高中物理《电磁感应》同步练习4 鲁科版选修3-2

用心 爱心 专心 1 B a b R1 R2 电磁感应电磁感应 同步测试同步测试 4 4 1 如图为两组同心闭合线圈的俯视图 若内线圈通有图示的I1方向的电流 则当I1增大时 外线圈中的感应电流I2的方向及I2受到的安培力F的方向分别是 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 2 在水平放置的光滑绝缘杆ab上 挂有两个金属环M和 N 两环套在一个通电密绕长螺 线管的中部 如图所示 螺线管中部区域的管外磁场可以忽略 当变阻器的滑动接头向 左移动时 两环将 A 一起向左移动 B 一起向右移动 C 互相靠近 D 互相离开 3 M和N是绕在一个环形铁芯上的两个线圈 绕法和线路如图所示 现将开关 K 从a处断开 然后合向b处 在此过程中 通过R2的电流方向是 A 先由c流向d 后又由c流向d B 先由c流向d 后又由d流向c C 先由d流向c 后又由d流向c D 先由d流向c 后又由c流向d 4 如图所示 T是绕有两组线圈的闭合铁芯 线圈的绕向如图所示 D 是理想的二极管 金属棒ab可在两平行的金属导轨上沿导轨滑行 匀强磁场方向垂直纸 面向里 若电流计中有电流通过 则ab棒的运动可能是 A 向左匀速运动 B 向右匀速运动 C 向左产加速运动 D 向右匀加速运动 5 在图所示的实验电路中 带铁芯的 电阻较小的线圈L与灯 A 并联 当合上电键 K 灯 A 正常发光 则下列说法正确的是 A 当断开 K 时 灯 A 立即熄灭 B 当断开 K 时 灯 A 突然闪亮后熄灭 C 若用电阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路 当断开 K 时 灯 A 立即熄灭 D 若用电阻值与线圈 L相同的电阻取代L接入电路 当断开 K 时 灯 A 突然闪亮后熄灭 6 如图所示 平行金属导轨与水平面成 角 导轨与固定电阻R1和R2相连 匀强磁场垂 直穿过导轨平面 有一导体棒ab 质量为m 导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均 相等 与导轨之间的动摩擦因数为 导体棒ab沿导轨向上滑动 当上滑的速度为v时 受到安培力的大小为F 此时 A 电阻R1消耗的热功率为Fv 3 1 B 电阻R2消耗的热功率为 Fv 6 1 C 整个装置因摩擦而消耗的热功率为 mgvcos D 整个装置消耗的机械功率为 F mgcos v IO 用心 爱心 专心 2 7 在水平桌面上 一个面积为S的圆形金属框置于匀强磁场中 线框平面与磁场垂直 磁 感应强度B随时间t的变化关系如图 甲 所示 0 1 s 内磁场方向垂直线框平面向下 圆形金属框与两根水平的平行金属导轨相连接 导轨上放置一根导体棒 导体棒的长为 L 电阻为R 且与导轨接触良好 导体棒处于另一匀强磁场中 如图 乙 所示 若导 体棒始终保持静止 则其所受的静摩擦力f随时间变化的图象是图中的 设向右的方向 为静摩擦力的正方向 8 如图所示 竖直放置的螺线管与导线 abcd 构成回路 导线所围区域内有一垂直纸面向里 的变化的匀强磁场 螺线管下方水平桌面上有一导体圆环 现要使导体圆环将受到向上 的磁场力作用 则导线 abcd 所围区域内磁场的磁感应强度应按下图中哪一图线所表示的 方式随时间变化 9 如图所示 两根光滑平行的金属导轨 放在倾角为 的斜面上 导轨的左端接有电阻 R 导轨自身电阻不计 斜面处在一匀强磁场中 方向垂直斜面向上 一质量为m 电阻 不计的金属棒 在沿斜面并与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑 并上升了h高度 则在上滑过程中 A 金属棒所受合外力所做的功等于mgh与电阻R上产生的热量之和 B 恒力F与重力的合力所做的功等于电阻 R 上产生的热量 C 金属棒受到的合外力所做的功为零 D 恒力F与安培力的合力所做的功为mgh 10 如图所示 匀强磁场存在于虚线框内 矩形线圈竖直下落 如果线圈受到的磁场力总小 于其重力 则它在 1 2 3 4 位置 时的加速度关系为 A a1 a2 a3 a4 B a1 a3 a2 a4 C a1 a3 a4 a2 D a4 a2 a3 a1 11 如图所示 在 xOy 平面内 有一与 x 轴夹角为 30 的匀强磁场的磁感应强度为B 磁场 范围足够大 一根长度为L的金属棒在此磁场中运动时始终与 xOy 平面垂直 则下列情 况中金属棒中产生的电动势大小为BLv的是 用心 爱心 专心 3 L h d B A 以速率 2v沿 x 轴方向匀速运动 B 以速率v沿垂直磁场方向匀速运动 C 以速率v沿 y 轴方向匀速运动 3 32 D 以速率v沿 y 轴方向匀速运动 3 32 12 如图所示 虚线框内有方向垂直纸面向里 磁感应强度为B的匀强磁场 导线框的三条 竖直边的电阻均为r 长均为L 两横边电阻不计 线框平面与磁场方向垂直 当导线框 以恒定速度v水平向右运动 ab 边进入磁场时 ab 两端的电势差为U1 当 cd 边进入磁 场时 ab 两端的电势差为U2 则 A U1 BLv B U 1 BLv 3 1 C U 2 BLv D U 2 BLv 3 2 13 如图所示 用粗细相同的铜丝做成边长分别为L和 2L的两只闭合线框a和b 以相同的 速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外 