电磁感应测验
新编《电磁感应》精选练习题(含答案)
《电磁感应》单元测试题一、选择题:1、下列几种说法中止确的是( )(A)线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大(B)线圈中磁通量越入,线圈中产牛的感应电动势一定越大(C)圈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)线圈中磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势越大2、关于自感现象,下列说法中正确的是( )(A)感应电流不一定和原电流方向相反(B)线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数一定较大(C)对于同一线圈,当电流变化较快时,线圈中的自感系数也较大(D)对于同一线圈,当电流变化较快时,线圈中的自感电动势电较大3、如图所示,在直线电流附近有一根金属棒ab,当金属棒以b端为圆心,以ab为半径,在过导线的平面内匀速旋转达到图中的位置时( ).(A)a端聚积电子(B)b端聚积电子(C)金属棒内电场强度等于零(D)u a>u b4、如图所示,匀强磁场中放置有固定的abc金属框架,导体棒ef在框架上匀速向右平移,框架和棒所用材料、横截面积均相同,摩擦阻力忽略不计.那么在ef,棒脱离框架前,保持一定数值的物理量是()(A)ef棒所受的拉力(B)电路中的磁通量(C)电路中的感应电流(D)电路中的感应电动势5、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S1,闭合S2,A、B两灯都能同样发光.如果最初S1是闭合的.S2是断开的.那幺,可能出现的情况是( )(A)刚一闭合S2,A灯就立即亮,而B灯则延迟一段时间才亮(B)刚闭合S2时,线圈L中的电流为零(C)闭合S2以后,A灯变亮,B灯由亮变暗(D)再断S2时,A灯立即熄火,B灯先亮一下然后熄灭6、如图所示,闭合矩形线圈abcd与长直导线MN在同一平面内,线圈的ab、dc两边与直导线平行,直导线中有逐渐增大、但方向不明的电流,则()(A)可知道线圈中的感应电流方向(B)可知道线圈各边所受磁场力的方向(C)可知道整个线圈所受的磁场力的方向(D)无法判断线圈中的感应电流方向,也无法判断线圈所受磁场力的方向7、如图所示,将一个与匀强磁场垂直的正方形多匝线圈从磁场中匀速拉出的过程中,拉力做功的功率( )(A)与线圈匝数成正比(B)与线圈的边长成正比(C)与导线的电阻率成正比(D)与导线横截面积成正比8、两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨的下端接有电阻R,导轨自身的电阻可忽略不计.斜面处在一匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向上.质量为m、电阻可不计的金属棒ab,在沿着斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑,并上升h高度,如图所示.在这过程中().(A)作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于零(B)作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和(C)恒力F与安培力的合力所做的功等于零(D)恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上发出的焦耳热9、如图所示,一电子以初速度v沿金属板平行方向飞入MN极板间,若突然发现电子向M板偏转,则可能是()(A)电键S闭合瞬间(B)电键S由闭合到断开瞬间(C)电键S是闭合的,变阻器滑片P向左迅速滑动(D)电键S是闭合的,变阻器滑片P向右迅速滑动10.如图4所示,磁带录音机既可用作录音,也可用作放音,其主要的部件为可匀速行进的磁带a和绕有线圈的磁头b,不论是录音或放音过程,磁带或磁隙软铁会存在磁化现象,下面对于它们在录音、放音过程中主要工作原理的说法,正确的是()A.放音的主要原理是电磁感应,录音的主要原理是电流的磁效应B.录音的主要原理是电磁感应,放音的主要原理是电流的磁效应C.放音和录音的主要原理都是磁场对电流的作用D.放音和录音的主要原理都是电磁感应11.闭合金属线圈abcd位于水平方向匀强磁场的上方h处,由静止开始下落,如图所示,并进入磁场,在运动过程中,线框平面始终和磁场方向垂直,不计空气阻力,那么线框在进入磁场的过程中不可能出现()A.加速运动B.匀速运动C.减速运动D.静止状态12.如图所示,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可沿导轨滑动,原先S断开,让ab杆由静止下滑,一段时间后闭合S,则从S闭合开始记时,ab杆的运动速度v随时间t的关系图可能是下图中的哪一个?()13.如图所示中,L1和L2是两个相同灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈,其电阻值与R 相同,在开关S接通的瞬间,下列说法正确的是()A.接通时L1先达到最亮,断开时L1后灭B.接通时L2先达到最亮,断开时L2后灭C.接通时L1先达到最亮,断开时L1先灭D.接通时L2先达到最亮,断开时L2先灭14.一直升飞机停在南半球的地磁极上空。
高二下物理测试题——电磁感应(含答案)
高中第四学期第一次月考 电磁感应物 理 试 题总分:100分,考试时间:100分钟出题人: 审题人:一、选择题(共40分,本题包括10个小题,其中1-6题为单项选择题;7-10为多项选择题。
每小题4分。
