的正方形导线框,其电阻为R。
现维持线框以恒定的速度v沿x轴运动,并穿过图中所示的匀强磁场区域B。
如果以x轴的正方向作为力的正方向,线框在图示位置的时刻作为时间的零点,则磁场对线框的作用力F随时间t的变化图线应为图乙中的哪个图?()
5、电路中A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L电阻不可忽略.下列说法中正确的是( )
A.合上开关K接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮
B.合上开关K接通电路时,A1和A2始终一样亮
C.断开开关K切断电路时,A2立刻熄灭,A1过一会儿才熄灭
D.断开开关K切断电路时,A1和A2都要过一会儿才熄灭
6、如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,电感L的电阻不计,电阻R的阻值大于灯泡D的阻值,在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间后,在t=t1时刻断开S,下列表示A、B两点间电压U AB随时间t变化的图像中,正确的是()
7、如图所示,两个端面半径同为R 的圆柱形铁芯同轴水平放置,
相对的端面之间
有一缝隙,铁芯上绕导线并与电源连接,在缝隙中形成一匀强磁场.一铜质细直棒ab水平置于缝隙中,且与圆柱轴线等高、垂直.让铜棒从静止开始自由下落,铜棒下落距离为0.2R 时铜棒中电动势大小为,下落距离
为0.8R 时电动势大小为,忽略涡流损耗和边缘效应.关于、的大小和铜棒离开磁场前两端的极性,下列判断正确的
是
()
A .>,a端为正
B .>,b 端为正
C .<,a端为正
D .<,b端为正
二、填空题
8、如图是利用高频交流电焊接自行车零件的原理示意图,其中外圈A是通高频交
流电的线圈,B 是自行车
零件,a是待焊接口,焊接时接口两端接触在一起,当A中通有交流电时,B中会产生感应电流,使得接口处金属熔化焊接起来。
(1)试分析说明,焊接的快慢与交流电频率有什么关系?
_______________________________________________。
(2)试解释,为什么焊接过程中,接口a处已被熔化而零件的其它部分并不很热?
_______________________________________________。
9、如图所示,L为一个电感很大,电阻不计的电感线圈,是两个完全相同的灯泡,R的阻值和灯泡
相差不多,接通S瞬间,__________灯最亮,然后灯逐渐变_______。
马鸣风萧萧马鸣风萧萧
10、如图7是一演示实验的电路图,图中L是一个带铁芯的线圈,A是一灯泡.起初,开关处于闭合状态,电
路是接通的,现将开关断开,则开关断开的瞬间,通过灯泡A的电流方向是从_______端经灯泡到______
端.
三、计算题
11、如图所示,PN与QM两平行金属导轨相距1m,电阻不计,两端分别接有电阻R1和R2,且R1=6Ω,ab杆的电阻为2Ω,在导轨上可无摩擦地滑动,垂直穿过导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为1T,现ab以恒定速度v=3m/s匀速向右移动,这时ab杆上消耗的电功率与R1 、R2消耗的电功率之和相等,求:
(1)R2的阻值;
(2)R1与R2消耗的电功率分别为多少?
(3)拉ab杆的水平向右的外力F为多大?
12、如图所示,光滑水平面停放一小车,车上固定一边长为L=0.5m的正方形金属线框abcd,金属框的总电阻
R=0.25Ω,小车与金属框的总质量m=0.5kg。
在小车的右侧,有一宽度大于金属线框边长,具有理想边界的匀强磁场,磁感应强度B=1.0T,方向水平且与线框平面垂直。
现给小车一水平速度使其向右运动并能穿过磁场,当车上线框的ab边刚进入磁场时,测得小车加速度a=10m/s2。
求:
(1)金属框刚进入磁场时,小车的速度为多大?
(2)从金属框刚要进入磁场开始,到其完全离开磁场,线框中产生的焦耳热为多少?
13、如图所示,在高度差h=0.50m的平行虚线范围内,有磁感强度B=0.50T、方向水平向里的匀强磁场,正
方形线框abcd的质量m=0.10kg、边长L=0.50m、电阻R=0.50Ω,线框平面与竖直平面平行,静止在位置“I”时,cd边跟磁场下边缘有一段距离。
现用一竖直向上的恒力F=4.0N向上提线框,该框由位置“Ⅰ”
无初速度开始向上运动,穿过磁场区,最后到达位置“Ⅱ”(ab边恰好出磁场),线框平面在运动中保持在竖直平面内,且cd边保持水平。
设cd边刚进入磁场时,线框恰好开始做匀速运动。
(g取10m/s2)
求:(1)线框进入磁场前距磁场下边界的距离H。
(2)线框由位置“Ⅰ”到位置“Ⅱ”的过程中,恒力F做的功是多少?线框内产生的热量又是多少?
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参考答案
一、选择题
二、填空题
8、(1)A中交流电的频率越高,B中磁通量变化率越大,产生的应电动势越大,感应电流I越大,电流热功
率P=I2R也越大,焊接越快。
(2)B中各处电流大小相等,但接口a处电阻大,电流热功率大;而其它部分电阻小,电流热功率小,
所以接口a处已被熔化而零件的其它部分并不很热。
9、;暗,最后熄灭。
10、 b;a
【试题分析】
三、计算题
11、(1)由内外电阻消耗功率相等,则内外电阻相等
即解得:R2=3Ω
(2)
总电流
端电压U=IR外=0.75×2V=1.5V
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(3)
13、(19分)(1)在恒力作用下,线圈开始向上做匀加速直线运动,设线圈的加速度为a,据牛顿第二定律有:F-mg=ma…………………………………………(2分)
解得a=30m/s2…………………………………………………………(1分)
从线圈进入磁场开始做匀速运动,速度为v1,则:
cd边产生的感应电动势为E=BLv1……………………………………(1分)
线框中产生的感应电流为I=E/R……………………………………(1分)
线框所受的安培力为F安=BIL…………………………………………(1分)
因线框做匀速运动,则有F=F安+mg,………………………………(2分)
联立上述几式,可解得v1=(FR-mgR)/B2L2=24m/s………………(2分)
由v12=2aH解得H=9.6m。
…………………………………………(1分)
(2)恒力F做的功W=F(H+L+h)=42.4J ……………………(3分)
从cd边进入磁场到ab边离开磁场的过程中,拉力所做的功等于线框增加的重力势能和产生的热量Q,即F(L+h)=mg(L+h)+Q…………………………………………(3分)
解得:Q=(F-mg)(L+h)=3.0J ………………………………(2分)
或Q=I2Rt=(BLv/R)2R(h/v+L/v)=3.0J
马鸣风萧萧马鸣风萧萧。