第四章电磁感应检测试题(含答案)
人教版选修3-2第四章4电磁感应测试题及参考答案
第四章 电磁感应班级 姓名 学号 分数1．在电磁感应现象中，下列说法正确的是 A ．感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反 B ．闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流 C ．闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动，一定产生感应电流 D ．感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化2．如图，在同一铁心上绕着两个线圈，单刀双掷开关原来接在1位置，现在它从1打向2，试判断此过程中，通过R 的电流方向是 A ．先由P 到Q ，再由Q 到P B ．先由Q 到P ，再由P 到Q C ．始终是由Q 到P D ．始终是由P 到Q3．平行闭合线圈的匝数为n ，所围面积为S ，总电阻为R ，在t∆时间内穿过每匝线圈的磁通量变化为∆Φ，则通过导线某一截面的电荷量为A ．R ∆Φ B ．R nS∆ΦC ．tR n ∆∆ΦD ．R n ∆Φ 4．如右图，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 变化的下列四个图像中可能正确的是图乙中的A ．①③B ．①④C ．②③D ．②④5．如图所示，一有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B ，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L ，在磁场区域的左侧相距为L 处，有一边长为L 的正方形导体线框，总电阻为R ，且线框平面与磁场方向垂直。
现使线框以速度v 匀速穿过磁场区域。
若以初始位置为计时起点，规定电流逆时针方向时的电流和电动势方向为正，B 垂直纸面向里时为正，则以下四个图象中对此过程描述不正确的是6．如图所示，上下不等宽的平行金属导轨的EF 和GH 两部分导轨间的距离为2L ，I J 和MN 两部分导轨间的距离为L ，导轨竖直放置，整个装置处于水平向里的匀强磁场中，金属杆ab 和cd 的质量均为m ，都可在导轨上无摩擦地滑动，且与导轨接触良好，现对金属杆ab 施加一个竖直向上的作用力F ，使其匀速向上运动，此时cd 处于静止状态，则F 的大小为A ．2mgB ．3mgC ．4mgD ．mg7．在彩色电视机的电源输入端装有电源滤波器，其电路图如图，主要元件是两个电感线圈L 1、L 2，它们的自感系数很大，F 是保险丝，R 是压敏电阻（正常情况下阻值很大，但电压超过设定值时，阻值会迅速变小，可以保护与其并联的元件），C 1、C 2是电容器，S 为电视机开关。
人教版高中物理选修32第四章 《电磁感应》单元检测题(解析版)
人教版高中物理选修32第四章 《电磁感应》单元检测题（解析版）一、单项选择题(每题只要一个正确答案) 1.关于电磁感应现象，以下说法中正确的选项是( )A ． 电磁感应现象最先是由奥斯特经过实验发现的B ． 电磁感应现象说明了在自然界中电一定能发生磁C ． 电磁感应现象是由于线圈受磁场力的作用而发生的D ． 电磁感应现象是指闭合回路满足一定的条件发生感应电流的现象2.如下图，金属杆ab 运动放在水平固定的〝U 〞形金属框上，整个装置处于竖直向上的磁场中，当磁感应强度平均增大时，金属杆ab 总坚持运动．那么( )A ． 杆中感应电流方向从b 到aB ． 杆中感应电流大小坚持不变C ． 金属杆所受安培力大小坚持不变D ． 金属杆所受安培力水平向右3.如下图，L 是电阻不计的自感线圈，C 是电容器，E 为电源，在开关S 闭合和断开时，关于电容器的带电状况，以下说法正确的选项是( )A ． S 闭合瞬间，A 板带正电，B 板带负电B ． S 坚持闭合，A 板带正电，B 板带负电C ． S 断开瞬间，A 板带正电，B 板带负电D ． 由于线圈L 的电阻不计，电容器被短路，上述三种状况下电容器均不带电4.如下图，粗细平均的、电阻为r 的金属圆环放在如下图的匀强磁场中，磁感应强度为B ，圆环直径为l ；长为l 、电阻为2r 的金属棒ab 放在圆环上，以速度v 0向左运动，当棒ab 运动到图示虚线位置时，金属棒两端的电势差为( )A ． 0B ．Blv 0C ．D ．5.如下图一矩形线框，从abcd 位置移到a ′b ′c ′d ′位置的进程中，关于穿过线框的磁通量状况，以下表达正确的选项是(线框平行于纸面移动)( )A ． 不时添加B．不时增加C．先添加后增加D．先添加，再增加直到零，然后再添加，然后再增加6.磁铁在线圈中心上方末尾运动时，线圈中发生如图方向的感应电流，那么磁铁()A．向上运动B．向下运动C．向左运动D．向右运动7.如下图，空间散布着宽为L，方向垂直于纸面向里的匀强磁场．一金属线框从磁场左边界匀速向右经过磁场区域．规则逆时针方向为电流的正方向，那么感应电流随位移变化的关系图象(i－x)正确的选项是：()A．B．C．D．8.如下图的电路中，P、Q为两相反的灯泡，L的电阻不计，那么以下说法正确的选项是() A． S断开瞬间，P立刻熄灭，Q过一会儿才熄灭B． S接通瞬间，P、Q同时到达正常发光C． S断开瞬间，经过P的电流从右向左D． S断开瞬间，经过Q的电流与原来方向相反9.关于电荷量、电场强度、磁感应强度、磁通量的单位，以下说法错误的选项是()A．牛顿/库仑是电荷量的单位B．特斯拉是磁感应强度的单位C．磁通量的单位是韦伯D．牛顿/库仑是电场强度的单位10.如下图，在一水平润滑绝缘塑料板上有一环形凹槽，有一带正电小球质量为m、电荷量为q，在槽内沿顺时针做匀速圆周运动，现加一竖直向上的平均变化的匀强磁场，且B逐渐添加，那么()A．小球速度变大B．小球速度变小C．小球速度不变D．以上三种状况都有能够11.穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如下图，在以下几段时间内，线圈中感应电动势最小的是()A． 0～2 sB． 2 s～4 sC． 4 s～5 sD． 5 s～10 s12.如下图，两个闭合正方形线框A、B的中心重合，放在同一水平面内．当小线框A中通有不时增大的顺时针方向的电流时，关于线框B，以下说法中正确的选项是()A．有顺时针方向的电流且有收缩的趋向B．有顺时针方向的电流且有扩张的趋向C．有逆时针方向的电流且有收缩的趋向D．有逆时针方向的电流且有扩张的趋向13.如下图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下但未拔出线圈外部．当磁铁向下运动时()A．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引B．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排挤C．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排挤14.一个足够长的竖直放置的磁铁结构如下图．在图甲中磁铁的两个磁极区分为同心的圆和圆环．在两极之间的缝隙中，存在辐射状的磁场，磁场方向水平向外，某点的磁感应强度大小与该点到磁极中心轴的距离成正比．用横截面积一定的细金属丝制成的圆形单匝线圈，从某高度被无初速释放，在磁极缝隙间下落的进程中，线圈平面一直水平且坚持与磁极共轴．线圈被释放后()A．线圈中没有感应电流，线圈做自在落体运动B．在图甲仰望图中，线圈中感应电流沿逆时针方向C．线圈有最大速度，线圈半径越大，最大速度越小D．线圈有最大速度，线圈半径越大，最大速度越大15.如下图，一磁铁用细线悬挂，一个很长的铜管固定在磁铁的正下方，末尾时磁铁上端与铜管上端相平．烧断细线，磁铁落入铜管的进程中，以下说法正确的选项是()①磁铁下落的减速度先增大，后减小；①磁铁下落的减速度恒定；①磁铁下落的减速度不时减小直到为零；①磁铁下落的速度先增大后减小；①磁铁下落的速度逐渐增大，最后匀速运动．A．只要①正确B．只要①①正确C．只要①①正确D．只要①①正确二、多项选择题(每题至少有两个正确答案)16.(多项选择)如下图，空间存在一个有边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面(纸面)垂直，磁场的宽度为l.一个质量为m、边长也为l的正方形导线框沿竖直方向运动，线框所在的平面一直与磁场方向垂直，且线框上、下边一直与磁场的边界平行．t＝0时辰导线框的上边恰恰与磁场的下边界重合(图中位置①)，导线框的速度为v0，阅历一段时间后，当导线框的下边恰恰与磁场的上边界重合时(图中位置①)，导线框的速度刚好为零，尔后，导线框下落，经过一段时间回到初始位置①(不计空气阻力)．那么()A．上升进程中，导线框的减速度逐渐减小B．上升进程中，导线框克制重力做功的平均功率小于下降进程中重力做功的平均功率C．上升进程中线框发生的热量比下降进程中线框发生的热量多D．上升进程中合力做的功与下降进程中合力做的功相等17.(多项选择)如下图，闭合螺线管固定在置于润滑水平面上的小车上，现将一条形磁铁从左向右拔出螺线管中．那么()A．车将向右运动B．使条形磁铁向右拔出时外力所做的功全部由螺线管转变为电能，最终转化为螺线管的内能C．条形磁铁会遭到向左的力D．车会遭到向左的力18.(多项选择)如下图，在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，沿水平面固定一个V字型金属框架CAD，①A＝θ，导体棒EF在框架上从A点末尾在拉力F作用下，沿垂直EF方向以速度v匀速向右平移，使导体棒和框架一直构成等腰三角形回路．框架和导体棒的资料和横截面积均相反，其单位长度的电阻均为R，框架和导体棒均足够长，导体棒运动中一直与磁场方向垂直，且与框架接触良好．关于回路中的电流I、拉力F和电路消耗的电功率P与水平移动的距离x变化规律的图象中正确的选项是()A．B．C．D．19.(多项选择)如下图，一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内，通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定，导体棒与轨道垂直且接触良好，在向右匀速经过M、N两区的进程中，导体棒所受安培力区分用FM、FN表示．不计轨道电阻．以下表达正确的选项是()A．FM向右B．FN向左C．FM逐渐增大D．FN逐渐减小20.(多项选择)如图，闭合小金属环从高h的润滑曲面上端无初速滚下，又沿曲面的另一侧上升，水平方向的磁场与润滑曲面垂直，那么()A．假定是匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于hB．假定是匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于hC．假定是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于hD．假定是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h三、填空题21.如下图，当航天飞机在盘绕地球的轨道上飞行时，从中释放一颗卫星，卫星与航天飞机坚持相对运动，两者用导电缆绳相连，这种卫星称为绳系卫星，应用它可以停止多种迷信实验．现有一颗绳系卫星在地球赤道上空由东往西方向运转．卫星位于航天飞机正上方，它与航天飞机间的距离约20 km，卫星所在位置的地磁场沿水平方向由南往北约5×10－5T．假设航天飞机和卫星的运转速度约8 km/s，那么缆绳中的感应电动势大小为________V，________端电势高(填〝A〞或〝B〞).22.一个200匝、面积为20 cm2的线圈，放在磁场中，磁场的方向与线圈平面成30°角，假定磁感应强度在0.05 s内由0.1 T添加到0.5 T．在此进程中穿过线圈的磁通量的变化量是________Wb；磁通量的平均变化率是________Wb/s；线圈中的感应电动势的大小是________V.23.在如下图的状况下，闭合矩形线圈中能发生感应电流的是A. B.C. D.E. F.24.如以下图所示，在水平虚线上方有磁感应强度为2B、方向水平向右的匀强磁场，下方有磁感应强度为B、方向水平向左的匀强磁场．边长为l的正方形线圈放置在两个磁场中，线圈平面与水平虚线成α角，线圈分处在两个磁场中的面积相等，那么穿过线圈上方的磁通量的大小为_______，穿过线圈下方的磁通量的大小为_______，穿过线圈平面的磁通量的大小为______．25.半径为r、电阻为R的n匝圆形线圈在边长为l的正方形abcd外，匀强磁场充溢并垂直穿过该正方形区域，如以下图甲所示．当磁场随时间的变化规律如图乙所示时，那么穿过圆形线圈磁通量的变化率为________，t0时辰线圈发生的感应电流为________．四、实验题26.图为〝研讨电磁感应现象〞的实验装置．(1)将图中所缺的导线补接完整．(2)假设在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后能够出现的状况有：①将小线圈迅速拔出大线圈时，灵敏电流计指针将向________(填〝左〞或〝右〞)偏一下；①小线圈拔出大线圈后，将滑动变阻器的阻值调大时，灵敏电流计指针将向________(填〝左〞或〝右〞)偏一下．27.在研讨电磁感应现象的实验中所用的器材如下图：①电流表，①直流电源，①带铁芯的线圈A，①线圈B，①电键，①滑动变阻器(用来控制电流以改动磁场强弱)．