电磁感应测试题(含答案)

1、电磁感应测试题（含答案）1. 如图所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度的大小随时间变化。下列说法 当磁感应强度增加时，线框中的感应电流可能减小 当磁感应强度增加时，线框中的感应电流一定增大 当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大 当磁感应强度减小时，线框中的感应电流可能不变 其中正确的是（D ）A . 只有正确 B . 只有正确 C . 只有正确 D . 只有正确2. 一飞机在北半球的上空以速度v 水平飞行，飞机机身长为a ，翼展为b ；该空间地磁场磁感应强度的水平分量为B 1，竖直分量为B 2；驾驶员左侧机翼的端点用A 表示，右侧机翼的端点用B 表示，用

2、E 表示飞机产生的感应电动势，则（D ）A . E =B 1vb ，且A 点电势低于B 点电势 B . E =B 1vb ，且A 点电势高于B 点电势C . E =B 2vb ，且A 点电势低于B 点电势 D . E =B 2vb ，且A 点电势高于B 点电势 3. 如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N 极朝下。当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部）（B ）A . 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引 B . 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥 C . 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引 D . 线圈中感应电流的

3、方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥3. 如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i 随时间t 的变化关系如图乙所示. 在0-T /2时间内，直导线中电流向上，则在T /2-T 时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力情况是（C ） A . 感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左 B . 感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右 C . 感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右D . 感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左4. 图中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

4、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）. 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（B ） 5. 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（AC ）A . S 闭合时，A 立即亮，然后逐渐熄灭i -i 甲A B C D 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

5、长时间后，B 立即熄灭发光，而A 逐渐熄灭6. 铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置. 能产生匀强磁场的磁铁，被安装在火车首节车厢下面，如图(甲 所示(俯视图 . 当它经过安放在两铁轨间的线圈时，便会产生一电信号，被控制中心接收. 当火车通过线圈时，若控制中心接收到的线圈两端的电压信号为图(乙 所示，则说明火车在做（B ）A . 匀速直线运动 B . 匀加速直线运动 C . 匀减速直线运动 D . 加速度逐渐增大的变加速直线运动 7. 图甲中的a 是一个边长为为L 的正方向导线框， 其电阻为R . 线框以恒定速度v 沿x 轴运动，并穿过图中 所示的匀强磁场区域b . 如果以

6、x 轴的正方向作为力的正 方向. 线框在图示位置的时刻作为时间的零点，则磁场对线框的作用力F 随时间变化的图线应为图乙中的哪个图？（B 8. 如图所示，将一个正方形导线框ABCD 置于一个范围足够大的匀强磁场中，磁场方向与其平面垂直现在AB 、CD 的中点处连接一个电容器，其上、下极板分别为a 、b ，让匀强磁场以某一速度水平向右匀速移动，则（ABC ）A . ABCD 回路中没有感应电流B . A 与D 、B 与C 间有电势差 C . 电容器a 、b 两极板分别带上负电和正电D . 电容器a 、b 两极板分别带上正电和负电9. 如图一所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg 处于方向竖直

7、向下的匀强磁场中，金属杆ab 与金属框架接触良好. 在两根导轨的端点d 、e 之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计. 现用一水平向右的外力F 作用在金属杆ab 上，使金属杆由静止开始向右在框架上滑动，运动中杆ab 始终垂直于框架. 图二为一段时间内金属杆受到的安培力f 随时间t 的变化关系，则图三中可以表示外力F 随时间t 变化关系的图象是（B ）图乙 C b 左右 图一 t 11.2000年底，我国宣布已研制成功一辆高温超导磁悬浮高速列 车的模型车，该车的车速已达到500km /h ，可载5人. 如图所示就是 磁悬浮的原理，图中A 是圆柱形磁铁，B 是用高温超导材料制成的超导圆环. 将超导圆

8、环B 水平放在磁铁A 上，它就能在磁力的作用下 悬浮在磁铁A 的上方空中，下列说法中正确的是（B ）A . 在B上放入磁铁的过程中，B 中将产生感应电流. B . 在B 上放入磁铁的过程中，B 中将产生感应电流. 当稳定后，感应电流仍存在 C . 如A 的N 极朝上，B 中感应电流的方向如图所示D . 如A 的N 极朝上，B 中感应电流的方向与图中所示的方向有时相同有时相反 12. 如图所示，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

