电磁感应单元测试

电磁感应单元测验一．多项选择题：（本题共12小题，每题4分，漏选的2分，共48分） 1.下列几种说法中正确的是（ ）A 、线圈中的磁通量变化率越大,线圈中产生的感应电动势越大B 、穿过线圈的磁通量越大，线圈中的感应电动势越大C 、线圈放在磁场越强的位置，线圈中的感应电动势越大D 、线圈中的磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大 2.如图4－85所示，在直线电流附近有一根金属棒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位置时（ ）A ．a 端聚积电子B ．b 端聚积电子C ．金属棒内电场强度等于零D ．Ua ＞Ub3.如图所示,有一正方形闭合线圈,在足够大的匀强磁场中运动.下列四个图中能产生感应电流的是图( )4.20世纪50时年代，科学家提出了地磁场的“电磁感应学说”，认为当太阳强烈活动影响地球而引起磁暴时，磁暴在外地核中感应产生衰减时间较长的电流，此电流产生了地磁场。

连续的磁暴作用可维持地磁场。

则外地核中的电流方向为（地磁场N 极与S 极在地球表面的连线称为磁子午线）（ ）A.垂直磁子午线由西向东 B 垂直磁子午线由东向西 C.沿磁子午线由南向北 D 沿磁子午线由北向南5.如右图所示，RQRS 为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以MN 为边界的匀强磁场，磁场方向垂直线框平面，MN 线与线框的边成45°角，E 、F 分别为PS 和PQ 的中点，关于线框中的感应电流（ ） A ．当E 点经过边界MN 时，感应电流最大 B ．当P 点经过边界MN 时，感应电流最大 C ．当F 点经过边界MN 时，感应电流最大 D ．当Q 点经过边界MN 时，感应电流最大6.如右图所示,a 、b 两个同心圆线圈处于同一水平面内，在线圈a 中通有电流I ，以下哪些情况可以使线圈b 有向里收缩的趋势（ ） A 、a 中的电流I 沿顺时针方向并逐渐增大 B 、a 中的电流I 沿顺时针方向并逐渐减小 C 、a 中的电流沿逆时针方向并逐渐增大 D 、a 中的电流沿逆时针方向并逐渐减小7. 如图所示，一个边长为a 、电阻为R 的等边三角形线框，在外力作用下，以速度v 匀速穿过宽均为a 的两个匀强磁场.这两个磁场的磁感应强度大小均为B 方向相反.线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直.取逆时针方向的电流为正。

若从图示位置开始，线框中产生的感应电流I 与沿运动方向的位移x 之间的函数图象，下面四个图中正确的是（ ）（A ） （B ） （C ）（D ）A ．B ．C ．D ．8.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（ ）9. 如图所示电路中，A 、B 是两个完全相同的灯泡，L 是一个理想电感线圈，当S 闭合与断开时，A 、B 的亮度情况是（ ） A.S 闭合时，A 立即亮，然后逐渐熄灭 B.S 闭合时，B 立即亮，然后逐渐熄灭C.S 闭合足够长时间后，B 发光，而A 不发光D.S闭合足够长时间后，B 立即熄灭发光，而A 逐渐熄灭10.如图所示，圆形线圈中串联了一个平行板电容器，圆形线圈中有磁场，磁感应强度随时间按正弦规律变化.以垂直纸面向里的磁场为正，从t=0开始，在平行板电容器中点释放一个电子，若电子运动中不会碰到极板，关于电子在一个周期内的加速度的判断正确（ ）A.第一个4T内加速度方向向上，大小越来越小 B.第二个4T内加速度方向向上，大小越来越大 C.第三个4T内加速度方向向下，大小越来越大 D.第四个4T内加速度方向向下，大小越来越小11.如图所示，在平行于水平地面的匀强磁场上方有三个线圈，从相同的高度由静止开始同时下落.B 、C 都是闭合的，但是B 线圈的导线比C 线圈的粗， 关于它们落地时间的说法正确的是（ ）A.三线圈落地时间相同B.三线圈中A 落地时间最短C.B 线圈落地时间比C 线圈短D.B 、C 两线圈落地时间相同12.图中回路竖直放在匀强磁场中，磁场的方向垂直于回路平面向外，导体AC 可以贴着光滑竖直长导轨下滑．设回路的总电阻恒定为R ，当导体AC 从静止开始下落后，下面叙述中正确的说法有（ ）A ．导体下落过程中，机械能守恒B ．导体加速下落过程中，导体减少的重力势能全部转化为在电阻上产生的热量C ．导体加速下落过程中，导体减少的重力势能转化为导体增加的动能和回路中增加的内能D ．导体达到稳定速度后的下落过程中，导体减少的重力势能全部转化为回路中增加的内能 二．填空题：（6分+8分＝14分）13.（6分）如图所示，将边长为l 、总电阻为R 的正方形闭合线圈，从磁感强度为B 的匀强磁场中以速度v 匀速拉出（磁场方向，垂直线圈平面）（1）所用拉力F ＝ ． （2）拉力F 做的功W ＝ ． （3）拉力F 的功率PF ＝ ． （4）线圈放出的热量Q ＝ ． （5）线圈发热的功率P 热＝ ． （6）通过导线截面的电量q ＝ ．14. （8分）如图所示是测量通电螺线管A 内部磁感应强度B 及其与电 流I 关系的实验装置。