试按实验的要求在实物图上连线(图中已衔接好一根导线)．假定衔接滑动变阻器的两根导线接在接线柱C和D上，而在电键刚闭合时电流表指针右偏，那么电键闭合后滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时，电流表指针将________．(填〝左偏〞〝右偏〞或〝不偏〞)五、计算题28.如图甲所示，润滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间的距离L ＝1 m，定值电阻R1＝6 Ω、R2＝3 Ω，导轨上放一质量为m＝1 kg的金属杆，杆的电阻r＝2 Ω，导轨的电阻不计，整个装置处于磁感应强度为B＝0.8 T的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向下．现用一拉力F沿水平方向拉杆，使金属杆以一定的初速度末尾运动．图乙所示为经过R1中电流的平方I12随时间t的变化关系图象，求：(1)5 s末金属杆的速度大小；(2)写出安培力的大小随时间变化的关系方程；(3)5 s内拉力F所做的功．六、简答题29.如图是环保型手电筒的外形．环保型手电筒不需求任何化学电池作为电源，不会形成由废电池惹起的环境污染．运用时只需将它摇动一分钟，手电筒便可继续照明好几分钟．手电筒外部有一永世磁铁，外层有一线圈，那么这种手电筒的原理是什么？答案解析1.【答案】D【解析】电磁感应现象指的是磁生电的现象，C错；奥斯特是发现电生磁的迷信家，A错；要让电生磁是需求满足一定条件的，例如运动的导体、运动的磁体，变化的电流，变化的磁场，在磁场中运动的导体，所以B错．2.【答案】B【解析】整个装置所在平面的磁感应强度平均增大，磁通量添加，依据楞次定律，杆中感应电流方向是从a到b，选项A错误；依据法拉第电磁感应定律，由于磁感应强度平均变化，故在回路中会发生恒定的电流，选项B正确；依据安培力公式F＝BIL，磁感应强度平均添加，故杆所遭到的安培力大小也逐突变大，选项C错误；依据左手定那么，杆所受安培力水平向左，选项D错误．3.【答案】A【解析】S闭合瞬间，L中电流增大，发生自感现象，阻碍电流的增大，此时经过L的瞬间电流很小，电源给电容器充电，A板带正电，B板带负电，A正确；S坚持闭合，电路中电流动摇，L的电阻为零，电容器两端电压为零，不带电，B错误；S断开瞬间，电路中电流减小，L中发生的自感电动势阻碍电流减小，自感电动势方向自上向下，在L和C组成的回路中给电容器充电，使B 板带正电，A板带负电，C、D错误．4.【答案】D【解析】切割磁感线的金属棒ab相当于电源，其电阻相当于电源内阻，当运动到虚线位置时，两个半圆相当于并联的外电路，可画出如下图的等效电路图．R外＝R并＝0.25rI＝＝＝金属棒两端电势差相当于路端电压Uab＝IR外＝·143rBlv0.5.【答案】D【解析】离导线越近，磁场越强，当线框从左向右接近导线的进程中，穿过线框的磁通量增大，当线框跨在导线上向右运动时，磁通量减小，当导线在线框正中央时，磁通量为零，从该位置向右，磁通量又增大，当线框分劝导线向右运动的进程中，磁通量又减小；故A、B、C错误，D正确．6.【答案】B【解析】据题意，从图示可以看出磁铁提供的穿过线圈原磁场的磁通量方向向下，由安培定那么可知线圈中感应电流激起的感应磁场方向向上，即两个磁场的方向相反，那么由楞次定律可知原磁场经过线圈的磁通量的大小在添加，应选项B正确．7.【答案】B【解析】在0－L进程：由楞次定律判别可知，感应电流的方向沿逆时针方向，为正值；感应电动势大小为E1＝BLv，感应电流大小为I1＝＝；在L－2L进程：由楞次定律判别可知，感应电流的方向沿逆时针方向，为正值；感应电动势大小为E2＝2BLv，感应电流大小为I2＝＝；在2L－3L进程：由楞次定律判别可知，感应电流的方向沿顺时针方向，为负值；感应电动势大小为E3＝3BLv，感应电流大小为I3＝－＝－.故B正确．8.【答案】C【解析】S接通瞬间，L中电流从0末尾增大，于是发生自感电动势，阻碍电流的添加．因此Q不会立刻正常发光，较P要晚些，所以B项错误．S断开瞬间，因L的自感作用，经过P、Q构成的回路的电流逐渐减小为0，经过P的电流方向从右向左，经过Q的电流方向与原来相反，因此，P、Q两只灯泡会一同渐渐熄灭．故C项正确，A、D项错误．9.【答案】A【解析】依据E＝可知牛顿/库仑是电场强度的单位，电荷量的单位的库仑，故A错，D正确；磁感应强度的单位是特斯拉简称特，故B正确；磁通量的单位是韦伯，故C正确；所以选A.10.【答案】A【解析】磁场的变化使空间发生感应电场．依据楞次定律得出如下图感应电场，又因小球带正电荷，电场力与小球速度同向，电场力对小球做正功，小球速度变大．A选项正确．11.【答案】D【解析】依据E＝n得，感应电动势与磁通量的变化率成正比．Φ－t图线的斜率表示磁通量的变化率，5 s～10 s内磁通量的变化率最小，那么发生的感应电动势最小．故D正确，A、B、C错误．应选D.12.【答案】D【解析】依据右手螺旋定那么可得，A中电流的磁场向里且逐渐增大，依据楞次定律可得，磁场增大，感应电流的磁场的方向向外，感应电流的方向为逆时针方向，线框A外的磁场的方向与线框A 内的磁场的方向相反，当线框A内的磁场增强时，线框B具有面积扩展的趋向，故D正确．13.【答案】B【解析】由增反减同，N向下运动，原磁通量添加，感应电流磁场方向与原磁场方向相反，由安培定那么知感应电流方向与图中箭头方向相反，由来拒去留，知磁铁与线圈相互排挤，故B正确．14.【答案】D【解析】线圈下落进程中，切割磁感线发生感应电流，在仰望图中，线圈中感应电流沿顺时针方向，故A 、B 错误；线圈作减速度逐渐减小的减速运动，直到重力与安培力大小相等时，速度到达最大值，线圈做匀速运动，所以mg ＝BIL ＝B ·2πr ＝v m ，所以可知最大速度只与磁感应强度有关，而磁感应强度大小与该点到磁极中心轴的距离成正比，所以半径越大，磁感应强度越小，那么最大速度越大，故C 错误，D 正确．15.【答案】D【解析】刚烧断细线时，磁铁只受重力，向下减速运动，铜管中发生感应电流，对磁铁的下落发生阻力，故磁铁速度增大，减速度减小，当阻力和重力相等时，磁铁减速度为零，速度到达最大，D 正确．16.【答案】AC【解析】上升进程中，导线框的减速度a 1＝随速度v 的减小而减小，选项A 正确；下降进程中，导线框的减速度a 2＝随速度v 的增大而减小，平均减速度a 1＞a 2，由x ＝0.5at 2可知上升的时间短，由P ＝知，上升时重力做功的平均功率大，选项B 错误；由于安培力做负功，导线框在下降进程的速度小于同一高度上升时的速度，对全程运用动能定理，上升进程中合力做的功大于下降进程中合力做的功，选项D 错误；在下降进程中的安培力小于同一高度上升时的安培力，上升进程克制安培力做的功多，选项C 正确．17.【答案】AC【解析】磁铁向右拔出螺线管中，依据楞次定律的扩展含义〝来拒去留〞，磁铁与小车相互排挤，小车在润滑水平面上受力向右运动，所以A 、C 正确，D 错误．电磁感应现象中满足能量守恒，由于小车动能添加，外力做的功转化为小车动能和螺线管中的内能，所以B 错误．18.【答案】ACD【解析】设导体棒运动时间为t 时，经过的位移为x ＝vt ，那么连入电路的导体棒的长度为：L ＝2x tan 2θ，那么回路的总电阻为：R 总＝R (2x tan 2θ＋)， 那么电流与t 的关系式为：I ＝＝＝，式中各量均一定，那么I 为定值，故A 正确，B 错误；外力F 与安培力大小相等，那么F ＝BIL ＝BI ·2x ·tan 2θ，F 与x 成正比，故C 正确；运动x 时的功率为：P ＝I 2R 总＝I 2R (2x tan 2θ＋)，那么P 与x 成正比，故D 正确．19.【答案】BCD【解析】依据安培定那么可判别出，通电导线在M 区发生竖直向上的磁场，在N 区发生竖直向下的磁场．当导体棒匀速经过M 区时，由楞次定律可知导体棒遭到的安培力向左．当导体棒匀速经过N 区时，由楞次定律可知导体棒遭到的安培力也向左．选项B 正确．设导体棒的电阻为r ，轨道的宽度为L ，导体棒发生的感应电流为I ′，那么导体棒遭到的安培力F安＝BI ′L ＝B L ＝，在导体棒从左到右匀速经过M 区时，磁场由弱到强，所以FM 逐渐增大；在导体棒从左到右匀速经过N 区时，磁场由强到弱，所以FN 逐渐减小．选项C 、D 正确．20.【答案】BC【解析】假定是匀强磁场，穿过小环的磁通量不变，没有感应电流发生，机械能守恒，高度不变，那么环在左侧滚上的高度等于h .故A 错误，B 正确．假定是非匀强磁场，闭合小金属环中由于电磁感应发生涡流，机械能减小转化为内能，高度减小，那么环在左侧滚上的高度小于h .故C 正确，D 错误．应选BC.21.【答案】8000 B【解析】由法拉第电磁感应定律E ＝BLv 可知感应电动势为8 000 V ，B 端电势高．22.【答案】4×10－4 8×10－3 1.6【解析】线圈在匀强磁场中，现让磁感强度在0.05 s 内由0.1 T 平均地添加到0.5 T ．所以穿过线圈的磁通质变化量是：ΔΦ＝Φ2－Φ1＝(B 2－B 1)S ·sin 30°＝4×10－4Wb ；而磁通质变化率为：＝8×10－3Wb/s ；那么线圈中感应电动势大小为：E ＝N ＝1.6 V .23.【答案】EF【解析】A 选项中，线圈平面平行于磁感线，且在以OO ′为轴的转动进程中，线圈平面一直与磁感线平行，磁通量一直为零，故无感应电流发生．B 选项中，在线圈竖直向上运动进程中，线圈平面一直与磁感线平行，磁通量一直为零，故无感应电流发生．C 选项中，线圈平面与磁感线平行，与B 选项状况相反，故无感应电流发生．D 选项中，线圈转动进程中，B 与S 都不变，B 又一直垂直于S ，所以Φ＝BS 不变，故无感应电流发生．E 选项中，图示形状Φ＝0，转过90°时Φ＝BS ，所以穿过线圈的磁通量发作变化，发生感应电流．F选项中，螺线管内通入交流电，电流大小、方向都在变化，因此磁场强弱、方向也在变化，所以穿过线圈的磁通量发作变化，发生感应电流．24.【答案】BL2sinα12BL2sinα12BL2sinα【解析】公式Φ＝BS中S表示与磁场方向垂直的面积，所以当线框与磁场不垂直时，需求将线框投影到垂直磁场方向上，故穿过线圈上方的磁通量的大小为Φ1＝BL2sinα，穿过线圈下方的磁通量的大小为Φ2＝12BL2sinα，所以穿过线圈的磁场量为Φ＝Φ1－Φ2＝12BL2sinα.25.【答案】l2n【解析】磁通量的变化率为＝S＝l2依据法拉第电磁感应定律得t0时辰线圈中的感应电动势E＝n＝n l2再依据闭合电路欧姆定律得感应电流I＝n＝n.26.【答案】(1)如图：(2)①右①左【解析】(1)将电源、开关、滑动变阻器、小螺线管串联成一个回路，再将电流计与大螺线管串联成另一个回路，电路图如下图．(2)闭合开关，磁通量添加，指针向右偏转，将原线圈迅速拔出副线圈，磁通量添加，那么灵敏电流计的指针将右偏．原线圈拔出副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电阻增大，那么电流减小，穿过副线圈的磁通量减小，那么灵敏电流计指针向左偏．27.【答案】实物图连线如下图左偏【解析】电键闭合瞬间，电路中电流变大，穿过B中的磁通量增大，由题干可知指针向右偏转，因此可以得出电流增大，指针向右偏，电流变小，指针向左偏的结论．电键向C移动时，电路中电流变小，穿过B的磁通量减小，所以指针向左偏转．28.【答案】(1)3 m/s(2)F A＝0.24N(3)7.65 J【解析】(1)外电路总电阻R外＝2 Ω，由图象得5 s末的电流I1＝0.2 A，故I总＝3I1＝0.6 A，E＝I总(R外＋r)＝0.6×(2＋2) V＝2.4 V，由E＝BLv得v1＝＝＝3 m/s.(2)图象方程：I12＝0.02＋0.004t，得I1＝0.1A，I总＝3I1＝0.3 A.安培力F A＝BI总L＝0.24N.(3)图线与时间轴包围的〝面积〞为12(0.02＋0.04)×5＝0.15，故5 s内R1中发生的焦耳热Q1＝0.15×6 J＝0.9 J，电路中总电热Q总＝Q1＋Q2＋Q＝6Q1＝5.4 J，金属杆初始速度v0＝＝＝1.5m/s，由功用关系WF＋W A＝ΔE k得：WF＝ΔE k＋Q总＝12m(v t2－v02)＋Q总代入数据得WF＝12×1×(32－1.52×2)＋5.4 J＝7.65 J.29.【答案】环保型手电筒运用了电磁感应原理，外部有磁铁外部有线圈，摇动时，使磁铁相对线圈运动，发生感应电流，把机械能转换为电能，并有一电容器暂时贮存电能从而维持手电筒照明几分钟．【解析】。
人教版高中物理选修32第四章《电磁感应》单元检测题(解析版)
