高二物理电磁感应章末测试试题
高二物理电磁感应试题答案及解析
高二物理电磁感应试题答案及解析1.电磁感应现象中能量的转化：在电磁感应现象中，能量转化和守恒定律同样适用，由于机械运动而产生感应电流时，感应电流的电能是由外界的能量转化为能。
无机械运动而产生的感应电流，感应电流的电能是由产生变化的电路中的电能转化而来的。
【答案】机械能；电能【解析】由于机械运动而产生感应电流时，感应电流的电能是由外界机械能转化为电能【考点】考查了能的转化点评：关键是判断由什么原因形成的感应电流2.下列说法中不正确的是A．电机可使电能与其他形式的能源相互转换B．电机包括发电机和电动机C．发电机把其他形式的能量转变成电能D．电动机把其他形式的能量转变成电能【答案】A【解析】电机可使电能与其他形式的能源相互转换，A对；电机是指发电机，电动机是把电能转化为机械能的装置，B错；同理CD错；【考点】考查电动机与发电机点评：难度较小，电动机和发电机原理正好相反，是电能和机械能之间的转化3.关于电磁感应，下列说法中正确的是（）A．导体相对磁场运动，导体内一定会产生感应电流B．导体作切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流C．闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，电路中一定会产生感应电流D．穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会产生感应电流【答案】D【解析】只有穿过闭合电路的磁通量发生变化时才能产生感应电流，A错；同理BC错；D对；4.将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是（）A．感应电动势的大小与线圈的匝数无关B．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同【答案】C【解析】由公式得感应电动势的大小与线圈的匝数有关，所以A错误。
穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大，所以B错误C正确，感应电流产生的磁场的方向要阻碍原磁场的变化，所以是相反的，故D错误。
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高二物理电磁感应专题训练及答案（全套）一、电磁感应现象的练习题一、选择题：1．闭合电路的一部分导线ab处于匀强磁场中，图1中各情况下导线都在纸面内运动，那么下列判断中正确的是[ ]A．都会产生感应电流B．都不会产生感应电流C．甲、乙不会产生感应电流，丙、丁会产生感应电流D．甲、丙会产生感应电流，乙、丁不会产生感应电流2．如图2所示，矩形线框abcd的一边ad恰与长直导线重合(互相绝缘)．现使线框绕不同的轴转动，能使框中产生感应电流的是[ ]A．绕ad边为轴转动B．绕oo′为轴转动C．绕bc边为轴转动D．绕ab边为轴转动3．关于产生感应电流的条件，以下说法中错误的是[ ]A．闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定会有感应电流B．闭合电路在磁场中作切割磁感线运动，闭合电路中一定会有感应电流C．穿过闭合电路的磁通为零的瞬间，闭合电路中一定不会产生感应电流D．无论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁感线条数发生了变化，闭合电路中一定会有感应电流4．垂直恒定的匀强磁场方向放置一个闭合圆线圈，能使线圈中产生感应电流的运动是[ ]A．线圈沿自身所在的平面匀速运动B．线圈沿自身所在的平面加速运动C．线圈绕任意一条直径匀速转动D．线圈绕任意一条直径变速转动5．一均匀扁平条形磁铁与一线圈共面，磁铁中心与圆心O重合(图3)．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6．在图4的直角坐标系中，矩形线圈两对边中点分别在y轴和z轴上。
匀强磁场与y 轴平行。
线圈如何运动可产生感应电流[ ]A．绕x轴旋转B．绕y轴旋转C．绕z轴旋转D．向x轴正向平移7．如图5所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A，下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是[ ]A．线圈中通以恒定的电流B．通电时，使变阻器的滑片P作匀速移动C．通电时，使变阻器的滑片P作加速移动D．将电键突然断开的瞬间8．如图6所示，一有限范围的匀强磁场宽度为d，若将一个边长为l的正方形导线框以速度v匀速地通过磁场区域，已知d＞l，则导线框中无感应电流的时间等于[ ]9．条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁中心线穿过圆环中心，如图7所示。
高中物理 第一章 电磁感应 章末检测试卷(第一章)讲义精练(含解析)教科版选修3-2-教科版高二选修
章末检测试卷(第一章)(时间：90分钟总分为：100分)一、选择题(此题共12小题，每一小题4分，共计48分.1～8题为单项选择题，9～12题为多项选择题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选和不选的得0分)1．在物理学开展中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用．如下表示符合史实的是( )A．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应说明了电和磁之间存在联系B．法拉第根据通电直导线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．安培在实验中观察到，通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，出现了感应电流D．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反答案 A解析奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电和磁之间存在联系，选项A正确；根据通电螺线管产生的磁场与条形磁铁的磁场的相似性，安培提出了磁性是分子内环形电流产生的，即分子电流假说，选项B错误；法拉第探究磁产生电的问题，发现导线中电流“通、断〞时导线附近的固定导线圈中出现感应电流而导线中通有恒定电流时导线圈中不产生感应电流，选项C错误；楞次定律指出感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，选项D错误．2．如图1所示，螺线管与灵敏电流计相连，磁铁从螺线管的正上方由静止释放，向下穿过螺线管．如下说法正确的答案是( )图1A．电流计中的电流先由a到b，后由b到aB．a点的电势始终低于b点的电势C．磁铁减少的重力势能等于回路中产生的热量D．磁铁刚离开螺线管时的加速度小于重力加速度答案 D解析在磁铁进入螺线管的过程中，螺线管磁通量增大，且方向向下，由楞次定律可知，感应电流由b经电流计流向a；在磁铁穿出螺线管下端的过程中，磁通量减小，且方向向下，由楞次定律可知，感应电流由a经电流计流向b，如此a点电势先低于b点电势，后高于b点电势，故A、B错误；磁铁减少的重力势能转化为内能和磁铁的动能，C错误；磁铁刚离开螺线管时，由楞次定律“来拒去留〞可知，磁铁受到的合外力小于重力，D正确．3．如图2所示是研究通电自感现象实验的电路图，A1、A2是两个规格一样的小灯泡，闭合开关，调节滑动变阻器R的滑动触头，使两个灯泡的亮度一样，调节滑动变阻器R1的滑动触头，使它们都正常发光，然后断开开关S.重新闭合开关S，如此 ( )图2A．闭合瞬间，A1立刻变亮，A2逐渐变亮B．闭合瞬间，A1、A2均立刻变亮C．稳定后，L和R两端的电势差一定一样D．稳定后，A1和A2两端的电势差不一样答案 C解析断开开关再重新闭合开关的瞬间，根据自感原理可判断，A2立刻变亮，而A1逐渐变亮，A、B均错误；稳定后，自感现象消失，根据题设条件可判断，滑动变阻器R接入电路的阻值与线圈L的电阻一样大，线圈L和R两端的电势差一定一样，A1和A2两端的电势差也一样，所以C正确，D错误．4．匀强磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正方向，磁感应强度B随时间t的变化规律如图3甲所示，在磁场中有一细金属圆环，圆环平面位于纸面内，如图乙所示．令E1、E2、E3分别表示Oa、bc、cd段的感应电动势的大小，I1、I2、I3分别表示对应的电流，如此如下判断正确的答案是( )图3A．E1<E2，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向B．E1<E2，I1沿顺时针方向，I2沿逆时针方向C．E2<E3，I2沿逆时针方向，I3沿顺时针方向D．E2＝E3，I2沿逆时针方向，I3沿顺时针方向答案 A5．(2018·市房山区模拟)电磁感应现象在生产、生活中有着广泛的应用．图4甲为工业上探测物件外表层内部是否存在缺陷的涡流探伤技术原理图．其原理是将线圈中通入电流，使被测物件内产生涡流，借助探测线圈内电流变化测定涡流的改变，从而获得被测物件内部是否断裂与位置的信息．图乙为一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来的跳环实验装置，将一个套环置于线圈L上且使铁芯穿过其中，闭合开关S的瞬间，套环将立即跳起．关于对以上两个应用实例理解正确的答案是( )图4A．能被探测的物件和实验所用的套环必须是导电材料B．涡流探伤技术运用了互感原理，跳环实验演示了自感现象C．以上两个应用实例中的线圈所连接电源都必须是变化的交流电源D．以上两个应用实例中的线圈所连接电源也可以都是恒定电源答案 A6．(2017·某某、扬州、泰州、淮安四市模拟)法拉第发明了世界上第一台发电机．如图5所示，圆形金属盘安置在电磁铁的两个磁极之间，两电刷M、N分别与盘的边缘和中心点接触良好，且与灵敏电流计相连．金属盘绕中心轴沿图示方向转动，如此( )图5A．电刷M的电势高于电刷N的电势B．假设只将电刷M移近N，电流计的示数变大C．假设只提高金属盘转速，电流计的示数变大D．假设只将变阻器滑片向左滑动，电流计的示数变大答案 C解析 由电流的流向，根据安培定如此，可知蹄形磁铁的左端为N 极，右端为S 极，两磁极间的磁场方向向右，根据金属盘的转动方向，结合右手定如此可以判断，电刷N 的电势高于电刷M 的电势，A 错误；假设只将电刷M 移近N ，如此电路中的感应电动势减小，电流计的示数减小，B 错误；假设只提高金属盘的转速，如此金属盘中产生的感应电动势增大，电流计的示数增大，C 正确；假设只将变阻器滑片向左滑动，变阻器接入电路的电阻增大，如此电磁铁中的电流减小，两磁极间的磁感应强度减小，圆盘中产生的感应电动势减小，电流计的示数减小，D 错误．7．(2018·全国卷Ⅰ)如图6所示，导体轨道OPQS 固定，其中PQS 是半圆弧，Q 为半圆弧的中点，O 为圆心．轨道的电阻忽略不计．OM 是有一定电阻、可绕O 转动的金属杆，M 端位于PQS 上，OM 与轨道接触良好．空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B .现使OM 从OQ 位置以恒定的角速度逆时针转到OS 位置并固定(过程Ⅰ)；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B 增加到B ′(过程Ⅱ)．在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过OM 的电荷量相等，如此B ′B等于( )图6A.54B.32C.74D ．2 答案 B解析 设半圆弧PQS 的半径为r ，在过程Ⅰ中，根据法拉第电磁感应定律，有E 1＝ΔΦ1Δt 1＝B ⎝ ⎛⎭⎪⎫12πr 2－14πr 2Δt 1根据闭合电路欧姆定律，有I 1＝E 1R且q 1＝I 1Δt 1在过程Ⅱ中，有E 2＝ΔΦ2Δt 2＝(B ′－B )12πr 2Δt 2I 2＝E 2R q 2＝I 2Δt 2又q 1＝q 2，即B ⎝ ⎛⎭⎪⎫12πr 2－14πr 2R ＝(B ′－B )12πr2R所以B ′B ＝32. 8.如图7所示，足够长的平行金属导轨倾斜放置，倾角为37°，宽度为0.5 m ，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1 Ω.一导体棒MN 垂直导轨放置，质量为0.2 kg ，接入电路的电阻为1 Ω，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场(图中未画出)，磁感应强度为0.8 T ．将导体棒MN 由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光，此后导体棒MN 的运动速度以与小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)( )图7A ．2.5 m/s 1 WB ．5 m/s 1 WC ．7.5 m/s 9 WD ．15 m/s 9 W答案 B解析 小灯泡稳定发光时，导体棒MN 匀速下滑，其受力如下列图，f ＝μmg cos 37°，由平衡条件可得F 安＋f ＝mg sin 37°，故F 安＝mg (sin 37°－μcos 37°)＝0.4 N ，由F 安＝BIL 得I ＝F 安BL ＝1 A ，所以E ＝I (R 灯＋R MN )＝2 V ，导体棒的运动速度v ＝E BL＝5 m/s ，小灯泡消耗的电功率为P 灯＝I 2R 灯＝1 W ．正确选项为B.9．(2017·苏北四市联考)如图8甲所示，一个刚性圆形线圈与电阻R 构成闭合回路，线圈平面与所在处的匀强磁场方向垂直，磁场的磁感应强度B 随时间t 的变化规律如图乙所示．如下关于线圈中产生的感应电动势e 、电阻R 消耗的功率P 随时间t 变化的图像，可能正确的有( )图8答案 BD解析 线圈的面积不变，由E ＝nS ΔB Δt得感应电动势为定值，且磁场增强和磁场减弱引起的感应电动势方向相反，A 错误，B 正确；对于电阻R ，流过的电流大小不变，功率P ＝I 2R 恒定，C 错误，D 正确．