祁东三中(补习部)物理《电磁感应》单元检测题 2011.01.13

祁东三中（补习部）物理《电磁感应》单元检测题 2011.01.07
一．选择题：(13x4分=52分，全对记4分，只对部分记2分，有错或不填计0分) 1．如图所示，矩形闭合线圈放置在水平薄板上，有一块蹄形磁铁如
图所示置于平板的正下方（磁极间距略大于矩形线圈的宽度）当磁铁匀速向右通过线圈时，线圈仍静止不动，那么线圈受到薄板的摩擦力方向是 （ ） A ．一直向左 B ．一直向右 C ．先向左，后向右 D ．先向右，后向左 2．等离子气流由左方连续以v 0射入P l 和P 2两板间的匀强磁场中,ab 直导线与P l 、P 2相连接，线圈A 与直导线cd 连接.线圈A 内有随图乙所示的变化磁场.且磁场B 的正方向规定为向左，如图甲所示，则下列叙述正确
的是 ( )
A.0～ls 内ab 、
cd 导线互相排斥 B.1～2s 内ab 、cd 导线互相吸引
C.2～3s 内ab 、cd 导线互相吸引
D.3～4s 内ab 、cd 导线互相排斥
3．如图所示，一根长导线弯成“n ”形，通以电流I ，正中间用不计长度的一段绝
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，下列叙述正确的是（ ）
A ．金属环C 中无感应电流产生
B ．金属环
C 中有沿逆时针方向的感应电流 C ．悬挂金属环C 的竖直线拉力变大
D ．金属环C 仍能保持静止状态
4．一个半径为r 、质量为m 、电阻为R 的金属圆环，用一根长为L 的绝缘细绳悬挂于O 点，离O 点下方L ／
2处有一宽度为L/4，垂直纸面向里的匀强磁场区域，如图所示。

现使圆环从与悬点O 等高位置A 处由静止释放（细绳张直，忽略空气阻力），摆动过程中金属环所在平面始终垂直磁场，则在达到稳定摆动的整个过程中金属环产生的热量是… （A ）mgL
（B ）mg （L/2+r ）
（C ）mg （3L/4+r （
D ）mg （L+2r ）
5．如图为地磁场磁感线的示意图．在北半球地磁场的竖直分量向下．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U 1．右方机翼末端处的电势为U 2 ( )
A ．若飞机从西往东飞，U 1比U 2高
B ．若飞机从东往西飞，U 1比U 2高
C ．若飞机从南往北飞，U 1比
U 2高D ．若飞机从北往南飞，U 1比U 2高 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，则在移出过程中线框 （ ） A. C. D.
b 甲
8题图
第6题图
7.用如图所示的实验装置研究电磁感应现象．当有电流从电流表的正极流入时，指针向右偏转．下列说法哪些是正确的( )
A ．当把磁铁N 极向下插入线圈时，电流表指针向左偏转
B ．当把磁铁N 极从线圈中拔出时，电流表指针向左偏转
C ．保持磁铁在线圈中静止，电流表指针不发生偏转
D ．磁铁插入线圈后，将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指针向左偏
8、如图所示，A 、B 是两盏完全相同的白炽灯，L 是电阻不计的电感线圈,
如果断开电键S 1，闭合S 2，A 、B 两灯都能同样发光。

如果最初S 1是闭合的S 2是断开的。

那么,可能出现的情况是( )
A ．刚一闭合S 2，A 灯就立即亮，而
B 灯则延迟一段时间才亮 B ．刚闭合S 2时，线圈L 中的电流最大
C ．闭合S 2以后，A 灯变亮，B 灯由亮变暗
D ．再断S 2时，A 灯立即熄火，B 灯先亮一下然后熄灭
9．如图所示，在一根铁捧上绕有绝缘线圈，a 、c 是线圈两端，b 为中间抽头，把a 、b 两点接入一平行金属导轨，在导轨上横放一金属棒，导轨间有如图所示的匀强磁场，要使a 、c 两点的电势都高于b 点，则金属棒沿导轨的运动情况可能是（ ）
A ．向右做匀加速直线运动
B ．向左做匀加速直线运动
C ．向右做匀减速直线运动
D ．向左做匀减速直线运动
10．光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物的方程
是y=x 2
，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(图中虚线所示)，一个小金属环从抛物线上y=b(b<a)处以速度v 沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，金属环沿抛物线下滑后产生的焦 耳热总量是 ( )
11.如图，线圈M 和线圈N 绕在同一铁芯上。