人教版高中物理选修32第四章《电磁感应》单元检测题（解析版）一、单项选择题1.如下图，平行润滑导轨MM′、NN′水平放置，固定在竖直向下的匀强磁场中．导体滑线AB、CD横放其上运动，构成一个闭合电路，当AB向右滑动的瞬间，电路中感应电流的方向及滑线CD遭到的磁场力方向区分为( )A．电流方向沿ABCD；受力方向向右B．电流方向沿ABCD；受力方向向左C．电流方向沿ADCB；受力方向向右D．电流方向沿ADCB；受力方向向左2.如下图，金属棒ab置于水平放置的润滑框架cdef上，棒与框架接触良好，匀强磁场垂直于ab棒斜向下．从某时辰末尾磁感应强度平均减小，同时施加一个水平方向上的外力F使金属棒ab坚持运动，那么F( )A．方向向右，且为恒力B．方向向右，且为变力C．方向向左，且为变力D．方向向左，且为恒力3.磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈．当以速度v0刷卡时，在线圈中发生感应电动势，其E－t关系如下图．假设只将刷卡速度改为，线圈中的E－t关系图能够是( )A． B．C． D．4.如下图，是用导线做成的圆形回路与不时导线构成的几种位置组合，以下组合中，切断直导线中的电流时，穿过闭合回路中磁通质变化的是(图①②③中直导线都与圆形线圈在同一平面内，O点为线圈的圆心，图④中直导线与圆形线圈平面垂直，并与其中心轴重合)( )A．①② B．②③ C．③④ D．②④5.某研讨性学习小组在探求电磁感应现象和楞次定律时，设计并停止了如下实验：如图，矩形金属线圈放置在水平薄玻璃板上，有两块相反的蹄形磁铁，相对固定，四个磁极之间的距离相等．当两块磁铁匀速向右经过线圈位置时，线圈运动不动，那么线圈所受摩擦力的方向是( )A．先向左，后向右B．先向左，后向右，再向左C．不时向右D．不时向左6.面积为2.0×10－2m2的单匝矩形线圈放在磁感应强度为 4.0×10－2T的匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量是( )A． 8.0×10－4Wb B． 4.0×10－2WbC． 10－4Wb D． 10－3Wb7.资料、粗细相反，长度不同的电阻丝做成ab、cd、ef三种外形的导线，区分放在电阻可疏忽的润滑金属导轨上，并与导轨垂直，如下图，匀强磁场方向垂直导轨平面向内．外力使导线水平向右做匀速运动，且每次运动的速率相反，三根导线在导轨间的长度关系是Lab ＜Lcd＜Lef，那么( )A．Lef最大，所以ef发生的感应电动势最大B．Lef最大，所以ef中的感应电流最小C．因三根导线切割磁感线的有效长度相反，故它们发生的感应电流相反D．疏忽导体内能变化，三根导线每秒发生的热量相反8.如下图的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框，初始位置线框与磁感线平行，那么在以下四种状况下，线框中会发生感应电流的是( )A．线框平面一直与磁感线平行，线框在磁场中左右运动B．线框平面一直与磁感线平行，线框在磁场中上下运动C．线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动D．线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动9.如下图，质量为m、高为h的矩形导线框在竖直面内自在下落，其上下两边一直坚持水平，途中恰恰匀速穿过一有理想边界、高亦为h的匀强磁场区域，线框在此进程中发生的内能为( )A．mgh B． 2mgh C．大于mgh而小于2mgh D．大于2mgh 10.如图甲所示，两个闭合圆形线圈A、B圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如图乙所示的变化电流，t＝0时电流的方向为顺时针(如图中箭头所示)，在t1～t2时间内，关于线圈B，以下说法中正确的选项是( )A．线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有扩张的趋向B．线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有收缩的趋向C．线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有扩张的趋向D．线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有收缩的趋向11.如下图，在水平木制桌面上平放一个铜制的圆环，在它上方近处有一个N极朝下的条形磁铁，铜环一直运动．关于铜环对桌面的压力F和铜环重力G的大小关系，以下说法中正确的选项是( )A．当条形磁铁接近铜环时，F<GB．当条形磁铁远离铜环时，F<GC．无论条形磁铁接近还是远离铜环，F＝GD．无论条形磁铁接近还是远离铜环，F>G12.如下图，MN、PQ为两条平行放置的金属导轨，左端接有定值电阻R，金属棒AB斜放在两导轨之间，与导轨接触良好，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面，设金属棒与两导轨接触点之间的距离为l，金属棒与导轨间夹角为60°，以速度v水平向右匀速运动，不计导轨和棒的电阻，那么流过金属棒中的电流为( )A．I＝ B．I＝ C．I＝ D．I＝二、多项选择题13.单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的关系图象如下图，那么( )A．在t＝0时辰，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大B．在t＝1×10－2s时辰，感应电动势最大C．在t＝2×10－2s时辰，感应电动势为零D．在0～2×10－2s时间内，线圈中感应电动势的平均值为零14. 在润滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，如图．PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大．一个边长为a、质量为m、电阻为R 的金属正方形线框，以速度v垂直磁场方向从如图实线(Ⅰ)位置末尾向右运动，当线框运动到区分有一半面积在两个磁场中的如图(Ⅱ)位置时，线框的速度为，那么以下说法正确的选项是( )A．图(Ⅱ)时线框中的电功率为B．此进程中回路发生的电能为mv2C．图(Ⅱ)时线框的减速度为D．此进程中经过线框横截面的电荷量为15. 如下图，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来．假定要延长上述加热时间，以下措施可行的有( )A．添加线圈的匝数B．提高交流电源的频率C．将金属杯换为瓷杯D．取走线圈中的铁芯16. 两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为平均带电绝缘环，B为导体环．当A以如下图的方向绕中心轴转动的角速度发作变化时，B中发生如下图方向的感应电流，那么( )A．A能够带正电且转速减小B．A能够带正电且转速增大C．A能够带负电且转速减小D．A能够带负电且转速增大17. 如下图，〝U〞形金属框架固定在水平面上，金属杆ab与框架间无摩擦，整个装置处于竖直方向的磁场中．假定因磁场的变化，使杆ab向右运动，那么磁感应强度A．方向向下并减小B．方向向下并增大C．方向向上并增大D．方向向上并减小三、实验题18.如下图为〝研讨电磁感应现象〞的实验装置．(1)将图中所缺的导线补接完整；(2)假设在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后能够出现的状况有：A．将原线圈迅速拔出副线圈时，灵敏电流计指针将________．B．原线圈拔出副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针________．19.在研讨电磁感应现象的实验中所用的器材如下图．它们是：①电流计②直流电源③ 带铁芯(图中未画出)的线圈A④线圈B⑤开关⑥滑动变阻器(1)按实验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线)．(2)怎样才干使线圈B中有感应电流发生？试举出两种方法：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________.四、计算题20.如下图，边长为L、匝数为n的正方形金属线框，它的质量为m、电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘．金属框的上半部处于磁场内，下半部处于磁场外，磁场随时间的变化规律为B＝kt.求：(1)线框中的电流强度为多大？(2)t时辰线框受的安培力多大？21.如下图，有一倾角α＝37°的粗糙斜面，斜面所在空间存在一有界矩形匀强磁场区域GIJH，其宽度GI＝HJ＝L＝0.5 m．有一质量m＝0.5 kg的〝日〞字形匀质导线框abcdef，从斜面上运动释放，释放时ef平行于GH且距GH为4L，导线框各段长ab＝cd＝ef＝ac＝bd＝ce＝df＝L＝0.5 m，线框与斜面间的动摩擦因数μ＝0.25，ab、cd、ef三段的阻值相等、均为R＝0.5 Ω，其他电阻不计．ef边刚进入磁场时线框恰恰做匀速运动，不计导线粗细，重力减速度g＝10 m/s2，求：(1)ef边刚进入磁场时的速度v的大小．(2)匀强磁场的磁感应强度B.(3)线框从末尾运动到ab边穿出磁场进程中ab边发的焦耳热为多少？答案解析1.【答案】C【解析】由右手定那么知AB中感应电流方向由B→A，CD中电流方向由D→C，由左手定那么可判定CD遭到向右的安培力．2.【答案】C【解析】由E＝n S可知，因磁感应强度平均减小，感应电动势E恒定，由F安＝BIL，I＝可知，ab棒受的安培力随B的减小，平均变小，由外力F＝F可知，外力F也平安均增加，为变力，由左手定那么可判别F安水平向右，所以外力F水平向左．C正确．3.【答案】D【解析】由公式E＝Blv可知，当刷卡速度减半时，线圈中的感应电动势最大值减半，且刷卡所用时间加倍，故正确选项为D.4.【答案】B【解析】通电直导线周围空间的磁场是非匀强磁场，磁感线是在垂直于导线的平面内以导线为中心的同心圆，离导线越远，磁感应强度越弱，所以①中磁通量、④中磁通量不时为零，②中既有向里的磁通量，也有向外的磁通量，但直导线中有电流时，总磁通量不为零，切断直导线中电流时，磁通质变为零．③中线圈有向外的磁通量，切断直导线中电流时，磁通质变为零．故B正确．5.【答案】D【解析】依据楞次定律的推行意义，线圈中发生的感应电流的磁场会阻碍原来磁通质变化，线圈相对磁铁〝来拒去留〞，即当磁铁接近时它们相互排挤，线圈遭到向右的斥力，当磁铁远离时，线圈遭到向右的引力，线圈运动不动，故线圈受玻璃板对它的静摩擦力方向一直向左．6.【答案】A【解析】当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量有Φ＝BS＝2.0×10－2×4.0×10－2Wb＝8.0×10－4Wb，应选A.7.【答案】B【解析】三根导体的切割磁感线等效长度相反，ef的电阻最大，所以电流做小，B对．8.【答案】C【解析】四种状况中初始位置线框均与磁感线平行，磁通量为零，按A、B、D三种状况线框运动后，线框仍与磁感线平行，磁通量坚持为零不变，线框中不发生感应电流．C中线框转动后，穿过线框的磁通量不时发作变化，所以发生感应电流，C项正确．9.【答案】B【解析】因线框匀速穿过磁场，在穿过磁场的进程中合外力做功为零，克制安培力做功为2mgh，发生的内能亦为2mgh.应选B.10.【答案】A【解析】t1～t2时间内，线圈A中的电流方向为逆时针，依据安培定那么可知在线圈A 外部发生的磁场方向向外，线圈外部发生的磁场方向向里，线圈B的总磁通量是穿出的．由于线圈A中的电流添加，故穿过线圈B的磁通量添加，依据楞次定律，在线圈B中将发生顺时针方向的感应电流，并且线圈B有扩张的趋向，故A对，B、C、D错．11.【答案】B【解析】由楞次定律可知，条形磁铁接近时，相互排挤，远离时相互吸引，B对．12.【答案】B【解析】l垂直于v的长度l sinθ为有效切割长度，所以E＝Blv sin 60°＝Blv，由欧姆定律I＝得I＝.应选B.13.【答案】BC【解析】由法拉第电磁感应定律知E∝，故t＝0及t＝2×10－2s时辰，E＝0，A错，C对．t＝1×10－2s，E最大，B对.0～2×10－2s，ΔΦ≠0，E≠0，D错．14.【答案】AB【解析】回路中发生感应电动势为E＝2Ba感应电流为I＝＝，此时线框中的电功率P＝I2R＝，故A正确．依据能量守恒定律失掉，此进程回路发生的电能为Q ＝mv2－m()2＝mv2，故B正确．左右两边所受安培力大小为F＝BIa＝，那么减速度为a＝＝，故C错误．此进程经过线框横截面的电荷量为q＝＝，故D错误．应选A、B.15.【答案】AB【解析】当线圈中通以交变电流时，在金属杯中将发生感应电流，依据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势E＝n，因此添加线圈的匝数可以提高感应电动势，感应电流的功率增大，使杯内的水沸腾所需的时间延长，提高交流电源的频率，磁通质变化率变大，感应电动势变大，感应电流的功率增大，应选项A、B正确；取走线圈中的铁芯那么使得线圈周围的磁场变弱，磁通量减小，磁通质变化率亦减小，感应电动势变小，从而使杯内的水沸腾所需的时间反而变长，应选项D错误；将金属杯换为瓷杯后，由于陶瓷不是导体，因此瓷杯中不能发生感应电流，无法给水加热，应选项C错误．16.【答案】BC【解析】选取A环研讨，假定A环带正电，且转速增大，那么使穿过环面的磁通量向里添加，由楞次定律知，B环中感应电流的磁场方向向外，故B正确，A错误；假定A 环带负电，且转速增大，那么使穿过环面的磁通量向外添加，由楞次定律知，B环中感应电流的磁场方向向里，B环中感应电流的方向应为顺时针方向，故D错误，C正确．应选B、C.17.【答案】AD【解析】因磁场变化，发作电磁感应现象，杆ab中有感应电流发生，而使杆ab遭到磁场力的作用，并发作向右运动．ab向右运动，使得闭合回路中磁通量有添加的趋向，说明原磁场的磁通量肯定削弱，即磁感应强度正在减小，与方向向上、向下有关．故A、D正确，B、C错误．18.【答案】(1)(2)向右偏转一下向左偏转一下【解析】(1)见以下图(2)依照楞次定律及灵敏电流计的指针偏转方向与流过它的电流方向的关系来判定，那么A.向右偏转一下；B.向左偏转一下．19.【答案】(1)实物电路图如下图：(2)①断开或闭合开关②闭合开关后移动滑动变阻器的滑片．【解析】(1)实物电路图如下图：(2)断开或闭合开关的进程中或闭合开关后移动滑片的进程中，穿过线圈B的磁通量发作，线圈B中有感应电流发生．20.【答案】(1)(2)t【解析】(1)线框中的电动势E＝n＝nS＝nL2k，电流为I＝.(2)安培力为F＝BIL＝kt L＝t.21.【答案】(1)4 m/s (2)1 T (3)1 J【解析】(1)由动能定理可知：mg4L sinα－μmg cosα4L＝mv2－0得v＝4 m/s.(2)当线框匀速运动时，对电路：E＝BLvR＝R＋R总I＝对线框：mg sinα＝μmg cosα＋BIL解得B＝1 T.(3)线框每条边切割磁感线等效电路都一样．所以ef和cd作为电源时＝EUad时间为t＝Q＝t1当ab做为电源时，Uab＝E时间为t＝，Q2＝t整个进程总热量，Q＝Q1＋Q2＝1 J.。