10．如图9甲所示，一个匝数n ＝100的圆形导体线圈，面积S 1＝0.4 m 2，电阻r ＝1 Ω.在线圈中存在面积S 2＝0.3 m 2的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B 随时间t 变化的关系如图乙所示．有一个R ＝2 Ω的电阻，将其两端a 、b 分别与图甲中的圆形线圈相连接，b 端接地，如此如下说法正确的答案是( )图9A ．圆形线圈中产生的感应电动势E ＝6 VB ．在0～4 s 时间内通过电阻R 的电荷量q ＝6 CC ．设b 端电势为零，如此a 端的电势φa ＝3 VD ．在0～4 s 时间内电阻R 上产生的焦耳热Q ＝18 J答案 BD解析 由法拉第电磁感应定律可得E ＝n ΔB Δt S 2，由题图乙可得ΔB Δt ＝0.64T/s ＝0.15 T/s ，将其代入可得E ＝4.5 V ，A 错．q ＝I Δt ＝E R ＋r ·Δt ＝n ΔΦ(R ＋r )Δt Δt ＝n ΔΦR ＋r ，在0～4 s 穿过圆形导体线圈磁通量的变化量为ΔΦ＝0.6×0.3 Wb－0＝0.18 Wb ，代入可得q ＝6 C ，B 对.0～4 s 内磁感应强度增大，圆形线圈内磁通量增加，由楞次定律结合安培定如此可得b 点电势高，a 点电势低，故C 错．由于磁感应强度均匀变化产生的电动势与电流均恒定，可得I ＝E r ＋R＝1.5 A ，由焦耳定律可得Q ＝I 2Rt ＝18 J ，D 对．11．如图10甲所示，电阻不计且间距L ＝1 m 的光滑平行金属导轨竖直放置，上端接一阻值R ＝2 Ω的电阻，虚线OO ′下方有垂直于导轨平面向里的匀强磁场，现将质量m ＝0.1 kg 、电阻不计的金属杆ab 从OO ′上方某处由静止释放．金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触且始终水平．杆ab 进入磁场时的速度v 0＝1 m/s ，下落0.3 m 的过程中加速度a 与下落距离h 的关系图像如图乙所示，g 取10 m/s 2，如此( )图10A ．匀强磁场的磁感应强度为2 TB ．杆ab 下落0.3 m 时，金属杆的速度为1 m/sC ．杆ab 下落0.3 m 的过程中，R 上产生的热量为0.2 JD ．杆ab 下落0.3 m 的过程中，通过R 的电荷量为0.25 C答案 AD解析 当金属杆进入磁场后，根据右手定如此判断可知金属杆ab 中电流的方向由a 到b .由题图乙知，刚进入磁场时，金属杆的加速度大小a 1＝10 m/s 2，方向竖直向上．由牛顿第二定律得：BI 1L －mg ＝ma 1，其中I 1＝E R ＝BLv 0R，代入数据解得：B ＝2 T ，故A 正确；a ＝0时金属杆受到的重力与安培力平衡，有mg －BIL ＝0，其中I ＝BLv R ，联立得：v ＝0.5 m/s ，故B 错误；从开始到下落0.3 m 的过程中，由能量守恒有：mgh －Q ＝12mv 2，代入数据得：Q ＝0.287 5 J ，故C 错误；金属杆自由下落高度为h 0＝v 22g ＝0.05 m ，金属杆下落0.3 m 的过程中通过R 的电荷量为：q ＝I Δt ＝E R Δt ＝ΔΦΔt R Δt ＝ΔΦR ＝BL (h －h 0)R，代入数据得q ＝0.25 C ，故D 正确． 12．如图11所示，有一个在水平面内固定的“V〞字形金属框架CAD ，θ＝60°，磁感应强度为B 的匀强磁场方向竖直向下，导体棒MN 在框架上从A 点开始在外力F 作用下，沿垂直MN 方向以速度v 匀速向右平移，使导体棒和框架始终构成等边三角形回路．框架和导体棒的材料和横截面积均一样，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．如下关于回路中的电流I 、外力F 和回路消耗的电功率P 随时间t 变化关系的四个图像中正确的答案是( )图11答案 AC解析 导体棒运动时间为t 时，通过的位移为x ＝vt ，回路中的有效切割长度为：L ＝2x tan θ2，感应电动势为E ＝BLv ，回路的总电阻为R 总＝r ·3·2x tan θ2，联立得感应电流与t 的关系式为I ＝Bv 3r，B 、v 、r 一定，如此I 为一定值，故A 正确，B 错误；外力F 大小等于安培力大小，如此F ＝BIL ＝2B 2v 2tan θ23r t ，F 与t 成正比，故C 正确；运动x 时的功率为：P ＝I 2R 总＝2B 2v 3tan θ23r t ，如此P 与t 成正比，故D 错误．二、非选择题(此题共5小题，共计52分)13．(8分)(2018·三明市高二下学期期末)如图12甲所示为“研究电磁感应现象〞的实验装置．图12(1)按实验的要求将图甲中所缺的导线补画完整．(2)开关闭合后，如下说法正确的答案是________．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．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，A线圈插入B 线圈中，将滑动变阻器滑动触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针向左偏一下(3)上述实验中，原线圈A可等效为一个条形磁铁，将线圈B和灵敏电流计连接如图乙所示，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．如此当条形磁铁迅速向上拔出时，图中灵敏电流计指针向______(填“正〞或“负〞)接线柱方向偏转．答案(1)如下列图(3分)(2)BC(3分)(3)正(2分)解析(1)将电源、开关、滑动变阻器、线圈A串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，再将电流计与线圈B串联成另一个回路，电路图如下列图．(2)当将线圈A放在线圈B中，因磁通量不变，如此不会引起电流计指针偏转，故A错误；线圈A插入或拔出线圈B的速度越大，如此穿过线圈的磁通量的变化率越大，感应电动势越大，如此产生的感应电流越大，那么电流计指针偏转的角度越大，故B正确；在闭合开关时，电流增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，A 线圈插入B 线圈中，将滑动变阻器滑动触头迅速向左拉时，接入电路中的电阻增大，电流减小，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知灵敏电流计指针向左偏一下，故C 正确．(3)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，根据楞次定律，依据题图可知，螺线管的感应电流由上向下，如此当条形磁铁迅速向上拔出时，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律，螺线管的感应电流由上向下，灵敏电流计指针向正接线柱方向偏转．14．(10分)如图13甲所示，竖直平面内有边长l ＝0.2 m 的正方形线框，匝数n ＝100，线框总电阻R ＝8 Ω，一范围足够大的匀强磁场，其方向垂直于线框平面，磁场的磁感应强度B 按如图乙所示规律变化(磁场方向以垂直于线框平面向外为正)．求：图13 (1)前2 s 内，线框产生的焦耳热；(2)t ＝0.5 s 时，线框的ab 边受到的安培力大小．答案 (1)16 J (2)20 N解析 (1)前2 s 内线框的感应电动势大小为：E ＝n ΔB ΔtS (2分) 解得E ＝8 V(1分)线框产生的焦耳热Q ＝E 2Rt (1分) 解得Q ＝16 J(1分)(2)由楞次定律可知前2 s 内线框中的感应电流方向为abcda ，t ＝0.5 s 时ab 边受到的安培力方向向上安培力的大小F ＝nBIl (2分)I ＝E R(1分) 由题图乙可知t ＝0.5 s 时磁感应强度的大小B ＝1 T(1分)解得F ＝20 N ．(1分)15．(10分)小明同学设计了一个“电磁天平〞，如图14所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，两臂平衡．线圈的水平边长L ＝0.1 m ，竖直边长H ＝0.3 m ，匝数为N 1.线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度B 0＝1.0 T ，方向垂直线圈平面向里．线圈中通有可在0～2.0 A 范围内调节的电流I .挂盘放上待测物体后，调节线圈中电流使天平平衡，测出电流即可测得物体的质量．(重力加速度取g ＝10 m/s 2)图14 图15(1)为使“电磁天平〞的量程达到0.5 kg ，线圈的匝数N 1至少为多少？(2)进一步探究电磁感应现象，另选N 2＝100匝、形状一样的线圈，总电阻R ＝10 Ω.不接外电流，两臂平衡．如图15所示，保持B 0不变，在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度B 随时间均匀变大，磁场区域宽度d ＝0.1 m ．当挂盘中放质量为0.01 kg 的物体时，天平平衡，求此时磁感应强度的变化率ΔB Δt. 答案 (1)25匝 (2)0.1 T/s解析 (1)“电磁天平〞中的线圈受到安培力，I ＝2.0 A 时线圈的匝数最少F ＝N 1B 0IL (1分)由天平平衡可知：mg ＝N 1B 0IL (2分)代入数据解得：N 1＝25匝．(1分)(2)由法拉第电磁感应定律得：E ＝N 2ΔΦΔt ＝N 2ΔB ΔtLd (2分) 由欧姆定律得：I ′＝E R(1分)线圈受到的安培力F ′＝N 2B 0I ′L (1分)由天平平衡可得：m ′g ＝F ′(1分)联立各式，代入数据可得ΔB Δt ＝0.1 T/s.(1分)16．(10分)(2017·江苏单科)如图16所示，两条相距为d 的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为R 的电阻．质量为m 的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ 的磁感应强度大小为B 、方向竖直向下．当该磁场区域以速度v 0匀速地向右扫过金属杆后，金属杆的速度变为v .导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求：图16 (1)MN 刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小I ；(2)MN 刚扫过金属杆时，杆的加速度大小a ；(3)PQ 刚要离开金属杆时，感应电流的功率P .答案 (1)Bdv 0R (2)B 2d 2v 0mR (3)B 2d 2(v 0－v )2R解析 (1)感应电动势E ＝Bdv 0(1分)感应电流I ＝E R (1分)解得I ＝Bdv 0R(1分) (2)安培力F ＝BId (1分)对金属杆，由牛顿第二定律得F ＝ma (1分)解得a ＝B 2d 2v 0mR(1分) (3)金属杆切割磁感线的相对速度v ′＝v 0－v (1分) 如此感应电动势E ′＝Bdv ′(1分)电功率P ＝E ′2R(1分) 解得P ＝B 2d 2(v 0－v )2R(1分) 17．(14分)(2018·池州市高二下期末)如图17所示，平行长直光滑固定的金属导轨MN 、PQ 平面与水平面的夹角θ＝30°，导轨间距为L ＝0.5 m ，上端接有R ＝3 Ω的电阻，在导轨中间加一垂直轨道平面向下的匀强磁场，磁场区域为OO ′O 1′O 1，磁感应强度大小为B ＝2 T ，磁场区域宽度为d ＝0.4 m ，放在导轨上的一金属杆ab 质量为m ＝0.08 kg 、电阻为r ＝2 Ω，从距磁场上边缘d 0处由静止释放，金属杆进入磁场上边缘的速度v ＝2 m/s.导轨的电阻可忽略不计，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，重力加速度大小为g ＝10 m/s 2，求：图17(1)金属杆距磁场上边缘的距离d 0；(2)通过磁场区域的过程中通过金属杆的电荷量q ； (3)金属杆通过磁场区域的过程中电阻R 上产生的焦耳热Q R .答案 (1)0.4 m (2)0.08 C (3)0.096 J 解析 (1)由能量守恒定律得mgd 0sin 30°＝12mv 2(1分) 金属杆距磁场上边缘的距离d 0＝0.4 m(1分)(2)由法拉第电磁感应定律E ＝ΔΦΔt(1分) 由闭合电路欧姆定律I ＝ER ＋r (1分)q ＝I ·Δt (1分) 如此金属杆通过磁场区域的过程中通过其的电荷量q ＝ΔΦR ＋r ＝BLd R ＋r＝0.08 C(1分) (3)由法拉第电磁感应定律，金属杆刚进入磁场时E ＝BLv ＝2 V(1分)由闭合电路欧姆定律I ＝ER ＋r ＝0.4 A(1分)金属杆受到的安培力F ＝BIL ＝0.4 N(1分)金属杆重力沿导轨向下的分力F ′＝mg sin 30°＝0.4 N(1分)所以金属杆进入磁场后做匀速运动(1分)由能量守恒定律得，回路中产生的焦耳热Q＝mgd sin 30°(1分)金属杆通过磁场区域的过程中，在电阻R上产生的热量Q R＝RR＋rQ(1分)代入数据可得Q R＝0.096 J．(1分)。
高二物理《 电磁感应》测试题 新人教版选修3
高二物理《电磁感应》单元测试试卷一、 单项选择题，（每题只有一个答案正确，请将正确的答案填写在答卷的相应位置，每题3分，共15分）1．下面属于电磁感应现象的是（ ）A ．通电导体周围产生磁场B ．磁场对感应电流发生作用，阻碍导体运动C ．由于导体自身电流发生变化，而导体中产生自感电动势D ．电荷在磁场中定向移动形成电流2. 关于感应电动势大小的说法正确的是A 、线圈中磁通量越大，产生的感应电动势大B 、线圈中磁通量变化越大，产生的感应电动势大C 、线圈中磁通量增加时感应电动势大，线圈中通量减小时感应电动时减小D 、线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势大3.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0.3s 时间拉出，外力所做的功为W1，通过导线截面的电量为q1；第二次用0.9s 时间拉出，外力所做的功为 W2，通过导线截面的电量为 q2，则（ ）A ．W1＜W2，q1＜q2B ．W1＜W2，q1=q2C ．W1＞W2，q1=q2D ．W1＞W2，q1＞q 24. 如图所示，导线框abcd 与导线在同一平面内，直导线通恒定电流I ，当线框由左向右匀速通过直导线时，线框中感应电流方向是： A 、先abcd ，后dcba ，再abcd ； B 、先abcd ，后dcba ；C 、始终沿dcba ；D 、先dcba ，后abcd ，再dcba5.弹簧上端固定，下端挂一只条形磁铁，使磁铁上下振动，磁铁的振动幅度不变。
