电磁感应章末检测试卷二(第一章)
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( )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abv 。
高中物理 第一章 电磁感章末过关检测卷高二物理试题

点囤市安抚阳光实验学校章末过关检测卷(一)第一章电磁感(测试时间:50分钟评价分值:100分)(本在学生用书单独成册)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,只有一个选项正确.)1.闭合电路的一导线ab处于匀强磁场中,图中各情况下导线都在纸面内运动,那么下列判断中正确的是(D)A.都会产生感电流B.都不会产生感电流C.甲、乙不会产生感电流,丙、丁会产生感电流D.甲、丙会产生感电流,乙、丁不会产生感电流解析:乙图和丁图因导线运动的方向在磁感线的平面上,不能产生切割磁感线的运动效果,故没有感电流产生.2.如图所示,在水平面上有一个闭合的线圈,将一根条形磁铁从线圈的上方插入线圈中,在磁铁进入线圈的过程中,线圈中会产生感电流,磁铁会受到线圈中电流的作用力,若从线圈上方俯视,关于感电流和作用力的方向,以下判断正确的是(D)A.若磁铁的N极向下插入,线圈中产生顺时针方向的感电流B.若磁铁的S极向下插入,线圈中产生逆时针方向的感电流C.无论N极向下插入还是S极向下插入,磁铁都受到向下的引力D.无论N极向下插入还是S极向下插入,磁铁都受到向上的斥力解析:A.若磁铁的N极向下插入,穿过线圈的磁通量增加,磁场方向向下,根据楞次律可知,线圈中产生逆时针方向的感电流.故A错误.B.若磁铁的S极向下插入,穿过线圈的磁通量增加,磁场方向向上,根据楞次律可知,线圈中产生顺时针方向的感电流.故B错误.C、D.根据安培则判断可知,当N极向下插入时,线圈上端相当于N极;当S极向下插入,线圈上端相当于S极,与磁铁的极性总相反,存在斥力.故C错误,D正确.3.(2014·模拟)如图所示,在磁感强度大小为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静止开始释放,在摆动到左侧最高点的过程中,细杆和金属框平面始终处于同一平面,且垂直纸面.则线框中感电流的方向是(B)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→d解析:由楞次律,一开始磁通量减小,后来磁通量增大,由“增反减同”可知电流方向是d→c→b→a→d.4.(2015·区模拟)如图所示,正方形线圈abcd位于纸面内,线圈电阻不计,边长为L,匝数为N,线圈内接有阻值为R的电阻,过ab中点和cd中点的连线OO′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上,磁场的磁感强度为B.当线圈绕OO′转过90°时,通过电阻R的电荷量为(B)A.BL 22RB.NBL 22RC.BL 2RD.NBL 2R解析:初状态时,通过线圈的磁通量为Φ1=BL22,当线圈转过90°时,通过线圈的磁通量为0,由q =I Δt ,I =E R ,E =N ΔΦΔt ,得q =N ΔΦR ,可得通过电阻R 的电荷量为NBL22R.二、多项选择题(本题共5小题,每题6分,共30分.在每小题给出的四个选项中有多个选项正确,选对得6分,漏选得3分,错选或不选得0分.)5.如图是穿过某闭合回路的磁通量随时间变化的四种情况,在t 0时间内可使该回路产生恒感电流的是(CD)解析:A.由图知,磁通量Φ不随时间t 的变化,则将不产生感电流.故A 错误.B 、C 、D.由图知,穿过闭合回路的磁通量是变化的,将产生感电流,而C 、D 选项磁通量随着时间是均匀变化的,则产生的感电流大小恒,故A 、B 错误,C 、D 正确.6.如图所示的电路中,电源电动势为E ,内阻r 不能忽略.R 1和R 2是两个值电阻,L 是一个自感系数较大的线圈.开关S 原来是断开的.从闭合开关S 到电路中电流达到稳为止的时间内,通过R 1的电流I 1和通过R 2的电流I 2的变化情况是(AC)A .I 1开始较大而后逐渐变小B .I 1开始很小而后逐渐变大C .I 2开始很小而后逐渐变大D .I 2开始较大而后逐渐变小解析:开关S 闭合瞬间,L 相当于断路,通过R 1的电流I 1较大,通过R 2的电流I 2较小;当稳后L 的自感作用减弱,通过R 1的电流I 1变小,通过R 2的电流I 2变大,故A 、C 正确,B 、D 错误.7.(2014·模拟)如图所示,一导线弯成半径为a 的半圆形闭合回路.虚线MN 右侧有磁感强度为B 的匀强磁场,方向垂直于回路所在的平面.回路以速度v 向右匀速进入磁场,直径CD 始终与MN 垂直.从D 点到达边界开始到C 点进入磁场为止,下列结论中正确的是(BD)A .感电流方向改变B .感电流方向不变C .感电动势始终为BavD .感电动势的最大值为Bav解析:由楞次律可知,闭合回路从一进入至完全进入磁场,磁通量一直在增大,故电流方向只有一个;当半圆闭合回路一半进入磁场时,即这时效长度最大为a ,这时感电动势最大E m =Bav .8.如图,在条形磁铁自由下落且靠近闭合线圈一端的过程中(忽略空气阻力),下列说法中正确的是(AD)A .磁铁的机械能不守恒B .磁铁做自由落体运动C .线圈中产生大小、方向均变化的电流D .磁铁减小的机械能转化成线圈中的电能解析:磁铁下落过程中受到线圈的阻力作用,有机械能转化为电能,机械能减小,故A对,B错误;条形磁铁自由下落且靠近闭合线圈一端的过程中,根据楞次律可知,线圈中产生大小变化、而方向不变化的电流,故C错误;磁铁由于受线圈的阻力作用机械能减小,同时线圈中感电流发热,产生内能.则由能量守恒知:线圈中增加的内能是由磁铁减少的机械能转化而来的.故D正确.9.如图甲所示,水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R,导体棒MN 放在导轨上且接触良好,整个装置放于垂直导轨平面的磁场中,磁感强度B的变化情况如图乙所示(图示磁感强度方向为正),MN始终保持静止,则0~t2时间内(AD)A.电容器C的电荷量大小始终没变B.电容器C的a板先带正电后带负电C.MN所受安培力的大小始终没变D.MN所受安培力的方向先向右后向左解析:磁感强度均匀变化,产生恒电动势,电容器C的电荷量大小始终没变,选项A正确、B项错误;由于磁感强度变化,MN所受安培力的大小变化,MN所受安培力的方向先向右后向左,选项C错误、D项正确.三、非选择题(本大题3小题,,答案中必须明确写出数值和单位.)10.(18分)(1)如图所示为“研究电磁感现象”的装置.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,以下操作中可能出现的情况是:A.将A线圈迅速插入B线圈时,灵敏电流计指针将向________(填“左”或“右”)偏一下;B.A线圈插入B线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,灵敏电流计指针将向________(填“左”或“右”)偏一下.(2)为判断线圈绕向,可将灵敏电流计G与线圈L连接,如图所示.已知线圈由a端开始绕至b端;当电流从电流计G左端流入时,指针向左偏转.①将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时,发现指针向左偏转.俯视线圈,其绕向为________(填“顺时针”或“逆时针”).②当条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时,指针向右偏转.俯视线圈,其绕向为________(填“顺时针”或“逆时针”).(1)①如图所示②A.右;B.左(2)解析:①将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时,穿过L的磁场向下,磁通量增大,由楞次律可知,感电流的磁场方向与原磁场方向相反,感电流磁场该向上,电流表指针向左偏转,电流从电流表左端流入,由安培则可知,俯视线圈,线圈绕向为顺时针.②当条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时,穿过L的磁通量向上,磁通量减小,由楞次律可知,感电流磁场向上,指针向右偏转,电流从右端流入电流表,由安培则可知,俯视线圈,其绕向为逆时针.答案:①顺时针②逆时针11.(18分)如图(a)所示,一个电阻值为R,匝数为n的圆形金属线与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路.线圈的半径为r1.在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示.图线与横、纵轴的截距分别为t 0和B 0.导线的电阻不计.求0~t 1时间内:(1)通过电阻R 1上的电流大小和方向; (2)电阻R 1上产生的热量.解析:(1)由图象分析可知,0~t 1时间内ΔB Δt =B 0t 0.由法拉第电磁感律有:E =n ΔΦΔt =n ΔBΔt ·S .而S =πr 22.由闭合电路欧姆律有:I 1=ER 1+R.联立以上各式解得:通过电阻R 1上的电流大小为I 1=nB 0πr223Rt 0.由楞次律可判断通过电阻R 1上的电流方向为从b 到a . (2)电阻R 1上产生的热量:Q =I 21R 1t 1=2n 2B 20π2r 42t 19Rt 2. 