将截面积为S 、匝数为N 的小试测 线圈P 置于通电螺线管A 中间，试测线圈平面与螺线管的 轴线垂直，可认为穿过该试测线圈的磁场均匀，将试测线 圈引线的两端与冲击电流计D 相连。

拨动双刀双掷换向开 关K ，改变通入螺线管的电流方向，而不改变电流的大小， 在P 中产生的感应电流引起D 的指针偏转。

（1）将开关合到位置1，待螺线管中的电流稳定后，再将K 从位置1拨到位置2，测得D 的最大偏转距离为d m ，已知冲击电流计的磁通灵敏度为D φ，D φ＝d mN ∆φ ，式中∆φ为单匝试测线圈磁通量的变化量，则试测线圈所在处的磁感应强度的大小为B ＝__________；若将K 从位置1拨到位置2所用的时间为∆t ，则试测线圈P 中产生的平均感应电动势ε＝__________。

（2）调节可变电阻R ，多次改变电流并拨动K ，得到A 中电流I 和磁感应强度B 的数据，见右表。

由此可得，螺线管A 内磁感应强度B 与电流I 的关系式为B ＝__________。

（3）为了减少实验误差，提高测量的准确性，可采取的措施有（）（A ）适当增加试测线圈的匝数N （B ）适当增大试测线圈的横截面积S （C ）适当增大可变电阻R 的阻值（D ）适当延长拨动开关的时间三．计算题：（10分+10分+12分+14分=56分）15. （14分）在图甲中，直角坐标系0xy 的1、3象限内有匀强磁场，第1象限内的磁感应强度大小为2B ，第3象限内的磁感应强度大小为B ，磁感应强度的方向均垂直于纸面向里.B现将半径为l ，圆心角为900的扇形导线框OPQ 以角速度ω绕O 点在纸面内沿逆时针匀速转动，导线框回路电阻为R .(1)求导线框中感应电流最大值.(2)在图乙中画出导线框匀速转动一周的时间内感应电流I 随时间t 变化的图象.(规定与图甲中线框的位置相对应的时刻为t =0) (3)16.（12分）如图所示，一半径为r 的圆形导线框内有一匀强磁场，磁场方向垂直于导线框所在平面，导线框的左端通过导线接一对水平放置的平行金属板，两板间的距离为d ，板长为l ，t =0时，磁场的磁感应强度B 从B 0开始均匀增大，同时，在板2的左端且非常靠近板2的位置有一质量为m 、带电量为-q 的液滴以初速度v 0水平向右射入两板间，该液滴可视为质点.⑴要使该液滴能从两板间射出，磁感应强度随时间的变化率K 应满足什么条件？⑵要使该液滴能从两板间右端的中点射出，磁感应强度B 与时间t 应满足什么关系？17.分）如图所示，P 、Q 为水平面内平行放置的金属长直导轨，间距为L1，处在磁感应强度大小为B1、方向竖直向下的匀强磁场中。

