电磁感应及磁场测试题(含答案

1、南陵中学20132014学年度第二学期高二年级第一次月考物理试题卷满分：100分 时间：100分钟一、选择题（10小题，每小题4分，共40分，每题所给的选项中只有一个是正确的）1. 1825年，瑞士物理学家德拉里夫的助手科拉顿将一个螺线管与电流计相连为了避免强磁性磁铁影响，他把电流计放在另外一个房间，当他把磁铁投入螺线管中后，立即跑到另一个房间去观察，关于科拉顿进行的实验下列说法正确的是( )A在科拉顿整个操作过程中，电流计不发生偏转B将磁铁投入螺线管瞬间，电流计发生偏转，但科拉顿跑过去观察时，电流计已不再偏转C科拉顿无法观察到电流计偏转的原因是当时电流计灵敏度不够D科拉顿无法观察到电流计偏转

2、的原因是导线过长，电流过小2. 如图所示, 在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点,并可绕O点摆动.金属线框从右侧某一位置静止开始释放,在摆动到左侧最高点的过程中,细杆和金属线框平面始终处于同一平面,且垂直纸面.则线框中感应电流的方向是( )A.abcdaB.dcbadC.先是dcbad,后是abcdaD.先是abcda,后是dcbad3. 螺线管的导线的两端与两平行金属板相接，一个带负电的小球用丝线悬挂在两金属板间，并处于静止状态，若条形磁铁突然插入线圈时，小球的运动情况是（ ）A向左摆动 B向右摆动 C保持静

3、止 D无法判断 4. 我国新发明的J20隐形战机，现在正处于试飞阶段由于地磁场的存在，飞机在我国上空一定高度水平飞行时，其机翼就会切割磁感线，机翼的两端之间会有一定的电势差则从飞行员的角度看，机翼左端的电势比右端的电势()A低 B高C相等 D以上情况都有可能 5. 矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，如图甲所示，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，则（）A.0到t1时间内，导线框中电流的方向为adcbaB.0到t1时间内，导线框中电流越来越小C.t1到t2.时间内，导线框中电流越来越大D.t1到t2时间内，导线框bc边受到安

4、培力大小保持不变6. 半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆，单位长度电阻均为R0。圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O开始，杆的位置由确定，如图所示。则( )A0时，杆产生的电动势为 B. 时，杆产生的电动势为C0时，杆受的安培力大小为 D时，杆受的安培力大小为7. 粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行，现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如右图所示，则在移动过程中线框的一边a

5、、b两点间电势差绝对值最大的是 （ ）370NM小灯泡8. 如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37，宽度为0.5 m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1 .一导体棒MN垂直于导轨放置，质量为0.2 kg，接入电路的电阻为1 ，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为0.8 T将导体棒MN由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光，此后导体棒MN的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度g取10 m/s2，sin370.6)() A .2.5 m/s1 W B.5 m/s1 W C.7.5 m/s9 W D.1

6、5 m/s9 W9. 如图所示，一个边长为l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场；一个边长也为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直；虚线框对角线ab与导线框的一条边垂直，ba的延长线平分导线框。在t0时，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向移动，直到整个导线框离开磁场区域。以i表示导线框中感应电流的强度，取逆时针方向为正。下列表示it关系的图示中可能正确的是（ ） 10. 如图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场，经过t时间从C点射出磁场，OC与OB成600角。现将带电粒子的速度变为v/3，仍从A点射入磁场，不计重力，则粒

7、子在磁场中的运动时间变为( )A B C D二、填空题（11小题每空2分，12小题每空3分，共14分）11、把一线框从一匀强磁场中拉出，如图所示。第一次拉出的速率是 v ，第二次拉出速率是 2 v ，其它条件不变，则前后两次拉力大小之比是，拉力功率之比是，线框产生的热量之比是，通过导线截面的电量之比是。12、为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如图所示。已知线圈由a端开始绕至b端；当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转。（1）将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，发现指针向左偏转。俯视线圈，其绕向为_（填“顺时针”或“逆时针”）。（2）当条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时，指针向右

8、偏转。俯视线圈，其绕向为_（填“顺时针”或“逆时针”）。 三、计算题（13小题10分，14小题10分，15小题12分，16小题14分，共46分）13、如图所示，在某空间实验室中，有两个靠在一起的等大的圆柱形区域，分别存在着等大反向的匀强磁场，磁感应强度B0.10 T，磁场区域半径r m，左侧区圆心为O1，磁场向里，右侧区圆心为O2，磁场向外，两区域切点为C.今有质量m3.21026 kg、带电荷量q1.61019 C的某种离子，从左侧区边缘的A点以速度v1106 m/s正对O1的方向垂直射入磁场，它将穿越C点后再从右侧区穿出求：(1)该离子通过两磁场区域所用的时间；(2)离子离开右侧区域的出射

9、点偏离最初入射方向的侧移距离多大？(侧移距离指垂直初速度方向上移动的距离)aFbBRcdef14、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.hdl1234v0v0v15、如图所示，水

10、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g=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。线圈下边缘穿越磁场过程中加速度的最小值a。16、在图甲中，直角坐标系0xy的1、3象限内有匀强磁场，第1象限内的磁感应强度大小为2B，第3象限内的磁感应强度大小为B，磁感应强度的方向均垂直于纸面向里.现将半径为l，圆心角为900的扇形导线框OPQ以角

11、速度绕O点在纸面内沿逆时针匀速转动，导线框回路电阻为R.(1)求导线框中感应电流最大值.(2)在图乙中画出导线框匀速转动一周的时间内感应电流I随时间t变化的图象.(规定与图甲中线框的位置相对应的时刻为t=0,俯视线框，逆时针方向为电流正方向)(3)求线框匀速转动一周产生的热量.O2BxBy图甲PlQIOt图乙 南陵中学20132014学年度第一学期高二年级第一次月考 物理参考答案一、选择题（10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）题号12345678910答案BBABADBBCB二、实验题（14分）11、1:2(2分） 1:4(2分） 1:2（2分

12、） 1:1(2分）12、 顺时针 （3分） 逆时针（3分）三、解答题（46分）13、（10分）解析：(1)离子在磁场中做匀速圆周运动，在左右两区域的运动轨迹是对称的，如右图，设轨迹半径为R，圆周运动的周期为T.由牛顿第二定律qvBm (1分）又：T （1分）联立得：R （1分）T （1分）将已知代入得R2 m （1分）由轨迹图知：tan ，则30则全段轨迹运动时间：t22 （2分）联立并代入已知得：t s4.19106 s（1分）(2)在图中过O2向AO1作垂线，联立轨迹对称关系侧移总距离d2rsin 22 m.（2分）14、（10分）FBFFNmgv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 （1分）又 FB=BIL （1分）而 （1分） 联立式得: (1分)同理可得，ab杆沿导轨下滑达到最大速度时: (2分) 联立两式解得: (2分) (2分)15、（12分）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 （4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v02-v2=2g(d-l)，得v=2m/s (4分)2到3是减速过程，因此安培力减小，由F-mg=ma知加速度减小，到3位置时