《电磁感应》测试题.doc

电磁感应测试题命题人：刘波 审题人：阮建军 2014年11月6日一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。1-8只有一个选项符合题目要求，9-12有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）1如下图所示，有界匀强磁场的宽为l，方向垂直纸面向里，梯形线圈abcd位于纸面内，ad与bc间的距离也为l。t=0时刻，bc边与磁场边界重合。当线圈沿垂直于磁场边界的方向匀速穿过磁场时，线圈中的感应电流I随时间t变化的图线可能是（取顺时针方向为感应电流正方向）（ ）Mv0oPQN2设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场如图所示，已知一离子由静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点速度为零，C是运动的最低点，忽略重力，则下列说法正确的有 ( )离子必带正电荷 A点和B点位于同一高度 离子在C点速度最大 离子到达B点后，将沿原路返回A点 （ ）A. B. C. D.3如图所示，P、Q是两个等量异种点电荷，MN是它们连线的中垂线，在垂直纸面的方向上有磁场如果某正电荷以初速度v0沿中垂线MN运动，不计重力，则 （ ）A若正电荷做匀速直线运动，则所受洛伦兹力的大小不变B若正电荷做匀速直线运动，则所受洛伦兹力的大小改变C若正电荷做变速直线运动，则所受洛伦兹力的大小不变D若正电荷做变速直线运动，则所受洛伦兹力的大小改变B4回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示.它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源相连接，两盒间的窄缝中形成匀强电场，使带电粒子每次通过窄缝都得到加速两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出如果用同一回旋加速器分别加速氚核（）和粒子（）比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小，有 （ ）A加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能也较大B加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能较小C加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能也较小D加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能较大5如图，带电粒子在没有电场和磁场空间以v0从坐标原点O沿x轴方向做匀速直线运动，若空间只存在垂直于xoy平面的匀强磁场时，粒子通过P点时的动能为Ek；当空间只存在平行于y轴的匀强电场时，则粒子通过P点时的动能为（ ）AEk B2Ek C4Ek D5EkIab6如图所示，铜质导电板置于匀强磁场中，通电时铜板中电流方向向上.由于磁场的作用，则 （ ）A板左侧聚集较多电子，使b点电势高于a点电势B板左侧聚集较多电子，使a点电势高于b点电势C板右侧聚集较多电子，使a点电势高于b点电势D板右侧聚集较多电子，使b点电势高于a点电势7如右图所示，在匀强磁场B中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟固定的大导体矩形环M相连接，导轨上放一根金属导体棒ab并与导轨紧密接触，磁感应线垂直于导轨所在平面。若导体棒匀速地向右做切割磁感线的运动，则在此过程中M所包围的固定闭合小矩形导体环N中电流表内 （ ）A有自下而上的恒定电流B产生自上而下的恒定电流C电流方向周期性变化D没有感应电流8如图3所示，正方形容器处在匀强磁场中，一束电子从a孔垂直射入容器中，其中一部分从c孔射出，一部分从d孔射出，则下列选项不正确的是（ ）A从两孔射出的电子速率之比为 vc:vd=2：1B从两孔射出的电子在容器中运动所用时间之比为 tc:td=1:2C从两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比ac:ad=:1D从两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比ac:ad=2:19如右图所示电路中，均匀变化的匀强磁场只存在于虚线框内，三个电阻阻值之比R1R2R3=123，其他部分电阻不计。