河北省石家庄市高中物理 第四章 电磁感应限时练1(无答案)新人教版选修32

电磁感应 1
班级_______姓名_______小组_______分数_______卷面________
Ⅰ卷
一、选择题（本题共12个小题） 1【靳开彬】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 （第二题图） 2【靳开彬】如图所示,矩形金属框置于匀强磁场中,ef 为一导体棒,可在ad 与bc 间滑动并接触良好.设磁场磁感应强度为B,ef 长为L ,△t 时间内ef 向右匀速滑过距离△d,则下列说法正确的是( )
(A)ef 向右滑动时,左侧面积增大L △d,右侧面积减少l△d,则t
d 2Bl
∆∆=ε (B)ef 向右滑动时,左侧面积增大L △d.右侧面积减少L △d,相抵消,则ε=0 (C)在公式t
∆∆=
φ
ε中,在切割情况下,△φ=B△S,△S 应是导线切割扫过的面积,因此t
d 2Bl
∆∆=ε (D)在切割情况下只能用e=Blv 计算,小能用t
∆∆=
φ
ε计算 3【靳开彬】如图所示是两个互连的金属圆环，小金属环的电阻是大金属环电阻的二分之一，磁场垂直穿过大金属环所在区域．当磁感应强度随时间均匀变化时，在大环内产生的感应电
动势为E ，则a 、b 两点间的电势差为( )
A.12E
B.13E
C.23E D ．E
4【靳开彬】如图所示，EF 、GH 为平行的金属导轨，其电阻可不计，R 为电阻器，C 为电容器，
AB 为可在EF 和GH 上滑动的导体横杆．有均匀磁场垂直于导轨平面．若用I 1和I 2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，I
1＝0，I 2＝0 B ．匀速滑动时，I 1≠0，I 2≠0
C ．加速滑动时，I 1＝0，I 2＝0
D ．加速滑动时，I 1≠0，I 2≠0
5【郭俊冀】如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m 的金属棒ab 。

导轨的一端连接电阻R ，其它电阻均不计，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直于导轨平面向下，金属棒
ab 在一水平恒力F 作用下由静止开始向右运动。

则( )
A ．随着ab 运动速度的增大，其加速度也增大
B ．外力F 对ab 做的功等于电路中产生的电能
C ．当ab 做匀速运动时，外力F 做功的功率等于电路中的电功率
D ．无论ab 做何种运动，它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能
6【郭俊冀】如图所示，两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置，间距为L=1m ，cd 间、de 间、cf 间分别接着阻值为R=10Ω的电阻。

一阻值为R=10Ω的导体棒ab 以速度v=4m/s 匀速向左运动，导体棒与导轨接触良好；导轨所在平面存在磁感应强度大小为B=0.5T ，方向竖直向下的匀强磁场。

下列说法中正确的是
A. 导体棒ab 中电流的流向为由b 到a
B. cd 两端的电压为1 V
C. de 两端的电压为1 V
D. fe 两端的电压为1 V
7【郭俊冀】如图所示是圆盘发电机的示意图：铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C 、D 分别与转动轴和铜盘的边缘接触。

若铜盘半径为L ，匀强磁场的磁感应强度为B ，回路的总电阻为R ，从左往右看，铜盘以角速度ω沿顺时针方向匀速转动。

则：
A ．由于穿过铜盘的磁通量不变，故回路中无感应电流
B ．回路中感应电流大小不变，为BL 2ω
2R
C ．回路中感应电流方向不变，为C→D→R→C
D ．回路中有周期性变化的感应电流
8【郭俊冀】粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框原先整个置于有界匀强磁场内，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行，现使线框沿四个不同方向以相同速率v 匀速平移出磁场，如图所示，线框移出磁场的整个过程（ ） Ａ.四种情况下ａｂ两端的电势差都相同
Ｂ.①图中流过线框的电量与ｖ的大小无关 Ｃ.②图中线框的电功率与ｖ的大小成正比
Ｄ.③图中磁场力对线框做的功与2v 成正比
9【郭俊冀】如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内有一位于纸面内的电阻均匀的正方形导体框abcd ，现将导体框分别朝两个方向以v 、3v 速度匀速拉出磁场，则导体框分别从两个方向移出磁场的过程中( )
A.导体框所受安培力方向相同
B.导体框中产生的焦耳热相同
C.导体框ad 边两端电压相同
D.通过导体框截面的电荷量相同
10【李新峰】如图所示，竖直放置的平行金属导轨EF 和GH 两部分导轨间距为2L ，IJ 和MN
两部分导轨间距为L 。

