人教版高中物理选修3-2第四章 电磁感应综合能力测试题
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＝.。
人教版高中物理选修3-2第四章 电磁感应单元练习题(含详细答案)
第四章电磁感应一、单选题1.如图所示,一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方,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S和橡皮绳的长度l将()A．S增大,l变长B．S减小,l变短C．S增大,l变短D．S减小,l变长2.关于涡流,下列说法中不正确的是()A．真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置B．家用电磁灶锅体中的涡流是由恒定磁场产生的C．阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动D．铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流3.如图中画出的是穿过一个闭合线圈的磁通量随时间的变化规律,以下哪些认识是正确的()A．第0.6 s末线圈中的感应电动势是4 VB．第0.9 s末线圈中的瞬时电动势比0.2 s末的小C．第1 s末线圈的瞬时电动势为零D．第0.2 s末和0.4 s末的瞬时电动势的方向相同4.如图所示,一个由导体做成的矩形线圈,以恒定速率v运动,从无场区进入匀强磁场区,磁场宽度大于矩形线圈的宽度da,然后出来,若取逆时针方向的电流为正方向,那么下列图中的哪一个图能正确地表示回路中的电流与时间的函数关系()A．B．C．D．5.如图所示,一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动,当磁感应强度均匀增大时,此粒子的动能将()A．不变B．增大C．减少D．以上情况都有可能6.如图所示,一沿水平方向的匀强磁场分布在宽度为2L的某矩形区域内(长度足够大),该区域的上、下边界MN、PS是水平的．有一边长为L的正方形导线框abcd从距离磁场上边界MN的某高处由静止释放下落并穿过该磁场区域,已知当线框的ab边到达MN时线框刚好做匀速直线运动(以此时开始计时),以MN处为坐标原点,取如图坐标轴x,并规定逆时针方向为感应电流的正方向,则关于线框中的感应电流与ab边的位置坐标x间的以下图线中,可能正确的是()A．B．C．D．7.如下图所示,一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内,其下方(略靠前)固定一根与导线框平面平行的水平直导线,导线中通以图示方向的恒定电流．释放导线框,它由实线位置下落到虚线位置未发生转动,在此过程中()A．导线框中感应电流的方向依次为ACBA→ABCA→ACBAB．导线框的磁通量为零时,感应电流也为零C．导线框所受安培力的合力方向依次为向上→向下→向上D．导线框所受安培力的合力为零,做自由落体运动8.一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． 49.法拉第电磁感应定律可以这样表述：闭合电路中感应电动势的大小()A．跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比B．跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比C．跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比D．跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比10.某线圈中产生了恒定不变的感应电流,关于穿过该线圈的磁通量Φ随时间t变化的规律,可能是下面四幅图中的()A．B．C．D．二、多选题11.(多选)如图,足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0＜θ＜90°),其中MN与PQ平行且间距为l,导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计,其上端所接定值电阻为R.给金属棒ab一沿斜面向上的初速度v0,并与两导轨始终保持垂直且接触良好,ab棒接入电路的电阻为r,当ab棒沿导轨上滑距离x时,速度减小为零．则下列说法不正确的是()A．在该过程中,导体棒所受合外力做功为mvB．在该过程中,通过电阻R的电荷量为C．在该过程中,电阻R产生的焦耳热为D．在导体棒获得初速度时,整个电路消耗的电功率为v012.(多选)在如图所示的各图中,闭合线框中能产生感应电流的是()A．B．C．D．13.如图所示,在匀强磁场中放有平行铜导轨,它与大线圈M相连接,要使小导线圈N获得顺时针方向的感应电流,则放在导轨上的金属棒ab的运动情况(两线圈共面放置)是()A．向右匀速运动B．向左加速运动C．向右减速运动D．向右加速运动三、实验题14.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．15.英国物理学家法拉第在1831年发现了“磁生电”现象．现在某一课外活动小组的同学想模仿一下法拉第实验,于是他们从实验室里找来了两个线圈A、B,两节干电池、电键、电流计、滑动变阻器等器材,如图所示．请同学们帮助该活动小组,用笔画线代替导线,将图中的器材连接成实验电路．四、计算题16.如图所示,长为L＝0.2 m、电阻为r＝0.3 Ω、质量为m＝0.1 kg的金属棒CD垂直放在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上,两导轨间距也为L,棒与导轨接触良好,导轨电阻不计,导轨左端接有R ＝0.5 Ω的电阻,量程为0～3.0 A的电流表串联在一条导轨上,量程为0～1.0 V的电压表接在电阻R 的两端,垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面．现以向右恒定的外力F使金属棒右移,当金属棒以v＝2 m/s的速度在导轨平面上匀速滑动时,观察到电路中的一个电表正好满偏,而另一电表未满偏．问：(1)此时满偏的电表是什么表？说明理由．(2)拉动金属棒的外力F多大？(3)导轨处的磁感应强度多大？17.如图所示,ef、gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距为L＝1 m,导轨左端连接一个R ＝3 Ω的电阻,一根电阻为1 Ω的金属棒cd垂直地放置在导轨上,与导轨接触良好,导轨的电阻不计,整个装置放在磁感应强度为B＝2 T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向上．现对金属棒施加4 N的水平向右的拉力F,使棒从静止开始向右运动,试解答以下问题：(1)金属棒达到的最大速度v是多少？(2)金属棒达到最大速度后,R上的发热功率为多大？18.如图所示,两根足够长的光滑金属导轨ab、cd竖直放置,导轨间距离为L,电阻不计．在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡．整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度方向与导轨所在平面垂直．现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放．金属棒下落过程中保持水平,且与导轨接触良好．已知某时刻后两灯泡保持正常发光．重力加速度为g.求：(1)磁感应强度的大小;(2)灯泡正常发光时金属棒的运动速率．五、填空题19.如图所示,线圈ABCO面积为0.4 m2,匀强磁场的磁感应强度B＝0.1 T,方向为x轴正方向,通过线圈的磁通量为________Wb.在线圈由图示位置绕z轴向下转过60°的过程中,通过线圈的磁通量改变了________Wb.(可以用根式表示)20.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”)．21.如下图所示,半径为r的金属圆环绕通过直径的轴OO′以角速度ω匀速转动,匀强磁场的磁感应强度为B,以金属环的环面与磁场方向重合时开始计时,求在转动30°角的过程中,环中产生的平均感应电动势为________．22.如图所示,金属环直径为d、总电阻为2R,匀强磁场磁感应强度为B,垂直穿过环所在平面．电阻为的导体杆AB沿环表面以速度v向右滑至环中央时,杆两端的电压为________．23.如下图甲所示,环形线圈的匝数n＝1000,它的两个端点a和b间接有一理想电压表,线圈内磁感应强度B的变化规律如图乙所示,线圈面积S＝100 cm2,则Uab＝________,电压表示数为________V.答案解析1.【答案】D【解析】当通电直导线中电流增大时,穿过金属圆环的磁通量增大,金属圆环中产生感应电流,根据楞次定律,感应电流要阻碍磁通量的增大：一是用缩小面积的方式进行阻碍;二是用远离直导线的方法进行阻碍,故D正确．2.【答案】B【解析】高频感应炉是用涡流来熔化金属对其进行冶炼的,炉内放入被冶炼的金属,线圈内通入高频交变电流,这时被冶炼的金属中产生涡流就能被熔化．故A正确;电磁炉利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场,当含铁质锅具放置炉面时,铁磁性锅体被磁化,锅具即切割交变磁感线而在锅具底部产生交变的涡流,恒定磁场不会产生涡流,故B错误;阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动,当金属板从磁场中穿过时,金属板板内感应出的涡流会对金属板的运动产生阻碍作用．故C正确;在整块导体内部发生电磁感应而产生感应电流的现象称为涡流现象,要损耗能量,不用整块的硅钢铁芯,其目的是为了减小涡流,故D正确．本题选择错误的,故选B.3.【答案】A【解析】由法拉第电磁感应定律知：感应电动势E＝可知：0．3～0.8 s：E＝＝＝－4 V,负号表示方向与正方向相反,A正确;图象的斜率表示电动势的大小,由图象知第0.9 s末线圈中的瞬时电动势比0.2 s末的大,B错误;第1 s末线圈的磁感强度为零,但磁通量的变化率不为零,电动势不为零,C错误;第0.2 s末和0.4 s末的图象斜率一正一负,瞬时电动势的方向相反,D错误．4.【答案】C【解析】根据楞次定律,线圈进入磁场的过程,穿过线圈的磁通量向里的增加,产生逆时针方向的感应电流,因为速度恒定,所以电流恒定,故A、D错误;离开磁场时,穿过线圈的向里的磁通量减少,所以产生顺时针方向的电流,B错误,C正确．5.【答案】B【解析】当垂直纸面向里的磁场增强时,产生逆时针的涡旋电场,带正电的粒子将受到这个电场对它的电场力作用,而使动能增加,故B正确．6.【答案】D【解析】在第一个L内,线框匀速运动,电动势恒定,电流恒定;在第二个L内,线框只在重力作用下加速,速度增大;在第三个L内,安培力大于重力,线框减速运动,电动势减小,电流减小．这个过程加速度逐渐减小,速度是非线性变化的,电动势和电流都是非线性减小的,选项A、B均错误．安培力再减小,也不至于减小到小于第一段时的值,因为当安培力等于重力时,线框做匀速运动,选项C错误,D正确．7.【答案】A【解析】根据右手螺旋定则可知导线上方的磁场方向垂直于纸面向外,下方的磁场方向垂直于纸面向里,而且越靠近导线磁场越强．所以闭合导线框ABC在下降过程中,导线框内垂直于纸面向外的磁通量先增大,当增大到BC边与导线重合时,达到最大,再向下运动,导线框内垂直于纸面向外的磁通量逐渐减小至零,然后随导线框的下降,导线框内垂直于纸面向里的磁通量增大,当增大到A点与导线重合时,达到最大,继续下降时由于导线框逐渐远离导线,使导线框内垂直于纸面向里的磁通量再逐渐减小,所以根据楞次定律可知,感应电流的磁场总是阻碍内部磁通量的变化,所以感应电流的磁场先向内,再向外,最后向内,所以导线框中感应电流的方向依次为ACBA→ABCA→ACBA,A正确;当导线框内的磁通量为零时,内部的磁通量仍然在变化,有感应电动势产生,所以感应电流不为零,B错误;根据对楞次定律的理解,感应电流的效果总是阻碍导体间的相对运动,由于导线框一直向下运动,所以导线框所受安培力的合力方向一直向上,不为零．C、D错误．8.【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．9.【答案】C【解析】由法拉第电磁感应定律可知,闭合电路中产生的感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,与磁通量及磁通量的变化量无关．故A、B、D错误,C正确．10.【答案】B【解析】要想该线圈中产生恒定不变的感应电流,则要求该线圈中产生的感应电动势是恒定不变的,要想线圈中产生恒定不变的感应电动势,由法拉第电磁感应定律可知,穿过线圈的磁通量的变化率应是恒定的,即在Φ－t图象中,其图线是一条倾斜的直线．