(完整版)高中物理电磁感应习题及答案解析

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高二物理电磁感应试题答案及解析

高二物理电磁感应试题答案及解析

高二物理电磁感应试题答案及解析1.电磁感应现象中能量的转化:在电磁感应现象中,能量转化和守恒定律同样适用,由于机械运动而产生感应电流时,感应电流的电能是由外界的能量转化为能。

无机械运动而产生的感应电流,感应电流的电能是由产生变化的电路中的电能转化而来的。

【答案】机械能;电能【解析】由于机械运动而产生感应电流时,感应电流的电能是由外界机械能转化为电能【考点】考查了能的转化点评:关键是判断由什么原因形成的感应电流2.下列说法中不正确的是A.电机可使电能与其他形式的能源相互转换B.电机包括发电机和电动机C.发电机把其他形式的能量转变成电能D.电动机把其他形式的能量转变成电能【答案】A【解析】电机可使电能与其他形式的能源相互转换,A对;电机是指发电机,电动机是把电能转化为机械能的装置,B错;同理CD错;【考点】考查电动机与发电机点评:难度较小,电动机和发电机原理正好相反,是电能和机械能之间的转化3.关于电磁感应,下列说法中正确的是()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.闭合电路在磁场中做切割磁感线运动,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【答案】D【解析】只有穿过闭合电路的磁通量发生变化时才能产生感应电流,A错;同理BC错;D对;4.将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是()A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关B.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同【答案】C【解析】由公式得感应电动势的大小与线圈的匝数有关,所以A错误。

穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大,所以B错误C正确,感应电流产生的磁场的方向要阻碍原磁场的变化,所以是相反的,故D错误。

电磁感应专题-高中物理试题解析版

电磁感应专题-高中物理试题解析版

电磁感应专题(4)1.轻质细线吊着一质量为m =0.32kg 、边长为L =0.8m 、匝数n =10的正方形线圈,总电阻为r =1Ω.边长为L2的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧,如图12甲所示,磁场方向垂直纸面向里,大小随时间变化如图12乙所示,从t =0开始经t 0时间细线开始松弛,取g =10m/s 2.求:(1)在前t 0时间内线圈中产生的电动势;(2)在前t 0时间内线圈的电功率;(3)t 0的值.解析(1)由法拉第电磁感应定律得E =nΔΦΔt =n ×12×(L 2)2ΔB Δt =10×12×(0.82)2×0.5V =0.4V.(2)I =Er=0.4A ,P =I 2r =0.16W.(3)分析线圈受力可知,当细线松弛时有:F 安=nBt 0I L 2=mg ,I =E r ,Bt 0=2mgrnEL =2T由图象知:Bt 0=1+0.5t 0(T),解得t 0=2s.答案(1)0.4V(2)0.16W(3)2s2.小明同学设计了一个“电磁天平”,如图1所示,等臂天平的左臂为挂盘,右盘挂有矩形线圈,两臂平衡.线圈的水平连长L =0.1m,竖直连长H =0.3m,匝数为N 1.线圈的下边处于匀强磁场内,磁感应强度B 0=1.0T,方向垂直线圈平面抽里.线圈中通有可在0-2.0A 范围内调节的电流I .挂盘放上待测物体后,调节线圈中电流使天平平衡,测出电流即可测得物体的质量.(重力加速度取g =10m/s 2)(1)为使电磁天平的是量程达到0.5kg,线圈的匝数N 1至少为多少?(2)进一步探究电磁感应现象,另选N 2=100匝、形状相同的线圈,总电阻R =10Ω,不接外电流,两臂平衡.如图2所示,保持B 0不变,在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场,且磁感应强度B 随时间均匀变大,磁场区域宽度d =0.1m.当挂盘中放质量为0.01kg 的物体时,天平平衡,求此时磁感应强度的变化率tB∆∆.3.如图所示,足够长的U 形导体框架的宽度L=0.5m ,电阻可忽略不计,其所在平面与水平面成θ=37°角.有一磁感应强度B=0.8T 的匀强磁场,方向垂直于导体框平面.一根质量m=0.2kg 、电阻为R=2Ω的导体棒MN 垂直跨放在U 形框架上,某时刻起将导体棒由静止释放.已知导体棒与框架间的动摩擦因数μ=0.5.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s 2),求:(1)导体棒运动过程中的最大速度;(2)从导体棒开始下滑到速度刚达到最大的过程中,通过导体棒横截面的电量Q=2C ,导体棒在此过程中消耗的电能.B 0I 图1图24.如图所示,两根竖直放置在绝缘地面上的金属导轨的上端,接有一个电容为C 的电容器,框架上有一质量为m、长为L 的金属棒,平行于地面放置,与框架接触良好且无摩擦,棒离地面的高度为h,磁感强度为B 的匀强磁场与框架平面垂直.开始时,电容器不带电.将金属棒由静止释放,问:棒落地时的速度为多大?(整个电路电阻不计)2,因为Q=CUc,所以△Q=C△Uc 电源路端电压U==B l v,而U=Uc,所以△Uc=B l △v.I Qt C U tC Bl v t CBla====∆∆∆∆∆∆①mg-B·I·l=ma②从③式知a=恒量,所以金属棒做匀加速运动.v ah mghm CB l 12222==+5.如图,两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ,间距为L 。

