电磁感应检测试题(含答案)

1、第四章电磁感应检测试题（时间：90分钟满分：100分）一、选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中， 有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的得 0分。）1 .如图（四）一1所示的实验中，在一个足够大的磁铁的磁场中，如果AB沿水平方向运动速度的大小为V1,两磁极沿水平方向运动速度的大小为V2,则（）图（四）-1A.当V1 = V2,且方向相同时，可以产生感应电流B.当V1 = V2,且方向相反时，可以产生感应电流C.当V1为2时，方向相同或相反都可以产生感应电流D.若V2 = 0, V1的速度方向改为与磁

2、感线的夹角为0,且0 90,可以产生感应电流解析：若V1 = V2,且方向相同，二者无相对运动，AB不切割磁感线，回路中无感应电流，A错；若V1=V2,且方向相反，则 AB切割磁感线，穿过回路的磁通量变大或变小，者B 有感应电流产生，B对；当v1弓胡2时，无论方向相同或相反，二者都有相对运动，穿过回路 的磁通量都会发生变化，有感应电流产生，C对；当V2=0, V1与磁感线的夹角 990时,V1有垂直磁感线方向的分量，即AB仍在切割磁感线，穿过回路的磁通量发生变化，有感应电流产生，D对。答案：B、C D2.如图（四）一2所示，在两根平行长直导线M、N中，通以相同方向大小相等的电流，导线框abcd

3、和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间 匀速移动，在移动过程中，线框中感应电流（）I* d 。 I M JVA.沿dcbad不变B.沿abcda不变C.由 abcda 变成 dcbadD.由 dcbad 变成 abcda解析：线框从图示位置向左移动到正中央过程中，向外的磁通量一直减小到零，随后是向里的磁通量从零开始增大，根据楞次定律，这两种变化情况所产生的感应电流的方向是一致的，都是dcbad。答案：A3.在水平放置的光滑绝缘杆 ab上，挂有一个金属环，该环套在一个通电螺线管的正中 央部位，如图（四）一3所示，当滑动变阻器的滑动头向右移动的过程中，该环将 （）图（

4、四）-3A.向左移动B.向右移动C.不动，但面积有扩大的趋势D.不动，但面积有缩小的趋势解析：滑动头向右移动，电阻变大，电流变小，穿过线圈的磁通量减小，所以线圈的面 积缩小，阻碍磁通量的减小，又因为在正中央，金属环不动。答案：D4.一个圆形闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直， 如图（四）4（甲）所示。设垂直于纸面向内的磁感应强度方向为正，垂直于纸面向外的磁感应强度方向为负。线圈顺时针方向的感应电流为正，逆时针方向的感应电流为负。已知圆形线圈中感 应电流i随时间变化的图象如图（四）一4（乙）所示，则线圈所在处的磁场的磁感应强度随时间变化的图象可能是图中的图（四）-4RLf

5、J解析：此题属于感生电动势类型，E=n =%；S,由乙图可以看出0s, ss, ss, - i 阻一_, 的大小相同，故对应时间内 不相同,ss与。s, i的方向相反说明 出变化方向相反，再由楞次定律可以最后判定只有C、D符合题意。答案：C、D.如图（四）一5所示是一种延时开关，当 Si闭合时，电磁铁 F将衔铁D吸下，将C线路接通。当Si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（四）-5A.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S2,无延时作用D.如果断开B线圈的开关S2,延时将变长解析

6、：衔铁D被吸下是由于 A线圈存在磁场。当 Si断开，A线圈磁场消失，但在 Si断开的瞬间穿过闭合的 B线圈的磁通量发生变化， B线圈中产生感应电流， 是感应电流的磁场使释放D延时的。如果 B线圈所在回路不闭合，虽然穿过B线圈的磁通量仍然是变化的,但不产生感应电流，无延时作用，故B、C项对。答案：B、C.如图（四）一6所示，L为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开 开关S的瞬间会有（）A.夕T A立即熄灭B.夕T A慢慢熄灭C.夕T A突然闪亮一下再慢慢熄灭D.夕T A突然闪亮一下再突然熄灭解析：当开关S断开时，由于通过自感线圈的电流从有变到零，线圈将产生自感电动势，但由于线圈L

7、与灯A串联，在S断开后，不能形成闭合回路，因此灯 A在开关断开后，电源供给的电流为零，灯就立即熄灭。因此本题的正确答案应为Ao答案：A7.高频焊接原理示意图，如图（四）一7所示，线圈通以高频交流电，金属工件的焊缝中就产生大量焦耳热，将焊缝熔化焊接，要使焊接处产生的热量较大可采用图（四）-7A.增大交变电流的电压B.增大交变电流的频率C.增大焊接缝的接触电阻D.减小焊接缝的接触电阻解析：交变电流频率越高电压越大,产生的磁场变化越快。在工作中引起的感应电动势越大，感应电流就越大，产生的热量越大,A、B正确，焊接缝接触电阻越大，电压越大在此处产生的热量越大越容易熔化焊接。答案：A、B、C.如图（四）

