(完整版)期末复习电磁感应测试题(2)

1、1 电磁感应测试题一、选择题 (1-7 题只有一个选项正确， 8-12 有多个选项正确 ) 1如图所示， 闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度的大小随时间变化。下列说法正确的是() a当磁感应强度增加时，线框中可能无感应电流b当磁感应强度增加时，线框中的感应电流一定增大c当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大d当磁感应强度减小时，线框中的感应电流可能不变2如图所示为高频电磁炉的工作示意图，它是采用电磁感应原理产生涡流加热的，它利用变化的电流通过线圈产生变化的磁场，当变化的磁场通过含铁质锅的底部时，即会产生无数小涡流，使锅体本身自行高速升温，然后再加热锅内食物。电

2、磁炉工作时产生的电磁波，完全被线圈底部的屏蔽层和顶板上的含铁质锅所吸收，不会泄漏，对人体健康无危害。关于电磁炉，以下说法中正确的是( ) a电磁炉是利用变化的磁场在食物中产生涡流对食物加热的b电磁炉是利用变化的磁场产生涡流，使含铁质锅底迅速升温，进而对锅内食物加热的c电磁炉是利用变化的磁场使食物中的极性水分子振动和旋转来对食物加热的d电磁炉跟电炉一样是让电流通过电阻丝产生热量来对食物加热的3如图所示，两块水平放置的金属板间距离为d，用导线与一个 n 匝线圈连接，线圈置于方向竖直向上的磁场b中。两板间有一个质量为m ，电荷量为 +q 的油滴恰好处于平衡状态，则线圈中的磁场b 的变化情况和磁通量变

3、化率分别是( ) a正在增强；dmgtqb正在减弱；nqdmgtc正在减弱；qdmgtd正在增强；nqdmgt4如图所示， 由均匀导线制成的半径为r的圆环，以速度 v 匀速进入一磁感应强度大小为 b 的匀强磁场。当圆环运动到图示位置( aob=90 )时，a、b 两点的电势差为( ) a2brv b22brv c42brv d423brv 5如图甲所示，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磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体环，导线abcd 所围区域内磁场的磁感应强度按图乙中的哪一图线所示的方式随时间变化时，导体环将受到向上的2 磁场作用力 ( ) 6

4、用相同导线绕制的边长为l 或 2l 的四个闭合导体线框，以相同的速度进入右侧匀强磁场，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 ( ) auaubucudbuaubuduccua=ub=uc=uddubuauduc7如图所示，固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为 r的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为b的匀强磁场中，一质量为 m （质量分布均匀）的导体杆ab 垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为，现杆在水平向左、垂直于杆的恒力f 作用下从静止开始沿导轨运动

5、距离l时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直），设杆接入电路的电阻为r ，导轨电阻不计，重力加速度大小为g，则此过程（） a、杆的速度最大值为22)(dbrmgf b、流过电阻 r的电量为rrbdl c、恒力 f 做的功与摩擦力做功之和等于杆动能的变化量 d、克服安培力做的功等于电阻r产生的焦耳热。8如图所示， 有一铝质圆形金属球以一定的初速度通过有界匀强磁场，则从球开始进入磁场到完全穿出磁场的过程中(磁场宽度大于金属球的直径 ) ，小球（）a整个过程匀速b进入磁场过程中球做减速运动，穿出过程做加速运动c进入和穿出磁场的过程均做减速运动d穿出时的速度一定小于初速度9. 一闭合线圈

6、固定在垂直于纸面的匀强磁场中，设向里为磁感强度b的正方向，线圈中的箭头为感应电流i 的正方向，如图（甲）所示。已知线圈中感应电流i 随时间而变化的图象如图（乙）所示。则磁感强度 b随时间而变化的图象可能是图 （丙）中的 ( ) 3 10如图所示的电路中，电源电动势为e，线圈 l 的电阻不计。以下判断正确的是 ( ) a闭合 s稳定后，电容器两端电压为零b闭合 s稳定后，电容器的a 极板带正电c断开 s的瞬间，电容器的a 极板将带正电d断开 s的瞬间，电容器的a 极板将带负电11 两根相距为 l 的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面质量均为m的金属细

