第四章：电磁感应单元测试题

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人教版选修3-2第四章4电磁感应测试题及参考答案

第四章电磁感应班级姓名学号分数1．在电磁感应现象中，下列说法正确的是 A ．感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反 B ．闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流 C ．闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动，一定产生感应电流 D ．感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化2．如图，在同一铁心上绕着两个线圈，单刀双掷开关原来接在1位置，现在它从1打向2，试判断此过程中，通过R 的电流方向是 A ．先由P 到Q ，再由Q 到P B ．先由Q 到P ，再由P 到Q C ．始终是由Q 到P D ．始终是由P 到Q3．平行闭合线圈的匝数为n ，所围面积为S ，总电阻为R ，在t∆时间内穿过每匝线圈的磁通量变化为∆Φ，则通过导线某一截面的电荷量为A ．R ∆Φ B ．R nS∆ΦC ．tR n ∆∆ΦD ．R n ∆Φ 4．如右图，在磁感应强度为B 的匀强磁场中有固定的金属框架ABC ，已知∠B ＝θ，导体棒DE 在框架上从B 点开始在外力作用下，沿垂直DE 方向以速度v 匀速向右平移，使导体棒和框架构成等腰三角形回路。

设框架和导体棒材料相同，其单位长度的电阻均为R ，框架和导体棒均足够长，不计摩擦及接触电阻。

关于回路中的电流I 和电功率P 随时间t 变化的下列四个图像中可能正确的是图乙中的A ．①③B ．①④C ．②③D ．②④5．如图所示，一有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B ，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L ，在磁场区域的左侧相距为L 处，有一边长为L 的正方形导体线框，总电阻为R ，且线框平面与磁场方向垂直。

现使线框以速度v 匀速穿过磁场区域。

若以初始位置为计时起点，规定电流逆时针方向时的电流和电动势方向为正，B 垂直纸面向里时为正，则以下四个图象中对此过程描述不正确的是6．如图所示，上下不等宽的平行金属导轨的EF 和GH 两部分导轨间的距离为2L ，I J 和MN 两部分导轨间的距离为L ，导轨竖直放置，整个装置处于水平向里的匀强磁场中，金属杆ab 和cd 的质量均为m ，都可在导轨上无摩擦地滑动，且与导轨接触良好，现对金属杆ab 施加一个竖直向上的作用力F ，使其匀速向上运动，此时cd 处于静止状态，则F 的大小为A ．2mgB ．3mgC ．4mgD ．mg7．在彩色电视机的电源输入端装有电源滤波器，其电路图如图，主要元件是两个电感线圈L 1、L 2，它们的自感系数很大，F 是保险丝，R 是压敏电阻（正常情况下阻值很大，但电压超过设定值时，阻值会迅速变小，可以保护与其并联的元件），C 1、C 2是电容器，S 为电视机开关。

电磁感应

第四章：电磁感应单元测试题一、选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。

在每小题给出的四个选项中只有一个选项是正确的）1.如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B 0.使该线框从静止开始绕过圆心O 、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流。

现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化。

为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率tB∆∆的大小应为 A.πω04B B.πω02B C.πω0B D.πω20B 2．关于电磁感应，下列说法正确的是A ．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大B ．穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零C ．穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大D ．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大3．如图所示，等腰直角三角形OPQ 区域内存在匀强磁场，另有一等腰直角三角形导线框ABC 以恒定的速度沿垂直于磁场方向穿过磁场，穿越过程中速度方向始终与AB 边垂直，且保持AC 平行于OQ 。

关于线框中的感应电流，以下说法正确的是 A ．开始进入磁场时感应电流最小 B ．开始穿出磁场时感应电流最大 C ．开始进入磁场时感应电流沿顺时针方向 D ．开始穿出磁场时感应电流沿顺时针方向 4．如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N 极朝下。

当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部），则A ．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引B ．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥C ．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D ．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥5．在一个较长的铁钉上，用漆包线绕上两个线圈A 、B ，将线圈B 的两端接在一起，并把CD 段直漆包线南北方向放置在静止的小磁针的上方，如图所示。

人教版高中物理选修32第四章《电磁感应》单元检测题(解析版)