人教版高中物理选修3-2第四章 电磁感应单元练习题(含详细答案)
第四章电磁感应一、单选题1.如图所示,一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方,直导线与圆环在同一竖直面内,当通电直导线中电流增大时,弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将()A．S增大,l变长B．S减小,l变短C．S增大,l变短D．S减小,l变长2.关于涡流,下列说法中不正确的是()A．真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置B．家用电磁灶锅体中的涡流是由恒定磁场产生的C．阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动D．铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流3.如图中画出的是穿过一个闭合线圈的磁通量随时间的变化规律,以下哪些认识是正确的()A．第0.6 s末线圈中的感应电动势是4 VB．第0.9 s末线圈中的瞬时电动势比0.2 s末的小C．第1 s末线圈的瞬时电动势为零D．第0.2 s末和0.4 s末的瞬时电动势的方向相同4.如图所示,一个由导体做成的矩形线圈,以恒定速率v运动,从无场区进入匀强磁场区,磁场宽度大于矩形线圈的宽度da,然后出来,若取逆时针方向的电流为正方向,那么下列图中的哪一个图能正确地表示回路中的电流与时间的函数关系()A．B．C．D．5.如图所示,一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动,当磁感应强度均匀增大时,此粒子的动能将()A．不变B．增大C．减少D．以上情况都有可能6.如图所示,一沿水平方向的匀强磁场分布在宽度为2L的某矩形区域内(长度足够大),该区域的上、下边界MN、PS是水平的．有一边长为L的正方形导线框abcd从距离磁场上边界MN的某高处由静止释放下落并穿过该磁场区域,已知当线框的ab边到达MN时线框刚好做匀速直线运动(以此时开始计时),以MN处为坐标原点,取如图坐标轴x,并规定逆时针方向为感应电流的正方向,则关于线框中的感应电流与ab边的位置坐标x间的以下图线中,可能正确的是()A．B．C．D．7.如下图所示,一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内,其下方(略靠前)固定一根与导线框平面平行的水平直导线,导线中通以图示方向的恒定电流．释放导线框,它由实线位置下落到虚线位置未发生转动,在此过程中()A．导线框中感应电流的方向依次为ACBA→ABCA→ACBAB．导线框的磁通量为零时,感应电流也为零C．导线框所受安培力的合力方向依次为向上→向下→向上D．导线框所受安培力的合力为零,做自由落体运动8.一矩形线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直．先保持线框的面积不变,将磁感应强度在1 s时间内均匀地增大到原来的两倍．接着保持增大后的磁感应强度不变,在1 s时间内,再将线框的面积均匀地减小到原来的一半．先后两个过程中,线框中感应电动势的比值为()A．B． 1C． 2D． 49.法拉第电磁感应定律可以这样表述：闭合电路中感应电动势的大小()A．跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比B．跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比C．跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比D．跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比10.某线圈中产生了恒定不变的感应电流,关于穿过该线圈的磁通量Φ随时间t变化的规律,可能是下面四幅图中的()A．B．C．D．二、多选题11.(多选)如图,足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0＜θ＜90°),其中MN与PQ平行且间距为l,导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计,其上端所接定值电阻为R.给金属棒ab一沿斜面向上的初速度v0,并与两导轨始终保持垂直且接触良好,ab棒接入电路的电阻为r,当ab棒沿导轨上滑距离x时,速度减小为零．则下列说法不正确的是()A．在该过程中,导体棒所受合外力做功为mvB．在该过程中,通过电阻R的电荷量为C．在该过程中,电阻R产生的焦耳热为D．在导体棒获得初速度时,整个电路消耗的电功率为v012.(多选)在如图所示的各图中,闭合线框中能产生感应电流的是()A．B．C．D．13.如图所示,在匀强磁场中放有平行铜导轨,它与大线圈M相连接,要使小导线圈N获得顺时针方向的感应电流,则放在导轨上的金属棒ab的运动情况(两线圈共面放置)是()A．向右匀速运动B．向左加速运动C．向右减速运动D．向右加速运动三、实验题14.如图是做探究电磁感应的产生条件实验的器材．(1)在图中用实线代替导线把它们连成实验电路．(2)由哪些操作可以使灵敏电流计的指针发生偏转()A．闭合开关B．断开开关C．保持开关一直闭合D．将线圈A从B中拔出(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______(填“左”或“右”)偏转．15.英国物理学家法拉第在1831年发现了“磁生电”现象．现在某一课外活动小组的同学想模仿一下法拉第实验,于是他们从实验室里找来了两个线圈A、B,两节干电池、电键、电流计、滑动变阻器等器材,如图所示．请同学们帮助该活动小组,用笔画线代替导线,将图中的器材连接成实验电路．四、计算题16.如图所示,长为L＝0.2 m、电阻为r＝0.3 Ω、质量为m＝0.1 kg的金属棒CD垂直放在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上,两导轨间距也为L,棒与导轨接触良好,导轨电阻不计,导轨左端接有R ＝0.5 Ω的电阻,量程为0～3.0 A的电流表串联在一条导轨上,量程为0～1.0 V的电压表接在电阻R 的两端,垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面．现以向右恒定的外力F使金属棒右移,当金属棒以v＝2 m/s的速度在导轨平面上匀速滑动时,观察到电路中的一个电表正好满偏,而另一电表未满偏．问：(1)此时满偏的电表是什么表？说明理由．(2)拉动金属棒的外力F多大？(3)导轨处的磁感应强度多大？17.如图所示,ef、gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距为L＝1 m,导轨左端连接一个R ＝3 Ω的电阻,一根电阻为1 Ω的金属棒cd垂直地放置在导轨上,与导轨接触良好,导轨的电阻不计,整个装置放在磁感应强度为B＝2 T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向上．现对金属棒施加4 N的水平向右的拉力F,使棒从静止开始向右运动,试解答以下问题：(1)金属棒达到的最大速度v是多少？(2)金属棒达到最大速度后,R上的发热功率为多大？18.如图所示,两根足够长的光滑金属导轨ab、cd竖直放置,导轨间距离为L,电阻不计．在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡．整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度方向与导轨所在平面垂直．现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放．金属棒下落过程中保持水平,且与导轨接触良好．已知某时刻后两灯泡保持正常发光．重力加速度为g.求：(1)磁感应强度的大小;(2)灯泡正常发光时金属棒的运动速率．五、填空题19.如图所示,线圈ABCO面积为0.4 m2,匀强磁场的磁感应强度B＝0.1 T,方向为x轴正方向,通过线圈的磁通量为________Wb.在线圈由图示位置绕z轴向下转过60°的过程中,通过线圈的磁通量改变了________Wb.(可以用根式表示)20.图甲为“探究电磁感应现象”实验中所用器材的示意图．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、B、电流计及开关连接成如图所示的电路．(1)开关闭合后,下列说法中正确的是________．A．只要将线圈A放在线圈B中就会引起电流计指针偏转B．线圈A插入或拔出线圈B的速度越大,电流计指针偏转的角度越大C．滑动变阻器的滑片P滑动越快,电流计指针偏转的角度越大D．滑动变阻器的滑片P匀速滑动时,电流计指针不会发生偏转(2)在实验中,如果线圈A置于线圈B中不动,因某种原因,电流计指针发生了偏转．这时,线圈B相当于产生感应电流的“电源”．这个“电源”内的非静电力是________．如果是因为线圈A插入或拔出线圈B,导致电流计指针发生了偏转．这时,是________转化为电能．(3)上述实验中,线圈A可等效为一个条形磁铁,将线圈B和灵敏电流计简化如图乙所示．当电流从正接线柱流入灵敏电流计时,指针向正接线柱一侧偏转．则乙图中灵敏电流计指针向其________接线柱方向偏转(填“正”或“负”)．21.如下图所示,半径为r的金属圆环绕通过直径的轴OO′以角速度ω匀速转动,匀强磁场的磁感应强度为B,以金属环的环面与磁场方向重合时开始计时,求在转动30°角的过程中,环中产生的平均感应电动势为________．22.如图所示,金属环直径为d、总电阻为2R,匀强磁场磁感应强度为B,垂直穿过环所在平面．电阻为的导体杆AB沿环表面以速度v向右滑至环中央时,杆两端的电压为________．23.如下图甲所示,环形线圈的匝数n＝1000,它的两个端点a和b间接有一理想电压表,线圈内磁感应强度B的变化规律如图乙所示,线圈面积S＝100 cm2,则Uab＝________,电压表示数为________V.答案解析1.【答案】D【解析】当通电直导线中电流增大时,穿过金属圆环的磁通量增大,金属圆环中产生感应电流,根据楞次定律,感应电流要阻碍磁通量的增大：一是用缩小面积的方式进行阻碍;二是用远离直导线的方法进行阻碍,故D正确．2.【答案】B【解析】高频感应炉是用涡流来熔化金属对其进行冶炼的,炉内放入被冶炼的金属,线圈内通入高频交变电流,这时被冶炼的金属中产生涡流就能被熔化．故A正确;电磁炉利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场,当含铁质锅具放置炉面时,铁磁性锅体被磁化,锅具即切割交变磁感线而在锅具底部产生交变的涡流,恒定磁场不会产生涡流,故B错误;阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动,当金属板从磁场中穿过时,金属板板内感应出的涡流会对金属板的运动产生阻碍作用．故C正确;在整块导体内部发生电磁感应而产生感应电流的现象称为涡流现象,要损耗能量,不用整块的硅钢铁芯,其目的是为了减小涡流,故D正确．本题选择错误的,故选B.3.【答案】A【解析】由法拉第电磁感应定律知：感应电动势E＝可知：0．3～0.8 s：E＝＝＝－4 V,负号表示方向与正方向相反,A正确;图象的斜率表示电动势的大小,由图象知第0.9 s末线圈中的瞬时电动势比0.2 s末的大,B错误;第1 s末线圈的磁感强度为零,但磁通量的变化率不为零,电动势不为零,C错误;第0.2 s末和0.4 s末的图象斜率一正一负,瞬时电动势的方向相反,D错误．4.【答案】C【解析】根据楞次定律,线圈进入磁场的过程,穿过线圈的磁通量向里的增加,产生逆时针方向的感应电流,因为速度恒定,所以电流恒定,故A、D错误;离开磁场时,穿过线圈的向里的磁通量减少,所以产生顺时针方向的电流,B错误,C正确．5.【答案】B【解析】当垂直纸面向里的磁场增强时,产生逆时针的涡旋电场,带正电的粒子将受到这个电场对它的电场力作用,而使动能增加,故B正确．6.【答案】D【解析】在第一个L内,线框匀速运动,电动势恒定,电流恒定;在第二个L内,线框只在重力作用下加速,速度增大;在第三个L内,安培力大于重力,线框减速运动,电动势减小,电流减小．这个过程加速度逐渐减小,速度是非线性变化的,电动势和电流都是非线性减小的,选项A、B均错误．