电磁感应测试题及答案

.高二物理电磁感应测试题（一）1. 关于磁通量的概念，下面说法正确的是（） a磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大 b磁感应强度大的地方，线圈面积越大，则穿过线圈的磁通量也越大 c穿过线圈的磁通量为零时，磁通量的变化率不一定为零 d磁通量的变化，不一定由于磁场的变化产生的2. 下列关于电磁感应的说法中正确的是（）a只要闭合导体与磁场发生相对运动，闭合导体内就一定产生感应电流 b只要导体在磁场中作用相对运动，导体两端就一定会产生电势差 c感应电动势的大小跟穿过回路的磁通量变化成正比 d闭合回路中感应电动势的大小只与磁通量的变化情况有关而与回路的导体材料无关图（ 1）;.5. 如图 1 所示，一闭合金属圆环用绝缘细绳挂于o点，将圆环拉离平衡位置并释放，圆环摆动过程中经过匀强磁场区域，则（空气阻力不计）（）a圆环向右穿过磁场后，还能摆至原高度 b在进入和离开磁场时，圆环中均有感应电流 c圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大，感应电流也越大d圆环最终将静止在平衡位置6. 如图（ 2），电灯的灯丝电阻为2 ，电池电动势为2v，内阻不计，线圈匝数足够多，其直流电阻为3 先合上电键 k，稳定后突然断开k，则下列说法正确的是（）a. 电灯立即变暗再熄灭，且电灯中电流方向与k 断开前方向相同b. 电灯立即变暗再熄灭，且电灯中电流方向与k 断开前方向相反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7. 如果第6 题中，线圈电阻为零，当k 突然断开时，下列说法正确的是（） a电灯立即变暗再熄灭，且电灯中电流方向与k 断 开 前 方 向 相 同b电灯立即变暗再熄灭，且电灯中电流方向与k 断 开 前 方 向 相 反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 断开前相反8. 如图（ 3），一光滑的平面上，右方有一条形磁铁，一金属环以初速度v 沿磁铁的中线向右滚动，则以下说法正确的是（）a环的速度越来越小b环保持匀速运动c环运动的方向将逐渐偏向条形磁铁的n 极d环运动的方向将逐渐偏向条形磁铁的s 极9. 如图（ 4）所示，让闭合矩形线圈abcd 从高处自由下落一段距离后进入匀强磁场，从bc 边开始进入磁场到ad 边刚进入磁场的这一段时间里，图（5）所示的四个v 一 t 图象中，肯定不能表示线圈运动情况的是（）图（ 4）图（ 5）10. 如图（ 6）所示，水平放置的平行金属导轨左边接有电阻r，轨道所在处有竖直向下的匀强磁场，金属棒ab 横跨导轨，它在外力的作用下向右匀速运动，速度为v。若将金属棒的运动速度变为2v，（除 r 外，其余电阻不计，导 轨光滑）则（）a作用在ab 上的外力应增大到原来的2 倍b感应电动势将增大为原来的4 倍c感应电流的功率将增大为原来的2 倍d外力的功率将增大为原来的4 倍11如图（ 7）两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面，导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd 与导轨构成矩形回路。导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧，两棒的中间用细线绑住，它们的电阻均为r，回路上其余部分的电阻不计。在导 轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场。开始时， 导体棒处于静止状态，剪断细线后，导体棒运动过程中（）a回路中有感应电动势b两根导体棒所受安培力的方向相同c两根导体棒和弹簧构成的系统机械能守恒d两根导体棒和弹簧构成的系统机械能不守恒图 （ 8）12. 如图（ 8），有两根和水平方向成角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻r，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感强度为及一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下。经过足够长的时间，金属杆的 速度趋近于一个最大速度vm，则（）a如果 b增大， vm将变大b如果 变大， vm将变大 c如果 r变大， vm将变大d如果 m变小， vm将变大13. 线圈的自感系数通常称为自感或电感，它主要与线圈的 、 、 以及 有关214. 如图（ 9）有一面积s=100cm的金属环与一电容器相连，电容c=100pf,环中有垂直纸面向里均匀变化的磁场，磁感应强度的变化如图（10），则电容器的带电荷量为 。15. 