若在振动过程中把线圈靠近磁铁，如图所示，观察磁铁的振幅将会发现： ( )A .S 闭合时振幅逐渐减小，S 断开时振幅不变B.S 闭合时振幅逐渐增大，S 断开时振幅不变C.S 闭合或断开，振幅变化相同D.S 闭合或断开，振幅都不发生变化二、多项选择题，（每题有两个或两个以上答案，每题4分，共16分）6. 如图所示，在水平面上有一固定的U 形金属框架，框架上置一金属杆ab ．在垂直纸面方向有一匀强磁场，下面情况可能的是（ ）A ．若磁场方向垂直纸面向外，并且磁感应强度增大时，杆ab 将向右移动B ．若磁场方向垂直纸面向外，并且磁感应强度减小时，杆ab 将向右移动C ．若磁场方向垂直纸面向里，并且磁感应强度增大时，杆ab 将向右移动ID．若磁场方向垂直纸面向里，并且磁感应强度减小时，杆ab将向右移动7.如图所示，电灯A和B与固定电阻的阻值均为R，L是自感系数较大的线圈，当S1闭合、S2断开且电路稳定时A、B亮度相同；再闭合S2，待电路稳定后将S1断开；下列说法中正确的是A.B灯立即熄灭B.A灯将比原来更亮一些后再熄灭C.有电流通过B灯，方向为c→dD.有电流通过A灯，方向为b→a8.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9.如图所示，导体AB在做切割磁感线运动时，将产生一个电动势，因而在电路中有电流通过．下列说法中正确的是（）A．因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势B．动生电动势的产生与洛伦兹力有关C．动生电动势的产生与电场力有关D．动生电动势和感生电动势的产生原因是一样的三、填空题：（每空3分，共30分）10.金属棒bc在两光滑的水平放置的平行金属导轨上运动时，闭合回路AbcD中有感应电流．这时bc棒将受到向______的磁场力；为使bc棒向右运动，必须对bc施加方向向______的力，这个力克服______力做功；在这个过程中______能转化成了______能。
度高二物理期末复习单元检测 电磁感应有答案
度高二物理期末复习单元检测 电磁感应有答案1． (多项选择)电吉他中电拾音器的基本结构如下图，磁体左近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中发生感应电流，电流经电路缩小后传送到音箱收回声响，以下说法正确的有( )A ．选用铜质弦，电吉他仍能正常任务B ．取走磁体，电吉他将不能正常任务C ．添加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D ．弦振动进程中，线圈中的电流方向不时变化2．如下图，平均带正电的绝缘圆环a 与金属圆环b 同心共面放置，当a 绕O 点在其所在平面内旋转时，b 中发生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋向，由此可知，圆环a ( )A ．顺时针减速旋转B ．顺时针减速旋转C ．逆时针减速旋转D ．逆时针减速旋转3．如图甲所示，长直导线与矩形线框abcd 处在同一平面中固定不动，长直导线中通有大小和方向都随时间周期性变化的电流i ，i －t 图象如图乙所示．规则图甲中箭头所指的方向为电流正方向，那么在T 4～3T 4时间内，关于矩形线框中感应电流的方向，以下判别正确的选项是( )A ．一直沿逆时针方向B ．一直沿顺时针方向C ．先沿逆时针方向然后沿顺时针方向D ．沿顺时针方向然后沿逆时针方向4． (多项选择)如下图，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外．一个矩形闭合导线框abcd ，沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右)．那么 ( )A ．导线框进入磁场时，感应电流方向为a →b →c →d →aB ．导线框分开磁场时，感应电流方向为a →b →c →d →aC ．导线框分开磁场时，遭到的安培力方向水平向右D ．导线框进入磁场时，遭到的安培力方向水平向左5． (多项选择)如图甲所示，圆形线圈P 运动在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q ，P 和Q 共轴，Q 中通有变化的电流i ，电流随时间变化的规律如图乙所示，规则图甲中箭头方向为电流正方向，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为F N，那么()A．t1时辰F N＞G，P有收缩的趋向B．t2时辰F N＝G，此时穿过P的磁通量最大C．t3时辰F N＝G，此时P中无感应电流D．t4时辰F N＜G，此时穿过P的磁通量最小6．如下图，正方形线框的左半侧处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直，线框的对称轴MN恰与磁场边缘平齐．假定第一次将线框从磁场中以恒定速度v1向右匀速拉出，第二次让线框绕轴MN以线速度v2匀速转过90°.为使两次操作进程中线框发生的平均感应电动势相等，那么()A．v1∶v2＝2∶π B．v1∶v2＝π∶2C．v1∶v2＝1∶2 D．v1∶v2＝2∶17．(多项选择)在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n＝1 500 匝，横截面积S＝20 cm2.螺线管导线电阻r＝1.0 Ω，R1＝4.0 Ω，R2＝5.0 Ω，C＝30 μF.在一段时间内，穿过螺线管的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化．那么以下说法中正确的选项是()A．螺线管中发生的感应电动势为1 VB．闭合开关S，电路中的电流动摇后，电阻R1消耗的功率为5×10－2 WC．电路中的电流动摇后电容器下极板带正电D．开关S断开后，流经R2的电荷量为1.8×10－5 C8．如图，两固定的绝缘斜面倾角均为θ，上沿相连．两细金属棒ab(仅标出a端)和cd(仅标出c端)长度均为L，质量区分为2m和m；用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca，并经过固定在斜面上沿的两润滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上，使两金属棒水平．右斜面上存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上，两根导线刚好不在磁场中，回路电阻为R，两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ，重力减速度大小为g，金属棒ab匀速下滑．求(1)作用在金属棒ab上的安培力的大小；(2)金属棒运动速度的大小．9．如图，水平面(纸面)内间距为l的平行金属导轨直接一电阻，质量为m 、长度为l 的金属杆置于导轨上，t ＝0时，金属杆在水平向右、大小为F 的恒定拉力作用下由运动末尾运动，t0时辰，金属杆进入磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰恰能坚持匀速运动．杆与导轨的电阻均疏忽不计，两者一直坚持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为μ.重力减速度大小为g.求(1)金属杆在磁场中运动时发生的电动势的大小；(2)电阻的阻值．10． (多项选择)如下图，通电导线cd 右侧有一个金属框与导线cd 在同一平面内，金属棒ab 放在框架上，假定ab 遭到向左的磁场力，那么cd 中电流的变化状况是( )A ．cd 中通有由d →c 方向逐渐减小的电流B ．cd 中通有由d →c 方向逐渐增大的电流C ．cd 中通有由c →d 方向逐渐减小的电流D ．cd 中通有由c →d 方向逐渐增大的电流11． (多项选择)如下图装置中，cd 杆原来运动．当ab 杆做如下哪些运动时，cd 杆将向右移动( )A ．向右匀速运动B ．向右减速运动C ．向左减速运动D ．向左减速运动12．如下图，A 、B 是两根相互平行的、固定的长直通电导线，二者电流大小和方向都相反．一个矩形闭合金属线圈与A 、B 在同一平面内，并且ab 边坚持与通电导线平行，线圈从图中的位置1匀速向左移动，经过位置2，最后到位置3，其中位置2恰在A 、B 的正中间，那么下面的说法中正确的选项是( )A ．在位置2这一时辰，穿过线圈的磁通量最大B ．在位置2这一时辰，穿过线圈的磁通量的变化率为零C ．从位置1到位置3的整个进程中，线圈内感应电流的方向发作了变化D ．从位置1到位置3的整个进程中，线圈遭到的磁场力的方向坚持不变参考答案1．【答案】BCD【解析】[铜质弦为非磁性资料，不能被磁化，选用铜质弦，电吉他不能正常任务，A 项错误；假定取走磁体，金属弦不能被磁化，其振动时，不能在线圈中发生感应电动势，电吉他不能正常任务，B 项对；由E ＝n ΔΦΔt可知，C 项正确；弦振动进程中，穿过线圈的磁通量大小不时变化，由楞次定律可知，线圈中感应电流方向不时变化，D 项正确．2．【答案】B【解析】[由楞次定律知，欲使b 中发生顺时针电流，那么a 环内磁场应向里削弱或向外增强，a 环的旋转状况应该是顺时针减速或逆时针减速，由于b 环又有收缩趋向，说明a 环外部磁场向外，外部向里，应选B.]3．【答案】B【解析】[在T 4～3T 4时间内，穿过线框的磁场方向先向里减小后向外添加，由楞次定律可知感应电流的磁场方向向里，故感应电流的方向一直沿顺时针方向，选B.]4．【答案】BD【解析】[依据右手定那么或楞次定律可知，选项A 错误，B 正确；依据楞次定律〝来拒去留〞的口诀可知，导线框进入磁场和分开磁场时，遭到的安培力方向均是水平向左，所以选项C 错误，D 正确．此题答案为B 、D.]5．【答案】AB【解析】[t 1时辰，电流增大，由楞次定律知，线圈有远离螺线管、收缩面积的趋向，选项A 正确；t 2时辰电流到达最大，变化率为零，故线圈中无感应电流，F N ＝G ，此时穿过P 的磁通量最大，选项B 正确；t 3时辰电流为零，但电流从有到无，故穿过线圈的磁通量发作变化，此时P 中有感应电流，选项C 错误；t 4时辰电流变化率为零，线圈中无感应电流，F N ＝G ，此时穿过P 的磁通量最大，选项D 错误．]6．【答案】A【解析】[将线框从磁场中以恒定速度v 1向右匀速拉出，时间t 1＝L 2÷v 1＝L 2v 1；让线框绕轴MN 以线速度v 2匀速转过90°，角速度ω＝2v 2L ，时间t 2＝π2÷ω＝πL 4v 2，两次进程中线框发生的平均感应电动势相等，t 2＝t 1，解得v 1∶v 2＝2∶π，选项A 正确．]7．【答案】CD【解析】[依据法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦΔt ＝n ·S ΔB Δt求出E ＝1.2 V ，选项A 错；依据全电路欧姆定律I ＝E R 1＋R 2＋r＝0.12 A ，依据P ＝I 2R 1，得R 1消耗的功率P ＝5.76×10－2 W ，选项B 错；由楞次定律得选项C 对；S 断开后，流经R 2的电荷量即为S 闭合时C 板上所带电荷量Q ，电容器两端的电压U ＝IR 2＝0.6 V ，流经R 2的电荷量Q ＝CU ＝1.8×10－5 C ，选项D 对．]8．【答案】(1)mg (sin θ－3μcos θ) (2)(sin θ－3μcos θ)mgR B 2L 2 【解析】(1)由ab 、cd 棒被平行于斜面的导线相连，故ab 、cd 速度总是相等，cd 也做匀速直线运动．设导线的张力的大小为T ，右斜面对ab 棒的支持力的大小为F N1，作用在ab 棒上的安培力的大小为F ，左斜面对cd 棒的支持力大小为F N2，关于ab 棒，受力剖析如图甲所示，由力的平衡条件得甲 乙2mg sin θ＝μF N1＋T ＋F ①F N1＝2mg cos θ②关于cd 棒，受力剖析如图乙所示，由力的平衡条件得mg sin θ＋μF N2＝T ③F N2＝mg cos θ④联立①②③④式得：F ＝mg (sin θ－3μcos θ)(2)设金属棒运动速度大小为v ，ab 棒上的感应电动势为E ＝BLv ⑤回路中电流I ＝E R⑥ 安培力F ＝BIL ⑦联立⑤⑥⑦得：v ＝(sin θ－3μcos θ)mgR B 2L 2. 9．【答案】(1)Blt 0(F m －μg ) (2)B 2l 2t 0m【解析】(1)设金属杆进入磁场前的减速度大小为a ，由牛顿第二定律得F －μmg ＝ma ①设金属杆抵达磁场左边界时的速度为v ，由运动学公式有v ＝at 0②当金属杆以速度v 在磁场中运动时，由法拉第电磁感应定律知发生的电动势为E ＝Blv ③联立①②③式可得E ＝Blt 0(F m－μg )④ (2)设金属杆在磁场区域中匀速运动时，金属杆中的电流为I ，依据欧姆定律I ＝E R⑤ 式中R 为电阻的阻值．金属杆所受的安培力为F 安＝BlI ⑥因金属杆做匀速运动，有F －μmg －F 安＝0⑦联立④⑤⑥⑦式得R ＝B 2l 2t 0m⑧. 10．【答案】BD11．【答案】BD【解析】[ab 匀速运动时，ab 中感应电流恒定，L 1中磁通量不变，穿过L 2的磁通量不变，L 2中无感应电流发生，cd 杆坚持运动，A 不正确；ab 向右减速运动时，L 2中的磁通量向下增大，由楞次定律知L 2中感应电流发生的磁场方向向上，故经过cd 的电流方向向下，cd 向右移动，B 正确；同理可得C 不正确，D 正确．]12．【答案】D【解析】[由题意知线圈经过位置2时穿过线圈的磁通量为零，但磁通量的变化率不为零，故A 、B 均错误；从位置1到位置3的整个进程中，穿过线圈的磁通量是先向外逐渐减小到零，然后向里逐渐增大，由楞次定律知线圈中感应电流的方向一直沿逆时针方向，线圈所受的磁场力的方向一直向右，故C 错误，D 正确．]。
高二物理电磁感应训练题(电磁感应等,含详细答案)
