高三物理总复习名师《电磁感应经典训练题.doc

高三物理总复习名师精选《电磁感应经典训练题》
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一．单选题
1. 一闭合导线环垂直置于匀强磁场中，若磁感应强度随时间变化如左图所示，则环中的感应电动势变化情况是：( A )
2,如图所示,两个互连的金属圆环,粗金属环的电阻为细金属环电阻的二分之一.磁场垂直穿过粗金属环所在区域.当磁场的磁感应强度随时间均匀变化时,在粗环内产生的感应电动势为ε,则a、b两点间的电势差为( C ).
(A) (B) (C) (D)ε
3．如图所示，匀强磁场方向竖直向下，磁感应强度大小为B，在磁场中水平固定一个V字形金属框架CAD，已知∠A＝θ，导体棒MN在框架上从A点开始在外力F作用下，沿垂直MN方向以速度v匀速向右平移，平移过程中导体棒和框架始终接触良好，且构成等腰三角形回路。已知导体棒与框架的材料和横截面积均相同，其单位长度的电阻均为R，导体棒和框架均足够长，导体棒运动中始终与磁场方向垂直。关于回路中的电流I、电功率P、通过导体棒横截面的电荷量q和外力F这四个物理量随时间t的变化图象，下列图象中正确的是(　AD　)

4. 如图所示，水平光滑U形框架串入一个电容器，横跨在框架上的金属棒ab在外力作用下，以速度v向右运动一段距离后突然停止运动，金属棒停止后，不再受图以外物体的作用，导轨足够长，则以后金属棒的运动情况是：( D )
A. 向右作初速度为零的匀加速运动
B. 向右作出速度为零的匀加速运动，以后又作减速运动
C. 在某一位置附近振动
D. 向右先作加速度逐渐减小加速运动，后作匀速运动
5. 如图所示，一根长为L的细铝棒用两个劲度系数为k的轻弹簧水平地悬挂在匀强磁场总，磁场方向垂直纸面向里，当铝棒中通过的电流I从左向右时，弹簧缩短Δx；当电流反向且强度不变时，弹簧伸长Δx，则该磁场的磁感应强度是：（ A ）
A. 2kΔx/IL B. 2IL/kΔx C. kΔx/IL D. kIL/Δ
6. 如图所示，线框内有方向正交的匀强电场和匀强磁场，一离子束垂直于电场和磁场方向飞入此区域，恰好做匀速直线运动，从O点此区域，如果仅有电场，离子将从a点飞离此区域，经历时间为t1，飞离速度为v1；如果仅有磁场，离子将从b点飞离此区域，经历时间为t2，飞离速度为v2，则下列说法正确的是：（ A ）
A. v1>v2 B. aO>Bo C. t1>t2 D. 以上均不正确
7. 将一条形磁铁分两次插入一闭合线圈中，两次插入的时间比是2:1，则两次：（ C ）
A. 产生的感应电动势之比是2:1 B. 产生的电热之比是2:1
C. 通过导线横截面的电量之比是1:1 D. 产生的电功率之比是4:1
二．多选题
14. 一电子在匀强磁场中，以一正电荷为圆心在一圆轨道上运动，磁场方向垂直于运动平面，电子所受电场力恰好是洛仑兹力的3倍，电子电量为e，质量为m，磁感应强度为B，那么电子运动的角速度可能 ：( AC )
A. 4Be/m B. 3Be/m C. 2Be/m D. Be/m
15. 下列单位与磁感应强度的单位T相当的是：( ABCD )
A. Wb/m2 B. kg/A.s2 C. N.s/C.m D. V.s/m2
16. 一金属圆环所围面积为S，电阻为R，放在磁场中，让磁感线垂直穿过金属环所在平面，若在Δt时间内磁感应强度的变化量为ΔB，则通过金属环的电量和下面物理量有关的是：( BCD )
A. Δt的长短 B. R的大小 C. S的大小 D. ΔB的大小
17. 如图所示，正方形容器处在匀强磁场中，一束电子从a孔沿水平方向垂直射入容器内的匀强磁场中，结果一部分电子从小孔c射出，一部分电子从小孔d射出，则从c、d两孔射出的电子：( ABD )
A. 速度之比vc:vd=2:1
B. 在容器中运动时间之比tc:td=1:2