不考虑线框的动能变化 若外力对环做的功分别为Wa Wb 则Wa Wb为 A 1 4 B 1 2 C 1 1 D 不能确定 14 如图所示 在方向垂直向里 磁感应强度为B的匀强磁场区域中有一个由均匀导线制成 的单匝矩形线框abcd 线框以恒定的速度v沿垂直磁场方向向右运动 运动中线框dc边 始终与磁场右边界平行 线框边长ad L cd 2L 线框导线的总电阻为R 则线框离开 磁场的过程中 A 流过线框截面的电量为 R BL22 B 线框中的电流在ad边产生的热量为 R vLB 3 2 32 C 线框所受安培力的合力为 R vL2 2 2B D ad间的电压为BLv 3 1 15 如图所示 两水平虚线之间有垂直于纸面向里 宽度为d 磁感应强度为B的匀强磁场 质量为m 电阻为R的正方形线圈边长为L L d 线圈下边缘到磁场上边界的距离为 h 将线圈由静止释放 其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时刻的速度都是v0 则在整个 线圈穿过磁场的过程中 从下边缘进入磁场到上边缘穿出磁场 下列说法中正确的是 A 线圈可能一直做匀速运动 B 线圈可能先加速后减速 C 线圈的最小速度一定是 22L B mgR D 线圈的最小速度一定是 2dhLg e c a f d b O y x B B a b c d 用心 爱心 专心 4 16 如图所示 光滑的平行导轨 PQ MN 水平放置 导轨的左右两端 分别接定值电阻 R1 2 R2 4 电阻不计的金属棒 ab 与 PQ MN 垂直 并接触良好 整个装置处于方向竖直向下 磁感应强度 B 0 4T 的匀强磁场中 已知平行导轨间距L 0 5m 现对 ab 施加一 水平向右的外力F使之以v 5m s 的速度向右匀速运动 则F的大小 为 N R1消耗的功率为 W 17 如图所示 匀强磁场的磁感应强度B 0 1T 框架宽度L 0 4m 框 架电阻不计 金属棒电阻R 0 8 定值电阻R1 2 R2 3 当 金属棒以v 5m s 的速度向左匀速运动时 则流过金属棒的感应电 流大小为 A 若电容器的电容C 3 F 则稳定时 电容器的带电量为 C 18 如图所示 为线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时 穿过 线圈的磁通量随时间变化的图象 线圈的匝数为 100 匝 已知t 0 时 线圈平面与磁感线垂直 则在 0 至 0 005s 的时间内线圈中产生的平均 感应电动势大小为 V 在 0 005s 时刻线圈中产生的瞬时 感应电动势大小为 V 19 如图甲所示 空间有一宽为 2L的匀强磁场区域 磁感应强度为 B 方向垂直纸面向外 abcd 是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框 总电阻值为 R 线框以垂直磁场边 界的速度v匀速通过磁场区域 在运动过程中 线框 ab cd 两边始终与磁场边界平行 设线框刚进入磁场的位置x 0 x轴沿水平方向向右 在右图中画出 ab 两端电势差 Uab随 距离x变化的图象 其中U0 BLv 20 如左图所示 光滑且足够长的平行金属导轨 MN PQ 固定在同一水平面上 导轨的电阻 不计 两导轨间距L 0 2m 定值电阻R 0 4 导轨上停放一质量m 0 1kg 电阻 r 0 1 的金属杆 ab 整个装置处于磁感应强度为B 0 5T 的匀强磁场中 磁场的方向竖 直向下 现用一外力F沿水平方向拉杆 使之由静止开始运动 若理想电压表示数U随 时间t的变化关系如右图所示 1 试分析说明金属杆的运动情况 2 求第 2s 末外力 F 的功率 21 如图所示 顶角 45 的金属导轨 MON 固定在水 平面内 导轨处在方向竖直 磁感应强度为 B的匀强 磁场中 一根与 ON 垂直的导体棒在水平外力作用下以 恒定速度v0沿导轨 MON 向右左滑动 导体棒的质 v a R2R1 Q P N M o Wb t s 0 00 5 0 0 2 用心 爱心 专心 5 图甲 图乙 量为m 导轨与导体棒单位长度的电阻均匀为R0 导体棒与导轨接触点的 a 和 b 导体棒 在滑动过程中始终保持与导轨良好接触 t 0 时 导体棒位于顶角 O 处 求 1 在t t0时刻流过导体棒的电流强度的大小和方向 2 导体棒作匀速直线运动时水平外力F的表达式 3 导体棒在 0 t0时间内产生的焦耳热 22 如图甲所示 空间存在B 0 5T 方向竖直向下的匀强磁场 MN PQ是处于同一水平面 内相互平行的粗糙长直导轨 间距L 0 2m R是连接在导轨一端的电阻 ab是跨接在导 轨上质量为m 0 1kg 的导体棒 从零时刻开始 通过一小型电动机对ab棒施加一个牵引 力F 方向水平向左 使其从静止开始沿导轨做加速运动 此过程中棒始终保持与导轨垂 直且接触良好 图乙是棒的v t图象 其中OA段是直线 AC是曲线 DE是曲线图象的 渐进线 小型电动机在 12s 末达到额定功率P 4 5W 此后保持功率不变 除R外 其余 部分电阻均不计 g 10m s2 求 1 ab在 0 12s 内的加速度大小 2 ab与导轨间的动摩擦因数 3 电阻R的阻值 3 若t 17s 时 导体棒ab达到最大速度 从 0 17s 内的位移为 100m 求 12 17s 内 R上产生的热量 参考答案 123456789 DCACBCBCDBABCD 101112131415 BABCDBDAABDD 16 0 1