电磁感应单元测试题(含详解答案)

第十二章电磁感应章末自测

时间：90分钟满分：100分

第Ⅰ卷选择题

一、选择题(本题包括10小题，共40分，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不选的得0分)

图1

1．如图1所示，金属杆ab、cd可以在光滑导轨PQ和RS上滑动，匀强磁场方向垂直纸面向里，当ab、cd分别以速度v1、v2滑动时，发现回路感生电流方向为逆时针方向，则v1和v2的大小、方向可能是()

A．v1>v2，v1向右，v2向左B．v1>v2，v1和v2都向左

C．v1＝v2，v1和v2都向右D．v1＝v2，v1和v2都向左

解析：因回路abdc中产生逆时针方向的感生电流，由题意可知回路abdc的面积应增大，选项A、C、D错误，B正确．

答案：B

图2

2．(2009年河北唐山高三摸底)如图2所示，把一个闭合线圈放在蹄形磁铁两磁极之间(两磁极间磁场可视为匀强磁场)，蹄形磁铁和闭合线圈都可以绕OO′轴转动．当蹄形磁铁匀速转动时，线圈也开始转动，当线圈的转动稳定后，有()

A．线圈与蹄形磁铁的转动方向相同

B．线圈与蹄形磁铁的转动方向相反

C．线圈中产生交流电

D．线圈中产生为大小改变、方向不变的电流

解析：本题考查法拉第电磁感应定律、楞次定律等考点．根据楞次定律的推广含义可知A正确、B错误；最终达到稳定状态时磁铁比线圈的转速大，则磁铁相对

图3

线圈中心轴做匀速圆周运动，所以产生的电流为交流电．

答案：AC

3．如图3所示，线圈M和线圈P绕在同一铁芯上．设两个线圈中的电流方向与图中所标的电流方向相同时为正．当M中通入下列哪种电流时，在线圈P中能产生正方向的恒定感应电流()

解析：据楞次定律，P中产生正方向的恒定感应电流说明M中通入的电流是均匀变化的，且方向为正方向时应均匀减弱，故D正确．

答案：D

图4

4．(2008年重庆卷)如图4所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈，当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力N及在水平方向运动趋势的正确判断是()

A．N先小于mg后大于mg，运动趋势向左

B．N先大于mg后小于mg，运动趋势向左

C．N先小于mg后大于mg，运动趋势向右

D．N先大于mg后小于mg，运动趋势向右

解析：由题意可判断出在条形磁铁等高快速经过线圈时，穿过线圈的磁通量是先增加后减小，根据楞次定律可判断：在线圈中磁通量增大的过程中，线圈受指向右下方的安培力，在线圈中磁通量减小的过程中，线圈受指向右上方的安培力，故线圈受到的支持力先大于mg 后小于mg，而运动趋势总向右，D正确．

答案：D

5．如图5(a)所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同线圈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F N，则()

图5

A．t1时刻F N＞G B．t2时刻F N>G

C．t3时刻F N

3 / 8

解析：t 1时刻，Q 中电流正在增大，穿过P 的磁通量增大，P 中产生与Q 方向相反的感应电流，反向电流相互排斥，所以F N >G ；t 2时刻Q 中电流稳定，P 中磁通量不变，没有感应电流，F N ＝G ；t 3时刻Q 中电流为零，P 中产生与Q 在t 3时刻前方向相同的感应电流，而Q 中没有电流，所以无相互作用，F N ＝G ；t 4时刻，P 中没有感应电流，F N ＝G.

答案：AD

6．用相同导线绕制的边长为L 或2L 的四个闭合导体线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图6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U a 、U b 、U c 和U d .下列判断正确的是( )

图6

A ．U a

B ．U a

C ．U a ＝U b

D ．U b

解析：线框进入磁场后切割磁感线，a 、b 产生的感应电动势是c 、d 电动势的一半．而不同的线框的电阻不同．设a 线框电阻为4r ，b 、c 、d 线框的电阻分别为6r 、8r 、6r .则U a

＝BL v ·3r 4r ＝3BL v 4，U b ＝BL v ·5r 6r ＝5BL v 6，U c ＝B 2L v ·6r 8r ＝3BL v 2，U d ＝B 2L v ·4r 6r ＝4Bl v 3.所以B 正确． 答案：B

图7

7．(2009年安徽皖南八校联考)如图7所示，用一块金属板折成横截面为“”形的金属槽放置在磁感应强度为B 的匀强磁场中，并以速度v 1向右匀速运动，从槽口右侧射入的带电微粒的速度是v 2，如果微粒进入槽后恰能做匀速圆周运动，则微粒做匀速圆周运动的轨道半径r 和周期T 分别为( )

A.v 1v 2g ，2πv 2g

B.v 1v 2g ，2πv 1g

C.v 1g ，2πv 1g

D.v 1g ，2πv 2g 解析：金属板折成“”形的金属槽放在磁感应强度为B 的匀强磁场中，并以速度v 1向右匀速运动时，左板将切割磁感线，上、下两板间产生电势差，由右手定则可知上板为正，下

板为负，E ＝U d ＝Bl v 1l

＝B v 1，微粒做匀速圆周运动，则重力等于电场力，方向相反，故有m ＝qE g ＝qB v 1g ，向心力由洛伦兹力提供，所以q v 2B ＝m v 22r ，得r ＝m v 2qB ＝v 1v 2g ，周期T ＝2πr v 2＝2πv 1g

，故B 项正确．

答案：B

8．超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起，同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力的新型交通工具．其推进原理可以简化为如图8所示的模型：在水平面上相距L 的两根平行直导轨间，有竖直方向等距离分布的匀强磁场B 1和B 2，且B 1＝B 2＝B ，每个磁场的宽度都是l ，相间排列，所有这些磁场都以相同的速度向右匀速运动，这