如图（ 11），一个连有电容器的u形金属框架在匀强磁场中，磁感应强度为b，方向如图，宽l，一根导体棒 mn垂直放置在框架上且与框架接触良好，若棒向左以速度v 匀速运动， 则电容器两极板间的电势差uab= ；电容器 板带正电荷 三计算题16. 如图（ 12），长 l1 宽 l2 的矩形线圈电阻为 r，处于磁感应强度为 b 的匀强磁场边缘，线圈与磁感线垂直。将线圈以向右的速度 v 匀速拉出磁场，求：拉力 f 大小；拉力做的功 w；通过线圈某一截面的电荷量 q。17. 如图所示，有两根足够长、不计电阻，相距l 的平行光滑金属导轨cd、ef 与水平面成 角固定放置， 底端接一阻值为r的电阻，在轨道平面内有磁感应强度为b 的匀强磁场， 方向垂直轨道平面斜向上. 现有一平行于ce、垂直于导轨、质量为m、电阻不计的金属杆ab，在沿轨道平面向上的恒定拉力f 作用下，从底端ce 由静止沿导轨向上运动，当ab杆速度达到稳定后，撤去拉力f，最后 ab 杆又沿轨道匀速回到ce 端. 已知 ab 杆向上和向c下运动的最大速度相等 . 求: 拉力 f 和杆 ab 最后回到 ce 端的速度 v.图（ 12）da bff bre18. 如右图中mn和 pq为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l 为 0.40m，电阻不计，导轨所-3在平面与磁感应强度b 为 0.50t 的匀强磁场垂直。质量m为 6.0 10 kg、电阻为1.0 的金属杆 ab 始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0 的电阻 r1。当杆 ab 达到稳定状态时以速率v 匀速下滑时，整个电路消耗的电功率p 为 0.27w，重2力加速度取10m/s ，试求：（ 1）速率 v，（2）滑动变阻器接入电路的阻值r2。19. 如图（ 13）所示，水平的平行虚线间距为d=50cm，其间有b=1.0t 的匀强磁场。一个正方形1l线圈边长为l =10cm，线圈质量m=100g，电阻为 r=0.020 。开始时，线圈的下边缘到磁场上边缘0的距离为h=80cm。将线圈由静止释放，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等。取2vhvg=10m/s2，求：线圈进入磁场过程中产生的电热q。线圈下边缘穿越磁场过程中的最小速度v。3线圈下边缘穿越磁场过程中加速度的最小值a。d4v0图（ 13）参考答案题123456789101112号答案cddadbbbdabadadbc13长度、面积、匝数、有无铁芯14 1011 c15 -blvb16. 解： ebl 2v， ie ， f rbil 2 ，fb 2 l2v r2； (3 分)21b 2 l2 l v wfl 1； (3分)r qite t rbl1 l 2rr(3分)17. 解 : 当 ab 杆沿导轨上滑达到最大速度v 时，其受力如图所示:由平衡条件可知:f- fb- mgsin =0又 fb=bilvblvfb而 irb 2 l 2vfnf mg联立式得: fmg sin0r(4分)同理可得， ab 杆沿导轨下滑达到最大速度时:mg sinb 2 l2 v0r (3分)联立两式解得 :f2mg sin(2分)mgrsinv22bl(2分)18. 解：匀速下滑时 , 重力做功全部转为电能，由能量守恒：mgv=p得 v=4.5m/s;(5 分) 由 e=blv得， e=0.9v(1分)设电路总电流为i,由 p=ei 得 i=p/e=0.3a(2分)由欧姆定律得总电阻r=e/i=3 (1分)而 r=r1r2+r 得r2 =6 。(3 分)r1r219. ：线圈完全处于磁场中时不产生电热，所以线圈进入磁场过程中产生的电热 q 就是线圈从图中 2 到 4 位置产生的电热， 而 2、4 位置动能相同， 由能量守恒q=mgd=0.50j (5 分) 3 位置时线圈速度一定最小，而 3 到 4 线圈是自由落体运动因此有22v0 - v =2g( d-l ) ，得 v=22 m/s(5分) 2 到 3 是减速过程，因此安培力f2 2b lv减小，由 f- mg=ma知加速度减小，到3r2位置时加速度最小， a=4.1m/s(4 分)20. 