人教版高中物理选修32第四章《电磁感应》单元检测题（解析版）一、单项选择题1.如下图，平行润滑导轨MM′、NN′水平放置，固定在竖直向下的匀强磁场中．导体滑线AB、CD横放其上运动，构成一个闭合电路，当AB向右滑动的瞬间，电路中感应电流的方向及滑线CD遭到的磁场力方向区分为( )A．电流方向沿ABCD；受力方向向右B．电流方向沿ABCD；受力方向向左C．电流方向沿ADCB；受力方向向右D．电流方向沿ADCB；受力方向向左2.如下图，金属棒ab置于水平放置的润滑框架cdef上，棒与框架接触良好，匀强磁场垂直于ab棒斜向下．从某时辰末尾磁感应强度平均减小，同时施加一个水平方向上的外力F使金属棒ab坚持运动，那么F( )A．方向向右，且为恒力B．方向向右，且为变力C．方向向左，且为变力D．方向向左，且为恒力3.磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈．当以速度v0刷卡时，在线圈中发生感应电动势，其E－t关系如下图．假设只将刷卡速度改为，线圈中的E－t关系图能够是( )A． B．C． D．4.如下图，是用导线做成的圆形回路与不时导线构成的几种位置组合，以下组合中，切断直导线中的电流时，穿过闭合回路中磁通质变化的是(图①②③中直导线都与圆形线圈在同一平面内，O点为线圈的圆心，图④中直导线与圆形线圈平面垂直，并与其中心轴重合)( )A．①② B．②③ C．③④ D．②④5.某研讨性学习小组在探求电磁感应现象和楞次定律时，设计并停止了如下实验：如图，矩形金属线圈放置在水平薄玻璃板上，有两块相反的蹄形磁铁，相对固定，四个磁极之间的距离相等．当两块磁铁匀速向右经过线圈位置时，线圈运动不动，那么线圈所受摩擦力的方向是( )A．先向左，后向右B．先向左，后向右，再向左C．不时向右D．不时向左6.面积为2.0×10－2m2的单匝矩形线圈放在磁感应强度为 4.0×10－2T的匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量是( )A． 8.0×10－4Wb B． 4.0×10－2WbC． 10－4Wb D． 10－3Wb7.资料、粗细相反，长度不同的电阻丝做成ab、cd、ef三种外形的导线，区分放在电阻可疏忽的润滑金属导轨上，并与导轨垂直，如下图，匀强磁场方向垂直导轨平面向内．外力使导线水平向右做匀速运动，且每次运动的速率相反，三根导线在导轨间的长度关系是Lab ＜Lcd＜Lef，那么( )A．Lef最大，所以ef发生的感应电动势最大B．Lef最大，所以ef中的感应电流最小C．因三根导线切割磁感线的有效长度相反，故它们发生的感应电流相反D．疏忽导体内能变化，三根导线每秒发生的热量相反8.如下图的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框，初始位置线框与磁感线平行，那么在以下四种状况下，线框中会发生感应电流的是( )A．线框平面一直与磁感线平行，线框在磁场中左右运动B．线框平面一直与磁感线平行，线框在磁场中上下运动C．线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动D．线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动9.如下图，质量为m、高为h的矩形导线框在竖直面内自在下落，其上下两边一直坚持水平，途中恰恰匀速穿过一有理想边界、高亦为h的匀强磁场区域，线框在此进程中发生的内能为( )A．mgh B． 2mgh C．大于mgh而小于2mgh D．大于2mgh 10.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，关于线圈B，以下说法中正确的选项是( )A．线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有扩张的趋向B．线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有收缩的趋向C．线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有扩张的趋向D．线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有收缩的趋向11.如下图，在水平木制桌面上平放一个铜制的圆环，在它上方近处有一个N极朝下的条形磁铁，铜环一直运动．关于铜环对桌面的压力F和铜环重力G的大小关系，以下说法中正确的选项是( )A．当条形磁铁接近铜环时，F<GB．当条形磁铁远离铜环时，F<GC．无论条形磁铁接近还是远离铜环，F＝GD．无论条形磁铁接近还是远离铜环，F>G12.如下图，MN、PQ为两条平行放置的金属导轨，左端接有定值电阻R，金属棒AB斜放在两导轨之间，与导轨接触良好，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面，设金属棒与两导轨接触点之间的距离为l，金属棒与导轨间夹角为60°，以速度v水平向右匀速运动，不计导轨和棒的电阻，那么流过金属棒中的电流为( )A．I＝ B．I＝ C．I＝ D．I＝二、多项选择题13.单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的关系图象如下图，那么( )A．在t＝0时辰，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大B．在t＝1×10－2s时辰，感应电动势最大C．在t＝2×10－2s时辰，感应电动势为零D．在0～2×10－2s时间内，线圈中感应电动势的平均值为零14. 在润滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，如图．PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大．一个边长为a、质量为m、电阻为R 的金属正方形线框，以速度v垂直磁场方向从如图实线(Ⅰ)位置末尾向右运动，当线框运动到区分有一半面积在两个磁场中的如图(Ⅱ)位置时，线框的速度为，那么以下说法正确的选项是( )A．图(Ⅱ)时线框中的电功率为B．此进程中回路发生的电能为mv2C．图(Ⅱ)时线框的减速度为D．此进程中经过线框横截面的电荷量为15. 如下图，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来．假定要延长上述加热时间，以下措施可行的有( )A．添加线圈的匝数B．提高交流电源的频率C．将金属杯换为瓷杯D．取走线圈中的铁芯16. 两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为平均带电绝缘环，B为导体环．当A以如下图的方向绕中心轴转动的角速度发作变化时，B中发生如下图方向的感应电流，那么( )A．A能够带正电且转速减小B．A能够带正电且转速增大C．A能够带负电且转速减小D．A能够带负电且转速增大17. 如下图，〝U〞形金属框架固定在水平面上，金属杆ab与框架间无摩擦，整个装置处于竖直方向的磁场中．假定因磁场的变化，使杆ab向右运动，那么磁感应强度A．方向向下并减小B．方向向下并增大C．方向向上并增大D．方向向上并减小三、实验题18.如下图为〝研讨电磁感应现象〞的实验装置．(1)将图中所缺的导线补接完整；(2)假设在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后能够出现的状况有：A．将原线圈迅速拔出副线圈时，灵敏电流计指针将________．B．原线圈拔出副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针________．19.在研讨电磁感应现象的实验中所用的器材如下图．它们是：①电流计②直流电源③ 带铁芯(图中未画出)的线圈A④线圈B⑤开关⑥滑动变阻器(1)按实验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线)．(2)怎样才干使线圈B中有感应电流发生？试举出两种方法：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________.四、计算题20.如下图，边长为L、匝数为n的正方形金属线框，它的质量为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，磁场随时间的变化规律为B＝kt.求：(1)线框中的电流强度为多大？(2)t时辰线框受的安培力多大？21.如下图，有一倾角α＝37°的粗糙斜面，斜面所在空间存在一有界矩形匀强磁场区域GIJH，其宽度GI＝HJ＝L＝0.5 m．有一质量m＝0.5 kg的〝日〞字形匀质导线框abcdef，从斜面上运动释放，释放时ef平行于GH且距GH为4L，导线框各段长ab＝cd＝ef＝ac＝bd＝ce＝df＝L＝0.5 m，线框与斜面间的动摩擦因数μ＝0.25，ab、cd、ef三段的阻值相等、均为R＝0.5 Ω，其他电阻不计．ef边刚进入磁场时线框恰恰做匀速运动，不计导线粗细，重力减速度g＝10 m/s2，求：(1)ef边刚进入磁场时的速度v的大小．(2)匀强磁场的磁感应强度B.(3)线框从末尾运动到ab边穿出磁场进程中ab边发的焦耳热为多少？答案解析1.【答案】C【解析】由右手定那么知AB中感应电流方向由B→A，CD中电流方向由D→C，由左手定那么可判定CD遭到向右的安培力．2.【答案】C【解析】由E＝n S可知，因磁感应强度平均减小，感应电动势E恒定，由F安＝BIL，I＝可知，ab棒受的安培力随B的减小，平均变小，由外力F＝F可知，外力F也平安均增加，为变力，由左手定那么可判别F安水平向右，所以外力F水平向左．C正确．3.【答案】D【解析】由公式E＝Blv可知，当刷卡速度减半时，线圈中的感应电动势最大值减半，且刷卡所用时间加倍，故正确选项为D.4.【答案】B【解析】通电直导线周围空间的磁场是非匀强磁场，磁感线是在垂直于导线的平面内以导线为中心的同心圆，离导线越远，磁感应强度越弱，所以①中磁通量、④中磁通量不时为零，②中既有向里的磁通量，也有向外的磁通量，但直导线中有电流时，总磁通量不为零，切断直导线中电流时，磁通质变为零．③中线圈有向外的磁通量，切断直导线中电流时，磁通质变为零．故B正确．5.【答案】D【解析】依据楞次定律的推行意义，线圈中发生的感应电流的磁场会阻碍原来磁通质变化，线圈相对磁铁〝来拒去留〞，即当磁铁接近时它们相互排挤，线圈遭到向右的斥力，当磁铁远离时，线圈遭到向右的引力，线圈运动不动，故线圈受玻璃板对它的静摩擦力方向一直向左．6.【答案】A【解析】当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量有Φ＝BS＝2.0×10－2×4.0×10－2Wb＝8.0×10－4Wb，应选A.7.【答案】B【解析】三根导体的切割磁感线等效长度相反，ef的电阻最大，所以电流做小，B对．8.【答案】C【解析】四种状况中初始位置线框均与磁感线平行，磁通量为零，按A、B、D三种状况线框运动后，线框仍与磁感线平行，磁通量坚持为零不变，线框中不发生感应电流．C中线框转动后，穿过线框的磁通量不时发作变化，所以发生感应电流，C项正确．9.【答案】B【解析】因线框匀速穿过磁场，在穿过磁场的进程中合外力做功为零，克制安培力做功为2mgh，发生的内能亦为2mgh.应选B.10.【答案】A【解析】t1～t2时间内，线圈A中的电流方向为逆时针，依据安培定那么可知在线圈A 外部发生的磁场方向向外，线圈外部发生的磁场方向向里，线圈B的总磁通量是穿出的．由于线圈A中的电流添加，故穿过线圈B的磁通量添加，依据楞次定律，在线圈B中将发生顺时针方向的感应电流，并且线圈B有扩张的趋向，故A对，B、C、D错．11.【答案】B【解析】由楞次定律可知，条形磁铁接近时，相互排挤，远离时相互吸引，B对．12.【答案】B【解析】l垂直于v的长度l sinθ为有效切割长度，所以E＝Blv sin 60°＝Blv，由欧姆定律I＝得I＝.应选B.13.【答案】BC【解析】由法拉第电磁感应定律知E∝，故t＝0及t＝2×10－2s时辰，E＝0，A错，C对．t＝1×10－2s，E最大，B对.0～2×10－2s，ΔΦ≠0，E≠0，D错．14.【答案】AB【解析】回路中发生感应电动势为E＝2Ba感应电流为I＝＝，此时线框中的电功率P＝I2R＝，故A正确．依据能量守恒定律失掉，此进程回路发生的电能为Q ＝mv2－m()2＝mv2，故B正确．左右两边所受安培力大小为F＝BIa＝，那么减速度为a＝＝，故C错误．此进程经过线框横截面的电荷量为q＝＝，故D错误．应选A、B.15.【答案】AB【解析】当线圈中通以交变电流时，在金属杯中将发生感应电流，依据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势E＝n，因此添加线圈的匝数可以提高感应电动势，感应电流的功率增大，使杯内的水沸腾所需的时间延长，提高交流电源的频率，磁通质变化率变大，感应电动势变大，感应电流的功率增大，应选项A、B正确；取走线圈中的铁芯那么使得线圈周围的磁场变弱，磁通量减小，磁通质变化率亦减小，感应电动势变小，从而使杯内的水沸腾所需的时间反而变长，应选项D错误；将金属杯换为瓷杯后，由于陶瓷不是导体，因此瓷杯中不能发生感应电流，无法给水加热，应选项C错误．16.【答案】BC【解析】选取A环研讨，假定A环带正电，且转速增大，那么使穿过环面的磁通量向里添加，由楞次定律知，B环中感应电流的磁场方向向外，故B正确，A错误；假定A 环带负电，且转速增大，那么使穿过环面的磁通量向外添加，由楞次定律知，B环中感应电流的磁场方向向里，B环中感应电流的方向应为顺时针方向，故D错误，C正确．应选B、C.17.【答案】AD【解析】因磁场变化，发作电磁感应现象，杆ab中有感应电流发生，而使杆ab遭到磁场力的作用，并发作向右运动．ab向右运动，使得闭合回路中磁通量有添加的趋向，说明原磁场的磁通量肯定削弱，即磁感应强度正在减小，与方向向上、向下有关．故A、D正确，B、C错误．18.【答案】(1)(2)向右偏转一下向左偏转一下【解析】(1)见以下图(2)依照楞次定律及灵敏电流计的指针偏转方向与流过它的电流方向的关系来判定，那么A.向右偏转一下；B.向左偏转一下．19.【答案】(1)实物电路图如下图：(2)①断开或闭合开关②闭合开关后移动滑动变阻器的滑片．【解析】(1)实物电路图如下图：(2)断开或闭合开关的进程中或闭合开关后移动滑片的进程中，穿过线圈B的磁通量发作，线圈B中有感应电流发生．20.【答案】(1)(2)t【解析】(1)线框中的电动势E＝n＝nS＝nL2k，电流为I＝.(2)安培力为F＝BIL＝kt L＝t.21.【答案】(1)4 m/s (2)1 T (3)1 J【解析】(1)由动能定理可知：mg4L sinα－μmg cosα4L＝mv2－0得v＝4 m/s.(2)当线框匀速运动时，对电路：E＝BLvR＝R＋R总I＝对线框：mg sinα＝μmg cosα＋BIL解得B＝1 T.(3)线框每条边切割磁感线等效电路都一样．所以ef和cd作为电源时＝EUad时间为t＝Q＝t1当ab做为电源时，Uab＝E时间为t＝，Q2＝t整个进程总热量，Q＝Q1＋Q2＝1 J.。

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.。

2024_2025学年高中物理第四章电磁感应全章水平测试新人教版选修3_2

第四章电磁感应水平测试本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分100分，考试时间90分钟。

第Ⅰ卷(选择题，共40分)一、选择题(本大题共10小题，每小题4分，共40分。

在第1～6 题给出的四个选项中，只有一个选项正确；在第7～10题给出的四个选项中，有多个选项正确，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．下列说法正确的是( )A．奥斯特发觉了电流磁效应；法拉第发觉了电磁感应现象B．闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，电路中肯定会产生感应电流C．线圈中磁通量改变越大，线圈中产生的感应电动势肯定越大D．涡流的形成不遵循法拉第电磁感应定律答案 A解析由物理学史可知A正确；B项中闭合电路做切割磁感线运动且使磁通量改变才产生感应电流，故B错误；C项中，感应电动势与磁通量改变率成正比，故C错误；涡流也是感应电流，也遵循法拉第电磁感应定律，D项错误。

2．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，要使小线圈N获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的裸金属棒ab的运动状况是( )A．向右匀速运动B．向左加速运动C．向左减速运动D．向右加速运动答案 B解析若要让N中产生顺时针的电流，M必需让N中的磁场“向里减小”或“向外增大”，所以有两种状况：垂直纸面对里的磁场大小减小，依据楞次定律与法拉第电磁感应定律，则有金属棒向右减速运动；或者垂直纸面对外的磁场大小增大，依据楞次定律与法拉第电磁感应定律，则有金属棒向左加速运动，故B正确，A、C、D错误。

3．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，质量不能忽视的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下做加速上升运动的一段时间内，力F做的功与安培力做的功的代数和等于( )A ．棒的机械能增加量B ．棒的动能增加量C ．棒的重力势能增加量D ．电阻R 上放出的热量答案 A解析依据动能定理可知：W F ＋W 安＋W G ＝12mv 2。