答案:(1)nB 0πr 223Rt 0 方向从b 到a (2)2n 2B 20π2r 42t 19Rt 212.(18分)如图所示,空间有一宽为2L 的匀强磁场区域,磁感强度为B ,方向垂直纸面向外.abcd 是由均匀电阻丝做成的边长为L 的正方形线框,总电阻为R .线框以垂直磁场边界的速度v 匀速通过磁场区域,在运动过程中,线框ab ,cd 两边始终与磁场边界平行.求:(1)cd 边刚进入磁场和cd 边刚离开磁场时,ab 两端的电势差分别是多大?并分别指明a 、b 哪端电势高.(2)线框穿过磁场的整个过程中,线框中产生的焦耳热.解析:(1)cd 边刚进入磁场时,cd 切割磁感线产生的感电动势E =BLv .回路中的感电流: I =BLvR,ab 两端的电势差:U =I ·14R =14BLv ,b 端电势高.cd 边刚离开磁场时,ab 边切割磁感线产生感电动势大小和回路中电流大小与cd 边刚进入磁场时的相同,即为:I ′=I =BLvR,所以ab 两端的电势差为:U ′=I ·34R =34BLv ,b 端电势高.(2)线框从cd 边刚进入磁场到ab 边刚进入磁场的过程中,产生顺时针的感电流;线框进入磁场中时,由于磁通量不变化,没有感电流产生;线框cd 边刚离开磁场到ab 边刚离开磁场的过程中产生的感电流大小相,设线框能产生感电流的时间为t ,产生的总焦耳热为Q ,则有:t =2L v,Q =I 2Rt ,解得:Q=2B 2L 3v R.答案:见解析。
电磁感应章末检测 Word版

章末检测(满分:100分,时间:45分钟)一、选择题(共8小题,每小题6分,共48分.1~5题只有一个选项正确,6~8题有多个选项正确)1.图甲是法拉第于1831年发明的人类历史上第一台发电机——圆盘发电机.图乙为其示意图,铜盘安装在水平的铜轴上,磁感线垂直穿过铜盘;两块铜片M、N分别与铜轴和铜盘边缘接触,匀速转动铜盘,电阻R就有电流通过.则下列说法正确的是()A.回路中恒定电流的大小与铜盘转速无关B.回路中有大小和方向都做周期性变化的涡流C.回路中电流方向不变,从M经导线流进电阻R,再从N流向铜盘D.铜盘绕铜轴转动时,沿半径方向上的金属“条”切割磁感线,产生电动势2.金属杆ab水平放置在某高处,当它被平抛进入方向竖直向上的匀强磁场中时(如图所示),忽略空气阻力,以下说法中正确的是()A.运动过程中感应电动势大小不变,且φa>φbB.运动过程中感应电动势大小不变,且φa<φbC.由于速率不断增大,所以感应电动势不断变大,且φa>φbD.由于速率不断增大,所以感应电动势不断变大,且φa<φb3.如图所示电路中,A、B、C为完全相同的三个灯泡,L是一直流电阻不可忽略的电感线圈.a、b为线圈L的左右两端点,原来开关S是闭合的,三个灯泡亮度相同.将开关S断开后,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.a点电势低于b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.a点电势低于b点,B、C灯不会闪亮只是缓慢熄灭4.(2018·湖北武汉调研)有一个匀强磁场边界是EF,在EF右侧无磁场,左侧是匀强磁场区域,如图甲所示.现有一个闭合的金属线框以恒定速度从EF右侧水平进入匀强磁场区域.线框中的电流随时间变化的i-t图象如图乙所示,则可能的线框是下列四个选项中的()5.(2018·辽宁沈阳模拟)如图,固定在水平桌面上的光滑金属导轨cd、eg处于方向竖直向下的匀强磁场中,金属杆ab与导轨接触良好,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.现用一水平向右的恒力F作用在金属杆ab上,使金属杆由静止开始向右沿导轨滑动,滑动中杆ab始终垂直于导轨,表示,则下列说法正确的是()金属杆受到的安培力用F安A.金属杆ab做匀加速直线运动B.金属杆ab运动过程回路中有顺时针方向的电流C.金属杆ab所受到的F安先不断增大,后保持不变D.金属杆ab克服安培力做功的功率与时间的平方成正比6.(2018·山东潍坊质检)用一段横截面半径为r、电阻率为ρ、密度为d的均匀导体材料做成一个半径为R(r≪R)的圆环.圆环竖直向下落入如图所示的径向磁场中,圆环的圆心始终在N极的轴线上,圆环所在位置的磁感应强度大小均为B.圆环在加速下落过程中某一时刻的速度为v,忽略电感的影响,则()A.此时在圆环中产生了(俯视)顺时针的感应电流B.圆环因受到了向下的安培力而加速下落C .此时圆环的加速度a =B 2v ρdD .如果径向磁场足够长,则圆环的最大速度v m =ρdg B 27.(2018·河南重点中学联考)如图所示,光滑导轨倾斜放置,下端连一灯泡,匀强磁场垂直于导轨平面,当金属棒ab (电阻不计)沿导轨下滑达到稳定状态时,灯泡的电功率为P ,导轨和导线电阻不计.要使灯泡在金属棒稳定运动状态下的电功率为2P ,则下面选项中符合条件的是( )A .将导轨间距变为原来的22B .换一电阻值减半的灯泡C .换一质量为原来2倍的金属棒D .将磁场磁感应强度B 变为原来的2倍8.如图甲,在虚线所示的区域有垂直纸面向里的匀强磁场,磁场变化规律如图乙所示,面积为S 的单匝金属线框处在磁场中,线框与电阻R 相连,若金属框的电阻为R 2,下列说法正确的是( )A .流过电阻R 的感应电流由a 到bB .线框cd 边受到的安培力方向向上C .感应电动势大小为2B 0S t 0D .a 、b 间电压大小为2B 0S 3t 0二、非选择题(共4小题,52分)9.(12分)做磁共振(MRI)检查时,对人体施加的磁场发生变化时会在肌肉组织中产生感应电流.某同学为了估算该感应电流对肌肉组织的影响,将包裹在骨骼上的一圈肌肉组织等效成单匝线圈,线圈的半径r=5.0 cm,线圈导线的截面积A=0.80 cm2,电阻率ρ=1.5 Ω·m.如图所示,匀强磁场方向与线圈平面垂直,若磁感应强度B在0.3 s内从1.5 T均匀地减为零,求:(计算结果保留一位有效数字)(1)该圈肌肉组织的电阻R;(2)该圈肌肉组织中的感应电动势E;(3)0.3 s内该圈肌肉组织中产生的热量Q.10.(12分)如图甲所示,足够长的光滑导轨倾角为30°,间距L=4 m,电阻不计,恒定的非匀强磁场方向垂直于斜面向下,电阻R=5 Ω,导体棒ab的质量m=1 kg,电阻r=3 Ω,垂直于导轨放置.现使导体棒ab从磁场上边界由静止下滑,测得导体棒所到达位置的磁感应强度B与导体棒在该位置速度之间的关系如图乙所示.(g取10 m/s2)(1)求导体棒下滑5 s时的速度和位移;(2)求导体棒下滑5 s内回路中产生的焦耳热.11.(14分)如图所示,一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨间距l=0.5 m,左端接有阻值R=0.3 Ω的电阻.一质量m=0.1 kg、电阻r=0.1 Ω的金属棒MN放置在导轨上,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.4 T.棒在水平向右的外力作用下,由静止开始以a=2 m/s2的加速度做匀加速运动,当棒的位移x=9 m 时撤去外力,棒继续运动一段距离后停下来,已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1∶Q2=2∶1.导轨足够长且电阻不计,棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触.求:(1)棒在匀加速运动过程中,通过电阻R的电荷量q;(2)撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2;(3)外力做的功W F.12.(14分)如图所示,正方形单匝线框bcde边长L=0.4 m,每边电阻相同,总电阻R=0.16 Ω.一根足够长的绝缘轻质细绳跨过两个轻小光滑定滑轮,一端连接正方形线框,另一端连接物体P,手持物体P使二者在空中保持静止,线框处在竖直面内.线框的正上方有一有界匀强磁场,磁场区域的上、下边界水平平行,间距也为L=0.4 m,磁感线方向垂直于线框所在平面向里,磁感应强度大小B=1.0T,磁场的下边界与线框的上边eb相距h=1.6 m.现将系统由静止释放,线框向上运动过程中始终在同一竖直面内,eb边保持水平,刚好以v=4.0 m/s的速度进入磁场并匀速穿过磁场区,重力加速度g=10 m/s2,不计空气阻力.(1)线框eb边进入磁场中运动时,e、b两点间的电势差U e b为多少?(2)线框匀速穿过磁场区域的过程中产生的焦耳热Q为多少?(3)若在线框eb边刚进入磁场时,立即给物体P施加一竖直向下的力F,使线框保持进入磁场前的加速度做连续的匀加速运动穿过磁场区域,已知此过程中力F 做功W F=3.6 J,求eb边上产生的焦耳热Q e b为多少?。
00000 电磁感应 章末测试题

(A)
(B)
(C)
(D)
E BlV
ab间电势差
BlV I 4r 3BlV U 2 I 3r 4 BlV U3 I r 4
BlV U1 Ir 4
BlV U4 I r 4
U 3最大
a d
b B
B
B
B
c
0
t 0
t
0
t
0
t
A
B
C
D
a
b
解:下落0.8s时,v=gt=10m/s 闭合K,E=BLV
B 2 L2V mg R
B 2 L2 Vm 1m / S mgR
最大速度为8m/s。
K F a mg b
B LV F R
∴ F安=BIL=0.8N.
