高中物理选修3-2《电磁感应》自测题
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=.。
高中物理选修3-2电磁感应试题
高中物理选修3-2电磁感应试题5如图,当变阻器R的滑动片P向左移动使流过B线圈的电流能均匀变化时,在A 电磁感应测试线圈中感应电流的情况是一、选择题(40分) ( )1. 如图所示,A、B、C为三组匝数不等的同心圆线圈。
当A线圈中通以电流时,穿 A(为零 B(电流向左流过G过B、C两线圈的磁通量Φ和Φ大小的关系是( ) C(电流向右流过G D(电流在变小 BCA(Φ>Φ B(Φ=Φ C(Φ<Φ D(无法确定 BCBCBCabc,在外力作用下匀速地经过一个宽为d6(有一等腰直角三角形形状的导线框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 之间的函数图象是图中的( )2. 下列关于感应电动势的说法中,正确的是( )A(不管电路是否闭合,只要穿过电路的磁通量发生变化,电路中就有感应电动势 7 图中L 是一只有铁芯的线圈,它的电阻不计,E表示直流电源的电动势。
先将KB(感应电动势的大小跟穿过电路的磁通量变化量成正比接通,稳定后再将K断开。
若将L中产生的感应电动势记为ε,则在接通和LC(感应电动势的大小跟穿过电路的磁通量变化率成正比断K的两个瞬间,以下所说正确的是 ( ) D(感应电动势的大小跟穿过回路的磁通量多少无关,但跟单位时间内穿过回路 A(两个瞬间ε都为零 L的磁通量变化有关 B(两个瞬间ε的方向都与E相反 LC(接通瞬间ε的方向与E相反 L3.矩形金属线圈共10匝,绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动,线圈D(断开瞬间ε的方向与E相同 L随时间变化的情况如图所示.下列说法中正确的是中产生的交流电动势et ( ) 8 螺线管右端的管口正对着一个闭合线圈M(如图),线圈平面与螺线管中轴线垂直,e/V 1 A.此交流电的频率为0.2Hz 以下哪些情况能使M向右侧摆动的是:t/s O B.此交流电动势的有效值为1V A(闭合开关S瞬间 0.1 0.2 0.3C.t=0.1s时,线圈平面与磁场方向平行 B(S原来闭合,断开的瞬间 -1C(闭合S稳定后滑动变动R的触片P右移时 1D.线圈在转动过程中穿过线圈的最大磁通量为Wb 100,D(闭合S稳定后滑动变动器R的触片P左移时 4、一根长直导线中的电流按如图的正弦规律变化,规定电流从左向右为正,在直导线下方有一不闭合的金属框,则相对于b点来说,a点电势最高的时刻是在 9 在一个导线框架中通以如图所示的电流,BC边的正中间用绝缘线悬挂金属环,环A、t面与框架平面在同一平面内,在电流I减小的过程中时刻B、t时刻 1 2C、t时刻D、t时刻( ) 3 4A(环向AB边靠拢 B(环向CD边靠拢C(悬线中拉力增大 D(悬线中拉力变小16. (10分) U形导线框架宽1m,框架平面与水平面夹角30?,电阻不计。
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)
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.根据②式,刚进入水平轨道时,金属棒的速度v0=所以,水平轨道上滑行过程中的最大电流I2==若金属棒自由下落高度,经历时间t=,显然t0>t,所以I1=<==I2,综上所述,金属棒刚进入水平轨道时,即金属棒在x=0处,感应电流最大.20.【答案】(1)线框中感应电流的方向a→d→c→b→a;(2)ab边所受的安培力方向向下,bc边所受的安培力方向向左,cd边不受安培力,ad边的安培力方向向右;(3)【解析】(1)根据楞次定律,则有感应电流的方向:逆时针方向(即a→d→c→b→a);(2)根据左手定则,结合感应电流的方向,则有:ab边所受的安培力方向向下,bc边所受的安培力方向向左,cd不受安培力,ad边的安培力方向向右.(线框有收缩的趋势);(3)根据平衡条件,结合安培力表达式,则有:2mg=mg+B L且B=kt解得:t=.21.【答案】(1)I min=I max=(2)F=(3)【解析】(1)设某时刻棒MN交线框于P、S点,令PS长为l,此时电动势E=BlvMN左侧电阻R1=lrMN右侧电阻R2=(4a-l)r则R并==故:I==因导线框ABCD关于AC对称,所以通MN的电流大小也具有对称性,所以当l=0时,电流最小值I min=当l=a时,电流最大值I max=(2)设MN到达B的时间为t0,则t0=,到达D点用时2t0,当0≤t≤t0时,由I=代入得:I=(其中vt=l)代入F=BIl得:F=当t0≤t≤2t0时,将l=2(a-vt)代入④式得:I=代入F=BIl得:F=(3)导线框进入矩形磁场后,由牛顿第二定律得:BIL=ma=ma取任意Δt时间有:Δt=maΔtΔx=mΔvΣΔx=mΣΔvx=mvx==.22.【答案】Bπr2【解析】本题需要切记,在使用ΔΦ=BS计算磁通量时,一定要注意公式中的S为磁场穿过线圈的有效面积,本题中S=πr2,所以穿过线圈的磁通量为ΔΦ=BS=Bπr2.23.【答案】断开瞬间断开瞬间产生瞬间高压【解析】当开关闭合后,镇流器与同学们并联,由于电源为1.5 V的新干电池,所以电流很小.当断开时,镇流器电流发生变化,导致镇流器产生很强的电动势,从而使同学们有触电的感觉.24.【答案】(1)BC(2)感应电场的电场力机械能(3)负【解析】(1)将线圈A放在线圈B中,由于磁通量不变化,故不会产生感应电流,也不会引起电流计指针偏转,选项A错误;线圈A插入或拔出线圈B的速度越大,则磁通量的变化率越大,产生的感应电流越大,电流计指针偏转的角度越大,选项B正确;滑动变阻器的滑片P滑动越快,电流的变化率越大,磁通量的变化率越大,则感应电流越大,电流计指针偏转的角度越大,选项C 正确;滑动变阻器的滑片P匀速滑动时,电流发生变化,磁通量变化,也会产生感应电流,故电流计指针也会发生偏转,选项D错误.故选BC.(2)这个“电源”内的非静电力是感应电场的电场力.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.这时是机械能转化为电能.(3)根据楞次定律可知,通过电流计的电流从负极流入,故灵敏电流计指针向其负接线柱方向偏转.25.【答案】有.变化的电流产生变化的磁场,变化的磁场产生感生电场,感生电场在铁块中产生感应电流,它的形状像水中的旋涡,所以把它叫做涡电流,简称涡流.【解析】变化的电流产生变化的磁场,变化的磁场产生感生电场,感生电场在铁块中产生感应电流,它的形状像水中的旋涡,所以把它叫做涡电流,简称涡流.26.