人教版高中物理选修3-2第四章电磁感应单元测试 1.docx

高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）第四章电磁感应单元测试 1一、选择题1．如图4-45所示，在通有恒定电流的长直导线旁有一矩形导线框abcd，直导线与线框在同一平面内，下列情况中能使框中有感应电流的是[ ]A．线框向右平移．B．线框向下平移．C．以直导线为轴旋转过程中．D．以ab边为轴向纸外旋转90°过程中．2．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应电流．B．导体作切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流．C．闭合电路在磁场内做切割磁感线运动，电路内一定会产生感应电流．D．穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定有感应电流．3．在一根细长的条形磁铁上，同心地套有两个放置在同一平面内的金属圆环a和b，磁铁位于圆环中央且与环面垂直（图4-46）．通过两圆环的磁通量Φa与Φb相比较，则[ ]A．Φa＞Φb．B．Φa＜Φb．C．Φa=Φb．D．无法比较4．如图4-47所示，在两根平行长直导线中，通以方向相同、大小相等的恒定电流．一个小线框在两导线平面内，从靠近右边的导线内侧沿着与两导线垂直的方向匀速向左移动，直至到达左边导线的内侧．在这移动过程中，线框中的感应电流方向[ ]A．沿abcda不变．B．沿dcbad不变．C．由abcda变为dcbad．D．由dcbad变为abcda．5．在纸面内放有一条形磁铁和一个圆线圈（图4-48），下列情况中能使线圈中产生感应电流的是 [ ]A．将磁铁在纸面内向上平移．B．将磁铁在纸面内向右平移．C．将磁铁绕垂直纸面的轴转动．D．将磁铁的N极转向纸外，S极转向纸内．6．两个线圈A、B平行放置，分别通以如图4-49所示方向的电流I1、I2，为使线圈B 中的电流增大，下列措施中有效的是[ ]A．保持线圈的相对位置不变，增大A中的电流．B．保持线圈的相对位置不变，减小A中的电流．C．保持A中的电流不变，将线圈A向右平移．D．保持A中的电流不变，将线圈A向上平移．7．如图4-50所示，两水平平行金属导轨间接有电阻R，置于匀强磁场中，导轨上垂直搁置两根金属棒ab、cd．当用外力F拉动ab棒向右运动的过程中，cd棒将会[ ]A．向右运动．B．向左运动C．保持静止D．向上跳起．8．如图4-51所示电路，D1、D2是两个相同的小灯，L是一个自感系数很大的铁芯线圈，其电阻与R相同．由于存在自感现象，在电键S接通和断开时，D1、D2先后亮暗的次序是 [ ]A．接通时，D1先达最亮；断开时，D1后熄灭．B．接通时，D2先达最亮；断开时，D2后熄灭．C．接通时，D1先达最亮；断开时，D1先熄灭．D．接通时，D2先达最亮；断开时，D2先熄灭．9．如图4-52所示，一有限范围的匀强磁场，宽度为d．有一边长为l的正方形导线框，以速度v匀速通过磁场区域．若d＜2l，则在线框中不产生感应电流的时间等于 [ ]10．如图4-53所示，在一很大的有界匀强磁场上方有一闭合线圈，当闭合线圈从上方下落穿过磁场的过程中[ ]A．进入磁场时加速度小于g，离开磁场时加速度可能大于g，也可能小于g．B．进入磁场时加速度大于g，离开时小于g．C．进入磁场和离开磁场，加速度都大于g．D．进入磁场和离开磁场，加速度都小于g．二、填空题11．如图4-54所示线圈abcd的一半在另一个较大的回路ABCD内，两线圈彼此绝缘．当电键S闭合的瞬间，abcd线圈中____感应电流（填有或没有），原因是_______．12．一水平放置的矩形线框abcd在条形磁铁的S极附近下落，在下落过程中，线框平面保持水平，如图4-55所示，位置1和3都靠近位置2．则线框从位置1到位置2的过程中，线框内_______感应电流，因为穿过线框的磁通量_______，从位置2到位置3的过程中，线框内_______感应电流，因为穿过线框的磁通量_____．13．矩形线圈abcd在磁场中如图4-56所示的方向转动，当线圈处于图示位置瞬间电流方向是_____．14．光滑金属圆环的圆心为o，金属棒oa、ob可以绕o在环上转动，垂直环面向内有一匀强磁场，如图4-57所示．外力使oa逆时针方向转动，则ob将_______．15．如图4-58所示，用外力将矩形线框从匀强磁场的边缘匀速拉出．设线框的面积为S，磁感强度为B，线框电阻为R，那么在拉出过程中，通过导线截面的电量是______．16．在两根相距d=10cm的平行光滑长导轨的一端，接有一个电容量C=50μF的电容器，垂直导轨放置一根金属棒，整个装置处于方向垂直纸面向内，B=2×10-4T的匀强磁场中（图4-59）．当金属棒以恒定速度v=5m/s向右滑动时，电容器的带电量Q=______，上极板量呈现_____电（填正或负）．17．图4-60是演示断电自感现象的实验装置，L是一个自感线圈，D是小灯，合上S 后小灯能正常发光．突然断开S时，通过小灯的电流方向是从____到________，此时由____对小灯供电．18．日光灯镇流器的作用，（1）起辉时，____；（2）点燃后，_______．三、问题19．如图4-61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，整个装置处于垂直框面向里、磁感强度为B的匀强磁场中．已知小线框每边长l，电阻为r．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．20．如图4-62所示，MN、PQ两根水平导轨，其间有竖直向上的匀强磁场，ab、cd是在导轨上可以无摩擦地自由滑动的导体，试问：（1）当ab在外力作用下向右运动时，cd将怎样运动？（2）若B=5T，ab、cd有效长度都为0.4m，在外力作用下ab和cd都以0.2m/s的速度向相反方向运动，则闭合回路的总感应电动势是多大？21．在磁感强度B=5T的匀强磁场中，放置两根间距d=0.1m的平行光滑直导轨，一端接有电阻R=9Ω，以及电键S和电压表．垂直导轨搁置一根电阻r=1Ω的金属棒ab，棒与导轨良好接触．现使金属棒以速度v=10m/s匀速向右移动（图4-63），试求：（1）电键S闭合前、后电压表的示数；（2）闭合电键S，外力移动棒的机械功率．22．如图4-64所示，有一磁感强度B=0.1T的水平匀强磁场，垂直匀强磁场放置一很长的金属框架，框架上有一导体ab保持与框架边垂直、由静止开始下滑．已知ab长10cm，质量为0.1g，电阻为0.1Ω，框架电阻不计，取g=10m/s2．求：（1）导体ab下落的最大加速度和最大速度；（2）导体ab在最大速度时产生的电功率．单元测试参考答案一、1．A、D． 2．D． 3．A． 4．B． 5．D． 6．B、C、D． 7．A． 8．A． 9．C． 10．A．二、11．没有，磁通不变． 12．有，减小；有，增加． 13．abcda．18．（1）产生瞬间高压；（2）限制电流．（1）5V，4.5V；（2）2.5W． 22．（2）g，1m／s；（2）0.001W．。

大学物理电磁感应练习题

第四章恒定电流的磁场一、选择题1、均匀磁场的磁感应强度B垂直于半径为R 的圆面，今以圆周为边线，作一半球面S ，则通过S 面的磁通量的大小为（）A 、B R22π B 、B R 2π C 、0 D 、无法确定答案：B2、有一个圆形回路，及一个正方形回路，圆直径和正方形的边长相等，二者载有大小相等的电流，它们各自中心产生的磁感强度的大小之比B 1/B 2为（）A 、0.90B 、1.00C 、1.11D 、1.22答案：C3、在磁感强度为B 的均匀磁场中作一半径为r 的半球面S ，S 边线所在平面的法线方向单位矢量n 与B的夹角为α，则通过半球面S 的磁通量为（） A 、B r 2π B 、B r 22πC 、απsin 2B r -D 、απcos 2B r -答案：D 4、四条皆垂直于纸面的载流细长直导线，每条中的电流强度皆为I ，这四条线被纸面截得的断面，如图所示，它们组成了边长为2a 的正方形的四个角顶，每条导线中的电流流向亦如图所示，则在图中正方形中心点O 的磁感应强度的大小为（）A 、I aU Bπ02=B 、I a U B π220=C 、B=0D 、I aU B π0=答案：C 5、边长为L 的一个导体方框上通有电流I ，则此框中心的磁感应强度（）A 、与L 无关B 、正比于L 2C 、与L 成正比D 、与L 成反比E 、与I 2有关答案：D 6、如图所示，电流从a 点分两路通过对称的圆环形分路，汇合于b 点，若ca,bd 都沿环的径向，则在环形分路的环心处的磁感应强度（）A 、方向垂直环形分路所在平面且指向纸内B 、方向垂直环形分路所在平面且指向纸外C 、方向在环形分路所在平面内，且指向bD 、零答案：D 7、在一平面内，有两条垂直交叉但相互绝缘的导线，流过每条导线的电流I 的大小相等，其方向如图所示，问哪些区域中某些点的磁感应强度B 可能为零？（）A 、仅在象限ⅠB 、仅在象限ⅡC 、仅在象限Ⅰ、ⅣD 、仅在象限Ⅱ 、 Ⅳ 答案：D 8、在真空中有一根半径为R 的半圆形细导线，流过的电流为I ，则圆心处的磁感应强度为（） A 、R I πμ40 B 、R I πμ20 C 、0 D 、RI40μ 答案：D9、电流由长直导线1沿半径径向a 点流入电阻均匀分布的圆环，再由b 点沿切向从圆流出，经长导线2返回电源，（如图），已知直导线上电流强度为I ，圆环的半径为R ，且a,b 与圆心O 三点在同一直线上，设直线电流1、2及圆环电流分别在O 点产生的磁感应强度为1B，2B 及3B 。

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，。

人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》单元测试题(解析版)