11.【答案】ABC【解析】在该过程中,导体棒和金属导轨组成的系统所受合外力做功为mv,A错误;由q＝IΔt,I＝,E＝＝,通过电阻R的电荷量为q＝,B错误;由于不知摩擦力是否存在,所以C错误;在导体棒获得初速度时,电路中电动势为E＝Blv0,I＝,P＝I2(r＋R)＝v0,D正确．12.【答案】AB【解析】感应电流产生的条件是：只要穿过闭合线框的磁通量变化,闭合线框中就有感应电流产生．A图中,线框转动过程中,通过线框的磁通量发生变化,线框中有感应电流产生;B图中离直导线越远磁场越弱,所以当线框远离导线时,线框中磁通量不断变小,所以B图中有感应电流产生;C图中一定要把条形磁铁周围的磁感线空间分布图弄清楚,在图示位置,线框中的磁通量为零,在向下移动过程中,线框的磁通量一直为零,磁通量不变,线框中无感应电流产生;D图中,线框中的磁通量一直不变,无感应电流产生．故选A、B.13.【答案】BC【解析】14.【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．15.【答案】【解析】线圈A与带电池的电路相连,线圈B与电流计相连,当滑动滑动变阻器时,线圈A中的电流变化,从而引起B中产生感应电流,也可以保持滑动器划片不动,线圈A插入或者拔出时,都可以引起B中产生感应电流．16.【答案】(1)见解析(2)1.6 N(3)4 T【解析】(1)假设电流表满偏,则I＝3.0 A,R两端电压U＝IR＝3.0×0.5 V＝1.5 V,将大于电压表的量程,不符合题意,故满偏电表应该是电压表．(2)由能量关系知,电路中的电能是外力做功转化来的,所以有Fv＝I2(R＋r),I＝,两式联立得F＝＝1.6 N.(3)磁场是恒定的,且不发生变化,由于CD运动而产生感应电动势,因此是动生电动势．根据法拉第电磁感应定律有E＝BLv,根据闭合电路欧姆定律得E＝U＋Ir以及I＝,联立三式得B＝＋＝4 T.17.【答案】(1)4 m/s(2)12 W【解析】(1)当金属棒速度最大时,拉力与安培力相等.＝F,v m＝＝4 m/s(2)回路中电流为I＝＝2 A,电阻上的发热功率为P＝I2R＝12 W.18.【答案】(1)(2)【解析】(1)设小灯泡的额定电流为I0,有P＝I R,①由题意,在金属棒沿导轨竖直下落的某时刻后,小灯泡保持正常发光,流经MN的电流为I＝2I0,②此时金属棒MN所受的重力和安培力相等,下落的速度达到最大值,有mg＝BLI,③联立①②③式得B＝(2)设灯泡正常发光时,金属棒的速率为v,由电磁感应定律与闭合电路欧姆定律得E＝BLv,⑤E＝RI0,⑥联立①②④⑤⑥式得v＝.⑦19.【答案】00.02或3.46×10－2【解析】线圈ABCO与x轴正方向的匀强磁场平行,没有一条磁感线穿过平面,所以磁通量等于0.在线圈由图示位置绕z轴向下转过60°时,线圈在中性面上面的投影面积为0.4×sin 60°,磁通量Φ＝0.1×0.4×sin 60°＝0.02Wb,磁通量变化量ΔΦ＝0.1×0.4×sin 60°－0＝0.02Wb.20.【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．21.【答案】3Bωr2【解析】ΔΦ＝Φ2－Φ1＝BS sin 30°－0＝Bπr2.又Δt＝＝＝所以＝＝＝3Bωr2.22.【答案】【解析】杆切割产生的感应电动势：E＝Bdv.两个电阻为R的半金属圆环并联,并联电阻R并＝R,电路电流(总电流)：I＝＝,杆两端的电压：U＝IR并＝Bdv.23.【答案】50 V50【解析】由B－t图象可知＝5 T/s由E＝n S得：E＝1 000×5×100×10－4V＝50 V.。
人教版高中物理选修3-2 第四章《电磁感应》检测题
《电磁感应》检测题一、单选题1．如图甲、乙所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯泡A的电阻，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则( )A．在电路甲中，断开S后，A将立即变暗B．在电路甲中，断开S后，A将先变得更亮，然后才逐渐变暗C．在电路乙中，闭合S后，A将逐渐变亮D．在电路乙中，断开S后，A将先变得更亮，然后才逐渐变暗2．两位同学在赤道附近做如图所示的摇绳发电实验，把一条长约10m的电线两端与灵敏电流计连接形成闭合电路，迅速匀速摇动电线，以下说法正确的是A．摇绳的两位同学沿东西方向站立时电流较大，且是交变电流B．摇绳的两位同学沿东西方向站立时电流较大，且是直流电C．摇绳的两位同学沿南北方向站立时电流较大，且是直流电D．摇绳的两位同学沿南北方向站立时电流较大，且是交变电流3．关于电磁感应,下列说法中正确的是（）A．线圈放在磁感应强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大B．穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大C．穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零D．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大4．如图所示，有一正方形闭合线圈，在足够大的匀强磁场中运动。
下列四个图中能产生感应电流的是A．图甲B．图乙C．图丙D．图丁5．关于电磁感应现象，下列说法中正确的是（）A．导体在磁场中运动一定能产生感应电流B．闭合线圈整个放在磁场中一定能产生感应电流C．感应电流的磁场总跟原来的磁场方向相反D．感应电流的磁场总是阻碍原来的磁通量的变化6．如下图所示，圆形线圈垂直放在匀强磁场里，第1秒内磁场方向指向纸里，如图乙．若磁感应强度大小随时间变化的关系如图甲，那么，下面关于线圈中感应电流的说法正确的是( )A．在第1秒内感应电流增大，电流方向为逆时针B．在第1-3秒内感应电流大小方向都不变，电流方向为顺时针C．在第2秒内感应电流减小，电流方向为顺时针D．在第4秒内感应电流大小不变，电流方向为顺时针7．在物理学发展过程中，实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。
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___________。
人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》检测题
《电磁感应》检测题一、单选题1．一演示自感现象的实验电路图如图所示，L是带铁芯的线圈，A是一只灯泡，开关S处于闭合状态，灯泡正常发光，现断开S，灯泡过一会儿才熄灭。
关于断开S前和断开S后瞬间，通过灯泡A的电流方向，下面说法正确的是A．断开S前，b→a；断开S后瞬间，a→bB．断开S前，a→b；断开S后瞬间，b→aC．断开S前，b→a；断开S后瞬间，b→aD．断开S前，a→b；断开S后瞬间，a→b；2．冲击电流计可以直接测定通过电路的电荷量，或者间接测量与电荷量有关的物理量，如磁感应强度、电容等。
现将探测线圈、冲击电流计及定值电阻串联后测定通电螺线管内部磁场的磁感应强度，电路如图所示。
探测线圈的轴线与螺线管的轴线重合，现通过电源E给螺线管提供电流I，然后迅速地通过换向开关K给螺线管提供反向电流－I，冲击电流计测得通过电路的电荷量为Q。
已知探测线圈匝数为N，面积为S，定值电阻的阻值为R，其它电阻不计。
由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为A．IRNSB．2IRNSC．QRNSD．2QRNS3．两平行虚线间存在磁感应强度大小为0.05T、方向与纸面垂直的匀强磁场．一个总电阻为0.005Ω的正方形导线框abcd 位于纸面内，cd 边与磁场边界平行，如图(a)所示．已知导线框一直向右做匀速直线运动，速度大小为1m/s ．cd 边进入磁场时开始计时，线框中感应电动势随时间变化的图线如图(b)所示(感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正)．下列说法正确的是A ．导线框的边长为0.1mB ．匀强磁场的宽度为0.2mC ．在t ＝0.2s 至t ＝0.4 s 这段时间内，cd 两点间没有电势差D ．磁感应强度的方向垂直于纸面向外4．边长为h 的正方形金属导线框，从如图所示位置由静止开始下落通过一匀强磁场区城磁场方向水平且垂直于线框平面磁场区高度为H ，上、下边界如图中虚线所示，H>h 从线框开始下落到完全穿过磁场区的全过程中（ ）A.线框中总有感应电流存在B.线框中感应电流方向是先顺时针后逆时针C.线框中感应电流方向是先逆时针后顺时针D.线框受到磁场力的方向有时向上，有时向下5．在如图所示的电路中，AB 、为两个完全相同的灯泡，L 为自感系数很大的线圈、R 为定值电阻，假设电源的内阻和线圈的直流电阻可忽略不计。
人教版高中物理选修3-2 第四章《电磁感应》检测题
《电磁感应》检测题一、单选题1．如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在水平匀强磁场中，棒在竖直向上的恒力F作用下匀速上升的一段时间内，金属棒受恒定大小的滑动摩擦力f，下列说法正确的是A．通过电阻R的电流方向水平向右，棒受到的安培力方向竖直向上B．通过电阻R的电流方向水平向左，棒受到的安培力方向竖直向下C．棒机械能增加量的大小等于棒克服重力所做的功D．棒机械能的增加量等于恒力F和滑动摩擦力f做的总功2．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（）A． B． C．D．3．如图所示，两个线圈绕在同一根软铁棒上，当导体棒A运动时，发现有感应电流从a向b 流过灯，则关于A的运动情况的正确的是（）A．向左加速运动 B．向右匀速运动 C．向左匀速运动D．向右加速运动4．如图所示，线圈abcd有一半在另一稍宽一些的回路ABCD内，两线圈彼此绝缘，当开关S闭合瞬间，则线圈abcd 中（ ）A ．感应电流方向是a -d -c -bB ．无感应电流产生C ．感应电流方向是a -b -c -dD ．无法确定5．如图所示，电路中线圈的直流电阻小于灯泡的电阻，开关S 闭合，在1t 时刻将S 断开，那么流过线圈的电流随时间变化的图象是( )A ．B ．C ．D ．6．如图所示间距为L 的光滑平行金属导轨，水平放置在竖直方向的磁感应强度为B 的匀强磁场中，一端接阻值是R 的电阻。
一电阻为R 0、质量为m 的导体棒放置在导轨上，在外力作用下从=0t 的时刻开始运动，其速度随时间的变化规律m =sin v v t ω，不计导轨电阻。
则从=0t 到π=2t ω时间内外力F 所做的功为A ．2222m m 0π14()2B L v mv R R ω++ B ．222m 0π4()B L v R R ω+C ．2222m m 0π14()2B L v mv R R ω-+ D ．222m0π2()B L v R R ω+ 7．课堂上物理老师为了更直观说明断电自感能量来源于线圈存储的能量而非电源直接提供，设计如图所示的电路。
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。
人教版高中物理选修3-2 第四章《电磁感应》考试测试卷