解:(1)线框从图甲位置开始 ( t =0) 转过 900 的过程中，产生的感应电动势为:e112 bl 22(2分)i1由闭合电路欧姆定律得，回路电流为：e1r联立以上各式解得 :bl 2i 1(1分)r同理可求得线框进出第3 象限的过程中，回路电流为: i 2bl 22 r故感应电流最大值为 : i mbl 2r(1分)i(2) i t图象为 :i 1i 2o(6分)32t-i 222-i 1(3) 线框转一周产生的热量 : q2( i 2rt14t2i 2r)4(2分)又t2(1分)解得: q5b 2l 44 r高二物理电磁感应单元测试一、选择题 （本题共12 小题每小题5 分，共 60 分，在每小题给出的四个选项中，有一个或多个选项正确，选对的得 5 分，选错或不答的得0 分, 答案不全得2 分）1、关于电磁感应，下列说法正确的是（） a导体相对磁场运动，导体内一定会产生感应电流 b导体作切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流 c闭合电路在磁场中作切割磁感线运动，电路中一定会产生感应电流d穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会产生感应电流2、闭合线圈中感应电流大小与穿过线圈的磁通量之间的关系的下列说法，可能的是（）a穿过线圈的磁通量很大而感应电流为零b穿过线圈的磁通量很小而感应电流很大c穿过线圈的磁通量变化而感应电流不变d穿过线圈的磁通量变化而感应电流为零3、关于自感电动势的大小，下列说法正确的是（ ）a跟通过线圈的电流大小有关b跟线圈中的电流变化大小有关c跟线圈中的电流变化快慢有关d跟穿过线圈的磁通量大小有关图 1-9-24. 如图 1-9-2所示， ab为固定的通电直导线，闭合导线框p 与 ab在同一平面内。当p 远离 ab做匀速运动时，它受到 ab的作用力为（）a零b 引力，且逐步变小c引力，且大小不变d 斥力，且逐步变小5. 如图 1-9-3所示，从匀强磁场中把不发生形变的矩形线圈匀速拉出磁场区，如果两次拉出的速度之比为1 2，则两次线圈所受外力大小之比f1f2、线圈发热之比q1q2、a f1f2 2 1，q1q22 1bf1f2 1 2，q1q2 12c f1f2 1 2，q1q21 2df1f2 1 1，q1q2 11图 1-9-37. 有一等腰直角三角形形状的导线框abc，在外力作用下匀速地经过一个宽为d 的有限范围的匀强磁场区域，线圈中产生的感应电流i 与沿运动方向的位移x 之间的函数图象是如图1-9-6中的（）8. 如图所示的电路中，a1 和 a2 是完全相同的灯图泡1，-9线-6 圈l 的电阻可以忽略下列说法中正确的是（）a. 合上开关s接通电路时，a2 先亮， a1 后亮，最后一样亮b. 合上开关s接通电路时，a1 和 a2 始终一样亮c断开开关s切断电路时，a2 立刻熄灭， a1 过一会儿才熄灭d断开开关s切断电路时，a1 和 a2 都要过一会儿才熄灭9. 如图所示，ef 、gh为两水平放置相互平行的金属导轨,ab 、cd为搁在导轨上的两金属棒， 与导轨接触良好且无摩擦当一条形磁铁向下靠近导轨时，关于两金属棒的运动情况的描述正确的是（）a如果下端是n极，两棒向外运动b如果下端是 s极，两棒向外运动， c 不管下端是何极性，两棒均向外相互远离d 不管下端是何极性，两棒均相互靠近10. 如图所示，平行导轨左端串有定值电阻r，其它电阻不计匀强磁场的方向垂直于纸面向里原来静止的导体棒mn受水平向右的恒力f 的作用而向右运动以下关于回路中感应电流i 随时间变化规律的图象正确的是（）iiiia. b.c.d.tttt11. 如图所示，用一根长为l质量不计的细杆与一个上弧长为l 0、下弧长为 d0的金属线框的中点联结并悬挂于o点，悬点正下方存在一个上弧长为2 l 0、下弧长为 2 d 0的方向垂直纸面向里的匀强磁场，且d0 l， 先将线框拉开到如图所示位置，松手后让线框进入磁场，忽略空气阻力和摩擦。下列说法正确的是（） a金属线框进入磁场时感应电流的方向为a d c b a b金属线框离开磁场时感应电流的方向为a d c b ac. 金属线框 dc边进入磁场与 ab边离开磁场的速度大小总是相等d. 金属线框最终将停在最低点12. 动圈式话筒和磁带录音机都应用了电磁感应现象图a 是话筒的原理图，图b、c 分别是录音机的录、放原理图 由图可知，以下说法正确（）a. 话筒工作时， 磁铁不动， 音圈随膜片振动而产生感应电流b. 录音机放音时， 变化的磁场在静止的线圈内激发起感应电流c. 录音机放音时， 线圈中变化的电流在磁磁铁音圈声波金属膜片放大电路放大电路话筒录音磁头放 音 磁扬声器头缝隙中产生变化的磁场abcd. 录音机录音时，线圈中变化的电流在磁头缝隙中产生变化的磁场二、计算或论述题： （本题共3 小题，共30分。解答时请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的单位。）16（10 分）如图 1-9-10所示，小灯泡的规格为“2v、4w”，连接在光滑水平导轨上，两导轨相距0.1m ，电阻不计，金属棒 ab 垂直搁置在导轨上，电阻1 ，整个装置处于磁感强度b=1t 的匀强磁场中，求：（ 1）为使小灯正常发光，ab 的滑行速度多大？（ 2）拉动金属棒ab 的外力的功率多大？图 1-9-1017、（ 10 分）如图所示， mn为金属杆， 在竖直平面内贴着光滑金属导轨下滑，导轨的间距l=10cm， 导轨上端接有电阻r=0.5 ，导轨与金属杆电阻不计，整个装置处于b=0.5t 的水平匀强磁场中若杆稳定下落时