20201209物理限时训练(周练)(电磁感应)

20201209物理限时训练
一、选择题（1-8单选，9-12多选）
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.如图所示，圆形线圈半径为R、共n匝，正方形虚线范围内有匀强磁场，磁感应强度为B，正
方形边长为a，穿过圆形线圈的磁通量为
A. Ba2
B. nBa2
C. nπBR2
D. πBR2
3.如图，一条形磁铁用线悬挂于0点，在O点的正下方固定放置一水平的金属圆环l.现使磁铁沿
竖直平面来回摆动，则
A. 在一个周期内，圆环中感应电流方向改变二次
B. 磁铁始终受到感应电流磁场的斥力作用
C. 磁铁所受感应电流磁场的作用力有时是阻力，有时是动力
D. 磁铁所受感应电流磁场的作用力始终是阻力
4.下列选项各图中所标的导体棒的长度为L，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，棒运动的速度
均为v，产生的电动势为BLv的是
A. B. C. D.
5.如图所示，边长为a的导线框abcd处于磁感应强度为B0的匀强磁场中，bc边与磁场右边界重
合。

现发生以下两个过程：一是仅让线框以垂直于边界的速度v匀速向右运动；二是仅使磁感应强度随时间均匀变化。

若导线框在上述两个过程中产生的感应电流大小相等，则磁感应强度随时间的变化率为
A. 2B0v
a B. B0v
a
C. B0v
2a
D. 4B0v
a
6.如图所示，闭合导线框从水平有界匀强磁场上方竖直下落，下落过程线框保持竖直，从线
框开始进入磁场到完全进入磁场前的过程中，线框可能做
A.匀减速直线运动
B. 匀加速直线运动
C. 加速度越来越小的减速直线运动
D. 加速度越来越大的加速直线运动
7.如图所示，在方向垂直向里，磁感应强度为B的匀强磁场区域中有一个由均匀导线制成的单匝矩形线框abcd，
线框在水平拉力作用下以恒定的速度v沿垂直磁场方向向右运动，运动中线框dc边始终与磁场
右边界平行，线框边长ad=l，cd=2l。

线框导线的总电阻为R。

则线框离开磁场的过程中
A. 线框中的电流在ab边产生的热量为8l3B2v
3R B. 线框中的电流在ad边产生的热量为2l3B2v
3R
C. ab间的电压为Blv
3D. ad间的电压为2Blv
3
8.如图甲所示，正三角形导线框abc固定在磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，磁
感应强度B随时间变化的关系如图乙所示。

t=0时刻磁场方向垂直纸面向里，在0～4s时间内，线框ab边所受安培力F随时间t变化的关系(规定水平向左为力的正方向)可能是下图中的
A. B. C. D.
9.如图所示，电路中A、B是规格相同的灯泡，L是电阻可忽略不计的电感线圈，那么
A. 合上S，A、B一起亮，然后A变暗后熄灭
B. 合上S，B先亮，A逐渐变亮，最后A、B一样亮
C. 断开S，A立即熄灭，B由亮变暗后熄灭
D. 断开S，B立即熄灭，A闪亮一下后熄灭
10.如图所示，金属杆ab以恒定的速率v在光滑平行导轨上向右滑行，设整个电路总电阻为R(恒定不变)，整个装
置置于垂直纸面向里的匀强磁场中，下列叙述正确的是
A. ab杆中的电流强度与速率v成正比
B. 磁场作用于ab杆的安培力与速率v成正比
C. 电阻R上产生的电热功率与速率v成正比
D. 外力对ab杆做功的功率与速率v成正比
11.如图所示，竖直的光滑半圆形轨道，水平直径ac=2R，轨道左半部分处在垂直纸面向里的匀强磁场中，右半
部分处在垂直纸面向外的匀强磁场中。

将质量为m的金属小球从a点无初速释放，下列
说法正确的是
A. 小球不可能运动到c点
B. 运动过程中小球内没有感应电流
C. 运动过程中系统的机械能守恒
D. 小球最终产生的内能为mgR
12.如图所示，两根间距为1、电阻不计足够长的光滑平行金属导轨与水平面夹角α=30°，
导轨顶端e、f间接入一阻值为R的定值电阻，所在区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面向上。