全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.许多科学家在物理学发展中作出了重要的贡献,首先发现电流的磁效应和电磁感应现象的物理学家分别是( ) A .麦克斯韦和法拉第 B .法拉第和密立根 C .奥斯特和法拉第 D .奥斯特和安培2.一个矩形线圈在匀强磁场中转动,产生的感应电动势e =2202sin 100πt V ,则( )A .交流电的频率是100π rad/sB .t =0时,线圈位于与中性面垂直的位置C .t =0.05 s 时,e 有最大值D .交流电的周期是0.02 s3. 如图所示电路中,L 是一电阻可忽略不计的电感线圈,a 、b 为L 的左、右两端点,A 、B 、C 为完全相同的三个灯泡,原来电键K 是闭合的,三个灯泡均在发光.某时刻将电键K 断开,则下列说法正确的是( ) A .a 点电势高于b 点,A 灯闪亮后缓慢熄灭 B .b 点电势高于a 点,B 、C 灯闪亮后缓慢熄灭 C .a 点电势高于b 点,B 、C 灯闪亮后缓慢熄灭D .b 点电势高于a 点,B 、C 灯不会闪亮只是缓慢熄灭4.如图所示,有两根和水平方向成α角的光滑平行金属轨道,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,磁感应强度为B ,一根质量为m 的金属杆(电阻忽略不计)从轨道上由静止滑下,经过足够长的时间后,金属杆的速度会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增大,v m 将变大 C .如果R 变小,vm将变大D.如果m变小,vm 将变大5.如图甲所示是某种型号的电热毯的电路图,电热毯接在交流电源上,通过装置P 使加在电热丝上的电压的波形如图乙所示。
电磁感应的相关测试题
电磁感应的相关测试题一、选择题1. 电磁感应是指A. 电导体通过磁场产生电流B. 电流通过磁场产生磁力C. 磁场改变产生电场D. 电场改变产生磁场2. 法拉第电磁感应定律是指A. 磁感应强度与电流成正比B. 磁感应强度与导线长度成正比C. 电动势与导线长度成正比D. 电动势与磁感应强度成正比3. 以下哪个现象不是电磁感应的实例A. 发电机工作B. 变压器工作C. 闪电产生D. 影像传输4. 电磁感应现象最早由谁发现A. 法拉第B. 麦克斯韦C. 奥斯特D. 伏打5. 一根导线被放置在匀强磁场中,导线中产生电流的条件是A. 导线与磁力线平行B. 导线方向与磁力线垂直C. 导线中无电流D. 导线中有电流二、判断题判断以下说法正误,正确的在括号里写T,错误的写F。
1. 在电磁感应中,只有磁感应强度改变才能产生感应电动势。
()2. 电磁感应定律适用于任何形状的线圈和导体。
()3. 电磁感应现象同时满足洛伦兹力和法拉第电磁感应定律。
()4. 在电磁感应情况下,闭合回路内电荷不会发生移动。
()5. 存在磁通量的变化才能产生感应电流。
()三、简答题1. 简述法拉第电磁感应定律的内容。
2. 解释电磁感应产生的原理,并给出一个实际的应用例子。
3. 什么是自感现象,以及它与电磁感应的关系是什么?四、计算题一卷电阻为1欧姆的线圈,匀强磁场的磁感应强度为0.5特斯拉,线圈内的匀强磁场方向与线圈平面垂直。
线圈以40圈/秒的速度从匀强磁场中被拉出,求线圈两端感应出的电动势。
五、应用题一辆电动自行车行驶过程中,电动机中线圈的面积为0.02平方米,处于垂直于地面的匀强磁场中,磁感应强度为0.5特斯拉。
电动自行车的速度是10m/s,线圈的方向与磁感应强度的方向垂直。
求电动机两端感应出的电动势。
六、综合题一根导线被放置在匀强磁场中,经过一段时间后,导线中形成了电流。
如果我们希望增大电流大小,你会使用什么办法?解释原因。
以上就是电磁感应的相关测试题,希望对你的学习有所帮助。
电磁感应自测题
在没有自由电荷与传导电流的变化电磁场中
L E dl
三、计算题(共 40 分)(必须写出计算过程) 1、(本题 10 分) 如图所示,长直导线 AB 中的电流 I 沿导线向上,并以 dI/dt=2A/s 的变化率均匀增长,导线附近放一个与之同面的 直角三角形线框,其一边与导线平行,位置及线框尺寸如图 所示,求此线框中产生的感应电动势的大小和方向。
一根直导线在磁感应强度为
B
的均匀磁场中以速度
v
运动切割磁力线,导线中对应于非静
电力的场强(称作非静电场场强) Ek =
。
2、(本题 5 分)
如图,等边三角形的金属框,边长为 l ,放在均匀磁场
中, ab 边平行于磁感应强度 B ,当金属框绕 ab 边以角速度
ω 转动时,则 bc 边的电动势为
,ca 边的电动
与
B
同方向),BC
的长度为棒长的
1
。则
3
(A) A 点比 B 点电势高。
(B) A 点与 B 点电势相等。
(C) A 点比 B 点电势低。
(D) 有稳恒电流从 A 点流向 B 点。
Байду номын сангаас
2、(本题 3 分)
一根长度为 L 的铜棒,在均匀磁场 B 中以匀角速
[]
度 ω 旋转着, B 的方向垂直铜棒转动的平面,如图,
MeN 与长直导线共面,且端点 MN 的连线与长直导
线垂直,半圆环的半径为
b,环心
O
与导线相距
a
。
设半圆环以速度 v 平行导线平移,求半圆环内
感应电动热的大小和方向。
4、(本题 10 分)
两相互平行无限长的直导线载有大小
电磁感应现象测试题
电磁感应现象测试题一、选择题1、下列情况中能产生感应电流的是()A 导体在磁场中做切割磁感线运动B 闭合电路的一部分导体在磁场中运动C 闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动D 闭合电路中的导体在磁场中沿磁感线运动解析:产生感应电流的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
选项 A 中,导体在磁场中做切割磁感线运动,但如果电路不闭合,也不会产生感应电流;选项 B 中,闭合电路的一部分导体在磁场中运动,但如果导体运动方向与磁感线方向平行,不切割磁感线,也不会产生感应电流;选项 C 符合产生感应电流的条件;选项 D 中,闭合电路中的导体在磁场中沿磁感线运动,不切割磁感线,不会产生感应电流。