2 2
∵mg=0.1N
∴ F安>mg
∴加速度向上,减速运动,
若非匀强磁场, φ改变,有感 应电流,有能量损耗
10.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 v 程中不可能出现 ( ) mgR A.加速运动 若 2 gh 2 2 B L B.匀速运动 C.减速运动 线框做匀速直线运动 t D.静止状态 v mgR 若 2 gh< 2 2 线框下落h,V 2 gh B L 线框进入磁场后,最终 线框做加速度越来越小 的变加速直线运动 v mgR 若 2 gh> 2 2 B L 线框做加速度越来越小 的变减速直线运动
11、把一线框从一匀强磁场中拉出,如图所示。第一次拉出的 速率是 v ,第二次拉出速率是 3 v ,其它条件不变,求: (1)前后两次拉力大小之比(2)拉力功率之比, (3)线框产生的热量之比,(4)通过导线截面的电量之比。
高中物理新教材同步选择性必修第二册 电磁感应章末检测试卷(二)

章末检测试卷(二)(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.在北半球上,地磁场竖直分量向下.飞机在我国上空匀速巡航,机翼保持水平,飞行高度不变.由于地磁场的作用,金属机翼上有电势差,设飞行员左方机翼末端处的电势为φ1,右方机翼末端处的电势为φ2,则()A.若飞机从西往东飞,φ2比φ1高B.若飞机从东往西飞,φ2比φ1高C.若飞机从南往北飞,φ1比φ2高D.若飞机从北往南飞,φ2比φ1高答案 C解析若飞机从西往东飞,磁场竖直分量向下,手心向上,拇指指向飞机飞行方向,四指指向左翼末端,故φ1>φ2,选项A错误;同理,飞机从东往西飞,从南往北飞,从北往南飞,都是φ1>φ2,选项C正确,B、D错误.2.如图1所示,螺线管与灵敏电流计相连,磁体从螺线管的正上方由静止释放,向下穿过螺线管.下列说法正确的是()图1A.电流计中的电流先由a到b,后由b到aB.a点的电势始终低于b点的电势C.磁体减少的重力势能等于回路中产生的热量D.磁体刚离开螺线管时的加速度小于重力加速度答案 D解析在磁体进入螺线管的过程中,穿过螺线管的磁通量增大,且方向向下,由楞次定律可知,感应电流由b经电流计流向a;在磁体穿出螺线管的过程中,磁通量减小,且方向向下,由楞次定律可知,感应电流由a经电流计流向b,则a点电势先低于b点电势,后高于b点电势,故A、B错误;磁体减少的重力势能转化为内能和磁体的动能,故C错误;磁体刚离开螺线管时,由楞次定律的“来拒去留”结论可知,磁体受到向上的安培力,则磁体受到的合外力小于重力,即磁体刚离开螺线管时的加速度小于重力加速度,故D正确.3.如图2,边长L=20 cm的正方形线框abcd共有10匝,靠着墙角放着,线框平面与地面的夹角α=30°.该区域有磁感应强度B=0.2 T、水平向右的匀强磁场.现将cd边向右拉动,ab 边经0.1 s着地.在这个过程中线框中产生的感应电动势的大小与感应电流的方向分别是()图2A.0.8 V方向为adcbB.0.8 V方向为abcdC.0.4 V方向为adcbD.0.4 V方向为abcd答案 C解析初状态的磁通量Φ1=BS sin α,末状态的磁通量Φ2=0,根据法拉第电磁感应定律得:E=n ΔΦΔt=nBS sin αt=10×0.2×0.22×0.50.1V=0.4 V,根据楞次定律可知,感应电流的方向为adcb,故C正确.4.如图3所示,有两个完全相同的灯泡A、B,A与一自感线圈L相连接,线圈L的直流电阻阻值为R;B与一定值电阻相连,定值电阻的阻值为R.下列说法正确的是()图3A.开关闭合瞬间A、B两灯一起亮B.稳定后A灯比B灯亮C.开关断开瞬间A灯会闪亮一下,B灯不会闪亮一下D.开关断开后两灯缓慢熄灭答案 D解析由于A、B为两个完全相同的灯泡,当开关闭合瞬间,B灯泡立刻发光,由于线圈的自感现象,导致A灯泡渐渐变亮,因线圈L的直流电阻阻值为R,当电流稳定时,两个灯一样亮,故A、B错误;因线圈L的直流电阻阻值为R,说明稳定时,两个支路电阻相等,两个支路电流相等,所以开关断开瞬间,通过两个灯泡的电流不会突然变大,所以两灯都不会闪亮,而是缓慢熄灭,故D 正确,C 错误.5.(2020·黑龙江鹤岗一中高二月考)如图4所示是圆盘发电机的示意图,铜盘安装在水平的铜轴上,它的盘面恰好与匀强磁场垂直,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( )图4A .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 2ω2RC .回路中感应电流方向不变,为D →C →R →DD .回路中有周期性变化的感应电流答案 B解析 把铜盘视为闭合回路的一部分,在铜盘以角速度ω沿顺时针方向匀速转动时,铜盘切割磁感线产生感应电动势,回路中有感应电流,选项A 错误;铜盘切割磁感线产生感应电动势为E =12BL 2ω,回路中感应电流为I =E R =BL 2ω2R,选项B 正确,D 错误;由右手定则可判断出感应电流方向为C →D →R →C ,选项C 错误.6.(2020·甘肃靖远四中高二上月考)如图5甲所示,在虚线所示的区域有垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的变化规律如图乙所示,面积为S 的单匝金属线框处在磁场中,线框与电阻R 相连,若金属线框的电阻为R 2,下列说法正确的是( )图5A .流过电阻R 的感应电流由b 到aB .线框cd 边受到的安培力方向向上C .感应电动势大小为2B 0S t 0D .a 、b 间的电压大小为2B 0S 3t 0答案 D解析 穿过线框的磁通量在增大,根据楞次定律结合安培定则可得感应电流沿逆时针方向,故流过电阻R 的感应电流由a 到b ,选项A 错误;电流从c 到d ,根据左手定则可得线框cd边受到的安培力方向向下,选项B 错误;根据法拉第电磁感应定律可得E =ΔΦΔt =B 0S t 0,根据闭合电路欧姆定律可得a 、b 间的电压大小为U =R R +R 2E =2B 0S 3t 0,选项C 错误,D 正确. 7.(2020·江苏高二月考)如图6所示,一个直角边长为2L 的等腰直角三角形ABC 区域内,有垂直纸面向里的匀强磁场,其左侧有一个用金属丝制成的边长为L 的正方形线框abcd ,线框以水平速度v 匀速通过整个匀强磁场区域,设电流顺时针方向为正.则在线框通过磁场的过程中,线框中感应电流i 随时间t 变化的规律正确的是( )图6答案 B解析 线框刚进入磁场中时,只有bc 边切割磁感线,根据楞次定律可知,电流方向为逆时针方向,即为负,在线框完全进入磁场之前,电流方向与大小不变;当ad 边刚进入磁场时感应电流为零,接着bc 边开始出磁场,回路中的感应电动势为边ad 产生的电动势减去bc 边在磁场中产生的电动势,随着线框的运动回路中电动势逐渐增大,电流逐渐增大,方向为顺时针,即为正;在前进2L 后,bc 完全出磁场,ad 也开始出磁场,切割磁感线的长度逐渐减小,电流逐渐减小,方向为顺时针方向,即为正,直至线框完全脱离磁场,电流减小为零,综上分析可知,B 正确,A 、C 、D 错误.8.(2018·全国卷Ⅰ)如图7所示,导体轨道OPQS 固定,其中PQS 是半圆弧,Q 为半圆弧的中点,O 为圆心.轨道的电阻忽略不计.OM 是有一定电阻、可绕O 转动的金属杆,M 端位于PQS 上,OM 与轨道接触良好.空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B .现使OM 从OQ 位置以恒定的角速度逆时针转到OS 位置并固定(过程Ⅰ);再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B 增加到B ′(过程Ⅱ).在过程Ⅰ、Ⅱ中,流过OM 的电荷量相等,则B ′B等于( )图7A.54B.32C.74D .2 答案 B解析 设半圆弧PQS 的半径为r ,在过程Ⅰ中,根据法拉第电磁感应定律,有E 1=ΔΦ1Δt 1=B ⎝⎛⎭⎫12πr 2-14πr 2Δt 1=B ·14πr 2Δt 1根据闭合电路欧姆定律,有I 1=E 1R且q 1=I 1Δt 1在过程Ⅱ中,有E 2=ΔΦ2Δt 2=(B ′-B )12πr 2Δt 2I 2=E 2Rq 2=I 2Δt 2又q 1=q 2,即B ·14πr 2R =(B ′-B )12πr 2R所以B ′B =32. 二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)9.(2018·全国卷Ⅰ)如图8,两个线圈绕在同一根铁芯上,其中一线圈通过开关与电源连接,另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路.将一小磁针悬挂在直导线正上方,开关未闭合时小磁针处于静止状态.下列说法正确的是( )图8A.开关闭合后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动答案AD解析根据安培定则,开关闭合时铁芯中产生水平向右的磁场,开关闭合后的瞬间,根据楞次定律,直导线上将产生由南向北的电流,直导线上方的磁场垂直纸面向里,故小磁针的N 极朝垂直纸面向里的方向转动,A项正确;开关闭合并保持一段时间后,直导线上没有感应电流,故小磁针的N极指北,B、C项错误;开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,根据楞次定律,直导线上将产生由北向南的电流,直导线上方的磁场垂直纸面向外,故小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动,D项正确.10.如图9所示,在磁感应强度B=1.0 T的匀强磁场中,金属杆PQ在外力F作用下在粗糙U 形导轨上以速度v=2 m/s向右匀速滑动,两导轨间距离l=1.0 m,电阻R=3.0 Ω,金属杆的电阻r=1.0 Ω,导轨电阻忽略不计,则下列说法正确的是()图9A.通过R的感应电流的方向为由a到dB.金属杆PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为2.0 VC.金属杆PQ受到的安培力大小为0.5 ND.外力F做功的数值等于电路产生的焦耳热答案ABC解析由右手定则判断知,当金属杆滑动时产生逆时针方向的感应电流,通过R的感应电流的方向为由a到d,故A正确;金属杆PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为E=Bl v=1.0×1.0×2 V=2.0 V,故B正确;整个回路中产生的感应电流为I=ER+r,代入数据得I=0.5 A,由安培力公式F安=BIl,代入数据得F安=0.5 N,故C正确;金属杆PQ在外力F作用下在粗糙U形导轨上以速度v向右匀速滑动,外力F做功大小等于电路产生的焦耳热和金属杆与导轨之间的摩擦力产生的内能之和,故D错误.11.