7、杆 ab、cd 与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为，导轨电阻不计，回路总电阻为2r 整个装置处于磁感应强度大小为b，方向竖直向上的匀强磁场中 当 ab杆在平行于水平导轨的拉力 f 作用下以速度 v1沿导轨匀速运动时， cd 杆也正好以速度 v2 向下匀速运动重力加速度为 g以下说法正确的是（）a. ab 杆所受拉力 f 的大小为2212b l vmgrb. cd 杆所受摩擦力不为零c. 回路中的电流强度为12()2bl vvrd. 与 v1大小的关系为2212rmgb l v12如下图中各图面积均为s 的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场b 中以角速度 匀速转动，能产生正

8、弦交变电动势ebs sin t的图是 ( ) b0 1 2 t/s34a b0 1 2 t/s3c d b30 1 2 t/sb0 1 2 t/s3b 4 i0 1 2 t/s3 4 (甲) (乙) (丙) 4 二、填空题 (共 2 小题) 13我国南方山区的小水库有丰富的水力资源，有一个水力交流发电机在正常工作时，电动势e310sin5 0 t v，由于洪涝，水库水位暴涨，为加快泄洪，水轮带动发电机的转速增加 0.4 倍，若其他条件不变，则电动势e_. 14 如图所示，有一夹角为的金属角架，角架所围区域内存在匀强磁场，磁场的磁感强度为b，方向与角架所在平面垂直，一段直导线 ab，从顶角 c

9、贴着角架以速度 v 向右匀速运动。求：(1)t时刻角架的瞬时感应电动势；(2)t时间内角架的平均感应电动势。三、计算题 (共 3小题 , 解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 15(14 分) 如图甲所示，用粗细均匀的导线制成的一只圆形金属圈，现被一根绝缘丝线悬挂在竖直平面内处于静止状态，已知金属圈的质量为m，半径为r，导线的电阻率为 ，截面积为s. 金属圈的上半部分处在一方向垂直圈面向里的有界匀强磁场中，磁感应强度 b 随时间 t 的变化满足 bkt ( k 为常量 ) ，如图乙所示金属圈下半部分在磁场外若丝线

10、所能承受最大拉力ftm2mg ，求：从t 0 时刻起，经过多长时间丝线会被拉断？5 16(14 分)如图所示，为某一装置的俯视图，pq 、mn为竖直放置的很长的平行金属薄板，两板间有匀强磁场，磁感应强度大小为b，方向竖直向下，金属棒ab搁置在两板上缘，并与两板垂直良好接触，现有质量为m 、带电荷量为q，其重力不计的粒子，以初速度 v0水平向左射入两板间，问：(1) 金属棒ab应朝什么方向运动，以多大的速度运动，可以使带电粒子做匀速直线运动？(2) 若金属棒运动突然停止，带电粒子在磁场中继续运动，从这时刻开始位移第一次达到mv0qb时的时间间隔是多少？ ( 磁场区域足够大 ) 17 (2010临

11、沂模拟 )在拆装某种大型电磁设备的过程中，需将设备内部的处于强磁场中的线圈先闭合，然后再提升直至离开磁场，操作时通过手摇轮轴a和定滑轮 o来提升线圈假设该线圈可简化为水平长为l、上下宽度为d 的矩形线圈，其匝数为n，总质量为m，总电阻为r. 磁场的磁感应强度为b，如图所示，开始时线圈的上边缘与有界磁场的上边缘平齐，若转动手摇轮轴a，在时间 t 内把线圈从图示位置匀速向上拉出磁场求此过程中：(1) 流过线圈中每匝导线横截面的电荷量是多少？(2) 在转动轮轴时，人至少需做多少功？( 不考虑摩擦影响 ) 6 18如图甲所示，水平虚面pq上方两侧有对称的范围足够大的匀强磁场，磁场方向分别水平向左和水平

12、向右，磁感应强度大小均为b02t.用金属条制成的闭合正方形框 aabb边长 l0.5m，质量 m 0.3kg ，电阻 r1. 现让金属框平面水平， aa边、bb边分别位于左、右两边的磁场中，且与磁场方向垂直，金属框由静止开始下落，其平面在下落过程中始终保持水平，当金属框下落至pq前一瞬间，加速度恰好为零以金属框下落至pq为计时起点， pq下方加一范围足够大的竖直向下的磁场，磁感应强度 b 与时间 t 之间的关系图象如图乙所示不计空气阻力及金属框的形变，g 取10m/s2.求：(1) 金属框经过 pq位置时的速度大小；(2) 金属框越过 pq后 2s 内下落的距离；(3) 金属框越过 pq后 2