高中物理选修21第三章电磁感应(含解析)

高中物理选修21第三章电磁感应(含解析)

高中物理选修2-1第三章电磁感应(含解析)一、单选题1.下列现象中,属于电磁感应现象的是()A.小磁针在通电导线附近发生偏转B.通电线圈在磁场中转动C.闭合线圈在磁场中运动而产生电流D.磁铁吸引小磁针2.下列家用电器中,利用电磁感应原理进行工作的是()A.电吹风B.电冰箱C.电饭煲D.电话机3.下列设备中,利用电磁感应原理工作的是()A.电动机B.白炽灯泡C.发电机D.电风扇4.电磁感应现象在生活及生产中的应用非常普遍,下列不属于电磁感应现象及其应用的是()A.发电机B.电动机C.变压器D.日光灯镇流器5.如图所示,把一条长直导线平行地放在小磁针的上方附近,当导线中有电流通过时,小磁针会发生偏转。

首先观察到这个实验现象的物理学家是()A.奥斯特B.法拉第C.洛伦兹D.楞次6.金属探测器已经广泛应用于安检场所,关于金属探测器的论述正确的是()A.金属探测器可用于食品生产,防止细小的砂石颗粒混入食品中B.金属探测器探测地雷时,探测器的线圈中产生涡流C.金属探测器探测金属时,被测金属中感应出涡流D.探测过程中金属探测器与被测物体相对静止与相对运动探测效果相同7.在物理学中许多规律是通过实验发现的,下列说法正确的是()A.麦克斯韦通过实验首次证明了电磁波的存在B.牛顿通过理想斜面实验发现了物体的运动不需要力来维持C.奥斯特通过实验发现了电流的热效应D.法拉第通过实验发现了电磁感应现象8.关于感应电流,下列说法中正确的是()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,即使穿过线框的磁通量发生变化,线框中也没有感应电流产生D.只要闭合电路的导体做切割磁感线运动,电路中就一定有感应电流产生9.奥斯特发现电流的磁效应的这个实验中,小磁针应该放在()A.南北放置的通电直导线的上方B.东西放置的通电直导线的上方C.南北放置的通电直导线同一水平面内的左侧D.东西放置的通电直导线同一水平面内的右侧10.图所示的磁场中,有三个面积相同且相互平行的线圈S1、S2和S3,穿过S1、S2和S3的磁通量分别为Φ1、Φ2和Φ3,下列判断正确的是()A.Φ1最大B.Φ2最大C.Φ3最大D.Φ1=Φ2=Φ3二、多选题11.如图所示,直导线MN竖直放置并通以向上的电流I ,矩形金属线框abcd与MN处在同一平面,边ab与MN平行,则()A.线框向左平移时,线框中有感应电流B.线框竖直向上平移时,线框中有感应电流C.线框以MN为轴转动时,线框中有感应电流D.MN中电流突然变化时,线框中有感应电流12.我国已经制订了登月计划,假如航天员登月后想探测一下月球表面是否有磁场,他手边有一只灵敏电流计和一个小线圈,则下列推断中正确的是()A.直接将电流计放于月球表面,看是否有示数来判断磁场有无B.将电流计与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,如电流计无示数,则判断月球表面无磁场C.将电流计与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,如电流计有示数,则判断月球表面有磁场D.将电流计与线圈组成闭合回路,使线圈分别绕两个互相垂直的轴转动,月球表面若有磁场,则电流计至少有一次示数不为零13.于感应电流,下列说法中正确的是()A.只要闭合电路里有磁通量,闭合电路里就有感应电流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,即使穿过线框的磁通量发生变化,线框也没有感应电流D.只要闭合电路的一部分导体切割磁感线运动电路中就一定有感应电流14.电磁感应现象揭示了电与磁之间的内在联系,根据这一发现,发明了许多电器设备.以下电器中,哪些利用了电磁感应原理()A.变压器B.白炽灯泡C.电磁灶D.电吹风15.发现电磁感应规律是人类在电磁学研究中的伟大成就。

