高二物理电磁感应测试题

高二物理电磁感应高二物理电磁感应测试题测试题 交城中学校交城中学校 梁文娟梁文娟 一 单选题一 单选题 1 如图所示 平行金属导轨的间距为 一端跨接一阻值为的电阻 匀强磁 场的磁感应强度为 方向垂直于导轨所在平面向里 一根足够长的直金属棒 与导轨成 60 角放置 且接触良好 则当金属棒以垂直于棒的恒定速度 沿金 属导轨滑行时 其他电阻不计 电阻中的电流为 A B C D 2 三个相同的金属圆环内存在不同的有界匀强磁场 虚线表示环的某条直径 已知所有磁场的磁感应 强度随时间变化的关系都满足 方向如图所示 测得环中感应电流强度为 则环和环 内感应电流强度分别为 A B C D 3 如图 和为空间一匀强磁场的边界 其中 且 为的角平分线 间的距离为 磁场方向垂直于纸面向里 一边长为 的正方形导线 框沿方向匀速通过磁场 时刻恰好位于图示位置 规定导线框 中感应电流沿逆时针方向时为正 则感应电流 与时间 的关系图线可能 正确的是 A B C D 4 如图甲所示 有两个相邻的有界匀强磁场区域 磁感应强度的大小均为 磁场方向相反 且与纸面垂 直 磁场区域在 轴方向宽度均为 在 轴方向足够宽 现有一高为 的正三角形导线框从图示位置开 始向右匀速穿过磁场区域 若以逆时针方向为电流的正方向 在各选项中 线框中感应电流 与线框移 动距离 的关系图象正确的是 A B C D 5 如图所示 边长相等的正方形导体框与正方形匀强磁场区 其对角线 在同一水平线上 导体框沿水平方向由 到 匀速通过垂直于纸面向外的磁 场区 导体框中的电流随时间变化关系正确的是 顺时针方向电流为正 图 中的 A B C D 6 图所示 在 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 一导线框位于纸面内 线框的邻边都相互垂直 边 与磁场的边界重合 导线框与磁场区域的尺寸如图所示 从时刻开始 线框匀速横穿两个磁场 区域 以为线框中的电动势的正方向 下图四个关系示意图中 正确的是 A B C D 7 如图所示 闭合铜环与闭合金属框接触放在匀强磁场中 当铜环向右移动时 金属框不动 下列说法正确的是 A 铜环内没有感应电流产生 因为它的磁通量没有变化 B 金属框内没有感应电流产生 因为它的磁通量没有变化 C 金属框边中有感应电流 因为回路中的磁通量增加了 D 铜环的半圆中有感应电流 因为回路中的磁通量减少了 8 下列关于涡流的说法中正确的是 A 涡流跟平时常见的感应电流一样 都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的 B 涡流不是感应电流 而是一种有别于感应电流的特殊电流 C 涡流有热效应 但没有磁效应 D 在硅钢中不能产生涡流 9 用相同导线绕绕制的边长为 L 或 2L 的四个闭合导体线框 以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场 如图所示 在每个线框进入磁场的过程中 M N 两点间的电压分别为 Ua Ub Uc和 Ud 下列判断正 确的是 A Ua Ub Ud U B Ua Ub Uc Ud C Ua Ub Uc Ud D Ub Ua Ud Uc 二 多选题 10 如图所示 单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动 穿过线 圈的磁通量随时间 的关系可用图象表示 则 A 在时刻 线圈中磁通量最大 感应电动势也最大 B 在时刻 感应电动势最大 C 在时刻 感应电动势为零 D 在时间内 线圈中感应电动势的平均值为零 11 如图所示 平行金属导轨与水平面成 