M 与电源、开关、滑动变阻器相连，P 为滑动变阻器的滑动端，开关S 处于闭合状态。

N 与电阻R 相连。

下列说法正确的是( )
A ．当P 向右移动，通过R 的电流为b 到a
B ．当P 向右移动，通过R 的电流为a 到b
C ．断开S 的瞬间，通过R 的电流为b 到a
D ．断开S 的瞬间，通过R 的电流为a 到b
12.如图7所示，一光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角，两道轨上端用一电阻R 相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上。

质量为m 的金属杆ab ，以初速度v 0从轨道底端向上滑行，滑行到某一高度h 后又返回到底端。

若运动过程中，金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好，且轨道与金属杆的电阻均忽略不计，则（ ） A ．整个过程中金属杆所受合外力的冲量大小为2mv 0
B ．上滑到最高点的过程中克服安培力与重力所做的功等于
202
mv
第４题图
C ．上滑到最高点的过程中电阻R 上产生的焦耳热等于
mgh mv 2
02
1 D ．金属杆两次通过斜面上的同一位置时电阻R 的热功率相同
13.如图所示，为两个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B ，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L ，距磁场区域的左侧L 处，有一边长为L 的正方形导体线框，总电阻为R ，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力F 使线框以速度v 匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定：电流沿逆时针方向时的电动势E 为正，磁感线垂直纸面向里时磁通量Φ的方向为正，外力F 向右为正。

则以下关于线框中的磁通量Φ、感应电动势E 、外力F 和电功率P 随时间变化的图象正确的是( )
二．实验题（2小题 共计14分） 14．（4分）现将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A 、线圈B 、电流计及开关如下图连接。

在开关闭合、线圈A 放在线圈B 中的情况下，某同
学发现当他将滑线变阻器的滑动端P 向左加速滑动
时，电流计指针向右偏转。

由此可以判断
Ａ．线圈A 向上移动或滑动变阻器的滑动端P
向右加速滑动都能引起电流计指针向左偏转
Ｂ．线圈A 中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转
Ｃ．滑动变阻器的滑动端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 的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向 15．（10分）我们可以通过以下实验，来探究产生感应电流的条件。

⑴给岀的实物图中，请用笔画线代替导线补全实验电路；
⑵接好电路，合上开关瞬间，电流表指针 （填“偏转”或“不偏转”）； ⑶电路稳定后，电流表指针 （填“偏转”或“不偏转”）；迅速移动滑动变阻器的滑片，电流表指针 （填“偏转”或“不偏转”）； ⑷根据以上实验可得：产生感应电流的条件 。

三．计算题（43小题共计44分）
P —
P
16.（10分）如图15所示，边长L=0.20m 的正方形导线框ABCD 由粗细均匀的同种材料制成，正方形导线框每边的电阻R 0=1.0Ω，金属棒MN 与正方形导线框的对角线长度恰好相等，金属棒MN 的电阻r=0.20Ω。

导线框放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度B =0.50T ，方向垂直导线框所在平面向里。

金属棒MN 与导线框接触良好，且与导线框对角线BD 垂直放置在导线框上，金属棒的中点始终在BD 连线上。

若金属棒以v=4.0m/s 的速度向右匀速运动。

求（计算结果保留两位有效数字）：
（1）金属棒产生的电动势大小；
（2）金属棒MN 上通过的最大电流大小和方向； （3）导线框消耗的电功率.
17（10分）如图甲所示，某人设计了一种振动发电装置，它的结构是一个半径r=0.1m 、20匝的线圈套在辐向形永久磁铁槽中，磁场中的磁感线均沿半径方向均匀分布，从右侧观察如图乙所示。

