物理高三复习总测试：第10章 电磁感应

第十章电磁感应第一节楞次定律1．如图10－1所示，A是一个具有弹性的位置固定的线圈，当磁铁迅速接近线圈时，线圈A将( )图10－1A．当N极接近时扩大，S极接近时缩小B．当S极接近时扩大，N极接近时缩小C．N极和S极接近时都扩大D．N极和S极接近时都缩小2．如图10－2是某种磁悬浮的原理图，图中A是圆柱形磁铁，B是用高温超导体材料制成的电阻率为零的超导圆环。

将超导圆环B放在磁铁A上，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁的上方空中，以下判断正确的是( )图10－2A．在B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流，当稳定后，感应电流消失B．在B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流，当稳定后，感应电流仍存在C．若A的N极朝上，则B中感应电流的方向为顺时针(从上往下看)D．若A的N极朝上，则B中感应电流的方向为逆时针(从上往下看)3．竖直放置的螺线管通以图10－3甲所示的电流。

螺线管正下方的水平桌面上有一个导体圆环，当螺线管中所通的电流发生如图10－3(乙)所示的哪种变化时，导体圆环会受到向上的安培力( )图10－34．如图10－4所示，水平放置的两根金属导轨位于垂直于导轨平面并指向纸面内的磁场中。

导轨上有两根轻金属杆a b和cd与导轨垂直，金属杆与导轨以及它们之间的接触电阻均可忽略不计，且导轨足够长。

开始时ab和cd都是静止的，若突然让cd杆以初速度v向右开始运动，则( )图10－4A．cd始终做减速运动，ab始终做加速运动并将追上cdB．cd始终做减速运动，ab始终做加速运动，但追不上cdC．开始时cd做减速运动，ab做加速运动，最终两杆以相同的速度做匀速运动D．cd先做减速运动后做加速运动，ab先做加速运动后做减速运动5．图10－5为地磁场磁感线的示意图。

在北半球地磁场的竖直分量向下。

飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变。

由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差。

设飞行员左方机翼末端处的电势为U1，右方机翼末端处的电势为U2，则( )图10－5A．若飞机从西往东飞，U1比U2高C．若飞机从南往北飞，U1比U2高D．若飞机从北往南飞，U2比U1高6．电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图10－6所示。

现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是( )图10－6A．从a到b，上极板带正电B．从a到b，下极板带正电C．从b到a，上极板带正电D．从b到a，下极板带正电7．一个闭合铁心上有初级和次级两个线圈，每组线圈上各连接两根平行的金属导轨，在两组导轨上各放置一根可沿导轨滑动的金属棒L1和L2，垂直导轨平面存在着磁感强度分别为B1、B2的匀强磁场，磁场的方向和线圈的绕向如图10－7所示。

金属棒与导轨均接触良好。

那么下面说法中正确的是( )图10－7A．当L2匀速向右滑动时，L1会向左运动B．当L2加速向右滑动时，L1会向右运动C．当L1加速向右滑动时，L2会向右运动D．当L1减速向右滑动时，L2会向左运动第二节法拉第电磁感应定律1．一环形线圈放在匀强磁场中，设第1s内磁感线垂直线圈平面向里，如图10－8(甲)所示。

若磁感应强度B随时间t变化的关系如图10－8(乙)所示，那么第2s内线圈中感应电流的大小和方向是( )图10－8A．大小恒定，顺时针方向B．大小恒定，逆时针方向C．逐渐增加，逆时针方向D．逐渐增加，顺时针方向2．如图10－9所示，在两根平行光滑的金属导轨上，垂直放置两导体ab、cd，其电阻分别为R1、R2，且R1＜R2，其他电阻忽略不计。

整个装置放在匀强磁场中，当ab在外力F1作用下向左做匀速运动，cd在外力F2作用下保持静止，导体ab、cd两端的电势差分别为U1、U2，则以下的关系正确的是( )图10－9A．F1＞F2，U1＜U2B．F1＝F2，U1＝U2C．F1＜F2，U1＝U2D．F1＝F2，U1＜U23．如图10－10所示，水平放置的U形金属平行轨道框架，其电阻可忽略不计，匀强磁场的磁感线垂直穿过轨道框架平面向里，在外力作用下，金属棒紧贴轨道框架沿水平方向做简谐振动，金属棒与轨道框架始终接触良好。

图中OO′为金属棒运动的平衡位置，AA′、BB′分别为左、右运动的最远位置。

轨道框架左方有一闭合回路，当金属棒运动到何处时，回路abcd中感应电流最大( )A．AA′处B．BB′处C．OO′处D．在AA′与BB′之间的某处4．图10－11是一种延时开关，当S1、S2均闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C电路接通，当S1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10－11A ．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S 2，则无延时作用D ．如果断开B 线圈的开关S 2，则延时将变长5．粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界的匀强磁场中，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的方向移出磁场，如图10－12所示，则在移出过程中线框的一边a 、b 两点间电势差绝对值最大的是( )图10－126．如图10－13所示，U 形线框abcd 处于匀强磁场中，磁场的磁感强度为B ，方向垂直纸面向里。