高二物理电磁感应试题及答案详解

高二物理电磁感应试题及答案详解

高二物理电磁感应试题及答案详解Revised as of 23 November 2020高二物理—电磁感应测试第Ⅰ卷(选择题,共40分)一、选择题:(每小题至少有一个选项是正确的,请把正确的答案填入答题卡中,每小题4分,共40分,漏选得2分,错选和不选得零分)1.下面说法正确的是 ( ) A .自感电动势总是阻碍电路中原来电流增加 B .自感电动势总是阻碍电路中原来电流变化 C .电路中的电流越大,自感电动势越大 D .电路中的电流变化量越大,自感电动势越大2.如图9-1所示,M 1N 1与M 2N 2是位于同一水平面内的两条平行金属导轨,导轨间距为L 磁感应强度为B 的匀强磁场与导轨所在平面垂直,ab 与ef 为两根金属杆,与导轨垂直且可在导轨上滑 动,金属杆ab 上有一伏特表,除伏特表外,其他部分电阻可以不计,则下列说法正确的是A .若ab 固定ef 以速度v 滑动时,伏特表读数为BLv ( )B .若ab 固定ef 以速度v 滑动时,ef 两点间电压为零C .当两杆以相同的速度v 同向滑动时,伏特表读数为零D .当两杆以相同的速度v 同向滑动时,伏特表读数为2BLv3. 如图9-2所示,匀强磁场存在于虚线框内,矩形线圈竖直下落。

如果线圈受到的磁场力总小于其重力,则它在1、2、3、4位置 时的加速度关系为 ( ) A .a 1>a 2>a 3>a 4 B .a 1 = a 3 >a 2>a 4 C .a 1 = a 3>a 4>a 2 D .a 4 = a 2>a 3>a 14.如图9-3所示,通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环,铜环平面与螺线管截面平行,当电S 接通一瞬间,两铜环的运动情况是( ) A .同时向两侧推开 B .同时向螺线管靠拢 C .一个被推开,一个被吸引,但因电源正负极未知,无法具体判断D .同时被推开或同时向螺线管靠拢,但因电源正负极未知,无法具体判断5.如图9-4所示,在U 形金属架上串入一电容器,金属棒ab 在金属架上无摩擦地以速度v 向右运动一段距离后突然断开开关,并使ab 停在金属架上,停止后,ab 不再受外力作用。

高中物理电磁感应测试题及参考答案

高中物理电磁感应测试题及参考答案

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2VB.线圈中感应电动势每秒减少2VC.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2VD.线圈中感应电动势始终为2V4、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。

(典型题)高中物理选修二第二章《电磁感应》测试题(含答案解析)

(典型题)高中物理选修二第二章《电磁感应》测试题(含答案解析)

一、选择题1.(0分)[ID :128582]如图所示,几位同学在学校的操场上做“摇绳发电”实验:把一条较长电线的两端连在一个灵敏电流计上的两个接线柱上,形成闭合回路。

两个同学分别沿东西方向站立,女生站在西侧,男生站在东侧,他们沿竖直方向迅速上下摇动这根电线。

假设图中所在位置地磁场方向与地面平行,由南指向北。

下列说法正确的是( )A .当电线到最低点时,感应电流最大B .当电线向上运动时,B 点电势高于A 点电势C .当电线向上运动时,通过灵敏电流计的电流是从A 经过电流计流向BD .两个同学沿南北方向站立时,电路中能产生更大的感应电流2.(0分)[ID :128573]如图所示,一平行金属轨道平面与水平面成θ角,两轨道宽为L ,上端用一电阻R 相连,该装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中,磁场方向垂直于轨道平面向上。