在导轨上垂直于导轨放置质量均为m、电阻均为R的两金属杆ab和cd。

开始时金属杆cd处在导轨的下端，被与导轨垂直的两根小绝缘柱挡住。

现用沿导轨平面向上的恒定外力
F(大小未知)使金属杆ab由静止开始加速运动，当金属杆ab沿导轨向上运动位
移为x时，开始匀速运动，此时金属杆cd对两根小柱的压力刚好为零，已知重
力加速度为g，则
A. 流过定值电阻R的电流方向为由e到f
B. 金属杆ab匀速运动的速度为3mgR
2B2l2
C. 金属杆ab达到匀速运动时，恒定外力F的瞬时功率为3m2g2R
2B2l2
D. 金属杆ab从受到恒定外力F到开始匀速运动的过程中，定值电阻R产生的热量为mgx
6−3m3g2R2
16B4l4
二、实验题（本大题共2小题，共12.0分）
13.某同学用游标卡尺(20分度)测量某物体直径，示数为______ mm．
某同学用螺旋测微器测量某物体厚度，示数为______ mm．
14.一灵敏电流计(电流表)，当电流从它的正接线柱流人时，指针向正接线柱一侧偏转。

现把它与一个线圈串联，
试就如图中各图指出：
(1)图(a)中灵敏电流计指针的偏转方向为____________。

(填“偏向正极”或“偏向负极”)
(2)图(b)中磁铁下方的极性是______。

(填“N极”或“S极”)
(3)图(c)中磁铁的运动方向是______。

(填“向上”或“向下”)
(4)图(d)中线圈从上向下看的电流方向是______。

(填“顺时针”或“逆时针”)。

三、计算题（本大题共4小题，共分）
15.如图甲所示，abcd为粗细均匀的单匝矩形刚性线框，用一根细线拴住线框ab边的中点O并悬挂在竖直平面内，
虚线MN过ad、bc边中点。

已知线框的质量为m、电阻为R，边长ab=L，ad=2L.整个装置处于静止状态。

从t=0时刻起，在MN上方加一方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B的大小随时间变化的规律如图乙所示。

在时刻，磁感应强度大小为B0，此时细线恰好被拉断，线框接着开始下落，ab边穿出磁场时线框的速度为v。

不计空气阻力，重力加速度为g。

求：
(1)t0时刻前线框中电流的大小和方向；
(2)细线被拉断时拉力的大小；
(3)线框从t=0时刻起至穿出磁场的全过程中产生的热量。

16.如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长且电阻不计的平行金属导轨相距L，导轨平面与水平面夹角为θ，上
端连接阻值为R的电阻。

匀强磁场方向垂直导轨平面向下(图中未画出)。

质量为m，电阻也为R的金属棒放在两导轨上由静止开始释放，金属棒下滑过程中的最大速度为v m，棒与导轨始终垂直并保持良好接触，且它们之间的动摩擦因数为μ.试求：
(1)金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小；
(2)磁场的磁感应强度的大小；
(3)当金属棒沿导轨下滑距离为s时，金属棒速度已达到最大值，则此过程
中电阻R上产生；的焦耳热Q R为多少？
17.如图所示，两相互平行且足够长的光滑倾斜金属导轨，导轨与水平面间的夹角为37°，导轨宽度为1.0m，上端
接一个电容器。

导轨处在磁感强度大小为2T，方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中，导体棒CD垂直导轨放置，质量为1kg，导体棒与导轨接触良好，电阻均不计。

已知电容器电容为0.5F，导体棒由静止释放后向下做匀加速直线运动，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
(1)电容器M极板带什么电荷；
(2)导体棒的加速度大小；
(3)释放后3s电容器储存的电能。

18.如图所示，倾角为α=30°的固定粗糙斜面，斜面上相隔为d的平行虚线MN与PQ间有大小为B的匀强磁场，
方向垂直斜面向下，一质量m，电阻R，边长L的正方形单匝纯电阻金属线圈，线圈在沿斜面向上的恒力作用下，以速度匀速进入磁场，线圈ab边刚进入磁场和cd边刚要离开磁场时，ab边两端的电压相等。

已知磁场的宽度d大于线圈的边长L，线圈与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度g=10m/s2.求：
(1)线圈有一半面积进入磁场时通过ab边的电荷量q；
(2)恒力F的大小；
(3)线圈通过磁场的过程中，ab边产生的热量Q。