高二物理电磁感应训练题一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1.如图所示，在一匀强磁场中有一U形导线框ABCD，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R为一电阻，EF为垂直于AB的一根导体杆，它可以在AB、CD上无摩擦地滑动．杆EF及线框中导线的电阻都可不计．开始时，给EF一个向右的初速度，则( )A．EF将往返运动B．EF将匀减速向右运动C．EF将减速向右运动，但不是匀减速D．EF将匀速向右运动2.如图，用细弹簧构成一闭合电路，中央放有一条形磁铁，当弹簧收缩时，穿过电路的磁通量φ和电路中感应电流方向（从N极向S极看时）正确的是（）A．φ减小，感应电流逆时针方向B．φ减小，感应电流顺时针方向C．φ增大，感应电流逆时针方向D．φ增大，感应电流顺时针方向3.穿过某线圈的磁通量随时间的变化关系如图所示，在线圈内产生感应电动势最大值的时间段是( )A．0～2sB．2～4sC．4～6sD．6～10s4.如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平速度v0抛出，且棒与磁场垂直，设棒在下落过程中取向不变且不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小将（）A．保持不变B．越来越大C．越来越小D．无法判断5.四根相同的光滑细铝杆a、b、c、d放在同一水平桌面上，其中a、c固定，b、d静止地放在a、c杆上，接触良好，O点为回路中心，如图，当条形磁铁一端从O点正上方向下插向回路时b、d两杆将（）A、保持不动B、分别远离O点C、分别向O点靠近D、因不知磁极极性故无法判定6.如图)(a，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴.Q中通有变化电流，电流随时间变化的规律如图)(b所示.P所受的重力为G，桌面对P的支持力为N，则（）A.1t时刻GN>B.2t时刻GN>C.3t时刻GN<D.4t时刻GN=7.如图所示，匀强磁场垂直穿过一闭合金属圆环，用一外力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8.如图为演示自感现象的实验电路图，实验时先闭合开关S，稳定后设通过线圈L的电流为1I，通过小灯泡E的电流为2I，小灯泡处于正常发光状态，迅速断开开关S，则可观察到灯泡E闪亮一下后熄灭，在灯泡E闪亮的短暂过程中，下列说法正确的是（）A．线圈L中电流1I逐渐减为零B．线圈L两端a端电势高于b端C．小灯泡E中电流由1I逐渐减为零，方向与2I相反D．小灯泡中的电流2I逐渐减为零，方向不变9.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1:2.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2:1B．通过导线某一横截面的电荷量之比是1:1C．拉力做功之比是1:4D．线框中产生的电热之比为1:210.在水平桌面上，一个面积为S的圆形金属框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，磁感应强度1B随时间t的变化关系如图⑴所示.0～1s内磁场方向垂直线框平面向下.圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒，导体棒的长为L、电阻为R，且与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场中，其磁感应强度恒为2B，方向垂直导轨平面向下，如图⑵所示.若导体棒始终保持静止，则其所受的静摩擦力f随时间变化的图象是下图中的（设向右为静摩擦力的正方向）（）B1/Tt/sO123456⑴B2B1⑵123456ft/sOf123456t/sO123456ft/sO123456ft/sOMNvB二、填空题（本题共3个小题，每空2分，共18分）11.水平面中的平行金属导轨M 、N 相距L ，它们的右端与电容为C 的电容器的两极板分别相连，如图所示，导体棒ab 放在导轨上与导轨垂直相交，磁感应强度为B 的匀强磁场竖直向下穿过导轨面.闭合开关，若发现与导轨M 相连的电容器极板上带负电荷，则ab 向 沿导轨滑动（选填“左”、“右”）；如电容器所带的电荷量为Q ，则ab 滑动的速度v = .12.如图所示，垂直U 型金属导轨的匀强磁场T B 5.0=，方向垂直纸面向里.导轨中串接的电阻Ω=4R ，垂直磁感线且与导轨垂直相交的导体棒AB 长m L 4.0=，其电阻为Ω1，棒AB 沿水平方向向右匀速运动的速度为s m /5，则当开关断开时AB 间的电势差为 V ；当开关闭合时AB 间的电势差为 V ，此时通过AB 的电流方向为 .13.如图所示，将矩形线圈从匀强磁场中拉出，第一次以速度v 匀速拉出，第二次以速度v 2匀速拉出，则第一、二次拉力做功之比为 ，拉力的功率之比为 ，线框产生的热量之比是 ，通过导线截面的电量之比为 .三、计算题（本题共4个小题，第14小题8分，第15小题10分，第16、17小题各12分，共42分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.）14.面积100,2.02==n m S 匝的圆形线圈，处在如图所示的磁场内，磁感应强度随时间t 变化的规律是F C R t B μ30,3,02.0=Ω==，线圈电阻Ω=1r ，求： （1）通过R 的电流大小和方向； （2）电容器的电荷量.15.如图所示，在光滑绝缘的水平面上有一个用一根均匀导体围成的正方形线框abcd ，其边长为L ，总电阻为R ，放在磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场的左边，图中虚线MN 为磁场的左边界.线框在大小为F 的恒力作用下向右运动，其中ab 边保持与MN 平行.当线框以速度0v 进入磁场区域时，它恰好做匀速运动.在线框进入磁场的过程中， （1）线框的ab 边产生的感应电动势E 的大小为多少？ （2）求线框a 、b 两点的电势差； （3）求线框中产生的焦耳热.16.如图所示，两根光滑的足够长的直金属导轨MN 、M ′N ′平行置于竖直面内，导轨间距为l ，导轨上端接有阻值为R 的电阻.质量为m 、长度也为l 、阻值为r 的金属棒ab 垂直于导轨放置，且与导轨保持良好接触，其他电阻不计.导轨处于磁感应强度为B 、方向水平向里的匀强磁场中，ab 由静止释放，在重力作用下向下运动，求： （1）ab 运动的最大速率；（2）若ab 从释放至其运动到最大速度时下落的高度为h ，则此过程中金属棒中产生的焦耳热为多少？17.如图所示，质量为1m 的导体棒ab ，垂直放在相距为l 的平行光滑金属导轨上，导轨平面与水平面的夹角为θ，并处于磁感应强度大小为B 、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，左侧是水平放置、间距为d 的平行金属板，R 和x R 分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻．(1)调节R R x =，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流I 及棒的速率v ； (2)改变x R ，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为2m 、带电量为q +的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过，求此时的x R .AB R× ×MN高二物理电磁感应训练题参考答案一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案CDCACADBDACDA二、填空题（本题共3个小题，每空2分，共18分）11. 左 BLCQv =12. 1 0.8 A B →13. 1:2 1:4 1:2 1:1三、计算题（本题共4个小题，第14小题8分，第15小题10分，第16、17小题各12分，共42分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.） 14.解：(1)由楞次定律知，Φ变大，线圈的感应电流方向为逆时针， 所以通过R 的电流方向为b →aV V tBnS t nE 4.002.02.0100=⨯⨯=∆∆=∆∆=φ A A r R E I 1.0134.0=+=+= (2)V V IR U U R C 3.031.0=⨯===C C CU Q C 661093.01030--⨯=⨯⨯==15.解：（1）E=BLv 0 （2）a 、b 两点的电势差相当于电源的外电压,故000434BLv R R BLv BLv r I E U ab ab=⋅-=⋅-=（3）解法一：由于线圈在恒力F 作用下匀速进入磁场区，恒力F 所做的功等于线圈中产生的焦耳热，所以线圈中产生的热量为FL W Q ==解法二：线圈进入磁场区域时产生的感应电动势为E = BLv 0，电路中的总电功率为R E P 2=，线圈中产生的热量0v LP Pt Q ==，联解可得：R v L B Q 032=16.解：（1）设ab 上产生的感应电动势为E ，回路中的电流为I ，电路总电阻为R+r ，则最后ab 以最大速度匀速运动，有①由闭合电路欧姆定律有 ②IlB mg = ③由①②③方程解得④（2）设在下滑过程中整个电路产生的焦耳热为Q 1，ab 棒上产生的焦耳热为Q 2，则由能量守恒定律有：⑤又有⑥联立④⑤⑥解得：17．解：(1)导体棒匀速下滑时，IlB g m =θsin 1 ①Blg m I θsin 1=②设导体棒产生的感应电动势为0E ，则Blv E =0 ③由闭合电路欧姆定律得：xR R E I +=④联立②③④，得221sin 2l B gR m v θ=⑤(2)改变x R ，由②式可知电流不变．设带电微粒在金属板间匀速通过时，板间电压为U ，电场强度大小为E ，则x IR U = ⑥dUE =⑦qE g m =2 ⑧联立②⑥⑦⑧，得θsin 12qm Bldm R x =⑨。
高二物理电磁感应单元测试卷及答案
高二物理电磁感应单元测试卷及答案一、选择题（本题共4小题，每小题5分。
在每个小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对的得5分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）1、一矩形线圈在匀强磁场中向右做加速运动如图所示, 设磁场足够大, 下面说法正确的是( )A. 线圈中无感应电流, 有感应电动势 B .线圈中有感应电流, 也有感应电动势 C. 线圈中无感应电流, 无感应电动势D. 无法判断2、如图所示，AB 为固定的通电直导线，闭合导线框P 与AB 在同一平面内。
当P 远离AB 做匀速运动时，它受到AB 的作用力 为（ ）A ．零B ．引力，且逐步变小C ．引力，且大小不变D ．斥力，且逐步变小3、如图所示，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 C ．向右加速滑动 D ．向右减速滑动4、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1所示，当磁场的磁感应强度B 随时间如图2变化时，图3中正确表示线圈中感应电动势E 变化的是 （ ）A ．B ．C ．D ． 第 卷 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案1题 2题3题12345 t /s E 20 E 0O -E 0 -20 12345 t /s E 20 E 0 O -E 0 -20 E 0 E 12345 t /s 20 O -E 0 -20 E 0E 12345 t /s 20 O-E 0 -20 IB B /s O12345 图2二、填空题(每题6分，共30分 )5、如图所示，在条形磁铁正上方磁铁所在平面内有一矩形线圈，当它从N 极端向右移动时，线圈内将 感应电流；若线圈转过900使线圈平面垂直垂直纸面，则此过程中线圈中 感应电流；然后线圈再从N 极端向右移动则线圈中 感应电流。
高中物理新教材同步选择性必修第二册 电磁感应章末检测试卷(二)