如图10所示,一个水平放置的“∠”形光滑金属导轨固定在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中,ab是粗细、材料与导轨完全相同的导体棒,导体棒与导轨接触良好.在外力作用下,导体棒以恒定速度v向右平动,导体棒与导轨一边垂直,以导体棒在图中所示位置的时刻作为计时起点,则下列关于回路中感应电动势E、感应电流I、导体棒所受外力的功率P和回路中产生的焦耳热Q随时间变化的图像正确的是()图10答案AC解析设“∠”形导轨的夹角为θ,经过时间t,导体棒的水平位移为x=v t,导体棒切割磁感线的有效长度L=v t·tan θ,所以回路中感应电动势E=BL v=B v2t·tan θ,感应电动势与时间t成正比,A正确;相似三角形的三边长之比为定值,故组成回路的三角形导轨总长度与时间成正比,而感应电动势与时间也成正比,故感应电流大小与时间无关,为定值,B错误;导体棒匀速移动,外力F与导体棒所受安培力为一对平衡力,故外力的功率P=F v=BIL v=BI v2t·tan θ,与时间t成正比,C正确;回路产生的焦耳热Q=I2Rt,回路电阻R与t成正比,故焦耳热Q与t2成正比,D错误.12.如图11甲所示,闭合矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁场的方向与导线框所在平面垂直,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示.规定垂直纸面向里为磁场的正方向,abcda方向为导线框中感应电流的正方向,水平向右为安培力的正方向,关于导线框中的电流i与ad边所受的安培力F随时间t变化的图像,下列选项正确的是()图11答案 BD解析 由题图B -t 图像可知,0~1 s 内,线框中向里的磁通量增大,由楞次定律可知,线框中电流方向为逆时针,沿adcba 方向,即电流为负方向;同理可知1~2 s 内,电流为正方向;2~3 s 内,磁通量不变,则感应电流为零;3~4 s 内,电流为负方向,根据法拉第电磁感应定律E =ΔΦΔt =ΔB ·S Δt ,则I =E R =ΔB ·S R Δt,由于一段时间内磁感应强度均匀变化,所以该时间内产生的感应电流保持不变,故A 错误,B 正确;0~1 s 内,电路中电流方向为逆时针,沿adcba 方向,根据左手定则可知,ad 棒受到的安培力的方向向右,为正值;同理可知1~2 s 内,ad 棒受到的安培力为负值;2~3 s 内,不受安培力;3~4 s 内,ad 棒受到的安培力为负值;根据安培力的公式F =BIL ,安培力的大小与磁感应强度成正比,故C 错误,D 正确.三、非选择题(本题共5小题,共60分)13.(8分)(2020·启东中学期末)我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律.以下是实验探究过程的一部分.图12(1)如图12甲所示,当磁体的N 极向下运动时,发现电流表指针偏转,若要探究线圈中产生感应电流的方向,必须知道____________________________________________________.(2)如图乙所示,实验中发现闭合开关时,电流表指针向右偏转.电路稳定后,若向右移动滑动变阻器的滑片,此过程中电流表指针向________偏转,若将线圈A 抽出,此过程中电流表指针向________偏转.(均选填“左”或“右”)(3)某同学按图丙所示电路完成探究实验,在完成实验后未断开开关,也未把A 、B 两线圈和铁芯分开放置,在拆除电路时突然被电击了一下,则被电击是在拆除________(选填“A ”或“B ”)线圈所在电路时发生的,分析可知,要避免电击发生,在拆除电路前应______________(选填“断开开关”或“把A 、B 线圈分开放置”).答案 (1)电流表指针偏转方向与电流方向间的关系(2分) (2)左(1分) 左(1分) (3)A (2分) 断开开关(2分)解析 (1)如题图甲所示,当磁体的N 极向下运动时,发现电流表指针偏转,若要探究线圈中产生感应电流的方向,必须知道电流表指针偏转方向与电流方向间的关系.(2)如题图乙所示,实验中发现闭合开关时,穿过线圈B 的磁通量增加,电流表指针向右偏;电路稳定后,若向右移动滑动变阻器的滑片,通过线圈A 的电流减小,磁感应强度减小,穿过线圈B 的磁通量减少,电流表指针向左偏转;若将线圈A 抽出,穿过线圈B 的磁通量减少,电流表指针向左偏转.(3)在完成实验后未断开开关,也未把A 、B 两线圈和铁芯分开放置,在拆除电路时,线圈A 中的电流突然减少,从而出现断电自感现象,线圈中会产生自感电动势,进而会突然被电击一下,为了避免此现象,则在拆除电路前应断开开关.14.(10分)(2020·浙江杭州高二上月考)如图13所示,边长为L 的单匝正六边形金属框质量为m ,电阻为R ,用细线把它悬挂于一个有界匀强磁场中,金属框的下半部处于磁场中,磁场方向与金属框平面垂直,磁感应强度大小随时间变化的规律为B =kt (k >0).重力加速度为g ,求:图13(1)金属框中感应电流的方向;(2)金属框中感应电动势的大小;(3)从t =0时刻开始,经多长时间细线的拉力为零?答案 (1)逆时针方向 (2)33L 2k 4 (3)23Rmg 9L 3k 2解析 (1)磁场逐渐增强,则穿过金属框的磁通量逐渐增大,根据楞次定律可知,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,根据安培定则可知感应电流的方向为逆时针方向.(2分)(2)由法拉第电磁感应定律可得E =ΔΦΔt =ΔB ·S Δt =k ×3×12×L ×32L =33L 2k 4(3分) (3)由题意可知,金属框所受安培力方向向上,且当磁感应强度增大时,细线拉力减小,当细线拉力为零时,有mg =F 安(2分)而F 安=BI ·2L =2ILB (1分)由闭合电路欧姆定律可知I =E R(1分) 且B =kt联立解得t =23Rmg 9L 3k 2(1分) 15.(12分)如图14所示,在范围足够大的匀强磁场中倾斜放置两根平行光滑的金属导轨,它们所构成的导轨平面与水平面的夹角θ=30°,平行导轨的间距L =1.0 m .匀强磁场方向垂直于导轨平面向下,磁感应强度B =0.2 T .两根金属杆ab 和cd 可以在导轨上无摩擦地滑动.两金属杆的质量均为m =0.2 kg ,电阻均为R =0.2 Ω.若用与导轨平行的拉力作用在金属杆ab 上,使ab 杆沿导轨匀速上滑并使cd 杆在导轨上保持静止,整个过程中两金属杆均与导轨垂直且接触良好.金属导轨的电阻可忽略不计,取重力加速度g =10 m/s 2.求:图14(1)cd 杆受到的安培力F 安的大小;(2)通过金属杆的感应电流大小I ;(3)作用在金属杆ab 上拉力的功率.答案 (1)1.0 N (2)5.0 A (3)20 W解析 (1)金属杆cd 静止在金属导轨上,所受安培力方向平行于导轨平面向上.则F 安= mg sin 30°(2分)解得:F 安=1.0 N(1分)(2)F 安=BIL (2分)解得:I =5.0 A(1分)(3)金属杆ab 所受安培力方向平行于导轨平面向下,金属杆ab 在拉力F 、安培力F 安和重力mg 沿导轨方向分力作用下匀速上滑,则F =BIL +mg sin 30°(2分)根据法拉第电磁感应定律,金属杆ab 上产生的感应电动势为E =BL v (1分)根据闭合电路欧姆定律,通过金属杆ab 的电流I =E 2R (1分)根据功率公式及上述各式得:P =F v =20 W .(2分)16.(14分)(2020·常州市高二上期中)如图15所示,光滑导轨MN 和PQ 固定在竖直平面内,导轨间距为L ,两端分别接有阻值均为R 的定值电阻R 1和R 2.两导轨间有一边长为L 2的正方形区域abcd ,该区域内有磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场.一质量为m 的金属杆与导轨相互垂直且接触良好,从ab 处由静止释放,若金属杆离开磁场前已做匀速运动,其余电阻均不计.重力加速度为g ,求:图15(1)金属杆离开磁场前的瞬间流过R 1的电流大小和方向;(2)金属杆离开磁场时速度的大小;(3)金属杆穿过整个磁场过程中通过金属杆的电荷量.答案 (1)mg BL 方向从P 到M (2)2mgR B 2L 2 (3)BL 22R解析 (1)设金属杆离开磁场前瞬间流过金属杆的电流为I ,由平衡条件可得mg =BI ·L 2(2分) 解得I =2mg BL(1分) 所以流过R 1的电流大小为I 1=I 2=mg BL(2分) 由右手定则知流过R 1的电流方向从P 到M (1分)(2)设金属杆匀速运动时的速度为v则感应电动势E =B L 2v (2分) 又知E =I R 2(2分) 得v =2mgR B 2L2(1分) (3)电荷量q =I t =ΔΦR 总(2分) 得q =B (L 2)2R 2=BL 22R(1分)17.(16分)如图16所示,MN 、PQ 两平行光滑水平导轨分别与半径r =0.5 m 的相同竖直半圆导轨在N 、Q 端平滑连接,M 、P 端连接定值电阻R ,质量M =2 kg 的cd 绝缘杆垂直且静止在水平导轨上,在其右侧至NQ 端的区域内存在竖直向上的匀强磁场.现有质量m =1 kg 的ab 金属杆以初速度v 0=12 m/s 水平向右运动,与cd 绝缘杆发生正碰后,进入磁场并最终未滑出,cd 绝缘杆则恰好能通过半圆导轨最高点,不计其他电阻和摩擦,ab 金属杆始终与导轨垂直且接触良好,g 取10 m/s 2.(不考虑cd 杆通过半圆导轨最高点以后的运动)求:图16(1)cd 绝缘杆通过半圆导轨最高点时的速度大小v ;(2)正碰后ab 杆的速度大小;(3)电阻R 产生的焦耳热Q .答案 (1) 5 m/s (2)2 m/s (3)2 J解析 (1)cd 绝缘杆通过半圆导轨最高点时,由牛顿第二定律有Mg =M v 2r(2分) 解得v =gr = 5 m/s.(2分)(2)碰撞后cd 绝缘杆滑至最高点的过程中,由动能定理有-2Mgr =12M v 2-12M v 22(2分) 解得碰撞后cd 绝缘杆的速度v 2=5 m/s(2分)两杆碰撞过程动量守恒,取向右为正方向,由动量守恒定律得m v 0=m v 1+M v 2(2分) 解得碰撞后ab 金属杆的速度v 1=2 m/s(2分)(3)ab 金属杆进入磁场后由能量守恒定律有12m v 12=Q ,(2分) 解得Q =2 J .(2分)。
第一章电磁感应单元测试卷.