【答案】由于磁感线是闭合曲线,内环内部向里的磁感线条数和内环外向外的所有磁感线条数相等,所以外环所围面积内的总磁通量向里、增大,所以外环中感应电流磁场的方向向外,由安培定则,外环中感应电流方向为逆时针.【解析】由于磁感线是闭合曲线,内环内部向里的磁感线条数和内环外向外的所有磁感线条数相等,所以外环所围面积内的总磁通量向里、增大,所以外环中感应电流磁场的方向向外,由安培定则,外环中感应电流方向为逆时针.27.【答案】S闭合瞬间,b线圈中产生顺时针方向的电流;S断开瞬间,b线圈中产生逆时针方向的电流.【解析】当开关S闭合的瞬间,a线圈中有电流I通过,由安培定则可知其将在a线圈周围产生磁场,该磁场从b线圈内垂直纸面穿出,使b线圈中的磁通量增大,由楞次定律可知b线圈中将产生感应电流,感应电流的磁场方向应与a线圈中电流产生的磁场方向相反即垂直纸面向里,再由安培定则可判定b中感应电流方向应是顺时针方向.当开关S断开的瞬间,电流I所产生的磁场穿过b线圈的磁通量减少,这时b线圈内将产生感应电流,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,。
高中物理 选修3-2-电磁感应习题(有答案)
电磁感应练习(含答案)一、单项选择题:(每题3分,共计18分)1、下列说法中正确的有: ( ) 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 、穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生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 、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,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 、阻碍引起感应电流的磁通量; B 、与引起感应电流的磁场反向;C 、阻碍引起感应电流的磁通量的变化;D 、与引起感应电流的磁场方向相同。
3、穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加2Wb,则 ( ) A.线圈中感应电动势每秒增加2V B.线圈中感应电动势每秒减少2VC.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 . B . C . D . 5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( )2E E-E -2E 2E E -E -2E E 2E -E -2E E 2E -E -2E /s 图2B(A ) (B ) (C ) (D )二、多项选择题:(每题4分,共计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 电流计中有如图所示方向感应电流通过时,AB 的运动情况是:( ) A 、向右加速运动; B 、向右减速运动; C 、向右匀速运动; D 、向左减速运动。
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。
2019-2020年人教版高中物理选修3-2 第四章电磁感应 经典习题检测(含解析)
第四章:电磁感应经典习题检测(90分钟100分)一、选择题(共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项符合题目要求,有的小题有多个选项符合题目要求,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.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2.[多选]两根互相平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中,在导轨上导体棒ab和cd可以自由滑动。
当ab在外力F作用下向右运动时,下列说法正确的是()A.cd内有电流通过,方向是d→cB.cd向左运动C.磁场对cd作用力向左D.磁场对ab作用力向左3.如图,一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内,环的圆心与两导线距离相等,环的直径小于两导线间距。
两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流。
若()A.金属环向上运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向B.金属环向下运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向C.金属环向左侧直导线靠近,则环上的感应电流方向为逆时针方向D.金属环向右侧直导线靠近,则环上的感应电流方向为逆时针方向4.如图所示,把一阻值为R、边长为L的正方形金属线框,从磁感应强度为B的匀强磁场中,以速度v向右匀速拉出磁场。
在此过程中线框中产生了电流,此电流()A.方向与图示箭头方向相同,大小为BL vRB.方向与图示箭头方向相同,大小为2BL vRC.方向与图示箭头方向相反,大小为BL vRD.方向与图示箭头方向相反,大小为2BL vR5.如图所示,平行导轨间的距离为d,一端跨接一个电阻R,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于平行金属导轨所在的平面。
一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置。
金属棒与导轨的电阻不计,当金属棒沿垂直于棒的方向滑行时,通过电阻R的电流为()A.Bd vR B.Bd v sin θRC.Bd v cos θR D.Bd vR sin θ6.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。
第四章《电磁感应》检测题(含答案)--高二上学期物理人教版选修3-2
A. 表的指针和 ,表的指针都发生偏转
B. 表的指针发生偏转, 表的指针不发生偏转
C. 表的指针不发生偏转, 表的指针发生偏转
D. 表的指针和 表的指针都不发生偏转
(1)若电阻P的阻值为R,磁感应强度恒为B,OM杆在外力作用下以恒定的角速度逆时针转动,经时间 从图示位置转过角度 到OD位置,求电阻Р在这段时间内产生的焦耳热Q;若此过程在平行板电容器正中间有一个电荷量大小为q的液滴处于静止状态,则液滴带什么电,液滴的质量为多大?
