新编《电磁感应》练习题(含答案).doc

新 课 程 同 步 导 学
《电磁感应》单元测试题
一、选择题:
1、下列几种说法中止确的是( )
(A)线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
(B)线圈中磁通量越入,线圈中产牛的感应电动势一定越大
(C)圈圈放在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势一定越大
(D)线圈中磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势越大
2、关于自感现象,下列说法中正确的是( )
(A)感应电流不一定和原电流方向相反
(B)线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数一定较大
(C)对于同一线圈,当电流变化较快时,线圈中的自感系数也较大
(D)对于同一线圈,当电流变化较快时,线圈中的自感电动势电较大
3、如图所示,在直线电流附近有一根金属棒ab,当金属棒以b端为圆心,以ab为半径,在过导线的平面内匀速旋转达到图中的位置时( ).
(A)a端聚积电子 (B)b端聚积电子
(C)金属棒内电场强度等于零 (D)ua>ub
4、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
5、如图所示,A、B是两盏完全相同的白炽灯,L是电阻不计的电感线圈,如果断开电键S1,闭合S2,A、B两灯都能同样发光.如果最初S1是闭合的.S2是断开的.那幺,可能出现的情况是( )
(A) 刚一闭合S2,A灯就立即亮,而B灯则延迟一段时间才亮
(B) 刚闭合S2时,线圈L中的电流为零
(C) 闭合S2以后,A灯变亮,B灯由亮变暗
(D) 再断S2时,A灯立即熄火,B灯先亮一下然后熄灭
6、如图所示,闭合矩形线圈abcd与长直导线MN在同一平面内,线圈的ab、dc两边与直导线平行,直导线中有逐渐增大、但方向不明的电流,则( )
(A)可知道线圈中的感应电流方向
(B)可知道线圈各边所受磁场力的方向
(C)可知道整个线圈所受的磁场力的方向
(D)无法判断线圈中的感应电流方向,也无法判断线圈所受磁场力的方向
7、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
8、两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨的下端接有电阻R,导轨自身的电阻可忽略不计.斜面处在一匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向上.质量为m、电阻可不计的金属棒ab,在沿着斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑,并上升h高度,如图所示.在这过程中( ).
(A)作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于零
(B)作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和
(C)恒力F与安培力的合力所做的功等于零
(D)恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上发出的焦耳热
9、如图所示,一电子以初速度v沿金属板平行方向飞入MN极板间,若突然发现电子向M板偏转,则可能是( )
(A)电键S闭合瞬间
(B)电键S由闭合到断开瞬间
(C)电键S是闭合的,变阻器滑片P向左迅速滑动
(D)电键S是闭合的,变阻器滑片P向右迅速滑动
10．如图4所示，磁带录音机既可用作录音，也可用作放音，其主要的部件为可匀速行进的磁带a和绕有线圈的磁头b，不论是录音或放音过程，磁带或磁隙软铁会存在磁化现象，下面对于它们在录音、放音过程中主要工作原理的说法，正确的是 （ ）
A．放音的主要原理是电磁感应，录音的主要原理是电流的磁效应
B．录音的主要原理是电磁感应，放音的主要原理是电流的磁效应
C．放音和录音的主要原理都是磁场对电流的作用
D．放音和录音的主要原理都是电磁感应
11．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程中不可能出现 （ ）
A．加速运动 B．匀速运动 C．减速运动 D．静止状态
12． 如图所示，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的关系图可能是下图中的哪一个？ （ ）

