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电磁感应检测题
—、不定项选择题:
1.将一磁铁从同一位置分别迅速和缓慢地插入一个闭合线圈里,下列各量中不发生变化的是:
A.感应电流的人小 B.磁通量的变化量
C.消耗的机械功率 D.磁通量的变化率
2.把一个闭合线圈放在匀强磁场中,线圈平面跟磁力线方向成30º角,现使磁感应
强度作均匀变化,在下述方法中,用哪种方法可使线圈中的感应电流强度增大一倍:
A.把线圈匝数增加—倍
B.把线圈面积增加一倍
C.把线圈匝数减半
D.改变线圈平面对磁场方向的夹角
3.如图1所示,有—固定超导体圆环,在其后侧放着一条形
磁铁,此时圆环中没有电流。当把磁铁向右方移走时,由于
电磁感应,在超导体圆环中产生了—定的电流:
A.这电流方向如图中箭头所示,磁铁移走后,这电流很快消失
B.这图中电流方向如图中箭头所示,磁铁移走后,这电流继续维持
C.这电流的方向与图巾箭头方向相反,磁铁移走后,这电流很快消失
D.这电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁移走后,这电流继续维持
4.水平放置的光滑平行金属导轨足够长,
与—个开关K和
一只不带电的电容器C相连,如图2所示。导轨处于竖直向
下的匀强磁场中,一根金属棒ab在其上面以初速Vo匀速地
沿导轨向右滑行。若不计电阻和摩擦,突然闭合K后:
A.ab不受磁场力作用,其速度保持Vo不变
B.ab受到磁场力逐渐增大,最终使ab达到最大速度Vm.
C.ab受到磁场力作用,速度不断减小,最后停止
D.ab受到磁场力作用,速度不断减小,最后它以小于Vo的速度继续运动
5.如图3为两个同心闭合线圈的俯视图,若内线圈通有图示I1方向的电流,则当I1增大时,外线圈中的感应电流I2方向及I2受到安培力的方向分别上:
A.I2顺时针方向,F沿半径指向圆心
B.I2顺时针方向,F沿半径背离圆心向外
C.I2逆时针方向,F沿半径指向圆心
D.I2逆时针方向,F沿半径背离圆心向外
6.如图4所示,大金属环电阻是小金属环的2倍,两环用相同的导线绕制。当大金属环中磁感应强度变化率是ΔB/Δt时,小环中磁通量不变,此时UAB=U,若小环中磁感应强度变化率也是ΔB/Δt时,大环中磁通量不变,此时UAB等于:
A.U B.2U C.3U D.U/2
7.如图5所示电路,多匝线圈的电阻和电池的内阻可以忽略,两个电阻器的阻值都是R。电键原来打开着,电流I0=E/2R。今闭合电健将一电阻器短路,于是线圈中有自感电动势产生,这自感电动势:
A.有阻碍电流的作用,最后电流减小为零
B.有阻碍电流的作用,最后电流总小于I0
C.有阻碍电流增大的作用,因而电流保持为I0不变
D.有阻碍电流增大的怍用,但电流最后还是要增大到2 I0
8.地磁场磁感线在赤道上方可以把磁感线近视可以认为是水平的,赤道上某处有—竖直的避雷针,当带有正电的乌云经过避雷针的上方时,避雷针开始放电,则地磁场对避雷针的作用力的方向为:
A.正南 B正东 C正西 D正北
9.如图6所示是测定自感系数很大的线圈L直流电阻的电路,L两端并联一只电压表;用来测量自感线圈的直流电压,串联一只电流表,用来测量稳定态后通过线圈的电流,在测量完毕后将电路解体时必须:
A先断开K1 B先断开K2
C同时断开K1、K2 D 先断开 K1还是K2没有关系
10.如图7所示,AOC是光滑的金属轨道,AO沿竖直方向,OC是沿水平方向,PQ是一根金属直杆如图立在导轨上(接近竖直),直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动,运动过程中Q端始终在OC上,P端始终在AO上,直到完全落在OC上,空间存在着垂直纸面向外的匀强磁场.在PQ棒滑动的过程中,下列判断正确的是:
A. 杆中感应电流的方向始终是由P——Q;
B.杆中感应电流的方向先是由P——Q,再是Q——P;
C.PQ受磁场力的方向垂直于棒向左;
D.PQ受磁场力的方向先垂直于棒向左,后垂直于棒向右.