(2)若电阻P的阻值为2R,第(1)中的其它条件保持不变,小液滴以多大的速度从图示位置水平向右发射后会恰好从上板边缘飞出;
4.如图所示,两根相距为l的平行直导轨ab、cd,b、d间连有一定值电阻,阻值为R,MN为放在ab和cd上的一导体杆,与ab垂直,其电阻值为 ,导轨电阻可忽略不计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( )
D.丁图中,磁场方向竖直向上,垂直导轨放在水平平行导轨上的两导线以不同的速度 向左右运动
6.在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈M相接,如图所示.导轨上放一根导线ab,磁感线垂直于导轨所在平面.当导线ab加速向右运动时,M所包围的小闭合线圈N产生的感应电流方向,及所具有的形变趋势是:()
(2)将线圈A中的铁芯快速抽出,电流计指针将___________(填“左偏”、“右偏”或“不偏”);
(3)由实验得出产生感应电流的条件是___________。
高二物理选修3-2 电磁感应练习题(含答案)
高二物理选修3-2 电磁感应练习题(含答案)一、选择题1.如图所示,闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度的大小随时间变化。
下列说法①当磁感应强度增加时,线框中的感应电流可能减小 ②当磁感应强度增加时,线框中的感应电流一定增大 ③当磁感应强度减小时,线框中的感应电流一定增大 ④当磁感应强度减小时,线框中的感应电流可能不变 其中正确的是(D )A .只有②④正确B .只有①③正确C .只有②③正确D .只有①④正确2.一飞机在北半球的上空以速度v 水平飞行,飞机机身长为a ,翼展为b ;该空间地磁场磁感应强度的水平分量为B 1,竖直分量为B 2;驾驶员左侧机翼的端点用A 表示,右侧机翼的端点用B 表示,用E 表示飞机产生的感应电动势,则(D )A .E =B 1vb ,且A 点电势低于B 点电势 B .E =B 1vb ,且A 点电势高于B 点电势C .E =B 2vb ,且A 点电势低于B 点电势D .E =B 2vb ,且A 点电势高于B 点电势3.如图,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N 极朝下。
当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)(B )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3.如图甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流i 随时间t 的变化关系如图乙所示.在0-T /2时间内,直导线中电流向上,则在T /2-T 时间内,线框中感应电流的方向与所受安培力情况是(C )A .感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向左B .感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向右C .感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向右D .感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向左4.图中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(如图).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 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 变化的图线可能是(B )i i -i 甲A B C D5.如图所示电路中,A 、B 是两个完全相同的灯泡,L 是一个理想电感线圈,当S 闭合与断开时,A 、B 的亮度情况是(AC )A .S 闭合时,A 立即亮,然后逐渐熄灭B .S 闭合时,B 立即亮,然后逐渐熄灭C .S 闭合足够长时间后,B 发光,而A 不发光D .S 闭合足够长时间后,B 立即熄灭发光,而A 逐渐熄灭6.铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置.能产生匀强磁场的磁铁,被安装在火车首节车厢下面,如图(甲)所示(俯视图).当它经过安放在两铁轨间的线圈时,便会产生一电信号,被控制中心接收.当火车通过线圈时,若控制中心接收到的线圈两端的电压信号为图(乙)所示,则说明火车在做(B )A .匀速直线运动B .匀加速直线运动C .匀减速直线运动D .加速度逐渐增大的变加速直线运动7.图甲中的a 是一个边长为为L 的正方向导线框, 其电阻为R .线框以恒定速度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 随时间变化的图线应为图乙中的哪个图?(B8.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(ABC )图乙D Ab BCA .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 两极板分别带上负电和正电D .电容器a 、b 两极板分别带上正电和负电9.如图一所示,固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg 处于方向竖直向下的匀强磁场中,金属杆ab 与金属框架接触良好.在两根导轨的端点d 、e 之间连接一电阻,其他部分电阻忽略不计.现用一水平向右的外力F 作用在金属杆ab 上,使金属杆由静止开始向右在框架上滑动,运动中杆ab 始终垂直于框架.图二为一段时间内金属杆受到的安培力f 随时间t 的变化关系,则图三中可以表示外力F 随时间t 变化关系的图象是(B强磁场中,线框平面与磁场垂直,磁感应强度B 1的变化关系如图⑴所示.0~1s 圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接,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B 2,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11.2000年底,我国宣布已研制成功一辆高温超导磁悬浮高速列 车的模型车,该车的车速已达到500km /h ,可载5人.