第四章《电磁感觉》单元测试题(每题只有一个正确答案)一、单项选择题( )1.对于自感现象，以下说法中正确的选项是A ．自感现象是线圈自己的电流变化而惹起的电磁感觉现象B．自感电动势老是阻挡原电流的变化C．自感电动势的方向总与原电流方向相反D．自感电动势的方向总与原电流方向同样2.以下图，在正方形线圈的内部有一条形磁铁，线圈与磁铁在同一平面内，二者有共同的中心轴线 OO′，对于线圈中产生感觉电流的以下说法中，正确的选项是()A ．当磁铁向纸面外平移时，线圈中产生感觉电流B．当磁铁向上平移时，线圈中产生感觉电流C．当磁铁向下平移时，线圈中产生感觉电流D．当磁铁 N 极向纸外， S 极向纸里绕OO′轴转动时，线圈中产生感觉电流3.以下图，通电螺线管水平固定，OO′为其轴线， a、 b、c 三点在该轴线上，在这三点处各放一个完好同样的小圆环，且各圆环平面垂直于OO′轴．则对于这三点的磁感觉强度Ba、 Bb、 Bc 的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系，以下判断正确的选项是()A ．Ba＝Bb＝Bc，Φa＝Φb＝ΦcB．Ba>Bb>Bc，Φa<Φb<ΦcC．Ba>Bb>Bc，Φa>Φb>ΦcBa Bb Bc ΦaΦb ΦcD．>>，＝＝4.以下图是研究通电自感实验的电路图， A 1、 A2是两个规格同样的小灯泡，闭合开关调理滑动变阻器 R 的滑动触头，使两个灯泡的亮度同样，调理滑动变阻器R1的滑动触头，使它们都正常发光，而后断开开关S.从头闭合开关 S，则 ( )A ．闭合瞬时， A 1马上变亮， A2渐渐变亮B．闭合瞬时， A 1、 A 2均马上变亮C．稳固后， L 和 R 两头的电势差必定同样D．稳固后， A 1和 A 2两头的电势差不同样5.L 的金属导线弯成一圆环，导线的两头接在电容为 C 的平行板电容器上，P、Q 以下图，长为为电容器的两个极板，磁场垂直于环面向里，磁感觉强度以B＝B0＋ kt( k>0) 随时间变化， t ＝ 0 时，P、Q 两板电势相等，两板间的距离远小于环的半径，经时间t，电容器 P 板 ()A．不带电B．所带电荷量与t 成正比C．带正电，电荷量是D．带负电，电荷量是6.以下图，匀强磁场方向竖直向下，磁感觉强度为 B.正方形金属框abcd 可绕圆滑轴OO′转动，边长为L，总电阻为R， ab 边质量为m，其余三边质量不计，现将abcd 拉至水平地点，并由静止开释，经时间t 抵达竖直地点，产生热量为Q，若重力加快度为g，则 ab 边在最低地点所受安培力大小等于 ()A．B． BLC．D．7.以下图， L 为一根无穷长的通电直导线，M 为一金属环， L 经过 M 的圆心并与M 所在的平面垂直，且通以向上的电流I，则()A．当 L 中的 I 发生变化时，环中有感觉电流B．当 M 左右平移时，环中有感觉电流C．当 M 保持水平，在竖直方向上下挪动时环中有感觉电流D．只需 L 与 M 保持垂直，则以上几种状况，环中均无感觉电流8.以下图，一矩形线框以竖直向上的初速度进入只有一条水平界限的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，进入磁场后上涨一段高度又落下走开磁场，运动中线框只受重力和安培力作用，线框在向上、向下经过图中1、 2 地点时的速率准时间次序挨次为v1、 v2、 v3和 v4，则能够确立()A． v1＜ v2B． v2＜ v3C 3 4． v ＜ vD ．v4 1 ＜ v9.圆形导体线圈 a 平放在水平桌面上，在 a 的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连结成以以下图所示的电路．若将滑动变阻器的滑片P 向下滑动，以下表述正确的是 ( )A ．线圈 a 中将产生俯视顺时针方向的感觉电流B．穿过线圈 a 的磁通量变小C．线圈 a 有扩充的趋向D．线圈 a 对水平桌面的压力F N将增大10.以下图，在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中，有一个矩形闭合线圈abcd，线圈平面与磁场垂直， O1O2是线圈的对称轴，应使线圈如何运动才能使线圈中的磁通量发生变化？()A ．向左或向右平动B．向上或向下平动C．绕 O1O2转动D．平行于纸面向里运动11.一矩形线圈 abcd 位于一随时间变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面向里(如图甲所示 )，磁感觉强度 B 随时间 t 变化的规律如图乙所示．以I 表示线圈中的感觉电流(图甲中线圈上箭头方向为电流的正方向 )，以下图中能正确表示线圈中电流I 随时间 t 变化规律的是 ( )A．B．C．D．12.以下图，导体棒度ω匀速转动， a 与ab 长为 4L，匀强磁场的磁感觉强度为O 的距离很近．则 a 端和 b 端的电势差B，导体绕过O 点垂直纸面的轴以角速Uab 的大小等于()A ． 2BL2ωB． 4BL2ωC． 6BL2ωD． 8BL2ω13.磁卡的磁条中实用于储存信息的磁极方向不一样的磁化区，刷卡器中有检测线圈．当以速度v0 刷卡时，在线圈中产生感觉电动势，其E－ t 关系以下图．假如只将刷卡速度改为，线圈中的 E －t 关系图可能是 ()A．B．C．D．14.以下实验现象，属于电磁感觉现象的是()A ．导线通电后，其下方的小磁针偏转B．通电导线AB 在磁场中运动C．金属杆切割磁感线时，电流表指针偏转D．通电线圈在磁场中转动15.以下图，小螺线管与音乐播放器相连，大螺线管直接与音箱相连．当把小螺线管插入大螺线管中时音乐就会从音箱中响起来，大小螺线管之间发生的物理现象是()A．自感B．静电感觉C．互感D．直接导电二、多项选择题 (每题起码有两个正确答案 )16.(多项选择 )在圆滑的水平面上方，有两个磁感觉强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，如图． PQ 为两个磁场的界限，磁场范围足够大．一个边长为a、质量为 m、电阻为 R 的金属正方形线框，以速度 v 垂直磁场方向从如图实线( Ⅰ)地点开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的如图( Ⅰ)v ，则以下说法正确的选项是()地点时，线框的速度为2A ．图 ( Ⅰ)时线框中的电功率为B．此过程中回路产生的电能为3 mv28C．图 ( Ⅰ)时线框的加快度为D．此过程中经过线框横截面的电荷量为17.(多项选择 )以下图，金属棒ab、 cd 与足够长的水平圆滑金属导轨垂直且接触优秀，匀强磁场的方向竖直向下．则ab 棒在恒力 F 作用下向右运动的过程中，有()A ．安培力对 ab 棒做正功B．安培力对 cd 棒做正功C． abdca 回路的磁通量先增添后减少D． F 做的功等于回路产生的总热量和系统动能的增量之和18.以以下图所示，圆滑平行金属导轨PP′和QQ′都处于同一水平面内，P 和Q 之间连结一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中．此刻将垂直于导轨搁置一根导体棒MN ，用一水平向右的力 F拉动导体棒MN ，以下对于导体棒MN中感觉电流方向和它所受安培力的方向的说法正确的选项是()A ．感觉电流方向是N→ MB．感觉电流方向是M→ NC．安培力水平向左D．安培力水平向右19.(多项选择 )两圆环 A、 B 置于同一水平面上，此中 A 为均匀带电绝缘环，B 为导体环．当 A 以如图所示的方向绕中心轴转动的角速度发生变化时， B 中产生以下图方向的感觉电流，则()A ． A 可能带正电且转速减小B． A 可能带正电且转速增大C． A 可能带负电且转速减小D． A 可能带负电且转速增大20.(多项选择 )以下图， A、 B 为大小、形状均同样且内壁圆滑、但用不一样资料制成的圆管，竖直固定在同样高度．两个同样的磁性小球，同时从A、 B 管上端的管口无初速度开释，穿过A 管比穿过B 管的小球先落到地面．下边对于两管的描绘中可能正确的选项是()A ． A 管是用塑料制成的，B 管是用铜制成的B． A 管是用铝制成的， B 管是用胶木制成的C． A 管是用胶木制成的， B 管是用塑料制成的D． A 管是用胶木制成的， B 管是用铝制成的三、实验题21.在研究电磁感觉现象的实验中所用的器械以下图．它们是：Ⅰ电流计Ⅰ直流电源Ⅰ带铁芯(图中未画出 )的线圈 AⅠ线圈BⅠ开关Ⅰ滑动变阻器(1)按实验的要求在实物图上连线 (图中已连好一根导线 )．(2)如何才能使线圈 B 中有感觉电流产生？试举出两种方法：Ⅰ________________________________________________________________________ ；Ⅰ________________________________________________________________________.22.图为“研究电磁感觉现象”的实验装置．(1)将图中所缺的导线补接完好．(2)假如在闭合开关时发现敏捷电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后可能出现的状况有：Ⅰ将小线圈快速插入大线圈时，敏捷电流计指针将向________( 填“左”或“右”)偏一下；Ⅰ小线圈插入大线圈后，将滑动变阻器的阻值调大时，敏捷电流计指针将向________(填“左”或“右”)偏一下．四、计算题23.以下图，足够长的平行圆滑U 形导轨倾斜搁置，所在平面倾角θ＝ 37°，导轨间的距离 L＝ 1.0 m，下端连结 R＝ 1.6 Ω的电阻，导轨电阻不计，所在空间均存在磁感觉强度B＝1.0 T 、方向垂直于导轨平面的匀强磁场，质量m＝ 0.5 kg 、电阻 r＝ 0.4 Ω的金属棒 ab 垂直置于导轨上，现用沿轨道平面且垂直于金属棒、大小F＝5.0 N 的恒力使金属棒ab 从静止起沿导轨向上滑行，当金属棒滑行2.8 m 后速度保持不变．求：(sin 37 ＝°0.6， cos 37 ＝°0.8， g＝ 10 m/s2)(1) 金属棒匀速运动时的速度大小v；(2)当金属棒沿导轨向上滑行的速度′ 2 m/s时，其加快度的大小. v ＝ a五、填空题24.磁电式仪表的线圈往常用铝框作骨架，把线圈绕在铝框上，这样做的目的是________(填“防备”或“利用”)涡流而设计的，起________(填“电磁阻尼”或“电磁驱动”)的作用．25.某同学利用假期进行实验复习，考证电磁感觉产生的条件．他经过以下图实验，察看到以下实验现象：Ⅰ把磁铁插入线圈时，线圈中有感觉电流；Ⅰ把磁铁放在线圈内不动，线圈中无感觉电流；Ⅰ把磁铁从线圈中拔出，线圈中有感觉电流．此次实验表示，穿过闭合线圈的磁通量________(选填“变化”或“不变化”)，线圈中就有感觉电流．26.(1) 实验装置如图 (a)所示，合上电键S时发现电流表指针向右偏，填写下表空格：(2)如图 (b)所示， A、 B 为原、副线圈的俯视图，已知副线圈中产生顺时针方向的感觉电流，依据图(a)可判知可能的状况是()A ．原线圈中电流为顺时针方向，变阻器滑动片P 在右移B．原线圈中电流为顺时针方向，正从副线圈中拔出铁芯C．原线圈中电流为逆时针方向，正把铁芯插入原线圈中D．原线圈中电流为逆时针方向，电键S 正断开时27. 