13．如图所示中，L1和L2是两个相同灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其电阻值与R相同，在开关S接通的瞬间，下列说法正确的是（ ）
A．接通时L1先达到最亮，断开时L1后灭
B．接通时L2先达到最亮，断开时L2后灭
C．接通时L1先达到最亮，断开时L1先灭
D．接通时L2先达到最亮，断开时L2先灭
14．一直升飞机停在南半球的地磁极上空。该处地磁场的方向竖直向上，
B
磁感应强度为B。直升飞机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场
的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动。螺旋桨叶
片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示。如果忽略a
到转轴中心线的距离，用ε表示每个叶片中的感应电动
势，则
A．ε＝πfl2B，且a点电势低于b点电势 B．ε＝2πfl2B，且a点电势低于b点电势
C．ε＝πfl2B，且a点电势高于b点电势 D．ε＝2πfl2B，且a点电势高于b点电势
15． 如图示，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成正比
D．外力对ab杆做功的功率与速率v成正比
16．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．导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流
C．闭合电路在磁场内作切割磁感线运动，电路内一定会产生感应电流
D．穿过闭合线圈的磁通量发生变化，电路中一定有感应电流。
17．如图所示，A、B两灯相同，L是带铁芯的电阻可不计的线圈，下列说法中正确的是（ ）
A．开关K合上瞬间，A、B两灯同时亮起来
B．K合上稳定后，A、B同时亮着
C．K断开瞬间，A、B同时熄灭
D．K断开瞬间，B立即熄灭，A过一会儿再熄灭
18．如图所示，水平桌面上放一闭合铝环，在铝环轴线上方有一条形磁铁.当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断中正确的是（ ）
A．铝环有收缩趋势，对桌面压力减小B．铝环有收缩趋势，对桌面压力增大
C．铝环有扩张趋势，对桌面压力减小D．铝环有扩张趋势，对桌面压力增大
19．如图所示是穿过某闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的规律图象.t1时刻磁通量Φ1最大，t3时刻磁通量Φ3=0，时间Δt1=t2－t1和Δt2=t3－t2相等，在Δt1和Δt2时间内闭合线圈中感应电动势的平均值分别为和，在t2时刻感应电动势的瞬时值为E.则（ ）
A．＞ B．＜ C．＞E＞ D．＞E＞
20．“磁单极子”是指只有S极或只有N极的磁性物质，其磁感线分布类似于点电荷的电场线分布.物理学家们长期以来一直用实验试图证实自然界中存在磁单极子.如图所示的实验就是用于检测磁单极子的实验之一，abcd为用超导材料围成的闭合回路，该回路放置在防磁装置中，可认为不受周围其他磁场的作用.设想有一个N极磁单极子沿abcd轴线从左向右穿过超导回路，那么在回路中可能发生的现象是 （ ）
A．回路中无感应电流
B．回路中形成持续的abcda流向的感应电流
C．回路中形成持续的adcba流向的感应电流
D．回路中形成先abcda流向后adcba的感应电流
θ
θ
B
R1
R2
v
b
a
c
d
M
N
图12-8
21．如图12-8所示，平行金属导轨ab、cd与水平面成θ角，间距为L，导轨与固定电阻R1和R2相连，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒MN，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均为R，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒以速度v沿导轨匀速下滑，忽略感应电流之间的作用。则（ ）
A．导体棒两端电压为
B．电阻R1消耗的热功率为
C．t时间内通过导体棒的电荷量为
D．导体棒所受重力与安培力的合力方向与竖直方向夹角小于θ
22．如右图所示，若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ，则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)是(　 　)
A．有顺时针方向的感应电流 B．有逆时针方向的感应电流
C．先逆时针后顺时针方向的感应电流 D．无感应电流
23．如右图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两个过程中( 　　)
A．导体框中产生的感应电流方向相同
B．导体框中产生的焦耳热相同
C．导体框ad边两端电势差相同
D．通过导体框截面的电量相同
24.如右图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略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作用下加速上升的一段时间内，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
25. 两块水平放置的金属板间的距离为d，用导线与一个n匝线圈相连，线圈电阻为r，线圈中有竖直方向的磁场，电阻R与金属板连接，如图所示，两板间有一个质量为m、电荷量＋q的油滴恰好处于静止，则线圈中的磁感应强度B的变化情况和磁通量的变化率分别是(　　)
A. 磁感应强度B竖直向上且正在增强，＝
B. 磁感应强度B竖直向下且正在减弱，＝
C. 磁感应强度B竖直向上且正在减弱，＝(R＋r)
D. 磁感应强度B竖直向下且正在增强，＝(R＋r)
26．在电磁感应现象中，下列说法中正确的是 ( )
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，一定能产生感应电流
D．感应电流的磁场总是阻碍原来磁场磁通量的变化
27．一个由电阻均匀的导线绕制成的闭合线圈
放在磁场中，如右图所示，线圈平面与磁
场方向成60°角，磁感应强度随时间均匀变
化，下列方法可使感应电流增加一倍的是 (　　)
A．把线圈匝数增加一倍 B．把线圈面积增加一倍
C．把线圈半径增加一倍 D．改变线圈与磁场方向的夹角
28．如右图所示，固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上的磁感应强度大小为B的匀强磁场中．一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离l时，速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)．设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g.则此过程 (　 　)
A．杆的速度最大值为
B．流过电阻R的电荷量为
C．恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量
D．恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量
二、填空题：
29.如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。
（1）将图中所缺导线补接完整。
（2）如果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，将原线圈迅速插入副线圈时，电流计指针__ _ ____；原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，电流计指针__ _ ___。
30.为了研究海洋中海水的运动，海洋工作者有时依靠水流通过地磁场所产生的感应电动势测量水的流速。现测量队员正在某海域测量某处水流速度，假设该处地磁场的竖直分量已测出为B，该处的水流是南北流向的。测量时，测量队员首先将两个探测电极插入水中，两探测电极的另一端与一个能测量微小电压的电压表相连，则这两个电极的连线应沿_ ____________________方向；然后，还需测出几个数据，
这些数据分别是________________________________________；最后就可根据v＝___________计算出该处的水流速度了。
31．如图所示，线圈内有理想边界的磁场，当磁场均匀增加时，
×　×
×　×
有一带电微粒静止于平行板（两板水平放置）电容器中间，
则此粒子带 电，若线圈的匝数为n，平行板电容器
的板间距离为d，粒子质量为m，带电量为q，则磁感应强
度的变化率为 （设线圈的面积为s）
32.如图所示，水平放置的U型导轨足够长，处在磁感应强度B＝5 T的匀强磁场中，导轨宽度L＝0.2 m，可动导体棒ab质量m＝2.0 kg，电阻R＝0.1 Ω，其余电阻可以忽略，现在水平外力F＝10 N的作用下，由静止开始运动了x＝40 cm后，速度达最大，求棒ab由棒止达到最大速度过程中，棒ab上产生的热量Q＝________.
三、计算题：
33.U形光滑金属导轨与水平面夹角α＝30°，其内串联接入一只规格是“6V，3W”小灯L，如图所示，垂直导轨平面有向上的匀强磁场，有一长为40cm，质量为100g的金属杆(不计电阻)MN在导轨上滑下时与导轨始终垂直，当杆MN有最大速度时小灯L恰好正常发光，
求：（1）导体棒的最大速度。（2）磁场的磁感应强度。