如图所示就是 磁悬浮的原理,图中A 是圆柱形磁铁,B 是用高温超导材料制成的 超导圆环.将超导圆环B 水平放在磁铁A 上,它就能在磁力的作用下 悬浮在磁铁A 的上方空中,下列说法中正确的是(B )A .在B 上放入磁铁的过程中,B 中将产生感应电流.当稳定后,感应电流消失B .在B 上放入磁铁的过程中,B 中将产生感应电流.当稳定后,感应电流仍存在A B CAb 左 右图一C .如A 的N 极朝上,B 中感应电流的方向如图所示D .如A 的N 极朝上,B 中感应电流的方向与图中所示的方向有时相同有时相反 12.如图所示,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,导体棒在运动过程中(AD )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动量守恒,机械能守恒D .两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒,机械能不守恒 13.如图所示,A 是长直密绕通电螺线管.小线圈B 与电流表连接,并沿A 的轴线Ox 从O 点自左向右匀速穿过螺线管A .能正确反映通过电流表中电流I 随x 变化规律的是(C )14.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。
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32磁场电磁感应测试题
高中物理学习资料金戈铁骑整理制作磁场电磁感觉测试题一、选择题:(每题最少有一个选项是正确的,请把正确的答案填入答题卡中,每题4分,共 48 分,漏选得 2 分,错选和不选得零分)1、第一发现电流产生磁场的科学家是()A 、富兰克林B 、法拉第C、安培D、奥斯特2、以下列图,两根特别凑近且互相垂直的长直导线,当通以以下列图方向的电流时,电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个地域内方向是一致且向里的()A 、地域ⅠB、地域ⅡC、地域ⅢD、地域Ⅳ3、关于磁现象的电本质,以下说法中正确的选项是()A、磁体随温度高升磁性增强B、安培分子电流假说揭穿了磁现象的电本质C、所有磁现象的本质都可概括为电荷的运动D、一根软铁不显磁性,是因为分子电流取向纷乱无章4、以下关于楞次定律的说法正确的选项是()A.感觉电流的磁场总是阻拦引起感觉电流的磁通量B.感觉电流的磁场总是阻拦引起感觉电流的磁通量C.感觉电流的磁场总是与引起感觉电流的磁场相反D.感觉电流的磁场方向也可能与引起感觉电流的磁场方向一致5、如图,平均绕制的螺线管水平放置,在其正中心的上方周边用绝缘绳水平吊起通电直导线 A ,A 与螺线管垂直, A 导线中的电流方向垂直纸面向里,开关S 闭合,A碰到通电螺线管磁场的作用力的方向是()A 、水平向左B 、水平向右C、竖直向下D、竖直向上6、以下列图,在垂直纸面向里的匀强磁场中,有 a 、 b 两个电子从同一处沿垂直磁感线方向开始运动, a 的初速度为v , b 的初速度为 2 v .则()A 、 a 先回到出发点B 、b 先回到出发点C 、 a b 同时回到出发点D 、不能够确定不能够确定7、以下列图,通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面,第一次将金属框由 I 平移到Ⅱ,第二次将金属框绕cd 边翻转到Ⅱ,设先后两次经过金属框的磁通量变化分别为△φ1 和△φ 2,则()A. △φ1>△ φ2B.△ φ 1=△ φ 2C.△ φ 1<△ φ 2D.不能够判断8、以下列图,宽40cm 的匀强磁场所区,磁场方向垂直纸面向里,一边长20cm 的正方形导线框位于纸面内,以垂直于磁场界线的恒定速度v=20m/s 经过磁场所区,在运动过程中,线框有一边向来与磁场所区的界线平行,取它刚进入磁场的时辰t=0 ,在下面图乙中,正确反响感觉电流随时间变化规律的是哪个?()9、以下列图,矩形线圈有N 匝,长为 a,宽为 b,每匝线圈电阻为 R,从磁感觉强度为B的匀强磁场中以速度v 匀速拉出来,那么,产生的感觉电动势和流经线圈中的感觉电流的大小应为()A . E = NBav,I BavB. E = NBav,IBav R NRC. E = Bav,I BaND. E = Bav,IBav NR R10、在匀强磁场中,有一接有电容器的导线回路,如图,已知C=30μ F ,L1 = 5cm,L 2 = 8cm ,磁场以5×10-2 T/s 的速率增强,则 ()A 、电容器上板带正电,带电量为—9B、电容器上板带负电,带电量为—92×10 C;4×10C;C、电容器上板带正电,带电量为6×10—9C;D、电容器上板带负电,带电量为8×10—9C.11、以下列图电路, L 为一自感线圈, A 为电灯, L 的电阻比 A 的电阻小得多,接通S,待电路牢固后再断开S,断开时: ( )A 、灯 A 将比原来更亮一些后再逐渐熄灭B、经过灯 A 的电流方向为从左向右C、灯 A 将马上熄灭D、经过L 的电流方向为从左向右12、 2001 年 11 月,我国第一条磁悬浮列车的导轨在上海浦东安装,图是磁悬浮的原型图,图中 P 是柱形磁铁, Q 是用高温超导资料制成的超导圆环。
2020年秋人教版高中物理选修3-2第四章 电磁感应测试含答案
绝密★启用前2020年秋人教版高中物理选修3-2第四章电磁感应测试本试卷共100分,考试时间120分钟。
一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.闭合线圈放在磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,因磁场变化而发生电磁感应现象,则() A.穿过线圈的磁通量越大,产生的感应电动势越大B.穿过线圈的磁通量变化量越大,产生的感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量变化率越大,产生的感应电动势越大D.穿过线圈的磁感线条数越多,产生的感应电动势越大2.如下图所示,用铝板制成U形框,将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在框的上方,使整体在匀强磁场中沿垂直于磁场方向向左以速度v匀速运动,悬线拉力为F T,则()A.悬线竖直F T=mgB.悬线竖直F T>mgC.悬线竖直F T<mgD.无法确定F T的大小和方向3.如图所示,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.a1>a2>a3>a4B.a1=a2=a3=a4C.a1=a3>a2>a4D.a1=a3>a2=a44.