质量为m 的金属杆ab 以初速度v 0从轨道底端向上滑行,达到最大高度h 后保持静止。

若运动过程中金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好,轨道与金属杆的电阻均忽略不计。

关于上滑过程,下列说法正确的是( )A .通过电阻R 的电量为sin BLh R θB .金属杆中的电流方向由b 指向aC .金属杆克服安培力做功等于2012mv mgh - D .金属杆损失的机械能等于电阻R 产生的焦耳热3.(0分)[ID :128562]如图所示的电路中,A ,B ,C 是三个完全相同的灯泡,L 是自感系数很大的电感,其直流电阻与定值电阻R 阻值相等,D 是理想二极管.下列判断中正确的是( )A .闭合开关S 的瞬间,灯泡A 和C 同时亮B .闭合开关S 的瞬间,只有灯泡C 亮C .闭合开关S 后,灯泡A ,B ,C 一样亮D .断开开关S 的瞬间,灯泡B ,C 均要闪亮一下再熄灭4.(0分)[ID :128555]如图所示,一根足够长的直导线水平放置,通以向右的恒定电流,在其正上方O 点用细丝线悬挂一铜制圆环。

电磁感应现象习题综合题含答案解析

电磁感应现象习题综合题含答案解析

电磁感应现象习题综合题含答案解析一、高中物理解题方法:电磁感应现象的两类情况1.如图,水平面(纸面)内同距为l 的平行金属导轨间接一电阻,质量为m 、长度为l 的金属杆置于导轨上,t =0时,金属杆在水平向右、大小为F 的恒定拉力作用下由静止开始运动.0t 时刻,金属杆进入磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域,且在磁场中恰好能保持匀速运动.杆与导轨的电阻均忽略不计,两者始终保持垂直且接触良好,两者之间的动摩擦因数为μ.重力加速度大小为g .求(1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小; (2)电阻的阻值.【答案】0F E Blt g m μ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ ; R =220B l t m【解析】 【分析】 【详解】(1)设金属杆进入磁场前的加速度大小为a ,由牛顿第二定律得:ma=F-μmg ① 设金属杆到达磁场左边界时的速度为v ,由运动学公式有:v =at 0 ②当金属杆以速度v 在磁场中运动时,由法拉第电磁感应定律,杆中的电动势为:E=Blv ③ 联立①②③式可得:0F E Blt g m μ⎛⎫=-⎪⎝⎭④ (2)设金属杆在磁场区域中匀速运动时,金属杆的电流为I ,根据欧姆定律:I=ER⑤ 式中R 为电阻的阻值.金属杆所受的安培力为:f BIl = ⑥ 因金属杆做匀速运动,由牛顿运动定律得:F –μmg–f=0 ⑦联立④⑤⑥⑦式得: R =220B l t m2.如图所示,两平行长直金属导轨(不计电阻)水平放置,间距为L ,有两根长度均为L 、电阻均为R 、质量均为m 的导体棒AB 、CD 平放在金属导轨上。

其中棒CD 通过绝缘细绳、定滑轮与质量也为m 的重物相连,重物放在水平地面上,开始时细绳伸直但无弹力,棒CD 与导轨间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,忽略其他摩擦和其他阻力,导轨间有一方向竖直向下的匀强磁场1B ,磁场区域的边界满足曲线方程:sin(0y L x x L Lπ=≤≤,单位为)m 。

高三物理电磁感应与电路试题答案及解析

高三物理电磁感应与电路试题答案及解析

高三物理电磁感应与电路试题答案及解析1.如图所示,足够长的光滑U型导轨宽度为L,其所在平面与水平面的夹角为,上端连接一个阻值为R的电阻,置于磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,今有一质量为、有效电阻的金属杆沿框架由静止下滑,设磁场区域无限大,当金属杆下滑达到最大速度时,运动的位移为,则A.金属杆下滑的最大速度B.在此过程中电阻R产生的焦耳热为C.在此过程中电阻R产生的焦耳热为D.在此过程中流过电阻R的电量为【答案】 B【解析】感应电动势为①感应电流为②安培力为③根据平恒条件得解得:由能量守恒定律得:又因所以由法拉第电磁感应定律得通过R的电量为所以选项B正确2.如图所示,间距为L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置,导轨左端用一阻值为R的电阻连接,导轨上横跨一根质量为m、电阻也为R的金属棒,金属棒与导轨接触良好。