章末检测试卷(二)(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．在北半球上，地磁场竖直分量向下．飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变．由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差，设飞行员左方机翼末端处的电势为φ1，右方机翼末端处的电势为φ2，则()A．若飞机从西往东飞，φ2比φ1高B．若飞机从东往西飞，φ2比φ1高C．若飞机从南往北飞，φ1比φ2高D．若飞机从北往南飞，φ2比φ1高答案 C解析若飞机从西往东飞，磁场竖直分量向下，手心向上，拇指指向飞机飞行方向，四指指向左翼末端，故φ1>φ2，选项A错误；同理，飞机从东往西飞，从南往北飞，从北往南飞，都是φ1>φ2，选项C正确，B、D错误．2．如图1所示，螺线管与灵敏电流计相连，磁体从螺线管的正上方由静止释放，向下穿过螺线管．下列说法正确的是()图1A．电流计中的电流先由a到b，后由b到aB．a点的电势始终低于b点的电势C．磁体减少的重力势能等于回路中产生的热量D．磁体刚离开螺线管时的加速度小于重力加速度答案 D解析在磁体进入螺线管的过程中，穿过螺线管的磁通量增大，且方向向下，由楞次定律可知，感应电流由b经电流计流向a；在磁体穿出螺线管的过程中，磁通量减小，且方向向下，由楞次定律可知，感应电流由a经电流计流向b，则a点电势先低于b点电势，后高于b点电势，故A、B错误；磁体减少的重力势能转化为内能和磁体的动能，故C错误；磁体刚离开螺线管时，由楞次定律的“来拒去留”结论可知，磁体受到向上的安培力，则磁体受到的合外力小于重力，即磁体刚离开螺线管时的加速度小于重力加速度，故D正确．3.如图2，边长L＝20 cm的正方形线框abcd共有10匝，靠着墙角放着，线框平面与地面的夹角α＝30°.该区域有磁感应强度B＝0.2 T、水平向右的匀强磁场．现将cd边向右拉动，ab 边经0.1 s着地．在这个过程中线框中产生的感应电动势的大小与感应电流的方向分别是()图2A．0.8 V方向为adcbB．0.8 V方向为abcdC．0.4 V方向为adcbD．0.4 V方向为abcd答案 C解析初状态的磁通量Φ1＝BS sin α，末状态的磁通量Φ2＝0，根据法拉第电磁感应定律得：E＝n ΔΦΔt＝nBS sin αt＝10×0.2×0.22×0.50.1V＝0.4 V，根据楞次定律可知，感应电流的方向为adcb，故C正确．4．如图3所示，有两个完全相同的灯泡A、B，A与一自感线圈L相连接，线圈L的直流电阻阻值为R；B与一定值电阻相连，定值电阻的阻值为R.下列说法正确的是()图3A．开关闭合瞬间A、B两灯一起亮B．稳定后A灯比B灯亮C．开关断开瞬间A灯会闪亮一下，B灯不会闪亮一下D．开关断开后两灯缓慢熄灭答案 D解析由于A、B为两个完全相同的灯泡，当开关闭合瞬间，B灯泡立刻发光，由于线圈的自感现象，导致A灯泡渐渐变亮，因线圈L的直流电阻阻值为R，当电流稳定时，两个灯一样亮，故A、B错误；因线圈L的直流电阻阻值为R，说明稳定时，两个支路电阻相等，两个支路电流相等，所以开关断开瞬间，通过两个灯泡的电流不会突然变大，所以两灯都不会闪亮，而是缓慢熄灭，故D 正确，C 错误．5.(2020·黑龙江鹤岗一中高二月考)如图4所示是圆盘发电机的示意图，铜盘安装在水平的铜轴上，它的盘面恰好与匀强磁场垂直，两块铜片C 、D 分别与转动轴和铜盘的边缘接触．若铜盘半径为L ，匀强磁场的磁感应强度为B ，回路的总电阻为R ，从左往右看，铜盘以角速度ω沿顺时针方向匀速转动．则( )图4A ．由于穿过铜盘的磁通量不变，故回路中无感应电流B ．回路中感应电流大小不变，为BL 2ω2RC ．回路中感应电流方向不变，为D →C →R →DD ．回路中有周期性变化的感应电流答案 B解析 把铜盘视为闭合回路的一部分，在铜盘以角速度ω沿顺时针方向匀速转动时，铜盘切割磁感线产生感应电动势，回路中有感应电流，选项A 错误；铜盘切割磁感线产生感应电动势为E ＝12BL 2ω，回路中感应电流为I ＝E R ＝BL 2ω2R，选项B 正确，D 错误；由右手定则可判断出感应电流方向为C →D →R →C ，选项C 错误．6．(2020·甘肃靖远四中高二上月考)如图5甲所示，在虚线所示的区域有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的变化规律如图乙所示，面积为S 的单匝金属线框处在磁场中，线框与电阻R 相连，若金属线框的电阻为R 2，下列说法正确的是( )图5A ．流过电阻R 的感应电流由b 到aB ．线框cd 边受到的安培力方向向上C ．感应电动势大小为2B 0S t 0D ．a 、b 间的电压大小为2B 0S 3t 0答案 D解析 穿过线框的磁通量在增大，根据楞次定律结合安培定则可得感应电流沿逆时针方向，故流过电阻R 的感应电流由a 到b ，选项A 错误；电流从c 到d ，根据左手定则可得线框cd边受到的安培力方向向下，选项B 错误；根据法拉第电磁感应定律可得E ＝ΔΦΔt ＝B 0S t 0，根据闭合电路欧姆定律可得a 、b 间的电压大小为U ＝R R ＋R 2E ＝2B 0S 3t 0，选项C 错误，D 正确． 7．(2020·江苏高二月考)如图6所示，一个直角边长为2L 的等腰直角三角形ABC 区域内，有垂直纸面向里的匀强磁场，其左侧有一个用金属丝制成的边长为L 的正方形线框abcd ，线框以水平速度v 匀速通过整个匀强磁场区域，设电流顺时针方向为正．则在线框通过磁场的过程中，线框中感应电流i 随时间t 变化的规律正确的是( )图6答案 B解析 线框刚进入磁场中时，只有bc 边切割磁感线，根据楞次定律可知，电流方向为逆时针方向，即为负，在线框完全进入磁场之前，电流方向与大小不变；当ad 边刚进入磁场时感应电流为零，接着bc 边开始出磁场，回路中的感应电动势为边ad 产生的电动势减去bc 边在磁场中产生的电动势，随着线框的运动回路中电动势逐渐增大，电流逐渐增大，方向为顺时针，即为正；在前进2L 后，bc 完全出磁场，ad 也开始出磁场，切割磁感线的长度逐渐减小，电流逐渐减小，方向为顺时针方向，即为正，直至线框完全脱离磁场，电流减小为零，综上分析可知，B 正确，A 、C 、D 错误．8．(2018·全国卷Ⅰ)如图7所示，导体轨道OPQS 固定，其中PQS 是半圆弧，Q 为半圆弧的中点，O 为圆心．轨道的电阻忽略不计．OM 是有一定电阻、可绕O 转动的金属杆，M 端位于PQS 上，OM 与轨道接触良好．空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B .现使OM 从OQ 位置以恒定的角速度逆时针转到OS 位置并固定(过程Ⅰ)；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B 增加到B ′(过程Ⅱ)．在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过OM 的电荷量相等，则B ′B等于( )图7A.54B.32C.74D ．2 答案 B解析 设半圆弧PQS 的半径为r ，在过程Ⅰ中，根据法拉第电磁感应定律，有E 1＝ΔΦ1Δt 1＝B ⎝⎛⎭⎫12πr 2－14πr 2Δt 1＝B ·14πr 2Δt 1根据闭合电路欧姆定律，有I 1＝E 1R且q 1＝I 1Δt 1在过程Ⅱ中，有E 2＝ΔΦ2Δt 2＝(B ′－B )12πr 2Δt 2I 2＝E 2Rq 2＝I 2Δt 2又q 1＝q 2，即B ·14πr 2R ＝(B ′－B )12πr 2R所以B ′B ＝32. 二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)9．(2018·全国卷Ⅰ)如图8，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路．将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态．下列说法正确的是( )图8A．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动答案AD解析根据安培定则，开关闭合时铁芯中产生水平向右的磁场，开关闭合后的瞬间，根据楞次定律，直导线上将产生由南向北的电流，直导线上方的磁场垂直纸面向里，故小磁针的N 极朝垂直纸面向里的方向转动，A项正确；开关闭合并保持一段时间后，直导线上没有感应电流，故小磁针的N极指北，B、C项错误；开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，根据楞次定律，直导线上将产生由北向南的电流，直导线上方的磁场垂直纸面向外，故小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动，D项正确．10.如图9所示，在磁感应强度B＝1.0 T的匀强磁场中，金属杆PQ在外力F作用下在粗糙U 形导轨上以速度v＝2 m/s向右匀速滑动，两导轨间距离l＝1.0 m，电阻R＝3.0 Ω，金属杆的电阻r＝1.0 Ω，导轨电阻忽略不计，则下列说法正确的是()图9A．通过R的感应电流的方向为由a到dB．金属杆PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为2.0 VC．金属杆PQ受到的安培力大小为0.5 ND．外力F做功的数值等于电路产生的焦耳热答案ABC解析由右手定则判断知，当金属杆滑动时产生逆时针方向的感应电流，通过R的感应电流的方向为由a到d，故A正确；金属杆PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为E＝Bl v＝1.0×1.0×2 V＝2.0 V，故B正确；整个回路中产生的感应电流为I＝ER＋r，代入数据得I＝0.5 A，由安培力公式F安＝BIl，代入数据得F安＝0.5 N，故C正确；金属杆PQ在外力F作用下在粗糙U形导轨上以速度v向右匀速滑动，外力F做功大小等于电路产生的焦耳热和金属杆与导轨之间的摩擦力产生的内能之和，故D错误．11.如图10所示，一个水平放置的“∠”形光滑金属导轨固定在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，ab是粗细、材料与导轨完全相同的导体棒，导体棒与导轨接触良好．在外力作用下，导体棒以恒定速度v向右平动，导体棒与导轨一边垂直，以导体棒在图中所示位置的时刻作为计时起点，则下列关于回路中感应电动势E、感应电流I、导体棒所受外力的功率P和回路中产生的焦耳热Q随时间变化的图像正确的是()图10答案AC解析设“∠”形导轨的夹角为θ，经过时间t，导体棒的水平位移为x＝v t，导体棒切割磁感线的有效长度L＝v t·tan θ，所以回路中感应电动势E＝BL v＝B v2t·tan θ，感应电动势与时间t成正比，A正确；相似三角形的三边长之比为定值，故组成回路的三角形导轨总长度与时间成正比，而感应电动势与时间也成正比，故感应电流大小与时间无关，为定值，B错误；导体棒匀速移动，外力F与导体棒所受安培力为一对平衡力，故外力的功率P＝F v＝BIL v＝BI v2t·tan θ，与时间t成正比，C正确；回路产生的焦耳热Q＝I2Rt，回路电阻R与t成正比，故焦耳热Q与t2成正比，D错误．12．如图11甲所示，闭合矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示．规定垂直纸面向里为磁场的正方向，abcda方向为导线框中感应电流的正方向，水平向右为安培力的正方向，关于导线框中的电流i与ad边所受的安培力F随时间t变化的图像，下列选项正确的是()图11答案 BD解析 由题图B －t 图像可知，0～1 s 内，线框中向里的磁通量增大，由楞次定律可知，线框中电流方向为逆时针，沿adcba 方向，即电流为负方向；同理可知1～2 s 内，电流为正方向；2～3 s 内，磁通量不变，则感应电流为零；3～4 s 内，电流为负方向，根据法拉第电磁感应定律E ＝ΔΦΔt ＝ΔB ·S Δt ，则I ＝E R ＝ΔB ·S R Δt，由于一段时间内磁感应强度均匀变化，所以该时间内产生的感应电流保持不变，故A 错误，B 正确；0～1 s 内，电路中电流方向为逆时针，沿adcba 方向，根据左手定则可知，ad 棒受到的安培力的方向向右，为正值；同理可知1～2 s 内，ad 棒受到的安培力为负值；2～3 s 内，不受安培力；3～4 s 内，ad 棒受到的安培力为负值；根据安培力的公式F ＝BIL ，安培力的大小与磁感应强度成正比，故C 错误，D 正确．三、非选择题(本题共5小题，共60分)13．(8分)(2020·启东中学期末)我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律．以下是实验探究过程的一部分．图12(1)如图12甲所示，当磁体的N 极向下运动时，发现电流表指针偏转，若要探究线圈中产生感应电流的方向，必须知道____________________________________________________．(2)如图乙所示，实验中发现闭合开关时，电流表指针向右偏转．电路稳定后，若向右移动滑动变阻器的滑片，此过程中电流表指针向________偏转，若将线圈A 抽出，此过程中电流表指针向________偏转．(均选填“左”或“右”)(3)某同学按图丙所示电路完成探究实验，在完成实验后未断开开关，也未把A 、B 两线圈和铁芯分开放置，在拆除电路时突然被电击了一下，则被电击是在拆除________(选填“A ”或“B ”)线圈所在电路时发生的，分析可知，要避免电击发生，在拆除电路前应______________(选填“断开开关”或“把A 、B 线圈分开放置”)．答案 (1)电流表指针偏转方向与电流方向间的关系(2分) (2)左(1分) 左(1分) (3)A (2分) 断开开关(2分)解析 (1)如题图甲所示，当磁体的N 极向下运动时，发现电流表指针偏转，若要探究线圈中产生感应电流的方向，必须知道电流表指针偏转方向与电流方向间的关系．(2)如题图乙所示，实验中发现闭合开关时，穿过线圈B 的磁通量增加，电流表指针向右偏；电路稳定后，若向右移动滑动变阻器的滑片，通过线圈A 的电流减小，磁感应强度减小，穿过线圈B 的磁通量减少，电流表指针向左偏转；若将线圈A 抽出，穿过线圈B 的磁通量减少，电流表指针向左偏转．(3)在完成实验后未断开开关，也未把A 、B 两线圈和铁芯分开放置，在拆除电路时，线圈A 中的电流突然减少，从而出现断电自感现象，线圈中会产生自感电动势，进而会突然被电击一下，为了避免此现象，则在拆除电路前应断开开关．14.(10分)(2020·浙江杭州高二上月考)如图13所示，边长为L 的单匝正六边形金属框质量为m ，电阻为R ，用细线把它悬挂于一个有界匀强磁场中，金属框的下半部处于磁场中，磁场方向与金属框平面垂直，磁感应强度大小随时间变化的规律为B ＝kt (k >0)．重力加速度为g ，求：图13(1)金属框中感应电流的方向；(2)金属框中感应电动势的大小；(3)从t ＝0时刻开始，经多长时间细线的拉力为零？答案 (1)逆时针方向 (2)33L 2k 4 (3)23Rmg 9L 3k 2解析 (1)磁场逐渐增强，则穿过金属框的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，根据安培定则可知感应电流的方向为逆时针方向．(2分)(2)由法拉第电磁感应定律可得E ＝ΔΦΔt ＝ΔB ·S Δt ＝k ×3×12×L ×32L ＝33L 2k 4(3分) (3)由题意可知，金属框所受安培力方向向上，且当磁感应强度增大时，细线拉力减小，当细线拉力为零时，有mg ＝F 安(2分)而F 安＝BI ·2L ＝2ILB (1分)由闭合电路欧姆定律可知I ＝E R(1分) 且B ＝kt联立解得t ＝23Rmg 9L 3k 2(1分) 15．(12分)如图14所示，在范围足够大的匀强磁场中倾斜放置两根平行光滑的金属导轨，它们所构成的导轨平面与水平面的夹角θ＝30°，平行导轨的间距L ＝1.0 m ．匀强磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度B ＝0.2 T ．两根金属杆ab 和cd 可以在导轨上无摩擦地滑动．