如图所示的下列实验中,有感应电流产生的是()A.B.C.D.5.如图所示,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).则()A.导线框进入磁场时,感应电流方向为a→b→c→d→aB.导线框离开磁场时,感应电流方向为a→d→c→b→aC.导线框离开磁场时,受到的安培力方向水平向右D.导线框进入磁场时,受到的安培力方向水平向左6.在图中,EF、GH为平行的金属导轨,其电阻不计,R为电阻,C为电容器,AB为可在EF和GH 上滑动的导体横杆.有匀强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≠07.在地球的赤道上置一矩形线圈,线圈平面与赤道平面重合,线圈的上、下边水平,此时穿过线圈平面的磁通量大小为Φ.现使线圈绕其竖直轴线旋转180°,则此过程中穿过线圈的磁通量的变化量的大小为()A. 0B.ΦC.ΦD. 2Φ8.如图所示,将一根绝缘金属导线弯曲成一个完整的正弦曲线形状,它通过两个小金属环与长直金属杆导通,图中a、b间距离为L,导线组成的正弦图形顶部或底部到杆的距离都是d.右边虚线范围内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于弯曲导线所在平面的匀强磁场,磁场区域的宽度为,现在外力作用下导线沿杆正以恒定的速度v向右运动,t=0时刻a环刚从O点进入磁场区域,则下列说法正确的是()A.t=时刻,回路中的感应电动势为BdvB.t=时刻,回路中的感应电动势为2BdvC.t=时刻,回路中的感应电流第一次开始改变方向D.t=时刻,回路中的感应电流第一次开始改变方向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),下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.转笔(PenSpinning)是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的休闲活动,如图所示.转笔深受广大中学生的喜爱,其中也包含了许多的物理知识,假设某转笔高手能让笔绕其手指上的某一点O做匀速圆周运动,下列有关该同学转笔中涉及到的物理知识的叙述正确的是()A.笔杆上的点离O点越近的,做圆周运动的向心加速度越大B.笔杆上的各点做圆周运动的力是由向心力提供的C.若该同学使用中性笔,笔尖上的小钢珠有可能因快速的转动做离心运动被甩走D.若该同学使用的是金属笔杆,且考虑地磁场的影响,由于笔杆中不会产生感应电流,因此金属笔杆两端一定不会形成电势差二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)如图所示,能产生感应电流的是()A.磁铁向下运动B.磁铁停在线圈中不动C.磁铁向上运动D.只要有磁铁就一定有电流12.(多选)如图所示的装置,在下列各种情况中,能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A中产生感应电流的是()A.开关S接通的瞬间B.开关S接通后,电路中电流稳定时C.开关S接通后,滑动变阻器触头滑动的瞬间D.开关S断开的瞬间13.(多选)如图所示,在O点正下方有一个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、B两点在同一水平线上B.A点高于B点C.A点低于B点D.铜环最终在磁场中来回不停的摆动14.(多选)如图所示,两根电阻不计的平行光滑金属导轨在同一水平面内放置,左端与定值电阻R相连,导轨x>0一侧存在着沿x方向均匀增大的磁场,磁感应强度与x的关系是B=0.5+0.5x(T),在外力F作用下一阻值为r的金属棒从A1运动到A3,此过程中电路中的电功率保持不变.A1的坐标为x1=1 m,A2的坐标为x2=2 m,A3的坐标为x3=3 m,下列说法正确的是()A.回路中的电动势既有感生电动势又有动生电动势B.在A1与A3处的速度比为2:1C.A1到A2与A2到A3的过程中通过导体横截面的电量之比为3:4D.A1到A2与A2到A3的过程中产生的焦耳热之比为5:7三、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)15.如图为“研究电磁感应现象”的实验装置,部分导线已连接.(1)请用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好.(2)闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下.将原线圈A迅速拔出副线圈B,发现电流计的指针向________偏;原线圈插入副线圈不动,将滑动变阻器滑片迅速向右移动,发现电流计的指针向________偏.四、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)16.足够长的平行金属导轨MN和PK表面粗糙,与水平面之间的夹角为α,间距为L.垂直于导轨平面向上的匀强磁场的磁感应强度为B,MP间接有阻值为R的电阻,质量为m的金属杆ab垂直导轨放置,其他电阻不计.如图所示,用恒力F沿导轨平面向下拉金属杆ab,使金属杆由静止开始运动,杆运动的最大速度为v m,t s末金属杆的速度为v1,前t s内金属杆的位移为x,(重力加速度为g)求:(1)金属杆速度为v1时加速度的大小;(2)整个系统在前t s内产生的热量.17.如图,匀强磁场垂直铜环所在的平面,导体棒a的一端固定在铜环的圆心O处,另一端紧贴圆环,可绕O匀速转动.通过电刷把铜环、环心与两竖直平行金属板P、Q连接成如图所示的电路,R1、R2是定值电阻.带正电的小球通过绝缘细线挂在两板间M点,被拉起到水平位置;合上开关K,无初速度释放小球,小球沿圆弧经过M点正下方的N点到另一侧.已知:磁感应强度为B;a的角速度大小为ω,长度为l,电阻为r;R1=R2=2r,铜环电阻不计;P、Q两板间距为d;带电的小球质量为m、电量为q;重力加速度为g.求:(1)a匀速转动的方向;(2)P、Q间电场强度E的大小;(3)小球通过N点时对细线拉力F T的大小.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?答案解析1.【答案】C【解析】由法拉第电磁感应定律可知,感应电动势E=n,即感应电动势与线圈匝数有关;同时可知,感应电动势与磁通量的变化率有关,磁通量变化越快,感应电动势越大,穿过线圈的磁通量大,但若所用的时间长,则电动势可能小,故A、B、D错误,C正确;故选C.2.