安培力再减小,也不至于减小到小于第一段时的值,因为当安培力等于重力时,线框做匀速运动,选项C错误,D正确．7.【答案】A【解析】根据右手螺旋定则可知导线上方的磁场方向垂直于纸面向外,下方的磁场方向垂直于纸面向里,而且越靠近导线磁场越强．所以闭合导线框ABC在下降过程中,导线框内垂直于纸面向外的磁通量先增大,当增大到BC边与导线重合时,达到最大,再向下运动,导线框内垂直于纸面向外的磁通量逐渐减小至零,然后随导线框的下降,导线框内垂直于纸面向里的磁通量增大,当增大到A点与导线重合时,达到最大,继续下降时由于导线框逐渐远离导线,使导线框内垂直于纸面向里的磁通量再逐渐减小,所以根据楞次定律可知,感应电流的磁场总是阻碍内部磁通量的变化,所以感应电流的磁场先向内,再向外,最后向内,所以导线框中感应电流的方向依次为ACBA→ABCA→ACBA,A正确;当导线框内的磁通量为零时,内部的磁通量仍然在变化,有感应电动势产生,所以感应电流不为零,B错误;根据对楞次定律的理解,感应电流的效果总是阻碍导体间的相对运动,由于导线框一直向下运动,所以导线框所受安培力的合力方向一直向上,不为零．C、D错误．8.【答案】B【解析】设原磁感应强度是B,线框面积是S.第1 s内ΔΦ1＝2BS－BS＝BS,第2 s内ΔΦ2＝2B·－2B·S＝－BS.因为E＝n,所以两次电动势大小相等,B正确．9.【答案】C【解析】由法拉第电磁感应定律可知,闭合电路中产生的感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,与磁通量及磁通量的变化量无关．故A、B、D错误,C正确．10.【答案】B【解析】要想该线圈中产生恒定不变的感应电流,则要求该线圈中产生的感应电动势是恒定不变的,要想线圈中产生恒定不变的感应电动势,由法拉第电磁感应定律可知,穿过线圈的磁通量的变化率应是恒定的,即在Φ－t图象中,其图线是一条倾斜的直线．11.【答案】ABC【解析】在该过程中,导体棒和金属导轨组成的系统所受合外力做功为mv,A错误;由q＝IΔt,I＝,E＝＝,通过电阻R的电荷量为q＝,B错误;由于不知摩擦力是否存在,所以C错误;在导体棒获得初速度时,电路中电动势为E＝Blv0,I＝,P＝I2(r＋R)＝v0,D正确．12.【答案】AB【解析】感应电流产生的条件是：只要穿过闭合线框的磁通量变化,闭合线框中就有感应电流产生．A图中,线框转动过程中,通过线框的磁通量发生变化,线框中有感应电流产生;B图中离直导线越远磁场越弱,所以当线框远离导线时,线框中磁通量不断变小,所以B图中有感应电流产生;C图中一定要把条形磁铁周围的磁感线空间分布图弄清楚,在图示位置,线框中的磁通量为零,在向下移动过程中,线框的磁通量一直为零,磁通量不变,线框中无感应电流产生;D图中,线框中的磁通量一直不变,无感应电流产生．故选A、B.13.【答案】BC【解析】14.【答案】(1)见解析(2)ABD(3)右【解析】(1)将灵敏电流计与大线圈B组成闭合回路,电源、开关、小线圈A组成闭合回路,电路图如图所示．(2)将开关闭合或断开,导致穿过线圈的磁通量变化,产生感应电流,灵敏电流计指针偏转,故A、B正确;保持开关一直闭合,则穿过线圈B的磁通量不变,没有感应电流产生,灵敏电流计指针偏转,故C错误;将螺线管A插入(或拔出)螺线管B时穿过线圈B的磁通量发生变化,线圈B中产生感应电流,灵敏电流计指针偏转,故D正确．(3)在开关闭合的瞬间,穿过线圈B的磁通量增大,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,穿过线圈B的磁通量减小,灵敏电流计的指针向右偏转．15.【答案】【解析】线圈A与带电池的电路相连,线圈B与电流计相连,当滑动滑动变阻器时,线圈A中的电流变化,从而引起B中产生感应电流,也可以保持滑动器划片不动,线圈A插入或者拔出时,都可以引起B中产生感应电流．16.【答案】(1)见解析(2)1.6 N(3)4 T【解析】(1)假设电流表满偏,则I＝3.0 A,R两端电压U＝IR＝3.0×0.5 V＝1.5 V,将大于电压表的量程,不符合题意,故满偏电表应该是电压表．(2)由能量关系知,电路中的电能是外力做功转化来的,所以有Fv＝I2(R＋r),I＝,两式联立得F＝＝1.6 N.(3)磁场是恒定的,且不发生变化,由于CD运动而产生感应电动势,因此是动生电动势．根据法拉第电磁感应定律有E＝BLv,根据闭合电路欧姆定律得E＝U＋Ir以及I＝,联立三式得B＝＋＝4 T.17.【答案】(1)4 m/s(2)12 W【解析】(1)当金属棒速度最大时,拉力与安培力相等.＝F,v m＝＝4 m/s(2)回路中电流为I＝＝2 A,电阻上的发热功率为P＝I2R＝12 W.18.【答案】(1)(2)【解析】(1)设小灯泡的额定电流为I0,有P＝I R,①由题意,在金属棒沿导轨竖直下落的某时刻后,小灯泡保持正常发光,流经MN的电流为I＝2I0,②此时金属棒MN所受的重力和安培力相等,下落的速度达到最大值,有mg＝BLI,③联立①②③式得B＝(2)设灯泡正常发光时,金属棒的速率为v,由电磁感应定律与闭合电路欧姆定律得E＝BLv,⑤E＝RI0,⑥联立①②④⑤⑥式得v＝.⑦19.【答案】00.02或3.46×10－2【解析】线圈ABCO与x轴正方向的匀强磁场平行,没有一条磁感线穿过平面,所以磁通量等于0.在线圈由图示位置绕z轴向下转过60°时,线圈在中性面上面的投影面积为0.4×sin 60°,磁通量Φ＝0.1×0.4×sin 60°＝0.02Wb,磁通量变化量ΔΦ＝0.1×0.4×sin 60°－0＝0.02Wb.20.【答案】(1)BC(2)感应电场的电场力机械能(3)负【解析】(1)将线圈A放在线圈B中,由于磁通量不变化,故不会产生感应电流,也不会引起电流计指针偏转,选项A错误;线圈A插入或拔出线圈B的速度越大,则磁通量的变化率越大,产生的感应电流越大,电流计指针偏转的角度越大,选项B正确;滑动变阻器的滑片P滑动越快,电流的变化率越大,磁通量的变化率越大,则感应电流越大,电流计指针偏转的角度越大,选项C正确;滑动变阻器的滑片P 匀速滑动时,电流发生变化,磁通量变化,也会产生感应电流,故电流计指针也会发生偏转,选项D错误．故选BC.(2)这个“电源”内的非静电力是感应电场的电场力．如果是因为线圈A插入或拔出线圈B,导致电流计指针发生了偏转．这时是机械能转化为电能．(3)根据楞次定律可知,通过电流计的电流从负极流入,故灵敏电流计指针向其负接线柱方向偏转．21.【答案】3Bωr2【解析】ΔΦ＝Φ2－Φ1＝BS sin 30°－0＝Bπr2.又Δt＝＝＝所以＝＝＝3Bωr2.22.【答案】【解析】杆切割产生的感应电动势：E＝Bdv.两个电阻为R的半金属圆环并联,并联电阻R并＝R,电路电流(总电流)：I＝＝,杆两端的电压：U＝IR并＝Bdv.23.【答案】50 V50【解析】由B－t图象可知＝5 T/s由E＝n S得：E＝1 000×5×100×10－4V＝50 V.。
高二物理第4章 电磁感应综合检测题及答案解析
(时间：90分钟；满分：100分)一、选择题(本题共12小题；每小题5分；共60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5分；选对但不全的得2分；有选错或不答的得0分)1．(惠阳高二检测)关于磁通量的概念；以下说法中正确的是()A．磁感应强越大；穿过闭合回路的磁通量也越大B．磁感应强越大；线圈面积越大；则磁通量也越大C．穿过线圈的磁通量为零；但磁感应强不一定为零D．磁通量发生变化；一定是磁场发生变化引起的解析：选C.穿过闭合回路的磁通量大小取决于磁感应强、回路所围面积以及两者夹角三个因素；所以只了解其中一个或两个因素无法确定磁通量的变化情况；A、B项错误；同样由磁通量的特点；也无法判断其中一个因素的情况；C项正确；D项错误．图4－92．如图4－9所示；若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)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．先逆时针后顺时针方向的感应电流D．无感应电流解析：选A.穿过线圈的磁通量包括磁体内和磁体外的一部分；合磁通量是向上的．当线圈突然缩小时合磁通量增加；原因是磁体外向下穿过线圈的磁通量减少．故由楞次定律判断；感应电流的方向为顺时针方向(从上往下看)．图4－103.如图4－10所示是电表中的指针和电磁阻器；下列说法中正确的是()A．2是磁铁；在1中产生涡流B．1是磁铁；在2中产生涡流C．该装置的作用是使指针能够转动D．该装置的作用是使指针能很快地稳定解析：选AD.1在2中转动产生感应电流；感应电流受到安培力作用阻碍1的转动；A、D对．图4－114．(高考广东卷)如图4－11所示；平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域；细金属棒PQ 沿导轨从MN处匀速运动到M′N′的过程中；棒上感应电动势E随时间t变化的图示；可能正确的是()图4－12解析：选A.由E＝Bl v可以直接判断选项A正确．图4－135.穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系；如图4－13所示；在下列几段时间内；线圈中感应电动势最小的是()A．0～2 sB．2 s～4 sC．4 s～5 sD．5 s～10 s解析：选D.图象斜率越小；表明磁通量的变化率越小；感应电动势也就越小．图4－146. (高考江苏卷)如图4－14所示；固定的水平长直导线中通有电流I；矩形线框与导线在同一竖直平面内；且一边与导线平行．线框由静止释放；在下落过程中() A．穿过线框的磁通量保持不变B．线框中感应电流方向保持不变C．线框所受安培力的合力为零D．线框的机械能不断增大解析：选B.直线电流的磁场离导线越远；磁感线越稀；故线圈在下落过程中磁通量一直减小；A错；由于上、下两边电流相等；上边磁场较强；线框所受合力不为零；C错；由于电磁感应；一部分机械能转化为电能；机械能减小；D错．故B对．7．(高考江苏卷)一矩形线框置于匀强磁场中；线框平面与磁场方向垂直．先保持线框的面积不变；将磁感应强在1 s时间内均匀地增大到原来的两倍．接着保持增大后的磁感应强不变；在1 s时间内；再将线框的面积均匀地减小到原来的一半．先后两个过程中；线框中感应电动势的比值为()A.错误! B．1C．2 D．4解析：选B.在相同时间内；两个过程中磁通量的变化量相同；由法拉第电磁感应定律E＝错误!可以判断感应电动势的大小也相同；即两次感应电动势的比值为1；选项B正确．图4－158.如图4－15所示；光滑平行金属导轨PP′和QQ′都处于同一水平面内；P和Q之间连接一电阻R；整个装置处于竖直向下的匀强磁场中；现在垂直于导轨放置一根导体棒MN；用一水平向右的力F拉动导体棒MN；以下关于导体棒MN中感应电流方向和它所受安培力的方向的说法正确的是()A．感应电流方向是N→MB．感应电流方向是M→NC．安培力水平向左D．安培力水平向右解析：选AC.磁场方向向下；导体棒MN的运动方向向右；由右手定则；感应电流方向是N→M；再由左手定则；安培力水平向左；所以A、C正确．图4－169．(厦门高二检测)如图4－16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EB．闭合S；稳定后；电容器的a极带正电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极板将带负电解析：选C.闭合S；稳定后；由于线圈L的直流电阻为零；所以线圈两端电压为零；又因为电容器与线圈并联；所以电容器两端电压也为零；A、B错误；断开S的瞬间；线圈L中电流减小；线圈中产生与原电流方向相同的自感电动势；并作用在电容器上；所以；此时电容器a极板将带正电；b极板将带负电；C正确、D错误．图4－1710．(深圳高二检测)如图4－17所示；垂直纸面的正方形匀强磁场区域内；有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd；现将导体框分别朝两个方向以v、3v速匀速拉出磁场；则导体框从两个方向移出磁场的两个过程中()A．导体框中产生的感应电流方向相同B．导体框中产生的焦耳热相同C．导体框ad边两端电势差相同D．通过导体框截面的电量相同解析：选AD.由楞次定律；从两个方向移出磁场过程中感应电流方向都是a→d→c→b→a；A项正确；以v拉出磁场时；cd边等效为电源E1＝Bl v；I1＝错误!＝错误!；t＝错误!；所以产生的焦耳热Q1＝I2；1Rt＝错误!；ad边电势差U ad＝I1×错误!＝错误!通过的电量q1＝I1t＝错误!以3v拉出磁场时；ad边等效为电源Q2＝错误!；U ad＝错误!；q2＝错误!；故B、C错；D对．图4－1811.如图4－18所示；通有恒定电流的螺线管竖直放置；一铜环R沿螺线管的轴线加速下落；在下落过程中；环面始终保持水平．铜环先后经过轴上1、2、3位置时的加速分别为a1、a2、a3.位置2处于螺线管的中心；位置1、3与位置2等距；则() A．a1<a2＝g B．a3<a1<gC．a1＝a3<a2D．a3<a1<a2解析：选ABD.圆环落入螺线管及从螺线管飞出时；环中感应电流所受安培力向上；故a1<g；a3<g；但经过3时速较快；错误!较大；所受安培力较大；故a3<a1<g.圆环经过位置2时；磁通量不变；不受安培力；a2＝g；故A、B、D正确．图4－1912.