电磁感应单元测试题
一、单项选择题(4χ10=40分) 1、关于电磁感应,下列说法正确的是( ) A.闭合金属线圈处在变化的磁场中,一定会产生感应电流 B.闭合金属线圈在磁场中运动,一定会产生感应电流 C.闭合金属线圈中的磁通量发生变化,一定会产生感应电流 D.闭合金属线圈处在磁场中转动,一定会产生感应电流 2、下图均为闭合线框在匀强磁场中运动,请判断哪种情况能产生感应电流( ) 3、在匀强磁场中有两条平行的金属导轨,磁场方向与导轨平面垂直,导轨上有两条可以沿导轨自由移动的导电棒ab、cd,这两根导电棒的速度分别为v1、v2,如图所示,ab棒上有感应电流通过,则一定有( ) A.v1 > v2 B.v1 < v2 C.v1 ≠v2 D. v1 = v2 4、如图所示,MN是一根固定的通电长直导线,电流方向向上,将一金属线框abcd放在导线上,让线框的位置偏在导线左边,两者彼此绝缘,当导线中的电流突然增大时,线框的受力情况为( ) A、受力向右 B、 受力向左 C、受力向上 D、 受力为零 5、如右图,两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为l,磁场方向垂直纸面向里。abcd是位于纸面内的梯形线圈,ad与bc间的距离也为l。t=0时刻,bc边与磁场区域边界重合(如图3)。现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。取沿a→b→c→d→a的感应电流为正, 则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t变化的图线可能是( )
6、将一根金属杆在竖直向下的匀强磁场中以初速度v水平抛出,若金属杆在运动过程中始终保持水平,则金属杆产生的感应电动势E的大小( )
v A.随杆速度的增大而增大
B.保持不变 C.随杆的速度方向与磁场方向的夹角的减小而减小 D.因为速度的大小与方向同时变化,无法判断E的大小
B
1
7、闭合回路中的磁通量Φ随时间t变化的图像分别如①②③④所示,关于回路中产生的感应电动势的下列说法正确的是( ) A.图①的回路中感应电动势恒定不变B.图②的回路中感应电动势变大 C.图③的回路中0~t1时间内的感应电动势小于t1~t2时间内的感应电动势 D.图④的回路中感应电动势先变小再变大
8、如图,电灯的灯丝电阻为2Ω,电池电动势为2V,内阻不计,线圈匝数足够多,其直流电阻为3Ω.先合上电键K,过一段时间突然断开K,则下列说法中正确的是( ) A.电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K断开前方向相同 B.电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K断开前方向相反
C.电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K断开前方向相同 D.电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K断开前方向相反 9、如图所示,竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路,导线所围区域内有一
垂直纸面向里的匀强磁场,螺线管下方水平桌面上有一导体圆环,导线abcd所围区域内磁场的感应强度按图中哪一种图线随时间变化时,导体圆环将受到向上的磁场力( ) a b
B B B B
c d t t t t A B C D
10、如图,一光滑的平面上,右方有一条形磁铁,一金属环以初速度v沿磁铁的中线向右滚动,则以下说法正确的是( ) A.环的速度越来越小 B.环保持匀速运动 C.环运动的方向将逐渐偏向条形磁铁的N极 D.环运动的方向将逐渐偏向条形磁铁的S极 11、一金属圆环悬挂在水平杆上,上端固定,当条形磁铁的N极向圆环靠近时,圆环将( ) A.产生如图所示方向的电流 B.产生与图所示方向相反的电流 C.向左运动 D.向右运动 12、两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面,导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路。导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧,两棒的中间用细线绑住,它们的电阻均为R,回路上其余部分的电阻不计。在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场。开始时,导体棒处于静止状态,剪断细线后,导体棒运动过程中( ) A.回路中有感应电动势B.两根导体棒所受安培力的方向相同 C.两根导体棒和弹簧构成的系统机械能守恒 D.两根导体棒和弹簧构成的系统机械能不守恒
2
13、两根形状、大小一样且内壁光滑的圆管是用不同的材料做成的,两个相同的磁性小球从管上方同一高度无初速度释放,结果发现B管的小球先落地,则下列说法可能正确的是( ) A.A管是用木料制成的,B管是用铜制成的 B.A管是用塑料制成的,B管是用铁制成的 C.A管是用铁制成的,B管是用塑料制成的 D.A管是用铜制成的,B管是用木料制成的 15、如图所示,一个连有电容器的U形金属框架放置在匀强磁场中,磁感应强度为B,磁感线方向如图,框架宽L,一根导体棒MN放置在框架上,棒与框架接触良好且相互垂直,若棒向左以速度v匀速运动,则电容器两极板间的电势差Uab=_____________;电容器___________板带正电荷.
16、如图所示,在磁感强度为B的匀强磁场中,有半径为r的光滑半圆形导体框架,OC为一能绕O在框架上滑动的导体棒,OC之间连一个电阻R,导体框架与导体电阻均不计,若要使OC能以角速度ω匀速转动,则外力做功的功率是______.