9、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，导体棒在运动过程中（AD ）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动量守恒，机械能守恒 D . 两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能不守恒 13. 如图所示，A 是长直密绕通电螺线管. 小线圈B 与电流表连接，并沿A 的轴线Ox从O 点自左向右匀速穿过螺线管A . 能正确反映通过电流表中电流I 随x 变化规律的是（C ） 14. 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

10、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（B ）A B CD 15. 如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m ，导轨平面与水平面成=37º角，下端连接阻值为R 的电阻. 匀强磁场方向与导轨平面垂直. 质量为0.2kg ，电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动A B CAcd t tx摩擦因数为0.25.求金属棒沿导轨由静止开始下滑

11、时的加速度大小； 当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R 消耗的功率为8W ，求该速度的大小；在上问中，若R =2，金属棒中的电流方向由a 到b ，求磁感应强度的大小和方向.（g =10m/s2，sin37º=0.6，cos37º=0.8）答案：4m/s210m/s 0.4T ，垂直于导轨平面向上. 16. 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1.0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

12、变阻器和阻值为3.0的电阻R 1. 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，试求速率v 和滑动变阻器接入电路部分的阻值R 2.答案：4.5m/s，6.017. 如图所示，水平面上有两根相距0.5m 的足够长的平行金属导轨MN 和PQ ，它们的电阻可忽略不计，在M 和P 之间接有阻值为R 的定值电阻. 导体棒ab 长l 0.5m ，其电阻为r ，与导轨接触良好. 整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B 0.4T. 现使ab 以v 10m/s的速度向右做匀速运动.ab 中的感应电动势多大？ ab 中电流的方向如何？

13、若定值电阻R 3.0，导体棒的电阻r 1.0，则电路中的电流多大？答案：2.0V b a 0.5A18. 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.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？答案： 22220222ql r dmv qr mgdK qr mgd+t ql r

14、 dmv q r mgd B B +=2222020 19. 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. 现将半径为l ，圆心角为900的扇形导线框OPQ 以角速度绕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aP与图甲中线框的位置相对应的时刻为t =0. 解:(1线框从图甲位置开始(t =0转过900的过程中，产生的感应电动势为:21221l B E = (

15、4分由闭合电路欧姆定律得，回路电流为：RE I 11=(1分联立以上各式解得:RBl I 21=(2分同理可求得线框进出第3象限的过程中，回路电流为:RBl I 222=(2分故感应电流最大值为:RBl Im 2=(1分(2I t 图象为分 (3线框转一周产生的热量: 44(22221T R I T R I Q += (2分又2=T (1分 解得:Rl B Q 4542= (1分20. 如图所示，两根相距为d 足够长的平行金属导轨位于水平的xOy 平面内，导轨与x 轴平行，一端接有阻值为R 的电阻. 在x >0的一侧存在竖直向下的匀强磁场，一电阻为r 的金属直杆与金属导轨垂直放置，且接触

16、良好，并可在导轨 xI -I I -I上滑动. 开始时，金属直杆位于x =0处，现给金属杆一大小为v 0、方向沿x 轴正方向的初速度. 在运动过程中有一大小可调节的平行于x 轴的外力F 作用在金属杆上，使金属杆保持大小为a ，方向沿x 轴负方向的恒定加速度运动. 金属导轨电阻可忽略不计. 求：金属杆减速过程中到达x 0的位置时，金属杆的感应电动势E ； 回路中感应电流方向发生改变时，金属杆在轨道上的位置；若金属杆质量为m ，请推导出外力F 随金属杆在x 轴上的位置（x ）变化关系的表达式.答案：E=Bd202ax v - x m =v 02/2a rR ax v dB ma F +-±

17、;=2202221. 如图甲，平行导轨MN 、PQ 水平放置，电阻不计. 两导轨间距d =10cm，导体棒ab 、cd 放在导轨上，并与导轨垂直. 每根棒在导轨间的部分，电阻均为R=1.0. 用长为L =20cm的绝缘丝线将两棒系住. 整个装置处在匀强磁场中. t =0的时刻，磁场方向竖直向下，丝线刚好处于未被拉伸的自然状态. 此后，磁感应强度B 随时间t 的变化如图乙所示. 不计感应电流磁场的影响. 整个过程丝线未被拉断. 求：02.0s的时间内，电路中感应电流的大小与方向； t =1.0s的时刻丝线的拉力大小.答案：1.0×10-3A ，顺时针 1.0×10-5N22.