二、填空题:
11.将粗细均匀的导线制成的单匝,正方形线框(电阻R=1.0Ω),从电磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场中匀速拉出,设线圈面积S=0.5m²,垂直于磁感应强度,则此过程中通过导线横截面的电量为Q=____________C。
12.一圆形闭合线圈放在匀强磁场中,保持线圈平面与磁场方向垂直,磁感应强度随
时间均匀地变化。为使线圈中的感应电流增加1倍,现用原来规格的导线重新绕制线圈,应将线圈________增加1倍。
13.穿过某个绕组的磁通量以每秒钟3×韦伯的速度变化,今要在该绕组中得到0.25V的感应电动势,则绕组的匝数是___________________。
14.50周年国庆盛典上,我FBC——1“飞豹”新型超音速歼击轰炸机在天安门上空沿水平方向以1.7倍的声速自东向西飞行,该机翼尖问的距离为12.705m,设北京上空磁场竖直分量为0.42×T那么此飞机机翼两端______端电势较高,电势差为_____V.
15.线圈面积S=100cm²,电阻R=0.1Ω,
电容器电容4×F,磁感应强度B的大
小变化如图8所示,则电容器的上极板带
电情况是:上极板带_____电,
电量为____________c。
三、计算题:
16.据报道,1992年?月,美国“阿特兰蒂斯”号航天飞机进行了一项卫星悬绳发电实验,并取得了部分成功.航天飞机在地球赤道上空离地面3000km处由东向西飞行,相对地面的速度大约为6.5X10³m/s,从航天飞机上向地心方向发射一颗卫星,携带一报长20km,电阻为800Ω的金属悬绳(悬绳外有一层绝缘膜),使这根悬绳与地磁场垂直,作切割磁感线运动,假定这一范围内的地磁场是均匀的,碱感应强度为4XT,且认为悬绳上各点的速度和航天飞机相同,根据理论设计,通过电离层(由等离于体组成)的作用,悬绳中可产生约3A的感应电流,试求:
① 比较悬绳两端电势的高低井求出金属悬绳中的感应电动势;
② 悬绳两端的电压;
③ 航天飞机绕地球运行一周的过程中悬绳输出的电能(地球半径为6400km,。结果保留2位有效数字).
17.如图9所示,一块宽为a、厚为h的金属导体放在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与金属导体上下表面垂直.若金属导体中通有电流强度为I、方向自左向右的电流时,金属导体前后两表面会形成一个电势差,巳知金属导体单位长度中的自由电子数目为n,问:金属导体前后表面哪一面电势高?电势差为多少?
18.如图10所示,在倾角为θ的光滑斜面上,存在着两个磁感强度相等的匀强磁场,方向一个垂直斜面向上,另一个垂直斜面向下,宽度都为L。一个质量m、边长也为L的正方形线框(设电阻为R)以速度v进入磁场时,恰好做匀速直线运动.若当ab边到达ggˊ与ffˊ中间位置时,线框又恰好做匀速运动,则,
①当ab边刚越过ffˊ时,求线框的加速度.
②求线框从开始进入磁场到ab边到达ggˊ与ffˊ中点的过程中产生的热量是多少?
电磁感应检测题答案
一、 选择题:
1、B 2、D 3、D 4、D 5、D 6、D 7、D 8、B 9、B 10、BD
二、 填空题:
11、0.25 12、半径 13、83匝 14、南 0.31 15、正 4×
三、 计算题:
16、解、(1) 由E=BLv得:
E=BLv=4X×20×10³×6.5×10³V
(2)悬绳两端的电压U=E-IR=5200-3×800=2800V
(3)航天飞机绕地球运行一周的时间:
T=2π(R+h)/V =9.08×10³s
E电=UIT=2800×3×9.08×10³=7.6×J
17、解:用左手定则可知,金属导体后表面聚集较多的电子,故前表面电势较高,自由电子在定向移动过程中受电场力和洛伦兹力作用,有
eE=evB——————
E=U/a——————
I=nev——————
由以上三式解得: u=aBI/ne.
18、解:(1)对线圈abcd进行受力分析有:
当ab边在eeˊ和ffˊ间运动时,由物体的平衡条件可得:
mgsinθ-B²L²v/R=0——————
当ab边越过ffˊ运动时,由牛顿第二定律可得:
2B²L²v/R+ 2B²L²v/R—mgsinθ=ma—————
由以上两式解得:
a=3gsinθ 方向沿斜面向上。
(2)当ab边到达ggˊ与ffˊ中间位置时,线框又恰好做匀速运动,设此时线圈的速度为u,由物体的平衡条件可得:
mgsinθ-4B²L²u/R=0——————————
对线框从开始进入磁场到ab边到达ggˊ与ffˊ中点的过程由能量守恒有:
Q=1.5 mgLsinθ+mv²/2-mu²/2———————
由三式可解得:
Q=1.5 mgLsinθ+15mv²/32
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