2的线圈，放在匀强磁场中，磁场方向与线圈平面成30°一个 200 匝、面积为 20 cm 角，磁感觉强度 B＝0.5 T ，在 0.05 s 内线圈转到与磁场方向垂直的地点，在此过程中，线圈中的均匀感觉电动势＝ ________V.28. 一个直径为 d 的圆形线圈，垂直搁置在磁感强度为 B 的匀强磁场中，现使线圈绕其直径转过30°角，以下图，则穿过线圈的磁通量的变化为________．六、简答题29.以下图，导体棒运动过程中产生感觉电流，试剖析电路中的能量转变状况．答案分析1.【答案】 A【分析】自感现象是线圈自己的电流变化而惹起的电磁感觉现象，在自感现象中自感电动势老是阻挡原电流的变化，不是阻挡，因此选项 A 对、B 错．当原电流减小时，自感电动势与原电流的方向同样，当原电流增添时，自感电动势与原电流方向相反，因此选项C、D 错．2.【答案】 D【分析】由条形磁铁四周磁感线的散布特色可知，当磁铁平动时，穿过正方形线圈的磁通量一直为零不发生变化，故线圈中不产生感觉电流，故 A 、 B、 C 错；当磁铁转动时，穿过正方形线圈的磁通量发生变化，线圈中产生感觉电流， D 对．3.【答案】 C【分析】凑近螺线管的地方磁场强，由题图知，a、b、 c 三点的磁感觉强度Ba、 Bb、 Bc 的大小关系> ；三个小圆环的面积同样，依据磁通量的定义可知，> > ，因此 A、B 、D 错误； C 为 Ba>Bb Bc Φa Φb Φc正确．4.【答案】 C【分析】由题可知，闭合开关调理滑动变阻器R 的滑动触头，使两个灯泡的亮度同样，说明此时滑动变阻器 R 接入电路的阻值与线圈L 的电阻同样大，断开开关再从头闭合的瞬时，依据自感原理可判断， A 2马上变亮，而 A 1渐渐变亮， A 、 B 均错误；稳固后，自感现象消逝，由题知，线圈L 和 R 两头的电势差必定同样， A 1和 A 2两头的电势差也同样，因此 C 正确， D 错误．5.【答案】 D【分析】磁感觉强度以B＝ B0＋ kt(k>0) 随时间变化，由法拉第电磁感觉定律得：E＝＝ S ＝ kS，而 S＝，经时间 t 电容器 P 板所带电荷量Q＝EC＝；由楞次定律知电容器P 板带负电， D 选项正确．6.【答案】 D【分析】由能量守恒得：mgL＝ Q＋1 mv2Ⅰ2F＝ BILⅠI＝Ⅰ由ⅠⅠⅠ，应选项D正确．得： F＝7.【答案】 D【分析】由安培定章可知导线L 中电流产生的磁场方向与金属环面平行，即穿过M 的磁通量一直为零，保持不变，故只需L 与 M 保持垂直， A 、 B、 C 三种状况均不可以产生感觉电流．8.【答案】 D【分析】由能量守恒定律可知，线框从进入磁场到走开磁场的过程中，有部分机械能转变为焦耳热，即机械能减小，则v4＜v1，D 正确；而线框完好在磁场中运动时，因为磁通量不变，没有感觉电流，故线框只受重力作用，机械能守恒，则v2＝v3，B 错误；由楞次定律可知，线框进入磁场时遇到的安培力方向竖直向下，重力方向竖直向下，因此做减速运动，故v1＞ v2，A 错误；线框走开磁场时遇到的安培力方向竖直向上，重力方向竖直向下，二者大小关系不可以确立，故v3、 v4 大小C 错误．应选 D.关系也不可以确立，9.【答案】 D【分析】经过螺线管 b 的电流以下图，依据右手螺旋定章判断出螺线管 b 所产生的磁场方向竖直向下，滑片 P 向下滑动，接入电路的电阻减小，电流增大，所产生的磁场的磁感觉强度增大，依据楞次定律可知， a 线圈中所产生的感觉电流产生的感觉磁场方向竖直向上，再由右手螺旋定章可得线圈a 中的电流方向为俯视逆时针方向， A 错误；因为螺线管b 中的电流增大，所产生的磁感觉强度增大，线圈 a 中的磁通量应变大， B 错误；依据楞次定律可知，线圈 a 有减小的趋向，线圈 a 对水平桌面的压力增大， C 错误， D 正确．10.【答案】 C【分析】线圈向左或向右平动，Φ＝ BS，不变， A 错误；线圈向上或向下平动，Φ＝BS，不变， B 错误；线圈绕 O1O2转动，依据公式Φ＝BSsinθ，磁通量不停改变， C 正确；线圈平行于纸面向里运动，Φ＝ BS，不变， D 错误．11.【答案】 CS× ，因此线圈中的感觉电流取决于磁感【分析】由电磁感觉定律和欧姆定律得I＝＝＝R应强度 B 随 t 的变化率．由图乙可知，0～ 1 s 时间内， B 增大，Φ增大，感觉磁场与原磁场方向相反( 感觉磁场的磁感觉强度的方向向外)，由右手定章知感觉电流是逆时针的，因此是负值．可判断：1～ 2 s 为正的恒值； 2～ 3 s 为零； 3～ 4 s 为负的恒值； 4～5 s 为零； 5～ 6 s 为正的恒值．故 C 正确， A 、 B、D 错误．12.【答案】 D【分析】由E＝ Blv，切割磁感线的总长度为4L，切割磁感线的均匀速度v＝1ωl＝ω2即： Uab＝E＝B·4L·2Lω＝8BL2ω，D正确．13.【答案】 D【分析】由公式E＝ Blv 可知，当刷卡速度减半时，线圈中的感觉电动势最大值减半，且刷卡所用时间加倍，故正确选项为 D.14.【答案】 C【分析】导线通电后，其下方的小磁针遇到磁场的作使劲而发生偏转，说明电流能产生磁场，是电流的磁效应现象，不是电磁感觉现象，故 A 错误；通电导线AB 在磁场中遇到安培力作用而运动，不是电磁感觉现象，故 B 错误；金属杆切割磁感线时，电路中产生感觉电流，是电磁感觉现象，故 C 正确；通电线圈在磁场中遇到安培力作用而发生转动，不是电磁感觉现象，故 D 错误．15.【答案】 C【分析】小螺线管与音乐播放器相连，小线圈中输入了音频信号；当把小螺线管插入大螺线管中时音乐就会从音箱中响起来，说明大线圈中激发出了感觉电流，是互感现象．16.【答案】 AB【分析】回路中产生感觉电动势为E＝ 2Ba v 感觉电流为I＝＝，此时线框中的电功率P＝ I2R2＝，故 A 正确．依据能量守恒定律获得，此过程回路产生的电能为Q＝1 mv 2－21 m( v )2＝3 mv2，故 B 正确．左右两边所受安培力大小为F＝ BIa＝，则加快度为 a ＝＝，故 C 错误．此过程经过线框横截面的电荷量为q＝＝，故D 错误．应选 A 、B.17.【答案】【分析】 ab BD棒向右运动产生感觉电流，电流经过cd 棒， cd 棒受向右的安培力作用随之向右运动．设ab、cd 棒的速度分别为v1、 v2，运动刚开始时，v1>v2，回路的电动势E＝，电流为逆时针方向，ab、 cd 棒所受的安培力方向分别向左、向右，安培力分别对ab、 cd 棒做负功、正功，选项 A 错误，B 正确；金属棒最后做加快度同样、速度不一样的匀加快运动，且v1>v2， abdca 回路的磁通量向来增添，选项 C 错误；对系统，由动能定理可知， F 做的功和安培力对系统做的功的代数和等于系统动能的增量，而安培力对系统做的功等于回路中产生的总热量，选项 D 正确．18.【答案】 AC【分析】由右手定章知，MN 中感觉电流方向是N→ M，再由左手定章可知，MN 所受安培力方向垂直导体棒水平向左， C 正确，应选 A 、 C.19.【答案】 BC【分析】选用 A 环研究，若 A 环带正电，且转速增大，则使穿过环面的磁通量向里增添，由楞次定律知， B 环中感觉电流的磁场方向向外，故 B 正确，A 错误；若 A 环带负电，且转速增大，则使穿过环面的磁通量向外增添，由楞次定律知， B 环中感觉电流的磁场方向向里， B 环中感觉电流的方向应为顺时针方向，故 D 错误， C 正确．应选B、 C.20.【答案】AD【分析】由题意可知，小球在 B 管中着落的速度要小于 A 管中的着落速度，故说明小球在 B 管时遇到阻力作用．其原由是金属导体切割磁感线，进而使闭合的导体中产生感觉电流，因为磁极间的互相作用而使小球受向上的阻力．故 B 管应为金属导体，如铜、铝、铁等，而 A 管应为绝缘体，如塑料、胶木等，故AD 正确．21.【答案】 (1) 实物电路图以下图：(2)Ⅰ断开或闭合开关Ⅰ闭合开关后挪动滑动变阻器的滑片．【分析】 (1)实物电路图以下图：(2) 断开或闭合开关的过程中或闭合开关后挪动滑片的过程中，穿过线圈 B 的磁通量发生，线圈 B 中有感觉电流产生．22.【答案】 (1) 如图：(2)Ⅰ右Ⅰ左【分析】 (1)将电源、开关、滑动变阻器、小螺线管串连成一个回路，再将电流计与大螺线管串连成另一个回路，电路图以下图．(2)闭合开关，磁通量增添，指针向右偏转，将原线圈快速插入副线圈，磁通量增添，则敏捷电流计的指针将右偏．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头快速向左拉时，电阻增大，则电流减小，穿过副线圈的磁通量减小，则敏捷电流计指针向左偏．23.【答案】 (1)4 m/s(2)2 m/s 2【分析】 (1)金属棒匀速运动时产生的感觉电流I m＝由均衡条件有F＝ mg sinθ＋ BI m L代入数据解得v＝ 4 m/s(2)此时金属棒遇到的安培力 F 安＝由牛顿第二定律有F－ mgsinθ－ F 安＝ma解得 a＝ 2 m/s2.24.【答案】利用电磁阻尼【分析】磁电式仪表的线圈往常用铝框作骨架，把线圈绕在铝框上，这样做的目的是利用涡流而设计的，当线圈转动时，产生感觉电流，遇到安培力，使指针快速稳固，起电磁阻尼的作用．25.【答案】变化【分析】产生感觉电流的条件为：只需穿过闭合线圈的磁通量发生变化就有感觉电流产生．26.【答案】 (1) 右右左(2)BC【分析】 (1)因合上电键S 时，电流增大，穿过线圈的磁通量增添，此时电流表指针向右偏，则当滑片P 右移时，电阻减小，电流增添，故此时电流表指针向右偏；在原线圈中插入软铁棒时，穿过线圈的磁通量增添，则此时电流表指针向右偏；拔出原线圈时，穿过线圈的磁通量减小，则此时电流表指针向左偏；(2)因副线圈中产生顺时针方向的感觉电流，故穿过 A 的磁通量为向里的减小或许向外的增添；若原线圈中电流为顺时针方向，变阻器滑片P 在右移，则电流增大，磁通量为向里增添，选项 A 错误；原线圈中电流为顺时针方向，正从副线圈中拔出铁芯，则磁通量为向里减小，选项 B 正确；原线圈中电流为逆时针方向，正把铁芯插入原线圈中，则磁通量为向外增加，选项 C 正确；原线圈中电流为逆时针方向，电键 S 正断开时，则磁通量为向外减小，选项D错误；应选 B 、 C. 27.【答案】 2 或 6【分析】磁场方向与线圈平面成 30° 0.5 T ，在 0.05 s 内线圈转到与磁场方向垂角，磁感觉强度 B ＝直的地点，因为没有明确线圈转动方向，因此分为顺时针和逆时针转动，(1) 顺时针转动：穿过线圈的磁通量变化量是：ΔΦ Φ2 1－4Wb ＝－ Φ ＝BS － BS · sin 30＝ 5°× 10 则线圈中感觉电动势大小为： E ＝ N ＝ 2 V(2)ΔΦ′ Φ2 1－3逆时针转动：穿过线圈的磁通量变化量是：· sin 30 1.5° × 10Wb＝＋Φ ＝BS ＋ BS ＝则线圈中感觉电动势大小为： E ′＝N ＝6 V.28.【答案】πBd 2【分析】在匀强磁场中，当磁场与线圈平面垂直时，穿过线圈平面的磁通量Φ＝ BS ；磁通量的变化 ΔΦ＝ Φ2 11BS ＝ B π 2；现使线圈绕－ Φ .当磁场与线圈平面垂直时，穿过线圈平面的磁通量 Φ ＝其直径转过 30°Φ22＝π 2角，磁通量的大小为cos 30 ° πBd ；则穿过线圈的磁通量的＝ BS＝ B变化为 ΔΦ＝ Φ2－ Φ1＝πBd 2－ 1 πBd 2＝ πBd 2 .429.【答案】导体棒中的电流遇到安培力作用，安培力的方向与运动方向相反，阻挡导体棒的运动，导体棒要战胜安培力做功，将机械能转变为电能．【分析】导体棒中的电流遇到安培力作用，安培力的方向与运动方向相反，阻挡导体棒的运动，导体棒要战胜安培力做功，将机械能转变为电能．。