第四章《电磁感应》测试卷一、单选题(共12小题)1.如图所示，开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直，且一半在磁场内，一半在磁场外，若要使线框中产生感应电流，下列办法中不可行的是( )A ． 将线框向左拉出磁场B ． 以ab 边为轴转动(小于90°)C ． 以ad 边为轴转动(小于60°)D ． 以bc 边为轴转动(小于60°)2.如图所示，ab 是水平面上一个圆的直径，在过ab 的竖直平面内有一根通电导线ef .已知ef 平行于ab ，当ef 竖直向上平移时，ef 中的电流I 产生的磁场穿过圆面积的磁通量将( )A ． 逐渐增大B ． 逐渐减小C ． 始终为零D ． 不为零，但保持不变3.如图所示是一种冶炼金属的感应炉的示意图，此种感应炉应接怎样的电源( )A ． 直流低压B ． 直流高压C ． 低频交流电D ． 高频交流电4.下列关于磁通量的说法，正确的是( ) A ． 只有在匀强磁场中，穿过某一个面的磁通量才等于磁感应强度与该面面积的乘积B ． 磁通量是矢量，其正负表示方向C ． 磁通量是形象描述穿过某一个面的磁感线条数的物理量D ． 磁通量越大，磁通量的变化就越快5.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 ．6.关于线圈的自感系数，下面说法正确的是( )A ． 线圈的自感系数越大，自感电动势就一定越大 C ． 线圈中电流变化越快，自感系数越大B ． 线圈中电流等于零时，自感系数也等于零D ． 线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定7.图中L 是绕在铁芯上的线圈，它与电阻R 、R 0及开关和电池E 构成闭合回路．开关S 1和S 2开始都处在断开状态．设在t ＝0时刻，接通开关S 1，经过一段时间，在t ＝t 1时刻，再接通开关S 2，则能较准确表示电阻R 两端的电势差Uab 随时间t 变化的图线是( )A ．B ．C ．D ．8.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 ． 09.互感现象是一种常见的电磁感应现象，可以发生在( )A ． 绕在同一铁芯上的两个线圈之间B ． 两个相距很远的电路之间C ． 两个静止的带电导体之间D ． 两条靠近的磁铁之间10.如图所示，两个相同导线制成的开口圆环，大环半径为小环半径的2倍，现用电阻不计的导线将两环连接在一起，若将大环放入一均匀变化的磁场中，小环处在磁场外，a 、b 两点间电压为U 1，若将小环放入这个磁场中，大环在磁场外，a 、b 两点间电压为U 2，则( )A ．＝1 B ．＝2 C ．＝4 D ．＝11.如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P 和塑料管Q 竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块( )A ． 在P 和Q 中都做自由落体运动B ． 在两个下落过程中的机械能都守恒C ． 在P 中的下落时间比在Q 中的长D ． 落至底部时在P 中的速度比在Q 中的大 12.下列用电器属于应用涡流现象的是( )A ． 电磁灶B ． 电视机C ． 电冰箱D ． 电吹风二、填空题(共3小题)13.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________________________________________________________________________.14.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______．15.如图所示，线圈ABCO面积为0.4 m2，匀强磁场的磁感应强度B＝0.1 T，方向为x轴正方向，通过线圈的磁通量为________Wb.在线圈由图示位置绕z轴向下转过60°的过程中，通过线圈的磁通量改变了________Wb.(可以用根式表示)三、实验题(共1小题)16.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________．①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________．四、计算题(共3小题)17.如图，两平行金属导轨位于同一水平面上，相距l，左端与一电阻R相连；整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B、方向竖直向下．一质量为m的导体棒置于导轨上，在水平外力作用下沿导轨以速度v匀速向右滑动，滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好．已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，导轨和导体棒的电阻均可忽略．求(1)电阻R消耗的功率；(2)水平外力的大小．18.如图所示，两平行光滑的金属导轨AD、CE相距L＝1.0 m，导轨平面与水平面的夹角α＝30°，下端A、C用导线相连，导轨电阻不计．PQGH范围内有方向垂直斜面向上、磁感应强度B＝0.5 T 的匀强磁场，磁场的宽度d＝0.6 m，边界PQ、HG均与导轨垂直．电阻r＝0.40 Ω的金属棒MN放置在导轨上，棒两端始终与导轨接触良好，从与磁场上边界GH距离为b＝0.40 m的位置由静止释放，当金属棒进入磁场时，恰好做匀速运动，棒在运动过程中始终与导轨垂直，取g＝10 m/s2.求：(1)金属棒进入磁场时的速度大小v；(1)金属棒的质量m；(3)金属棒在穿过磁场的过程中产生的热量Q.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】D【解析】将线框向左拉出磁场的过程中，线框的bc部分切割磁感线，或者说穿过线框的磁通量减少，所以线框中将产生感应电流．当线框以ab边为轴转动(小于90°)时，线框的cd边的右半段做切割磁感线运动，或者说穿过线框的磁通量在发生变化，所以线框中将产生感应电流．当线框以ad边为轴转动(小于60°)时，穿过线框的磁通量在减小，所以在这个过程中线框内会产生感应电流．如果转过的角度超过60°(60°～300°)，bc边将进入无磁场区，那么线框中将不产生感应电流．当线框以bc边为轴转动时，如果转动的角度小于60°，则穿过线框的磁通量始终保持不变(其值为磁感应强度与矩形线框面积的一半的乘积)．2.【答案】C【解析】利用安培定则判断直导线电流产生的磁场，考虑到磁场具有对称性，可以知道，穿过圆的磁感线的条数与穿出圆的磁感线条数是相等的，故选C.3.【答案】D【解析】线圈中的电流做周期性的变化，在附近的导体中产生感应电流，从而在导体中产生大量的热，涡流现象也是电磁感应；而交流电的频率越大，产生的热量越多．故D正确，A、B、C错误；故选D.4.【答案】C【解析】在匀强磁场中，如果磁场与平面垂直，则穿过某一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积，A错；磁通量是标量，B错；磁通量大小与磁通量变化快慢无关，D错．5.【答案】D【解析】开关S断开前，通过灯泡D的电流是稳定的，其值为1 A．开关S断开瞬间，自感线圈的支路由于自感现象会产生与线圈中原电流方向相同的感应电动势，使线圈中的电流从原来的2 A逐渐减小，方向不变，且同灯泡D构成回路，通过灯泡D的电流和线圈L中的电流相同，也应该是从2 A逐渐减小到零，但是方向与原来通过灯泡D的电流方向相反，D对．6.【答案】D【解析】自感系数是由线圈的大小、形状、圈数、有无铁芯等因素决定的，故B、C错，D对；自感电动势不仅与自感系数有关，还与电流变化快慢有关，故A错．7.【答案】A【解析】闭合S1，由于线圈会阻碍电流的突然变大，Uab不会突然变大，D错误；达到稳定后，再闭合S2，由于线圈的作用，原有电流慢慢变小，Uab也从原来的数值慢慢减小，故选A.8.【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．9.【答案】A【解析】电磁感应指闭合回路中部分导体做切割磁感线运动，或者穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，则回路中即可产生感应电流．绕在同一铁芯上的两个线圈之间，符合题意，故A正确；两个相距很远的电路之间，不存在磁通量的变化，故B错误；两个静止的带电导体之间，不存在磁通量的变化，故C错误；两条靠近的磁铁之间，不存在磁通量的变化，故D错误．10.【答案】B11.【答案】C【解析】磁块在铜管中运动时，铜管中产生感应电流，根据楞次定律，磁块会受到向上的磁场力，因此磁块下落的加速度小于重力加速度，且机械能不守恒，选项A、B错误；磁块在塑料管中运动时，只受重力的作用，做自由落体运动，机械能守恒，磁块落至底部时，根据直线运动规律和功能关系，磁块在P中的下落时间比在Q中的长，落至底部时在P中的速度比在Q中的小，选项C 正确，选项D错误．12.【答案】A【解析】电磁灶是利用涡流现象工作的，故选 A.传统的显像管电视机是利用磁场、电场控制带电粒子的运动，不属于涡流，现在的液晶显示器，也不是利用涡流，选项B错误；电冰箱是利用物质的吸热等作用，选项C错；电吹风是利用电流在磁场中受力转动完成，选项D错误．13.【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．14.【答案】BL2sinαBL2sinαBL2sinα【解析】公式Φ＝BS中S表示与磁场方向垂直的面积，所以当线框与磁场不垂直时，需要将线框投影到垂直磁场方向上，故穿过线圈上方的磁通量的大小为Φ1＝BL2sinα，穿过线圈下方的磁通量的大小为Φ2＝BL2sinα，所以穿过线圈的磁场量为Φ＝Φ1－Φ2＝BL2sinα.15.【答案】00.02或3.46×10－2【解析】线圈ABCO与x轴正方向的匀强磁场平行，没有一条磁感线穿过平面，所以磁通量等于0.在线圈由图示位置绕z轴向下转过60°时，线圈在中性面上面的投影面积为0.4×sin 60°，磁通量Φ＝0.1×0.4×sin 60°＝0.02Wb，磁通量变化量ΔΦ＝0.1×0.4×sin 60°－0＝0.02Wb.16.【答案】(1)电路连接如图(2)①向右偏转一下①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．17.【答案】(1)(2)＋μmg【解析】(1)导体棒切割磁感线运动产生的电动势为E＝Blv，根据闭合电路欧姆定律，回路中的感应电流为I＝电阻R消耗的功率为P＝I2R，联立可得P＝.(2)对导体棒水平方向受力分析，受到向左的安培力和向左的摩擦力、向右的外力，三力平衡，故有F安＋μmg＝F，F安＝BIl＝B··l，故F＝＋μmg.18.【答案】(1)2 m/s(2)0.25 kg(3)0.75 J.【解析】(1)根据动能定理可得：mg sinα·b＝mv2－0，解得v＝2 m/s.(2)金属棒进入磁场时，恰好做匀速运动，由平衡条件得：mg sinα＝BIL，又I＝，联立解得：m＝0.25 kg.(3)根据在磁场中运动过程中能量守恒，减少的重力势能转化为焦耳热：Q＝mg sinα·d＝0.75 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＝.。
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．如图甲所示，用一根横截面积为S ，电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r 的圆环，ab 的右侧存在一个足够大的匀强磁场，0t =时刻磁场方向垂直于圆环平面向里，磁场的磁感应强度B 随时间t 变化的关系如图乙所示，则10~t 时间内（ ）A ．圆环中产生感应电流的方向为逆时针B ．圆环中产生感应电流的方向先沿顺时针后沿逆时针方向C ．圆环一直具有扩张的趋势D ．圆环中感应电流的大小为004B rS t ρ2．如图所示，足够长的U 型光滑金属导轨下边串有电阻R,其平面与水平面成θ角（0＜θ＜90°），其中MN 与PQ 平行且间距为L ，导轨平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。
金属棒ab 由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab 棒接入电路的电阻为r ，当流过ab 棒某一横截面的电量为q 时，棒的速度达到最大值v.则金属棒ab 在这一过程中A ．产生的焦耳热为qBLvB ．最大速度()222sin mg R r v B L θ+= C ．下滑的位移大小为qR BL D ．当运动速度为14v 时其加速度为3sin 4g θ 3．在如图所示的电路中，A 1和A 2是两个相同．．的灯泡．线圈L 的自感系数足够大，电阻不可以忽略。
