高中物理电磁感应习题及答案.doc

黄平电磁感应复习题1图12-2，甲、乙两图为与匀强磁场垂直放置的两个金属框架，乙图除了一个电阻为零、自感系数为L的线圈外，其他部分与甲图都相同，导体AB以相同的加速度向右做匀加速直线运动。若位移相同，则（ ）A甲图中外力做功多B两图中外力做功相同C乙图中外力做功多D无法判断Rvabd图12-12图12-1，平行导轨间距为d，一端跨接一电阻为R，匀强磁场磁感强度为B，方向与导轨所在平面垂直。一根足够长的金属棒与导轨成角放置，金属棒与导轨的电阻不计。当金属棒沿垂直于棒的方向以速度v滑行时，通过电阻R的电流强度是（ ）ABC D MNvB图12-33图12-3，在光滑水平面上的直线MN左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场，右侧是无磁场空间。将两个大小相同的铜质矩形闭合线框由图示位置以同样的速度v向右完全拉出匀强磁场。已知制作这两只线框的铜质导线的横截面积之比是1:2.则拉出过程中下列说法中正确的是（ ）A所用拉力大小之比为2:1B通过导线某一横截面的电荷量之比是1:1C拉力做功之比是1:4D线框中产生的电热之比为1:24 SNO图12-5图12-5，条形磁铁用细线悬挂在O点。O点正下方固定一个水平放置的铝线圈。让磁铁在竖直面内摆动，下列说法中正确的是（ ）A在磁铁摆动一个周期内，线圈内感应电流的方向改变2次B磁铁始终受到感应电流磁铁的斥力作用C磁铁所受到的感应电流对它的作用力始终是阻力D磁铁所受到的感应电流对它的作用力有时是阻力有时是动力图12-75图12-7，设套在条形磁铁上的弹性金属导线圈突然缩小为线圈，则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)应是()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有先逆时针后顺时针方向的感应电流D无感应电流v0ab图12-86图12-8，a、b是同种材料的等长导体棒，静止于水平面内的足够长的光滑平行导轨上，b棒的质量是a棒的两倍。匀强磁场竖直向下。若给a棒以4.5J的初动能，使之向左运动，不计导轨的电阻，则整个过程a棒产生的最大热量是（ ）Bv0图12-9A2J B1.5JC3J D4.5J7内壁光滑，水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于环口直径的带正电小球，以速度v0沿逆时针方向匀速转动，如图12-9所示，若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间成正比增加的变化磁场，运动过程中小球带电量不变，正确的是（ ）A小球对玻璃环的压力一定不断增大B小球受到的磁场力一定不断增大C小球先沿逆时针方向减速运动一段时间后沿顺时针方向加 速运动D磁场力对小球先做负功后做正功8图12-10，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=，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变化的下列四个图中可能正确的是 （ ）DLabcdB图12-149（14分）在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中有一个正方形金属线圈abcd，边长L=0.2m。线圈的ad边与磁场的左侧边界重合，如图12-14所示，线圈的电阻R=0.4.用外力把线圈从磁场中移出有两种方法：一种是用外力把线圈从左侧边界匀速平移出磁场；另一种是以ad边为轴，用力使线圈匀速转动移出磁场，两种过程所用时间都是t=0.1s。求 （1）线圈匀速平移出磁场的过程中，外力对线圈所做的功。 （2）线圈匀速转动移出磁场的过程中，外力对线圈所做的功。10（15分）如图12-17所示，一质量为m=0.016kg、长L=0.5m、宽d=0.1m、电阻R=0.1的矩形线圈，从h1=5m的高处由静止开始下落，然后进入匀强磁场，当下边进入磁场时，由于磁场力的作用，线圈正好作匀速运动。（1）求匀强磁场的磁感应强度B。（2）如果线圈的下边通过磁场所经历的时间t=0.15s，求磁场区域的高度h2.（3）求线圈的下边刚离开磁场的瞬间，线圈的加速度的大小和方向。h1h2Ld图12-17 （4）从线圈的下边进入磁场开始到线圈下边离开磁场的时间内，在线圈中产生的焦耳热是多少？11.图中虚线为相邻两个匀强磁场区域1和2的边界，两个区域的磁场方向相反且都垂直于纸面，磁感应强度大小都为B，两个区域的高度都为l。一质量为m、电阻为R、边长也为l的单匝矩形导线框abcd，从磁场区上方某处竖直自由下落，ab边保持水平且线框不发生转动。当ab边刚进入区域1时，线框恰开始做匀速运动；当线框的ab边下落到区域2的中间位置时，线框恰又开始做匀速运动。求：（1）当ab边刚进入区域1时做匀速运动的速度v1；（2）当ab边刚进入磁场区域2时，线框的加速度的大小与方向；（3）线框从开始运动到ab边刚要离开磁场区域2时的下落过程中产生的热量Q。12.如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为l=0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒的质量均为0.02kg，电阻均为R=0.1，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=0.2T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能保持静止。取g=10m/s2，问：（1）通过cd棒的电流I是多少，方向如何？（3）棒cd每产生Q=0.1J的热量，力F做的功W是多少？13.如图17所示，质量为M的导体棒ab，垂直放在相距为l的平行光滑金属轨道上。导轨平面与水平面的夹角为，并处于磁感应强度大小为B、方向垂直与导轨平面向上的匀强磁场中，左侧是水平放置、间距为d的平行金属板，R和Rx分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻。（1）调节Rx=R，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流I及棒的速率v。（2）改变Rx，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为m、带电量为+q的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过，求此时的Rx。答案1.A 2.D 3.D 4.C 5.A 6.A 7.C 8.AD 9解：（1）使线圈匀速平动移出磁场时，bc边切割 磁感线而产生恒定感应电动势E=BLv.而v=L/t. （2分）外力对线圈做的功等于线圈中消耗的电能，即J （4分）(2)线圈以ad边为轴匀速转出磁场时，线圈中产生的感应电动势和感应电流都是按正弦规律变化的，感应电动势和感应电流的最大值为: （4分）外力对线圈做的功等于线圈中消耗的电能，即J （4分）10解：（1）设线圈刚进入磁场时的速度为v0，则据机械能守恒定律可得： （2分）根据平衡条件可得（2分） ，解得B=0.4T （1分）(2)因为线圈的下边进入磁场后先做匀速运动，用时t0=0.05s， （1分）所以线圈做加速运动的时间t1=0.1s， （2分）(3) 线圈的下边刚离开磁场的瞬间的速度V=v0+gt1=11m/s; （2分）线圈的加速度的大小 ，方向向上。（3分）(4)Q=mgL=0.08