高二物理《电磁感应》单元测试题.doc

高二物理《电磁感应》单元测试题
一、选择题：（56分，每题有一个或多个答案，全对得4分，选对但不全得2分，不选或错选得０分）
1.物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用.下面列举的四种器件中，在工作时利用了电磁感应
现象的是（ ）
A.回旋加速器 B.日光灯 C.质谱仪 D.示波器
N
S
2.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）（ ）
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
3.如图所示，将一个正方形导线框ABCD置于一个范围足够大的匀强磁场中，磁场方向与其平面垂直．
现在AB、CD的中点处连接一个电容器，其上、下极板分别为a、b，让匀强磁场以某一速度水平向右
匀速移动，则（ ）
A.ABCD回路中没有感应电流
B.A与D、B与C间有电势差
C.电容器a、b两极板分别带上负电和正电
D.电容器a、b两极板分别带上正电和负电
bd
c
db
a
N
M
4、如图所示，直导线MN竖直放置并通以向上的电流I，矩形金属线框abcd与MN
处在同一平面，边ab与MN平行，则（ ）
A、线框向左平移时，线框中有感应电流
B、线框竖直向上平移时，线框中有感应电流
C、线框以MN为轴转动时，线框中有感应电流
D、MN中电流突然变化时，线框中有感应电流
6、如图所示，电阻R和线圈自感系数L的值都较大，电感线圈的电阻不计，A、B是两只完全相同的灯泡，当开关S闭合时，电路可能出现的情况是 （ ）
A．B比A先亮，然后B熄灭 B．A比B先亮，然后A熄灭　
C．A、B一起亮，然后A熄灭 D．A、B一起亮，然后B熄灭
8、如图所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，
线圈c中将没有感应电流产生 （ ）
A．向右做匀速运动 B．向左做匀加速直线运动
C．向右做减速运动 D．向右做变加速运动
9、穿过一个单匝数线圈的磁通量，始终为每秒钟均匀地增加2 Wb，
则 （ ）
A、线圈中的感应电动势每秒钟增大2 V
B、线圈中的感应电动势每秒钟减小2 V
C、线圈中的感应电动势始终为2 V
D、线圈中不产生感应电动势
10、一个面积S=4×10-2 m2、匝数n=100匝的线圈，放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，则下列判断正确的是（ ）
A、在开始的2 s内穿过线圈的磁通量变化率等于-0.08 Wb/s
B、在开始的2 s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零
C、在开始的2 s内线圈中产生的感应电动势等于-0.08 V
D、在第3 s末线圈中的感应电动势等于零
11、如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从图示位置匀速拉出匀强磁场.若第一次用0.3 s时间拉出，外力做的功为W1，通过导线截面的电荷量为q1；第二次用0.9 s时间拉出，外力所做的功为W2，通过导线截面的电荷量为q2,则 （ ）
A、W1
B、W1W2,q1=q2
D、W1>W2,q1>q2

12、如图所示，在PQ、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场、磁场方向均垂直于纸面。一导线框abcdefa位于纸面内，框的邻边都相互垂直，bc边与磁场的边界P重合，导线框与磁场区域的尺寸如图所示。从t＝0时刻开始，线框匀速横穿两个磁场区域。以a→b→c→d→e→f为线框中的电动势ε的正方向，以下四个ε－t关系示意图中正确的是 （ ）
ε
4
3
ε
3
4
1
3
4
t
0
ε
4
t
1
3
2
A
2
1
0
ε
B
2
0
t
C
2
1
0
t
D

13．方向如图所示的匀强电场（场强为E）和匀强磁场（磁感应强度为B）共存的场区，一电子沿垂直电场线和磁感线方向以速度v0射入场区，则 （ ）
A．若v0＞E／B，电子沿轨迹Ⅰ运动，出场区时速度v＞v0
B．若v0＞E／B，电子沿轨迹Ⅱ运动，出场区时速度v＜v0
C．若v0＜E／B，电子沿轨迹Ⅰ运动，出场区时速度v＞v0
D．若v0＜E／B，电子沿轨迹Ⅱ运动，出场区时速度v＜v0
14、如图所示，电灯的灯丝电阻为，电池电动势为2V，内阻不计，线圈匝数足够多，其直流电阻为．
先合上电键K，过一段时间突然断开，则下列说法中正确的有： ( )
A．电灯立即熄灭
B．电灯立即先暗再熄灭
C．电灯会突然比原来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相同
D．电灯会突然比原来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相反
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
答案