【答案】A【解析】设两板间的距离为L,由于向左运动过程中竖直板切割磁感线,产生电动势,用右手定则判断下板电势高于上板电势,电动势大小E=BLv,即带电小球处于电势差为BLv的电场中.所受电场力F电=q=q=qvB.若设小球带正电,则电场力方向向上.同时小球所受洛伦兹力F洛=qvB,方向由左手定则判断竖直向下,即F电=F洛;反之小球带负电同样可得出F电′=F洛′,且方向相反.故无论小球带什么电,怎样运动,都有F T=mg,故选项A正确.3.【答案】C【解析】线圈自由下落时,加速度为a1=g.线圈完全在磁场中时,磁通量不变,不产生感应电流,线圈不受安培力作用,只受重力,加速度为a3=g.线圈进入和穿出磁场过程中,切割磁感线产生感应电流,将受到向上的安培力,根据牛顿第二定律得知,a2<g,a4<g.线圈完全在磁场中时做匀加速运动,到达4处的速度大于2处的速度,则线圈在4处所受的安培力大于在2处所受的安培力,又知,磁场力总小于重力,则a2>a4,故a1=a3>a2>a4.所以本题选C.4.【答案】D【解析】根据电流的磁效应,导线通电后其下方存在磁场,小磁针在磁场的作用下偏转,没有感应电流,故A错误;由法拉第电磁感应定律知,闭合圆环在无限大匀强磁场中加速运动,磁通量没有变化,所以没有产生感应电动势,故不能产生感应电流,所以B错误;通电导线在磁场中受安培力的作用,所以不存在感应电流,故C错误;闭合回路中的金属杆切割磁感线运动,能够产生感应电流,故D正确.5.【答案】D【解析】根据楞次定律可知A、B错误,根据安培定则可知C错误,D正确.6.【答案】D【解析】横杆水平运动时产生感应电动势,对整个电路,可把AB看做电源,等效电路如图所示.当横杆匀速滑动时,电动势E不变,故I1≠0,I2=0.当横杆加速运动时,电动势E不断变大,电容器不断充电,故I1≠0,I2≠0.7.【答案】D【解析】根据地磁场的分布,赤道处地磁场为水平方向,故线圈转过180°时磁通量由Φ变成-Φ,故变化量的大小为2Φ,选D.8.【答案】D【解析】导线切割磁感线产生的感应电动势:E=Blv=Byv,其中l指的是有效长度,为纵坐标大小,即:y=d sinθ=d sinωt=d sin t=d sin t=d sin,当t=时,导线切割磁感线的有效长度l=0,所以感应电动势为0,故A错误;当t=,l为d,所以感应电动势E=Bdv,故B错误;由E =Bdv sin(vt)知,在vt=0.5 L处(相当于π处)感应电流第一次改变方向,所以t=时刻,回路中的感应电流第一次开始改变方向,故C错误,D正确;故选D.9.【答案】C【解析】由电磁感应定律和欧姆定律得I===×,所以线圈中的感应电流取决于磁感应强度B随t的变化率.由图乙可知,0~1 s时间内,B增大,Φ增大,感应磁场与原磁场方向相反(感应磁场的磁感应强度的方向向外),由右手定则知感应电流是逆时针的,因而是负值.可判断:1~2 s为正的恒值;2~3 s为零;3~4 s为负的恒值;4~5 s为零;5~6 s为正的恒值.故C正确,A、B、D错误.10.【答案】C【解析】由向心加速度公式a n=ω2R,笔杆上的点离O点越近的,做圆周运动的向心加速度越小,故A错误;杆上的各点做圆周运动的向心力是由杆的弹力提供的,故B错误;当转速过大时,提供的向心力小于需要的向心力,笔尖上的小钢珠有可能做离心运动被甩走,故C正确;当金属笔杆转动时,切割地磁场,从而产生感应电动势,但不会产生感应电流,故D错误.11.【答案】AC【解析】磁铁向上或向下运动时,穿过线圈的磁通量变化,线圈中产生感应电流,A、C正确;磁铁停在线圈中不动时,线圈中磁通量不变,不产生感应电流,B、D错误.12.【答案】ACD【解析】开关S接通的瞬间,开关S接通后,滑动变阻器触头滑动的瞬间,开关S断开的瞬间均能能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A中产生感应电流,故选择ACD。
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,线圈L与小灯泡A并联后接到电源上。
先闭合开关S,稳定后,通过线圈的电流为I1,通过小灯泡的电流为I2。
断开开关S,发现小灯泡逐渐变暗至熄灭。
则下列说法正确的是A.I1>I2B.I1=I2C.断开开关前后,通过线圈的电流方向不变D.断开开关前后,通过小灯泡的电流方向不变2.如图所示,光滑绝缘的水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导体框.匀强磁场区域宽度为2L、磁感应强度为B、方向垂直桌面向下.导体框的一边始终与磁场边界平行,在外力作用下以恒定速度v穿过磁场.下列说法不正确的是( )A.穿过磁场过程,外力做的功为23 2B L vRB.穿过磁场过程,导体框产生的焦耳热为23 2B L vRC.进入磁场过程,通过导体框某一横截面的电荷量为2 BL RD.进入和离开磁场过程,通过导体框的电流大小都为BLvR,且方向相同3.如图所示的电路中,A1、A2是两个相同的灯泡,L是一电阻不可忽略的线圈。
先合上开关S,稳定后调节滑动变阻器R,使两灯泡都正常发光,再保持R不变,则在开关重新合上或断开时,下列说法正确的是A.合上S时,A1灯立即亮起来,A2逐渐亮,最终二者一样亮B.断开S时,A1、A2两灯都不会立即熄灭,但一定是同时熄灭C.断开S时,A1、A2两灯都不会立即熄灭,且通过A1灯泡的电流方向与原电流方向相反D.断开S时,A2灯会突然闪亮一下后再熄灭4.下列说法正确的是A.洛伦兹力对电荷一定不做功B.感应电流的磁场一定与原磁场方向相反C.线圈中有感应电流产生说明线圈中的磁通量一定不为零D.闭合电路的部分导体做切割磁感线运动一定有感应电流产生5.下列说法正确的是()A.通电线圈在磁场中转动的现象是电流的磁效应B.感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反C.线圈放在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势一定越大D.只要磁场变化,即使没有电路,在空间也将产生感生电场6.在物理学发展过程中,许多科学家做出了贡献。
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。
高中物理选修3-2___电磁感应专项练习题