两金属杆的质量均为m ＝0.2 kg ，电阻均为R ＝0.2 Ω.若用与导轨平行的拉力作用在金属杆ab 上，使ab 杆沿导轨匀速上滑并使cd 杆在导轨上保持静止，整个过程中两金属杆均与导轨垂直且接触良好．金属导轨的电阻可忽略不计，取重力加速度g ＝10 m/s 2.求：图14(1)cd 杆受到的安培力F 安的大小；(2)通过金属杆的感应电流大小I ；(3)作用在金属杆ab 上拉力的功率．答案 (1)1.0 N (2)5.0 A (3)20 W解析 (1)金属杆cd 静止在金属导轨上，所受安培力方向平行于导轨平面向上．则F 安＝ mg sin 30°(2分)解得：F 安＝1.0 N(1分)(2)F 安＝BIL (2分)解得：I ＝5.0 A(1分)(3)金属杆ab 所受安培力方向平行于导轨平面向下，金属杆ab 在拉力F 、安培力F 安和重力mg 沿导轨方向分力作用下匀速上滑，则F ＝BIL ＋mg sin 30°(2分)根据法拉第电磁感应定律，金属杆ab 上产生的感应电动势为E ＝BL v (1分)根据闭合电路欧姆定律，通过金属杆ab 的电流I ＝E 2R (1分)根据功率公式及上述各式得：P ＝F v ＝20 W ．(2分)16.(14分)(2020·常州市高二上期中)如图15所示，光滑导轨MN 和PQ 固定在竖直平面内，导轨间距为L ，两端分别接有阻值均为R 的定值电阻R 1和R 2.两导轨间有一边长为L 2的正方形区域abcd ，该区域内有磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场．一质量为m 的金属杆与导轨相互垂直且接触良好，从ab 处由静止释放，若金属杆离开磁场前已做匀速运动，其余电阻均不计．重力加速度为g ，求：图15(1)金属杆离开磁场前的瞬间流过R 1的电流大小和方向；(2)金属杆离开磁场时速度的大小；(3)金属杆穿过整个磁场过程中通过金属杆的电荷量．答案 (1)mg BL 方向从P 到M (2)2mgR B 2L 2 (3)BL 22R解析 (1)设金属杆离开磁场前瞬间流过金属杆的电流为I ，由平衡条件可得mg ＝BI ·L 2(2分) 解得I ＝2mg BL(1分) 所以流过R 1的电流大小为I 1＝I 2＝mg BL(2分) 由右手定则知流过R 1的电流方向从P 到M (1分)(2)设金属杆匀速运动时的速度为v则感应电动势E ＝B L 2v (2分) 又知E ＝I R 2(2分) 得v ＝2mgR B 2L2(1分) (3)电荷量q ＝I t ＝ΔΦR 总(2分) 得q ＝B (L 2)2R 2＝BL 22R(1分)17．(16分)如图16所示，MN 、PQ 两平行光滑水平导轨分别与半径r ＝0.5 m 的相同竖直半圆导轨在N 、Q 端平滑连接，M 、P 端连接定值电阻R ，质量M ＝2 kg 的cd 绝缘杆垂直且静止在水平导轨上，在其右侧至NQ 端的区域内存在竖直向上的匀强磁场．现有质量m ＝1 kg 的ab 金属杆以初速度v 0＝12 m/s 水平向右运动，与cd 绝缘杆发生正碰后，进入磁场并最终未滑出，cd 绝缘杆则恰好能通过半圆导轨最高点，不计其他电阻和摩擦，ab 金属杆始终与导轨垂直且接触良好，g 取10 m/s 2.(不考虑cd 杆通过半圆导轨最高点以后的运动)求：图16(1)cd 绝缘杆通过半圆导轨最高点时的速度大小v ；(2)正碰后ab 杆的速度大小；(3)电阻R 产生的焦耳热Q .答案 (1) 5 m/s (2)2 m/s (3)2 J解析 (1)cd 绝缘杆通过半圆导轨最高点时，由牛顿第二定律有Mg ＝M v 2r(2分) 解得v ＝gr ＝ 5 m/s.(2分)(2)碰撞后cd 绝缘杆滑至最高点的过程中，由动能定理有－2Mgr ＝12M v 2－12M v 22(2分) 解得碰撞后cd 绝缘杆的速度v 2＝5 m/s(2分)两杆碰撞过程动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律得m v 0＝m v 1＋M v 2(2分) 解得碰撞后ab 金属杆的速度v 1＝2 m/s(2分)(3)ab 金属杆进入磁场后由能量守恒定律有12m v 12＝Q ，(2分) 解得Q ＝2 J ．(2分)。
高二物理电磁感应测试题及答案
高二物理电磁感应测试题一、单项选择题（每题只有一个选项是正确的，每题4分，共40分）1、如图所示，无限大磁场的方向垂直于纸面向里，图中线圈在纸面内由小变大（由图中图中线圈在纸面内由小变大（由图中实线矩形变成虚线矩形），B 图中线圈正绕点在平面内旋转，C 图与D 图中线圈正绕图中线圈正绕 OO OO’’轴转动，则线圈中不能产生感应电流的是轴转动，则线圈中不能产生感应电流的是 ( )2、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规定线圈中感应电流的正方向如图1所示，当磁场的磁感应强度B 随时间如图随时间如图2变化时，图3中正确表示线圈中感应电动势E 变化的变化的 是是 （（ ））A B C D 3、如图所示，ef 、gh 为两水平放置相互平行的金属导轨,ab 、cd 为搁在导轨上为搁在导轨上 的两金属棒，与导轨接触良好且无摩擦．当一条形磁铁向下靠近导轨时，的两金属棒，与导轨接触良好且无摩擦．当一条形磁铁向下靠近导轨时， 关于两金属棒的运动情况的描述正确的是（关于两金属棒的运动情况的描述正确的是（ ）A ．如果下端是N 极，两棒向外运动，如果下端是S 极，两棒相向靠近极，两棒相向靠近B ．如果下端是S 极，两棒向外运动，如果下端是N 极，两棒相向靠近极，两棒相向靠近C ．不管下端是何极性，两棒均向外相互远离．不管下端是何极性，两棒均向外相互远离D ．不管下端是何极性，两棒均相互靠近．不管下端是何极性，两棒均相互靠近12345 t /s E 2E 0 E 0 O -E 0 -2E 0 12345 t /s E 2E 0 E 0 O -E 0 -2E 0 E 0 E 12345 t /s 2E 0 O -E 0 -2E 0 E0 E 12345 t /s 2E 0 O-E 0 -2E 0 I B 图1 B t /s O 12345图2 ，匀强磁场的磁感强度为B，方向与导，方向与导角放置，金属棒与导轨的电阻不计。
【高二】高二物理电磁感应测试题及答案[1]
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【高二】高二物理电磁感应测试题及答案[1]高二物理电磁感应测试题：一、单项选择题：(每题3分，共计18分)1.以下陈述是正确的：（）a、只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生b、当电磁阀内部的磁通量发生变化时c、线框不闭合时，若穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中没有感应电流和感应电动势d、当线框未闭合时，如果通过线圈的磁通量发生变化，则线圈中没有感应电流，但有感应电动势2、根据楞次定律可知感应电流的磁场一定是：()a、阻断引起感应电流的磁通量；b、与引起感应电流的磁场反向;c、阻断引起感应电流的磁通量变化；d、与引起感应电流的磁场方向相同。
3.通过单匝闭合线圈的磁通量始终以每秒2wb的速度均匀增加，然后（）a.线圈中感应电动势每秒增加2vb、线圈中的感应电动势每秒降低2伏c.线圈中感应电动势始终为一个确定值，但由于线圈有电阻，电动势小于2vd、线圈中的感应电动势始终为2V4、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1所示，当磁场的磁感应强度b随时间如图2变化时，图3中正确表示线圈中感应电动势e变化的是()a、不列颠哥伦比亚省。
5、如图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，导线所在区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线abcd所围区域内磁场的磁感强度按下列哪一图线所表示的方式随时间变化时，导体圆环将受到向上的磁场作用力()6.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行，现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移动过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是()二、多项选择题：（每题4分，共16分）7、如图所示，导线ab可在平行导轨mn上滑动，接触良好，轨道电阻不计当图中所示方向的感应电流通过电流计时，AB的运动为：（）a、向右加速运动;b、向右减速运动;c、以恒定的速度向右移动；d、向左减速。
电磁感应测试题及答案
高二物理电磁感应测试题一1．关于磁通量的概念,下面说法正确的是A．磁感应强度越大的地方,穿过线圈的磁通量也越大B．磁感应强度大的地方,线圈面积越大,则穿过线圈的磁通量也越大C．穿过线圈的磁通量为零时,磁通量的变化率不一定为零D．磁通量的变化,不一定由于磁场的变化产生的2．下列关于电磁感应的说法中正确的是Array A．只要闭合导体与磁场发生相对运动,闭合导体内就一定产生感应电流B．只要导体在磁场中作用相对运动,导体两端就一定会产生电势差C．感应电动势的大小跟穿过回路的磁通量变化成正比D．闭合回路中感应电动势的大小只与磁通量的变化情况有关而与回路的导体材料无关5．如图1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,则空气阻力不计A．圆环向右穿过磁场后,还能摆至原高度B．在进入和离开磁场时,圆环中均有感应电流C．圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大,感应电流也越大D．圆环最终将静止在平衡位置6．如图2,电灯的灯丝电阻为2Ω,电池电动势为2V,内阻不计,线圈匝数足够多,其直流电阻为3Ω．先合上电键K,稳定后突然断开K,则下列说法正确的是A．电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K断开前方向相同B ．电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相反C ．电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相同D ．电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相反7．如果第6题中,线圈电阻为零,当K 突然断开时,下列说法正确的是A ．电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相同B ．电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相反C ．电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前相同D ．电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前相反8．如图3,一光滑的平面上,右方有一条形磁铁,一金属环以初速度V 沿磁铁的中线向右滚动,则以下说法正确的是A 环的速度越来越小B 环保持匀速运动C 环运动的方向将逐渐偏向条形磁铁的N 极D 环运动的方向将逐渐偏向条形磁铁的S 极9．如图4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5所示的四个V 一t 图象中,肯定不能表示线圈运动情况的是10．如图6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;若将图4 图5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11．如图7两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面,导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路;导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧,两棒的中间用细线绑住,它们的电阻均为R,回路上其余部分的电阻不计;在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场;开始时,导体棒处于静止状态,剪断细线后,导体棒运动过程中A．回路中有感应电动势 B．两根导体棒所受安培力的方向相同C．两根导体棒和弹簧构成的系统机械能守恒 D．两根导体棒和弹簧构成的系统机械能不守恒12．如图8,有两根和水平方向成 角的光滑平行的金属轨图 8道,上端接有可变电阻R,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感强度为及一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下;经过足够长的时间,金属杆的速度趋近于一个最大速度v m,则A．如果B增大,v m将变大 B．如果α变大,v m将变大C．如果R变大,v m将变大D．如果m变小,v m将变大13．线圈的自感系数通常称为自感或电感,它主要与线圈的________、________、_________以及___________有关．14．如图9有一面积S=100cm 2的金属环与一电容器相连,电容C=100pF,环中有垂直纸面向里均匀变化的磁场,磁感应强度的变化如图10,则电容器的带电荷量为_______;15．如图11,一个连有电容器的U 形金属框架在匀强磁场中,磁感应强度为B,方向如图,宽L,一根导体棒MN 垂直放置在框架上且与框架接触良好,若棒向左以速度V 匀速运动,则电容器两极板间的电势差U ab =_________；电容器___________板带正电荷．三．计算题16．如图12,长L 1宽L 2的矩形线圈电阻为R ,处于磁感应强度为B 的匀强磁场边缘,线圈与磁感线垂直;将线圈以向右的速度v 匀速拉出磁场,求：①拉力F 大小；②拉力做的功W ；③通过线圈某一截面的电荷量q ;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．