二、填空题
15、一个200匝、面积为20 cm2的线圈，放在磁场中，磁场的方向与线圈平面成30°角，若磁感应强度在0.05 s内由0.1 T增加到0.5 T.在此过程中穿过线圈的磁通量的变化是___________ Wb；磁通量的平均变化率是___________ Wb/s；线圈中的感应电动势的大小是___________ V.
三、计算题：
17、如图所示，固定在水平面上的金属框架cdef，处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦滑动．此时，adeb构成一个边长为l的正方形．棒的电阻为r，其余部分电阻不计．开始时磁感应强度为B0．
（1）若从t＝0时刻起，磁感应强度均匀增加，每秒增量为k，同时保持静止．求棒中的感应电流，并说明方向．
（2）在上述（1）情景中，始终保持棒静止，当t＝t1s末时需加的垂直于棒的水平拉力为多大？
（3）若从t＝0时刻起，磁感应强度逐渐减小，当棒以恒定速度v 向右做匀速运动时，可使棒中不产生感应电流，则磁感应强度应怎样随时间变化？（写出B与t的关系式）

18． 正方形金属线框abcd，每边长=0.1m，总质量m=0.1kg，回路总电阻Ω，用细线吊住，线的另一端跨过两个定滑轮，挂着一个质量为M=0.14kg的砝码。线框上方为一磁感应强度B=0.5T的匀强磁场区，如图，线框abcd在砝码M的牵引下做加速运动，当线框上边ab进入磁场后立即做匀速运动。接着线框全部进入磁场后又做加速运动（g=10m/s2）。问：
（1）线框匀速上升的速度多大？此时磁场对线框的作用力多大？
（2）线框匀速上升过程中，重物M做功多少？其中有多少转变为电能？

19．如图所示，正方形导线框abcd的质量为m、边长为l，导线框的总电阻为R。导线框从垂直纸面向里的水平有界匀强磁场的上方某处由静止自由下落，下落过程中，导线框始终在与磁场垂直的竖直平面内，cd边保持水平。磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，磁场上、下两个界面水平距离为l。已知cd边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动。重力加速度为g。
（1）求cd边刚进入磁场时导线框的速度大小。
（2）请证明：导线框的cd边在磁场中运动的任意瞬间，导线框克服安培力做功的功率等于导线框消耗的电功率。
（3）求从导线框cd边刚进入磁场到ab边刚离开磁场的过程中，导线框克服安培力所做的功。

20、面积S = 0.2m2、n = 100匝的圆形线圈，处在如图所示的磁场内，磁感应强度随时间t变化的规律是B = 0.02t，R = 3Ω，C = 30μF，线圈电阻r = 1Ω，求：
（1）通过R的电流大小和方向 （2）电容器的电荷量。

高二物理《电磁感应》单元测试题(答案)
一、选择题：（56分，每题有一个或多个答案，全对得4分，选对但不全得2分，不选或错选得０分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
答案
B
B
ABC
AD
ACD
C
BCD
A
C
A
C
C
AD
B
二、填空题
15\ 4×10-4 8×10-3 1.6
16.
三、计算题：
17、解：（1）感应电动势，感应电流，
方向为逆时针方向
（2）t＝t1（s）时，B＝B0＋kt1，F＝BIl
所以
（3）要棒中不产生感应电流，则总磁通量不变
，所以
18．（1）当线框上边ab进入磁场，线圈中产生感应电流I，由楞次定律可知产生阻碍
运动的安培力为F=BIl 由于线框匀速运动，线框受力平衡，F+mg=Mg
联立求解，得I=8A 由欧姆定律可得，E=IR=0.16V
由公式E=Blv，可求出v=3.2m/s F=BIl=0.4N
（2）重物M下降做的功为W=Mgl=0.14J
由能量守恒可得产生的电能为J
19．（1）设线框cd边刚进入磁场时的速度为v，
则在cd边进入磁场过程时产生的感应电动势为E=Blv，
根据闭合电路欧姆定律，通过导线框的感应电流为I=
导线框受到的安培力为F安=BIl=
因cd刚进入磁场时导线框做匀速运动，所以有F安=mg，
以上各式联立，得：

（2）导线框cd边在磁场中运动时，克服安培力做功的功率为：P安=F安v
代入整理得：P安= 导线框消耗的电功率为：P电=I2R=
因此有P安＝P电
（3）导线框ab边刚进入磁场时，cd边即离开磁场，因此导线框继续做匀速运动。
导线框穿过磁场的整个过程中，导线框的动能不变。
设导线框克服安培力做功为W安，根据动能定理有2mgl－W安＝0解得W安＝2mgl。
20. 解：(1)由楞次定律知，Φ变大，线圈的感应电流方向为逆时针，所以通过R的电流方向
为b→a，
(2)由VV， AA，
VV，

6