第一章电磁感应单元测试题一、单项选择题(每小题4分,共24分)1、如图所示,电阻R和线圈自感系数L的值都较大,电感线圈的电阻不计,A、B是两只完全相同的灯泡,当开关S闭合时,电路可能出现的情况是A.B比A先亮,然后B熄灭 B.A比B先亮,然后A熄灭C.A、B一起亮,然后A熄灭 D.A、B一起亮,然后B熄灭2、穿过一个单匝数线圈的磁通量,始终为每秒钟均匀地增加2 Wb,则A、线圈中的感应电动势每秒钟增大2 VB、线圈中的感应电动势每秒钟减小2 VC、线圈中的感应电动势始终为2 VD、线圈中不产生感应电动势3、如图所示,金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时,线圈c中将没有感应电流产生 A.向右做匀速运动 B.向左做匀加速直线运动 C.向右做减速运动 D.向右做变加速运动-224、一个面积S=4×10 m、匝数n=100匝的线圈,放在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示,则下列判断正确的是A、在开始的2 s内穿过线圈的磁通量变化率等于-0.08 Wb/sB、在开始的2 s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零C、在开始的2 s内线圈中产生的感应电动势等于-0.08 VD、在第3 s末线圈中的感应电动势等于零5、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0.3 s时间拉出,外力做的功为W1,通过导线截面的电荷量为q1;第二次用0.9 s时间拉出,外力所做的功为W2,通过导线截面的电荷量为q2,则A、W1<W2,q1<q2B、W1<W2,q1=q2C、W1>W2,q1=q2D、W1>W2,q1>q26、如图所示,在PQ、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场、磁场方向均垂直于纸面。
一导线框abcdefa位于纸面内,框的邻边都相互垂直,bc边与磁场的边界P重合,导线框与磁场区域的尺寸如图所示。
电磁感应测试题2(有答案)

电磁感应测试题2姓名:__________ 班级:__________考号:__________1.如图所示,在水平桌面上有一金属圆环,当用一条形磁铁由上向下插向圆环时,下列说法正确的是()A.环对桌面的压力保持不变B.环对桌面的压力减小C.从上往下看,环内产生顺时针的感应电流D.圆环有扩张的趋势【答案】C【知识点】楞次定律【解析】【解答】当用一条形磁铁由上向下插向圆环时,环中的磁通量增大,根据楞次定律,感应电流产生的磁场要阻碍原磁通量的增加,则由安培定则可知环中产生从上往下看的顺时针的感应电流,而为了阻碍原磁通量的增加,环有缩小的趋势,同时也有远离磁铁的趋势,对桌面的压力变大。
故答案为:C。
【分析】根据楞次定律的推论,来拒去留增反减同,环有缩小的趋势,同时也有远离磁铁的趋势,对桌面的压力变大。
2.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,总是跟原磁场方向相反D.感应电流的磁场总是跟原磁场磁感应强度大小相等,方向相反【答案】A【知识点】楞次定律【解析】【解答】A.感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁场的变化,即感应电流的磁场阻碍原磁通量的变化,A符合题意;BC.当原磁场增强时,感应电流的磁场与原磁场方向相反;当原磁场减弱时,感应电流的磁场与原磁场方向相同,BC不符合题意;D.感应电流的磁场阻碍原磁场的变化,阻值不是阻止,所以感应电流的磁场与原磁场的大小无关,方向也不一定相反,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁场的变化,即感应电流的磁场阻碍原磁通量的变化,感应电流的磁场阻碍原磁场的变化,阻值不是阻止。
3.在竖直方向的匀强磁场中,水平放置一圆形导体环。
规定导体环中电流的正方向如图甲所示,磁场向上为正。
当磁感应强度B随时间t按乙图变化时,导体环中感应电流随时间变化的图像是()A.B.C.D.【答案】A【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】根据题意,由图乙可知,0∼2s内,磁感应强度均匀变化,由法拉第电磁感应定律可知,线圈中产生恒定的感应电流,由楞次定律可知,线圈中感应电流方向为逆时针(与正方向相反);同理可知,2∼4s内,线圈中同样产生恒定的感应电流,线圈中感应电流方向为顺时针(与正方向相同)。
电磁感应章末测试(原卷版+解析)

电磁感应章末测试一、单项选择题1、如图所示,左右两套装置完全相同,用导线悬挂的金属细棒ab、cd分别位于两个蹄形磁铁的中央,悬挂点用导线分别连通.现用外力使ab棒向右快速摆动,则此时cd棒受到的安培力方向及这个过程中右侧装置的工作原理相当于()A.cd棒受到的安培力向右,右侧装置的工作原理相当于电动机B.cd棒受到的安培力向左,右侧装置的工作原理相当于发电机C.cd棒受到的安培力向右,右侧装置的工作原理相当于发电机D.cd棒受到的安培力向左,右侧装置的工作原理相当于电动机2、图示装置是某同学探究感应电流产生条件的实验装置。
在电路正常接通并稳定后,他发现:当开关断开时,电流表的指针向右偏转。
则能使电流表指针向左偏转的操作是()A.拔出线圈AB.在线圈A中插入铁芯C.滑动变阻器的滑动触头向左匀速滑动D.滑动变阻器的滑动触头向左加速滑动3、同一平面内固定有一长直导线PQ和一带缺口的刚性金属圆环,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于圆环所在平面固定放置的平行金属板M、N连接,如图甲所示。
导线PQ中通有正弦交变电流i,i的变化如图乙所示,规定从Q到P为电流的正方向,则在1~2 s 内()A.M板带正电,且电荷量增加B.M板带正电,且电荷量减小C.M板带负电,且电荷量增加D.M板带负电,且电荷量减小4、如图甲所示,带缺口的刚性金属圆环在纸面内固定放置,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面正对固定放置的平行金属板P、Q连接。
圆环内有垂直于纸面变化的磁场,变化规律如图乙所示(规定磁场方向垂直于纸面向里为正方向)。
图中可能正确表示P、Q两极板间电场强度E(规定电场方向由P 板指向Q板为正方向)随时间t变化情况的是()5、如图所示,在直角梯形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,BC=CD=2AB=2L。
高为2L、宽为L的矩形金属闭合线圈由图中位置以向右的恒定速度匀速通过磁场区域,其长边始终与CD平行。
电磁感应章末测试题精选(含答案)

电磁感应1、(2012上海浦东期末)一足够长的铜管竖直放置,将一截面与铜管的内截面相同,质量为m的永久磁铁块由管上端放入管内,不考虑磁铁与铜管间的摩擦,磁铁的运动速度()(A)越来越大.(B)逐渐增大到一定值后保持不变.(C)逐渐增大到一定值时又开始减小,到一定值后保持不变.(D)逐渐增大到一定值时又开始减小到一定值,之后在一定区间变动.2、2012年3月陕西宝鸡第二次质检)如图所示,一电子以初速度v沿与金属板平行方向飞人MN极板间,突然发现电子向M板偏转,若不考虑磁场对电子运动方向的影响,则产生这一现象的原因可能是A.开关S闭合瞬间B.开关S由闭合后断开瞬间C.开关S是闭合的,变阻器滑片P向右迅速滑动D.开关S是闭合的,变阻器滑片P向左迅速滑动3、(2012年2月陕西师大附中第四次模拟)如图所示,铝质的圆筒形管竖直立在水平桌面上,一条形磁铁从铝管的正上方由静止开始下落,然后从管内下落到水平桌面上。
已知磁铁下落过程中不与管壁接触,不计空气阻力,下列判断正确的是A.磁铁在整个下落过程中做自由落体运动B.磁铁在管内下落过程中机械能守恒C.磁铁在管内下落过程中,铝管对桌面的压力大于铝管的重力D.磁铁在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量4、(2012年2月济南检测)如图所示,线圈两端与电阻相连构成闭合回路,在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的S极朝下。
在将磁铁的S极插入线圈的过程中A.通过电阻的感应电流的方向由a到b,线圈与磁铁相互排斥B.通过电阻的感应电流的方向由b到a,线圈与磁铁相互排斥C.通过电阻的感应电流的方向由a到b,线圈与磁铁相互吸引D.通过电阻的感应电流的方向由b到a,线圈与磁铁相互吸引5、(2012年3月江苏省苏北四星级高中联考)如图所示,一条形磁铁从左向右匀速穿过线圈,当磁铁经过A、B两位置时,线圈中( )A..感应电流方向相同,感应电流所受作用力的方向相同B..感应电流方向相反,感应电流所受作用力的方向相反C..感应电流方向相反,感应电流所受作用力的方向相同D..感应电流方向相同,感应电流所受作用力的方向相反6、(2012年4月上海长宁区二模)如图所示,矩形闭合线圈abcd竖直放置,OO’是它的对称轴,通电直导线AB与OO’平行,且AB、OO’所在平面与线圈平面垂直.如要在线圈中形成方向为abcda的感应电流,可行的做法是(A)AB中电流I逐渐增大(B)AB中电流I先增大后减小(C)AB中电流I正对OO’靠近线圈(D)线圈绕OO’轴逆时针转动90°(俯视)7、(2012年5月6日河南六市联考理综物理)机场、车站和重要活动场所的安检门都安装有金属探测器,其探测金属物的原理简化为:探测器中有一个通有交变电流的线圈,当线圈周围有金属物时,金属物中会产生涡流,涡流的磁场反过来影响线圈中的电流,使探测器报警。
_新教材高中物理第二章电磁感应章末检测含解析新人教版选择性必修第二册

章末综合检测( 二 ) 电磁感应(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题包括12小题,共40分。
第1~8小题,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,每小题3分;第9~12小题有多个选项符合题目要求,每小题4分,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.电磁炉采用感应电流(涡流)的加热原理,其原理图如图所示。
它是通过电子线路产生交变磁场,把铁锅放在炉面上时,在铁锅底部产生交变电流。
它具有升温快、效率高、体积小、安全性好等优点。
下列关于电磁炉的说法正确的是( )A.电磁炉面板可采用陶瓷材料,发热部分为铁锅底部B.电磁炉面板可采用金属材料,通过面板发热加热锅内食品C.电磁炉可以用陶瓷器皿作为锅具对食品加热D.电磁炉的锅具一般用铁锅,是因为铝锅、铜锅中不能形成涡流解析:选A 电磁炉面板如果采用金属材料,在交变磁场中产生涡流发热,会使线圈烧毁,故B错误;用陶瓷器皿作为锅具不能形成涡流,不能对食品加热,故C错误;铝锅、铜锅在电磁炉上也能形成涡流,但由于铝、铜导磁性弱,通过它们的磁场只是一小部分,因此在铝锅、铜锅中形成的涡流远比铁锅中的小,不是不能形成涡流,故D错误,A正确。
2.如图所示,左侧闭合电路中的电流大小为I1,ab为一段长直导线;右侧平行金属导轨的左端连接有与ab平行的长直导线cd,在远离cd导线的右侧空间存在与导轨平面垂直的匀强磁场,在磁场区域放置垂直导轨且与导轨接触良好的导体棒MN,当导体棒沿导轨匀速运动时,可以在cd上产生大小为I2的感应电流。