如右图中MN 和PQ 为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l 为,电阻不计,导轨所在平面与磁感应强度B 为的匀强磁场垂直;质量m 为×10-3kg 、电阻为Ω的金属杆ab 始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触;导轨两端分别接有滑动变阻图12 θ aF b B cd e f器和阻值为Ω的电阻R 1;当杆ab 达到稳定状态时以速率v 匀速下滑时,整个电路消耗的电功率P 为,重力加速度取10m/s 2,试求：1速率v ,2滑动变阻器接入电路的阻值R 2;19．如图13所示,水平的平行虚线间距为d =50cm,其间有B=的匀强磁场;一个正方形线圈边长为l =10cm,线圈质量m=100g,电阻为R =Ω;开始时,线圈的下边缘到磁场上边缘的距离为h =80cm;将线圈由静止释放,其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等;取g =10m/s 2,求：⑴线圈进入磁场过程中产生的电热Q ;⑵线圈下边缘穿越磁场过程中的最小速度v ;⑶线圈下边缘穿越磁场过程中加速度的最小值a ;参考答案13．长度、面积、匝数、有无铁芯14．c 1110- 15．-BLV b16．解：①V BL E 2=,RE I =,2BILF =,R V L B F 222=∴；3分 ②R V L L B FL W 12221==； 3分 ③RL BL R t R E t I q 21=∆Φ==⋅= 3分 图1317．解: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 B -mg sin θ=0 ①又 F B =BIL ② 而R BLv I = ③ 联立①②③式得:0sin 22=--θmg Rv L B F ④ 4分 同理可得,ab 杆沿导轨下滑达到最大速度时:0sin 22=-Rv L B mg θ ⑤ 3分联立④⑤两式解得: θsin 2mg F = 2分 22sin LB mgR v θ= 2分 18．解：匀速下滑时,重力做功全部转为电能,由能量守恒：mgv=P 得v=s; 5分由E=BLV 得,E= 1分设电路总电流为I,由P=EI 得I=P/E= 2分由欧姆定律得总电阻R=E/I=3Ω 1分而R=2121R R R R ++r 得2R =6Ω;3分 19．：⑴线圈完全处于磁场中时不产生电热,所以线圈进入磁场过程中产生的电热Q 就是线圈从图中2到4位置产生的电热,而2、4位置动能相同,由能量守恒Q =mgd= 5分⑵3位置时线圈速度一定最小,而3到4线圈是自由落体运动因此有 v 02-v 2=2gd-l ,得v =22m/s 5分⑶2到3是减速过程,因此安培力Rv l B F 22=减小,由F -mg =ma 知加速度减小,到3位置时加速度最小,a=s 2 4分20．解:1线框从图甲位置开始t =0转过900的过程中,产生的感应电动势为:21221l B E ⋅⋅⋅=ω 2分 由闭合电路欧姆定律得,回路电流为：R E I 11=联立以上各式解得:RBl I ω21= 1分 同理可求得线框进出第3象限的过程中,回路电流为:RBl I 222ω= 故感应电流最大值为:RBl I m ω2= 1分 2I －t 图象为分 3 2分 又ωπ2=T 分 解得:Rl B Q 4542πω= 高二物理 电磁感应单元测试一、选择题本题共12小题每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,有一个或多个选项正确,选对的得5分,选错或不答的得0分,答案不全得2分1、关于电磁感应,下列说法正确的是A ．导体相对磁场运动,导体内一定会产生感应电流B ．导体作切割磁感线运动,导体内一定会产生感应电流C ．闭合电路在磁场中作切割磁感线运动,电路中一定会产生感应电流--D．穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中一定会产生感应电流2、闭合线圈中感应电流大小与穿过线圈的磁通量之间的关系的下列说法,可能的是A．穿过线圈的磁通量很大而感应电流为零B．穿过线圈的磁通量很小而感应电流很大C．穿过线圈的磁通量变化而感应电流不变D．穿过线圈的磁通量变化而感应电流为零3、关于自感电动势的大小,下列说法正确的是A．跟通过线圈的电流大小有关 B．跟线圈中的电流变化大小有关C．跟线圈中的电流变化快慢有关 D．跟穿过线圈的磁通量大小有关4．如图1-9-2所示,AB为固定的通电直导线,闭合导线框P与AB在同一平面内;当P远离AB做匀速运动时,它受到AB的作用力为A．零 B．引力,且逐步变小C．引力,且大小不变 D．斥力,且逐步变小5．如图1-9-3所示,从匀强磁场中把不发生形变的矩形线圈匀速拉出磁场区,如果两次拉出的速度之比为1∶2,则两次线圈所受外力大小之比F1∶F2、线圈发热之比Q1∶Q2、A．F1∶F2＝2∶1,Q1∶Q2＝2∶1B．F1∶F2＝1∶2,Q1∶Q2＝1∶2C．F1∶F2＝1∶2,Q1∶Q2＝1∶2D．F1∶F2＝1∶1,Q1∶Q2＝1∶17．有一等腰直角三角形形状的导线框abc,在外力作用下匀速地经过一个宽为d的有限范围的匀强磁场区域,线圈中产生的感应电流i与沿运动方向的位移x之间的函数图象是如图1-9-6中的图1-9-2图1-9-3图1-9-68. 如图所示的电路中,A 1和A 2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,A 2先亮,A 1后亮,最后一样亮B ．合上开关S 接通电路时,A 1和A 2始终一样亮C ．断开开关S 切断电路时,A 2立刻熄灭,A 1过一会儿才熄灭D ．断开开关S 切断电路时,A 1和A 2都要过一会儿才熄灭9．如图所示,ef 、gh 为两水平放置相互平行的金属导轨,ab 、cd 为搁在导轨上的两金属棒,与导轨接触良好且无摩擦．当一条形磁铁向下靠近导轨时,关于两金属棒的运动情况的描述正确的是A ．如果下端是N 极,两棒向外运动B ．如果下端是S 极,两棒向外运动,C ．不管下端是何极性,两棒均向外相互远离D ．不管下端是何极性,两棒均相互靠近10.如图所示,平行导轨左端串有定值电阻R ,其它电阻不计．匀强磁场的方向垂直于纸面向里．原来静止的导体棒MN 受水平向右的恒力F 的作用而向右运动．以下关于回路中感应电流I 随时间变化规律的图象正确的是A. B. C. D.11．如图所示,用一根长为L 质量不计的细杆与一个上弧长 为l 0、下弧长为d 0的金属线框的中点联结并悬挂于O 点,悬点正下方存在一个上弧长为2 l 0、下弧长为2 d 0的方向垂直纸面向里的匀强磁场,且d 0＜＜L ,先将线框拉开到如图所示位置,松手后让线框进入磁场,忽略空气阻力和摩擦;下列说法正确的是i t i t i t itA ．金属线框进入磁场时感应电流的方向为a →d →c →b →aB ．金属线框离开磁场时感应电流的方向为a →d →c →b →aC ．金属线框dc 边进入磁场与ab 边离开磁场的速度大小总是相等D ．金属线框最终将停在最低点12.动圈式话筒和磁带录音机都应用了电磁感应现象．图a 是话筒的原理图,图b 、c 分别是录音机的录、放原理图．由图可知,以下说法正确A.话筒工作时,磁铁不动,音圈随膜片振动而产生感应电流B.录音机放音时,变化的磁场在静止的线圈内激发起感应电流 C.录音机放音时,线圈中变化的电流在磁头缝隙中产生变化的磁场D.录音机录音时,线圈中变化的电流在磁头缝隙中产生变化的磁场二、计算或论述题：本题共3小题,共 30分;解答时请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的单位;16．10分如图1-9-10所示,小灯泡的规格为“2V 、4W ”,连接在光滑水平导轨上,两导轨相距,电阻不计,金属棒ab 垂直搁置在导轨上,电阻1Ω,整个装置处于磁感强度B =1T 的匀强磁场中,求：1为使小灯正常发光,ab 的滑行速度多大2拉动金属棒ab 的外力的功率多大17、10分如图所示,MN 为金属杆,在竖直平面内贴着光滑金属导轨下滑,导轨的间图1-9-10 磁铁 金属膜片 声波 放大电路 放大电路录音磁头 放音磁扬声器话筒 a b c距l=10cm,导轨上端接有电阻R=Ω,导轨与金属杆电阻不计,整个装置处于B=的水平匀强磁场中．若杆稳定下落时,每秒钟有的重力势能转化为电能,则求MN杆的下落速度18.10分如图9-13所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置;两导轨间距为L,M、P两点间接有阻值为R的电阻;一根质量为m的均匀直金属杆ab放0在两导轨上,并与导轨垂直;整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下;导轨和金属杆的电阻可忽略;让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦;1由b向a方向看到的装置如图9-14,在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；2在加速下滑时,当ab杆的速度大小为v时,求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；3求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值;图图题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 D ABC C B B D B A C A ABD 15．1 218J16．140m/s28W17．V=2M/S18．1如图9-13重力mg,竖直下支撑力N,垂直斜面向上安培力F,沿斜面向上2当ab 杆速度为v 时,感应电动势BLv E =,此时电路中电流RBLvR E I == ab 杆受到安培力RvL B BIL F 22==根据牛顿运动定律,有R v L B mg F mg ma 22sin -=-=θθ mRvL B gain a 22-=θ3当a =0时,即mR v L B gain 22=θ时 ,杆达到最大速度m v 22sin LB mgR m θν=。
人教版高中物理选修3-2高二《电磁感应》章末检测题
夷陵中学高二物理《电磁感应》章末检测题满分110分 时间90分钟一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分．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5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)1．我国已经制定了登月计划，假如宇航员登月后想探测一下月球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈．则下列推断中正确的是A ．直接将电流表放于月球表面，看是否有示数来判断磁场有无B ．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，则判断月球表面无磁场C ．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表有示数，则判断月球表面有磁场D ．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈分别绕两个互相垂直的轴转动，月球表面若有磁场，则电流表至少有一次示数不为零2、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A ．a 1＞a 2＞a 3＞a 4B ．a 1 = a 2 = a 3 = a 4C ．a 1 = a 3＞a 2＞a 4D ．a 4 = a 2＞a 3＞a 13、为了利用海洋资源，海洋工作者有时根据水流切割地磁场所产生的感应电动势来测量海水的流速．假设海洋某处的地磁场竖直分量为B ＝0.5×10－4T ，水流是南北流向，如图将两个电极竖直插入此处海水中，且保持两电极的连线垂直水流方向．若两极相距L ＝10m ，与两电极相连的灵敏电压表的读数为U ＝2mV ，则海水的流速大小为A ．40 m ／sB ．4 m ／sC ．0.4 m ／sD ．4×10－3m ／s4、如图所示，将一个正方形导线框ABCD 置于一个范围足够大的匀强磁场中，磁场方向与其平面垂直．现在AB 、CD 的中点处连接一个电容器，其上、下极板分别为a 、b ，让匀强磁场以某一速度水平向右匀速移动，则A.ABCD 回路中没有感应电流B.A 与D 、B 与C 间有电势差C.电容器a 、b 两极板分别带上正电和负电D.电容器a 、b 两极板都不带电5、如图所示，在光滑绝缘水平面上，有一矩形线圈以一定的初速度进入匀强磁场区域，线圈全部进入匀强磁场区域时，其动能恰好等于它在磁场外面时的一半，设磁场区域宽度大于线圈宽度，则图2。
高二物理电磁感应单元章末测试训练题
高二物理电磁感应单元章末测试训练题（三）一、选择题1．如图甲、乙、丙中，除导体棒ab可动外，其余部分均固定不动，甲图中的电容器C原来不带电．设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计，图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面(即纸面)向下的匀强磁场中，导轨足够长．现给导体棒ab一个向右的初速度v0，在甲、乙、丙三种导体棒ab的最终运动状态是A．三种情形下导体棒ab最终都做匀速运动B．甲、丙中，ab棒最终将以不同速度做匀速运动；乙中，ab棒最终静止C．甲、丙中，ab棒最终将以相同速度做匀速运动；乙中，ab棒最终静止D．三种情形下导体棒ab最终都静止2．长为4L的粗细均匀的金属杆围成一个正方形闭合框架，框架放在光滑的水平桌面上，另一根长为L的同种材料、同样粗细的金属杆搁在其上，如图所示．匀强磁场垂直穿过框架平面，不计一切摩擦．当直杆ab获得一个初速度沿框架从左向右运动的过程中()A．任一时刻ab杆的加速度大小均是框架加速度大小的4倍B．任一时刻ab杆的加速度方向均和框架的加速度方向相同C．ab杆对地做匀减速运动，框架对地做匀加速运动D．任一时刻ab杆的发热功率均是框架发热功率的143．如图所示，闭合金属线框从一定高度自由下落进入匀强磁场中，磁场足够大，从ab边开始进入磁场到cd边刚进入磁场的这段时间内，线框运动的速度—时间图象不可能是4.如图所示的电路中，灯泡A、B电阻相同，自感线圈L的电阻跟灯泡相差不大。
