高中物理电磁感应测试题及参考答案

时间:2021-08-31

高中物理电磁感应测试题及参考答案

     一、单项选择题:(每题3分,共计18分)      

  1、下列说法中正确的有: ( )

  A、只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生

  B、穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生

  C、线框不闭合时,若穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中没有感应电流和感应电动势

  D、线框不闭合时,若穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中没有感应电流,但有感应电动势

  2、根据楞次定律可知感应电流的磁场一定是: ( )

  A、阻碍引起感应电流的磁通量;

  B、与引起感应电流的磁场反向;

  C、阻碍引起感应电流的磁通量的变化;

  D、与引起感应电流的磁场方向相同。

  3、穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加2Wb,则 ( )

  A.线圈中感应电动势每秒增加2V

  B.线圈中感应电动势每秒减少2V

  C.线圈中感应电动势始终为一个确定值,但由于线圈有电阻,电动势小于2V

  D.线圈中感应电动势始终为2V

  4、在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图1所示,当磁场的磁感应强度B随时间如图2变化时,图3中正确表示线圈中感应电动势E变化的是 ( )

  A. B. C. D.

  5、如图所示,竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路,导线所在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,导线abcd所围区域内磁场的磁感强度按下列哪一图线所表示的'方式随时间变化时,导体圆环将受到向上的磁场作用力

  ( )

  6.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,如图所示,则在移动过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是 ( )

  二、多项选择题:(每题4分,共计16分)

  7、如图所示,导线AB可在平行导轨MN上滑动,接触良好,轨道电阻不计

  电流计中有如图所示方向感应电流通过时,AB的运动情况是:( )

  A、向右加速运动; B、向右减速运动;

  C、向右匀速运动; D、向左减速运动。

  8、线圈所围的面积为0.1m2,线圈电阻为1 .规定线圈中感应电流I 的正方向从上往下看是顺时针方向,如图(1)所示.磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图(2)所示.则以下说法正确的是

  A.在时间0~5s内,I的最大值为0.01A

  B.在第4s时刻,I的方向为逆时针

  C.前2 s内,通过线圈某截面的总电量为0.01C

  D.第3s内,线圈的发热功率最大

  9、边长为L的正方形金属框在水平恒力F作用下运动,穿过方向如图的有界匀强磁场区域.磁场区域的宽度为d(d>L)。已知ab边进入磁场时,线框的加速度恰好为零.则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较,有 ( )

  A.产生的感应电流方向相反

  B.所受的安培力方向相同

  C.进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间

  D.进入磁场过程和穿出磁场过程中通过导体内某一截面的电量相等

  10、如图所示,闭合小金属环从高h处的光滑曲面上端无初速度滚下,又沿曲面的另一侧上升,则下列说法正确的是 ( )

  A、若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于h

  B、若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于h

  C、若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于h

  D、若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于h

  三、填空题:(每空2分,图3分,共计25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、如图所示,Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极,ab为放在其间的金属棒。ab和cd用导线连成一个闭合回路。当ab棒向左运动时,cd导线受到向下的磁场力。由此可知Ⅰ是____极,Ⅱ是____极,a、b、c、d四点的电势由高到低依次排列的顺序是____

  13、(1)下图是做探究电磁感应的产生条件实验的器材及示意图。

  ①在图中用实线代替导线把它们连成实验电路。

  ②由哪些操作可以使电流表的指针发生偏转

  Ⅰ________________________________________

  Ⅱ________________________________________

  ③假设在开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏转,则当螺线管A向上拔出的过程中,灵敏电流计的指针向_______偏转。(“左”、“右” )

  四、计算题(第14题9分,第15题14分,第16题18分,共41分)

  14、在如图甲所示的电路中,螺线管匝数n = 1500匝,横截面积S = 20cm2。螺线管导线电阻r = 1.0Ω,R1 = 4.0Ω,R2 = 5.0Ω,C=30μF。在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。求: (1)求螺线管中产生的感应电动势;

  (2)闭合S,电路中的电流稳定后,求电阻R1的电功率;

  (3)S断开后,求流经R2的电量。

  15、如图所示,足够长的光滑平行金属导轨cd和ef,水平放置且相距L,在其左端各固定一个半径为r的四分之三金属光滑圆环,两圆环面平行且竖直。在水平导轨和圆环上各有一根与导轨垂直的金属杆,两金属杆与水平导轨、金属圆环形成闭合回路,两金属杆质量均为m,电阻均为R,其余电阻不计。整个装置放在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。当用水平向右的恒力F= mg拉细杆a,达到匀速运动时,杆b恰好静止在圆环上某处,试求:

  (1)杆a做匀速运动时,回路中的感应电流;

  (2)杆a做匀速运动时的速度;

  (3)杆b静止的位置距圆环最低点的高度。

  16、如图所示,两根完全相同的“V”字形导轨OPQ与KMN倒放在绝缘水平面上,两导轨都在竖直平面内且正对、平行放置,其间距为L,电阻不计。两条导轨足够长,所形成的两个斜面与水平面的夹角都是α.两个金属棒ab和 的质量都是m,电阻都是R,与导轨垂直放置且接触良好.空间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B.

  (1)如果两条导轨皆光滑,让 固定不动,将ab释放,则ab达到的最大速度是多少?

  (2)如果将ab与 同时释放,它们所能达到的最大速度分别是多少?

  答案

  一、 单项选择:

  1 2 3 4 5 6

  D C D A A B

  二、 多项选择:

  7 8 9 10

  AD ABC ABD BD

  三、填空题:

  11、1:2 1:4 1:2 1:1

  12、N S a=c>d=b

  13、①(连错一条线则得0分)

  ② Ⅰ.将开关闭合(或者断开);

  Ⅱ.将螺线管A插入(或拔出)螺线管B

  ③ 右

  四、 计算题:

  14、解:(1)根据法拉第电磁感应定律

  求出 E = 1.2V

  (2)根据全电路欧姆定律

  根据

  求出 P = 5.76×10-2W

  (3)S断开后,流经R2的电量即为S闭合时C板上所带的电量Q

  电容器两端的电压 U = IR2=0.6V

  流经R2的电量 Q = CU = 1.8×10-5C

  15、⑴匀速时,拉力与安培力平衡,F=BIL

  得:

  ⑵金属棒a切割磁感线,产生的电动势E=BLv

  回路电流

  联立得:

  ⑶平衡时,棒和圆心的连线与竖直方向的夹角为θ,

  得:θ=60°

  16、解:(1) ab运动后切割磁感线,产生感应电流,而后受到安培力,当受力平衡时,加速度为0,速度达到最大,受力情况如图所示.则:

  mgsinα=F安cosα

  又F安=BIL

  I=E感/2R

  E感=BLvmcosα

  联立上式解得

  (2)若将ab、 同时释放,因两边情况相同,所以达到的最大速度大小相等,这时ab、 都产生感应电动势而且是串联.

  ∴mgsinα=F安‘cosα

  F安‘=B L

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