人教版高中物理选修3-2第四章电磁感应单元测试题

第四章电磁感应单元测试题一．选择题1．由楞次定律知道感应电流的磁场一定是（）A．阻碍引起感应电流的磁通量 B．与引起感应电流的磁场反向C．阻碍引起感应电流的磁通量的变化 D．与引起感应电流的磁场方向相同2．关于磁通量下列说法正确的是（）．A．磁通量越大表示磁感应强度越大B．面积越大穿过它的磁通量也越大C．穿过单位面积的磁通量等于磁感应强度D．磁通量不仅有大小而且有方向是矢量3．美国一位物理学家卡布莱拉用实验寻找磁单极子．实验根据的原理就是电磁感应现象，仪器的主要部分是由超导体做成的线圈，设想有一个磁单极子穿过超导线圈，如图1所示，于是在超导线圈中将引起感应电流，关于感应电流的方向下列说法正确的是（）A．磁单极子穿过超导线圈的过程中，线圈中产生的感应电流的变化B．N磁单极子，与S磁单极子分别穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流方向相同C．磁单极子穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流方向不变D．假若磁单极子为N磁单极子，穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流方向始终为顺时针（从上往下看）4．如图2示，金属杆ab以恒定的速率v在光滑的平行导轨上向右滑行，设整个电路中总电阻为R（恒定不变），整个装置置于垂直于纸面向里的匀强磁场中，下列说法不正确的是（）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成正比C．电阻R上产生的电热功率与速率v平方成正比D．外力对ab杆做功的功率与速率v的成正比5．由于地磁场的存在，飞机在一定高度水平飞行时，其机翼就会切割磁感线，机翼的两端之间会有一定的电势差．若飞机在北半球水平飞行，则从飞行员的角度看，机翼左端的电势比右端的电势( ) A．低 B．高C．相等D．以上情况都有可能6．如图3所示,在两根平行长直导线中，通以方向相同、大小相等的恒定电流．一个小线框在两导线平面内，从靠近右边的导线内侧沿着与两导线垂直的方向匀速向左移动，直至到达左边导线的内侧．在这移动过程中，线框中的感应电流方向（）A．沿abcda不变 B．沿dcbad不变C．由abcda 变为dcbad D．由dcbad变为dcbad7．如图4所示, 两个线圈A和B分别通以电流I1、I2，为使线圈B中的电流增大，下列措施有效的是 ( )A．保持线圈的相对位置不变，增大A中的电流B．保持线圈的相对位置不变，减小A中的电流C．保持A中的电流不变，将线圈A向右平移D．保持A中的电流不变，将线圈A向右平移8．两个金属的圆环同心放置，当小环中通以逆时针方向的电流，且电流不断增大时，大环将会有（）A．有向外扩张的趋势B．有向内收缩的趋势C．产生顺时针方向的感应电流D．产生逆时针方向的感应电流9．如图5所示，两竖直放置的平行光滑导轨处于垂直于导轨平面的匀强磁场中，金属杆ab 可沿导轨滑动，原先S 断开，让ab 杆由静止下滑，一段时间后闭合S ，则从S 闭合开始记时，ab 杆的运动速度v 随时间t 的关系图不可能是下图中的哪一个( )10．如图6所示，两个闭合铝环A 、B 与一个螺线管套在同一铁芯上，A 、B 可以左右摆动，则（）A ．在S 闭合的瞬间，A 、B 必相吸 B ．在S 闭合的瞬间，A 、B 必相斥C ．在S 断开的瞬间，A 、B 必相吸D ．在S 断开的瞬间，A 、B 必相斥二．填空题11．在磁感应强度为10T 的匀强磁场中，垂直切割磁感线运动的直导线长20cm ，为使直导线中感应电动势每秒钟增加0．1V ，则导线运动的加速度大小应为．12．如图7所示，(a)图中当电键S 闭合瞬间，流过表的感应电流方向是____；(b)图中当S 闭合瞬间，流过表的感应电流方向是____．13．如图8所示，A 、B 两闭合线圈用同样导线且均绕成10匝，半径为r A ＝2r B ，内有以B 线圈作为理想边界的匀强磁场，若磁场均匀减小，则A 、B 环中感应电动势E A ∶E B ＝；产生的感应电流之比I A ∶I B ＝．14．如图9，互相平行的两条金属轨道固定在同一水平面上，上面架着两根互相平行的铜棒ab 和cd ，磁场方向竖直向上．如不改变磁感强度方向而仅改变其大小，使ab 和cd 相向运动，则B 应____．15．如图10所示，两根相距为l 的竖直平行金属导轨位于匀强磁场中，磁感应强度为B ，导轨电阻不计，另两根与光滑轨道接触的金属杆质量均为m ，电阻均为R ，若要使cd 杆恰好平衡，且静止不动，则ab 杆应向做运动，ab 杆运动速度大小是，需对ab 杆所加外力的大小为．三．计算题16．两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为l ，导轨上面横放着两根导体棒ab 和cd ，构成矩形回路，如图11所示．两根导体棒的质量均为m ，电阻均为R ，回路中其余部分的电阻不计，在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B ．两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行，开始时cd 棒静止，棒ab 有指向cd 的速度v 0．若两导体棒在运动中始终不接触，求：(1)在运动中产生的最大焦耳热； (2)当棒ab 的速度变为43v 0时，棒cd 的加速度． 17．两根相距d=0．20m 的平行光滑金属长导轨与水平方向成30°角固定，匀强磁场的磁感强度B=0．20T ，方向垂直两导轨组成的平面，两根金属棒ab 、cd 互相平行且始终与导轨垂直地放在导轨上，它们的质量分别为m 1=0．1kg ，m 2=0．02kg ，两棒电阻均为0．02Ω，导轨电阻不计，如图12所示．(1)当ab 棒在平行于导轨平面斜向上的外力作用下，以v=1．5m ／s 速度沿斜面匀速向上运动，求金属棒cd 运动的最大速度；(2)若要cd 棒静止，求使ab 匀速运动时外力的功率．(g=10m ／s 2)18．如图13所示，金属棒cd 质量m=0．50kg ，长l=0．50m ，可在水平导轨上无摩擦地平动，整个回路的电阻保持不变R=0．20Ω；匀强磁场的磁感强度B=0．50T ，方向斜向上，且跟导轨平面成θ=30°角．问当cd 水平向右滑动的速度为多大时，它将对导轨没压力?19．如图14所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0．2m，电阻R=0．4Ω，导轨上停放一质量为m=0．1kg，电阻为r=0．1Ω的金属杆ab，导轨的电阻不计，整个装置处于磁感应强度为B=0．5T的匀强磁场中，磁场的方向竖直向下．现用一外力F沿水平方向拉杆，使之由静止开始运动，若理想电压表示数U随时间t 的变化关系如图15所示，(1)试分析说明金属杆的运动情况；(2)求第2秒末外力F的功率．20．水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值为R的电阻连接；导轨上放一质量为m的金属杆(如图16)，金属杆与导轨的电阻忽略不计，均匀磁场竖直向下．用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动．当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动速度v 也会变化，v和F的关系如右图16．(取重力加速度g=10 m/s2)(1)金属杆在匀速运动之前做什么运动？(2)若m=0．5 kg,L=0．5 m,R=0．5 Ω，磁感应强度B为多大？(3)由v-F图线的截距可求得什么物理量？其值为多少？参考答案：一、选择题1．C 2．D 3．C 4．D 5．B 6．BD 7．BCD 8．AC 9．B 10．AC二、填空题11．5m/s 2 12．b →a ，a →b13．E A ∶E B ＝１∶１；I A ∶I B ＝１∶２ 14．增大 15．上；匀速；222LB mgR；2mg ；三、计算题16．解析：(1)从初始到两棒速度相等的过程中，两棒总动量守恒，即mv 0=2mv ．根据能的转化和守恒定律得：Q=21mv 02-21·2mv 2=41mv 02． (2)mv 0=m 43v 0+mv ′ E=(43v 0-v ′)Bl I=E/2R对cd 棒，其所受安培力F=IBL 解得：a=B 2l 2v 0/4mR ．答案：(1)41mv 02 (2)a=B 2l 2v 0/4mR 17．解析：假设ab 匀速上滑瞬时，cd 未动则εab=BLv=0．06v ，回路中：F cd =IBl=1．5×0．2×0．2=0．06N ，而其 m cd gsin30°=0．02×10×1/2=0．1N>F cd ∴cd 将加速下滑，其中的εcd与εab串联，电路中此时cd 受F ’cd =BI ’l,当F ’cd =m cd gsin30°时，v m =1m/s ．(2)若cd 棒静止，则 F ”cd =I ”Bl=mgsin30°，∴I ”=0．25A,此电流由ab 运动产生，故此时拉ab的外力为F ’=m ab gsin30°+I ”Bl=0．6N ，此时P ab =F ”v ”ab =1．5W ．18．解析：根据受力图。

