高中物理人教版2第四章電磁感應單元測試 說課一等獎

高二物理寒假作業(yè)（四）電磁感應班號姓名1．如下圖所示為用導線做成的圓形回路與一直導線構成的幾種位置組合(A、B、C中直導線都與圓形線圈在同一平面內，O點為線圈的圓心，D中直導線與圓形線圈垂直，并與中心軸重合)，其中當切斷直導線中的電流時，閉合回路中會有感應電流產生的是()2．在空間某處存在一變化的磁場，則()A．在磁場中放一閉合線圈，線圈中一定會產生感應電流B．在磁場中放一閉合線圈，線圈中不一定產生感應電流C．在磁場中不放閉合線圈，在變化的磁場周圍一定不會產生電場D．在磁場中不放閉合線圈，在變化的磁場周圍一定會產生電場3.如右圖所示，虛線框內有勻強磁場，大環(huán)和小環(huán)是垂直于磁場放置的兩個圓環(huán)，分別用Φ1和Φ2表示穿過大小兩環(huán)的磁通量，則有()A．Φ1>Φ2B．Φ1<Φ2C．Φ1＝Φ2D．無法確定4．根據(jù)楞次定律知：感應電流的磁場一定是()A．阻礙引起感應電流的磁通量B．與引起感應電流的磁場方向相反C．阻礙引起感應電流的磁場的磁通量的變化D．與引起感應電流的磁場方向相同5．閉合線圈abcd運動到如下圖所示的位置時，bc邊所受到的磁場力的方向向下，那么線圈的運動情況是()A．向左平動進入磁場 B．向右平動進入磁場C．向上平動 D．向下平動6．兩根通電直導線M、N都垂直紙面固定放置，通過它們的電流方向如圖所示，線圈L的平面跟紙面平行，現(xiàn)將線圈從位置A沿M、N連線中垂線迅速平移到位置B，則在平移過程中，線圈中的感應電流()A．沿順時針方向，且越來越小 B．沿逆時針方向，且越來越大C．始終為零 D．先順時針，后逆時針7．在生產實際中，有些高壓直流電路中含有自感系數(shù)很大的線圈，當電路中的開關S由閉合到斷開時，線圈會產生很大的自感電動勢，使開關S處產生電弧，危及操作人員的人身安全．為了避免電弧的產生，可在線圈處并聯(lián)一個元件，在下列設計的方案中(如圖所示)可行的是()8．如下圖所示，由均勻導線制成的，半徑為R的圓環(huán)，以v的速度勻速進入一磁感應強度大小為B的勻強磁場．當圓環(huán)運動到圖示位置(∠aOb＝90°)時，a、b兩點的電勢差為()A.eq\r(2)BRvB.eq\f(\r(2),2)BRvC.eq\f(\r(2),4)BRv D.eq\f(3\r(2),4)BRv9．如右圖所示，在x≤0的區(qū)域內存在勻強磁場，磁場的方向垂直于xy平面(紙面)向里．具有一定電阻的矩形線框abcd位于xy平面內，線框的ab邊與y軸重合．令線框從t＝0的時刻起由靜止開始沿x軸正方向做勻加速運動，則線框中的感應電流I(取逆時針方向的電流為正)隨時間t的變化圖線I－t圖可能是下圖中的哪一個()10．如右圖所示，當磁場的磁感應強度B增強時，內、外金屬環(huán)上的感應電流的方向應為()A．內環(huán)順時針，外環(huán)逆時針 B．內環(huán)逆時針，外環(huán)順時針C．內、外環(huán)均為順時針 D．內、外環(huán)均為逆時針11．如右圖所示，“U”形金屬框架固定在水平面上，金屬桿ab與框架間無摩擦，整個裝置處于豎直方向的磁場中．若因磁場的變化，使桿ab向右運動，則磁感應強度()A．方向向下并減小 B．方向向下并增大C．方向向上并增大 D．方向向上并減小12．如右圖所示，平行導軌間距離為L，導軌間接有電阻R，其余電阻不計，勻強磁場與軌道平面垂直，磁場的磁感應強度為B.金屬桿ab長為2L，金屬桿與導軌密切接觸．在桿以a端為軸緊靠導軌由圖示豎直位置轉過90°的過程中，通過電阻R的感應電荷量為()A．0B.eq\f(\r(3)BL2,2R)C.eq\f(πBL2,R) D.eq\f(2BL2,R)13．如下圖所示，A為用細繩懸吊著的圓形銅環(huán)，B為可繞其中心支點為軸轉動的條形磁鐵．B在A的正下方，其極性不清楚．當磁鐵繞軸O以角速度ω在水平面內勻速旋轉時，則銅環(huán)將會以角速度ω′轉動，下列判斷正確的是()A．ω′＝ω，兩者轉向相同 B．ω′＞ω，兩者轉向相反C．ω′＜ω，兩者轉向相同 D．ω′＜ω，兩者轉向相反14．