一根质量为M 、电阻为r 的导体杆ef 垂直于P 、Q 放在导轨上，导体杆ef 与P 、Q 导轨之间的动摩擦因素为μ。

在外力作用下导体杆ef 向左做匀速直线运动。

质量为m 、每边电阻均为r 、边长为L2的正方形金属框abcd 置于竖直平面内，两顶点a 、b 通过细导线与导轨相连，金属框处在磁感应强度大小为B2、方向垂直框面向里的匀强磁场中，金属框恰好处于静止状态。

不计其余电阻和细导线对a 、b 点的作用力。

求： （1）通过ab 边的电流Iab ；（2）导体杆ef 做匀速直线运动的速度v ； （3）外力做功的功率P 外；（4）t 时间内，导体杆ef 向左移动时克服摩擦力所做的功。

18.一个半径R 为0.6m 的光滑半圆细环竖直放置并固定在水平桌面上，O 为圆心，A 为半圆环左边最低点，C 为半圆环最高点。

环上套有一个质量为1kg 的小球甲，甲可以沿着细环轨道在竖直平面内做圆周运动。

在水平桌面上方固定了B 、D 两个定滑轮，定滑轮的大小不计，与半圆环在同一竖直平面内，它们距离桌面的高度均为h =0.8米，滑轮B 恰好在O 点的正上方。

现通过两个定滑轮用一根不可以伸长的细线将小球甲与一个质量为2kg 的物体乙连在一起。

一开始，用手托住物体乙，使小球甲处于A 点，细线伸直，当乙由静止释放后。

(1)甲运动到C 点时的速度大小是多少？(2)甲、乙速度相等时，它们的速度大小是多少？电磁感应单元测验答题卡一．多项选择题：（本题共12小题，每题4分，漏选的2分，共48分）二．填空题：（6分+8分＝14分） 13.（6分）（1）所用拉力F ＝ ； （2）拉力F 做的功W ＝ ； （3）拉力F 的功率PF ＝ ； （4）线圈放出的热量Q ＝ ； （5）线圈发热的功率P 热＝ ； （6）通过导线截面的电量q ＝ ． 14.（8分）（1） ， ；（2） （3）三．计算题：（12分+12分+12分+12分=48分） 15.（16.（12分）17.（12分）18.（12分）13. R v l B 22 R v l B 32R v l B 222 R v l B 32 R v l B 222 R Bl 214. （1）dm 2NSD ϕ ，dmD ϕ∆t，（2）B ＝1.25⨯10－3 I ，（3）A 、B ，15. 解:(1) 感应电流最大值为:R Bl I m ω2=(2)(3)线框转一周产生的热量:)44(22221T R I T R I Q ⋅⋅+⋅⋅=又ωπ2=T解得:R lB Q4542πω=16. 答案：⑴22220222ql r d mv q r mgd K qr mgd πππ+≤≤⑵t ql r d mv q r mgd B B ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=2222020ππ 17. ⑴ 流过边电流的方向是到⑵ 设通过正方形金属框的总电流为,边的电流为,边的电流为① 2分 ② 2分金属框受重力和安培力作用处于静止状态，有③ 2分联立①②③得 2分⑶ 由⑵可得 ④ 1分导体杆在切割磁感线运动时有⑤ 2分金属框在回路中的总电阻为 ⑥ 2分I -I -I根据全电路欧姆定律，有 ⑦ 2分联立④～⑦式可得： 2分18. (1)m m R h L AB 16.08.02222=+=+= 甲运动到C 点时,乙的速度为零221)(甲甲甲乙v m gR m L L g m BC AB =-- s m s m v /47.4/1]6.0101)2.01(102[2=⨯⨯--⨯=甲 （6分）(2)当连接甲球的细线与圆环相切时，甲、乙速度相等，此时甲球到达A ＇点，离开桌面的距离为dm m R h L A B 53.06.08.02222=-=-=' m m h R d 45.08.06.022=== 2)(21)(甲乙甲甲乙v m m gd m L L g m BA AB +=--乙甲甲乙甲m m gd m L L g m v A B AB +--='])([2s m s m /81.1/21]45.0101)53.01(102[2=+⨯⨯--⨯=。