已知I1>I2,用f1和f2分别表示导线cd 产生的磁场对ab的安培力大小和ab产生的磁场对cd的安培力大小,下列说法正确的是( )A.若MN向左运动,ab与cd两导线相互吸引,f1=f2B.若MN向右运动,ab与cd两导线相互吸引,f1=f2C.若MN向左运动,ab与cd两导线相互吸引,f1>f2D.若MN向右运动,ab与cd两导线相互吸引,f1>f2解析:选B 若MN 向左运动,由右手定则可知cd 中的电流方向由d →c ,而ab 中的电流方向由a →b ,故二者方向相反,相互排斥。
电磁感应章末综合测试

第一章电磁感应章末综合测试一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确)1.电磁感应现象揭示了电和磁之间的内在联系,根据这一发现,发明了许多电器设备.下列电器设备中,哪个没有利用电磁感应原理()A.动圈式话筒B.白炽灯泡C.磁带录音机D.电磁炉2.(2011年重庆高二检测)如图1-4所示,a、b、c三个环水平套在条形磁铁外面,其中a 和b两环大小相同,c环最大,a环位于N极处,b和c两环位于条形磁铁中部,则穿过三个环的磁通量的大小是()A.c环最大,a与b环相同B.三个环相同C.b环比c环大D.a环一定比c环大3.如图1-5所示的装置,在下列各种情况中,能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A中不产生感应电流的是()A.开关S接通的瞬间B.开关S接通后,电路中电流稳定时C.开关S接通后,滑动变阻器触头滑动的瞬间D.开关S断开的瞬间4.闭合回路的磁通量Φ随时间t变化图象分别如图1-6所示,关于回路中产生的感应电动势的下列论述,其中正确的是()A.图甲的回路中感应电动势恒定不变B.图乙的回路中感应电动势恒定不变C.图丙的回路中0~t1时间内的感应电动势小于t1~t2时间内的感应电动势D.图丁的回路中感应电动势先变大,再变小5. 如图1-7所示,PQRS为一正方形导线框,它以恒定速度向右进入以MN为边界的匀强磁场,磁场方向垂直线圈平面,MN线与线框的边成45°角,E、F分别为PS和PQ的中点.关于线框中的感应电流,正确的说法是()A.当E点经过边界MN时,线框中感应电流最大B.当P点经过边界MN时,线框中感应电流最大C.当F点经过边界MN时,线框中感应电流最大D.当Q点经过边界MN时,线框中感应电流最大6.半径为R的圆形线圈,两端A、D接有一个平行板电容器,线圈垂直放在随时间均匀变化的匀强磁场中,如图1-8所示,则要使电容器所带电荷量Q增大,可以采取的措施是() A.增大电容器两极板间的距离B.增大磁感应强度的变化率C.减小线圈的半径D.改变线圈所在平面与磁场方向间的夹角7. 如图1-9所示,边长为L的正方形导体框匀速地从磁场左边穿过磁场运动到磁场右边,磁场的宽度为d,线框的速度为v.若L<d,则线框中存在感应电流的时间为()A.L/vB.2L/vC.d/vD.2d/v8.信用卡的磁条中有一个个连续的相反极性的磁化区,每个磁化区代表了二进制数1或0,用以储存信息.刷卡时,当磁条以某一速度拉过信用卡阅读器的检测头时,在检测头的线圈中会产生变化的电压(如图1-10所示).当信用卡磁条按如图乙所示方向以该速度拉过阅读器检测头时,在线圈中产生的电压随时间的变化关系正确的是()9. 如图1-12所示,圆环a和b的半径之比为r1∶r2=2∶1,且都是由粗细相同的同种材料的导线构成,连接两环的导线电阻不计,匀强磁场的磁感应强度始终以恒定的变化率变大,那么,当只有a环置于磁场中与只有b环置于磁场中两种情况下,A、B两点的电势差之比为()A.1∶1B.5∶1C.2∶1D.4∶110. 如图1-13所示,金属杆ab以恒定的速率v在间距为L的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杆中的电流与速率v成正比B.磁场作用于ab杆的安培力与速率v成反比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的平方成反比二、填空题(本题共2小题,每小题6分,共12分.按题目要求作答)11.在研究电磁感应现象的实验中,为了能明确地观察实验现象,请在如图1-14所示的实验器材中选择必要的器材,在图中用实线连接成相应的实物电路图.图1-1412.(2011年福州高二检测) 如图1-15所示,正三角形abc的边长为L,在磁感应强度为B的匀强磁场中以平行于bc边的速度v匀速运动,则电流表的示数为__________A,ab两点间的电势差为________V.三、计算题(本题共4小题,共48分.解答时应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和单位) 13.(10分)如图1-16甲所示的螺线管,匝数n=1500匝,横截面积S=20 cm2,电阻r=1.5 Ω,与螺线管串联的外电阻R1=3.5 Ω,R2=25 Ω,方向向右穿过螺线管的匀强磁场,磁感应强度按图乙所示规律变化,试计算电阻R2的电功率和a、b两点的电势差.14.(10分)如图1-17所示,在连有电阻R=3r的裸铜线框ABCD上,以AD为对称轴放置另一个正方形的小裸铜线框abcd,整个小线框处于垂直框面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中.已知小线框每边长为L,每边电阻为r,其它电阻不计.现使小线框以速度v向右平移,求通过电阻R的电流及R两端的电压.15. (14分)如图1-18,匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里,大小随时间的变化率ΔB Δt=k ,k 为负的常量.用电阻率为ρ、横截面积为S 的硬导线做成一边长为l 的方框.将方框固定于纸面内,其右半部位于磁场区域中.求:(1)导线中感应电流的大小;(2)磁场对方框作用力的大小随时间的变化率.16.(14分) 如图1-19所示,A 是一面积为S =0.2 m 2、匝数为n =100匝的圆形线圈,处在均匀磁场中,磁场方向与线圈平面垂直,磁感应强度随时间变化规律为B =(6-0.02t )T ,开始时外电路开关S 断开,已知R 1=4 Ω,R 2=6 Ω,电容器电容C =30 μF ,线圈内阻不计,求:(1)S 闭合后,通过R 2的电流大小;(2)S 闭合一段时间后又断开,在断开后流过R 2的电荷量.。
电磁感应 单元测试题(1) (4)

图2 《电磁感应》复习测试题一、选择题(本题共12小题,每题4分,共48分)1. 1820年奥斯特发现电流磁效应后,许多物理学家便试图寻找它的逆效应,法拉第提出了磁能否产生电的问题,经过10年的不懈努力终于在1831年8月在探究由磁生电的过程中法拉第发现了( )A .“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应B .感应电流产生的条件C .不闭合的回路中没有感应电动势所以没有感应电流D .确定感应电流方向的方法2.穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t 变化的图象分别如图1所示。
下列关于回路中产生的感应电动势的论述中正确的是()图1A .图①中回路产生的感应电动势恒定不变B .图②中回路产生的感应电动势一直在变大C .图③中回路0~t 1时间内产生的感应电动势小于在t 1~t 2时间内产生的感应电动势D .图④中回路产生的感应电动势先变小再变大3.如图2,在水平面上有两条平行导电导轨MN 、PQ ,导轨间距离为l ,匀强磁场垂直于导轨所在的平面(纸面)向里,磁感应强度的大小为B ,两根金属杆1、2摆在导轨上,与导轨垂直,它们分别以速度v 1、v 2做匀速直线运动,下列说法正确的是( )A .当v 1=v 2时,回路中有感应电流B .当v 1>v 2时,回路中感应电流的方向沿顺时针C .当v 1<v 2时,回路中感应电流的方向沿顺时针D .不管两棒速度大小关系如何,两棒中始终没有感应电流4.如图3所示,虚线MN 表示正方形金属框的一条对称轴,甲、乙、丙是三个磁感线均匀分布的有界磁场区,区内磁感应强度随时间变化规律都满足kt B ,金属框按照图示方式处在磁场中,测得金属框在甲区中的感应电流为I ,在乙区和丙区内感应电流分别为乙I 、丙I ,以下判断中正确的( )。
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电磁感应章末检测试卷二(第一章)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共计48分.1~8题为单选题,9~12题为多选题,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.在如图1所示的几种情况中,不能产生感应电流的是()A.甲图,竖直面内的矩形闭合导线框绕与线框在同一平面内的竖直轴在水平方向的匀强磁场中匀速转动的过程中B.乙图,水平面内的圆形闭合导线圈静止在磁感应强度正在增大的非匀强磁场中C.丙图,金属棒在匀强磁场中垂直于磁场方向匀速向右运动的过程中D.丁图,导体棒在水平向右的恒力F作用下紧贴水平固定的U形金属导轨运动的过程中2.如图2所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻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aB.ab中的感应电流逐渐减小C.ab所受的安培力保持不变D.ab所受的静摩擦力逐渐减小3.如图3所示,一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内,通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定,导体棒与轨道垂直且接触良好.在向右匀速通过M、N两区域的过程中,导体棒所受安培力分别用F M、F N表示,不计轨道电阻,以下叙述不正确的是() A.在M区时通过R的电流为b→aB.在N区时通过R的电流为a→bC.F M向右且增大D.F N向左且减小4.如图4,一个匝数为100匝的圆形线圈,面积为0.4 m2,电阻为r=1 Ω.在线圈中存在面积为0.2 m2的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域,磁感应强度B=0.3+0.15t(T).将线圈两端a、b与一个阻值R=2 Ω的电阻相连接,b端接地.则下列说法正确的是()A.通过电阻R的电流方向向下B.回路中的电流大小不变C.电阻R消耗的电功率为3 WD.a端的电势为-3 V5.如图5所示,匀强磁场方向垂直矩形线框平面,先后两次将线框从磁场中同一位置匀速拉出有界磁场.第一次速度为v1=v,第二次速度为v2=4v.则在先后两次过程中有() A.流过线框任一横截面的电荷量之比为1∶4B.线框中感应电动势之比为1∶4C.线框所受安培力大小之比为1∶8D.沿运动方向作用在线框上的外力的功率之比为1∶86.如图6甲所示,A、B为两个相同的环形线圈,共轴并靠近放置.若A线圈中通有如图乙所示的变化电流i,则下列说法正确的是()A.t1到t2时间内B线圈电流方向与A线圈内电流方向相反B.t1到t3时间内B线圈电流方向一直没有发生变化C.t1时刻两线圈间作用力最大D.t2时刻两线圈间作用力最大7.如图7所示,等腰直角三角形AOB内部存在着垂直纸面向外的匀强磁场,OB在x轴上,长度为2L.纸面内一边长为L的正方形导线框的一边在x轴上,沿x轴正方向以恒定的速度穿过磁场区域.规定顺时针方向为导线框中感应电流的正方向,t=0时刻导线框正好处于图示位置.