答案:C2、关于电磁感应现象,下列说法正确的是()A 电磁感应现象中机械能转化为电能B 感应电流的方向只跟导体运动方向有关C 感应电流的方向只跟磁场方向有关D 导体在磁场中运动,就能产生感应电流解析:电磁感应现象是将机械能转化为电能,选项 A 正确;感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向都有关,选项 B、C 错误;导体在磁场中运动,只有满足闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时,才会产生感应电流,选项 D 错误。
答案:A3、下列设备中,利用电磁感应原理工作的是()A 发电机B 电动机C 电铃D 电磁铁解析:发电机是利用电磁感应原理工作的,将机械能转化为电能;电动机是利用通电导体在磁场中受力的作用工作的,将电能转化为机械能;电铃是利用电流的磁效应工作的;电磁铁是利用电流的磁效应工作的。
答案:A4、如图所示,在磁场中悬挂一根导体 ab,把它的两端跟电流表连接起来,依次进行如下实验,其中能产生感应电流的是()A 导体 ab 不动B 导体 ab 沿磁感线方向运动C 导体 ab 做切割磁感线运动D 导体 ab 顺着电流方向运动解析:产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
选项 A 中,导体 ab 不动,不切割磁感线,不会产生感应电流;选项 B 中,导体 ab 沿磁感线方向运动,不切割磁感线,不会产生感应电流;选项 C 中,导体 ab 做切割磁感线运动,会产生感应电流;选项 D 中,导体 ab 顺着电流方向运动,不切割磁感线,不会产生感应电流。
电磁感应测试题(含答案)
电磁感应测试题(含答案)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()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B1,竖直分量为B2;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()A.E=B1vb,且A点电势低于B点电势B.E=B1vb,且A点电势高于B点电势C.E=B2vb,且A点电势低于B点电势D.E=B2vb,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)()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4.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()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5.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()6.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()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ii-i甲A B C DC.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7.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()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8.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?(9.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两极板分别带上负电和正电D.电容器a、b两极板分别带上正电和负电10.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()图乙DAb BCb左右图一11.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B 1随时间t的变化关系如图⑪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B 2,方向垂直导轨平面向下,如图⑫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)12.2000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( )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13.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( ) 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14.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( )15.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t /sA B CA a cb d x与磁场边缘垂直.取逆时针方向的电流为正。
高中物理电磁感应测试题及参考答案
高中物理电磁感应测试题及参考答案一、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2VB.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、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。
电磁感应测试题(附答案)