下列说法正确的是A ．闭合开关S 时，A 1和A 2同时亮B ．闭合开关S 时，A 2先亮，A 1逐渐变亮C ．断开开关S 后的瞬间，A 2闪亮一下再熄灭D ．断开开关S 后的瞬间，流过A 2的电流方向向左4．如图所示，在光滑水平面上有宽度为d 的匀强磁场区域，边界线MN 平行于PQ ，磁场方向垂直平面向下， 磁感应强度大小为B ，边长为L (L <d )的正方形金属线框，电阻为R ，质量为m ，在水平向右的恒力F 作用下，从距离MN 为2d处由静止开始运动，线框右边到MN 时速度与到PQ 时的速度大小相等，运动过程中线框右边始终与MN 平行，则下列说法正确的是（ ）A ．线框在进磁场和出磁场的过程中，通过线框横截面的电荷量不相等B C ．线框进人磁场过程中一直做加速运动D ．线框右边从MN 运动到PQ 的过程中，线框中产生的焦耳热小于Fd5．水平桌面上的闭合导体线圈a 正上方固定一竖直螺线管b ，二者轴线在同一条竖直线上，螺线管、滑动变阻器、电源连接成如图所示电路．若将滑动变阻器的滑片P 向下滑动，下列正确的是（ ）A．线圈a有扩张的趋势B．穿过线圈a的磁通量减少C．线圈a对水平桌面的压力N F将增大D．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流6．下列对电磁感应的理解，正确的是（）A．发生电磁感应现象时一定会产生感应电流B．穿过某闭合回路的磁通量发生变化时，回路中不一定产生感应电流C．感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化D．穿过线圈的磁通量均匀变化时，感应电动势均匀变化7．如图所示的电路中,AB支路由带铁芯的线圈和电流表A1串联而成,流过的电流为I1,CD支路由电阻R和电流表A2串联而成，流过的电流为I2,已知AB支路稳定时电阻较小,CD支路电阻较大,若只考虑电流大小,则( )A．接通S的瞬间Il <I2断开S后I1>I2B．接通S的瞬间I1<I2,断开S后I1=I2C．接通S的瞬间I1=I2,斯开S后Il<I2D．接通S的瞬间I1>I2,断开S后I1=I28．以下涉及物理学史上的几个重大发现，其中说法正确的是A．卡文迪许发现了万有引力定律并通过扭秤实验测定出了万有引力恒量B．法拉第通过实验发现了电磁感应现象C．安培通过实验发现了电流周围存在磁场的现象D．牛顿根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因9．如图所示，导体AB在做切割磁感线运动时，将产生感应电动势，设导体AB的电阻为r，导轨左端接有阻值为R的电阻，磁场磁感应强度为B，导轨宽为d，导体AB匀速运动，速度为v.下列说法正确的是( )A．在本题中分析电路时，导体AB相当于电源，且A端为电源正极B．U CD＝BdvC．C、D两点电势关系为φC<φDD．在AB中电流从B流向A，所以φB>φA10．如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd，在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc 边在纸外，ad边在纸内，从图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到达位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ.在这个过程中，线圈中感应电流A．沿abcd流动B．沿dcba流动C．由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动D．由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动11．小明同学做验证断电自感现象实验，自己找来带铁心的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路。
人教版 高中物理 选修3-2 第4章《电磁感应》测试试题(含答案解析)
人教版 高中物理 选修3-2 第4章《电磁感应》测试试题（含答案解析）（满份100分 时间100分钟）一．选择题（每题至少有一个正确的选项，请将正确的答案填写在答卷的相应位置，12×3分=36分，错选无分、漏选得2分）1．下面属于电磁感应现象的是（ ） A ．通电导体周围产生磁场B ．磁场对感应电流发生作用，阻碍导体运动C ．由于导体自身电流发生变化，而导体中产生自感电动势D ．电荷在磁场中定向移动形成电流2．当线圈中的磁通量发生变化时，下列说法中正确的是（ ） A ．线圈中一定有感应电流B ．线圈中有感应电动势，其大小与磁通量成正比C ．线圈中一定有感应电动势D ．线圈中有感应电动势，其大小与磁通量的变化量成正比3．有一铜块，重量为G ，密度为D ，电阻率为ρ．把它拉制成截面半径为r 的导线，再用它做成一半径为R 的圆形回路（R ＞＞r ）．现加一个方向垂直回路平面的匀强磁场，磁感应强度B 的大小变化均匀，则（ ）A ．感应电流大小与导线粗细成正比B ．感应电流大小与回路半径R 成正比C ．感应电流大小与回路半径R 的平方成正比D ．感应电流大小与R 、r 都无关4．如图所示，在水平面上有一固定的U 形金属框架，框架上置一金属杆ab ．在垂直纸面方向有一匀强磁场，下面情况可能的是（ ）A ．若磁场方向垂直纸面向外，并且磁感应强度增大时，杆ab 将向右移动B ．若磁场方向垂直纸面向外，并且磁感应强度减小时，杆ab 将向右移动C ．若磁场方向垂直纸面向里，并且磁感应强度增大时，杆ab 将向右移动D ．若磁场方向垂直纸面向里，并且磁感应强度减小时，杆ab 将向右移动5．如图所示，矩形线框abcd ，通过导体杆搭接在金属导轨EF 和MN 上，整个装置放在如图的匀强磁场中．当线框向右运动时，下面说法正确的是（ ）A ．R 中无电流B ．R 中有电流，方向为E →MC ．ab 中无电流D ．ab 中有电流，方向为a →b ．6．图中甲图所示的线圈为5匝，其端点a ，b 与电压表相连，线圈内磁通量变化规律如（b ）图所示，则a ，b 两点的电势高低及电压表读数为（ ）A ．b a ϕϕ>，2伏B ．b a ϕϕ>，1伏C ．b a ϕϕ<，2伏D ．b a ϕϕ<，1伏7．如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd 在细长磁铁的N 极附近竖直下落，保持bc 边在纸外，ad 边在纸内，由图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ．在这个过程中，线圈中感生电流（ ）A ．沿abcd 流动B ．沿dcba 流动C．由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动D．由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动8．在水平放置的光滑绝缘杆ab上，挂有两个金属环M和N，两环套在一个通电密绕长螺线管的中部，如图所示，螺线管中部区域的管外磁场可以忽略，当变阻器的滑动接头向左移动时，两环将怎样运动？（）A．两环一起向左移动B．两环一起向右移动C．两环互相靠近D．两环互相离开9．图中A、B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置．A线圈中通有如图（a）所示的交流电i，则（）A．在t1到t2时间内A、B两线圈相吸B．在t2到t3时间内A、B两线圈相斥C．t1时刻两线圈间作用力为零D．t2时刻两线圈间吸力最大10．如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从图示位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0.3s时间拉出，外力所做的功为W1，通过导线截面的电量为q1；第二次用0.9s时间拉出，外力所做的功为 W2，通过导线截面的电量为 q2，则（）A．W1＜W2，q1＜q2B．W1＜W2，q1=q2C．W1＞W2，q1=q2D．W1＞W2，q1＞q211．在图所示的电路中，两个灵敏电流表G1和G2的零点都在刻度盘中央，当电流从“+”接线柱流入时，指针向右摆；电流从“-”接线柱流入时，指针向左摆。
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。
人教版物理选修3-2：第四单元电磁感应测试卷含答案
人教版物理选修3-2：第四单元电磁感应分层测试一、单选题1.如甲所示。
蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布的。
当线圈通以如图乙所示的稳恒电流（b端电流流向垂直纸面向内），下列说法正确的是（）A.当线圈在如图乙所示的位置时，b端受到的安培力方向向上B.当线圈在如图乙所示的位置时，该线圈的磁通量一定为0C.线圈通过的电流越大，指针偏转角度越小D.线圈转动的方向，由螺旋弹簧的形变决定2.如图所示，水平面内两根光滑的平行金属导轨，左端与电阻R相连接，匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内，质量一定的金属棒垂直于导轨并与导轨接触良好。
若对金属棒施加一个水平向右的外力F使金属棒从a 位置由静止开始向右做匀加速运动并依次通过位置b 和c。
若导轨与金属棒的电阻不计，a 到b 与b 到c 的距离相等，则下列关于金属棒在运动过程中的说法正确的是（）A.金属棒通过b、c 两位置时，电阻R 的电功率之比为1∶2B.金属棒通过b、c 两位置时，外力F 的大小之比为1∶ √2C.在从a 到b 与从b 到c 的两个过程中，电阻R上产生的热量之比为1∶1D.在从a 到b 与从b 到c 的两个过程中，通过金属棒的横截面的电量之比为1∶23.图甲中的三个装置均在水平面内且处于竖直向下的匀强磁场中，足够长的光滑导轨固定不动，图②中电容器在t=0 时刻不带电。
现使甲图中的三个导体棒ab 均以水平初速度v0向右运动，若导体棒ab 在运动过程中始终与导轨垂直，且接触良好。
某同学定性画出了导体棒ab 的v-t 图像，如图乙所示。
则他画出的是（）A.图①中导体棒ab 的v-t 图像B.图②中导体棒ab 的v-t 图像C.图③中导体棒ab 的v-t 图像D.图②和图③中导体棒ab 的v-t 图像4.如图所示，光滑绝缘水平桌面上直立一个单匝正方形导线框ABCD，导线框的边长为L= 0.3m，总电阻为R=0.1Ω在直角坐标系xOy第一象限中，有界匀强磁场区域的下边界与x(m)，磁感应强度B=0.4T，方向垂直纸x轴重合，上边界满足曲线方程y=0.2sinπ3面向里．导线框在沿x轴正方向的拉力F作用下，以速度v=10m/s水平向右做匀速直线运动，对于线框穿过整个磁场的过程有（）A.导线框AD两端的最大电压为0.2VB.线框中产生的焦耳热为0.192JC.流过线框的电荷量为0.24CD.拉力F为恒力5.如图，C、D是两条竖直且足够长的固定导轨（电阻不计），导轨间存在垂直纸面向里的匀强磁场，EF是一个固定螺线管，C、D的输出端a、b分别连接EF的输入端c、d，P是在EF 的正下方水平放置在地面上的铝圆环。
人教版高二物理选修3-2第四章电磁感应精选(含答案)
人教版选修3-2电磁感应专题精选习题（含答案）一、单选题1．边长为L 的正方形金属框在水平恒力F 作用下运动，穿过方向如图的有界匀强磁场区域．磁场区域的宽度为d （d >L ）。
已知ab 边进入磁场时，线框的加速度恰好为零．则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较，有（ ）A. 产生的感应电流方向相反B. 所受的安培力方向相反C. 进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间D. 进入磁场过程和穿出磁场过程中通过导体内某一截面的电量相等2．如图所示，在光滑水平面上，有竖直向下的匀强磁场，分布在宽度为L 的区域内，两个边长均为a （a<L ）的单匝闭合正方形线圈甲和乙，分别用相同材料不同粗细的导线绕制而成（甲为细导线），将线圈置于光滑水平面上且位于磁场的左边界，并使两线圈获得大小相等、方向水平向右的初速度，若甲线圈刚好能滑离磁场，则（ ）A ．乙线圈也刚好能滑离磁场B ．两线圈进入磁场过程中通过导线横截面积电量相同C ．两线圈进入磁场过程中产生热量相同D ．甲线圈进入磁场过程中产生热量Q1与离开磁场过程中产生热量Q23．关于产生感应电流的条件，下述说法正确的是（ ）A ．位于磁场中的闭合线圈，一定能产生感应电流B ．闭合线圈和磁场发生相对运动，一定能产生感应电流C ．闭合线圈作切割磁感线运动，一定能产生感应电流D ．穿过闭合线圈的磁感线条数发生变化，一定能产生感应电流4．如图甲所示，一匝数N=10、总电阻R=7.5Ω、长L 1=0.4m 、宽L 2=0.2m 的匀质矩形金属线框静止在粗糙水平面上，线框的bc 边正好过半径r =0.1m 的圆形磁场的竖直直径，线框的左半部分在垂直线框平面向上的匀强磁场区域内，磁感应强度B 0 =1T ，圆形磁场的磁感应强度B 垂直线框平面向下，大小随时间均匀增大，如图乙所示，已知线框与水平面间的最大静摩擦力f=1.2N ，取π≈3，则（ ）A. t=0时刻穿过线框的磁通量大小为0.07WbB. 线框静止时，线框中的感应电流为0.2AC. 线框静止时，ad 边所受安培力水平向左，大小为0.8NL。
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。
人教版高中物理选修3-2第四章 电磁感应 综合能力测试题.docx