8、一8甲所示，A、B两绝缘金属环套在同一铁芯上，A环中电流iA随时间t的变化规律如图（四）一8乙所示，下列说法中正确的是（）图（四）-8ti时刻，两环作用力最大t2和t3时刻，两环相互吸引t2时刻两环相互吸引，t3时刻两环相互排斥t3和t4时刻，两环相互吸引解析：t2、t3时刻电流均变小，由楞次定律知，B有靠近A的趋势，即在t2、t3时刻，A、B两环相吸，选项 B正确。答案：B.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图（四）一9所示连接。在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转。由此可以推断 （）A.线

9、圈A向上移动或滑动变阻器的滑动端 P向右加速滑动，都能引起电流计指针向左 偏转线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转C.滑动变阻器的滑动端 P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央D.因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向解析：由图可知，当滑动端 P向左加速滑动时，连入电路的电阻增大，电流减小，线圈B中的磁通量减小；线圈A中铁芯向上拔出或断开开关时，线圈B中的磁通量会做同方向的减少，两个所引起的感应电流方向必相同，故 B项对；P向右加速滑动时，引起的感应电流 方向与B项中电流方向相反， 正好与线圈A向上移动所引起感应电流方向相反，A项错

10、；依次类推，C D项亦错。答案：B.在如图（四）一10所示的电路中，S闭合时流过自感线圈的电流是 2 A,流过灯泡的 电流是1 A,将S突然断开，则S断开前后，能正确反映流过灯泡的电流 I随时间t变化的 图线是下图中的（ ）解析：开关断开前，流过灯泡的电流为1 A,断开后由于自感现象流过灯泡的电流与自感线圈中电流相同，方向与原电流方向相反，强度由2A逐渐减小直至为零。答案：D二、填空题（本大题共4小题，共20分，把答案直接填在题中横线上或按题目要求作答。）. （4分）磁电式电表在没有接入电路 （或两接线柱是空闲）时，由于微扰指针摆动很难马 上停下来，而将两接线柱用导线直接相连，摆动着的指针很快

11、停下，这是因为解析：或转动的线圈产生电流I,安培力阻碍其运动答案：电磁阻尼. （6分）如图（四）11所示是为研究电磁感应现象实验所需的各种器材。图（四）11（1）请将未完成的部分连接好，使之成为实验电路。（2）当开关由闭合状态突然断开时，观察到电流表指针向左偏转。若保持开关闭合，为使电流表指针向右偏转，可采用的方法是（）A.将线圈A全部才1入B中B.将一软铁棒插入线圈 A中C.将滑动变阻器滑片 P向C端移动D.将滑动变阻器滑片 P向D端移动B线圈的磁通量必增加，故答案为A、B、Do解析：由题意知当 B线圈中磁通量减小时产生的感应电流使得电流表指针向左偏，若 保持开关闭合而使电流表指针向右偏穿过

12、答案：（1）如图所示（2）A、B、D（5分）水平面中的平行导轨 P、Q相距L,它们的右端与电容为 C的电容器的两块极 板分别相连如图（四）-12所示，直导线ab放在P、Q上与导轨垂直相交，磁感应强度为B的匀强磁场竖直向下穿过导轨面。若发现与导轨P相连的电容器极板上带负电荷，则 ab向沿导轨滑动；如电容器的带电荷量为Q,则ab滑动的速度v=图（四）12解析：因与P相连的极板带负电，则导体棒 ab的a端电势低b端电势高，由右手定则可知ab必向左运动。由C= Q导电容器两端白电势差为 U = QUCab产生的感应电动势 E= BLv又因为E= U所以v=p BLC答案：左Ee BLC（5分）如图（四

13、）一13所示，一个称为 千人震”的趣味物理小实验所用器材是一节电 动势为V的新干电池、几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器，几位同学手拉手连 成一排，另一位同学将电池、镇流器、开关用导线连接起来，并将它们和首、尾两位同学两 只空着的手相连，在开关 （填闭合”或断开”时，就会使连成一排的同学都有触电 的感觉，该实验的原理是解析：V的电压不会使人有触电的感觉。当电路接通后处于通电状态，有一部分电能转化为磁场能贮存在镇流器中，电路断开的瞬间，这部分磁场能转化为电能释放出来，由于自感很大，产生很高的自感电动势，使人产生触电感觉。答案：断开 自感现象三、计算、论述题（本大题共6小题，共50分。解答应

14、写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）（8分）如图（四）一14所示，AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的 距离为L,导轨平面与水平面的夹角为0,在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场，磁感应强度为 B,在导轨的AC端连接有一个阻值为 R的电阻，一根垂直于导轨 放置的金属棒ab,质量为m,从静止开始沿导轨下滑，求ab棒的最大速度为多少（已知ab与导轨间的动摩擦因数为导轨与金属的电阻都不计）图（四）14解析：金属棒ab下滑时产生的感应电流方向和受力如图所示，金属棒 ab沿导轨下滑过程中受到重力