则下面四幅图中能正确表示导线框中感应电流i随位移x变化的是()8.如图8所示,一刚性矩形铜制线圈从高处自由下落,进入一水平的匀强磁场区域,然后穿出磁场区域,则()A.若线圈进入磁场过程是匀速运动,则离开磁场过程一定是匀速运动B.若线圈进入磁场过程是加速运动,则离开磁场过程一定是加速运动C.若线圈进入磁场过程是减速运动,则离开磁场过程一定是加速运动D.若线圈进入磁场过程是减速运动,则离开磁场过程一定是减速运动9.有一个垂直于纸面的匀强磁场,它的边界MN左侧为无场区,右侧是匀强磁场区域,如图9甲所示.现让一个金属线框在纸平面内以垂直于MN方向的恒定速度从MN左侧进入匀强磁场区域,线框中的电流随时间变化的i-t图像如图乙所示,则进入磁场区域的金属线框可能是选项图中的()图910.电吉他中的拾音器的基本结构如图10所示,磁体附近的金属弦被磁化,当拨动金属弦时,拾音器中的线圈能将振动产生的声音信号转换为电信号并传送到音箱发出声音,下列说法正确的是()A.选用铜质弦,电吉他仍能正常工作B.取走磁体,电吉他将不能正常工作C.增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D.金属弦振动过程中,线圈中的电流方向不断变化11.如图11所示,在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中有一水平放置的U形金属导轨,导轨宽度为L,导轨左端连接一阻值为R的电阻,导轨电阻不计.在导轨上垂直放置一根长度为L、电阻为r的金属棒MN,金属棒与导轨接触良好,用外力拉着金属棒向右以速度v做匀速运动,则金属棒运动过程中()A.金属棒中的电流方向为由N到MB.电阻R两端的电压为BL vC .金属棒受到的安培力大小为B 2L 2v R +rD .电阻R 产生的焦耳热的功率为B 2L 2v R12.如图12甲所示,两根间距为L 的粗糙导轨水平放置,在导轨上垂直导轨放置一根导体棒MN ,导体棒MN 接入回路中电阻为R ,与导轨接触良好,且处在竖直向上的匀强磁场B 1中.导轨的左端与一个半径为l 的导线圈连接,P 、Q 两点距离很小,导线圈内存在着竖直向下的磁场B 2,B 2随时间变化的图像如图乙所示.已知导体棒MN 始终保持静止状态,导轨与导线圈电阻不计,则在B 2均匀减弱的过程中,下列说法正确的是( )A .导体棒MN 受到水平向左的摩擦力B .导体棒MN 受到水平向右的摩擦力C .摩擦力大小为B 1πB 2R t 2L D .摩擦力大小为B 1πB 2l 2Rt 2L 二、非选择题(本题共5小题,共计52分)13.(8分)一灵敏电流计,当电流从它的正接线柱流入时,指针向正接线柱一侧偏转.现把它与一个线圈串联,将磁铁从线圈上方插入或拔出,如图13所示.请完成下列填空:图13(1)图甲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)图乙中磁铁下方的极性是________.(填“N 极”或“S 极”)(3)图丙中磁铁的运动方向是________.(填“向上”或“向下”)(4)图丁中线圈从上向下看的电流方向是________.(填“顺时针”或“逆时针”)14.(8分)如图14甲所示,一个匝数n =100的圆形导体线圈,面积S 1=0.4 m 2,电阻r =1 Ω.在线圈中存在面积S 2=0.3 m 2的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域,磁感应强度B 随时间t 变化的关系如图乙所示.有一个R =2 Ω的电阻,将其两端a 、b 分别与图甲中的圆形线圈相连接,求:(1)ab 两点间的电势差U ab ;(2)在0~4 s时间内通过电阻R的电荷量;(3)在0~4 s时间内电阻R上产生的热量.15.(10分)如图15所示,在匀强磁场中倾斜放置的两根平行光滑的金属导轨,它们所构成的导轨平面与水平面成θ=30°角,平行导轨间距L=1.0 m.匀强磁场方向垂直于导轨平面向下,磁感应强度B=0.2 T.两根金属杆ab和cd可以在导轨上无摩擦地滑动.两金属杆的质量均为m=0.2 kg,电阻均为R=0.2 Ω.若用与导轨平行的拉力作用在金属杆ab上,使ab杆沿导轨匀速上滑并使cd杆在导轨上保持静止,整个过程中两金属杆均与导轨垂直且接触良好.金属导轨的电阻可忽略不计,取重力加速度g=10 m/s2.求:(1)cd杆受到的安培力F安的大小;(2)通过金属杆的感应电流大小I;(3)作用在金属杆ab上拉力的功率.16.(12分)某同学设计一个发电测速装置,工作原理如图16所示.一个半径为R=0.1 m的圆形金属导轨固定在竖直平面上,一根长为R的金属棒OA,A端与导轨接触良好,O端固定在圆心处的转轴上,转轴的左端有一个半径为r=R3的圆盘,圆盘和金属棒能随转轴一起转动.圆盘上绕有不可伸长的细线,下端挂着一个质量为m=0.5 kg的铝块.在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场,磁感应强度B=0.5 T.a点与金属导轨相连,b点通过电刷与O端相连.测量a、b两点间的电势差U可求得铝块速度.铝块由静止释放,下落h=0.3 m时,测得U=0.15 V.(细线与圆盘间没有滑动,金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计,重力加速度g=10 m/s2)(1)测U时,与a点相接的是电压表的正极还是负极?(2)求此时铝块的速度大小;(3)求此下落过程中铝块损失的机械能.17.(14分)如图17甲所示,一电阻不计且足够长的固定光滑平行金属导轨MN、PQ间距L =0.8 m,其下端接有阻值R=3 Ω的电阻,导轨平面与水平面间的夹角θ=30°.整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中.一质量m=0.1 kg、阻值r=0.15 Ω的金属棒垂直导轨放置并用绝缘细线通过光滑的定滑轮与质量M=0.9 kg的重物相连,左端细线连接金属棒中点且沿NM方向.棒由静止释放后,沿NM方向位移x与时间t之间的关系如图乙所示,其中ab为直线.已知棒在0~0.3 s内通过的电荷量是0.3~0.4 s内通过电荷量的2倍,取g=10 m/s2,求:(1)0~0.3 s内棒通过的位移x1的大小;(2)电阻R在0~0.4 s内产生的热量Q1.电磁感应章末检测试卷二(第一章)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共计48分.1~8题为单选题,9~12题为多选题,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.(2019·定州中学周练)在如图1所示的几种情况中,不能产生感应电流的是()图1A.甲图,竖直面内的矩形闭合导线框绕与线框在同一平面内的竖直轴在水平方向的匀强磁场中匀速转动的过程中B.乙图,水平面内的圆形闭合导线圈静止在磁感应强度正在增大的非匀强磁场中C.丙图,金属棒在匀强磁场中垂直于磁场方向匀速向右运动的过程中D.丁图,导体棒在水平向右的恒力F作用下紧贴水平固定的U形金属导轨运动的过程中答案 C2.如图2所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻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()图2A.ab中的感应电流方向由b到aB.ab中的感应电流逐渐减小C.ab所受的安培力保持不变D.ab所受的静摩擦力逐渐减小答案 D解析磁感应强度随时间均匀减小,ab始终保持静止,所以闭合回路面积不发生改变,根据楞次定律和法拉第电磁感应定律可知,ab中产生由a到b的恒定电流,A、B错误;由于电流恒定,磁感应强度逐渐减小,所以安培力逐渐减小,静摩擦力与安培力是一对平衡力,所以静摩擦力逐渐减小,C 错误,D 正确.3.(2018·阳江市阳东区广雅中学高二上检测)如图3所示,一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内,通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定,导体棒与轨道垂直且接触良好.在向右匀速通过M 、N 两区域的过程中,导体棒所受安培力分别用F M 、F N 表示,不计轨道电阻,以下叙述不正确的是( )图3A .在M 区时通过R 的电流为b →aB .在N 区时通过R 的电流为a →bC .F M 向右且增大D .F N 向左且减小答案 C解析 根据直导线电流产生的磁场分布情况知,M 区的磁场方向垂直纸面向外,N 区的磁场方向垂直纸面向里.当导体棒匀速通过M 、N 两区时,由右手定则可知,选项A 、B 正确;根据左手定则可知,导体棒在M 、N 两区域运动时,受到的安培力均向左,离直导线越近,磁感应强度B 越大,F 安=BIL =BL ·BL v R =B 2L 2v R,F 安也越大,选项C 错误,D 正确. 4. (2019·辽河油田二中高二期末)如图4,一个匝数为100匝的圆形线圈,面积为0.4 m 2,电阻为r =1 Ω.在线圈中存在面积为0.2 m 2的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域,磁感应强度B =0.3+0.15t (T).将线圈两端a 、b 与一个阻值R =2 Ω的电阻相连接,b 端接地.则下列说法正确的是( )图4A .通过电阻R 的电流方向向下B .回路中的电流大小不变C .电阻R 消耗的电功率为3 WD .a 端的电势为-3 V答案 B解析 磁通量随时间均匀增加,根据楞次定律可知,感应电流通过R 的方向向上,选项A 错误;由ΔB Δt=0.15 T/s 可知,回路中产生的感应电动势不变,则感应电流大小不变,选项B 正确;E =n ΔB Δt S =100×0.15×0.2 V =3 V ,则回路的电流I =E R +r =32+1A =1 A ,电阻R 消耗的电功率为P R =I 2R =2 W ,选项C 错误;R 两端的电压U R =IR =2 V ,即φb -φa =2 V ,因φb =0可得φa =-2 V ,选项D 错误.5.如图5所示,匀强磁场方向垂直矩形线框平面,先后两次将线框从磁场中同一位置匀速拉出有界磁场.第一次速度为v 1=v ,第二次速度为v 2=4v .则在先后两次过程中有( )图5A .流过线框任一横截面的电荷量之比为1∶4B .线框中感应电动势之比为1∶4C .线框所受安培力大小之比为1∶8D .沿运动方向作用在线框上的外力的功率之比为1∶8答案 B解析 线框在磁场中运动产生感应电动势,E 1=Bl v ,E 2=4Bl v ,则E 1∶E 2=1∶4,B 正确;电荷量q =I Δt =ΔΦR ,则q 1∶q 2=1∶1,A 错误;安培力F =BIl =B 2l 2v R,则F 1∶F 2=1∶4,C 错误;由于匀速运动,外力的功率等于安培力的功率,P 外=F ·v =B 2l 2v 2R,则P 外1∶P 外2=1∶16,D 错误.6.(2019·青岛市调研)如图6甲所示,A 、B 为两个相同的环形线圈,共轴并靠近放置.