已知线圈所在位置磁感应强度B 的大小均为0.2T ，线圈总电阻为2Ω，它的引出线接有阻值为8Ω的灯泡L 。

外力推动与线圈相连的P 端使其做往复运动，线圈切割辐向磁场中的磁感线产生感应电流，线圈位移随时间变化的规律如图丙所示（线圈位移取向右为正）。

⑴在丁图中画出感应电流随时间变化的图象（在乙图中取逆时针电流为正〉； ⑵求每一次推动线圈运动过程中作用力的大小； ⑶若不计摩擦等损耗，求该发电机的输出功率。

18.（12分）用质量为m 、总电阻为R 的导线做成边长为l 的正方形线框MNPQ ，并将其放在倾角为θ的平行绝缘导轨上，平行导轨的间距也为l ，如图所示。

线框与导轨之间是光滑的，
在导轨的下端有一宽度为l （即ab =l ）、磁感应强度为B 的有界匀强磁场，磁场的边界aa ′、bb ′垂直于导轨，磁场的方向与线框平面垂直。

某一次，
把线框从静止状态释放，线框恰好能够匀速地穿过磁场区域。

若当地的重力加速度为g ，求：
（1）线框通过磁场时的运动速度；
（2）开始释放时，MN 与bb ′之间的距离； （3）线框在通过磁场的过程中所生的热。

19．（12分）如图所示，固定于水平桌面上的金属框架cdef ，处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab
搁在框架上，可无摩擦滑动。

此时，adeb 构成一个边长为l
的正方形。

棒的电阻为r ，其余部分电阻不计。

开始时磁感强度为B 0。

⑴ 若从t=0时刻起，磁感强度均匀增加，每秒增量为k ，同时保持棒静止。

求棒中感应电流的大小。

⑵ 在上述⑴情况中。

始终保持棒静止，当t=t 1时需加
的垂直于棒的水平拉力为多大？
⑶ 若从t=0时刻起，磁感强度逐渐减小，当棒以恒定速度v 。

向右做匀速运动时，可使棒中不产生感应电流，则磁感强度应怎样随时间变化(写出B 与t 的关系式)。

乙 /s 丙 /s
祁东三中（补习部）物理《电磁感应》单元检测题答卷 命题： 彭兴国
14.（4分）_______。

15.（10分）
⑴电路如图（共2分） ⑵_______（2分） ⑶______(2分） ________（2分） ⑷______________________________
（2分）
三.计算题（共44分）
P
班次____学号______姓名________得分________
祁东三中（补习部）物理《电磁感应》单元检测题 2011.01.07参考答案
1.A 2、D 3 BCD 4 c 5. AC 。

6. B 7. AC 8.CD 9、11. AD 1
2. BC 13。

D 14、B
15、（10分）⑴电路如图（2导线，共2分） ⑵偏转（2分） ⑶不偏转（2分） 偏转（2分）
⑷闭合回路磁通量发生变化（2分）
16.解（1）金属棒产生的电动势大小为：V V Lv B E 56.024.02===………2分 （2）金属棒运动到AC 位置时，导线框左、右两侧电阻并联，其并联电阻为： 并R =1.0Ω，根据闭合电路欧姆定律A r
R E
I 47.0=+=
并……………………2分
根据右手定则，电流方向从N 到M ………………………………………………1分
（3）导线框消耗的功率为：W R I P 22.02==并框………………………………2分 17.答案：
解：⑴略 ⑵0.5N ⑶0.32W 18.答案： 解：（1）（共4分）线框在磁场区域做匀速运动时，其受力如图所示：
∴ F=mg sin θ
又安培力: F =BIl （1分） 感应电流: I =E/R
感应电动势: E=Blv （1分）
解得匀速运动的速度: v=mgR sin θ/B 2l 2
（2分） （2）（共2分）在进入磁场前，线框的加速度a=g sin θ （1分）
所以线框进入磁场前下滑的距离s =a v 22 =4
4222sin l B gR m θ（1分）
（3）（共2分）过程中线框沿斜面通过了2 l 的距离，所以：Q 热=mg ·2l sin θ
19．⑴ I = KL 2/r ⑵ F = （B 0＋Kt 1）KL 3/ r ⑶ B = B 0L/（L ＋Vt ）
P。