先接通S，使电路达到稳定，再断开S。
电流随时间变化图像，下列正确的是5．如图所示，ab、cd是固定在竖直平面内的足够长的金属框架．除bc段电阻为R，其余电阻均不计，ef是一条不计电阻的金属杆，杆两端与ab和cd接触良好且能无摩擦下滑，第6题E SBAOi AS接通Oi AS接通Oi BS断开Oi BtS断开A B C D下滑时ef 始终处于水平位置，整个装置处于垂直框面的匀强磁场中，ef 从静止下滑，经过一段时间后闭合开关S ，则在闭合S 后 ( )A ．ef 的加速度可能大于gB ．闭合S 的时刻不同，ef 的最终速度也不同C ．闭合S 的时刻不同，ef 最终匀速运动时电流的功率也不同D ．ef 匀速下滑时，减少的机械能等于电路消耗的电能6．如图所示，两光滑平行导轨水平放置在匀强磁场中，磁场垂直导轨所在平面，金属棒ab 可沿导轨自由滑动，导轨一端跨接一个定值电阻R ，导轨电阻不计．现将金属棒沿导轨由静止向右拉，若保持拉力F 恒定，经时间t 1后速度为v ，加速度为a 1，最终以速度2v 做匀速运动；若保持拉力的功率P 恒定，棒由静止经时间t 2后速度为v ，加速度为a 2，最终也以速度2v 做匀速运动，则A ．t 2＝t 1B ．t 1>t 2C ．a 2＝2a 1D ．a 2＝3a 17.如图所示，一个边长为a 、电阻为R 的等边三角形线框，在外力作用下，以速度v 匀速穿过宽均为a 的两个匀强磁场.这两个磁场的磁感应强度大小均为B 方向相反.线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直.取逆时针方向的电流为正。
2019-2020学年高二物理《电磁感应》单元测试卷精校版
物理选修3-2《电磁感应》期末复习试卷班级： 姓名： 学号： 成绩： 一、选择题（每小题3分，共33分）1．在电磁感应现象中，下列说法中正确的是( ) A ．感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反 B ．闭合线框放在变化的磁场中，一定能产生感应电流C ．闭合线框放在匀强磁场中作切割磁感线运动，一定能产生感应电流D ．感应电流的磁场总是阻碍原来磁场磁通量的变化2．两个环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时，B 中产生如图 1-10-2所示方向的感应电流。
则（ ）A ．A 可能带正电且转速减小B ．A 可能带正电且转速恒定C ．A 可能带负电且转速减小D ．A 可能带负电且转速增大3．有一等腰直角三角形形状的导线框abc ，在外力作用下匀速地经过一个宽为d 的有限范围的匀强磁场区域，线圈中产生的感应电流i 与沿运动方向的位移x 之间的函数图象是如图（ ）4．如图电路中要使电流计G 中的电流方向如图所示，则导轨上的金属棒AB 的运动可能是 ( )A ．向左匀速移动；B ．向右匀速移动；C ．向右减速移动；D ．向右加速移动5。
如图所示，在平行于地面的匀强磁场上方，有两个用相同导电材料制成边长相同的正方形线圈a 、b ，a 线圈有一缺口。
它们从同一高度同时自由落下。
下列说法正确的是( ) A ．它们同时落地 B ．a 先落地 C ．b 先落地 D ．无法判断6．如图，在O 点正下方具有理想边界的磁场，铜环在A 点由静止释放，向右摆至最高点B ，不考虑空气阻力，则下列说法正确的是（ ）A ．A 点高于B 点 B ．A 、B 两点在同一水平线C ．A 点低于B 点D ．铜环最终做等幅摆动7。
如图一闭合线圈放在匀强磁场中，线圈平面与磁场方向不垂直，设磁场均匀地变化，为使线圈中感应电流增加一倍，下面方法中正确的是( )A ．线圈的匝数增加一倍B ．线圈的面积增加一倍C ．线圈的半径增加一倍D ．线圈和磁场B 方向的夹角由300变为9008。
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高二物理电磁感应章末测试试题
一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分．在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)
1.一闭合圆线圈，放在随时间均匀变化的磁场中，线圈平面和磁场方向垂直，若想使线圈中的感应电流增强一倍，下述方法可行的是（）
A．使线圈匝数增加一倍 B．使线圈面积增加一倍
C．使线圈匝数减少一半 D．使磁感应强度的变化率增大一倍
2．如图所示，一根长导线弯曲成“n”形，通以直流电I，正中间用绝缘线悬挂一金属环C，环与导线处于同一竖直平面内．在电流I增大的过程中，下列判断正确的是()
A．金属环中无感应电流产生
B．金属环中有逆时针方向的感应电流
C．悬挂金属环C的竖直线的拉力大于环的重力
D．悬挂金属环C的竖直线的拉力小于环的重力
3．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．线框所受安培力的合力为零
D．线框的机械能不断增大
4．一航天飞机下有一细金属杆，杆指向地心．若仅考虑地磁场的影响，则当航天飞机位于赤道上空（）
A．由东向西水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下
B．由西向东水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下
C．沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由下向上
D．沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时，金属杆中一定没有感应电动势
5．如图所示，金属导轨上的导体棒ab 在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈c 中将有感应电流产生且被螺线管吸引( )
A ．向右做匀速运动
B ．向左做减速运动
C ．向右做减速运动
D ．向右做加速运动 6．如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为B 0.使该线框从静止开始绕过圆心O 、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流．现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化．为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率ΔB Δt
的大小应为( ) A.4ωB 0π B.2ωB 0π
C.ωB 0π
D.ωB 02π
7．如图所示，线圈L 的自感系数很大，且其直流电阻可以忽略不计，L 1、L 2是两个完全相同的小灯泡，开关S 闭合和断开的过程中，灯L 1、L 2的亮度变化情况是(灯丝不会断)( )
A ．S 闭合，L 1亮度不变，L 2亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮；S 断开，L 2立即熄灭，
L 1逐渐变亮
B ．S 闭合，L 1不亮，L 2很亮；S 断开，L 1、L 2立即熄灭
C ．S 闭合，L 1、L 2同时亮，而后L 1逐渐熄灭，L 2亮度不变；S 断开，L 2立即熄灭，L 1亮一下才熄灭
D ．S 闭合，L 1、L 2同时亮，而后L 1逐渐熄灭，L 2则逐渐变得更亮；S 断开，L 2立即熄灭，L 1亮一下才熄灭
8．如图所示，在一磁感应强度B ＝0.5 T 的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根相距h ＝0.1 m 的平行光滑金属导轨MN 和PQ ，导轨电阻忽略不计，在两根导轨的端点N 、Q 之间连接一阻值R ＝0.3 Ω的电阻．导轨上跨放着一根长为L ＝0.2 m 、电阻λ＝2.0 Ω/m 的金
属棒ab ，与导轨正交放置，交点为c 、d .当金属棒ab 在水平拉力作用
下以速度v ＝4.0 m/s 向左做匀速运动时，下列说法正确的是( )
A ．金属棒ab 两端点间的电势差为0.2 V
B ．金属棒ab 两端点间的电势差为0.32 V
C ．水平拉金属棒ab 的力大小为0.02 N
D ．回路中的发热功率为0.06 W
9．如图所示，在0≤x ≤2L 的区域内存在着匀强磁场，磁场的方向垂直于xOy 平面(纸面)向里，具有一定电阻的矩形线框abcd 位于xOy 平面内，线框的ab 边与y 轴重合，bc 边的长度为L .线框从t ＝0时刻由静止开始沿x 轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流i (取顺时针方向的电流为正)随时间t 的函数图象大致是下图中的( )
10．两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L ，顶端接阻值为R 的电阻．质量为m 、电阻
为r 的金属棒在距磁场上边界某处由静止释放，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直，如图所示，不计导轨的电阻，重力加速度为g ，则 ( )
A ．金属棒在磁场中运动时，流过电阻R 的电流方向为a →b
B ．金属棒的速度为v 时，金属棒所受的安培力大小为B 2L 2v R ＋r
C ．金属棒的最大速度为mg (R ＋r )BL
D ．金属棒以稳定的速度下滑时，电阻R 的热功率为⎝⎛⎭⎫mg BL 2R
二、填空题(本题共2小题，每小题4分，共8分)
11. 为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G 与线圈L 连接，如图所
示．已知线圈由a 端开始绕至b 端；当电流从电流计G 左端流入时，
指针向左偏转．
(1)将磁铁N 极向下从线圈上方竖直插入L 时，发现指针向左偏
转．俯视线圈，其绕向为________。
(2)当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离L 时，指针向右偏转．俯视线圈，其绕向为_________。
(填“顺时针”或“逆时针”)．
12. 如图，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内。
当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，圆环L有__________（填收缩、扩张）趋势，圆环内产生的感应电流_______________（填变大、变小、不变）。
三、计算题(本题3小题，请写出必要的过程和文字说明，共32分)
13.（8分）如图甲所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路．线圈的半径为r1，在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示．图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0，导线的电阻不计．求0至t1时间内
(1)通过电阻R1的电流大小和方向．
(2)通过电阻R1的电荷量q及电阻R1上产生的热量．
14.（10分）如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ被固定在水平面上，导轨间距l＝0.6 m，两导轨的左端用导线连接电阻R1及理想电压表V，电阻为r＝2 Ω的金属棒垂直于导轨静止在AB处；右端用导线连接电阻R2，已知R1＝2 Ω，R2＝1 Ω，导轨及导线电阻均不计．在矩形区域CDFE内有竖直向上的磁场，CE＝0.2 m，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示．开始时电压表有示数，当电压表示数变为零后，对金属棒施加一水平向右的恒力F，使金属棒刚进入磁场区域时电压表的示数又变为原来的值，金属棒在磁场区域内运动的过程中电压表的示数始终保持不变．求：
(1)t＝0.1 s时电压表的示数；
(2)恒力F的大小；
(3)从t＝0时刻到金属棒运动出磁场的过程中整个电路产生的热量．
15. （14分）如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角θ＝30°的斜面上，导轨电阻不计，间距L＝0.4 m．导轨所在空间被分成区域Ⅰ和Ⅱ，两区域的边界与斜面的交线为MN，Ⅰ中的匀强磁场方向垂直斜面向下，Ⅱ中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁场感应度大小均为B＝0.5 T．在区域Ⅰ中，将质量m1＝0.1 kg，电阻R1＝0.1 Ω的金属条ab放在导轨上，ab刚好不下滑．然后，在区域Ⅱ中将质量m2＝0.4 kg，电阻R2＝0.1 Ω的光滑导体棒cd置于导轨上，由静止开始下滑．cd在滑动过程中始终处于区域Ⅱ的磁场中，ab、cd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，取g＝10 m/s2，问
(1)cd下滑的过程中，ab中的电流方向；
(2)ab刚要向上滑动时，cd的速度v多大；
(3)从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中，cd滑动的距离x＝3.8 m，此过程中ab 上产生的热量Q是多少？
答案：
一、选择题
1.D
2.BC
3.B
4.AD
5.BC
6.C
7.D
8.BC
9.C 10.BD
二、填空题
11. (1)顺时针 (2)逆时针 12. 收缩 变小
三、计算题
13. [答案] (1)nB 0πr 223Rt 0 方向从b 到a (2)nB 0πr 22t 13Rt 0 2n 2B 20π2r 42t 19Rt 20
14. [答案] (1)0.3 V (2)0.27 N (3)0.09 J
15.[答案] (1)由a 流向b (2)5 m/s (3)1.3 J。