高中物理学习材料唐玲收集整理第四章电磁感应综合能力测试题1．下面属于电磁感应现象的是[ ]A．通电导体周围产生磁场B．磁场对感应电流发生作用，阻碍导体运动C．由于导体自身电流发生变化，而导体中产生自感电动势D．电荷在磁场中定向移动形成电流2．有一铜块，重量为G，密度为D，电阻率为ρ．把它拉制成截面半径为r的导线，再用它做成一半径为R的圆形回路（R＞＞r）．现加一个方向垂直回路平面的匀强磁场，磁感应强度B的大小变化均匀，则 [ ]A．感应电流大小与导线粗细成正比 B．感应电流大小与回路半径R成正比C．感应电流大小与回路半径R的平方成正比 D．感应电流大小与R、r都无关3．当线圈中的磁通量发生变化时，下列说法中正确的是 [ ] A．线圈中一定有感应电流 B．线圈中有感应电动势，其大小与磁通量成正比C．线圈中一定有感应电动势 D．线圈中有感应电动势，其大小与磁通量的变化量成正比4．在匀强磁场中有一圆形的闭合导体线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在此磁场中做下列哪些运动时，线圈中能产生感应电流[ ] A．线圈沿自身所在的平面做匀速运动 B．线圈沿自身所在的平面做加速运动C．线圈绕任意一条直径做转动 D．线圈沿着磁场方向向上移动5．如图4－70所示，在水平面上有一固定的U形金属框架，框架上置一金属杆ab．在垂直纸面方向有一匀强磁场，下面情况可能的是[ ]A．若磁场方向垂直纸面向外，并且磁感应强度增大时，杆ab将向右移动B．若磁场方向垂直纸面向外，并且磁感应强度减小时，杆ab将向右移动C．若磁场方向垂直纸面向里，并且磁感应强度增大时，杆ab将向右移动D．若磁场方向垂直纸面向里，并且磁感应强度减小时，杆ab将向右移动6．如图4-71所示，金属杆ab，cd可以在光滑导轨PQ和RS上滑动，匀强磁场方向垂直纸面向里．当ab，cd分别以速度v1和v2滑动时，发现回路中感应电流方向为逆时针方向，则v1和v2的大小和方向可能是[ ]A．v1＞v2，v1向右，v2向左B．v1＞v2，v1和v2都向左C．v1=v2，v1和v2都向右D．v1=v2，v1和v2都向左7．如图4－72所示，两个互相连接的金属圆环用同样规格、同种材料的导线制成，大环半径是小环半径的4倍．若穿过大环磁场不变，小环磁场的磁通量变化率为K时，其路端电压为U；若小环磁场不变，大环磁场的磁通量变化率也为K时，其路端电压力[ ]A．U B．U／2 C．U／4 D．4U8．如图4－73所示，矩形线框abcd，通过导体杆搭接在金属导轨EF和MN上，整个装置放在如图的匀强磁场中．当线框向右运动时，下面说法正确的是[ ] A．R中无电流B．R中有电流，方向为E→MC．ab中无电流D．ab中有电流，方向为a→b．9．图4－74中甲图所示的线圈为5匝，其端点a，b与电压表相连，线圈内磁通量变化规律如（b）图所示，则a，b两点的电势高低及电压表读数为[ ]A．Ua＞Ub，2伏B．Ua＞Ub，1伏C．Ua＜Ub，2伏D．Ua＜Ub，1伏10．两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角θ的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计．斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上．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4－75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11．如图4－76所示，一条形磁铁作自由落体运动，当它通过闭合线圈回路时，其运动情况为 [ ]A．接近线圈和离开线圈时速度都减小B．接近线圈和离开线圈时加速度都小于gC．接近线圈作减速运动，离开线圈作加速运动D．作加速运动，接近线圈加速度小于g，离开线圈加速度大于g12．如图4-77所示，光滑的水平桌面上放着两个完全相同的金属环a和b，当一条形永磁铁的N极竖直向下迅速靠近两环时，则 [ ]A．a，b两环均静止不动B．a，b两环互相靠近C．a，b两环互相远离D．a，b两环均向上跳起13．如图4-78所示，一个小矩形线圈从高处自由落下，进入较小的有界匀强磁场，线圈平面和磁场保持垂直．设线圈下边刚进入磁场到上边刚接触磁场为A过程；线圈全部进入磁场内运动为B过程；线圈下边出磁场到上边刚出磁场为C过程．则[ ]A．在A过程中，线圈一定做加速运动B．在B过程中，线圈机械能不变，并做自由落体运动C．在A和C过程中，线圈内电流方向相同D．在A和C过程中，通过线圈的截面的电量相同14．一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处水平位置，释放后让它在如图4－79所示的匀强磁场中运动．已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时，顺着磁场的方向看去，线圈中感应电流的方向分别为[ ]位置Ⅰ位置ⅡA．顺时针方向，顺时针方向B．顺时针方向，逆时针方向C．逆时针方向，逆时针方向D．逆时针方向，顺时针方向15．把一只矩形线圈从匀强磁场中匀速拉出．第一次用速度v1，第二次用速度v2，而且v2＝2v1．若两次拉力所做的功分别为W1和W2，两次做功的功率分别为P1和P2，两次线圈产生的热量为Q1和Q2，则下述结论正确的是[ ] A．W1=W2，P1=P2，Q1＝Q2 B．W1＞W2，P1＞P2，Q1＝Q2C．W1=2W2，2P1=P2，2Q1＝Q2 D．W2=2W1，P2=4P1，Q2=2Q116．如图4－80所示，圆形线圈垂直放在匀强磁场里，第1秒内磁场方向指向纸里，如图（b）．若磁感应强度大小随时间变化的关系如图（a），那么，下面关于线圈中感应电流的说法正确的是 [ ]A．在第1秒内感应电流增大，电流方向为逆时针B．在第2秒内感应电流大小不变，电流方向为顺时针C．在第3秒内感应电流减小，电流方向为顺时针D．在第4秒内感应电流大小不变，电流方向为顺时针17．边长为h的正方形金属导线框，以图4－81中所示的位置由静止开始下落，通过一匀强磁场区域，磁场方向水平，且垂直于线框平面，磁场区域宽为H，上下边界如图中虚线所示．已知H＞h，从线框开始下落到完全穿过磁场区的全过程中[ ]A．线框中总有感应电流存在B．线框受到磁场力的合力方向有时向上，有时向下C．线框运动方向始终是向下的D．线框速度的大小不一定总是在增加18．如图4－82所示，在一固定圆柱磁铁的N极附近置一平面线圈abcd，磁铁轴线与线圈水平中心线xx′轴重合．下列说法正确的是[ ]A．当线圈刚沿xx′轴向右平移时，线圈中有感应电流，方向为adcbaB．当线圈刚绕xx′轴转动时（ad向外，bc向里），线圈中有感应电流，方向为abcda C．当线圈刚沿垂直纸面方向向外平移时，线圈中有感应电流，方向为adcba；D．当线圈刚绕yy′轴转动时（ab向里，cd向外），线圈中有感应电流，方向为abcda19．如图4－83所示，导体杆op可绕o轴沿半径为r的光滑的半圆形框架在匀强磁场中以角速度ω转动，磁感应强度为B，ao 间接有电阻R，杆和框架电阻不计，则所施外力的功率为 [ ]20．如图4-84所示，金属环半径为a，总电阻为R，匀强磁场磁感应强度为B，垂直穿过环所在平面．电阻为R／2的导体杆AB沿环表面以速度v向右滑至环中央时，杆的端电压为 [ ]21．如图4－85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．Ua＞Ub22．在电磁感应现象中，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生电流B．导体作切割磁力线运动，导体内一定会产生感生电流C．闭合电路在磁场内作切割磁力线运动，导体内一定会产生感生电流D．穿过闭合电路的磁通量发生变化23．如图4－86所示，空心的闭合螺线管中放有条形磁铁，将条形磁铁取出时，电流计G中有自上而下的电流通过，则在下列情况中[ ]A．磁铁上端为N，向上运动B．磁铁下端为N，向上运动C．磁铁上端为N，向下运动D．磁铁下端为N，向下运动24．如图4－87所示，在两根平行长直导线M、N中，通过大小、方向相同的电流．导线框ABCD和两导线在同一平面内．当线框沿着与两导线垂直的方向自右向左在两导线内匀速移动时，线框中感生电流的方向[ ]A．沿ABCDA，不变 B．沿ADCBA，不变C．由ABCDA变成ADCBA D．由ADCBA变成ABCDA25．如图4－88所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，由图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ．在这个过程中，线圈中感生电流[ ]A．沿abcd流动B．沿dcba流动C．由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动D．由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动26．如图4-89所示，闭合的单匝线圈放在匀强磁场中，以角速度ω=300弧度／秒绕中心轴oo′逆时针匀速转动（沿oo′方向看）．oo′轴垂直磁场方向．线圈的ab边长为0.1米，bc边长为0.2米，线圈的总电阻R=0.05欧，B=0.5特．从中性面开始转动，求：（1）单匝线圈的最大感应电动势是多少？位置如何？（2）由中性面开始转过90°时，平均感应电动势是多少？（3）为了维持匀速转动，除了电磁力矩外，还必须加一个外力矩，这个外力矩最大值是多少？27．如图4-90 所示，正方形金属框abcd的边长为L，在拉力作用下以速率v匀速通过匀强磁场．已知电阻Rab=Rcd=Ref=R（其余电阻不计）．长度Lae=2Led，磁场宽度大于L，磁感应强度为B．求把金属框从图示位置开始到全部拉进磁场的过程中拉力所做的功．28．如图4－91所示，在一个磁感应强度为B的匀强磁场中，有一弯成45°角的金属导轨，且导轨平面垂直磁场方向．一导线MN以速度v从导轨的o点处开始无摩擦地匀速滑动，速率v的方向与ax方向平行，导线单位长度的电阻为r．（1）写出感应电动势的表达式．（2）感应电流的大小如何？（3）写出作用在导线MN上的外力瞬时功率的表达式．29．如图4-92所示，有一个水平匀强磁场，在垂直于磁场方向的竖直平面内放一个金属框，AB边可以自由上下滑动，且始终保持水平，无摩擦．若AB质量为m=0.2克，长L=0.1米，电阻R=0.2欧，其它电阻不计，磁感应强度B=0.1 特，g=10米／秒2．（1）求AB下落速度为2米／秒时，其边下落的加速度及产生热的功率是多少？（2）求AB边下落时的最大速度．30．两金属杆ab和cd长均为l，电阻均为R，质量分别为M和m，M＞m，用两根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路，并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧，两金属杆都处在水平位置，如图4－93所示，整个装置处在一个与回路平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B．若金属杆ab正好匀速向下运动，求其运动的速度．31．如图4－94所示，质量为100克的铝环，用细线悬挂起来，环中央距地面h为0.8米．有一质量200克的磁铁以10米／秒的水平速度射入并穿过铝环，落在距铝环原位置水平距离3.6米处，则在磁铁与铝环发生相互作用时：（1）铝环向哪边偏斜？它能上升多高？（2）在磁铁穿过铝环的整个过程中，环中产生了多少电能？32．如图4－95所示，导线框abcd固定在竖直平面内，bc段的电阻为R，其它电阻均可忽略，ef是一电阻可忽略的水平放置的导体杆，杆长为l，质量为m，杆的两端分别为ab 和cd保持良好接触，又能沿它们无摩擦地滑动．整个装置放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与框面垂直．现用一恒力F竖直向上拉ef，当ef匀速上升时，其速度的大小为多少？33．图4－96中abcd为一边长为l、具有质量的刚性导线框，位于水平面内，bc边中串接有电阻R，导线的电阻不计，虚线表示一匀强磁场区域的边界，它与线框的ab的边平行，磁场区域的宽度为2l，磁感应强度为B，方向竖直向下，线框在一垂直ab的水平恒定拉力作甲下，沿光滑水平面运动，直到通过磁场区域．已知ab边刚进入磁场时线框便变为匀速运动，此时通过电阻R的电流的大小为i0，试在下图的i-x的坐标上定性画出：从导线框刚进入磁场到完全离开磁场的过程中流过电阻R的电流i的大小随ab边的位置坐标x 变化的曲线．34．两根相距d=20厘米的平行金属长导轨固定在同一水平面内，并处于竖直方向的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.20特，导轨上面横放着两条金属细杆构成矩形回路，两条金属杆的电阻为r=0.25欧，回路中其余部分的电阻可不计，已知两金属细杆在平行于导轨的拉力的作用下沿导轨朝相反的方向匀速平移，速度大小都是v=5.0米／秒，如图4－97所示，不计导轨上的摩擦．（1）求作用于每条金属细杆的拉力的大小．（2）求两金属细杆在间距增加0.40米的滑动过程中共产生的热量．35．如图4-98所示，矩形线圈abcd共n匝，总电阻为R，部分置于有理想边界的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直，磁感强度大小为B．让线圈从图示位置开始以ab边为轴匀速转动，角速度为ω．若线位置转过53°时的感应电动势的大小为多少？从图示位置开始转过90°的过程中，线圈中的平均感应电流为多少？