长度为L 的直导线MN 中间串联一电压表，跨接在ab 和cd 上，且与ab 垂直，它们之间的接触是完全光滑的。

R 为电阻，C 为电容器。

若使MN 以速度v 0向右运动，用U 表示电压表的读数，q 表示电容器所带的电荷量，C 表示电容器的电容，F 表示对MN 的拉力，电压表很小，其中的线圈切割磁感线对MN 之间的电压影响可以忽略不计，则( )图10－13A ．R LB v F BL v U 2200,== B ．R L B v F Cq U 220,== C ．U ＝0，F ＝0 D ．U ＝v 0BL ，F ＝07．边长为L 的正方形金属框在水平恒力作用下，穿过如图10－14所示的方向竖直向下的有界匀强磁场，磁场宽度为d (d ＞L )，已知ab 边进入磁场时，线框的加速度为零，线框进入磁场过程和从磁场另一侧穿出过程相比较，下列说法正确的是( )图10－14A ．产生的感应电流方向相反B ．所受安培力方向相反C ．产生的电能相等D ．产生的电能不等8．用相同导线绕制的边长为L 或2L 的四个闭合导体线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图10－15所示。

在每个线框进入磁场的过程中，M 、N 两点间的电压分别为U a 、U b 、U c 和U d 。

下列判断正确的是( )图10－15A．U a＜U b＜U c＜U d B．U a＜U b＜U c＜U dC．U a＝U b＜U c＝U d D．U b＜U a＜U d＜U c9．为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图10－16所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，在垂直于上下底面方向加磁感应强度为B的匀强磁场，在前后两个表面内侧固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U。

若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积)，下列说法中正确的是( )图10－16A．若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高B．前表面的电势一定低于后表面的电势，与哪种离子多无关C．污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大D．污水流量Q与U成正比，与a、b无关10．如图10－17所示，MN、PQ为水平放置且足够长的平行金属板，两板间有磁感强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里。

轻质金属杆ab的电阻为r，有效长度为l，可以在金属板上无摩擦地滑动。

与金属板连接的电阻阻值为R。

有一带正电荷的粒子以速度v0沿水平方向飞入两板之间，速度方向与磁场方向垂直，不考虑粒子的重力。

(1)为了使粒子能够沿直线运动，杆ab应该向什么方向运动?运动速度为多少?(2)使杆ab保持上述的速度运动，则作用在杆上的拉力做功的功率为多大？图10－17第三节 与力学结合的电磁感应间题1．超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起，同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力的新型交通工具。

其推进原理可以简化为如图10－18所示的模型：在水平面上相距L 的两根平行直导轨间，有竖直方向等距离分布的匀强磁场B 1和B 2，且B 1＝B 2＝B ，每个磁场的宽都是l ，相间排列，所有这些磁场都以速度v 向右匀速运动。

这时跨在两导轨间的长为L 宽为l 的金属框abcd (悬浮在导轨上方)在磁场力作用下也将会向右运动．设金属框的总电阻为R ，运动中所受到的阻力恒为f ，则金属框的最大速度可表示为( )图10－18A ．v m ＝(B 2L 2v －fR )/B 2L 2 B ．v m ＝(2B 2L 2v －fR )/2B 2L 2C ．v m ＝(4B 2L 2v －fR )/4B 2L 2D ．v m ＝(2B 2L 2v ＋fR )/2B 2L 22．平行轨道PQ 、MN 两端各接一个阻值R 1＝R 2＝8Ω 的电热丝，轨道间距L ＝1m ，轨道很长，本身电阻不计。

轨道间磁场按如图10－19所示的规律分布，其中每段垂直纸面向里和向外的磁场区域宽度为2cm ，磁感应强度的大小均为B ＝1T ，每段无磁场的区域宽度为1cm 。

导体棒ab 本身电阻r ＝1Ω ，与轨道接触良好。

现让ab 以v ＝10m/s 的速度向右匀速运动。

求：图10－19(1)当ab 处在磁场区域时，ab 中的电流为多大?ab 两端的电压为多大?ab 所受磁场力为多大?(2)整个过程中，通过ab 的电流是否是交变电流?若是，则其有效值为多大?并画出通过ab 的电流随时间的变化图象。

3．如图10－20所示，质量为m 的跨接杆ab 可以无摩擦地沿水平的导轨滑行，两轨间距为L ，导轨一端与电阻R 连接，放在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B 。

杆从x 轴原点O 以大小为v 0的水平初速度向右滑行，直到停下。

已知杆在整个运动过程中速度v 和位移x 的函数关系是：mR x L B v v 220-=杆与导轨的电阻不计。

图10－20(1)试求杆所受的安培力F随其位移x变化的函数式；(2)分别求出杆开始运动和停止运动时所受的安培力F1和F2；(3)证明杆在整个运动过程中动能的增量∆E k等于安培力所做的功W；(4)求出电阻R所增加的内能∆E。

4．如图10－21(甲)所示，光滑的平行长直金属导轨置于水平面内，间距为L、导轨左端接有阻值为R的电阻，质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上。