(20高考天津卷)如图4－19所示；竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R；质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦；棒与导轨的电阻均不计；整个装置放在匀强磁场中；磁场方向与导轨平面垂直；棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内；力F做的功与安培力做的功的代数和等于() A．棒的机械能增加量B．棒的动能增加量C．棒的重力势能增加量D．电阻R上放出的热量解析：选A.棒加速上升时受到重力、拉力F及安培力．根据机械能守恒的条件可知力F与安培力做的功的代数和等于棒的机械能的增加量；A选项正确．二、计算题(本题共4小题；共40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤；只写出最后答案的不得分；有数值计算的题；答案中必须明确写出数值和单位)图4－2013.(8分)如图4－20所示；边长为L的正方形金属框；质量为m；电阻为R；用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘；金属框的上半部处于磁场内；下半部处于磁场外．磁场随时间变化规律为B＝kt(k>0)；已知细线所能承受的最大拉力为2mg；求从t＝0开始；经多长时间细线会被拉断？解析：由题意知错误!＝k (1分)根据法拉第电磁感应定律知E＝错误!·S＝k·错误! (2分)当细线刚要断时：mg＝F安＝BIL. (2分)I＝错误!＝错误!；B＝kt；(2分)联立以上各式解得：t＝错误!. (1分)答案：错误!图4－2114．(8分)如图4－21所示；线圈abcd每边长l＝0.20 m；线圈质量m1＝0.10 kg；电阻R＝0.10 Ω ；砝码质量m2＝0.14 kg.线圈上方的匀强磁场的磁感应强B＝0.5 T；方向垂直线圈平面向里；磁场区域的宽为h＝l＝0.20 m．砝码从某一位置下降；使ab边进入磁场开始做匀速运动．求线圈做匀速运动的速大小.解析：该题的研究对象为线圈；线圈在匀速上升时受到的安培力F安、绳子的拉力F和重力m1g相互平衡；即F＝F安＋m1g (2分)砝码受力也平衡F＝m2g (1分)线圈匀速上升；在线圈中产生的感应电流I＝Bl v/R (1分)因此线圈受到向下的安培力F安＝BIl (1分)联立解得v＝(m2－m1)gR/(B2l2)；(2分)代入数据得v＝4 m/s. (1分)答案：4 m/s图4－2215．(12分)(高考江苏卷)如图4－22所示；两足够长的光滑金属导轨竖直放置；相距为L；一理想电流表与两导轨相连；匀强磁场与导轨平面垂直．一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放．导体棒进入磁场后；流经电流表的电流逐渐减小；最终稳定为I.整个运动过程中；导体棒与导轨接触良好；且始终保持水平；不计导轨的电阻．求：(1)磁感应强的大小B；(2)电流稳定后；导体棒运动速的大小v；(3)流经电流表电流的最大值I m.解析：(1)电流稳定后；导体棒做匀速运动；则有BIL＝mg ①(2分)解得B＝错误!. ②(1分)(2)感应电动势E＝BL v ③(1分)感应电流I＝错误! ④(1分)由②③④式解得v＝错误!. (1分)(3)由题意知；导体棒刚进入磁场时的速最大；设为v m由机械能守恒定律得错误!m v错误!＝mgh (2分)感应电动势的最大值E m＝BL v m；(2分)感应电流的最大值I m＝错误! (1分)解得I m＝错误!. (1分)答案：(1)错误! (2)错误! (3)错误!图4－2316．(12分)(高考天津理综卷)如图4－23所示；质量m1＝0.1 kg；电阻R1＝0.3 Ω；长l ＝0.4 m的导体棒ab横放在U型金属框架上．框架质量m2＝0.2 kg；放在绝缘水平面上；与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2.相距0.4 m的MM′、NN′相互平行；电阻不计且足够长；电阻R2＝0.1 Ω的MN垂直于MM′.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中；磁感应强B＝0.5 T．垂直于ab施加F＝2 N的水平恒力；ab从静止开始无摩擦地运动；始终与MM′、NN′保持良好接触．当ab运动到某处时；框架开始运动．设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力；g取10 m/s2.(1)求框架开始运动时ab速v的大小；(2)从ab开始运动到框架开始运动的过程中；MN上产生的热量Q＝0.1 J；求该过程ab 位移x的大小．解析：(1)ab对框架的压力F1＝m1g (1分)框架受水平面的支持力F N＝m2g＋F1 (1分)依题意；最大静摩擦力等于滑动摩擦力；则框架受到最大静摩擦力F2＝μF N(1分)ab中的感应电动势E＝Bl v (1分)MN中电流I＝错误! (1分)MN受到的安培力F安＝IlB (1分)框架开始运动时F安＝F2(1分)由上述各式代入数据解得v＝6 m/s. (1分)(2)闭合回路中产生的总热量Q总＝错误!Q (1分)由能量守恒定律；得Fx＝错误!m1v2＋Q总(2分)代入数据解得x＝1.1 m．(1分)答案：(1)6 m/s(2)1.1 m。
人教高中物理选修32第四章新编《电磁感应》精选练习题(含答案)
《电磁感觉》单元测试题一、选择题 :1、以下几种说法中断确的是()(A)线圈中磁通量变化越大 ,线圈中产生的感觉电动势必定越大(B)线圈中磁通量越入 ,线圈中产牛的感觉电动势必定越大(C)圈圈放在磁场越强的地点,线圈中产生的感觉电动势必定越大(D)线圈中磁通量变化越快,线圈中产生的感觉电动势越大2、对于自感现象 ,以下说法中正确的选项是 ()(A)感觉电流不必定和原电流方向相反(B)线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数必定较大(C)对于同一线圈 ,当电流变化较快时 ,线圈中的自感系数也较大(D)对于同一线圈 ,当电流变化较快时 ,线圈中的自感电动势电较大3、如下图,在直线电流邻近有一根金属棒ab,当金属棒以 b 端为圆心,以 ab 为半径 ,在过导线的平面内匀速旋转达到图中的地点时 ( ).(A)a端积聚电子(B)b端积聚电子(C)金属棒内电场强度等于零(D)u a>u b4、如下图 ,匀强磁场中搁置有固定的 abc 金属框架 ,导体棒 ef 在框架上匀速向右平移 ,框架和棒所用资料、横截面积均相同 ,摩擦阻力忽略不计 .那么在 ef,棒离开框架前 ,保持必定数值的物理量是() (A)ef棒所受的拉力(B)电路中的磁通量(C)电路中的感觉电流(D)电路中的感觉电动势5、如下图 ,A 、B 是两盏完好相同的白炽灯,L 是电阻不计的电感线圈,如坚决开电键S1,闭合 S2,A 、B 两灯都能相同发光 .假如最先 S1是闭合的 .S2是断开的 .那幺 ,可能出现的状况是 ()(A)刚一闭合 S2,A 灯就立刻亮 ,而 B 灯则延缓一段时间才亮(B)刚闭合 S2时,线圈 L 中的电流为零(C)闭合 S2此后 ,A 灯变亮 ,B 灯由亮变暗(D)再断 S2时,A 灯立刻熄火 ,B 灯先亮一下而后熄灭6、如下图 ,闭合矩形线圈abcd 与长直导线 MN 在同一平面内 ,线圈的 ab、dc 两边与直导线平行 ,直导线中有渐渐增大、但方向不明的电流,则()(A)可知道线圈中的感觉电流方向(B)可知道线圈各边所受磁场力的方向(C)可知道整个线圈所受的磁场力的方向(D)没法判断线圈中的感觉电流方向,也没法判断线圈所受磁场力的方向7、如下图 ,将一个与匀强磁场垂直的正方形多匝线圈从磁场中匀速拉出的过程中 ,拉力做功的功率 ( )(A) 与线圈匝数成正比(B)与线圈的边长成正比(C)与导线的电阻率成正比(D)与导线横截面积成正比8、两根圆滑的金属导轨 ,平行搁置在倾角为θ的斜面上 ,导轨的下端接有电阻 R,导轨自己的电阻可忽视不计 .斜面处在一匀强磁场中 ,磁场方向垂直斜面向上.质量为 m、电阻可不计的金属棒 ab,在沿着斜面与棒垂直的恒力 F 作用下沿导轨匀速上滑,并上涨h 高度 ,如下图 .在这过程中 ().(A)作用于金属棒上的各力的协力所做的功等于零(B)作用于金属棒上的各力的协力所做的功等于mgh 与电阻 R 上发出的焦耳热之和(C)恒力 F 与安培力的协力所做的功等于零(D)恒力 F 与重力的协力所做的功等于电阻R 上发出的焦耳热9、如下图 ,一电子以初速度v 沿金属板平行方向飞入MN 极板间 ,若忽然发现电子向M 板偏转 ,则可能是 ()(A) 电键 S 闭合瞬时(B)电键 S 由闭合到断开瞬时(C)电键 S 是闭合的 ,变阻器滑片 P 向左快速滑动(D)电键 S 是闭合的 ,变阻器滑片 P 向右快速滑动10．如图 4 所示，磁带录音机既可用作录音，也可用作放音，其主要的零件为可匀速前进的磁带 a 和绕有线圈的磁头 b，无论是录音或放音过程，磁带或磁隙软铁会存在磁化现象，下边对于它们在录音、放音过程中主要工作原理的说法，正确的选项是（）A．放音的主要原理是电磁感觉，录音的主要原理是电流的磁效应B．录音的主要原理是电磁感觉，放音的主要原理是电流的磁效应C．放音和录音的主要原理都是磁场对电流的作用D．放音和录音的主要原理都是电磁感觉11．闭合金属线圈abcd 位于水平方向匀强磁场的上方 h 处，由静止开始着落，如下图，并进入磁场，在运动过程中，线框平面始终和磁场方向垂直，不计空气阻力，那么线框在进入磁场的过程中不行能出现（）A．加快运动B．匀速运动C．减速运动D．静止状态12．如下图，两竖直搁置的平行圆滑导轨处于垂直于导轨平面的匀强磁场中，金属杆 ab 可沿导轨滑动，原来 S 断开，让 ab 杆由静止下滑，一段时间后闭合 S，则从 S 闭合开始记时， ab 杆的运动速度 v 随时间 t 的关系图可能是下图中的哪一个？（）13．如下图中， L1和 L2是两个相同灯泡， L 是一个自感系数相当大的线圈，其电阻值与R 相同，在开关S 接通的瞬时，以下说法正确的选项是（）A．接通时 L1先达到最亮，断开时L1后灭B．接通时 L2先达到最亮，断开时L2后灭C．接通时 L1先达到最亮，断开时L1先灭D．接通时 L2先达到最亮，断开时L2先灭14．向来升飞机停在南半球的地磁极上空。
(完整word版)人教版高中物理选修32第四章电磁感应单元测试题
第四章电磁感觉单元测试题一．选择题1．由楞次定律知道感觉电流的磁场必然是〔〕A．阻拦引起感觉电流的磁通量B．与引起感觉电流的磁场反向C．阻拦引起感觉电流的磁通量的变化D．与引起感觉电流的磁场方向同样2．关于磁通量以下说法正确的选项是〔〕．A．磁通量越大表示磁感觉强度越大B．面积越大穿过它的磁通量也越大C．穿过单位面积的磁通量等于磁感觉强度D．磁通量不但有大小而且有方向是矢量3．美国一位物理学家卡布莱拉用实验搜寻磁单极子．实验依照的原理就是电磁感觉现象，仪器的主要局部是由超导体做成的线圈，设想有一个磁单极子穿过超导线圈，如图 1 所示，于是在超导线圈中将引起感觉电流，关于感觉电流的方向以下说法正确的选项是〔〕A．磁单极子穿过超导线圈的过程中，线圈中产生的感觉电流的变化B． N 磁单极子，与S 磁单极子分别穿过超导线圈的过程中，线圈中感觉电流方向同样C．磁单极子穿过超导线圈的过程中，线圈中感觉电流方向不变D．假假设磁单极子为N 磁单极子，穿过超导线圈的过程中，线圈中感觉电流方向向来为顺时针〔从上往下看〕4．如图 2 示，金属杆 ab 以恒定的速率 v 在圆滑的平行导轨上向右滑行，设整个电路中总电阻为R〔恒定不变〕，整个装置置于垂直于纸面向里的匀强磁场中，以下说法不正确的选项是〔〕A．ab 杆中的电流与速率v 成正比B．磁场作用于 ab 杆的安培力与速率v 成正比C．电阻 R 上产生的电热功率与速率v 平方成正比D．外力对 ab 杆做功的功率与速率v 的成正比5．由于地磁场的存在，飞机在必然高度水平翱翔时，其机翼就会切割磁感线，机翼的两端之间会有必然的电势差．假设飞机在北半球水平翱翔，那么从翱翔员的角度看，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6．如图 3 所示 , 在两根平行长直导线中，通以方向同样、大小相等的恒定电流．一个小线框在两导线平面内，从凑近右边的导线内侧沿着与两导线垂直的方向匀速向左搬动，直至到达左边导线的内侧．在这搬动过程中，线框中的感觉电流方向〔〕A．沿 abcda 不变B．沿dcbad不变C．由 abcda 变为 dcbad D．由dcbad 变为dcbad7．如图 4 所示 ,两个线圈A和B分别通以电流I1、I2，为使线圈B中的电流增大，以下措施有效的是( )A．保持线圈的相对地址不变，增大 A 中的电流B．保持线圈的相对地址不变，减小 A 中的电流C．保持 A 中的电流不变，将线圈 A 向右平移D．保持 A 中的电流不变，将线圈 A 向右平移8．两个金属的圆环同心放置，当小环中通以逆时针方向的电流，且电流不断增大时，大环将会有〔〕A．有向外扩大的趋势B．有向内缩短的趋势C．产生顺时针方向的感觉电流D．产生逆时针方向的感觉电流9．如图 5 所示，两竖直放置的平行圆滑导轨处于垂直于导轨平面的匀强磁场中，金属杆 ab 可沿导轨滑动，本来S 断开，让 ab 杆由静止下滑，一段时间后闭合S，那么从 S 闭合开始记时， ab 杆的运动速度 v 随时间 t 的关系图不可以能是以以下图中的哪一个( )10．如图 6 所示，两个闭合铝环A、 B 与一个螺线管套在同一铁芯上，A、B可以左右摇动，那么〔〕A．在 S 闭合的瞬时， A、B 必相吸B．在 S 闭合的瞬时， A、B 必相斥C．在 S 断开的瞬时， A、B 必相吸D．在 S 断开的瞬时， A、B 必相斥二．