C. 在容器中运动的加速度大小之比ac:ad=:1
D. 在容器中运动的加速度大小之比ac:ad=2:1
18．半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆，单位长度电阻均为R0。圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O开始，杆的位置由θ确定，如图所示。则(　AD　)
A．θ＝0时，杆产生的电动势为2Bav B．θ＝时，杆产生的电动势为Bav
C．θ＝0时，杆受的安培力大小为 D．θ＝时，杆受的安培力大小为
19..如图所示,abcd是由粗细均匀的电阻丝制成的长方形线框,导体棒MN有电阻,可在ad边与bf边上无摩擦滑动,且接触良好,线框处于垂直纸面向里的匀强磁场中.当MN棒由靠ab边处向cd边匀速移动的过程中,下列说法中正确的是(AB )
(A)MN棒中电流先减小后增大 (B)MN棒两端电压先增大后减小
(C)MN棒上拉力的功率先增大后减小 (D)矩形线框中消耗的电功率先减小后增大
三．填空题
20.如图所示,导体框内有一垂直于框架平而的匀强磁场,磁场的磁感应强度为0.12T,框架中的电阻R1=3Ω,R2=2Ω,其余部分电阻均不计.导体棒AB在磁场中的长度为0.5m,当AB棒以10m／s速度沿着导体框匀速移动时,所需外力F=________N,产生功率P=________W,通过R2上的电流I2=________A.
答案:F=0.03N,P=0.3W,I2=0.3A
21.如图所示,在金属线框的开口处,接有一个10／μF的电容器,线框置于一个方向与线框平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度以5×10-3T／s的速率增加.如果线框面积为100m2,则电容器上板带________电,下板带________电,电容器带的电量为________C.
答案:负,正,5×10-6
22.如图所示,匀强磁场中放置有固定的abc金属框架,导体棒ef在框架上匀速向右平移,框架和棒所用材料、横截面积均相同,摩擦阻力忽略不计.那么在ef,棒脱离框架前,保持一定数值的物理量是( ).
(A)ef棒所受的拉力 (B)电路中的磁通量
(C)电路中的感应电流 (D)电路中的感应电动势
23.如图所示,两根平行光滑艮直金属导轨,其电阻不计,导体棒ab和cd跨在导轨上,ab的电阻大于cd的电阻.当cd棒在外力F2作用下匀速向右滑动时,ab棒在外力F1,作用下保持静止,则ab棒两端电压Uab,和cd棒两端电压Ucd.相比,Uab________Ucd,外力F1和F2相比,F1________F2(均选填“>”、“=”或“<”)(磁场充满导轨区域).答案:=,=
24.如图所示,半径为r的n匝线圈在边长为l的止方形abcd之外,匀强磁场充满正方形区域并垂直穿过该区域,当磁场以△B/t的变化率变化时,线圈产生的感应电动势大小为____________ 答案:
25.如图所示,导体框内有一垂直于框架平而的匀强磁场,磁场的磁感应强度为0.12T,框架中的电阻R1=3Ω,R2=2Ω,其余部分电阻均不计.导体棒AB在磁场中的长度为0.5m,当AB棒以10m／s速度沿着导体框匀速移动时,所需外力F=________N,产生功率P=________W,通过R2上的电流I2=________A.
答案:F=0.03N,P=0.3W,I2=0.3A
四．计算题
26.如图所示,一个质量m=16g、长d=0.5m、宽L=0.1m、电阻R=0.1Ω的矩形线框从高处自由落下,经过5m高度,下边开始进入一个跟线框平面垂直的匀强磁场.已知磁场区域的高度h=1.55m,线框进入磁场时恰好匀速下落(g取10m／s2).问：(1)磁场的磁感应强度多大?(2)线框下边将要出磁场时的速率多大?