15、 mg,支持力Fn、摩擦力F和安培力F安四个力作用。金属棒下滑产生的感应电动势E= BLv闭合回路中产生的感应电流为I = E,R安培力F安的方向沿斜面向上，其大小为:E B2L2vF 安=81=8己=R R根据牛顿第二定律得：B2L2Vmgsin 0mgos 0 r = ma金属棒由静止开始下滑后， 做加速度逐渐减小的变加速运动，当加速度减小到零时， 速 度就增至最大，以后金属棒将以这个最大速度匀速下滑，此时B2L2Vmmgsin 0mgos 0 r =。m -/日 mg(sin。一 icos R解上式得vm=B2L一0mg (sin ( jicos 0)R（8分）一个质量 m = kg,长

16、L= m,宽d= m,电阻R= 的矩形线圈，从 hi=5 m高处由静止开始自由落下，如图（四）一15所示，然后进入一个匀强磁场。 线圈下边刚进入磁场时，由于安培力作用，线圈恰好做匀速运动，求：乐图（四）15磁场的磁感应强度 B（g取10 m/s2）;（2）如果线圈下边通过磁场所经历的时间为&= s,求磁场区域的高度 h2。解析：（1）线圈自由下落5 m进入磁场时速度vo= J2gh1 = 42 x 10 x m/s = 10 m/s线圈进入磁场，切割磁感线产生感应电流，使线圈受到了向上的磁场力F= BId =B2d2voR匀速下降时，由mg=F得T= T（2）当整个线圈进入磁场后，磁通量不再发

17、生变化，线圈中无感应电流，磁场对它不起阻碍作用，这时线圈将以 10 m/s的初速度，以10 m/s 2F的加速度加速下落，下落的距离为困1是匀速运动时间，困2（h2-L）,故线圈下边在磁场中经历两个运动过程，其时间分别为 为加速运动时间。7=错误！ s= s虫2=困一用1= s s= s12h2= V0A2+2g 困2+L= m。答案：（1） T （2） m（8分）如图（四）一16（a）所示，水平放置的两根平行金属导轨，间距 L= m,导轨左 端连接R= 的电阻，区域 abcd内存在垂直于导轨平面B= T的匀强磁场，磁场区域宽 D=m。细金属棒A1和A2用长为2D= m的轻质绝缘杆连接， 放置

18、在导轨平面上， 并与导轨垂直，每根金属棒在导轨间的电阻均为r=，导轨电阻不计，使金属棒以原定速度 v= m/s沿导轨向右穿越磁场，计算从金属棒Ai进入磁场（t=0）到A2离开磁场的时间内，不同时间段通过电阻R的电流强度，并在图（四）一16（b）中画出。图（四）16解析：如图所示0tl（0S）时间内Ai产生的感应电动势E= BLv= X X=V V ，,R r电阻R与A2并联，阻值R并=丁= Q R+ r所以电阻R两端电压RU=；E=错误！ X V V R并+ r通过电阻R的电流Ii = U=错误！ A= A Rtlt2S）时间内E= 0, I2 = 0t2t3S）时间内 同理I3= Ao 答案

19、：见解析（8分）如图（四）一17所示，P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨，间距为Li,处在竖直向下、 磁感应强度大小为 B1的匀强磁场中， 一导体杆ef垂直于P、Q放在导轨 上，在外力作用下向左做匀速直线运动。质量为 m、每边电阻均为r、边长为L2的正方形金 属框abcd置于竖直平面内，两顶点 a、b通过细导线与导轨相连，磁感应强度大小为 B2的 匀强磁场垂直金属框向里，金属框恰好处于静止状态。不计其余电阻和细导线对a、b点的作用。求：图（四）17通过ab边的电流Iab是多大（2）导体杆ef的运动速度v是多大解析：（1）设通过正方形金属框的总电流为I, ab边的电流为Iab, dC边的

20、电流为Idc,有3_Iab = ；1,Idc=：I,4金属框受重力和安培力，处于静止状态，由左手定则可判断 ab、cd边所受安培力向上，有mg = B2labL2+ B2ldCL2,由，解得3mg1ab =4B2L2 （2）由可得 mg5.设导体杆切割磁感线产生的电动势为E,有E= BiLiv,设ad、dc、cb三边串联后与ab边并联的总电阻为 R,皿 3则R= 4，根据闭合电路欧姆定律，有I = E。R式联立解得3mgrv= 4B1B2L1L20答案：（1）3mg4B2L23mgr (2)4B1B2L1Ll=1 m、质量 m= kgB= 1 T（9分）如图（四）18所示，电动机牵引一根原来静止的、长的导体棒 MN,其电阻 R= ，导体棒架在竖直放置的框架上，并处在磁感应强度的磁场中，方向如图所示。当导体棒上升h为m时获得稳定的速度， 导体产生的热量 Q=2U=7 V和I=1 A,电动机内阻 r=1 QJ,电动机牵引棒时，电压表、电流表的读数分别为 不计框架电阻及一切摩擦。求：If图(四)18(1)棒能达到的稳定速度;(2)棒从静止到达到稳定速度所需的时间。(g取10 m/s2)解析：(1)电动机的输出功率为：P出=UII2r=6 Wo当导体棒达到稳定速度时，对导体棒受力分析如图所示，其中F安方向一定与运动方向相反，即