角 导轨与固定电阻和相连 匀强磁场垂直穿过导轨平 面 有一导体棒 质量为 导体棒的电阻与固定电阻和的阻值均 相等 导体棒与导轨之间的动摩擦因数为 导体棒沿导轨向上滑动 当上 滑的速度为 时 受到的安培力大小为 此时 A 电阻 消耗的热功率为B 电阻消耗的热功率为 C 整个装置因摩擦而消耗的热功率为 D 整个装置消耗的机械功率为 12 如图所示 在水平光滑桌面上 两相同的矩形刚性小线圈分左右 别叠放在固定的绝缘矩形金属框的左右两边上 且每个小线圈都各有 一半面积在金属框内 在金属框接通逆时针方向电流的瞬间 A 两小线圈会有相互靠拢的趋势 B 两小线圈会有相互远离的趋势 C 两小线圈中感应电流都沿顺时针方向 D 左边小线圈中感应电流沿顺时针方向 右边小线圈中感应电流沿逆时针方向 13 如图所示 不计电阻的光滑形金属框水平放置 光滑 竖直玻璃挡板 固定在框上 的间距很小 质量为 0 2 的细金属杆恰好无挤压地放在两挡板之间 与金属框接触良好并 围成边长为 1的正方形 其有效电阻为 0 1 此时在整个空间加方向与水平面成 30 角且与金属 杆垂直的匀强磁场 磁感应强度随时间变化规律是 图示磁场方向为正方向 框 挡板和杆不计形变 则 A 时 金属杆中感应电流方向从到 B 时 金属杆中感应电流方向从到 C 时 金属杆对挡板的压力大小为 0 1 D 时 金属杆对挡板的压力大小为 0 2 14 如图 边长为 不可形变的正方形导线框内有半径为 的圆形磁 场区域 其磁感应强度随时间 的变化关系为 常量 回路中滑动变阻器的最大阻 值为 滑动片位于滑动变阻器中央 定值电阻 闭合开关 电压表的示数 为 不考虑虚线右侧导体的感应电动势 则 A 两端的电压为 B 电容器的 极板带正电 C 滑动变阻器的热功率为电阻的 5 倍 D 正方形导线框中的感应电动势为 15 两根光滑的金属导轨 平行放置在倾角为 的斜面上 导轨的左端接有电阻 导轨的电阻可忽略 不计 斜面处在一匀强磁场中 磁场的方向垂直斜面向上 质量为 电阻可不计 的金属棒 在沿着斜面与棒垂直的恒力作用下沿导轨匀速上滑 并上升 高度 如图所示 在这个过程中 A 作用在金属棒上的各个力的合力所做的功等于 0 B 作用在金属棒上的各个力的合力所做的功等于与电阻上发出的焦耳热 之和 C 恒力与安培力的合力所做的功等于 0 D 恒力与重力的合力所做的功等于电阻上发出的焦耳热 三 填空题 16 图 1 表示法拉第发明的能产生持续电流的发电机 金属圆盘可以看成由无数根长度等于圆盘半径 的导线所组成 金属圆盘在磁极间不断转动 相当于每根沿圆盘半径方向排列的导线都在做切割磁感 线运动 从而产生持续的感应电流 某校探究 小组仿制了这个发电机装置 如图 2 所示 对 影响感应电流大小的因素进行了如下探究 1 当圆盘转速增大时 电流表指针偏转增大 说明电流大小跟 有关 2 保持圆盘转速不变 换用一个半径更大的金属圆盘 发现电流表指针偏转更大 说明电流大小还跟 有关 3 保持圆盘转速不变 换用 发现电流表指针偏转更大 说明电流大小跟磁场强弱 有关 四 计算题 17 如图甲 在圆柱形区域内存在一方向竖直向下 磁感应强度大小为的匀强 磁场 在此区域内 沿水平面固定一半径为 的圆环形光滑细玻璃管 环心在区 域中心 一质量为 带电量为的小球 在管内沿逆时针方向 从上向 下看 做圆周运动 已知磁感应强度大小随时间 的变化关系如图乙所示 其中 设小球在运动过程中电量保持不变 对原磁场的影响可忽略 1 在到这段时间内 小球不受细管侧壁的作用力 求小球的速度大 小 2 在竖直向下的磁感应强度增大过程中 将产生涡旋电场 其电场线是在水平面 内一系列沿逆时针方向的同心圆 同一条电场线上各点的场强大小相等 