选修3-2电磁感应专项练习1.下列情况中都是线框在磁场中切割磁感线运动,其中线框中有感应电流的是二、楞次定律8.如图所示,光滑固定导轨M、N水平放置,两根导体棒P、Q平行放置于导轨上,形成一个闭A.P、C10、如图方,直导线与圆环在同一竖直面内,当通电直导线中电流增大时,弹性圆环的面积SA.SC.S11的运动情况是ABCD14.如图A.同时向左运动,间距不变C.同时向右运动,间距增大16度.已知线圈的匝数为n,面积为S,线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R.若将线圈放在被测匀强磁场中,开始时线圈平面与磁场垂直,现把探测线圈翻转180°,冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q,由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为A.qRS B.qRnS C.qR2nS D.qR2S17.一根导体棒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.U ab=0 B.φa>φb,U ab保持不变C.φa≥φb,U ab越来越大D.φa<φb,U ab越来越大19.一直升机停在南半球的地磁极上空.该处地磁场的方向竖直向上,磁感应强度为B .直升机螺旋桨叶片的长度为l ,螺旋桨转动的频率为f ,顺着地磁场的方向看螺旋桨,螺旋桨按顺时针方向转动,螺旋桨叶片的近轴端为a ,远轴端为b ,如图3所示,如果忽略a 到转轴中心线的距离,用E 表示每个叶片中的感应电动势,则A .E =πfl 2B ,且a 点电势低于b 点电势 B .E =2πfl 2B ,且a 点电势低于b 点电势C .E =πfl 2B ,且a 点电势高于b 点电势D .E =2πfl 2B ,且a 点电势高于b 点电势23.如图所示,PQRS 为一正方形导线框,它以恒定速度向右进入以MN 为边界的匀强磁场,磁场方和PQ A .当E B .当P C .当F 24.,总电阻为R (指拉直时两端的电阻度为B 用铰链连接长度为2a 、电阻为AB ,AB 为 A.Ba v 3 C.2Ba v3 25.所示,均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直纸面)向里,磁感应强度大小为A.4ωB 0π27、虚线上方空间有匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,直角扇形导线框绕垂直于纸面的轴O 匀速逆时针转动.设线框中感应电流的方向以逆时针为正,线框处于图示位置时为时间零点,那么,下列图中能正确表示线框转动一周感应电流变化情况的是28、匀强磁场的磁感应强度B =0.2 T ,磁场宽度l =3 m ,一正方形金属框边长ad =l ′=1 m ,每边的电阻r =0.2 Ω,金属框以v =10 m/s 的速度匀速穿过磁场区,其平面始终保持与磁感线方向垂直,如图7所示.求:(1)画出金属框穿过磁场区的过程中,金属框内感应电流的i-t图线;(要求写出作图依据)(2)画出ab两端电压的U-t图线.(要求写出作图依据)五、电磁感应中的动力学问题30、如图所示,线圈abcd每边长l=0.20 m,线圈质量m1=0.10 kg,电阻R =0.10 ΩB=0.5T32;有33、如图所示,两根相距L 、平行放置的光滑导电轨道,与水平面的夹角均为α,轨道间有电阻R ,处于磁感应强度为B 、方向竖直于导轨平面向上的匀强磁场中,一根质量为m 、电阻为r 的金属杆ab ,(1)杆ab (2)为a 的关系式.34、y =x 2,线所示)A .mgb +12m v 235、,ab 处在磁感应强度大小为B 、的电阻,导轨及导体棒电阻不计.现使ab v m .AB .合力对ab 做的功为FxC .R 上释放的热量为Fx +12m v 2m D .R 上释放的热量为Fx36、如图所示,边长为L 的正方形导线框质量为m ,由距磁场H 高处自由下落,其下边ab 进入匀强磁场后,线圈开始做减速运动,直到其上边dc 刚刚穿出磁场时,速度减为ab 边刚进入磁场时的一半,磁场的宽度也为L ,则线框穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热为A .2mgLB .2mgL +mgHC .2mgL +34mgHD .2mgL +14mgH37、两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L ,底端接阻值为R 的电阻.将质量为m 的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,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.除电阻R 外其余电阻不计.现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则A .释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB .金属棒向下运动时,流过电阻R 的电流方向为a →bC .金属棒的速度为v 时,所受的安培力大小为F 安=B 2L 2vR D .电阻38F ,此时A .电阻B .电阻C D。
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《电磁感应》期末复习自测题
一、选择题:
1.在探究电磁感应现象的实验中,能得到的实验结论是( )
A .感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反
B .闭合线框无论怎样放在变化的磁场中,一定能产生感应电流
C .只要闭合线框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磁场的磁通量的变化
2.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 =5×10-5T ,水流是南北流向。
如图1-10-1,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。
若两电
极相距L =10m ,与两电极相连的灵敏电压表的读数为U =2×10-3V ,
则海水的流速大小( )
A .40 m /s
B .4 m /s
C .0.4 m /s
D .4×10-3m /s
3.关于日光灯的镇流器和起动器的作用,下列说法中正确的有( )
A .镇流器产生的瞬时高压是来源于起动器两触片突然接触的瞬间
B .镇流器在日光灯正常工作后起着降压限流的作用
C .灯管点燃后,起动器中两个触片始终是接触的
D .日光灯正常工作后,起动器对日光灯不起作用
4.两个环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