整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。

现使金属棒以初速度沿导轨向右运动,若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为。

下列说法正确的是A.金属棒在导轨上做匀减速运动B.整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为C.整个过程中金属棒克服安培力做功为D.整个过程中电阻R上产生的焦耳热为【答案】C【解析】A、金属棒切割产生感应电动势,产生感应电流,从而受到向左的安培力,做减速运动,由于速度减小,电动势减小,则电流减小,安培力减小,根据牛顿第二定律知,加速度减小,做加速度逐渐减小的减速运动.故A错误.B、根据,则金属棒在导轨上发生的位移.故B错误.=0−mv2,则金属棒克服安培力做功为mv2.故C正确.C、根据动能定律得,−WAD、根据能量守恒得,动能的减小全部转化为整个回路产生的热量,则电阻R产生的热量=mv2.故D错误.QR故选C.【考点】导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律;电磁感应中的能量转化.3.如图所示,固定在水平面上的光滑平行金属导轨,间距为L,右端接有阻值为R的电阻,空间存在在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场。

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高中物理总复习—电磁感应本卷共150分,一卷40分,二卷110分,限时120分钟。

请各位同学认真答题,本卷后附答案及解析。

一、不定项选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的不得分.1.图12-2,甲、乙两图为与匀强磁场垂直放置的两个金属框架,乙图除了一个电阻为零、自感系数为L的线圈外,其他部分与甲图都相同,导体AB以相同的加速度向右做匀加速直线运动。

若位移相同,则()A.甲图中外力做功多B.两图中外力做功相同C.乙图中外力做功多D.无法判断2.图12-1,平行导轨间距为d,一端跨接一电阻为R,匀强磁场磁感强度为B,方向与导轨所在平面垂直。

一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置,金属棒与导轨的电阻不计。

当金属棒沿垂直于棒的方向以速度v滑行时,通过电阻R的电流强度是()A.BdvR B.sinBdvRθC.cosBdvRθ D.sinBdvRθ3.图12-3,在光滑水平面上的直线MN左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场,右侧是无磁场空间。

将两个大小相同的铜质矩形闭合线框由图示位置以同样的速度v向右完全拉出匀强磁场。

已知制作这两只线框的铜质导线的横截面积之比是1:2.则拉出过程中下列说法中正确的是()A.所用拉力大小之比为2:1R vabθd图12-1MvBB .通过导线某一横截面的电荷量之比是1:1C .拉力做功之比是1:4D .线框中产生的电热之比为1:24. 图12-5,条形磁铁用细线悬挂在O 点。

O 点正下方固定一个水平放置的铝线圈。

让磁铁在竖直面内摆动,下列说法中正确的是( )A .在磁铁摆动一个周期内,线圈内感应电流的方向改变2次B .磁铁始终受到感应电流磁铁的斥力作用C .磁铁所受到的感应电流对它的作用力始终是阻力D .磁铁所受到的感应电流对它的作用力有时是阻力有时是动力5. 两相同的白炽灯L 1和L 2,接到如图12-4的电路中,灯L 1与电容器串联,灯L 2与电感线圈串联,当a 、b 处接电压最大值为U m 、频率为f 的正弦交流电源时,两灯都发光,且亮度相同。

更换一个新的正弦交流电源后,灯L 1的亮度大于大于灯L 2的亮度。

新电源的电压最大值和频率可能是( )A .最大值仍为U m ,而频率大于fB .最大值仍为U m ,而频率小于fC .最大值大于U m ,而频率仍为fD .最大值小于U m ,而频率仍为f6.一飞机,在北京上空做飞行表演.当它沿西向东方向做飞行表演时(图12-6),飞行员左右两机翼端点哪一点电势高( )A .飞行员右侧机翼电势低,左侧高B .飞行员右侧机翼电势高,左侧电势低C .两机翼电势一样高D .条件不具备,无法判断7.图12-7,设套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ,则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)应是( )A .有顺时针方向的感应电流B .有逆时针方向的感应电流C .有先逆时针后顺时针方向的感应电流D .无感应电流8.图12-8,a 、b 是同种材料的等长导体棒,静止于水平面内的足够长的光滑平行导轨上,b 棒的质量是a 棒的两倍。