整个装置处在水平向里的匀强磁场中，金属杆ab 和cd 的质量均为m ，可在导轨上无摩擦滑动，且与导轨接触良好。

现对金属杆ab
施加一个竖直向上的作用力F,使其匀速向上运动，此时cd 处于静止状态，则力F 的大小为（ ） A ．mg B ．2mg C ．3mg D ．4mg
11【李新峰】如图所示，甲图中的电容器C 原来不带电，除电阻R 外，其余部分电阻均不计，光滑且足够长的导轨水平放置，现给导体棒ab 水平向右的初速度v （V>E/BL ），则甲、乙、丙三种情形下ab 棒最终的运动状态是 （ ）
A ．三种
情形下导体
棒ab 最终均作匀速运动
B ．甲、丙中导体棒ab 最终将以不同的速度作匀速运动，乙中导体棒ab 最终静止
C ．甲、丙中导体棒ab 最终将以相同的速度作匀速运动，乙中导体棒ab 最终静止
D ．三种情形下导体棒ab 最终均静止
12【李新峰】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)
R Bdv
(B)
R
Bdvsin
(C)
R
Bdvcos θ
(D)
θ
Rsin Bdv
13【李新峰】如图所示,abcd 是由粗细均匀的电阻丝制成的长方形线框,导体棒MN 有电阻,可在ad 边与bf 边上无摩擦滑动,且接触良好,线框处于垂直纸面向里的匀强磁场中.当MN 棒由靠ab 边处向cd 边匀速移动的过程中,下列说法中正确的是( )
(A)MN 棒中电流先减小后增大 (B)MN 棒两端电压先增大后减小 (C)MN 棒上拉力的功率先增大后减小 (D)矩形线框中消耗的电功率先减小后增大
14【李新峰】如图所示，两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置，间距为L=1m ，cd 间、de 间、cf 间分别接着阻值为R=10Ω的电阻。

一阻值为R=10Ω的导体棒ab 以速度v=4m/s 匀速向左运动，导体棒与导轨接触良好；导轨所在平面存在磁感应强度大小为B=0.5T ，方向竖直向下的匀强磁场。

下列说法中正确的是
A. 导体棒ab 中电流的流向为由b 到a
B. cd 两端的电压为1 V
C. de 两端的电压为1 V
D. fe 两端的电压为1 V
Ⅱ卷
班级_______姓名_______小组_______分数_______卷面________
15【牛志军】如图所示，由粗细均匀的电阻丝绕成的矩形导线框abcd 固定于水平面上，导线框边长ab =L, bc =2L ，整个线框处于竖直方向的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B ，导线框上各段导线的电阻与其长度成正比，已知该种电阻丝单位长度上的电阻为λ，λ的单位是Ω/m ．今在导线框上放置一个与ab 边平行且与导线框接触良好的金属棒MN,MN 的电阻为r ，其材料与导线框的材料不同．金属棒MN 在外力作用下沿x 轴正方向做速度为v 的匀速运动，在金属棒从导线框最左端（该处x =0)运动到导线框最右端的过程中： (1)请写出金属棒中的感应电流I 随x 变化的函数关系式；
(2)试证明当金属棒运动到bc 段中点时，MN 两点间电压最大，并请写出最大电压U m 的表达式； (3)试求出在此过程中，金属棒提供的最大电功率P m ；
(4)试讨论在此过程中，导线框上消耗的电功率可能的变化情况．
16【牛志军】如图所示，无限长金属导轨ac、bd固定在倾角为θ=53°的光滑绝缘斜面上，轨道间距L，底部接一阻值为R的电阻，上端开口。

垂直斜面向上的匀强磁场的磁感应强度B。

一质量为ｍ、长度可认为Ｌ、电阻为R/2的金属棒MN与导轨接触良好，MN与导轨间动摩擦因数μ=1/3，电路中其余电阻不计。

现用一质量为3m的物体Ｐ通过一不可伸长的轻质细绳绕过光滑的定滑轮与MN相连，绳与斜面平行．由静止释放Ｐ，不计空气阻力，当Ｐ下落高度h时，ＭＮ开始匀速运动（运动中ＭＮ始终垂直导轨）。