18、 如图所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdef 处于竖直向下磁感应强度为B 0的匀强磁场中. 金属杆ab 与金属框架接触良好. 此时abed 构成一个边长为l 的正方形，金属杆的电阻为r ，其余部分电阻不计.若从t =0时刻起，磁场的磁感应强度均匀增加，每秒钟增量为k ，施加一水平拉力保持金属杆静止不动，求金属杆中的感应电流.在情况中金属杆始终保持不动，当t = t1秒末时，求水平拉力的大小. 若从t =0时刻起，磁感应强度逐渐减小，当金属杆在框架上以恒定速度v 向右做匀速运动时，可使回路中不产生感应电流. 写出磁感应强度B 与时间t 的函数关系式.答案：rkl I 2=(rkl kt B

19、 F 310+=vtl l B B+=23. 一个“”形导轨PONQ ，其质量为M =2.0kg，放在光滑绝缘的水平面上，处于匀强磁场中，另有一根质量为m =0.60kg的金属棒CD 跨放在导轨上，CD与导轨的动摩擦因数是0.20，CD 棒与ON 边平行，左边靠着光滑的固定立柱a 、b ，匀强磁场以ab 为界，左侧的磁场方向竖直向上（图中表示为垂直于纸面向外），右侧磁场方向水平向右，磁感应强度的大小都是0.80T ，如图所示. 已知导轨ON 段长为0.50m ，电阻是0.40，金属棒CD 的电阻是0.20，其余电不计. 导轨在水平拉力作用下由静止开始以0.20m/s2的加速度做匀加速直线运动，

20、一直到CD 中的电流达到4.0A 时，导轨改做匀速直线运动. 设导轨足够长，取g=10m/s2. 求：bcf/s导轨运动起来后，C 、D 两点哪点电势较高？导轨做匀速运动时，水平拉力F 的大小是多少？ 导轨做匀加速运动的过程中，水平拉力F 的最小值是多少？CD 上消耗的电功率为P =0.80W时，水平拉力F 做功的功率是多大？答案：C 2.48N 1.6N 6.72W24. 如图所示，在与水平面成=30º的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计。空间存在着匀强磁场，磁感应强度B =0.20T，方向垂直轨道平面向上. 导体棒ab 、cd 垂直于轨道放置，且与金属轨

21、道接触良好构成闭合回路，每根导体棒的质量m=2.0×10-2kg ，回路中每根导体棒电阻r=5.0×10-2，金属轨道宽度l =0.50m. 现对导体棒ab 施加平行于轨道向上的拉力，使之匀速向上运动. 在导体棒ab 匀速向上运动过程中，导体棒cd 始终能静止在轨道上. g 取10m/s2，求：导体棒cd 受到的安培力大小； 导体棒ab 运动的速度大小； 拉力对导体棒ab 做功的功率.答案：0.10N 1.0m/s 0.20W 25. 如图所示，边长为L 的正方形金属线框，质量为m 、电阻为R ，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘，金属框的上半部处于磁场内，下半部处于磁

22、场外，磁场随时间的变化规律为B = kt 已知细线所能承受的最大拉力为2mg ，则从t =0开始，经多长时间细线会被拉断？解:线框中的感应电流为： I = E R = tR = S B tR kL 22R（分）线断时有2mg = mg + BIL （5分） 解得：t =2mgR k L （分） 25. 如图所示，宽度为L 的足够长的平行金属导轨MN 、PQ 的电阻不计，垂直导轨水平放置一质量为m 电阻为R 的金属杆CD ，整个装置处于垂直于导轨平面的匀强磁场中，导轨平面与水平面之间的夹角为，金属杆由静止开始下滑，动摩擦因数为，下滑过程中重力的最大功率为P ，求磁感应强度的大小解：金属杆先加速后