填空题11．在磁感觉强度为10T 的匀强磁场中，垂直切割磁感线运动的直导线长20cm，为使直导线中感觉电动势每秒钟增加0．1V，那么导线运动的加速度大小应为．12．如图 7 所示， (a) 图中当电键 S 闭合瞬时，流过表的感觉电流方向是 ____； (b) 图中当 S 闭合瞬时，流过表的感觉电流方向是____．13．如图 8 所示， A、B 两闭合线圈用同样导线且均绕成10 匝，半径为 r A＝2r B，内有以 B 线圈作为理想界线的匀强磁场，假设磁场均匀减小，那么A、 B 环中感觉电动势E A∶ E B ＝；产生的感觉电流之比I A∶ I B＝．14．如图 9，互相平行的两条金属轨道固定在同一水平面上，上面架着两根互相平行的铜棒ab 和 cd，磁场方向竖直向上．如不改变磁感强度方向而仅改变其大小，使ab 和 cd 相向运动，那么B 应 ____．15．如图 10 所示，两根相距为l 的竖直平行金属导轨位于匀强磁场中，磁感觉强度为 B，导轨电阻不计，另两根与圆滑轨道接触的金属杆质量均为m，电阻均为 R，假设要使 cd 杆恰好平衡，且静止不动，那么ab 杆应向做运动， ab 杆运动速度大小是，需对ab 杆所加外力的大小为．三．计算题16．两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为 l ，导轨上面横放着两根导体棒 ab 和 cd，组成矩形回路，如图 11 所示．两根导体棒的质量均为 m，电阻均为 R，回路中其余局部的电阻不计，在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感觉强度为B．两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行，开始时 cd 棒静止，棒 ab 有指向 cd 的速度 v0．假设两导体棒在运动中向来不接触，求：(1)在运动中产生的最大焦耳热；(2)当棒 ab 的速度变为3v0时，棒 cd 的加速度．417．两根相距 d=0．20m的平行圆滑金属长导轨与水平方向成30°角固定，匀强磁场的磁感强度B=0． 20T，方向垂直两导轨组成的平面，两根金属棒ab、cd 互相平行且向来与导轨垂直地放在导轨上，它们的质量分别为m1=0．1kg，m2=0．02kg，两棒电阻均为0．02Ω，导轨电阻不计，如图12 所示．(1)当 ab 棒在平行于导轨平面斜向上的外力作用下，以v=1．5m／s 速度沿斜面匀速向上运动，求金属棒cd 运动的最大速度；(2)假设要 cd 棒静止，求使 ab 匀速运动时外力的功率． (g=10m／s2)18．如图 13 所示，金属棒 cd 质量 m=0．50kg，长 l=0 ．50m，可在水平导轨上无摩擦地平动，整个回路的电阻保持不变R=0． 20Ω；匀强磁场的磁感强度B=0． 50T，方向斜向上，且跟导轨平面成θ =30°角．问当cd 水平向右滑动的速度为多大时，它将对导轨没压力?19．如图 14 所示，圆滑且足够长的平行金属导轨 MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距 L=0．2m，电阻 R=0．4Ω，导轨上停放一质量为 m=0．1kg，电阻为 r=0 ． 1Ω的金属杆 ab，导轨的电阻不计，整个装置处于磁感觉强度为B=0．5T 的匀强磁场中，磁场的方向竖直向下．现用一外力 F 沿水平方向拉杆，使之由静止开始运动，假设理想电压表示数U 随时间 t 的变化关系如图15 所示，(1)试解析说明金属杆的运动情况；(2)求第 2 秒末外力 F 的功率．20．水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L，一端经过导线与阻值为 R 的电阻连接；导轨上放一质量为m的金属杆 ( 如图 16) ，金属杆与导轨的电阻忽略不计，均匀磁场竖直向下．用与导轨平行的恒定拉力 F 作用在金属杆上，杆最后将做匀速运动．当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动速度v 也会变化， v 和 F 的关系如右图16．( 取重力加速度 g=10 m/s 2 )(1)金属杆在匀速运动从前做什么运动？(2)假设 m=0． 5 kg,L=0 ．5 m,R=0．5 Ω，磁感觉强度 B 为多大？(3)由 v-F 图线的截距可求得什么物理量？其值为多少？参照答案：一、选择题1．C 2．D 3．C 4．D 5．B 6 ．BD 7．BCD 8．AC 9．B 10．AC二、填空题11． 5m/s 212． b → a ， a →b13． E A ∶E B ＝１∶１； I A ∶ I B ＝１∶２14．增大2mgR15．上；匀速；；2mg ；三、计算题16．解析：(1) 从初始到两棒速度相等的过程中， 两棒总动量守恒，即 mv 0=2mv ．依照能的转变和守恒定律得：1 mv2 - 121 mv 2Q=·2mv=．2 024 0(2)mv 0=m 3v 0 +mv ′ E=( 3v 0-v ′)Bl I=E/2R 4 4对 cd 棒，其所受安培力 F=IBL22 0解得： a=Bl v /4mR ．答案： (1) 22 2v 0/4mR1 mv 0(2)a=Bl417．解析：假设 ab 匀速上滑瞬时， cd 未动那么 ε =BLv=0．06v ，回路中：abF cd=IBl=1 ．5×0．2× 0．2=0．06N ，而其 m cd gsin30 °=0．02× 10×1/2=0 ．1N>F cd∴ cd 将加速下滑，其中的 εcd 与 εab 串通，电路中此时cd 受 F ’cd =BI ’l, 当F ’cd =m gsin30 °时，cdmI "Blv' ab v' ab2.5m / sIBlv ab Blv mv =1m/s ．2r2r(2) 假设 cd 棒静止，那么 F 〞cd =I 〞Bl=mgsin30 °，∴ I 〞=0．25A, 此电流由 ab 运动产生，故此时拉 ab的外力为 F ’=m ab gsin30 °+I 〞 Bl=0． 6N ，此时 P ab =F 〞v 〞ab =1．5W ．18．解析：依照受力求。
高二物理第四章 电磁感应 练习题(含答案)
克州三中高二物理第四章测试题第I卷（选择题）一、选择题1．物理学对人类文明进步做出了积极的贡献，物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步．关于物理学发展过程的认识，下列说法中正确的是（）A．亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快B．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，并且用实验直接验证C．奥斯特发现了电磁感应现象，揭示了电现象与磁现象之间的联系D．伽利略通过“理想实验”得出结论：运动的物体具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去【答案】D【解析】试题分析：根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献，特别是亚里士多德、伽利略、牛顿等人的贡献即可．解：A、伽利略认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快，故A错误；B、牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能用实验直接验证，故B错误；C、法拉第发现了电磁感应现象，揭示了电现象与磁现象之间的联系，故C错误；D 、伽利略通过“理想实验”得出结论：运动的物体具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去，故D正确；故选：D2．某一实验装置如图所示，在铁芯上绕着两个线圈P和Q，如果线圈P中的电流i随时间t 的变化关系有如下图所示的四种情况，则在线圈Q中不能观察到的感应电流的是（）A． B． C． D．【解析】试题分析：根据感应电流的产生条件分析答题，穿过闭合回路的磁通量发生变化，电流产生感应电流．解：A、由图示可知，P中电流不变，电流产生的磁场不变，穿过Q的磁通量不变，不产生感应电流，BCD、由图示可知，通过P的电流发生变化，电流产生的磁感应强度发生变化，穿过Q的磁通量发生变化，产生感应电流，本题选不能观察到的感应电流的，故选：A．【点评】本题考查了判断是否产生感应电流，知道感应电流产生条件、分析清楚图象即可正确解题．3．下列说法中正确的是（）A．当穿过某个面的磁通量等于零时，该区域的磁感应强度一定为零B．磁感应强度的方向一定与通电导线所受安培力方向、直导线方向都垂直C．感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果D．洛伦兹力不改变运动电荷的速度【解析】试题分析：磁场的有无与磁通量大小无关，因磁通量的大小受到磁场与线圈平面的夹角来判定；根据左手定则，即可判定磁场、安培力与电流方向关系；穿过回路的磁通量发生变化，会产生感应电动势，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流磁通量的变化；洛伦兹力不做功，不改变速度的大小，可改变速度的方向，从而即可一一求解．解：A、当磁场与线圈平面平行时，磁通量为零，而磁场不一定为零；故A错误．B、根据左手定则可知，安培力一定与磁感应强度，及电流方向垂直，而磁场方向一定与通电导线所受安培力方向，但不一定与直导线方向垂直．故B错误．C、感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果．故C正确．D、洛伦兹力对电荷不做功，因此不改变运动电荷的速度大小，但可改变速度的方向．故D错误．故选：C．【点评】解决本题的关键掌握影响磁通量大小因素，注意磁感应强度与磁通量无关，以及会运用楞次定律判断感应电流的方向，最后掌握左手定则中安培力与磁场，及电流的方向．4．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【解析】试题分析：由法拉第电磁感应定律可知，闭合电路中产生的感应电动势的大小与电流的变化率成正比，与电流及电流的变化量无关．解：由法拉第电磁感应定律可知；E=n=，即E与磁通量的变化率成正比，即电动势取决于电流的变化快慢，而电流变化快慢，则会导致磁场的变化快慢，从而实现磁通量的变化快慢，故ACD错误，B正确；故选：B．【点评】在理解法拉第电磁感应定律时要注意区分Φ，△Φ，及者间的关系，明确电动势只取决于磁通量的变化率，与磁通量及磁能量的变化量无关．5．下面属于电磁感应现象的是（）A．通电导体周围产生磁场B．磁场对感应电流发生作用，阻碍导体运动C．由于导体自身电流发生变化，而在导体中产生自感电动势D．电荷在磁场中定向移动形成电流【解析】试题分析：电磁感应现象的是指穿过电路的磁通量变化时，产生感应电动势或感应电流的现象．解：A、电流能产生磁场，是电流的磁效应现象，不是电磁感应现象．故A错误．B 感应电流在磁场中受到安培力作用，不是电磁感应现象．故B错误．C、由于导体自身电流发生变化，而在导体中产生自感电动势是电磁感应现象．故C正确．D 电荷在磁场中定向移动形成电流，不是电磁感应产生的电流不是电磁感应现象．故D错误．故选：C【点评】本题考查对电磁现象本质的分析与理解能力．电磁感应现象特征是产生感应电流或感应电动势．6．如图所示，线框平面与磁场方向垂直，现将线框沿垂直磁场方向拉出磁场的过程中，穿过线框磁通量的变化情况是（）第3页 共10页 ◎ 第4页 共10页A ．变小B ．变大 C．不变 D ．先变小后变大 【答案】A 【解析】试题分析：在匀强磁场中，当线圈与磁场垂直时，磁通量为Φ=BS ，S 为在磁场中的面积． 解：线框平面与磁场方向垂直，故磁通量为Φ=BS ；将线框沿垂直磁场方向拉出磁场的过程中，在磁场中的面积S 减小，故BS 减小； 故选：A ．【点评】本题考查了磁通量的概念，关键是记住公式Φ=BS ，也可以用穿过线圈的磁感线条数形象表示，基础题目．7．如图所示，线圈平面与条形磁铁的轴线垂直，现将线圈沿轴线由A 点平移到B 点，穿过线圈磁通量的变化情况是（ ）A ．变大B ．变小C ．不变D ．先变大，后变小 【答案】B 【解析】试题分析：磁通量用穿过线圈平面的磁感线的条数表示，根据条形磁铁磁感线的分布情况进行分析．解：线圈在N 极和S 极附近时，磁场较强，磁感线较密，穿过线圈的磁感线较多，磁通量较大，而远离条形磁铁磁极附近，磁场变弱，磁感线较疏，穿过线圈的磁通量较小．故线圈在A 出的磁通量比较大．线圈从A 到B 的过程中磁通量逐渐减小．故B 正确，ACD 错误； 故选：B【点评】本题关键要掌握磁通量的几何意义：穿过线圈平面的磁感线的条数，结合条形磁铁磁感线的分布情况就能分析．8．如图所示，两根相距为l 的平行直导轨ab 、cd ．b 、d 间连有一固定电阻R ，导线电阻可忽略不计．MN 为放在ab 和cd 上的一导体杆，与ab 垂直，其电阻也为R ．整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B ，磁场方向垂直于导轨所在平面（指向图中纸面内）．现对MN 施力使它沿导轨方向以速度v （如图）做匀速运动．令U 表示MN 两端电压的大小，则（ ）A ．U=Blv ，流过固定电阻R 的感应电流由b 到dB ．U=Blv ，流过固定电阻R 的感应电流由d 到b C．U=Blv ，流过固定电阻R 的感应电流由b 到d D ．U=Blv ，流过固定电阻R 的感应电流由d 到b【答案】A 【解析】试题分析：当MN 匀速运动时，MN 相当于电源．由E=Blv 求解感应电动势，根据欧姆定律求出MN 两端电压的大小．由右手定则判断电流的方向．解：MN 切割磁感线产生的感应电动势：E=Blv ，两端电压：U=IR=R=×R=Blv ，由右手定则可知，流过固定电阻R 的感应电流由b 到d ，故A 正确； 故选：A ．【点评】本题关键要能够把电磁感应和电路知识结合起来解决问题．会用右手定则判断电流的方向． 9．下列关于物理学史的说法正确的是（ ） A ．奥斯特发现了电磁感应现象 B ．法拉第发现电流产生磁场的现象 C ．安培提出了分子电流假说D ．赫兹提出了电磁场理论并通过实验发现了自感 【答案】C 【解析】试题分析：根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可． 解：A 、B 、法拉第发现了电磁感应现象，奥斯特发现电流产生磁场的现象，故AB 错误．C 、安培提出了分子电流假说，很好地解释了软铁磁化现象，故C 正确．D 、麦克斯韦提出了电磁场理论并通过实验发现了自感，故D 错误． 故选：C ．10．如图甲、乙所示的电路中，电阻R 和自感线圈L 的电阻值都很小，均小于灯A 的电 阻，接通S ，电路达到稳定后，灯泡A 发光，则A. 在电路甲中，断开S,A 将渐渐变暗B. 在电路甲中，断开S,A 将先变得更亮，然后渐渐变暗C. 在电路乙中，断开S,A 将渐渐变暗D ．在电路乙中，断开S,A 将先变得更亮，然后渐渐变暗 【解析】试题分析：在电路甲中，断开S ，由于线圈产生自电动势，阻碍电流变小，导致A 灯的电流只能逐渐变小，所以A 灯将逐渐变暗．A 正确；B 错误；在电路乙中，由于电阻R 和自感线圈L 的电阻值都很小，所以通过灯泡的电流比线圈的电流小，断开S 时，由于线圈阻碍电流变小，导致A 灯将变得更亮，然后逐渐变暗，C 错误；D 正确；故选AD 。