（取sin37°=0.6，cos37°＝0.8）36．如图4-99中，oP1Q1与oP2Q2是位于同一水平面上的两根金属导轨，处在沿竖直方向的匀强磁场中，磁感强度为B．导轨的oP1段与oP2段相互垂直，长度相等，交于o点．导轨的P1Q1段与P2Q2段相互平行，并相距2b．一金属细杆在t=0的时刻从o点出发，以恒定的速度v沿导轨向右滑动．在滑动过程中，杆始终保持与导轨的平行段相垂直，速度方向与导轨的平行段相平行，杆与导轨有良好的接触．假定导轨和金属杆都有电阻，每单位长度的电阻都是r．（1）金属杆在正交的导轨oP1，oP2上滑动时，金属杆上通过的电流强度？37．如图4-100所示为某一电路装置的俯视图．mn，xy为水平放置的很长的平行金属板，板间有匀强磁场，磁感强度为B，裸导线ab电阻为R0，电阻为R1=R2=R，电容器电容C 很大．由于棒ab匀速滑行，一不计重力的带正电粒子以初速度v0水平射入两板间可做匀速直线运动．（1）棒ab向哪边运动？速度多大？（2）棒如果突然停止运动，那么在突然停止时刻作用在棒上的安培力多大？方向如何？38．如图4-101所示，水平放置的U形金属框架中接有电源，电动势为ε，内阻为r0框架上放置一质量为m、电阻为R的金属杆，它可以在框架上无摩擦地滑动，框架两边相距L，匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向上．当ab杆受到水平向右足够大的恒力F后．求（1）ab从静止开始向右滑动，起动时的加速度；（2）ab可以达到的最大速度vmax；（3）ab达到最大速度vmax时电路中每秒钟放出的热量Q．39．如图4-102所示，在倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感强度大小相等的匀强磁场，其中一个的方向垂直斜面向下，另一个的方向垂直斜面向上，宽度均为L，一个质量为m、边长为L的正方形线框以速度v刚进入上边磁场时恰好做匀速直线运动．当ab边到达gg′和ff′的中间位置时，线框又恰好做匀速直线运动，问：线框从开始进入上边的磁场至ab边到达gg′和ff′中间位置时，产生的热量为多少？40．正方形金属框每边长L＝0.1米，总质量m=0.1千克，回路电阻R=0.02欧，用细线吊住，线的另一端跨过两个定滑轮，挂着一个质量M=0.14千克的砝码．线框上方有一磁感应强度B=0.5特的匀强磁场，如图4－103所示．线框在M的牵引下作加速运动，当线框上边进入磁场后又作加速运动（取g=10米／秒2）．（1）线框匀速上升时的速度多大？（2）线框匀速上升过程中重物M作功多少？其中有多少转变为电能？41．将一电阻R为0.5欧、自感系数L为0.4亨的线圈与一可变电源相连接．要使线圈电流在0.3秒内从24安均匀地增加到36安．问电源电压应作怎样变化？42．如图4-104所示，图中线圈的自感系数L=2400毫亨，电源电动生自感电动势为3伏，其极性为下正上负（Ub＞Ua）．（1）此时电流变化率多大？变阻器滑动头向哪个方向滑动？（2）若K断开瞬间电流在0.1秒内由5安减少到零，在开关两端A，B的电压多大？哪端电势高？综合能力测试题参考答案1．C2．D3．C4．C5．B，D6．B7．C8．B9．B10．A，D11．B12．C13．B14．B15．D16．B17．C，D18．C，D19．C20．C21．B，D22．D23．A，C24．B25．A26．(1)3伏，线圈平面与磁感线平行；(2)1.9伏；(3)0.6牛·米．29．(1)5米／秒2，0.002瓦；(2)4米/秒30．提示：设磁场方向垂直纸面向里．由于M＞m，所以ab将向下，cd向上同作加速运动．由于ab和cd切割磁感线，分别产生感应电动势ε1和ε2，在回路中产生感应电流i，同时ab受到向上的安培力f，cd受到向下的安培力f，随着两杆运动速度增大，安培力f 也增大，当两31．(1)右偏，0.2米；(2)1.7焦．33．曲线如图4－120所示；(0-l)∶i=i0；(l-2l)∶i=0；(2l-3l)且x=3l处；i≥i0．34．(1)0.032N；(2)1.28×10-2J．40．(1)v=3.2米/秒；(2)W=0.14焦；W′=0.04焦．41．电源电压应从28伏均匀改变到34伏．。
2019-2020年人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》测试卷
第四章《电磁感应》测试卷一、单选题(共12小题)1.如图所示，虚线框内有匀强磁场，大环和小环是垂直于磁场放置的两个圆环，分别用Φ1和Φ2表示穿过大小两环的磁通量，则有()A．Φ1>Φ2B．Φ1<Φ2C．Φ1＝Φ2D．无法确定2.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．牛顿/库仑是电场强度的单位3.如图a所示，在水平面上固定有平行直金属导轨ab、cd，bd端接有电阻R.导体棒ef垂直轨道放置在光滑导轨上，导轨电阻不计．导轨右端区域存在垂直导轨面的匀强磁场，且磁感应强度B随时间t的变化规律如图b所示．在t＝0时刻，导体棒以速度v0从导轨的左端开始向右运动，经过时间2t0开始进入磁场区域，取磁场方向竖直向下为磁感应强度的正方向，导体回路中顺时针为电流正方向，则导体回路中的电流，随时间t的变化规律图象可能是()A．B．C．D．4.如图，电灯的灯丝电阻为3 Ω，电池电动势为2 V，内阻不计，线圈匝数足够多，其直流电阻小于灯丝电阻．先合上开关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5.研究表明，地球磁场对鸽子识别方向起着重要作用．鸽子体内的电阻大约为103Ω，当它在地球磁场中展翅飞行时，会切割磁感线，在两翅之间产生动生电动势．这样，鸽子体内灵敏的感受器即可根据动生电动势的大小来判别其飞行方向．若某处地磁场磁感应强度的竖直分量约为0.5×10－4T．鸽子以20 m/s速度水平滑翔，则可估算出两翅之间产生的动生电动势大约为()A． 30 mVB． 3 mVC． 0.3 mVD． 0.03 mV6.如图所示，环形金属软弹簧，套在条形磁铁的中心位置．若将弹簧沿半径向外拉，使其面积增大，则穿过弹簧所包围面积的磁通量将()A．增大B．减小C．不变D．无法确定如何变化7.如图所示，在水平地面下有一条沿东西方向铺设的水平直导线，导线中通有自东向西稳定、强大的直流电流．现用一闭合的检测线圈(线圈中串有灵敏的检流计，图中未画出)检测此通电直导线的位置，若不考虑地磁场的影响，在检测线圈位于水平面内，从距直导线很远处由北向南沿水平地面通过导线的上方并移至距直导线很远处的过程中，俯视检测线圈，其中的感应电流的方向是()A．先顺时针后逆时针B．先逆时针后顺时针C．先逆时针后顺时针，然后再逆时针D．先顺时针后逆时针，然后再顺时针8.在如图所示的四种磁场情况中能产生恒定的感生电场的是()A．B．C．D．9.如图所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在匀强磁场中，将它从匀强磁场中匀速拉出，以下各种说法中正确的是()A．向左和向右拉出时，环中感应电流方向相反B．向左和向右拉出时，环中感应电流方向都是沿顺时针方向C．向左和向右拉出时，环中感应电流方向都是沿逆时针方向D．将圆环拉出磁场的过程中，当环全部处在磁场中运动时，也有感应电流产生10.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11.如图甲所示，两个闭合圆形线圈A、B圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如图乙所示的变化电流，t＝0时电流的方向为顺时针(如图中箭头所示)，在t1～t2时间内，对于线圈B，下列说法中正确的是()A．线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有扩张的趋势B．线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有收缩的趋势C．线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有扩张的趋势D．线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有收缩的趋势12.如图甲所示，正方形导线框abcd放在绝缘水平面上，导线框的质量m＝1 kg，边长L＝1 m，电阻R＝0.1 Ω，mn为bc边中垂线，由t＝0时刻开始在mn左侧的线框区域内加一竖直向下的磁场，其感应强度随时间的变化规律如图乙所示，在mn右侧的线框区域内加竖直向上，磁感应强度为B2＝0.5 T的匀强磁场，线框abcd的四边恰在磁场的边界内，若导线框与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，它们之间的动摩擦因数μ＝0.3，g＝10 m/s2，则下列说法正确的是()A．导线框中的感应电动势为0.5 VB．t＝0.5 s时刻，导线框中感应电流为零C．导线框中产生俯视逆时针方向的感应电流D．导线框一直静止在绝缘水平面上二、填空题(共3小题)13.面积为0.5 m2的闭合单匝导线环处于磁感应强度为0.4 T的匀强磁场中，当磁场与环面垂直时，穿过环面的磁通量大小为_______ Wb，当导线环转过90°环面与磁场平行时，穿过环面的磁通量大小为________Wb，如果翻转所用的时间为0.1 s，在此过程中产生的平均电动势大小为________ V. 14.电磁炉是利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场，磁化铁质锅底，使之形成无数个小涡流，加快锅底分子运动，锅底自身高速发热达到加热食物的目的，其工作原理如图2所示．图2(1)使用微型电脑控制的电磁炉加热时不产生明火、无烟尘、无废气、清洁、安全、高效节能，是现代家庭中理想的灶具，请写出电磁炉在使用中触及到的物理知识(只写两点)：________________和________________．(2)在使用电磁炉加热食物时，电磁炉和锅之间的传热方向是：由________传递给________；使用电磁炉加热食物的过程中要消耗________能得到________能．(3)“多宝”牌电磁炉某一款式性能参数如下表所示：根据表中的参数分析，电磁炉与普通的电加热器相比，有哪些优点？(请写出两点)15.把一个用丝线悬挂的铅球放在电路中的线圈上方，如图所示，在下列三种情况下，悬挂铅球的丝线所受的拉力与铅球不在线圈上方时比较：(1)当滑动变阻器的滑动触头向右移动时，拉力________．(2)当滑动触头向左移动时，拉力________．(3)当滑动触头不动时，拉力________．(填“变大”、“不变”或“变小”)三、实验题(共1小题)16.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①直流电源①带铁芯的线圈A①线圈B①电键①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________________________________________________________________________；①________________________________________________________________________；①________________________________________________________________________.四、计算题(共3小题)17.如图所示，质量m＝100 g的铝环用细线悬挂起来，环中央距地面高度h＝0.8 m，有一质量为M ＝200 g的小磁铁(长度可忽略)以v0＝10 m/s的水平速度射入并穿过铝环，落地点距铝环原位置的水平距离x＝3.6 m，小磁铁穿过铝环后的运动可看作平抛运动．(g取10 m/s2)．(1)在磁铁与铝环发生相互作用时，铝环向哪边偏？(2)若铝环在磁铁穿过后速度为v＝2 m/s，则在磁铁穿过铝环的整个过程中，环中产生了多少电能？18.如图甲所示，固定在水平面上电阻不计的光滑金属导轨，间距d＝0.5 m．右端接一阻值为4 Ω的小灯泡L，在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B按图乙规律变化．CF长为2 m．在t＝0时，金属棒从图中位置由静止在恒力F作用下向右运动到EF位置，整个过程中，小灯泡亮度始终不变．已知ab金属棒电阻为1 Ω，求：(1)通过小灯泡的电流的大小；(2)恒力F的大小；(3)金属棒的质量．19.如图所示，线圈焊接车间的传送带不停地传送边长为L、质量为4 kg、电阻为5 Ω的正方形单匝金属线圈，线圈与传送带之间的滑动摩擦系数μ＝.传送带总长8L，与水平面的夹角为θ＝30°，始终以恒定速度2 m/s匀速运动．