【物理】第四章《电磁感应》综合测试(新人教版选修3-2).pptx

再增加，达到最大，循环结束.设最大速度为 vm，则有
mgsinθ=μmgcosθ+
B2
L2v m
R
所以得：vm=
mg(sin cos )R
B2 L2
.
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摆动过程中经过有界的水平匀强磁场区域，A、B 为该磁场的竖直边界，不计空气阻力，则() A．圆环向右穿过磁场后，还能摆至原来的高度
。 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。
3、如下图示，闭合小金属环从高 h 处的光滑曲面右上端无初速滚下，又沿曲面的另一侧上升，则()
A．感应电动势为 0.4V B．感应电动势每秒减小 0.4VC．感应电流恒为 0.2A D．感应电流每秒减小 0.2A 17、如
图所示，两个线圈绕在同一铁芯上，A 中接有电源，B 中导线接有一电阻 R。在把磁铁迅速插入A 线圈的过
程中，A 线圈中的电流将
（填“减少”、“增大”或“不变”），
通过电阻 R 的感应电流的方向为
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学海无涯
电磁感应单元测试参考答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
C B BD BC D C C D A
10
11
12
13
14
15
16
BD C B D BCD B AC
17、减小，Q→P，向左 18、 2B 2 L3v ， 2B 2 L2dv 19、ab 自感
R
R
20、(1)ab 与 cd 两边垂直切割磁感线时，Em=BSω(2) E = 3 BSω(3) 3 BSω

人教版高中物理选修3-2 第四章《电磁感应》单元测试题

第四章《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．下列物理量的单位中，可以作为感应电动势单位的是（）A．T B．V/m C．J/C D．W/b2．关于电磁感应，下列说法不正确．．．的有( )A．闭合回路中的磁通量变化时就有感应电流，停止变化感应电流就消失B．之所以会有感应电流是由于电路中产生了感应电动势，所以没有感应电流就说明没有感应电动势C．导体切割磁感线时会有电磁感应现象，其机理可由洛伦兹力解释D. 穿过闭合回路的磁场变化时会有电磁感应现象，穿过闭合回路的磁场变化时会有电磁感应现象3．第一个发现电磁感应现象的科学家是（）A．焦耳 B．库仑 C．法拉第 D．安培4．磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量，如图所示，通过恒定电流的导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由1平移到2，第二次将线框绕cd边翻转到2，设先后两次通过线框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则（）A．ΔΦ1>ΔΦ2 B．ΔΦ1=ΔΦ2 C．ΔΦ1<ΔΦ2 D．无法确定5．下列电器工作时主要利用涡流使物体发热的是（）A．电熨斗B．电磁炉C．电饭锅D．电热水器6．如图所示，将两端刮掉绝缘漆的导线绕在一把锉刀上，一端接上电池（电池另一极与锉刀接触），手执导线的另一端，在锉刀上来回划动，由于锉刀表面凹凸不平，就会产生电火花。

下列说法正确的是（）A．火花是由于摩擦生热引起的B．如导线端只向一个方向划动也能产生电火花C．要产生电火花，锉刀必须由铁磁性材料做成D．事实上，导线另一端只要保持与锉刀良好接触而不滑动，也会产生电火花7．如图所示，边长为L的正方形线框，从图示位置开始沿光滑斜面向下滑动，中途穿过垂直纸面向里、有理想边界的匀强磁场区域．磁场的宽度大于L，以i表示导线框中的感应电流，从线框刚进入磁场开始计时，取逆时针方向为电流正方向，以下i－t关系图象，可能正确的是( )8．如图，平行导轨间距为d，一端跨接一个电阻为R，磁场的磁感强度为B，方向与导轨所在平面垂直。

陕西省渭南中学高二物理第4章电磁感应单元测试(人教版选修3-2)

第4章电磁感应单元测试一、选择题：（60分）在每小题给出的四个选项中，有的只有一项是正确的，有的有多个选项正确，全选对的得5分，选对但不全的得3分，选错的得0分。

1.穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加2Wb,则（）A.线圈中感应电动势每秒增加2VB.线圈中感应电动势每秒减少2VC.线圈中感应电动势始终为一个确定值，但由于线圈有电阻，电动势小于2VD.线圈中感应电动势始终为2V2.如图所示,将一个与匀强磁场垂直的正方形多匝线圈从磁场中匀速拉出的过程中,拉力做功的功率( ).A ．与线圈匝数成正比B ．与线圈的边长成正比C ．与导线的电阻率成正比D ．与导线横截面积成正比3.如图所示，匀强磁场竖直向下，磁感应强度为B ，正方形金属框abcd 可绕光滑轴'OO 转动，边长为L ，总电阻为R 。

ab 边质量为m ，其他三边质量不计，现将abcd 拉至水平位置，并由静止释放，经时间t 到达竖直位置，产生热量为Q ，若重力加速度为g ，则ab 边在最低位置所受安培力大小等于A.R gLL B 222 B.BL RtQ C.Rt L B 32 D.mQ mgL R L B )(222 4.在一部小说中描述了这样一种窃听电话的方法：窃贼将并排在一起的两根电话线分开，在其中一根电话线旁边铺设一条两端分别与耳机连接的导线，这条导线与电话线是绝缘的，如图所示，下列说法正确的是A.可以窃听到电话，因为电话中的电流进入耳机B.可以窃听到电话，因为电话中的电流是交流电，在耳机电路中引起感应电流C.不能穿听到电话，因为耳机与电话线没接通D.不能穿听电话，因为电话中电流太小5.振弦型频率传感器的结构如图所示，它由钢弦和永磁铁两部分组成，钢弦上端用固定夹块夹紧，下端的夹块与一膜片相连接，当弦上的张力越大时，弦的固有频率越大.这种装置可以从线圈输出电压的频率变化确定膜片处的压力的变化，下列说法正确的是A.当软铁块与磁铁靠近时，a 端电势高B.当软铁块与磁铁靠近时，b 端电势高C.膜上的压力较小时，线圈中感应电动势频率越高D.膜上的压力较大时，线圈中感应电动势频率越高6.如图所示，螺线管的导线的两端与两平行金属板相接，一个带负电的小球用线线悬挂在两金属板间，并处于静止状态，若条形磁铁突然插入线圈时，小球的运动情况是A.向左摆动B.向右摆动C.保持静止D.无法判定7.如图所示，'OO 为一金属转轴(只能转动不能转移)，M 为与'OO 固定连接且垂直于'OO 的金属杆，当'OO 转动时，M 的另一端在固定的金属环N 上滑动，并保持良好的接触，整个装置处于一匀强磁场中，磁场方向平行于'OO 轴，在感应强度的大小为B 0，图中V 为一理想电压表，一端与'OO 接触，另一端与环N 连接，已知当'OO 的角速度ω=ω0时，电压表读数为U 0；如果将磁场变为磁感应强度为nB 0的匀强磁场，而要电压表的读数为mU 0时，则'OO 转动的角速度应变为A.n ω0B.m ω0C.m n ω0 D.nm ω0 8.如图所示为日光灯演示电路，灯管为40W ，L 为镇流器，B为启动器，D 为“220V 100W ”白炽灯泡，S 1为普通拉线开关，S 2为单刀双掷开关，S 3为按钮开关(如门铃用的)，用该实验电路研究启动器B 、镇流器L 在电路中的作用，下列操作中，观察到的现象正确的是A.令S 2接a ，S 3不通，接通S 1，则B 启动后，灯管正常发光B.灯管正常发光时，将S 2由a 迅速转接到b ，灯管将不再正常发光C.断开S 1、S 3，令S 2接b ，待灯管冷却后再接通S 1，可看到B 断续闪光，灯管却不能发光D.断开S 1，取下B ，令S 2接a ，再接通S 1，此时按下S 3，接通几秒后迅速断开，灯管可正常发光9.如图所示的电路中，电容C 和电感L 的值都很大，L 的电阻不计，A 、B 是完全相同的灯泡，当电键K 闭合时，下面所叙述的情况中正确的是A.A 灯比B 灯先亮，然后A 灯熄灭B.B 灯比A 灯先亮，然后B 灯熄灭C.A 灯、B 灯一起亮，而后A 灯熄灭D.A 灯、B 灯一起亮，而后B 灯熄灭10.如图所示装置中，线圈A 、B 彼此绝缘绕在一铁芯上，B的两端接有一电容器；A 的两端与放在匀强磁场中的导电轨道连接，轨道上放有一根金属杆ab.要使电容器上板带正电，金属杆ab 在磁场中运动的情况可能是①向右减速滑行 ②向右加速滑行③向左减速滑行 ④向左加速滑行以上选项正确的为A.①④B.②③C.①②D.③④11.如图所示，先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈拉出有界的匀强磁场区域，v2=2v1，在先后两种情况下A.线圈中的感应电流之比I1：I2=2：1B.作用在线圈上的外力大小之比F1:F2=1:2C.线圈中产生的焦耳热之比Q1:Q2=1:4D.通过线圈某一截面的电荷量之比q1:q2=1:212.如图，在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R的直角形金属导轨aOb(在纸面内)，磁场方向垂直于纸面朝里，另有两根金属导轨c、d分别平行于Oa、Ob放置，保持导轨之间接触良好，金属导轨的电阻不计，现经历以下四个过程：①以速率v移动d，使它与Ob的距离增大一倍；②再以速率v移动c，使它与Oa的距离减小一半；③然后，再以速率2v移动c，使它回到原处；④最后以速率2v移动d，使它也回到原处.设上述四个过程中通过电阻R的电荷量的大小依次为Q1、Q2、Q3和Q4，则A.Q1=Q2=Q3=Q4B.Q1=Q2=2Q3=2Q4C.2Q1=2Q2=Q3=Q4D.Q1≠Q2=Q3≠Q4三、计算题：（60分）解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后的答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

电磁感应单元测试(原卷版)

第4章电磁感应单元测试班级姓名学号分数_____【满分：100分时间：90分钟】第Ⅰ卷(选择题，共46分)一、单选择（每个3分共4×10=40分）1．在物理学发展中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用．下列叙述符合史实的是()A．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应说明了电和磁之间存在联系B．法拉第根据通电直导线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．安培在实验中观察到，通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，出现了感应电流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是与引起感应电流的磁场方向相反2．(2019·辽宁省本溪市高二上学期期末)如图所示为“跳环实验”的实验装置，将一个带较长铁芯的线圈L、开关S和直流电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环，闭合开关S的瞬间，套环立刻沿铁芯竖直跳起一定高度，待电路稳定又落下来。