17、如图所示,已知磁感应强度为B的匀强磁场的宽度为S,矩形线框ad边的长度为L,ab边长为2L,整个线框的电阻为R,线框以速度V匀速通过磁场,求:
(1)线框在运动过程中发热的功率P (2 ) a、d两点间的电势差Uad 18、质量m=0.016kg、长L=0.5m,宽d=0.1m,电阻R=0.4Ω的矩形线圈,从h1=5m高处自由下落,进入一个匀强磁场,当线圈的下边刚进入磁场时,线圈恰好做匀速直线运动,已知线圈cd边通过磁场所用的时间t=0.15s求:(1)磁场的磁感应强度B(2)磁场区域的高度h2 (取g=10m/s2)
19、如右图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l为0.40m,电阻不计,导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T的匀强磁场垂直。质量m为6.0×10-3kg、电阻为1.0Ω的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0Ω的电阻R1。当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑,整个电路消耗的电功率P为0.27W,重力加速度取10m/s2,试求:(1)速率v,(2)滑动变阻器接入电路的阻值R2。
3
电磁感应规律的综合应用
一、单项选择题
1.(2011年马鞍山二中月考)如图所示,竖直平面内有一金属环,半径为a,总电阻为R(指拉直时两端的电阻),磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面,与环的最高点A铰链连接的长度为2a、电阻为的导体棒AB由水平位置紧贴环面摆下,当
2摆到竖直位置时,B点的线速度为v,则这时AB两端的电压大小为( )
A.
RBav3
B.Bav2Bav C. D.Bav 63
2.(2011年湖北黄冈中学检测)如图所示,两根平行光滑导轨竖直放置,相距L=0.1 m,处于垂直轨道平面的匀强磁场中,磁感应强度B=10 T,质量m=0.1 kg、电阻为R=2 Ω的金属杆ab接在两导轨间,在开关S断开时让ab自由下落,ab下落过程中、始终保持与导轨垂直并与之接触良好,设导轨足够长且电阻不计,取g=10 m/s,当下落h=0.8 m时,开关S闭合.若从开关S闭合时开始计时,则ab下滑的速度v随时间t变化的图象是图中的( )
2
3.竖直平面内有一形状为抛物线的光滑曲面轨道,如图所示,抛物线方程是
y=x2,轨道下半部分处在一个水平向外的匀强磁场中,磁场的上边界是y=a的
直线(图中虚线所示),一个小金属环从抛物线上y=b(b>a)处以速度v沿抛物线下滑,假设抛物线足够长,金属环沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是( )
12 12
A.mgb B.mvC.mg(b-a) D.mg(b-a)+mv
224.(2011年铜陵一中质检)如图所示,用粗细相同的铜丝做成边长分别为L和2L的两只闭合线框a和b,以相同的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外,则下列说法正确的是( )
A.产生的焦耳热之比为1∶4 B.产生的焦耳热之比为1∶1
C.通过铜丝某截面的电量之比为1∶4 D.通过铜丝某截面的电量之比为1∶1
6.(2009年高考辽宁、宁夏理综卷)如图所示,一导体圆环位于纸面内,O为圆心.环内两个圆心角为90°的扇形区域内分别有匀强磁场,两磁场磁感应强度的大小相等,方向相反且均与纸面垂直.导体杆
OM可绕O转动,M端通过滑动触点与圆环良好接触.在圆心和圆环间连有电阻R.杆OM以匀角速度ω逆时
针转动,t=0时恰好在图示位置.规定从a到b流经电阻R的电流方向为正,圆环和导体杆的电阻忽略不计,则杆从t=0开始转动一周的过程中,电流随ωt变化的图象是( )
4
7.一矩形线圈abcd位于一随时间变化的匀强磁场内,磁场方向垂直线圈所在的平面向里(如图甲所示),磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示.以I表示线圈中的感应电流(图甲中线圈上箭头方向为电流的正方向),则图丙中能正确表示线圈中电流I随时间t变化规律的是( )
8.如图所示,一个水平放置的“∠”形光滑导轨固定在磁感应强度为B的匀强磁场中,ab是粗细、材料与导轨完全相同的导体棒,导体棒与导轨接触良好.在外力作用下、导体棒以恒定速度v向右平动,以导体棒在图中所示位置的时刻为计时起点,则回路中感应电动势E、感应电流I、导体棒所受外力的功率P和回路中产生的焦耳热Q随时间t变化的下列图象中正确的是( )
9.如图所示,固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中.一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.现杆在水平向左、垂
直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离l时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直).设杆接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g.则此过程( )
F-μmgRBdlA.杆的速度最大值为 B.流过电阻R的电量为 22
BdR+rC.恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量 D.恒力F做的功与安培力做的功之和等于杆动能的变化量
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