《电磁感应》过关检测试题.pdf

第一章电磁感应过关检测试题 一、选择题(本题共9小题,每小题6分,共54分.每小题至少有一个选项正 确,全部选对的得6分,选不全的得3分,有选错或不选的得0分) 1. 如图所示,线圈两端与电阻相连构成闭合回路,在线圈上方有一竖直 放置的条形磁铁,磁铁的S极朝下.在将磁铁的S极插入线圈的过程中 A.通过电阻的感应电流的方向由a到b,线圈与磁铁相互排斥 B.通过电阻的感应电流的方向由b到a,线圈与磁铁相互排斥 C.通过电阻的感应电流的方向由a到b,线圈与磁铁相互吸引 D.通过电阻的感应电流的方向由b到a,线圈与磁铁相互吸引 2.甲、乙两个完全相同的铜环可绕固定轴OO旋转,当它们以相同的角速 度开始转动后,由于阻力,经相同的时间后便停止,若将两环置于磁感应 强度大小相同的匀强磁场中,乙环的转轴与磁场方向平行,甲环的转轴与 磁场方向垂直,如图所示,当甲、乙两环同时以相同的角速度开始转动 后,则下列判断中正确的是 A.甲环先停 B.乙环先停 C.两环同时停下 D.无法判断两环停止的先后 3.如图所示,在载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B,导轨与直导 线平行且在同一水平面内,在导轨上有两可自由滑动的导体ab和cd.当载 流直导线中的电流逐渐增强时,导体ab和cd的运动情况是 A.一起向左运动 B.一起向右运动 C.ab和cd相向运动,相互靠近 D.ab和cd相背运动,相互远离 4.如图所示,闭合线圈abcd初速度为零开始竖直下落,穿过一个匀强磁场 区域,此磁场区域竖直方向的长度远大于矩形线圈bc边的长度,不计空气 阻力,则 A.从线圈dc边进入磁场到ab边穿出磁场的整个过程中,线圈中始终有感 应电流 B.从线圈dc边进入磁场到ab边穿出磁场的整个过程中,有一个阶段线圈 的加速度等于重力加速度 C.dc边刚进入磁场时线圈内感应电流的方向,与dc边刚穿出磁场时感应 电流的方向相反 D.dc边刚进入磁场时线圈内感应电流的大小,与dc边刚穿出磁场时感应 电流的大小一定相等 5.如图所示的电路中,L为自感线圈,其直流电阻与电阻R相等,C为电容 器,电源内阻不可忽略,当开关S由闭合变为断开时,下列说法正确的是 A.A灯立即熄灭 B.A灯突然闪亮一下再熄灭,d点电势比c点高 C.B灯无电流通过,不可能变亮 D.B灯有电流通过,电流方向由b到a 6.如图所示，a、b是平行金属导轨，匀强磁场垂直导轨平面，c、d是分 别串有不计体积大小的电压表和电流表的金属棒，它们与导轨接触良 好，当c、d以相同的速度向右运动时，下列说法正确的是 A.两表均无示数 B.两表均有示数 C.电流表有示数，电压表无示数 D.电流表无示数，电压表有示数 7.光滑平行金属导轨M、N水平放置,导轨上放一根与导轨垂直的导体棒 PQ.导轨左端与由电容为C的电容器、单刀双掷开关和电动势为E的电源 组成的电路相连接,如图所示.在导轨所在的空间存在方向垂直于导轨平 面的匀强磁场(图中未画出).先将开关接在位置a,使电容器充电并达到 稳定后,再将开关拨到位置b,导体棒将会在磁场的作用下开始向右运动, 设导轨足够长,则以下说法中正确的是 A.空间存在的磁场方向垂直纸面向外 B.导体棒向右做匀加速运动 C.当导体棒向右运动的速度达到最大值,电容器的电荷量为零 D.导体棒运动的过程中,通过导体棒的电荷量QCE 8.如图所示电路,两根光滑金属导轨,平行放置在倾角为的斜面上,导 轨下端接有电阻R,导轨电阻不计,斜面处在竖直向上的匀强磁场中,电阻 可略去不计的金属棒ab质量为m,受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力 F的作用,金属棒沿导轨匀速下滑,则它在下滑高度h的过程中,以下说法 正确的是 A.作用在金属棒上各力的合力做功为零 B.重力做的功等于系统产生的电能 C.金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热 D.金属棒克服恒力F做的功等于电阻R上产生的焦耳热 9. 一矩形线圈位于一随时间t变化的磁场内,磁场方向垂直线圈所在的 平面(纸面)向里,如图(甲)所示.磁感应强度B随时间t的变化规律如图 (乙)所示.以I表示线圈中的感应电流,以图(甲)中线圈上箭头所示的电 流方向为正,则以下I t图中正确的是 班级： 小组： 姓名： 成绩： 题 号 123456789 答 案 二、实验题(共10分) 10.如图为“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)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转一下,那么合上开 关后 . A.将原线圈迅速插入副线圈时,灵敏电流计指针向右偏转一下 B.将原线圈插入副线圈后,灵敏电流计指针一直偏在零点右侧 C.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,灵敏电流计指 针向右偏转一下 D.