电磁感应测试卷一、单项选择题:本大题共4小题,每小题4分,共16分。
在每小题给出的四个选项中,只有一个选项最符合题目要求。
选对的得4分,错选或不答的得0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.如图2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2乙所示.在0-2T 时间内,直导线中电流向上,则在2T -T 时间内,线框中感应电流的方向与所受安培力情况是: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3.图3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哪个图?4.如图4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,圆环中感应电流方向相反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二、双项选择题:本大题共5个小题,每小题6分,共30分。
每小题给出的四个选项中,有两个选项符合题目要求,全部选对者的得6分,只选1个且正确的得3分;有错选或不答的得0分。
初三电磁感应练习题及答案
初三电磁感应练习题及答案练习题1:1. 一个导线以2.0m/s的速度从一个均匀磁场中通过,磁感应强度为0.4T,导线长度为0.5m。
求导线所受的感应电动势大小。
2. 一个长度为3.0m的导线以10m/s的速度垂直通过一个磁感应强度为1.5T的磁场,求导线两端之间的感应电势差。
3. 一个矩形导线框架的长边长度为2.0m,短边长度为0.5m,框架的整体电阻为6.0Ω。
当磁感应强度为0.8T时,框架被拉动,导线切割磁力线的速度恒定为3.0m/s。
求在导线上出现的电动势大小。
答案:1. 感应电动势的大小与磁感应强度、导线长度和导线在磁场中的速度有关。
根据公式E = B*d*l*v,其中B为磁感应强度,d为导线长度,l为导线在磁场中的速度,v为导线长度。
将已知值代入计算,得到E = 0.4T * 0.5m * 2.0m/s = 0.4V。
故导线所受的感应电动势大小为0.4V。
2. 感应电势差的大小取决于磁感应强度、导线长度和导线在磁场中的速度之积。
根据公式∆V = B*l*v,其中B为磁感应强度,l为导线长度,v为导线在磁场中的速度。
将已知值代入计算,得到∆V = 1.5T * 3.0m * 10m/s = 45V。
导线两端之间的感应电势差为45V。
3. 在导线上出现的电动势大小取决于磁感应强度、导线长度、导线在磁场中的速度和导线的电阻之积。
根据公式E = B*d*l*v/R,其中B为磁感应强度,d为导线长度,l为导线在磁场中的速度,R为导线的电阻。
将已知值代入计算,得到E = 0.8T * 3.0m * 2.0m * 0.5m/s / 6.0Ω = 0.8V。
在导线上出现的电动势大小为0.8V。
练习题2:1. 一个磁感应强度为0.5T的磁场垂直于一个半径为0.2m的圆环,圆环的电阻为2.0Ω。
圆环以5rad/s的角速度绕垂直磁场线旋转,求圆环上出现的感应电动势大小。
2. 一个长度为4.0m的直导线绕过一个半径为2.0m的圆形电感线圈,电感线圈中有100个匝。
(压轴题)高中物理选修二第二章《电磁感应》测试卷(有答案解析)(3)
一、选择题1.(0分)[ID:128589]如图,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布。
一铜制圆环用丝线悬挂于O点,将圆环拉至位置a后无初速释放,在圆环从a摆向b的过程中()A.感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B.感应电流方向一直是逆时针C.安培力方向始终与速度方向相反D.安培力方向始终沿竖直方向2.(0分)[ID:128585]如图所示,导轨间的磁场方向垂直于纸面向里,当导体棒MN在导轨上沿水平方向在磁场中滑动时,正对电磁铁A的圆形金属环B,则()A.若导体棒向左匀速运动时,B被A排斥B.若导体棒向左加速运动时,B被A排斥C.若导体棒向右加速运动时,B被A吸引D.因导体棒运动方向未知,故不能确定B被A吸引或排斥3.(0分)[ID:128584]如图所示,L是自感系数很大的线圈,但其自身的电阻几乎为零。
A 和B是两个完全相同的小灯泡。
下列说法正确的是()A.闭合开关S后,A灯亮,B灯不亮B.闭合开关S后,A灯亮,B灯慢慢变亮C.开关S闭合电路稳定后,在突然断开的瞬间,A、B灯都闪亮一下D.开关S闭合电路稳定后,在突然断开的瞬间,A灯立即熄灭、B灯闪亮一下再熄灭4.(0分)[ID:128580]如图所示,垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a,磁感应强度的大小为B。
一边长为a、电阻为4R的正方形均匀导线框ABCD从图示位置沿水平向右方向以速度v匀速穿过磁场区域,下列图中线框A、B两端电压U AB与线框移动距离x的关系图象正确的是()A.B.C.D.5.(0分)[ID:128574]如图,线圈L的自感系数极大,直流电阻忽略不计;D1、D2是两个二极管,当电流从“+”流向“-”时能通过,反之不通过;R0是保护电阻,则()A.闭合S之后,B灯慢慢变亮B.闭合S之后,A灯亮且亮度不变C.断开S瞬时,A灯闪一下再慢慢熄灭D.断开S瞬时,B灯闪一下再慢慢熄灭6.(0分)[ID:128566]如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,MN的左边有一闭合电路,当PQ在外力的作用下运动时,MN向右运动。
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)