答案:(1)B=0.4T(2)V=11m/s
27.如图所示,水平放置的金属框架abcd,宽度为0.5m,匀强磁场与框架平面成30°角,磁场的磁感应强度为0.5T,框架电阻不计,金属杆MN置于框架上可以以无摩擦地滑动.MN杆的质量为0.05kg,电阻为0.2Ω,试求当MN杆的水平速度为多大时,它对框架的压力恰为零?此时水平拉力应为多大? 答案:v=3.7m/s,F=0.3N
28.如图所示,在一个磁感应强度为B的匀强磁场中,有一弯成45°角的金属导轨,且导轨平面垂直磁场方向.导电棒MN以速度v从导轨的O点处开始无摩擦地匀速滑动,迷度v的方向与Ox方向平行,导电棒与导轨单位长度的电阻为r.
(1)写出t时刻感应电动势的表达式. (2)感应电流的大小如何?
(3)写出在t时刻作用在导电棒MN上的外力瞬时功率的表达式.
答案:，,
29.如图所示,竖直平行导轨间距l=20cm,导轨顶端接有一电键S.导体捧ab与导轨接触良好且无摩擦,ab的电阻R=0.4Ω,质量m=10g,导轨的电阻不计,整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度B=1T.当导体棒由静止释放0.8s后,突然闭合电键,不计空气阻力.设导轨足够长.求ab棒的最大速度和最终速度的大小(g取10m／s2). 答案:
30. 如图所示，水平面上有两根光滑金属导轨平行固定放置，导轨的电阻不计，间距l＝0.5m，左端通过导线与阻值R＝3Ω的电阻连接，右端通过导线与阻值RL＝6Ω的小灯泡L连接，在CDFE矩形区域内有竖直向上，磁感应强度B＝0.2T的匀强磁场。一根阻值r＝0.5Ω、质量m＝0.2kg的金属棒在恒力F＝2N的作用下由静止开始从AB位置沿导轨向右运动，经过t＝1s刚好进入磁场区域。求金属棒刚进入磁场时：
(1)金属棒切割磁场产生的电动势；
(2)小灯泡两端的电压和金属棒受的安培力。
[答案]　(1)1V　(2)0.8V　0.04N，方向水平向左
[解析]　(1)0～1s金属棒只受拉力，由牛顿第二定律F＝ma，可得金属棒进入磁场前的加速度a＝＝m/s2＝10m/s2，设其刚要进入磁场时速度为v, 由v＝at＝10m/s，金属棒进入磁场时切割磁感线，感应电动势E＝Blv＝0.2×0.5×10V＝1V。
(2)小灯泡与电阻R并联，R并＝＝Ω＝2Ω，通过金属棒的电流大小I＝＝A＝0.4A，小灯泡两端的电压U＝E－Ir＝(1－0.4×0.5)V＝0.8V，金属棒受到的安培力大小FA＝BIl＝0.2×0.4×0.5N＝0.04N，由左手定则可判断安培力方向水平向左。
31．如图甲所示，平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L＝1m，上端接有电阻R1＝3Ω，下端接有电阻R2＝6Ω，虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场。现将质量m＝0.1kg、电阻不计的金属杆ab，从OO′上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落0.2m过程中始终与导轨保持良好接触，加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示。求： (1)磁感应强度B；
(2)杆下落0.2m过程中通过电阻R2的电荷量q。
[答案]　(1)2T　(2)0.05C
[解析]　(1)由图象知，杆自由下落距离是0.05m，当地重力加速度g＝10m/s2，则杆进入磁场时的速度v＝＝1m/s① 由图象知，杆进入磁场时加速度a＝－g＝－10m/s2②
由牛顿第二定律得mg－F安＝ma③
回路中的电动势E＝BLv④
杆中的电流I＝⑤
R并＝⑥
F安＝BIL＝⑦
得B＝＝2T⑧
(2)杆在磁场中运动产生的平均感应电动势＝⑨
杆中的平均电流＝⑩
通过杆的电荷量Q＝·Δt⑪
通过R2的电量q＝Q＝0.05C。⑫

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