当S3断开，而S1、S2闭合时，回路中感应电流为I，当S1断开，而S2、S3闭合时，回路中感应电流为5I，当S2断开，而S1、S3闭合时，可判断（ ）A闭合回路中感应电流为4IB闭合回路中感应电流为7IC无法确定上下两部分磁场的面积比值关系D上下两部分磁场的面积之比为32510如右图所示，一直导体棒质量为m、长为l、电阻为r，其两端放在位于水平面内间距也为l的光滑平行导轨上，并与之接触良好，棒左侧两导轨之间连接一可控的负载电阻（图中未画出），导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直与导轨所在平面，开始时，给导体棒一个平行于导轨的初速度v0，在棒的运动速度由v0减小至v1的过程中，通过控制负载电阻使棒中的电流强度I保持不变，导体棒一直在磁场中运动，若不计导轨电阻，则下述判断和计算结果正确的是 （ ）A导体棒做匀减速运动B在此过程中导体棒上感应电动势的平均值为C在此过程中负载电阻上消耗的平均功率为D因为负载电阻的值不能确定，所以上述结论都不对11如图所示,匀强磁场的方向竖直向下,磁场中有光滑的水平桌面,在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管.试管在水平拉力F作用下向右匀速运动,带电小球能从管口处飞出.关于带电小球及其在离开试管前的运动,下列说法中正确的是( )A. 小球带负电B. 洛伦兹力对小球做正功C. 小球运动的轨迹是一条抛物线D. 维持试管匀速运动的拉力F应保持恒定12一个闭合回路由两部分组成，如右图所示，右侧是电阻为r的圆形导线；置于竖直方向均匀变化的磁场B1中，左侧是光滑的倾角为的平行导轨，宽度为d，其电阻不计。磁感应强度为B2的匀强磁场垂直导轨平面向上，且只分布在左侧，一个质量为m、电阻为R的导体棒此时恰好能静止在导轨上，分析下述判断正确的是 （ ）A圆形线圈中的磁场，可以方向向上均匀增强，也可以方向向下均匀减弱B导体棒a、b受到的安培力大小为mgsinC回路中的感应电流为D圆形导线中的电热功率为二、非选择题（本题共6小题，共62分，解答应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。）13（8分）如下图所示，边长为l的正方形金属框abcd套在U型金属框架MNPQ内，两者都放在光滑的水平地板上，U型框架与方形金属框之间接触良好且无摩擦。方形金属框ac、bd边电阻为R，其余两边电阻不计；U型框架NQ边的电阻为R，其余两边电阻不计。虚线右侧空间存在着一个范围足够大的竖直向下的匀强磁场，磁场的磁感强度大小为B。如果将方形金属框固定不动，用力拉动U型框使它以速度v0垂直NQ边向右匀速运动，求：（1）拉力为多大？（2）bd两端的电势差为多大？14（8分）如下图所示，某矩形线圈长为L、宽为d、匝数为n、总质量为M，其电阻为R，线圈所在磁场的磁感应强度为B，最初时刻线圈的上边缘与有界磁场上边缘重合，若将线圈从磁场中以速度v匀速向上拉出，则：（1）流过线圈中每匝导线横截面的电荷量是多少？（2）外力至少对线圈做多少功？15(10分)如图所示，一质量为m、电量为+q的带电小球以与水平方向成某一角度的初速度v0射入水平方向的匀强电场中，小球恰能在电场中做直线运动若电场的场强大小不变，方向改为相反同时加一垂直纸面向外的匀强磁场，小球仍以原来的初速度重新射入，小球恰好又能做直线运动求电场强度的大小、磁感应强度的大小和初速度与水平方向的夹角。v0E16（12分）如下图所示，在距离水平地面h=0.8m的虚线的上方有一个方向垂直于纸面水平向内的匀强磁场。正方形线框abcd的边长l=0.2m，质量m=0.1kg，电阻R=0.08。某时刻对线框施加竖直向上的恒力F=1N，且ab边进入磁场时线框以v0=2m/s的速度恰好做匀速运动。当线框全部进入磁场后，立即撤去外力F，线框继续上升一段时间后开始下落，最后落至地面。整个过程线框没有转动，线框平面始终处于纸面内，g取10m/s2。求：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（2）线框从开始进入磁场运动到最高点所用的时间；（3）线框落地时的速度的大小。17（12分）如下图（a）所示，间距为l、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为的斜面上。在区域I内有方向垂直于斜面的匀强磁场，磁感应强度为B；在区域内有垂直于斜面向下的匀强磁场，其磁感应强度Bt的大小随时间t变化的规律如下图（b）所示。t=0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑，同时下端的另一金属细棒cd在位于区域I内的导轨上由静止释放。在ab棒运动到区域的下边界EF处之前，cd棒始终静止不动，两棒均与导轨接触良好。已知cd棒的质量为m、电阻为R，ab棒的质量、阻值均未知，区域沿斜面的长度为2l，在t=tx时刻（tx未知）ab棒恰进入区域，重力加速度为g。求：（1）通过cd棒电流的方向和区域I内磁场的方向；（2）当ab棒在区域内运动时cd棒消耗的电功率；（3）ab棒开始下滑的位置离EF的距离；（4）ab棒开始下滑至EF的过程中回路中产生的热量。18、（12分）如图所示，直线MN下方无磁场，上方空间存在两个匀强磁场，其分界线是半径为R的半圆，两侧的磁场方向相反且垂直于纸面，磁感应强度大小都为B现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒从P点沿