—-可编辑修改,可打印——别找了你想要的都有!精品教育资料——全册教案,,试卷,教学课件,教学设计等一站式服务——全力满足教学需求,真实规划教学环节最新全面教学资源,打造完美教学模式第四章《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,。
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___________。
电磁感应测验题
高二物理选修3-2《电磁感应》测试题班别: 姓名: 学号: 成绩: 一.单项选择题:(每题4分,共16分)1.发电机的基本原理是电磁感应。
发现电磁感应现象的科学家是( )A .安培B .赫兹C .法拉第D .麦克斯韦 2.下列关于电磁感应说法中,正确的是A .穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大B .穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零C .穿过线圈的磁通量的变化越大,感应电动势越大D .穿过线圈的磁通量的变化越快,感应电动势越大3.如图所示,开始时矩形线圈与磁场垂直,且一半在匀强磁场内,磁场边界为MN 为ab 、dc的中点连线,若要使线圈产生感应电流,下列方法可行的是A .将线圈向上平移B .以ad 为轴,从图示位置小于600转动C .以bc 为轴,从图示位置小于600转动D .垂直于纸面向内运动4.电阻R 、电容C 与一线圈连成闭合电路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N 极朝下,如图所示。
现使磁铁开始自由下落,在N 极接近线圈上端的过程中,流过R 的电流方向和电容器极板的带电情况是 A .从a 到b ,上极板带正电 B .从a 到b ,下极板带正电 C .从b 到a ,上极板带正电 D .从b 到a ,下极板带正电 二.双项选择题:(每题6分,全对得6分,漏选得3分,共30分) 5.关于对楞次定律的理解,下面说法中正确的是A .感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原来的磁通量的变化B .感应电流的磁场方向,总是跟原磁场方向相同C .感应电流的磁场方向,总是跟原磁砀方向相反D .感应电流的磁场方向可以跟原磁场方向相同,也可以相反 6.如图所示,光滑固定导轨M 、N 水平放置,两根导体棒P 、Q 平行放于导轨上,形成一个闭合回路.当一条形磁铁从高处下落接近回路时A .P 、Q 将互相靠拢B .P 、Q 将互相远离C .磁铁的加速度仍为gD .磁铁的加速度小于g7.如图所示电路中,L 为电感线圈,电阻不计,A 、B 为两灯泡,则 A .合上S 的瞬间,A 先亮,B 后亮 B .合上S 的瞬间,A 、B 同时亮C .合上S 待电路稳定后,A 、B 灯都亮D .断开S 时,A 熄灭,B 重新亮后再熄灭8.如图,金属棒ab 、cd 与足够长的水平光滑金属导轨垂直且接触良好,匀强磁场垂直导轨所在的平面.ab 棒在恒力F 的作用下向右运动,则 A .安培力对ab 棒做正功b cd a M NB.安培力对cd棒做正功C.abdca回路的磁通量先增加后减少D.F做的功等于回路产生的总热量和系统动能增量之和9.如图甲所示,闭合金属线框abcd垂直置于匀强磁场中,磁感应强度方向垂直于纸面向里,其大小随时间变化的图象如图乙所示,设第1s内和第2s内线框中的感应电流分别为I1、I2,磁场对ab边的安培力分别为F1、F2,下列说法正确的是A.I1的方向为逆时针,I2的方向为顺时针B. F1的方向向左,F2的方向向右C.I1=2I2D.F1、F2大小均不变三.计算题:(每题18分,共54分。
高中物理电磁感应基础练习题(含答案)
高中物理电磁感应基础练习题(含答案)一、单选题1.如图所示,导体ab是金属线框的一个可动边,ab边长L=0.4m,磁场的磁感应强度B=0.1T,当ab边以速度v=5m/s向右匀速移动时,下列判断正确的是()A.感应电流的方向由a到b,感应电动势的大小为0.2VB.感应电流的方向由a到b,感应电动势的大小为0.4VC.感应电流的方向由b到a,感应电动势的大小为0.2VD.感应电流的方向由b到a,感应电动势的大小为0.4V2.某同学用粗细均匀的金属丝弯成如图所示的图形,两个正方形的边长均为L,A、B t∆223.如图所示,在水平桌面上有一金属圆环,在它圆心正上方有一条形磁铁(极性不明),当条形磁铁下落时,可以判定()A.环中将产生俯视顺时针的感应电流B.环对桌面的压力将增大C.环有面积增大的趋势D.磁铁将受到竖直向下的电磁作用力4.如图所示,闭合线圈abcd 在磁场中运动到如图所示位置时,bc 边的电流方向由b →c ,此线圈的运动情况是( )A .向右进入磁场B .向左移出磁场C .向上移动D .向下移动5.如图所示,通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd ,则( )A .当线圈向导线靠近时,其中感应电流方向是a →b →c →dB .若线圈竖直向下平动,有感应电流产生C .若线圈向右平动,其中感应电流方向是a →b →c →dD .当线圈以导线边为轴转动时,其中感应电流方向是a →b →c →d6.如图所示,在磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,长为L 的金属杆MN 在平行金属导轨上以速度v 向右匀速滑动。
金属导轨电阻不计,金属杆与导轨的夹角为θ,电阻为2R ,ab 间电阻为R ,M 、N 两点间电势差为U ,则M 、N 两点电势BLv7.如图所示,先后以速度1v 和2v 匀速把一矩形线圈水平拉出有界匀强磁场区域,122v v =,则在先后两种情况下( )A .线圈中的感应电动势之比为21:1:2E E =B .线圈中的感应电流之比为12:1:2I I =C .线圈中产生的焦耳热之比12:2:1Q Q =D .通过线圈某截面的电荷量之比122:1q q =:8.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。
