电磁感应规律的综合应用试题

1、第九章 电磁感应规律的综合应用一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分)1. 用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2 m，正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图1所示.当磁场以10 T/s的变化率增强时，线框中a、b两点间的电势差是 ()A.Uab0.1 VB.Uab0.1 V 图1C.Uab0.2 VD.Uab0.2 V2. (2009宁夏高考)如图2所示，一导体圆环位于纸面内，O为圆心.环内两个圆心角为90的扇形区域内分别有匀强磁场，两磁场磁感应强度的大小相等，方向相反且均与纸面垂直.导体杆OM可绕O转动，M端通过滑动触点与圆环良好接触.在圆心和圆环间连有电阻R.杆OM以

2、匀角速度逆时针转动，t0时恰好在图示位置.规定从a到b流经电阻R的电流方向为正，圆环和导体杆的电阻忽略不计，则杆从t0开始转动一周的过程中，电流随t变化的图象是图3中的 ()图2图33. 如图4所示，电阻为R，其他电阻均可忽略，ef是一电阻可不计的水平放置 的导体棒，质量为m，棒的两端分别与ab、cd保持良好接触，又能沿框架无摩擦下滑，整个装置放在与框架垂直的匀强磁场中，当导体棒ef从静止下滑经一段时间后闭合开关S，则S闭合后 ()A.导体棒ef的加速度一定大于g 图4B.导体棒ef的加速度一定小于gC.导体棒ef最终速度随S闭合时刻的不同而不同D.导体棒ef的机械能与回路内产生的电能之和一定

3、守恒4. 如图5所示是磁悬浮列车运行原理模型.两根平行直导轨间距为L，磁场磁感应强度B1B2，方向相反，同时以速度v沿直导轨向右匀速运动.导轨上金属框电阻为R，运动时受到的阻力为Ff.则金属框运动的最大速度表达式为 ()图5A.vm B.vmC.vm D.vm5. (2010茂名联考)如图6a所示，在光滑水平面上用恒力F拉质量为m的单匝均匀正方形铜线框，边长为a，在1位置以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场并开始计时t0，若磁场的宽度为b(b3a)，在3t0时刻线框到达2位置速度又为v0并开始离开匀强磁场.此过程vt图象如图b所示，则 ()图6A.t0时，线框右侧边MN的两端电压为Bav0B

4、.在t0时刻线框的速度为v0C.线框完全离开磁场的瞬间(位置3)的速度一定比t0时刻线框的速度大D.线框从进入磁场(位置1)到完全离开磁场(位置3)的过程中产生的电热为2Fb图76. 两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻.将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图7所示.除电阻R外其余电阻不计.现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则 ()A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB.金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为abC.金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为FD.电阻R上产生的总热量等于

5、金属棒重力势能的减少7.一匀强磁场，磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正.在磁场中有一细金属圆环，线圈平面位于纸面内，如图8甲所示.现令磁感应强度B随时间t变化，先按图乙中所示的Oa图线变化，后来又按图线bc和cd变化.令E1、E2、E3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小，I1、I2、I3分别表示对应的感应电流，则 ()图8A.E1E2，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向B.E1E2，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向C.E1mg，则F安mgma.若F安mg，则mgF安ma，F安不确定，A、B错误；无论闭合开关时初速度多大，导体棒最终的安培力和重力平衡，故C错误.根据能量守恒定律可知D正

6、确.答案：D4. 解析：当金属棒受到的安培力和阻力平衡时速度最大，根据EBL(vvm)，I，F安BIL,2F安Ff，解得vm，故C正确.答案：C5. 解析：t0时，线框右侧边MN的两端电压为外电压，为Bav0，A项错误；从t0时刻至3t0时刻线框做匀加速运动，加速度为，故在t0时刻的速度为v02at0v0，B项错误；因为t0时刻和t3t0时刻线框的速度相等，进入磁场和穿出磁场的过程中受力情况相同，故在位置3时的速度与t0时刻的速度相等，C项错误；线框在位置1和位置3时的速度相等，根据动能定理，外力做的功等于克服安培力做的功，即有FbQ，所以线框穿过磁场的整个过程中，产生的电热为2Fb，D项正确

7、.答案：D6. 解析：金属棒刚释放时，弹簧处于原长，此时弹力为零，又因此时速度为零，因此也不受安培力作用，金属棒只受到重力作用，其加速度应等于重力加速度，故A 对；金属棒向下运动时，由右手定则可知，在金属棒上电流方向向右，则电阻等效为外电路，其电流方向为ba，故B错；金属棒速度为v时，安培力大小为FBIL，I，由以上两式得：F，故C对；金属棒下落过程中，由能量守恒定律知，金属棒减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能、金属棒速度不为零时的动能以及电阻R上产生的热量，因此D错.答案：AC7. 解析：Oa段中，B为正，表示其方向向里，B逐渐增大，表示穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律可知，I1沿逆时针方向

8、；bc段中，磁场方向向里且穿过线圈的磁通量减小，因此I2沿顺时针方向；cd段中，B为负值且增大，磁场方向向外，同样由楞次定律可知I3为顺时针方向.由Bt图象可以看出，bc与cd为同一段直线，其斜率相同，即磁感应强度的变化率相同，因此，bc与cd段线圈中产生的感应电动势大小相同，即E2E3.比较Oa图线与bd图线，Oa线的斜率较小，反映出这段时间磁场变化较慢，即穿过线圈的磁通量变化慢，说明E1E2.综上所述，选项B、D正确.答案：BD8. 解析：在此运动过程中做功的力有拉力、摩擦力和安培力，三力做功之和为棒ab动能的增加量，其中安培力做功将机械能转化为电能，故选项C、D是正确.答案：CD9. 解

9、析：由楞次定律可判定回路中的电流始终为ba，由法拉第电磁感应定律可判定回路电流大小恒定，故A错B对；由F安BIL可得F安随B的变化而变化，在0t0时间内，F安方向向右，故外力F与F安等值反向，方向向左为负值；在t0t时间内，F安方向改变，故外力F方向也改变为正值.综上所述，D项正确.答案：BD10. 解析：导体棒从某处以初速度v0沿导轨面向上滑动至向下滑回到原处的过程中，有一部分机械能转化成电阻发热的内能，据能的转化和守恒定律得滑回到原处的速度小于初速度大小v0，选项A正确；因为导体棒上滑和下滑过程中机械能不断减小，所以上滑过程通过某位置的加速度大小与下滑过程中通过该位置的加速度大小不同，上滑所用的时间和下滑所用的时间不同，选项B、D错误；上滑过程与下滑过程通过电阻R的电荷量大小相等，均为q，选项C正确.答案：AC11. 解析：(1)由楞次定律得，通过电流表的感应电流的方向向右.(2)传感器正常工作时的电阻R10 ，工作电流I0.3 A，由于滑动变阻器工作电流是1 A，所以电路允许通过的最大电流为I0.3 A.(3)滑动变阻器触头位于最左端时外电路的电阻为R外20 ，故电源电动势的最大值EI(R外r)6.3 V.由法拉第电磁感应定律E，解得t040 s.答案：(1)向右(2)0.3 A(3)40 s12.解析：(1)做加速度减小的减速运动直到停止运