13、s 内产生的焦耳热7 电磁感应测试答案1. 1. d 电流的大小跟磁通量的变化率有关2. b 3. b线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场中，根据法拉第电磁感应定律， 会产生稳定的电动势，油滴恰好处于平衡状态，即所受重力和电场力平衡，因为油滴带正电，所以场强方向向上，则下极板带正电，根据右手定则可知感应磁场方向向上，与原磁场方向相同，据楞次定律可知，原磁场在减弱，根据平衡得，可得 / t=mgd/nq4. .d 切割的有效长度为ab长, 2ebrv uab为电动势的 3/4 5 a abcd回 路中磁场 变 化， 会 产生 感应电 流 ，感 应 电流 通过线 圈 ，在 线圈中会产 生磁 场，产

14、生 的磁 场 通过 导 体圆 环，根 据 楞次 定 律的 另一种 表述，感应 电流的 效果 总 是要 反抗（ 或阻 碍）产生 感应电 流 的原 因判断 出原 磁 场是 增加还是减 小， 从 而判 断出电 流 是增 加 还是 减小。导体 圆环 将 受到 向上的 磁 场作 用 力，根据楞次 定律 的 另一 种表述 ，可见 原磁场磁通 量是 减 小， 即螺线 管 和 abcd 构 成的回 路 中产 生的感 应电流 在 减小 根据法 拉 第 电 磁 感 应定 律，, 则感 应 电 流可 知减 小时 ，感 应电流 才减 小 ，由 图可知a 图中减小 ，b 图增 大，c、 d 图不变。故选 a 6b分析：

15、当线框进入磁场时，mn边切割磁感线，相当于电源，因此mn 两端的电压为路端电压，根据闭合电路欧姆定律可进行解答解答：解：线框进入磁场后切割磁感线，a、b 中产生的感应电动势是c、d 中电动势的一半，而不同的线框的电阻不同，设a 线框电阻为 4r，b、c、d 线框的电阻分别为6r、8r、6r 则有：34ablvu56bblvu32cblvu43dblvu8 7 b 当杆达到最大速度 vm时，得，22()()fmgrrb da错；由公式qnrrv，b对；在棒从开始到达到最大速度的过程中有，恒力f 做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量与回路产生的焦耳热之和，c错；恒克服安培力做的功等于r和 r

16、 焦耳热之和， d错。8.cd 9 cd 10 ac 11.bd分析：导体切割磁感线时产生沿abdca 方向的感应电流，大小为：12bl vir故c错ab杆所受拉力 f 的大小为2212b l vmgr导体棒 cd 运动时，在竖直方向受到摩擦力和重力平衡，有：f=bil =mg2212b l vmgrd对12 ac 解析 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴( 轴在线圈所在平面内)匀速转动，产生的正弦交变电动势为ebs sin t ，由这一原则判断， a 图和 c图中感应电动势均为 ebssin t ；b图中的转动轴不在线圈所在平面内；d图转动轴与磁场方向平行，而不是垂直13 答案 434si

17、n70 t v 解析 据 emaxnbs ，2n当 n 增加 0.4 倍时， 1.4 所以 emax1.4 emax1.4310v 434v 故 e434sin70 t v 14（1）eblvbv2tan t （2）2tan2bv te15 答案 2mg k2sr2 解析 设金属圈受重力mg 、拉力 ft和安培力 f 的作用处于静止状态，则ftmg9 f，又 f2bir金属圈中的感应电流i er由法拉第电磁感应定律得et，tbtr22金属圈的电阻r2rs又 bkt ，ftm2mg由以上各式求得t 2mg k2sr216 答案 (1) 左v0(2)m3qb 解析 (1) 设电荷为正电荷，电荷做匀

18、速直线运动，则两板间的电场力和洛伦兹力平衡，则 ab应向左匀速运动，设其速度为v，则有： ublv，l 为两板间距依题意： qeqv0b，eul，解得 vv0若为负电荷，上述结论不变(2) ab突然停止运动，两板间电场消失，电荷在b 中匀速圆周运动，依题意，由几何关系可知，电荷轨迹圆弧所对圆心角为60，则：t t6m3qb17. 答案 (1)nbldr(2) mgd n2b2l2d2rt 解析 (1) 在匀速提升的过程中线圈运动速度vdt线圈中感应电动势enblv产生的感应电流i er流过导线横截面的电荷量qit 联立得qnbldr10 (2) 匀速提升的过程中，要克服重力和安培力做功，即w wgw安又 wgmgd w安nbild