人教版高中物理选修3-2第4章 《电磁感应》单元测试试题(含答案)
人教版高中物理选修3-2第4章《电磁感应》单元测试试题(含答案)第4章《电磁感应》单元测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.发电的基本原理是电磁感应,发现“磁生电”现象的科学家是( )A.法拉第 B.赫兹 C.安培 D.奥斯特2.如图所示电路,若将滑动变阻器滑片向上移动,则a、b环中感应电流的方向是()A.a环顺时针,b环顺时针 B.a环顺时针,b环逆时针C.a环逆时针,b环顺时针 D.a环逆时针,b环逆时针3.一长直导线通以如图甲所示的交变电流,在导线下方有断开的线圈,如图乙所示,规定电流从左向右为正,则相对于b点来说,a点电势最高的时刻是在( )A.t1时刻 B.t2时刻 C.t3时刻 D.t4时刻4.飞机在一定高度水平飞行时,由于地磁场的存在,其机翼就会切割磁感线,两机翼的两端点之间会有一定的电势差。
若飞机在北半球水平飞行,且地磁场的竖直分量方向竖直向下,则从飞行员的角度看( )A.机翼左端的电势比右端的电势低 B.机翼左端的电势比右端的电势高C.机翼左端的电势与右端的电势相等 D.以上情况都有可能5.如图所示,A、B都是很轻的铝环,分别吊在绝缘细杆的两端,杆可绕竖直轴在水平面内转动,环A是闭合的,环B是断开的.若用磁铁分别靠近这两个圆环,则下面说法正确的是( )A.图中磁铁N极接近A环时,A环被吸引,而后被推开1/ 9B .图中磁铁N 极远离A 环时,A 环被排斥,而后随磁铁运动C .用磁铁的任意一磁极接近A 环时,A 环均被排斥D .用磁铁N 极接近B 环时,B 环被推斥,远离磁铁运动6.如图所示,导轨间的磁场方向垂直于纸面向里,圆形金属环B 正对电磁铁A ,当导线MN 在导轨上向右加速滑动时,则( )A .MN 导线无电流,B 环无感应电流B .MN 导线有向上电流,B 环无感应电流C .MN 导线有向下电流,从左向右看B 有逆时针方向电流D .MN 导线有向上电流,从左向右看B 有顺时针方向电流7.如图所示,在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中,有一个矩形线圈abcd ,线圈平面与磁场垂直,O 1O 2和O 3O 4都是线圈的对称轴,应使线圈怎样运动才能使其中产生感生电流?( )A .向左或向右平动B .向上或向下平动C .绕O 1O 2转动D .绕O 3O 4转动8.在赤道正上方有一导体棒东西放置,放手后让其自由下落,下列说法正确的是( )A 、东端电势高B 、西端电势高C 、中点电势高D 、各点电势一样9.矩形导线框固定在匀强磁场中,如图甲所示,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向为垂直纸面向外,磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图乙所示,则( )A .10t ~时间内,导线框中电流的方向为abcdaB .10t ~时间内,导线框中电流越来越小人教版高中物理选修3-2第4章 《电磁感应》单元测试试题(含答案)3 / 9C .20t ~时间内,导线框中电流的方向始终为adcbD .20t ~时间内,导线框ab 边受到的安培力大小恒定不变10.如图(a )所示,半径为r 的带缺口刚性金属圆环固定在水平面内,缺口两端引出两根导线,与电阻R 构成闭合回路。
电磁感应基础知识试题题库(有答案)
电磁感应基础知识试题题库(有答案)一、选择题1.下列与电磁感应有关的四幅图中说法正确的是()A.甲图,变化的磁场激发出感生电场,自由电荷在感生电场的作用下定向移动,从而形成感应电流B.乙图,磁块在没有裂缝的铝管中由静止开始下落做的是自由落体运动C.丙图,是麦克斯韦验证了电磁波存在的实验装置D.丁图,断开开关的瞬间,因原线圈中没有电流,所以副线圈中也没有电流【答案】A【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件;涡流、电磁阻尼、电磁驱动;电磁场与电磁波的产生;电磁感应现象中的感生电场2.如图所示,A、B两闭合线圈用同样的导线绕成,A有10匝,B有20匝,两线圈半径之比为2∶1。
均匀磁场只分布在B线圈内,当磁场随时间均匀增强时()A.A中无感应电流B.B中无感应电流C.A中磁通量总是等于B中磁通量D.A中磁通量总是大于B中磁通量【答案】C【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件;磁通量3.如图所示,闭合线圈平面与条形磁铁的轴线垂直,现保持条形磁铁不动,使线圈由A位置沿轴线移动到B位置。
在此过程中()A.穿过线圈的磁通量将增大,线圈中有感应电流B.穿过线圈的磁通量将减小,线圈中有感应电流C.穿过线圈的磁通量先减小,后增大,线圈中无感应电流D.穿过线圈的磁通量先增大,后减小,线圈中无感应电流【答案】B【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件4.关于电磁场和电磁波,下列说法正确的是()A.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在并通过实验进行了证实B.变化的电场周围一定产生变化的磁场,变化的磁场周围也一定产生变化的电场C.电磁波波长越长,其能量子的能量越小D.闭合导线的一部分在磁场中运动一定会产生感应电流【答案】C【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件;电磁场与电磁波的产生5.如图所示,OO′是矩形导线框abcd的对称轴,线框左半部分处于垂直纸面向外的匀强磁场中。