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第四章电磁感应检测试题(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30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3分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。
)1．如图(四)－1所示的实验中，在一个足够大的磁铁的磁场中，如果AB沿水平方向运动速度的大小为v1，两磁极沿水平方向运动速度的大小为v2，则( )图(四)－1A．当v1＝v2，且方向相同时，可以产生感应电流B．当v1＝v2，且方向相反时，可以产生感应电流C．当v1≠v2时，方向相同或相反都可以产生感应电流D．若v2＝0，v1的速度方向改为与磁感线的夹角为θ，且θ＜90°，可以产生感应电流解析：若v1＝v2，且方向相同，二者无相对运动，AB不切割磁感线，回路中无感应电流，A错；若v1＝v2，且方向相反，则AB切割磁感线，穿过回路的磁通量变大或变小，都有感应电流产生，B对；当v1≠v2时，无论方向相同或相反，二者都有相对运动，穿过回路的磁通量都会发生变化，有感应电流产生，C对；当v2＝0，v1与磁感线的夹角θ＜90°时，v1有垂直磁感线方向的分量，即AB仍在切割磁感线，穿过回路的磁通量发生变化，有感应电流产生，D对。
答案：B、C、D2.如图(四)－2所示，在两根平行长直导线M、N中，通以相同方向大小相等的电流，导线框abcd和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间匀速移动，在移动过程中，线框中感应电流( )图(四)－2A．沿dcbad不变B．沿abcda不变C．由abcda变成dcbadD．由dcbad变成abcda解析：线框从图示位置向左移动到正中央过程中，向外的磁通量一直减小到零，随后是向里的磁通量从零开始增大，根据楞次定律，这两种变化情况所产生的感应电流的方向是一致的，都是dcbad。
答案：A3．在水平放置的光滑绝缘杆ab上，挂有一个金属环，该环套在一个通电螺线管的正中央部位，如图(四)－3所示，当滑动变阻器的滑动头向右移动的过程中，该环将( )图(四)－3A．向左移动B．向右移动C．不动，但面积有扩大的趋势D．不动，但面积有缩小的趋势解析：滑动头向右移动，电阻变大，电流变小，穿过线圈的磁通量减小，所以线圈的面积缩小，阻碍磁通量的减小，又因为在正中央，金属环不动。
答案：D4．一个圆形闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，如图(四)－4(甲)所示。
设垂直于纸面向内的磁感应强度方向为正，垂直于纸面向外的磁感应强度方向为负。
线圈顺时针方向的感应电流为正，逆时针方向的感应电流为负。
已知圆形线圈中感应电流i随时间变化的图象如图(四)－4(乙)所示，则线圈所在处的磁场的磁感应强度随时间变化的图象可能是图中的( )图(四)－4解析：此题属于感生电动势类型，E ＝ΔΦΔt ＝ΔBΔt ·S ，由乙图可以看出0～ s, s ～ s, s ～ s ，…i 的大小相同，故对应时间内ΔBΔt 相同， s ～ s 与0～ s ，i 的方向相反说明ΔB 变化方向相反，再由楞次定律可以最后判定只有C 、D 符合题意。
答案：C 、D5．如图(四)－5所示是一种延时开关，当S 1闭合时，电磁铁F 将衔铁D 吸下，将C 线路接通。
当S 1断开时，由于电磁感应作用，D 将延迟一段时间才被释放，则( )图(四)－5A．由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用B．由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用C．如果断开B线圈的开关S2，无延时作用D．如果断开B线圈的开关S2，延时将变长解析：衔铁D被吸下是由于A线圈存在磁场。
当S1断开，A线圈磁场消失，但在S1断开的瞬间穿过闭合的B线圈的磁通量发生变化，B线圈中产生感应电流，是感应电流的磁场使释放D延时的。
如果B 线圈所在回路不闭合，虽然穿过B线圈的磁通量仍然是变化的，但不产生感应电流，无延时作用，故B、C项对。
答案：B、C6．如图(四)－6所示，L为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开开关S的瞬间会有( )图(四)－6A．灯A立即熄灭B．灯A慢慢熄灭C．灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭D．灯A突然闪亮一下再突然熄灭解析：当开关S断开时，由于通过自感线圈的电流从有变到零，线圈将产生自感电动势，但由于线圈L与灯A串联，在S断开后，不能形成闭合回路，因此灯A在开关断开后，电源供给的电流为零，灯就立即熄灭。
因此本题的正确答案应为A。
答案：A7．高频焊接原理示意图，如图(四)－7所示，线圈通以高频交流电，金属工件的焊缝中就产生大量焦耳热，将焊缝熔化焊接，要使焊接处产生的热量较大可采用( )图(四)－7A．增大交变电流的电压B．增大交变电流的频率C．增大焊接缝的接触电阻D．减小焊接缝的接触电阻解析：交变电流频率越高电压越大，产生的磁场变化越快。
在工作中引起的感应电动势越大，感应电流就越大，产生的热量越大，A、B正确，焊接缝接触电阻越大，电压越大在此处产生的热量越大越容易熔化焊接。
答案：A、B、C8．如图(四)－8甲所示，A、B两绝缘金属环套在同一铁芯上，A 环中电流i A随时间t的变化规律如图(四)－8乙所示，下列说法中正确的是( )图(四)－8A．t1时刻，两环作用力最大B．t2和t3时刻，两环相互吸引C．t2时刻两环相互吸引，t3时刻两环相互排斥D．t3和t4时刻，两环相互吸引解析：t2、t3时刻电流均变小，由楞次定律知，B有靠近A的趋势，即在t2、t3时刻，A、B两环相吸，选项B正确。
答案：B9．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图(四)－9所示连接。
在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转。
由此可以推断( )图(四)－9A．线圈A向上移动或滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动，都能引起电流计指针向左偏转B．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转C．滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央D．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向解析：由图可知，当滑动端P向左加速滑动时，连入电路的电阻增大，电流减小，线圈B中的磁通量减小；线圈A中铁芯向上拔出或断开开关时，线圈B中的磁通量会做同方向的减少，两个所引起的感应电流方向必相同，故B项对；P向右加速滑动时，引起的感应电流方向与B项中电流方向相反，正好与线圈A向上移动所引起感应电流方向相反，A项错；依次类推，C、D项亦错。
答案：B10．在如图(四)－10所示的电路中，S闭合时流过自感线圈的电流是2 A，流过灯泡的电流是1 A，将S突然断开，则S断开前后，能正确反映流过灯泡的电流I随时间t变化的图线是下图中的( )图(四)－10解析：开关断开前，流过灯泡的电流为1 A，断开后由于自感现象流过灯泡的电流与自感线圈中电流相同，方向与原电流方向相反，强度由2 A逐渐减小直至为零。
答案：D二、填空题(本大题共4小题，共20分，把答案直接填在题中横线上或按题目要求作答。
)11．(4分)磁电式电表在没有接入电路(或两接线柱是空闲)时，由于微扰指针摆动很难马上停下来，而将两接线柱用导线直接相连，摆动着的指针很快停下，这是因为_______________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ _________________。
解析：或转动的线圈产生电流I，安培力阻碍其运动答案：电磁阻尼12．(6分)如图(四)－11所示是为研究电磁感应现象实验所需的各种器材。
图(四)－11(1)请将未完成的部分连接好，使之成为实验电路。
(2)当开关由闭合状态突然断开时，观察到电流表指针向左偏转。
若保持开关闭合，为使电流表指针向右偏转，可采用的方法是( )A．将线圈A全部插入B中B．将一软铁棒插入线圈A中C．将滑动变阻器滑片P向C端移动D．将滑动变阻器滑片P向D端移动解析：由题意知当B线圈中磁通量减小时产生的感应电流使得电流表指针向左偏，若保持开关闭合而使电流表指针向右偏穿过B线圈的磁通量必增加，故答案为A、B、D。
答案：(1)如图所示(2)A、B、D13．(5分)水平面中的平行导轨P、Q相距L，它们的右端与电容为C的电容器的两块极板分别相连如图(四)－12所示，直导线ab放在P、Q上与导轨垂直相交，磁感应强度为B的匀强磁场竖直向下穿过导轨面。
若发现与导轨P相连的电容器极板上带负电荷，则ab向________沿导轨滑动；如电容器的带电荷量为Q，则ab滑动的速度v ＝________。
图(四)－12解析：因与P相连的极板带负电，则导体棒ab的a端电势低b端电势高，由右手定则可知ab必向左运动。
由C＝QU 得电容器两端的电势差为U＝QCab产生的感应电动势E＝BLv 又因为E＝U所以v＝Q BLC。
答案：左Q BLC14．(5分)如图(四)－13所示，一个称为“千人震”的趣味物理小实验所用器材是一节电动势为 V的新干电池、几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器，几位同学手拉手连成一排，另一位同学将电池、镇流器、开关用导线连接起来，并将它们和首、尾两位同学两只空着的手相连，在开关________(填“闭合”或“断开”)时，就会使连成一排的同学都有触电的感觉，该实验的原理是_______________________________________________________ _________________。
图(四)－13解析： V的电压不会使人有触电的感觉。
当电路接通后处于通电状态，有一部分电能转化为磁场能贮存在镇流器中，电路断开的瞬间，这部分磁场能转化为电能释放出来，由于自感很大，产生很高的自感电动势，使人产生触电感觉。
答案：断开自感现象三、计算、论述题(本大题共6小题，共50分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。
只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
)15．(8分)如图(四)－14所示，AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为L，导轨平面与水平面的夹角为θ，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场，磁感应强度为B，在导轨的AC端连接有一个阻值为R的电阻，一根垂直于导轨放置的金属棒ab，质量为m，从静止开始沿导轨下滑，求ab棒的最大速度为多少(已知ab与导轨间的动摩擦因数为μ，导轨与金属的电阻都不计)图(四)－14解析：金属棒ab下滑时产生的感应电流方向和受力如图所示，金属棒ab沿导轨下滑过程中受到重力mg，支持力F N、摩擦力F和安培力F安四个力作用。