试求 到这段时间内 细管内涡旋电场的场强大小 电场 力对小球做的功 18 有人设计了一种可测速的跑步机 测速原理如图所示 该机底面固定有间距为 长度为 的平行金 属电极 电极间充满磁感应强度为 方向垂直纸面向里的匀强磁场 且接有电压表和电阻绝缘橡 胶带上镀有间距为 的平行细金属条 磁场中始终仅有一根金属条 且与电极接触良好 不计金属电阻 若橡胶带匀速运动时 电压表读数为 求 1 橡胶带匀速运动的速率 2 电阻消耗的电功率 3 一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功 19 如图所示 固定在匀强磁场中的水平导轨 的间距 金属棒与导轨左端的 距离 整个闭合回路的电阻为 匀强磁场的方向竖直向下穿过整个回路 杆通过细绳跨过定滑轮接一个质量的物体 不计一切摩擦 现使磁感应强度从零开 始以 的变化率均匀地增大 求经过多长时间物体 刚好能离开地面 取 10 20 如图甲所示 一个电阻值为 匝数为 的圆形金属线圈与阻值为 2的电阻连接成闭合回路 线圈的半径为 在线圈中半径为的圆形区域内存在垂直 于线圈平面向里的匀强磁场 磁感应强度随时间 变化的关 系图线如图 乙所示 图线与横 纵轴的截距分别为和 导线的电阻不计 求 0 至时间内 1 通过电阻上的电流大小和方向 2 通过电阻上的电荷量 及电阻上产生的热量 21 如图甲所示 空间存在一宽度为 2的有界匀强磁 场 磁场方向垂直纸面向里 在光滑绝缘水平面内有一 边长为的正方形金属线框 其质量 电阻 在水平向左的外力作用下 以初速度 匀减速进入磁场 线框平面与磁场垂直 外 力大小随时间 变化的图线如图乙所示 以线框右边刚 进入磁场时开始计时 求 1 匀强磁场的磁感应强度的大小 2 线框进入磁场的过程中 通过线框的电荷量 3 判断线框能否 从右侧离开磁场 说明理由 22 如图所示 在一磁感应强度的匀强磁场中 垂直于磁场方向水平放置着两根相距 的平行金属导轨与 导轨的电阻忽略不计 在两根导轨的端点 之间连接一 阻值的电阻 导轨上跨放着一根长为 每米长电阻的金属棒 金 属棒与导轨正交放置 交点为 当金属棒以速度向左匀速运 动时 试求 1 电阻中的电流大小 2 使金属棒做匀速运动的外力 3 金属棒 两端点间的电势差 23 如图所示 质量 电阻 长度的导体棒横放在形金属框 架上 框架质量 放在绝缘水平面上 与水平面间的动摩擦因数 相距 0 4 的 相互平行 电阻不计且足够长 电阻的垂直于 整个装置 处于竖直向上的匀强磁场中 磁感应强度 垂直于施加的水平恒力 从静 止开始无摩擦地运动 始终与 保持良好接触 当运动到 某处时 框架开始运动 设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力 取 1 求框架开始运动时速度 的大小 2 从开始运动到框架开始运动的过程中 上产生的热量 求该过程位移 的大小 24 如图甲所示 水平放置的线圈匝数匝 直径 电阻 线圈与阻值 的电阻相连 在线圈的中心有一个直径 的有界匀强磁场 磁感应强度按图乙所 示规律变化 规定垂直纸面向里的磁感应强度方向为 正方向 试求 1 通过电阻的电流方向 2 电压表的示数 3 若撤去原磁场 在图中虚线的右侧空间加磁感应强 度的匀强磁场 方向垂直纸面向里 试证 明将线圈向左拉出磁场的过程中 通过电阻上的电 荷量为定值 并求出其值 25 如图所示 两根足够长 电阻不计的平行金属导轨相距 导轨平而与水平面成 角 上 下端各连接一电阻 阻值分别为 质量为 电阻 为的金属棒放在导轨上 棒与导轨垂直并保持良好接触 它 们之间的动摩擦因数为 整个装置处于与导轨平面垂直的匀强 磁场中