(完整版)电磁感应单元测试题(含详解答案)
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第十二章电磁感应章末自测
时间:90分钟满分:100分
第Ⅰ卷选择题
一、选择题(本题包括10小题,共40分,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不选的得0分)
图1
1.如图1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、v2滑动时,发现回路感生电流方向为逆时针方向,则v1和v2的大小、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
解析:因回路abdc中产生逆时针方向的感生电流,由题意可知回路abdc的面积应增大,选项A、C、D错误,B正确.
答案:B
图2
2.(2009年河北唐山高三摸底)如图2所示,把一个闭合线圈放在蹄形磁铁两磁极之间(两磁极间磁场可视为匀强磁场),蹄形磁铁和闭合线圈都可以绕OO′轴转动.当蹄形磁铁匀速转动时,线圈也开始转动,当线圈的转动稳定后,有()
A.线圈与蹄形磁铁的转动方向相同
B.线圈与蹄形磁铁的转动方向相反
C.线圈中产生交流电
D.线圈中产生为大小改变、方向不变的电流
解析:本题考查法拉第电磁感应定律、楞次定律等考点.根据楞次定律的推广含义可知A正确、B错误;最终达到稳定状态时磁铁比线圈的转速大,则磁铁相对
图3
线圈中心轴做匀速圆周运动,所以产生的电流为交流电.
答案:AC
3.如图3所示,线圈M和线圈P绕在同一铁芯上.设两个线圈中的电流方向与图中所标的电流方向相同时为正.当M中通入下列哪种电流时,在线圈P中能产生正方向的恒定感应电流()
解析:据楞次定律,P中产生正方向的恒定感应电流说明M中通入的电流是均匀变化的,且方向为正方向时应均匀减弱,故D正确.
答案:D
图4
4.(2008年重庆卷)如图4所示,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈,当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力N及在水平方向运动趋势的正确判断是()
A.N先小于mg后大于mg,运动趋势向左
B.N先大于mg后小于mg,运动趋势向左
C.N先小于mg后大于mg,运动趋势向右
D.N先大于mg后小于mg,运动趋势向右
解析:由题意可判断出在条形磁铁等高快速经过线圈时,穿过线圈的磁通量是先增加后减小,根据楞次定律可判断:在线圈中磁通量增大的过程中,线圈受指向右下方的安培力,在线圈中磁通量减小的过程中,线圈受指向右上方的安培力,故线圈受到的支持力先大于mg 后小于mg,而运动趋势总向右,D正确.
答案:D
5.如图5(a)所示,圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方悬挂一相同线圈Q,P和Q 共轴,Q中通有变化电流,电流随时间变化的规律如图(b)所示,P所受的重力为G,桌面对P的支持力为F N,则()
图5
A.t1时刻F N>G B.t2时刻F N>G
C.t3时刻F N 3 / 8 解析:t 1时刻,Q 中电流正在增大,穿过P 的磁通量增大,P 中产生与Q 方向相反的感应电流,反向电流相互排斥,所以F N >G ;t 2时刻Q 中电流稳定,P 中磁通量不变,没有感应电流,F N =G ;t 3时刻Q 中电流为零,P 中产生与Q 在t 3时刻前方向相同的感应电流,而Q 中没有电流,所以无相互作用,F N =G ;t 4时刻,P 中没有感应电流,F N =G. 答案:AD 6.用相同导线绕制的边长为L 或2L 的四个闭合导体线框,以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场,如图6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U a 、U b 、U c 和U d .下列判断正确的是( ) 图6 A .U a B .U a C .U a =U b D .U b 解析:线框进入磁场后切割磁感线,a 、b 产生的感应电动势是c 、d 电动势的一半.而不同的线框的电阻不同.设a 线框电阻为4r ,b 、c 、d 线框的电阻分别为6r 、8r 、6r .则U a =BL v ·3r 4r =3BL v 4,U b =BL v ·5r 6r =5BL v 6,U c =B 2L v ·6r 8r =3BL v 2,U d =B 2L v ·4r 6r =4Bl v 3.所以B 正确. 答案:B 图7 7.(2009年安徽皖南八校联考)如图7所示,用一块金属板折成横截面为“”形的金属槽放置在磁感应强度为B 的匀强磁场中,并以速度v 1向右匀速运动,从槽口右侧射入的带电微粒的速度是v 2,如果微粒进入槽后恰能做匀速圆周运动,则微粒做匀速圆周运动的轨道半径r 和周期T 分别为( ) A.v 1v 2g ,2πv 2g B.v 1v 2g ,2πv 1g C.v 1g ,2πv 1g D.v 1g ,2πv 2g 解析:金属板折成“”形的金属槽放在磁感应强度为B 的匀强磁场中,并以速度v 1向右匀速运动时,左板将切割磁感线,上、下两板间产生电势差,由右手定则可知上板为正,下 板为负,E =U d =Bl v 1l =B v 1,微粒做匀速圆周运动,则重力等于电场力,方向相反,故有m =qE g =qB v 1g ,向心力由洛伦兹力提供,所以q v 2B =m v 22r ,得r =m v 2qB =v 1v 2g ,周期T =2πr v 2=2πv 1g ,故B 项正确. 答案:B 8.超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起,同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力的新型交通工具.其推进原理可以简化为如图8所示的模型:在水平面上相距L 的两根平行直导轨间,有竖直方向等距离分布的匀强磁场B 1和B 2,且B 1=B 2=B ,每个磁场的宽度都是l ,相间排列,所有这些磁场都以相同的速度向右匀速运动,这