人教版高中物理选修3-2电磁感应复习题一.docx

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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、E 1＞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。

21．如下图所示，固定在匀强磁场中的水平导轨ab、cd的间距L1＝0.5m，金属棒ad与导轨左端bc的距离L2＝0.8m，整个闭合回路的电阻为R＝0.2Ω，匀强磁场的方向竖直向下穿过整个回路．ad杆通过细绳跨过定滑轮接一个质
量为m＝0.04kg的物体，不计一切摩擦，现使磁感应强度从零开始以ΔB Δt
＝
0.2T/s的变化率均匀地增大，求经过多长时间物体m刚好能离开地面？(g取10m/s2)
22．如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨
相距1m、导轨平面与水平面成θ＝37°角，下端连接阻值为R的电阻，匀强磁
场方向与导轨平面垂直．质量为0.2kg，电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与
导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25.
(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小．
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小．
(3)在上问中，若R＝2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向(g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)
23．如图所示，P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨，间距为
L 1，处在竖直向下、磁感应强度大小为B 1的匀强磁场中，一导体杆ef 垂直于P 、Q 放在导轨上，在外力作用下向左做匀速直线运动．质量为m 、每边电阻均为r 、边长为L 2的正方形金属框abcd 置于竖直平面内，两顶点a 、b 通过细导线与导轨相连，磁感应强度大小为B 2的匀强磁场垂直金属框向里，金属框恰好处于静止状态，不计其余电阻和细导线对a 、b 点的作用力．
(1)通过ab 边的电流I ab 是多大？ (2)导体杆ef 的运动速度v 是多大？
1. C
2. AC
3. C.
4. ABC D
5..AD
6. A 7 B 8 BC 9. A 10. A 11. D 12 CD 13. ABC 14. CD
15．上 222l
B mgR 2mg 16 R Lv a B 222 R BaL 2 R bv a B 222 R Bab 2 17. 21BLv r R v L B 4222+ mgL-2
1mv 2 18. 0.1 A 0.01 C 19. W 1W 2＝12；P 1P 2＝14；Q 1Q 2＝ .20. 1.44×10-3 N 21. 解析：物体刚要离开地面时，其受到的拉力F 等于它的重力mg ，而拉力F 等于棒ad 所受的安培力，即
mg ＝BIl 1① 其中B ＝ΔB Δt
·t ② 感应电流由变化的磁场产生 I ＝E R ＝
ΔΦΔt ·1R ＝ΔB Δt ·l 1l 2R ③ 所以由上述三式联立可得 t ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫mgR
l 21l 2·Δt ΔB ·Δt ΔB
＝10s 22. 解析：(1)金属棒开始下滑的初速度为零，根据牛顿第二定律
mg sin θ－μmg cos θ＝ma ①
由①式解得a ＝10×(0.6－0.25×0.8)m/s 2＝4m/s 2
②
(2)设金属棒运动达到稳定时，速度为v ，所受安培力为F ，棒在沿导轨方向受力平衡 mg sin θ－μmg cos θ－F ＝0③
此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R 消耗的电功率Fv ＝P ④
由③、④两式解得v ＝P F ＝P mg (sin θ－μcos θ)
＝80.2×10×(0.6－0.25×0.8)
m/s ＝10m/s ⑤ (3)设电路中电流为I ，两导轨间金属棒的长度为l ，磁场的磁感应强度为B
I ＝vBl R ⑥ P ＝I 2R ⑦ 由⑥、⑦两式解得B ＝PR lv ＝8×210×1
T ＝0.4T ⑧ 磁场方向垂直导轨平面向上．
23.解析：(1)设通过正方形金属框的总电流为I ，ab 边的电流为I ab ，dc 边的电流为I dc ，有I ab ＝34
I ① I dc ＝14I ② 金属框受重力和安培力，处于静止状态，有
mg ＝B 2I ab L 2＋B 2I dc L 2③ 由①～③，解得I ab ＝3mg 4B 2L 2④ (2)由(1)可得I ＝mg B 2L 2
⑤ 设导体杆切割磁感线产生的电动势为E ，有 E ＝B 1L 1v ⑥设ad 、dc 、cb 三边电阻串联后与ab 边电阻并联的总电阻为R ，则R ＝3
4r ⑦
根据闭合电路欧姆定律，有I ＝E R ⑧ 由⑤～⑧，解得v ＝3mgr 4B 1B 2L 1L 2
⑨ 本题综合了平衡、电路、电磁感应等问题，但思路并不曲折，属于容易题．。