（1）求ＭＮ棒沿斜面向上运动的最大速度。

（2）ＭＮ棒从开始运动到匀速运动的这段时间内电阻R上产生的焦耳热和流过电阻R的总电
量各是多少？
电磁场综合限时练习题(第四课时)参考答案
班级_______姓名_______小组_______分数_______卷面________
Ⅰ卷
一、选择题（本题共12个小题）
1. 答案:C
2. 答案:D
3．解析：a 、b 间的电势差等于路端电压，而小环电阻占电路总电阻的13，故U ab ＝1
3E ，B
正确． 答案：B
4．解析：匀速滑动时，感应电动势恒定，故I 1≠0，I 2＝0；加速滑动时，感应电动势增加，故电容器不断充电，即I 1≠0，I 2≠0. 答案：D
5．解：A 、金属棒在水平方向受到恒力F 和安培力两个力的作用，随着速度增大，安培力增大，由牛顿第二定律得知，加速度减小．故A 错误．
B 、
C 根据功能关系得知：外力F 对ab 做的功等于电路中产生的电能与金属棒增加的动能之和．故BC 错误．
D 、当ab 做匀速运动时，恒力F 等于安培力，则外力F 做功的功率等于电路中的电功率．故D 正确．
6． 7
8解析：解答时要特别注意分析清楚a、b间的电势差与感应电动势的区别，当ab边切割磁感线时，ab边产生感应电动势，ab就是电源，但U ab应是路端电压而不是电动势.（因为ab 的电阻即是电源的内阻）显然，图中所示的四种情况下，线圈中的感应电动势都相同，为E=BLv，
产生的感应电流大小也相同，为I==，其中L为正方形线框的边长，R为线框的总电
阻，在A、C、D图中，a、b边均不是电源，其电势差均为路端电压U的一部分（为U），在B中ab部分为电源，故a、b间的电势差就是路端电压U（四种情况下的U是相同的），所以B中的|U ab|最大，即B正确.
9．解：A：根据右手定则可以知道以速度v拉出磁场时产生的感应电流由a至b，即顺时针．以3v拉出磁场时产生的感应电流由b至c，也是顺时针，故导体框中产生的感应电流方向相同，故A错误．
B：设导体边长为L，则以v拉出磁场产生的感应电动势为：E=BLv，感应电流为：
I=E/R I＝BLV/R，所用时间为：t＝L/V，由焦耳定律：Q=I2Rt得：Q＝B2L2V/R ，可见产生的热量与拉出速度成正比，所以两次拉出产生的热量不相同，故B错
误
C：由U=IR，可得U d c＝BLV/R×R＝BLv，可见dc电压和速度成正比，故C错误．D：由q=It得：q＝BL2/R，与拉出速度无关，所以两次拉出通过导体横截面的电量相同，故D正确．故选D
10．答案：C 11．答案：B 12. 答案:D 13.答案:AB
14．
Ⅱ卷
班级_______姓名_______小组_______分数_______卷面________
15解：（(1) E= BLv,
)25)(2(666)25)(2(2x L x L Lr v
BL L
x L x L r BLv r
R E
I -++=-++
=
+=λλ
(2)M 、N 两点间电压R
r E
R r
R E
U +=+=
1，当外电路电阻最大时，U 有最大值m U 。

. 因为外电路电阻L x L x L R 6)
25)(2(-+=λ，当x L x L 252-=+，即x=L 时，R 有最大值，所
以x=L 时，即金属棒在bc 中点时M 、N 两点间电压有最大值，即L
r v BL U m λλ
3232+=。

(3) r
L E r L E P m 6566
5
2
2+=+=
λλ (4）外电路电阻λλL L L L L R 6555min =+⋅=，λλL L L L L R 2
3
3333max =+⋅=。

当r<min R ，即r<
λL 6
5
时，导线框上消耗的电功率先变小，后变大；当min R < r<max R ，即λL 65<r<λL 2
3
时，导线框上消耗的电功率先变大，后变小，再变大，再变小；当r>max R ，即r>λL 2
3
时，导线框上消耗的电功率先变大，后变小．
16． 解：（1）如图所示，在ＭＮ棒做加速度时，由于V 的增加，安培力F 变大，棒在做加速度逐渐减小的加速运动，当a=0时，ＭＮ棒速度最大的为V m ，即匀速运动的速度，则 T=3mg=mgsin θ+F+μmgcos θ ……3分 F=BIL=B 2L 2
V m /(R+R/2) …………3分
V m =
2
23L B mgR
（1分） （2）由系统的总能量守恒可知，系统减小的重力势能等于系统
增加的动能、焦耳热、摩擦而转化的内能之和： Q R =μmghcos θ=0.2mgh 1分
3mgh －mghsin θ= Q R +Q +（m+3m ）2
m V /2 …………3分
Q=）（4
42
292L B gR m h mg …………1分
又因为流过电路的电量q=It q=Et/（R+r ） E=△φ/t …… 2分 q=△φ/（R+R/2）=2BLh/3R …………2分。