2019届人教版 电磁感应 单元测试(9)

2019届人教版 电磁感应 单元测试

一、选择题(每小题6分，共48分)

第1题图

1．(多选)如图所示，在地球北极上空有一大型环形金属线圈水平放置，现将线圈由静止释放，在下落过程线圈始终保持水平，不计空气阻力，则下列说法正确的是 ( )

A ．穿过线圈的磁通量逐渐增大

B ．从上往下看线圈中感应电流方向为顺时针方向

C ．从上往下看线圈中感应电流方向为逆时针方向

D ．线圈的机械能不断增大

2．(多选)两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L ，底端接阻值为R 的电阻．将质量为m 的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直，如图所示．除电阻R 外，其余电阻不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则( )

第2题图

A ．释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g

B ．金属棒的速度为v 时，所受的安培力大小为F ＝B 2L 2v

R

C ．金属棒向下运动时，流过电阻R 的电流方向为a →b

D ．电阻R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少

3．(多选)如图甲所示，一个用硬导线制成的单匝正方形线框PQNM 水平放置，线框的右半部分置于匀强磁场中，磁场方向垂直水平面向下，磁感应强度大小随时间的变化规律如图乙所示．已知线框的边长为l m ，导线的横截面积为S m 2、电阻率为ρ Ω·m ，线框在外力作用下保持静止，磁场的边界ab 与线框的对称轴重合．则( )

甲乙

第3题图

A．线框MN边所受安培力大小不变

B．线框中产生逆时针方向的感应电流

C．线框具有扩张的趋势

D．线框中感应电流的大小为

lS

20ρA

第4题图

4．如图所示，在圆形空间区域内存在关于直径ab对称、方向相反的两个匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小相等，一金属导线制作的圆环刚好与磁场边界重合，下列说法中正确的是()

A．若使圆环向右平动，感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向

B．若使圆环竖直向上平动，感应电流始终沿逆时针方向

C．若圆环以ab为轴转动，a点的电势高于b点的电势

D．若圆环以ab为轴转动，b点的电势高于a点的电势

5．如图所示，一个刚性正方形金属线框，从一水平的匀强磁场区域上方h高处自由下落，恰能匀速进入水平的匀强磁场区域．若将原线框对应边均匀拉长为原来2倍，将改制后的线框从水平的匀强磁场区域上方H高处自由下落，仍能匀速进入水平的匀强磁场区域，则()

第5题图

A．H>h B．H＝h C．H

6．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()

第6题图

7．如图所示，Q 是单匝金属线圈，MN 是一个螺线管，它的绕线方法没有画出，Q 的输出端a 、b 和MN 的输入端c 、d 之间用导线相连，P 是在MN 的正下方水平放置的用细导线绕制的软弹簧线圈．若在Q 所处的空间加上与环面垂直的变化磁场，发现在t 1至t 2时间段内弹簧线圈处在收缩状态，则所加磁场的磁感应强度的变化情况可能是 ( )

第7题图

A B C D

第8题图

8．(多选)如图所示，光滑竖直金属导轨，导轨间距为l ，接一定值电阻R ，导轨处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B ，一质量为m 的导体棒搭在导轨上，接触良好，导轨和导体棒电阻不计，无初速释放最后稳定，稳定时电阻功率为P .现改变上述条件中的一个，使得导体棒稳定时功率变为原来的4倍，下列说法正确的是( )

A ．电阻R 变为原来的1

4

B．导轨间距变为原来的2倍C．质量为m变为原来的2倍

D．磁感应强度B变为原来的1 2

二、计算题(共52分)

9．(16分)如图甲所示，一个电阻值为r＝5 Ω，匝数为n＝30的圆形金属线圈与阻值为R＝10 Ω的电阻连接成图示闭合电路．圆形线圈内存在垂直于线圈平面向里的磁场，线圈中的磁通量按图乙所示规律变化．导线的电阻不计．求：

(1)金属线圈中产生的感应电动势E；

(2)0－2 s时间内电阻R两端的电压U及电阻R上产生的热量Q；

(3)0－2 s时间内通过电阻R的电量q.

甲乙

第9题图

10.(18分)如图所示，空间存在竖直向下的有界匀强磁场B，一边长为L、质量为m的单匝正方形线框abcd放在水平桌面上，在水平外力作用下从左边界以速度v匀速进入磁场，当cd边刚好进入磁场时立刻撤去外力，线框ab边恰好能到达磁场的右边界，然后将线框以ab边为轴，以角速度ω匀速翻转到图示虚线位置．已知线框与桌面间动摩擦因数为μ，磁场宽度大于L，线框电阻为R，重力加速度为g.求：

(1)当ab边刚进入磁场时，ab两端的电压U ab；

(2)水平拉力F的大小和磁场的宽度d；

(3)整个过程中线框中产生的焦耳热Q.

第10题图

11．(18分)如图甲，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ＝30°角固定，M、P 之间接电阻箱R，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B ＝0.5 T．质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r.现从静止释放杆ab，测得最大速度为v m.改变电阻箱的阻值R，得到v m与R的关系如图乙所示．已知轨距为L＝2 m，重力加速度g取10 m/s2，轨道足够长且电阻不计．

(1) 当R＝0时，求杆ab匀速下滑过程中产生感生电动势E的大小及杆中的电流方向；

(2)求金属杆的质量m和阻值r；

(3)当R＝4 Ω时，求回路瞬时电功率每增加1 W的过程中合外力对杆做的功W.

甲

乙

第11题图