34.截面积为0.2m2的100匝圆形线圈A处在匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面向里，如图所示，磁感应强度正按＝0.02的规律均匀减小，开始时S未闭合。R1＝4Ω，R2=6Ω，C=30µF，线圈内阻不计。求：
（1） S闭合后，通过R2的电流大小；
（2） S闭合后一段时间又断开，则S切断后通过R2的电量是多少？

A
R1
C
S
R2

35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与导轨接触良好目无摩擦,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).

36．如图所示，电动机牵引一根原来静止的长L=1 m、质量m=0.1 kg的导体棒AB，其电阻R=1 Ω.导体棒架在竖直放置的框架上，一磁场磁感应强度B=1 T，方向垂直框架平面.当导体棒上升h=3.8 m时获得稳定的速度，导体产生的热量为2 J.电动机牵引棒时，电压表、电流表的示数分别为7 V、1 A．电动机内阻r=1 Ω.不计框架电阻及一切摩擦，取g=10 m/s2.求：
（1）棒能达到的稳定速度是多大？
（2）棒从静止达到稳定速度所需的时间是多少？

参考答案
1、C 2、CD 3、BD 4、C 5、BCD 6、BC 7、ABD 8、AD 9、AC
10、B 11、 D 12、ACD 13、A 14、A 15、AB 16、D 17.AD 18. B 19.BD 20.C 21.CD 22.A 23.AD 24A 25. 26 .D 27.C 28.BD 29、图略 向右偏 向左偏30、东西 两电极之间的电压U，两电极之间的距离L ，U/BL31、负，mgd/nsq 32. 3J
33解：（1）因为导体棒匀速下滑 mgvsin＝P ① 灯泡正常工作P=3w ② 代入m=100g=0.1kg和α＝30°解得：v=6m/s
（2）灯泡正常工作 E=6V ③ 由E=BLv④代入
L=0.4m v=6m/s 解得：B=2.5T
34解：（1）S闭合时
E=NS=100×0.02×0.2V=0.4V
I==0. 4A/10=0.04A
(2) S闭合时 UC=UR2=0.04×6V=0.24V
S断开时，电容器放电留过R2 =C UC=30×10-6×0.24C=7.2×10-6C 0.04A 7.2×10-6C
35解：导体棒自由下落0.8s时，速度最大 vmax=gt＝10×0.8 m／s＝8 m／s①
电键闭合后，导体棒受到向下重力和向上的安培力，且此时F=BIL==1N ② 大于重力，导体棒做减速运动，当两力相等时导体棒作匀速运动 由 ③和 ④代入L=20cm R=0.4Ω m=10g 解得：v=1m/s
36．解：此题是通过电动机把电能转化为导体棒的机械能。由于电磁感应，导体棒的机械能又转化为电路中的电能，电能又消耗在导体的电阻上，转化为导体的内能。
（1）根据能量守恒，电动机的输出功率应等于拉导体棒的绳子拉力的功率。设绳子拉力功率为PT，稳定速度为vm，当棒稳定时绳子拉力为T，则
T=mg+
则 PT=mgvm+
电动机输出的功率： P出=IU－I2r
即 IU-I2r=mgvm+.
代入数据，解得 vm=2 m/s.
（2）根据总能量守恒，设AB棒从静止到速度稳定经过的时间为t .
P出·t=mgh+mvm2+Q，
代入数据解得：t=1 s.
8