下列说法正确的是()A.将线框abcd向右匀减速平移,线框中产生的感应电流方向为abcdaB.将线框abcd向纸面外平移,线框中产生的感应电流方向为abcdaC.将线框abcd以ad为轴向外转动60°,线框中产生的感应电流方向为adcbaD.将线框abcd以OO′为轴ad向里转动,线框中产生的感应电流方向为adcba【答案】D【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件;楞次定律【解析】【解答】A.根据楞次定律可知,线框中产生的感应电流方向为adcba,故A错误;B.穿过线圈的磁通量保持不变,线框中不会产生感应电流,故B错误;C.穿过线圈的磁通量保持不变,线框中不会产生感应电流,故C错误;D.将线框abcd以OO′为轴ad向里转动,穿过线圈的磁通量向外减小,根据楞次定律可知,线框中产生的感应电流方向为adcba,故D正确。
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=。
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大学物理第10章测试 (满分120分)一、 选择题(每小题3分,共18分)1. 在两个永久磁极中间放置一圆形线圈,线圈的大小和磁极大小约相等,线圈平面和磁场方向垂直。
今欲使线圈中产生逆时针方向(俯视)的瞬时感应电流i (如图),可选择下列哪一种方法[ ](A) 把线圈在自身平面内绕圆心旋转一个小角度。
(B) 把线圈绕通过其直径的OO 轴转一个小角度。
(C) 把线圈向上平移。
(D) 把线圈向下平移。
2. 半径为a 的圆线圈置于磁感应强度为B的均匀磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,线圈电阻为R ;当把线圈转动使其法向与B的夹角 = 60 时,线圈中已通过的电量与线圈面积及转动的时间的关系是 [ ] (A) 与线圈面积成正比,与时间无关。
(B) 与线圈面积成正比,与时间成正比。
(C) 与线圈面积成反比,与时间成正比。
(D) 与线圈面积成反比,与时间无关。
3. 棒AD 长为L ,在匀强磁场B中绕OO 转动。
角速度为ω,AC = L /3。
则A 、D 两点间电势差为:[ ](A) 261L B U U A D ω=-。
(B) 2ω61L B U U D A =-。
(C) 2ω92L B U U A D =-。
(D) 2ω92L B U U D A =-。
4. 将形状完全相同的铜环和木环静止放置,并使通过两平面的磁通量随时间的变化率相等,则 [ ](A) 铜环中有感应电动势,木环中无感应电动势。
(B) 铜环中感应电动势大,木环中感应电动势小。
(C) 铜环中感应电动势小,木环中感应电动势大。
(D) 两环中感应电动势相等。
5. 对于单匝线圈取自感系数的定义式为L = /I 。
当线圈的几何形状、大小及周围磁介质分布不变,且无铁磁性物质时,若线圈中的电流强度变小,则线圈的自感系数L [ ](A) 变大,与电流成反比关系。
(B) 变小。
(C) 不变。
(D) 变大,但与电流不成反比关系。
6. 有两个长直密绕螺线管,长度及线圈匝数均相同,半径分别为 r 1 和r 2,管内充满均NS O Oi A B O ω D C O'匀磁介质,其磁导率分别为 1和 2,设 r 1∶r 2 = 1∶2,1∶ 2 = 2∶1,当将两只螺线管串联在电路中通电稳定后,其自感系数之比L 1∶L 2与磁能之比W m1∶W m2分别为:[ ](A) 1∶1与1∶1。
(B) 1∶2与1∶1。
(C) 1∶2与1∶2。
(D) 2∶1与2∶1。
二、 填空题(每空2分,共84分)1. 如图所示,一导线被弯成半径为 R 的3/4 圆弧和沿径向长为 R 的小段。
当它在垂直于均匀磁场B的平面内绕 O 点以角速度 逆时针旋转时,在Ob 两点间产生的电动势 Ob = ,O 与b 两点电势较高的为 点。
2. 如图所示,在一无限长的通电导线(电流为 I )的同一平面内有一长为 L 的金属棒 ac 。
该棒以水平速度v 匀速向右离开长直导线,则当金属棒的a 端离长直导线距离为d 时产生的动生电动势为 。
3. 如图,两无限长直导线通有相同的电流I ,且方向相同,平行地放在水平面上,相距为2l 。
如果使长直导线AB 以匀速率 v 从图中的位置向左移动 t 秒时(导线 AB 仍在两电流之间),AB 两端产生的动生电动势大小为 。
A 、B 两端,电势高的一端是 。
4. 如图所示,4根辐条的金属轮子在均匀磁场B中转动,转轴与B平行。
轮子和辐条都是导体。
辐条长为 R ,轮子转速为 n ,则轮子中心 a 与轮子边缘 b 之间的感应电动势为 ,电势最高点是在 处。
R Ra O bBIL db ca vIlB AvlI5. 在圆柱形区域内有一均匀磁场 B ,且0d d tB。
一边长为l 的正方形金属框置于磁场中,位置如图所示,框平面与圆柱形轴线垂直,且轴线通过金属框 ab 边的中点 O ,则ad = ;dc = ;abcda = 。
6. 产生动生电动势的非静电力是 ,其相应的非静电场强 = ;产生感生电动势的非静电力是 ,激发感生电场的场源是 。
7. 将一宽度为 l 的薄铜片卷成一个半径为 R 的细圆筒,设 l >>R ,电流 I 均匀分布通过此铜片,如图所示。
若忽略边缘效应,筒内磁感应强度 B的大小 B = ;此装置的自感系数 L = 。
8. 如图所示,电量 Q 均匀分布在半径为 r 的长直圆筒上,一单匝矩形线圈的一个边与圆筒的轴重合,圆筒以角速度ω(t )旋转,设单匝线圈的电阻为R ,则线圈中的感生电流的大小为 。
9. 如图所示,一无限长直导线和一半径为 a 的导体圆环放在同一平面内,直导线通过圆环中心,接触处相互绝缘。
则直导线与圆环之间的互感系数 M = 。
10. 试相应地写出哪一个麦克斯韦方程相当于或包括下列事实。
(1)一个变化的电场,必定有一个磁场伴随它。
方程是 ; (2)一个变化的电场,必定有一个磁场伴随它。
方程是 ; (3)不存在磁单极子。
方程是 ;IlRRa bBcO badB rω(t )RaO(4)在静电平衡条件下,导体内部不可能有电荷分布。