23、匀速运动，设匀速运动的速度为v ，此时有最大功率，金属杆的电动势为：E=BLv （3分） 回路电流 I = ER （3分）安培力 F = BIL （3分）金属杆受力平衡，则有：mgsin= F + mgcos （3分） 重力的最大功率P = mgvsin （3分）解得：B =mg L Rsin (sin-cos P分 26. 如图所示，有两根足够长、不计电阻，相距L 的平行光滑金属导轨cd 、ef 与水平面成角固定放置，底端接一阻值为R 的电阻，在轨道平面内有磁感应强度为B 的匀强磁场，方向垂直轨道平面斜向上. 现有一平行于ce 、垂直PQ 于导轨、质量为m 、电阻不计的金属杆ab ，在沿轨道

24、平面向上的恒定拉力F 作用下，从底端ce 由静止沿导轨向上运动，当ab 杆速度达到稳定后，撤去拉力F ，最后ab 杆又沿轨道匀速回到ce 端. 已知ab 杆向上和向下运动的最大速度相等. 求:拉力F 和杆ab 最后回到ce 端的速度v .解:当ab 杆沿导轨上滑达到最大速度v 时，其受力如图所示:由平衡条件可知: F -F B -mg sin =0 (4分 又 F B =BIL (2分 而RBLv I = (2分联立式得:0sin 22=-mg Rv L B F (2分同理可得，ab 杆沿导轨下滑达到最大速度时:0sin 22=-Rv L B mg (4分联立两式解得: sin 2mg F =

25、 (2分 22sin LB mgR v = (2分 27. 如图所示导体棒ab 质量为100g ，用绝缘细线悬挂后，恰好与宽度为50cm 的光滑水平导轨良好接触. 导轨上放有质量为200g 的另一导体棒cd ，整个装置处于竖直向上的磁感强度B =0.2T的匀强磁场中，现将ab 棒拉起0.8m 高后无初速释放. 当ab 第一次摆到最低点与导轨瞬间接触后还能向左摆到0.45m 高处，求： cd 棒获得的速度大小； 瞬间通过ab 棒的电量；此过程中回路产生的焦耳热.答案：0.5m/s 1C 0.325J 28. 如图甲所示，空间有一宽为2L 的匀强磁场区域，磁感应强度为B ，方向垂直纸面向外. ab

26、cd 是由均匀电阻丝做成的边长为L 的正方形线框，总电阻为R . 线框以垂直磁场边界的速度v 匀速通过磁场区域. 在运动过程中，线框ab 、cd 两边始终与磁场边界平行. 线框刚进入磁场的位置x =0，x 轴沿水平方向向右. 求:(1cd 边刚进入磁场时，ab 两端的电势差，并指明哪端电势高；(2线框穿过磁场的过程中，线框中产生的焦耳热；(3在下面的乙图中，画出ab 两端电势差U ab 随距离变化的图象. 其中U 0=BLv 0. 图甲bvL 图乙U-U解:(1dc 切割磁感线产生的感应电动势 E =BLv (2分 回路中的感应电流 RBLv I =(2分ab 两端的电势差 BLv R I U

27、 4141= b 端电势高 (2分(2设线框从dc 边刚进磁场到ab 边刚进磁场所用时间为t由焦耳定律有 Rt I Q 22= (2分 L = vt (2分 求出 Rv L B Q 322= (2分(3 分说明:画对一条给2分.29. 如图所示，固定于水平桌面上足够长的两平行导轨PO 、MN ，PQ 、MN 的电阻不计，间距为d =0.5m . P 、M 两端接有一只理想电压表，整个装置处于竖直向下的磁感应强度B =0.2T 的匀强磁场中. 电阻均为r =0.1，质量分别为m 1=300g 和m 2=500g 的两金属棒L 1、L 2平行的搁在光滑导轨上，现固定棒L 1，L 2在水平恒力F =0.8N的作用下，由静止开始做加速运动，试求:(1当电压表的读数为U =0.2V 时，棒L 2的加速度多大？ (2棒L 2能达到的最大速度v m .(3若在棒L 2达到最大速度v m 时撤去外力F ，并同时释放棒L 1，求棒L 2达到稳定时的速度值. (4若固定棒L 1，当棒L 2的速度为v ，且离开棒L