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,灵敏电流计指 针向左偏转一下 三、计算题(共36分) 11. (18分)如图所示,在光滑水平面上有一长为L1、宽为L2的单匝矩形 闭合导体线框abcd,处于磁感应强度为B的有界匀强磁场中,其ab边与磁 场的边界重合.线框由同种粗细均匀的导线制成,它的总电阻为R.现用垂 直于线框ab边的水平拉力,将线框以速度v向右沿水平方向匀速拉出磁 场,此过程中保持线框平面与磁感线垂直,且ab边与磁场边界平行.求线 框被拉出磁场的过程中: (1)通过线框的电流; (2)线框中产生的焦耳热; (3)线框中a、b两点间的电压大小. 12. (18分)如图所示,两根平行金属导轨间的距离为0.4 m,导轨平面与 水平面的夹角为=37,磁感应强度为0.5 T的匀强磁场垂直于导轨平 面斜向上,两根电阻值均为1 、质量均为0.01 kg的金属杆ab、cd垂直 于导轨放置,并与导轨接触良好,杆与导轨间的动摩擦因数为0.3,导轨的 电阻可以忽略.(sin 37=0.6,cos 37=0.8,g=10 m/s2) (1)用外力将ab杆固定在导轨上,使cd杆以1 m/s的速度沿导轨向上运动, 求ab杆中电流的大小和方向. (2)撤去ab杆上的外力,为使ab杆能静止在导轨上,必须使cd杆以多大的 速率沿导轨向上运动? 第一章电磁感应过关检测参考答案 1.B解析:在条形磁铁的S极插入线圈过程中,向上的磁通量增加,根 据“增反减同”可判定线圈中感应电流产生的磁场向下,根据安培定则 可判定通过线圈的电流方向,通过电阻的感应电流的方向由b到a,并根 据“来拒去留”可判定线圈与磁铁相互排斥. 2.A解析:两环均在匀强磁场中以相同的角速度转动,由图可知:甲环的磁 通量会发生变化,甲环的动能要转化为电能,而乙环中磁通量无变化,不 会产生感应电流,故甲环先停下来.选项A正确. 3. C解析:电流增强时,电流在abdc回路中产生的垂直纸面向里的磁场增 强,回路磁通量增大,根据楞次定律可知回路要减小面积以阻碍磁通量的 增加,因此,两导体要相向运动,相互靠近.故C正确. 4.BC解析：当dc边刚进入磁场时,磁通量增加,而dc边穿出磁场时,磁通 量减少,因而感应电流方向相反.dc边刚进入磁场时速度小于它刚穿出磁 场时的速度,因而产生的感应电流大小不等. 5.B解析:S闭合时,通过L的电流和A灯的电流方向均向右,且IL大于IA;当 开关S断开时,自感线圈中将产生自感电动势阻碍原来电流的减小,因此 在由L、A、R组成的闭合电路中,有一股顺时针方向的电流,且从IL开始 逐渐减小,A灯突然闪亮一下再熄灭,d点电势比c点高,选项A错,B正确;当 开关S断开时,路端电压变大,电源继续给电容器充电,故B灯中有电流通 过,方向从a到b,选项C、D错. 6. A解析：当d、c以相同的速度向右运动时，穿过回路的磁通量没变， 故无感应电流产生，所以电流表和电压表中的示数均为零，故选项A正 确. 7.D解析:充电后电容器的上极板带正电,将开关拨向位置b,PQ中的电流 方向是由PQ,由左手定则判断可知,导轨所在处磁场的方向垂直纸面向 里,选项A错误;随着放电的进行,导体棒速度增大,由于它所受的安培力 大小与速度有关,所以由牛顿第二定律可知导体棒不能做匀加速运动,选 项B错误;运动的导体棒在磁场中切割磁感线,由右手定则判断可知,感应 电动势方向由QP,当其大小等于电容器两极板间电势差大小时,导体棒 速度最大,此时电容器的电荷量并不为零,故选项C错误;由以上分析可 知,导体棒从开始运动到速度达到最大时,电容器并没有放电完毕,故通 过导体棒的电荷量QCE,D正确. 8.AC解析:根据动能定理可知,合力做的功等于动能的变化量,故选项A正 确;重力做的功等于重力势能的变化量,重力做的功等于克服F所做的功 与产生的电能之和,而克服安培力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热, 故选项B、D均错误,C正确. 9.A解析:在01 s内磁通量向里且增大,根据楞次定律及法拉第电磁感应 定律知,电流方向为负方向且大小恒定,在12 s内磁通量向里且减小,电 流方向为正方向且大小恒定,同理分析以后各个1 s内电流大小及方向可 知应选A. 10.解析:(1)应将原线圈、滑动变阻器、电池、开关串联在一起,副线圈 与灵敏电流计串联在一起,连线如图. (2) AD。开关闭合时,原线圈电路中电流增大,电流产生的磁场增强,会 使副线圈磁通量增加.将原线圈迅速插入副线圈时,也会使副线圈磁通量 增加,故灵敏电流计指针均会向右偏转一下.滑动变阻器触头迅速向左拉 时,电路中电阻变大,电流减小磁场减弱,穿过副线圈的磁通量减少,故灵 敏电流计指针会向左偏转一下. 11.解析:(1)线框被拉出磁场的过程中,线框产生的感应电动势E=BL2v, 通过线框的电流I=E/R= . (2)线框被拉出磁场所需时间t=L1/v, 此过程中线框中产生的焦耳热Q=I2Rt= . (3)线框ab边的电阻Rab= R, 线框中a、b两点间电压的大小U=IRab= . 12解析:(1)cd杆运动产生的感应电动势为E=BLv=0.50.41 V=0.2 V 电路中的电流I= = A=0.1 A,方向ab. (2)ab杆静止,摩擦力沿导轨向上最大时,安培力最小:mgsin =f+FAmin FAmin= mg