某同学由此实验受到启发，设想在此实验的基础上进行改进，使套环跳起后不落下来，悬在线圈正上方，成为一个“磁悬浮环”，下列哪种方案可能实现他的设想()A．增大直流电源的电压B．选用匝数更多的线圈C．把直流电源换成交流电源D．选用质量较小的金属套环3．(2019·天津一中高二下学期期末)如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。

金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。

现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是()A．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向B．PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向C．PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向D．PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向4．如图所示，用两根相同的导线绕成匝数分别为n1和n2的圆形闭合线圈A和B，两线圈所在平面与匀强磁场垂直．当磁感应强度随时间均匀变化时，两线圈中的感应电流之比I A∶I B为()A．n1n2B．n2 n1C．n12n22D．n22n125.如图所示，先后以恒定的速度v1和v2把一个正方形金属线框水平拉出有界匀强磁场区域，且v1＝2v2，则在先后两种情况()A．线框中的感应电动势之比E1∶E2＝2∶1 B．线框中的感应电流之比I1∶I2＝1∶2C．线框中产生的热量之比Q1∶Q2＝1∶4 D．通过线框某截面的电荷量之比q1∶q2＝2∶16.图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈。

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第四章：电磁感应单元测试题一、选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。

在每小题给出的四个选项中只有一个选项是正确的）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。

下列用电器中，没有利用电磁感应原理的是A ．动圈式话筒B ．日光灯镇流器C ．磁带录音机D ．白炽灯泡 2．关于电磁感应，下列说法正确的是 A ．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 B ．穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零 C ．穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大 D ．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大3．如图所示，等腰直角三角形OPQ 区域内存在匀强磁场，另有一等腰直角三角形导线框ABC 以恒定的速度沿垂直于磁场方向穿过磁场，穿越过程中速度方向始终与AB 边垂直，且保持AC 平行于OQ 。

关于线框中的感应电流，以下说法正确的是 A ．开始进入磁场时感应电流最小 B ．开始穿出磁场时感应电流最大 C ．开始进入磁场时感应电流沿顺时针方向 D ．开始穿出磁场时感应电流沿顺时针方向4．如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N 极朝下。

下列判断正确的是A ．开关闭合时，小磁针不发生转动B ．开关闭合时，小磁针的N 及垂直纸面向里转动 C ．开关断开时，小磁针的N 及垂直纸面向里转动 D ．开关断开时，小磁针的N 及垂直纸面向外转动 6．如图所示，在蹄形磁铁的两极间有一可以自由转动的铜盘（不计各种摩擦），现让铜盘转动。

下面对观察到的现象描述及解释正确的是A ．铜盘中没有感应电动势、没有感应电流，铜盘将一直转动下去B ．铜盘中有感应电动势、没有感应电流，铜盘将一直转动下去C ．铜盘中既有感应电动势又有感应电流，铜盘将很快停下D ．铜盘中既有感应电动势又有感应电流，铜盘将越转越快7．在如图所示的电路中，灯A 1和A 2是规格相同的两盏灯。

当开关闭合后达到稳定状态时，A 1和A 2两灯一样亮。

下列判断正确的是A ．闭合开关时，A 1、A 2同时发光B ．闭合开关时，A 1逐渐变亮，A 2立刻发光C ．断开开关时，A 1逐渐熄灭，A 2 立即熄灭D ．断开开关时，A 1和A 2均立即熄灭8．把一条形磁铁从图示位置由静止释放，穿过采用双线绕法的通电线圈，此过程中条形磁铁做 A ．减速运动 B ．匀速运动 C ．自由落体运动 D ．变加速运动9．一线圈匝数为n=10匝，线圈电阻不计，在线圈外接一个阻值R = 2.0Ω的电阻，如图甲所示。

在线圈内有指向纸内方向的磁场，线圈内磁通量φ随时间t 变化的规律如图乙所示。

下列说法正确的是： A ．线圈中产生的感应电动势为5V B ．R 两端电压为0.5V C ．通过R 的电流方向为a→bS N图甲图乙D ．通过R 的电流大小为5A10．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 边与磁场区域左边界重合。

现令线圈以向右的恒定速度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 方向的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I 随时间t 变化的图线是二、选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）11．用如图所示的实验装置研究电磁感应现象．当有电流从电流表的正极流入时，指针向右偏转．下列说法哪些是正确的：A ．当把磁铁N 极向下插入线圈时，电流表指针向左偏转B ．当把磁铁N 极从线圈中拔出时，电流表指针向左偏转C ．保持磁铁在线圈中静止，电流表指针不发生偏转D ．磁铁插入线圈后，将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指针向左偏12．如图所示的电路中，L 是自感系数很大的、用铜导线绕成的线圈，其电阻可以忽略不计，开关S 原来是闭合的．当开关S 断开瞬间 A ．L中的电流方向不变 B ．灯泡D 要过一会儿才熄灭C ．LC 电路将产生电磁振荡，刚断开瞬间，电容器中的电场能为零D ．电容器A 板带负电13．如图所示，一个闭合环形线圈放在变化的磁场中，磁感应强度B 随时间t 的变化如图（a ）所示。

设在第1s 内磁感线垂直于线圈平面向里，如图（b ）所示。

关于线圈中产生的感应电流，下列说法中正确的是A ．在0~2s 内大小保持不变B ．在0~2s 内方向保持不变C．第1s 内不断减小，第2s 不断增加D ．第1s 内为顺时针方向，第2s 内为逆时针方向14．两块水平放置的金属板间的距离为d ，用导线与一个多匝线圈相连，线圈电阻为r ，线圈中有竖直方向均匀变化的磁场，其磁通量的变化率为k ，电阻R 与金属板连接，如图11所示。

两板间有一个质量为m ，电荷量为+q 的油滴恰好处于静止状态，重力加速度为g ，则线圈中的磁感应强度B 的变化情况和线圈的匝数n 分别为 A ．磁感应强度B 竖直向上且正在增强，n=mgdkqB ．磁感应强度B 竖直向下且正在增强，n=mgdkqC ．磁感应强度B 竖直向上且正在减弱，n=mgd (R+r )kqRD ．磁感应强度B 竖直向下且正在减弱，n=mgd (R+r )kqR15．如图所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为θ，导轨电阻不计，与阻值为R 的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感强度为B ．有一质量为m 长为l 的导体棒从ab 位置获平行斜面的大小为v 的初速向上运动，最远到达a ′b ′的位置，滑行的距离为s ，导体棒的电阻也为R ，与导轨之间的动摩擦因数为μ．则A ．上滑过程中导体棒受到的最大安培力为12RB 2l 2v图11（a ） t /s（b ） lBtttt第15题图B ．上滑过程中安培力、滑动摩擦力和重力对导体棒做的总功为12mv 2C ．上滑过程中电流做功发出的热量为12mv 2－mgs (sin θ＋μcos θ)D ．上滑过程中导体棒损失的机械能为μmgs cos θ三、实验题（本题共1小题，共10分。

把答案填在相应的横线上或按题目要求作答） 16．我们可以通过以下实验，来探究产生感应电流的条件。

⑴给岀的实物图中，请用笔画线代替导线补全实验电路； ⑵接好电路，合上开关瞬间，电流表指针（填“偏转”或“不偏转”）；⑶电路稳定后，电流表指针（填“偏转”或“不偏转”）；迅速移动滑动变阻器的滑片，电流表指针（填“偏转”或“不偏转”）；⑷根据以上实验可得：产生感应电流的条件。

四、计算题（本题共4小题，共40分。

解答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）17．（8分）如图16所示，两根竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨间距l ＝0.50m ，导轨上端接有电阻R ＝0.80Ω，导轨电阻忽略不计。

导轨下部的匀强磁场区有虚线所示的水平上边界，磁感应强度B =0.40T ，方向垂直于金属导轨平面向外。

电阻r ＝0.20Ω的金属杆MN ，从静止开始沿着金属导轨下落，下落一定高度后以v =2.5m/s 的速度进入匀强磁场中，金属杆下落过程中始终与导轨垂直且接触良好。

已知重力加速度g =10m/s 2，不计空气阻力。

（1）求金属杆刚进入磁场时通过电阻R 的电流大小；（2）求金属杆刚进入磁场时，M 、N 两端的电压；18．（10分）如图所示，两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面上，距离为l =0.2m ，在轨道的一端接有阻值为R =0.5Ω的电阻，在x ≥0处有一与水平面垂直的匀强磁场，磁感应强度B =0.5T 。

一质量为m =0.1kg 的金属直杆垂直放置在导轨上，并以v 0=2m/s 的初速度进入磁场，在安培力和一垂直于杆的水平外力F 的共同作用下做匀减速直线运动，加速度大小为a =2m/s 2，方向和初速度方向相反。

设导轨和金属杆的电阻都可以不计，且接触良好。

求：（1）电流为零时金属杆所处的位置；（2）电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F 的大小和方向。

19．（11分）如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN 、PQ 所在平面与水平面成30°角，两导轨的间距l =0.50m ，一端接有P阻值R =1.0Ω的电阻。

质量m =0.10kg 的金属棒ab 置于导轨上，与轨道垂直，电阻r =0.25Ω。

整个装置处于磁感应强度B =1.0T 的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。

t =0时刻，对金属棒施加一平行于导轨向上的外力F ，使之由静止开始运动，运动过程中电路中的电流随时间t 变化的关系如图乙所示。

电路中其他部分电阻忽略不计，g 取10m/s 2，求：（1）4.0s 末金属棒ab 瞬时速度的大小；（2）3.0s 末力F 的瞬时功率；（3）已知0~4.0s 时间内电阻R 上产生的热量为0.64J ，试计算F 对金属棒所做的功。

20．（11分）如图所示，一半径为r 的圆形导线框内有一匀强磁场，磁场方向垂直于导线框所在平面，导线框的左端通过导线接一对水平放置的平行金属板，两板间的距离为d ，板长为l ，t =0时，磁场的磁感应强度B 从B 0开始均匀增大，同时，在板2的左端且非常靠近板2的位置有一质量为m 、带电量为-q 的液滴以初速度v 0水平向右射入两板间，该液滴可视为质点。

取重力加速度为g 。

⑴要使该液滴能从两板间射出，磁感应强度随时间的变化率K 应满足什么条件？⑵要使该液滴能从两板间右端的中点射出，磁感应强度B 与时间t 应满足什么关系？甲乙Q。