在传送带的左端虚线位置将线圈无初速地放到传送带上，经过一段时间，线圈达到与传送带相同的速度，线圈运动到传送带右端掉入材料筐中(图中材料筐未画出)．已知当一个线圈刚好开始匀速运动时，下一个线圈恰好放到传送带上．线圈匀速运动时，相邻两个线圈的间隔为L.线圈运动到传送带中点开始以速度2 m/s 通过一固定的匀强磁场，磁感应强度为5 T、磁场方向垂直传送带向上，匀强磁场区域宽度与传送带相同，沿传送带运动方向的长度为3L.重力加速度g＝10 m/s2.求：(1) 正方形线圈的边长L；(2) 每个线圈通过磁场区域产生的热量Q；(3) 在一个线圈通过磁场的过程，电动机对传送带做功的功率P.答案解析1.【答案】C【解析】对于大环和小环来说，磁感线的净条数没有变化，所以选C.2.【答案】A【解析】根据E＝可知牛顿/库仑是电场强度的单位，电荷量的单位的库仑，故A错，D正确；磁感应强度的单位是特斯拉简称特，故B正确；磁通量的单位是韦伯，故C正确；所以选A.3.【答案】A【解析】由图b可知，在0～2t0时间内，回路内磁通量变化率＝S＝S，为常数，根据法拉第电磁感应定律，回路产生的感应电动势E为常数，根据闭合电路欧姆定律，回路产生的感应电流为常数．根据楞次定律可判断出回路中感应电流方向为逆时针方向，即感应电流为负值且恒定，可排除B、D.当大于2t0时间内，导体棒切割磁感线产生感应电动势和感应电流，受到安培力作用，导体棒做加速度逐渐增大的减速运动，其感应电流随时间变化应该为曲线，所以A正确，C 错误．4.【答案】D【解析】突然断开K，线圈将产生自感现象，且与电灯构成一闭合回路，此时通过电灯的电流向上，与断开前的电流方向相反；因线圈直流电阻比灯泡小，断开前通过线圈的电流大于通过灯泡的电流，即电灯会突然比原来亮一下再熄灭．D正确，A、B、C错误．故选D.5.【答案】C【解析】设鸽子两翅之间距离30 cm，则动生电动势E＝Blv＝0.5×10－4×0.3×20 V＝0.3 mV.6.【答案】B【解析】磁感线在条形磁铁的内外形成闭合曲线，磁铁外部的磁感线总数等于内部磁感线的总数，而且磁铁内外磁感线方向相反．而磁铁外部的磁感线分布在无穷大空间，所以图中线圈中磁铁内部的磁感线多于外部的磁感线，由于方向相反，外部的磁感线要将内部的磁感线抵消一些，将弹簧沿半径向外拉，使其面积增大，内部磁感线总数不变，而抵消增大，剩余减小，则磁通量将减小．故B正确．7.【答案】C【解析】根据通电直导线周围磁感线的特点，检测线圈由远处移至直导线正上方时，穿过线圈的磁场有向下的分量，磁通量先增加后减小，由楞次定律和安培定则知，线圈中的电流方向先逆时针后顺时针．当检测线圈由直导线正上方移至远处时，穿过线圈的磁场有向上的分量，磁通量先增加后减小，由楞次定律和安培定则知，线圈中的电流方向先顺时针后逆时针，C正确．8.【答案】C【解析】均匀变化的磁场产生稳定的电场，答案为C.9.【答案】B【解析】圆环中感应电流的方向，取决于圆环中磁通量的变化情况，向左或向右将圆环拉出磁场的过程中，圆环中垂直纸面向里的磁感线的条数都要减少，根据楞次定律可知，感应电流产生的磁场的方向与原磁场方向相同，即都垂直纸面向里，应用安培定则可以判断出感应电流的方向沿顺时针方向．圆环全部处在磁场中运动时，虽然导线做切割磁感线运动，但环中磁通量不变，只有圆环离开磁场，环的一部分在磁场中，另一部分在磁场外时，环中磁通量才发生变化，环中才有感应电流．B选项正确．10.【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．11.【答案】A【解析】t1～t2时间内，线圈A中的电流方向为逆时针，根据安培定则可知在线圈A内部产生的磁场方向向外，线圈外部产生的磁场方向向里，线圈B的总磁通量是穿出的．由于线圈A中的电流增加，故穿过线圈B的磁通量增加，根据楞次定律，在线圈B中将产生顺时针方向的感应电流，并且线圈B有扩张的趋势，故A对，B、C、D错．12.【答案】C【解析】根据图乙可得＝1 T/s，故根据法拉第电磁感应定律可得．导线框中的感应电动势为E ＝＝1×12V＝1 V，A错误；因为穿过线圈的磁通量先向上减小后向下增大，故根据楞次定律可得因此产生的感应电流俯视逆时针方向，C正确；因为磁通量均匀变化，产生的感应电动势是定值，所以t＝0.5 s时刻，I＝＝A＝10 A，B错误；ab边安培力大小F1＝B1IL＝1×10×1 N＝10 N，而cd边安培力大小F2＝B2IL＝0.5×10×1 N＝5 N，根据左手定则可知，它们的安培力方向相同，因此导线框所受的安培力大小为15 N，方向水平向右，而滑动时受到的摩擦力F f＝μF N＝0.3×1×10 N＝3 N，故不会静止在水平面上，D错误．13.【答案】0.202【解析】导线环的面积S＝0.5 m2，匀强磁场磁感应强度B＝0.4 T，当磁场与环面垂直时，穿过环面的磁通量为：Φ＝BS＝0.4×0.5 Wb＝0.2 Wb；当导线环转过90°时，环面与磁场平行时，没有磁感线穿过环面，穿过环面的磁通量为0；如果翻转所用的时间为0.1 s，在此过程中产生的平均电动势大小为＝＝＝2 V.14.【答案】(1)电流产生磁场热传递(分子运动加快、内能增加，温度升高)(2)锅电磁炉电内(3)热效率高；功率调节范围大．【解析】15.【答案】(1)变小(2)变大(3)不变【解析】滑动触头向右移动时，电路中电阻变小，电流变大，穿过铅球横截面积的磁通量变大，根据楞次定律，小球有向上运动的趋势，阻碍磁通量的变化，所以拉力减小；相反，滑动触头向左移动时，拉力变大；滑动触头不动，电流不变，磁通量不变，所以拉力不变．16.【答案】(1)如图所示(2)①闭合开关①断开开关①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．17.【答案】(1)右偏(2)1.7 J18.【答案】(1)0.1 A(2)0.1 N(3)0.8 kg【解析】(1)金属棒未进入磁场时，电路总电阻R总＝RL＋Rab＝5 Ω回路中感应电动势为：E1＝＝S＝0.5 V灯泡中的电流强度为：IL＝＝0.1 A(2)因灯泡亮度不变，故在t＝4 s末金属棒刚好进入磁场，且做匀速运动，此时金属棒中的电流强度：I＝IL＝0.1 A恒力大小：F＝FA＝BId＝0.1 N(3)因灯泡亮度不变，金属棒在磁场中运动时，产生的感应电动势为：E2＝E1＝0.5 V金属棒在磁场中的速度：v＝＝0.5 m/s19.【答案】(1)0.8 m(2)10.24 J(3)202.8 W【解析】(1)每个线圈从投放到相对传送带静止，运动的距离是一样的．设投放的时间间隔为T，则2019-2020年人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》测试卷v－t图象如图所示．在T时间内，传送带位移为x传＝vT，线圈加速过程位移为x线＝T可得2L＝vT，v＝aT线圈加速过程：由F f滑－mg sinθ＝ma，F f滑＝μmg cosθ可得a＝2.5 m/s，T＝0.8 s，L＝0.8 m.线圈匀速运动时，相邻两个线圈的间隔为L与线圈的边长相等，由图可以看出线圈的边长与线圈加速过程走过的距离相同，所以线圈的边长为0.8 m.(2)每个线圈穿过磁场过程中有电流的运动距离为2L，t穿＝；E＝BLv；P＝，产生热量Q＝Pt穿＝·＝解得Q＝＝10.24 J.(3) 在一个线圈通过磁场的过程：传送带运动距离4L，所用时间t穿＝＝1.6 s一个线圈加速过程摩擦产生的热为Q摩擦＝F f滑·x相对＝μmg cosθ··T＝24 J一个线圈加速过程获得动能ΔE k＝mv2＝8 J一个线圈通过磁场的过程中焦耳热Q焦耳＝10.24 J，一个线圈运动一个L距离重力势能增加ΔE p＝Lmg sinθ＝16 J，在一个线圈通过磁场过程中，电动机对传送带做功功率为P，有W＝2Q摩擦＋2×ΔE k＋2Q焦耳＋15×ΔE p＝P·t穿解得P＝202.8 W.11 / 11。
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高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）第四章电磁感应综合能力测试题1．下面属于电磁感应现象的是[ ]A．通电导体周围产生磁场B．磁场对感应电流发生作用，阻碍导体运动C．由于导体自身电流发生变化，而导体中产生自感电动势D．电荷在磁场中定向移动形成电流2．有一铜块，重量为G，密度为D，电阻率为ρ．把它拉制成截面半径为r的导线，再用它做成一半径为R的圆形回路（R＞＞r）．现加一个方向垂直回路平面的匀强磁场，磁感应强度B 的大小变化均匀，则 [ ]A．感应电流大小与导线粗细成正比B．感应电流大小与回路半径R成正比C．感应电流大小与回路半径R的平方成正比D．感应电流大小与R、r都无关3．当线圈中的磁通量发生变化时，下列说法中正确的是 [ ]A．线圈中一定有感应电流B．线圈中有感应电动势，其大小与磁通量成正比C．线圈中一定有感应电动势D．线圈中有感应电动势，其大小与磁通量的变化量成正比4．在匀强磁场中有一圆形的闭合导体线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在此磁场中做下列哪些运动时，线圈中能产生感应电流[ ]A．线圈沿自身所在的平面做匀速运动B．线圈沿自身所在的平面做加速运动C．线圈绕任意一条直径做转动D．线圈沿着磁场方向向上移动5．如图4－70所示，在水平面上有一固定的U形金属框架，框架上置一金属杆ab．在垂直纸面方向有一匀强磁场，下面情况可能的是[ ]A．若磁场方向垂直纸面向外，并且磁感应强度增大时，杆ab将向右移动B．若磁场方向垂直纸面向外，并且磁感应强度减小时，杆ab将向右移动C．若磁场方向垂直纸面向里，并且磁感应强度增大时，杆ab将向右移动D．若磁场方向垂直纸面向里，并且磁感应强度减小时，杆ab将向右移动6．如图4-71所示，金属杆ab，cd可以在光滑导轨PQ和RS上滑动，匀强磁场方向垂直纸面向里．当ab，cd分别以速度v1和v2滑动时，发现回路中感应电流方向为逆时针方向，则v1和v2的大小和方向可能是 [ ]A．v1＞v2，v1向右，v2向左B．v1＞v2，v1和v2都向左C．v1=v2，v1和v2都向右D．v1=v2，v1和v2都向左7．如图4－72所示，两个互相连接的金属圆环用同样规格、同种材料的导线制成，大环半径是小环半径的4倍．若穿过大环磁场不变，小环磁场的磁通量变化率为K时，其路端电压为U；若小环磁场不变，大环磁场的磁通量变化率也为K时，其路端电压力[ ]A．U B．U／2 C．U／4 D．4U8．如图4－73所示，矩形线框abcd，通过导体杆搭接在金属导轨EF和MN上，整个装置放在如图的匀强磁场中．当线框向右运动时，下面说法正确的是[ ] A．R中无电流B．R中有电流，方向为E→MC．ab中无电流D．ab中有电流，方向为a→b．9．图4－74中甲图所示的线圈为5匝，其端点a，b与电压表相连，线圈内磁通量变化规律如（b）图所示，则a，b两点的电势高低及电压表读数为[ ]A．Ua＞Ub，2伏B．Ua＞Ub，1伏C．Ua＜Ub，2伏D．Ua＜Ub，1伏10．两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角θ的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计．斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上．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4－75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11．如图4－76所示，一条形磁铁作自由落体运动，当它通过闭合线圈回路时，其运动情况为 [ ]A．接近线圈和离开线圈时速度都减小B．接近线圈和离开线圈时加速度都小于gC．接近线圈作减速运动，离开线圈作加速运动D．作加速运动，接近线圈加速度小于g，离开线圈加速度大于g12．如图4-77所示，光滑的水平桌面上放着两个完全相同的金属环a和b，当一条形永磁铁的N极竖直向下迅速靠近两环时，则[]A．a，b两环均静止不动B．a，b两环互相靠近C．a，b两环互相远离D．a，b两环均向上跳起13．如图4-78所示，一个小矩形线圈从高处自由落下，进入较小的有界匀强磁场，线圈平面和磁场保持垂直．设线圈下边刚进入磁场到上边刚接触磁场为A过程；线圈全部进入磁场内运动为B过程；线圈下边出磁场到上边刚出磁场为C过程．则[ ]A．在A过程中，线圈一定做加速运动B．在B过程中，线圈机械能不变，并做自由落体运动C．在A和C过程中，线圈内电流方向相同D．在A和C过程中，通过线圈的截面的电量相同14．一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处水平位置，释放后让它在如图4－79所示的匀强磁场中运动．已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时，顺着磁场的方向看去，线圈中感应电流的方向分别为[ ]位置Ⅰ位置ⅡA．