匀强磁场竖直向下。

若给a 棒以4.5J 的初动能,使之向左运动,不L 1 L 2图12-4v 0ab图12-8图12-6S NO 图12-5图12-7计导轨的电阻,则整个过程a棒产生的最大热量是()A.2J B.1.5JC.3J D.4.5J9.内壁光滑,水平放置的玻璃圆环内,有一直径略小于环口直径的带正电小球,以速度v0沿逆时针方向匀速转动,如图12-9所示,若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间成正比增加的变化磁场,运动过程中小球带电量不变,正确的是()A.小球对玻璃环的压力一定不断增大B.小球受到的磁场力一定不断增大C.小球先沿逆时针方向减速运动一段时间后沿顺时针方向加速运动D.磁场力对小球先做负功后做正功10.图12-10,在磁感应强度为B的匀强磁场中有固定的金属框架ABC,已知∠B=θ,导体棒DE在框架上从B点开始在外力作用下,沿垂直DE方向以速度v匀速向右平移,使导体棒和框架构成等腰三角形回路。

设框架和导体棒材料相同,其单位长度的电阻均为R,框架和导体棒均足够长,不计摩擦及接触电阻。

关于回路中的电流I和电功率P随时间t 变化的下列四个图中可能正确的是()第Ⅱ卷(非选择题共110分)二、本题共2小题,共20分。

把答案填在题中的横线上或按要求作图.11.(10分)图12-13为“研究电磁感应现象”的实验装置.(1)将图中所缺的导线补接完整.(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上电键后可能出现的情况有:a.将原线圈迅速插入副线圈时,灵敏电流计指针将__________.b.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,Bv0图12-9图12-11灵敏电流计指针将________.12.(10分)(1)如图11所示是日光灯的电路图,它主要是由灯管、镇流器和起动器组成的,镇流器是一个带铁芯的线圈,起动器的构造如图8.为了便于起动,常在起动器两极并上一纸质电容器C . 某班教室的一盏日光灯出现灯管两端亮而中间不亮的故障,经检查发现灯管是好的,电压正常,镇流器无故障,其原因可能是 ,你能用什么简易方法使日光灯正常发光? 。

(2)如图12-12是测定自感系数很大的线圈L 直流电阻的电路,L 两端并联一只电压表(电压表的内阻R V 很大),用来测电感线圈的直流电压,在测量完毕后将电路解体时.若先断开S 1 时,则 (填电压表或电流表)能损坏。

三、本题共6小题,90分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和主要演算步骤,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与单位。

13.(14分)在磁感应强度B =0.5T 的匀强磁场中有一个正方形金属线圈abcd ,边长L =0.2m 。

线圈的ad 边与磁场的左侧边界重合,如图12-14所示,线圈的电阻R =0.4Ω.用外力把线圈从磁场中移出有两种方法:一种是用外力把线圈从左侧边界匀速平移出磁场;另一种是以ad 边为轴,用力使线圈匀速转动移出磁场,两种过程所用时间都是t =0.1s 。

求(1)线圈匀速平移出磁场的过程中,外力对线圈所做的功。

(2)线圈匀速转动移出磁场的过程中,外力对线圈所做的功。

14.(14分)已知某一区域的地下埋有一根与地表面平行的直线电缆,电缆中通有变化的电流,在其周围有变化的磁场,因此可以通过在地面上测量闭合试探小线圈中的感应电动势来探测电缆的确切位置、走向和深度。

当线圈平面平行地面测量时,在地面上a 、c 两处测得试探线圈中的电动势为零,b 、d 两处线圈中的电动势不为零;当线圈平面与地面LabcdB图12-14图12-12图12-13成30°夹角时,在b 、d 两处测得试探线圈中的电动势为零。

