第四章：电磁感应单元测试题.doc

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
P
Q
O
A
B
C
B
v
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
S
N

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

B
A
C
D
S
N
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。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
ω
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
R
A2
L
A1
S
7．在如图所示的电路中，灯A1和A2是规格相同的两盏灯。当开关闭合后达到稳定状态时，A1和A2两灯一样亮。下列判断正确的是
A．闭合开关时，A1、A2同时发光
B．闭合开关时，A1逐渐变亮，A2立刻发光
C．断开开关时，A1逐渐熄灭，A2 立即熄灭
D．断开开关时，A1和A2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
b
a
R
图甲
t/s
φ/Wb
0
2
4
6
2
4
图乙
B
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→b
D．通过R的电流大小为5A
a
b
c
d
l
B
10．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

O
t
I

A
O
t
I

B
O
t
I

C
O
t
I

D

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）
N
S
－
＋
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
C
A
B
L
D
S
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
B
（a）
B/T
t/s
1
2
0
（b）
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
图11
R
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=
B．磁感应强度B竖直向下且正在增强，n=
C．磁感应强度B竖直向上且正在减弱，n=
D．磁感应强度B竖直向下且正在减弱，n=
θ
θ
b
a
v
R
R1
B
第15题图
15．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B2l2v
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mv2
C．上滑过程中电流做功发出的热量为mv2－mgs(sinθ＋μcosθ)
D．上滑过程中导体棒损失的机械能为μmgscosθ
— +
— +
0
2
2
A
B
P
+
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；
R
N
M
图16
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/s2，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v0=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/s2，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/s2，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。
R
F
a
b
30°
B
0
1
2
3
4
0.4
0.8
I/A
t/s
甲
乙
M
N
P
Q

B
d
1
2

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B0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v0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？

高二物理试卷（第 5 页 共 5 页）