若A 线圈中通有如图乙所示的变化电流i ,则下列说法正确的是( )图6A .t 1到t 2时间内B 线圈电流方向与A 线圈内电流方向相反B.t1到t3时间内B线圈电流方向一直没有发生变化C.t1时刻两线圈间作用力最大D.t2时刻两线圈间作用力最大答案 B解析在t1到t2时间内,若设逆时针(从左向右看)方向为正,则A线圈电流方向沿逆时针且逐渐减小,所以根据右手螺旋定则可判定穿过B线圈方向向左的磁通量减小,由楞次定律和右手螺旋定则可知,B线圈的电流沿逆时针方向,因此A、B中电流方向相同,故A错误;在t2到t3时间内,A线圈电流方向沿顺时针且逐渐增大,所以根据右手螺旋定则知,穿过B 线圈方向向右的磁通量增大,由楞次定律和右手螺旋定则可知,B线圈的电流沿逆时针方向,所以在t1到t3时间内B线圈电流方向为逆时针一直没有发生变化,故B正确;由题意可知,在t1时刻,线圈A中的电流最大,而磁通量的变化率为零,所以线圈B中感应电流为零,因此两线圈间作用力为零,故C错误;在t2时刻,线圈A中的电流为零,而磁通量的变化率是最大的,所以线圈B中感应电流也是最大,但A、B间的相互作用力为零,故D错误.7.(2019·长春十一中月考)如图7所示,等腰直角三角形AOB内部存在着垂直纸面向外的匀强磁场,OB在x轴上,长度为2L.纸面内一边长为L的正方形导线框的一边在x轴上,沿x 轴正方向以恒定的速度穿过磁场区域.规定顺时针方向为导线框中感应电流的正方向,t=0时刻导线框正好处于图示位置.则下面四幅图中能正确表示导线框中感应电流i随位移x变化的是()图7答案 B解析根据法拉第电磁感应定律,当位移为0~L时,通过线框的磁通量均匀增加,产生顺时针的感应电流;当位移为L~2L时,右边切割磁感线的长度减小,左边切割磁感线的长度增大,由法拉第电磁感应定律可判断两个边切割磁感线产生的电流方向相反,所以合电流逐渐减小,在位移为1.5L时电流减小到零,随后左边切割磁感线的长度大于右边,电流反向,所以B选项正确.8.如图8所示,一刚性矩形铜制线圈从高处自由下落,进入一水平的匀强磁场区域,然后穿出磁场区域,则()图8A.若线圈进入磁场过程是匀速运动,则离开磁场过程一定是匀速运动B.若线圈进入磁场过程是加速运动,则离开磁场过程一定是加速运动C.若线圈进入磁场过程是减速运动,则离开磁场过程一定是加速运动D.若线圈进入磁场过程是减速运动,则离开磁场过程一定是减速运动答案 D解析线圈从高处自由下落,以一定的速度进入磁场,会受到重力和安培力.线圈全部进入磁场后只受重力,在磁场内部会做一段加速运动,所以线圈出磁场时的速度要大于进磁场的速度.若线圈进入磁场过程是匀速运动,说明重力等于安培力,离开磁场时安培力大于重力,就会做减速运动,故A错误.若线圈进入磁场过程是加速运动,说明重力大于安培力,离开磁场时安培力变大,安培力与重力大小关系无法确定,故B错误.若线圈进入磁场过程是减速运动,说明重力小于安培力,离开磁场时安培力变大,安培力仍然大于重力,所以也是减速运动,故C错误,D正确.9.有一个垂直于纸面的匀强磁场,它的边界MN左侧为无场区,右侧是匀强磁场区域,如图9甲所示.现让一个金属线框在纸平面内以垂直于MN方向的恒定速度从MN左侧进入匀强磁场区域,线框中的电流随时间变化的i-t图像如图乙所示,则进入磁场区域的金属线框可能是选项图中的()图9答案 BC解析 线框切割磁感线产生的感应电动势E =BL v ,设线框总电阻是R ,则感应电流I =BL vR ,由题图乙所示图像可知,感应电流先均匀变大,后恒定,最后均匀减小,由于B 、v 、R 是定值,则线框的有效长度L 应先均匀增加,后恒定,最后均匀减小.闭合圆环匀速进入磁场时,有效长度L 先变大,后变小,不符合题意,A 项错误;六边形线框进入磁场时,有效长度L 先均匀增大,后恒定,最后均匀减小,符合题意,B 项正确;梯形线框匀速进入磁场时,有效长度L 先均匀增大,后不变,最后均匀减小,符合题意,C 项正确;三角形线框匀速进入磁场时,有效长度L 先增大,后减小,不符合题意,D 项错误.10.电吉他中的拾音器的基本结构如图10所示,磁体附近的金属弦被磁化,当拨动金属弦时,拾音器中的线圈能将振动产生的声音信号转换为电信号并传送到音箱发出声音,下列说法正确的是( )图10A .选用铜质弦,电吉他仍能正常工作B .取走磁体,电吉他将不能正常工作C .增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D .金属弦振动过程中,线圈中的电流方向不断变化 答案 BCD解析 选用铜质弦时,不会被磁化,不会产生电磁感应现象,电吉他不能正常工作,选项A 错误;取走磁体时,金属弦磁性消失,电吉他不能正常工作,选项B 正确;根据法拉第电磁感应定律可知,增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势,选项C 正确;根据楞次定律可知,金属弦振动过程中,线圈中的电流方向不断变化,选项D 正确.11.如图11所示,在磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场中有一水平放置的U 形金属导轨,导轨宽度为L ,导轨左端连接一阻值为R 的电阻,导轨电阻不计.在导轨上垂直放置一根长度为L 、电阻为r 的金属棒MN ,金属棒与导轨接触良好,用外力拉着金属棒向右以速度v 做匀速运动,则金属棒运动过程中( )图11A .金属棒中的电流方向为由N 到MB .电阻R 两端的电压为BL vC .金属棒受到的安培力大小为B 2L 2vR +rD .电阻R 产生的焦耳热的功率为B 2L 2vR答案 AC解析 由右手定则可知金属棒MN 中的电流方向为由N 到M ,故A 正确;MN 产生的感应电动势为E =BL v ,则电阻R 两端的电压为U =RBL v R +r ,故B 错误;回路中感应电流大小为I =BL vR +r ,金属棒MN 受到的安培力大小为F =BIL =B 2L 2vR +r ,故C 正确;电阻R 产生的焦耳热的功率为P =I 2R =(BL vR +r)2R =B 2L 2v 2R(R +r )2,故D 错误. 12.如图12甲所示,两根间距为L 的粗糙导轨水平放置,在导轨上垂直导轨放置一根导体棒MN ,导体棒MN 接入回路中电阻为R ,与导轨接触良好,且处在竖直向上的匀强磁场B 1中.导轨的左端与一个半径为l 的导线圈连接,P 、Q 两点距离很小,导线圈内存在着竖直向下的磁场B 2,B 2随时间变化的图像如图乙所示.已知导体棒MN 始终保持静止状态,导轨与导线圈电阻不计,则在B 2均匀减弱的过程中,下列说法正确的是( )图12A .导体棒MN 受到水平向左的摩擦力B .导体棒MN 受到水平向右的摩擦力C .摩擦力大小为B 1πB 2Rt 2LD .摩擦力大小为B 1πB 2l 2Rt 2L答案 BD解析 根据楞次定律可知,导线圈内的感应电流方向为顺时针,根据左手定则,导体棒MN 受到水平向左的安培力,根据平衡条件可知导体棒MN 受到水平向右的摩擦力,故B 正确,A 错误;根据法拉第电磁感应定律有E =ΔΦΔt =S ΔB Δt =B 2πl 2t 2,由欧姆定律可知I =ER ,安培力大小为F =B 1IL ,摩擦力大小为F f =F =πB 1B 2l 2LRt 2,故D 正确,C 错误.二、非选择题(本题共5小题,共计52分)13.(8分)(2018·南充市高级中学高二下期中)一灵敏电流计,当电流从它的正接线柱流入时,指针向正接线柱一侧偏转.现把它与一个线圈串联,将磁铁从线圈上方插入或拔出,如图13所示.请完成下列填空:图13(1)图甲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)图乙中磁铁下方的极性是________.(填“N 极”或“S 极”) (3)图丙中磁铁的运动方向是________.(填“向上”或“向下”)(4)图丁中线圈从上向下看的电流方向是________.(填“顺时针”或“逆时针”) 答案 (1)偏向正极(2分) (2)S 极(2分) (3)向上(2分) (4)顺时针(2分)解析 (1)磁铁向下运动,穿过线圈的磁通量增加,原磁场方向向下,根据楞次定律可知线圈中感应电流方向(从上向下看)为逆时针方向,即电流从正接线柱流入电流计,指针偏向正极. (2)由题图乙可知,电流从负接线柱流入电流计,根据安培定则,感应电流的磁场方向向下,又知磁通量增加,根据楞次定律可知,磁铁下方为S 极.(3)磁场方向向下,电流从负接线柱流入电流计,根据安培定则,感应电流的磁场方向向下,根据楞次定律可知,磁通量减小,磁铁向上运动.(4)磁铁向下运动,穿过线圈的磁通量增加,原磁场方向向上,根据楞次定律可知感应电流方向(从上向下看)为顺时针方向.14.(8分)(2019·黑龙江大庆实验中学月考)如图14甲所示,一个匝数n =100的圆形导体线圈,面积S 1=0.4 m 2,电阻r =1 Ω.在线圈中存在面积S 2=0.3 m 2的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域,磁感应强度B 随时间t 变化的关系如图乙所示.有一个R =2 Ω的电阻,将其两端a 、b 分别与图甲中的圆形线圈相连接,求:图14(1)ab 两点间的电势差U ab ;(2)在0~4 s 时间内通过电阻R 的电荷量; (3)在0~4 s 时间内电阻R 上产生的热量. 答案 (1)-3 V (2)6 C (3)18 J解析 (1)由法拉第电磁感应定律可得E =n ΔBS 2Δt ,(1分) 解得E =4.5 V (1分) 电流I =Er +R =1.5 A(1分) U ab =-IR =-3 V(1分) (2)通过电阻R 的电荷量q =I Δt =6 C .(2分) (3)由焦耳定律可得Q =I 2Rt ,得Q =18 J .(2分)15.(10分)如图15所示,在匀强磁场中倾斜放置的两根平行光滑的金属导轨,它们所构成的导轨平面与水平面成θ=30°角,平行导轨间距L =1.0 m .匀强磁场方向垂直于导轨平面向下,磁感应强度B =0.2 T .两根金属杆ab 和cd 可以在导轨上无摩擦地滑动.两金属杆的质量均为m =0.2 kg ,电阻均为R =0.2 Ω.若用与导轨平行的拉力作用在金属杆ab 上,使ab 杆沿导轨匀速上滑并使cd 杆在导轨上保持静止,整个过程中两金属杆均与导轨垂直且接触良好.金属导轨的电阻可忽略不计,取重力加速度g =10 m/s 2.求:图15(1)cd杆受到的安培力F安的大小;(2)通过金属杆的感应电流大小I;(3)作用在金属杆ab上拉力的功率.答案(1)1.0 N(2)5.0 A(3)20 W解析(1)金属杆cd静止在金属导轨上,所受安培力方向平行于导轨平面向上.则F安=mg sin 30°(2分)解得:F安=1.0 N (1分) (2)F安=BIL (1分)解得:I=5.0 A (1分) (3)金属杆ab所受安培力方向平行于导轨平面向下,金属杆ab在拉力F、安培力F安和重力mg沿导轨方向分力作用下匀速上滑,则F=BIL+mg sin 30°(2分)根据法拉第电磁感应定律,金属杆ab上产生的感应电动势为E=BL v (1分)根据闭合电路欧姆定律,通过金属杆ab的电流I=E2R(1分)根据功率公式:P=F v=20 W (1分) 16.(12分)某同学设计一个发电测速装置,工作原理如图16所示.一个半径为R=0.1 m的圆形金属导轨固定在竖直平面上,一根长为R的金属棒OA,A端与导轨接触良好,O端固定在圆心处的转轴上,转轴的左端有一个半径为r=R3的圆盘,圆盘和金属棒能随转轴一起转动.圆盘上绕有不可伸长的细线,下端挂着一个质量为m=0.5 kg的铝块.在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场,磁感应强度B=0.5 T.a点与金属导轨相连,b点通过电刷与O端相连.测量a、b两点间的电势差U可求得铝块速度.铝块由静止释放,下落h=0.3 m时,测得U=0.15 V.(细线与圆盘间没有滑动,金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计,重力加速度g=10 m/s2)。