经过测量发现,a 、b 、c 、d 恰好位于边长为L =1m 的正方形的四个顶角上,如图12-15所示。

据此可以判定:地下电缆在哪两点连线的正下方?并求出地下电缆离地表面的深度h 。

15.(15分)如图12-16所示,横截面为矩形的管道中,充满了水银,管道的上下两壁为绝缘板,前后两壁为导体板(图中斜线部分),两导体板被一导线cd 短路。

管道的高度为a ,宽度为b ,长度为L 。

当加在管道两端截面上的压强差为P ,水银沿管道方向自左向右流动时,作用在这段水银上的粘滞阻力f 与速度成正比,即:f =kv .(1)水银的稳定流速v 1为多大?(2)将管道置于一匀强磁场中,磁场与绝缘壁垂直,磁感应强度为B ,方向向上,此时水银的稳定流速v 2又是多大?(已知水银的电阻率为ρ,磁场只存在于管道所在的区域,不考虑管道两端之外水银对电路的影响。

)16.(15分)如图12-17所示,一质量为m =0.016kg 、长L =0.5m 、宽d =0.1m 、电阻R =0.1Ω的矩形线圈,从h 1=5m 的高处由静止开始下落,然后进入匀强磁场,当下边进入磁场时,由于磁场力的作用,线圈正好作匀速运动。

(1)求匀强磁场的磁感应强度B 。

(2)如果线圈的下边通过磁场所经历的时间t =0.15s ,求磁场区域的高度h 2. (3)求线圈的下边刚离开磁场的瞬间,线圈的加速度的大小和方向。

(4)从线圈的下边进入磁场开始到线圈下边离开磁场的时间内,在线圈中产生的焦耳热是多少?图12-15Bbdc L v 图12-1617.(16分)如图12-18所示是一种测量通电螺线管中磁场的装置,把一个很小的测量线圈A 放在待测处,线圈与测量电量的冲击电流计G 串联,当用双刀双掷开关S 使螺线管的电流反向时,测量线圈中就产生感应电动势,从而引起电荷的迁移,由表G 测出电量Q ,就可以算出线圈所在处的磁感应强度B 。

已知测量线圈共有N 匝,直径为d ,它和表G 串联电路的总电阻为R ,则被测处的磁感强度B 为多大?18.(16分)如图12-19所示,磁场的方向垂直于xy 平面向里。

磁感强度B 沿y 方向没有变化,沿x 方向均匀增加,每经过1cm 增加量为1.0×10-4T ,即cm T xB /100.14-⨯=∆∆。

有一个长L =20cm ,宽h =10cm 的不变形的矩形金属线圈,以v =20cm/s 的速度沿x 方向运动。

问:(1)线圈中感应电动势E 是多少?(2)如果线圈电阻R =0.02Ω,线圈消耗的电功率是多少? (3)为保持线圈的匀速运动,需要多大外力?机械功率是多少?图12-18h h 2图12-17答案1.A2.D3.D4.C5.A 6A 7.A 8.A 9.C 10.AD 11. 解:(1)如图20所示.(2)a.右偏转一下b.向左偏转一下12.(1)电容器C 击穿而短路或起动器被短路 。

将电容器C 撤除或更换起动器等。

(2)电压表13.解:(1)使线圈匀速平动移出磁场时,bc 边切割 磁感线而产生恒定感应电动势E =BLv .而v =L/t . (2分)外力对线圈做的功等于线圈中消耗的电能,即01.04221===RtLB t R E W J (4分) (2)线圈以ad 边为轴匀速转出磁场时,线圈中产生的感应电动势和感应电流都是按正弦规律变化的,感应电动势和感应电流的最大值为:tBS E m 2,πωω== (4分)外力对线圈做的功等于线圈中消耗的电能,即012.08242222===RtL B t R E W m πJ (4分)14.解:当线圈平面平行地面测量时,在地面上a 、c 两处测得试探线圈中的电动势为零,b 、d 两处线圈中的电动势不为零;所以可以判定:地下电缆在ac 两点连线的正下方. (6分) 依题意可知:电缆离地表面的深度h =060tan .22L =26m (8分) 15.解:(1)P ab =K v 1,v 1=P ab /k (4分)(2)感应电动势2Bbv E =,(2分)电阻aLbR ρ=(2分), 30° hb O 图20由欧姆定律可得ρ2BaLv I =。

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