方程是 。
11. 如图,在一长直导线L 中通有电流I ,ABCD 为一矩形线圈,它与L 皆在纸面内,且AB 边与L 平行。
(1) 矩形线圈在纸面内向右移动时,线圈中感应电动势方向为。
(2) 矩形线圈绕AD 边旋转,当BC 边已离开纸面正向外运动时,线圈中感应电动势方向为 。
12. 一根直导线在磁感应强度为B 的均匀磁场中以速度v运动切割磁力线。
导线中对应于非静电力的场强(称作非静电场场强)v E= 。
13. 如左下图所示,在竖直向上的均匀稳恒磁场中,有两条与水平面成 角的平行导轨,相距L ,导轨下端与电阻R 相连,若一段质量为m 的裸导线ab 在导轨上保持匀速下滑。
在忽略导轨与导线的电阻和其间摩擦的情况下,感应电动势=i ε ;导线ab 上 端电势高;感应电流的大小i = ,方向 。
14. 如右上图所示,一导线构成一正方形线圈然后对折,并使其平面垂直置于均匀磁场B中。
当线圈的一半不动,另一半以角速度 张开时(线圈边长为2l ),线圈中感应电动势的大小 = 。
(设此时的张角为,见图)15. 金属圆板在均匀磁场中以角速度 绕中心轴旋转,均匀磁场的方向平行于转轴,如图。
这时板中由中心至同一边缘点的不同曲线上总感应电动势的大小 ,方向 。
16. 在图示的电路中,导线AC 在固定导线上向右平移,设AC = 5cm ,均匀磁场随时间的变化率d B /d t = T/s ,某一时刻导线AC 速度V 0 = 2m/s ,B = ,x = 10cm ,则这时动生电动势的大小为 ,总感应电动势的大小为 ,以后动生电动势的大小随着AC 的运动而 。
17. 一个薄壁纸筒,长为30 cm 、截面直径为3 cm ,筒上绕有500匝线圈,纸筒内由rOOabLRBADCB LI b a d cBX C A V 0B= 5000的铁芯充满,则线圈的自感系数为 。
18. 在自感系数 L = mH 的线圈中,流过I = 0.8A 的电流。
在切断电路后经过t = 100 s 的时间,电流强度近似变为零,回路中产生的平均自感电动势ε= 。
19. 图示为一充电后的平行板电容器,A 板带正电,B 板带负电。
当将开关K 合上时,AB 板之间的电场方向为 ,位移电流的方向为 (按图上所标x 轴正方向来回答)。
20. 平行板电容器的电容C 为20μF ,两板上的电压变化率为15s V 1050.1d /d -⋅⨯=t U ,则该平行板电容器中的位移电流为 。
21. 在没有自由电荷与传导电流的变化电磁场中,⎰=⋅Ll Hd ;=⋅⎰Ll E d 。
三、 计算题(每题6分,共18分)1. 一无限长直导线中通有稳恒电流 I 。
导线旁有一长度为 L 的金属棒绕其一端 O 点以匀角速度 在一平面内转动,O 点到导线的垂直距离为 a (a > L ),如图所示。
设长直导线与金属棒的旋转平面共面,(1)当金属棒转到与长直导线垂直,即 ON 位置时,棒内的感应电动势ON 的大小和方向,O 、N 两点哪一点电位高(2)当金属棒转到图中OM 位置时,∠MON = 位置时,求棒内的感应电动势OM 的大小和方向。
2. 一半径为 a 的小圆线圈,电阻为 R ,开始时与一个半径为 b (b >> a ) 的大圆线圈共面且同心。
固定大线圈,并在其中维持恒定电流 I ,使小线圈绕其直径以匀角速度转动,如图所示(线圈的自感忽略)。
求: (1)小线圈中的电流 i ;(2)两线圈的互感系数 M ; (3)大线圈中的感应电动势。
3. 一被限制在半径为 R 的无限长圆柱体内的均匀磁场,B方向垂直与纸面,且均匀增加,c tB=d d 。
有一长为 2R 的导体棒以速度V扫过磁场,试求导体棒在 EF 位置时的感应电动势。
IM ONaLIbaKRBA xVREF RBR× × ×××× × ×答案: 一、选择题1.(C);2.(A);3.(A);4.(D);5.(C);6.(C)二、填空题1. 225BR ω-;O 点2. d b d Iv +-ln tg π20θμ3. ⎪⎭⎫⎝⎛+--vt l vt l Ilv 11π20μ;B4. 2πBnR ;a5. 0;t B l d d 42;tBl d d 2-;6. 洛仑兹力,B v⨯;感生电场力,变化的磁场7.lI 0μ;20R lπμ8. 0 9. 010. (1)⎰⎰⋅∂∂=⋅LS LS t D l Hd d ;(2)⎰⎰⋅∂∂-=⋅LS L S t B l Ed d ;(3)0d =⋅⎰SS B;(4)∑⎰=⋅0d q S D S11.ADCBA 绕向;ADCBA 绕向12.B v ⨯ 13.θtan BL mgR ;a ;θtan BLmg;由b 向a 14.θωsin 22B l15.相同(或B R 2/2);沿曲线由中心向外 16.50 mV ; mV ;减小 17. H 18. V19.x 轴正方向或i ˆ方向;x 轴负方向或iˆ-方向 20.A 3d =I21.⎰⎰⎰⋅∂∂-=⋅⋅∂∂=⋅s sS t B l E S t D l Hd d d d ∫三、计算题1. 解 (1) 如图建立坐标系。
导体棒上 r 处 d r 小段中的动生电动势为()r B r l B v d d d ωε=⋅⨯=(1分) 直导线在d r 小段产生的磁场为()a r IB +=π20μ 方向向里。
(1分)导体棒上的总电动势为()⎪⎭⎫⎝⎛+-=+=⎰a L a a L I r a r IrLON ln π2d π2000ωμμε(1分)其方向由O 指向 N (1分)(2) (略)⎪⎭⎫⎝⎛+-=a L a a L I OM θθωμεcos ln cos π20(1分) 其方向由O 指向 M(1分)2. 解 (1) 大圆线圈在圆心处产生的磁场为 bIB 20μ=(1分)方向与其平面垂直,由于 b >> a ,则小圆线圈处的磁场可近似看成是均匀的,而且和圆心处的磁场相同,小圆线圈转动时,通过它的磁通量为()t a bI BS S B ωμθΦcos π2cos 20==⋅=其中, 是大圆线圈平面与小圆线圈平面法线之间的夹角。