5.如图1-10-3,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N 极 朝下。
当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)( )
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
6.如图1-10-4所示,在垂直于纸面向里的匀强磁场中有
由两个大小不等的圆环M 、N 连接而成的导线框。
沿图中箭头
方向用外力将N 环拉扁,该过程中,关于M 环中感应电流的说
法中正确的是( )
A .有顺时针方向的感应电流产生,且M 环有扩张的趋势
B .有逆时针方向的感应电流产生,且M 环有扩张的趋势
C .有顺时针方向的感应电流产生,且M 环有收缩的趋势
D .有逆时针方向的感应电流产生,且M 环有收缩的趋势
7.如图1-10-5所示,两竖直放置的平行光滑导轨处于垂直于导轨平面的匀强磁场中,金属杆ab 与导轨接触良好并可沿导轨滑动,最初S 断开。
现让ab 杆由静止开始下滑,经一段时间后闭合S ,则从S 闭合开始计时,ab 杆的速度v 随时间t 的关系图可能是1-10-6图中图1-10-1
图1-10-2
图1-10-3
图1-10-4
的哪一个( )
8.如图1-10-7,同一水平面上足够长的固定平行导轨MN 、PQ 位于垂直于纸面向里的匀强磁场中,导轨上有两根金属棒ab 、cd ,能沿导轨无摩擦滑动,金属棒和导轨间接触良好,开始ab 、cd 都静止。
现给cd 一个向右的初速度v 0,则下列说法中正确的是( )
A .cd 始终做减速运动,ab 始终做加速运动,并有可能
追上cd
B .cd 始终做减速运动,ab 始终做加速运动,但肯定追
不上cd
C .cd 先做减速运动后做加速运动,ab 先做加速运动后
做减速运动 D .cd 做减速运动,ab 做加速运动,最终两杆以相同的
速度做匀速运动 9.如图1-10-8,U 型金属框的两平行导轨与水平面成θ角, 一个横截面为矩形的金属棒ab 静止在导轨上。
从某时刻起,在 此空间添加一个方向垂直于导轨平面向下,且磁感应强度从零开 始均匀增大的匀强磁场,直到金属棒刚要开始在导轨上滑动为 止。
在这一过程中,金属棒ab 所受的摩擦力大小将( )
A .一直增大
B .一直减小
C .一直不变
D .先减小后增大
10.如图1-10-9所示的电路中, A 、B 为两个完全相同的灯泡,L 是自感系数很大的线圈,其电阻与R 相等,下列说法正确的是( )
A .在断开S 2的情况下,若突然闭合S 1时,A 灯立即发光,B
灯逐渐亮起来,最后两灯一样亮
B .在断开S 2的情况下,若突然闭合S 1时,两灯同时发光,然
后B 灯逐渐熄灭
C .若同时闭合S 1、S 2,待电路稳定后突然断开S 1,则两灯不 会立即熄灭,而是逐渐熄灭
D .若同时闭合S 1、S 2,待电路稳定后突然将S 1、S 2同时断开,则两灯不会立即熄灭,而是逐渐熄灭
二、填空题:
11.在磁感应强度为0.1T 的匀强磁场中垂直切割磁感线运动的
直导线长20cm 。
为使直导线中感应电动势每秒钟增加0.1V ,则导
线运动的加速度大小应为 。
12.A 、B 两闭合线圈为同种导线绕制而成,且均为10匝,半径
为r A =2r B ,B 内有图1-10-10所示的有理想边界的匀强磁场,若磁场均
匀地减小,则A 、B 环中感应电动势之比E A ∶E B =___ ,产生的
感应电流之比I A ∶I B =____ 。
图
1-10-6 图1-10-8 图
1-10-5 图1-10-7
图1-10-9
图1-10-10 图1-10-11
13.如图1-10-11,两根足够长、水平的光滑平行导轨相距为L ,
导轨两端连接的电阻R 1和R 2阻值均为R 。
质量为m 、电阻也为R 的导
体棒ab ,垂直于导轨置于左端,不计导轨电阻,整个装置处在磁感应强度为B 、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中。
给导体棒ab 一个方向向右的初速度v 0,此后,在ab 沿导轨向右运动的过程中,电阻R 1释放的热量为__________。
14.如图1-10-12, 螺线管匝数n =1500匝,横截
面积S =20cm 2,导线的电阻r =1.5Ω,R 1=3.5Ω,
R 2=25Ω。
穿过螺线管的磁感应强度B 按右图所示规
律变化。
则R 2的电功率为_____ W ;A 点的电势
为____ V 。
三、本题有3个小题,每小题10分,共30分。
15.如图1-10-13所示,有理想边界的匀强磁场磁感应强度为
B ,磁场区域的宽度为L 。
一边长也为L 的正方形导线框,质量为
m ,自距磁场上边界为H 的高度处自由下落。
当其下边ab 进入匀
强磁场时,线框开始做减速运动,直到上边cd 离开磁场区域为止。
已知线框cd 边刚离开磁场区域时的速度大小恰好为ab 边刚进入磁 场时的速度大小的一半。
求整个线框穿过磁场区域的过程中所产生
的焦耳热为多大?(重力加速度为g )
16.如图1-10-14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.求:
(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 =10rn /s 2,sin37°=0.6, cos37°=0.8)
17.水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L ,一端通过导线与阻值为R 的电阻连接;导轨上放一质量为m 的金属杆(见1-10-15左图),金属杆与导轨的电阻忽略不计;均匀磁场竖直向下。
用与导轨平行的恒定拉力F 作用在金属杆上,杆最终将做匀速运动。
当改变拉力大小时,相对应的匀速运动速度v 也会变化,v 和F 的关系如图1-10-15中的右图。
(取重力加速度g =10m/s 2) (1)金属杆在匀速运动之前做什么运动?
(2)若m=0.5kg ,L=0.5m ,R=0.5Ω; 磁感应强度B 为多大? (3)由v -F 图线的截距可求得什么物理量? 其值为多少?
图1-10-15
F (N) 图1-9-11
图1-10-14 图1-10-12
图1-10-13
答案:
1.D 2.B 3.BD 4.C 5.B 6.A 7.ACD 8.D 9.D 10.AD 11.5 m/s212.1∶1,1∶2 13.mv2/12 14.1,5 15.mg(3H/4+2L)16.(1)4m/s2(2)10m/s(3)0.4T,方向垂直导轨平面向上
17.(1)加速度逐渐减小的加速运动(2)1T (3)最大静摩擦力,2N。