顺时针方向，顺时针方向B．顺时针方向，逆时针方向C．逆时针方向，逆时针方向D．逆时针方向，顺时针方向15．把一只矩形线圈从匀强磁场中匀速拉出．第一次用速度v1，第二次用速度v2，而且v2＝2v1．若两次拉力所做的功分别为W1和W2，两次做功的功率分别为P1和P2，两次线圈产生的热量为Q1和Q2，则下述结论正确的是[ ]A．W1=W2，P1=P2，Q1＝Q2 B．W1＞W2，P1＞P2，Q1＝Q2C．W1=2W2，2P1=P2，2Q1＝Q2 D．W2=2W1，P2=4P1，Q2=2Q116．如图4－80所示，圆形线圈垂直放在匀强磁场里，第1秒内磁场方向指向纸里，如图（b）．若磁感应强度大小随时间变化的关系如图（a），那么，下面关于线圈中感应电流的说法正确的是[ ]A．在第1秒内感应电流增大，电流方向为逆时针B．在第2秒内感应电流大小不变，电流方向为顺时针C．在第3秒内感应电流减小，电流方向为顺时针D．在第4秒内感应电流大小不变，电流方向为顺时针17．边长为h的正方形金属导线框，以图4－81中所示的位置由静止开始下落，通过一匀强磁场区域，磁场方向水平，且垂直于线框平面，磁场区域宽为H，上下边界如图中虚线所示．已知H＞h，从线框开始下落到完全穿过磁场区的全过程中[ ]A．线框中总有感应电流存在B．线框受到磁场力的合力方向有时向上，有时向下C．线框运动方向始终是向下的D．线框速度的大小不一定总是在增加18．如图4－82所示，在一固定圆柱磁铁的N极附近置一平面线圈abcd，磁铁轴线与线圈水平中心线xx′轴重合．下列说法正确的是[ ]A．当线圈刚沿xx′轴向右平移时，线圈中有感应电流，方向为adcbaB．当线圈刚绕xx′轴转动时（ad向外，bc向里），线圈中有感应电流，方向为abcdaC．当线圈刚沿垂直纸面方向向外平移时，线圈中有感应电流，方向为adcba；D．当线圈刚绕yy′轴转动时（ab向里，cd向外），线圈中有感应电流，方向为abcda19．如图4－83所示，导体杆op可绕o轴沿半径为r的光滑的半圆形框架在匀强磁场中以角速度ω转动，磁感应强度为B，ao 间接有电阻R，杆和框架电阻不计，则所施外力的功率为 [ ]20．如图4-84所示，金属环半径为a，总电阻为R，匀强磁场磁感应强度为B，垂直穿过环所在平面．电阻为R／2的导体杆AB沿环表面以速度v向右滑至环中央时，杆的端电压为[ ]21．如图4－85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．Ua＞Ub22．在电磁感应现象中，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生电流B．导体作切割磁力线运动，导体内一定会产生感生电流C．闭合电路在磁场内作切割磁力线运动，导体内一定会产生感生电流D．穿过闭合电路的磁通量发生变化23．如图4－86所示，空心的闭合螺线管中放有条形磁铁，将条形磁铁取出时，电流计G中有自上而下的电流通过，则在下列情况中[ ]A．磁铁上端为N，向上运动B．磁铁下端为N，向上运动C．磁铁上端为N，向下运动D．磁铁下端为N，向下运动24．如图4－87所示，在两根平行长直导线M、N中，通过大小、方向相同的电流．导线框ABCD和两导线在同一平面内．当线框沿着与两导线垂直的方向自右向左在两导线内匀速移动时，线框中感生电流的方向[ ]A．沿ABCDA，不变B．沿ADCBA，不变C．由ABCDA变成ADCBA D．由ADCBA变成ABCDA25．如图4－88所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，由图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ．在这个过程中，线圈中感生电流[ ]A．沿abcd流动B．沿dcba流动C．由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动D．由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动26．如图4-89所示，闭合的单匝线圈放在匀强磁场中，以角速度ω=300弧度／秒绕中心轴oo′逆时针匀速转动（沿oo′方向看）．oo′轴垂直磁场方向．线圈的ab边长为0.1米，bc边长为0.2米，线圈的总电阻R=0.05欧，B=0.5特．从中性面开始转动，求：（1）单匝线圈的最大感应电动势是多少？位置如何？（2）由中性面开始转过90°时，平均感应电动势是多少？（3）为了维持匀速转动，除了电磁力矩外，还必须加一个外力矩，这个外力矩最大值是多少？27．如图4-90 所示，正方形金属框abcd的边长为L，在拉力作用下以速率v匀速通过匀强磁场．已知电阻Rab=Rcd=Ref=R（其余电阻不计）．长度Lae=2Led，磁场宽度大于L，磁感应强度为B．求把金属框从图示位置开始到全部拉进磁场的过程中拉力所做的功．28．如图4－91所示，在一个磁感应强度为B的匀强磁场中，有一弯成45°角的金属导轨，且导轨平面垂直磁场方向．一导线MN以速度v从导轨的o点处开始无摩擦地匀速滑动，速率v的方向与ax方向平行，导线单位长度的电阻为r．（1）写出感应电动势的表达式．（2）感应电流的大小如何？（3）写出作用在导线MN上的外力瞬时功率的表达式．29．如图4-92所示，有一个水平匀强磁场，在垂直于磁场方向的竖直平面内放一个金属框，AB边可以自由上下滑动，且始终保持水平，无摩擦．若AB质量为m=0.2克，长L=0.1米，电阻R=0.2欧，其它电阻不计，磁感应强度B=0.1 特，g=10米／秒2．（1）求AB下落速度为2米／秒时，其边下落的加速度及产生热的功率是多少？（2）求AB边下落时的最大速度．30．两金属杆ab和cd长均为l，电阻均为R，质量分别为M和m，M＞m，用两根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路，并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧，两金属杆都处在水平位置，如图4－93所示，整个装置处在一个与回路平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B．若金属杆ab正好匀速向下运动，求其运动的速度．31．如图4－94所示，质量为100克的铝环，用细线悬挂起来，环中央距地面h为0.8米．有一质量200克的磁铁以10米／秒的水平速度射入并穿过铝环，落在距铝环原位置水平距离3.6米处，则在磁铁与铝环发生相互作用时：（1）铝环向哪边偏斜？它能上升多高？（2）在磁铁穿过铝环的整个过程中，环中产生了多少电能？32．如图4－95所示，导线框abcd固定在竖直平面内，bc段的电阻为R，其它电阻均可忽略，ef是一电阻可忽略的水平放置的导体杆，杆长为l，质量为m，杆的两端分别为ab和cd保持良好接触，又能沿它们无摩擦地滑动．整个装置放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与框面垂直．现用一恒力F竖直向上拉ef，当ef匀速上升时，其速度的大小为多少？33．图4－96中abcd为一边长为l、具有质量的刚性导线框，位于水平面内，bc边中串接有电阻R，导线的电阻不计，虚线表示一匀强磁场区域的边界，它与线框的ab的边平行，磁场区域的宽度为2l，磁感应强度为B，方向竖直向下，线框在一垂直ab的水平恒定拉力作甲下，沿光滑水平面运动，直到通过磁场区域．已知ab边刚进入磁场时线框便变为匀速运动，此时通过电阻R的电流的大小为i0，试在下图的i-x的坐标上定性画出：从导线框刚进入磁场到完全离开磁场的过程中流过电阻R的电流i的大小随ab边的位置坐标x变化的曲线．34．两根相距d=20厘米的平行金属长导轨固定在同一水平面内，并处于竖直方向的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.20特，导轨上面横放着两条金属细杆构成矩形回路，两条金属杆的电阻为r=0.25欧，回路中其余部分的电阻可不计，已知两金属细杆在平行于导轨的拉力的作用下沿导轨朝相反的方向匀速平移，速度大小都是v=5.0米／秒，如图4－97所示，不计导轨上的摩擦．（1）求作用于每条金属细杆的拉力的大小．（2）求两金属细杆在间距增加0.40米的滑动过程中共产生的热量．35．如图4-98所示，矩形线圈abcd共n匝，总电阻为R，部分置于有理想边界的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直，磁感强度大小为B．让线圈从图示位置开始以ab边为轴匀速转动，角速度为ω．若线位置转过53°时的感应电动势的大小为多少？从图示位置开始转过90°的过程中，线圈中的平均感应电流为多少？（取sin37°=0.6，cos37°＝0.8）36．如图4-99中，oP1Q1与oP2Q2是位于同一水平面上的两根金属导轨，处在沿竖直方向的匀强磁场中，磁感强度为B．导轨的oP1段与oP2段相互垂直，长度相等，交于o点．导轨的P1Q1段与P2Q2段相互平行，并相距2b．一金属细杆在t=0的时刻从o点出发，以恒定的速度v沿导轨向右滑动．在滑动过程中，杆始终保持与导轨的平行段相垂直，速度方向与导轨的平行段相平行，杆与导轨有良好的接触．假定导轨和金属杆都有电阻，每单位长度的电阻都是r．（1）金属杆在正交的导轨oP1，oP2上滑动时，金属杆上通过的电流强度？37．如图4-100所示为某一电路装置的俯视图．mn，xy为水平放置的很长的平行金属板，板间有匀强磁场，磁感强度为B，裸导线ab电阻为R0，电阻为R1=R2=R，电容器电容C很大．由于棒ab匀速滑行，一不计重力的带正电粒子以初速度v0水平射入两板间可做匀速直线运动．（1）棒ab向哪边运动？速度多大？（2）棒如果突然停止运动，那么在突然停止时刻作用在棒上的安培力多大？方向如何？38．如图4-101所示，水平放置的U形金属框架中接有电源，电动势为ε，内阻为r0框架上放置一质量为m、电阻为R的金属杆，它可以在框架上无摩擦地滑动，框架两边相距L，匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向上．当ab杆受到水平向右足够大的恒力F后．求（1）ab从静止开始向右滑动，起动时的加速度；（2）ab可以达到的最大速度vmax；（3）ab达到最大速度vmax时电路中每秒钟放出的热量Q．39．如图4-102所示，在倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感强度大小相等的匀强磁场，其中一个的方向垂直斜面向下，另一个的方向垂直斜面向上，宽度均为L，一个质量为m、边长为L的正方形线框以速度v刚进入上边磁场时恰好做匀速直线运动．当ab边到达gg′和ff′的中间位置时，线框又恰好做匀速直线运动，问：线框从开始进入上边的磁场至ab边到达gg′和ff′中间位置时，产生的热量为多少？40．正方形金属框每边长L＝0.1米，总质量m=0.1千克，回路电阻R=0.02欧，用细线吊住，线的另一端跨过两个定滑轮，挂着一个质量M=0.14千克的砝码．线框上方有一磁感应强度B=0.5特的匀强磁场，如图4－103所示．线框在M的牵引下作加速运动，当线框上边进入磁场后又作加速运动（取g=10米／秒2）．（1）线框匀速上升时的速度多大？（2）线框匀速上升过程中重物M作功多少？其中有多少转变为电能？41．将一电阻R为0.5欧、自感系数L为0.4亨的线圈与一可变电源相连接．要使线圈电流在0.3秒内从24安均匀地增加到36安．问电源电压应作怎样变化？42．如图4-104所示，图中线圈的自感系数L=2400毫亨，电源电动生自感电动势为3伏，其极性为下正上负（Ub＞Ua）．（1）此时电流变化率多大？变阻器滑动头向哪个方向滑动？（2）若K断开瞬间电流在0.1秒内由5安减少到零，在开关两端A，B的电压多大？哪端电势高？综合能力测试题参考答案1．C2．D3．C4．C5．B，D6．B7．C8．B9．B10．A，D11．B12．C13．B14．B15．D16．B17．C，D18．C，D19．C20．C21．B，D22．D23．A，C24．B25．A26．(1)3伏，线圈平面与磁感线平行；(2)1.9伏；(3)0.6牛·米．29．(1)5米／秒2，0.002瓦；(2)4米/秒30．提示：设磁场方向垂直纸面向里．由于M＞m，所以ab将向下，cd向上同作加速运动．由于ab和cd切割磁感线，分别产生感应电动势ε1和ε2，在回路中产生感应电流i，同时ab受到向上的安培力f，cd受到向下的安培力f，随着两杆运动速度增大，安培力f也增大，当两31．(1)右偏，0.2米；(2)1.7焦．33．曲线如图4－120所示；(0-l)∶i=i0；(l-2l)∶i=0；(2l-3l)且x=3l处；i≥i0．34．(1)0.032N；(2)1.28×10-2J．精品试卷40．(1)v=3.2米/秒；(2)W=0.14焦；W′=0.04焦．41．电源电压应从28伏均匀改变到34伏．。