如右圖所示，線框放置在光滑的水平面上，在其中放一個矩形線圈abcd，線圈的三個邊平行于線框的三條邊，且相對應的兩邊間距相等．當線框A端接遠處電源的正極，B端接電源的負極的瞬間，線圈中感應電流的方向和線圈的運動情況是()A．沿abcd，向右運動 B．沿abcd，向左運動C．沿dcba，向左運動 D．沿dcba，向右運動15．半徑為R的圓形線圈，兩端A、B接有一個平行板電容器，線圈垂直放在隨時間均勻變化的勻強磁場中，如右圖所示，則要使電容器所帶電荷量Q增大，可以采取的措施是()A．增大電容器兩極板間的距離B．增大磁感應強度的變化率C．減小線圈的半徑D．改變線圈所在平面與磁場方向間的夾角16.如圖所示，多匝線圈L的電阻和電池內阻不計，兩個電阻的阻值都是R，電鍵S原來是斷開的，電流I0＝eq\f(E,2R)，今合上電鍵S將一電阻短路，于是線圈有自感電動勢產生，此電動勢()A．有阻礙電流的作用，最后電流由I0減小到零B．有阻礙電流的作用，最后電流總小于I0C．有阻礙電流增大的作用，因而電流將保持I0不變D．有阻礙電流增大的作用，但電流最后還是增大到2I017．如圖甲，在虛線所示的區(qū)域有垂直紙面向里的勻強磁場，磁場變化規(guī)律如圖乙所示，面積為S的單匝金屬線框處在磁場中，線框與電阻R相連．若金屬框的電阻為eq\f(R,2)，則下列說法正確的是()A．流過電阻R的感應電流由a到b B．線框cd邊受到的安培力方向向下C．感應電動勢大小為eq\f(2B0S,t0) D．ab間電壓大小為eq\f(2B0S,3t0)18．兩根相距為L的足夠長的金屬直角導軌如右圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內，另一邊垂直于水平面．質量均為m的金屬細桿ab、cd與導軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ，導軌電阻不計，回路總電阻為2R.整個裝置處于磁感應強度大小為B，方向豎直向上的勻強磁場中．當ab桿在平行于水平導軌的拉力F作用下以速度v1沿導軌勻速運動時，cd桿也正好以速度v2向下勻速運動．重力加速度為g.以下說法正確的是()A．ab桿所受拉力F的大小為μmg＋eq\f(B2L2v1,2R)B．cd桿所受摩擦力為零C．回路中的電流強度為eq\f(BLv1＋v2,2R)D．μ與v1大小的關系為μ＝eq\f(2Rmg,B2L2v1)19．如圖所示，質量m1＝0.1kg，電阻R1＝0.3Ω，長度l＝0.4m的導體棒ab橫放在U型金屬框架上．框架質量m2＝0.2kg，放在絕緣水平面上，與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，相距0.4m的MM′、NN′相互平行，電阻不計且足夠長．電阻R2＝0.1Ω的MN垂直于MM′.整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度B＝0.5T．垂直于ab施加F＝2N的水平恒力，ab從靜止開始無摩擦地運動，始終與MM′、NN′保持良好接觸，當ab運動到某處時，框架開始運動．設框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2.求框架開始運動時ab速度v的大??；20．如右圖所示，在豎直平面內有一個“日”字形線框，線框總質量為m，每條短邊長度均為l.線框橫邊的電阻均為r，豎直邊的電阻不計．在線框的下部有一個垂直“日”字平面方向向里的磁感應強度為B的勻強磁場，磁場的高度也為l.讓線框自空中一定高處自由落下，當線框下邊剛進入磁場時立即做勻速運動．重力加速度為g.求：(1)“日”字形線框做勻速運動的速度v的大?。?2)“日”字形線框從開始下落起，至線框上邊離開磁場的過程中所經歷的時間t.21．如圖所示，在兩條平行光滑的導軌上有一金屬桿ab，外加磁場跟軌道平面垂直，導軌上連有兩定值電阻(R1＝5Ω，R2＝6Ω)和滑動變阻器R0，電路中的電壓表量程為0～10V，電流表的量程為0～3A，把R0調至30Ω，用F＝40N的力使ab桿垂直導軌向右平移，當桿達到穩(wěn)定狀態(tài)時，兩塊電表中有一塊表正好滿偏，而另一塊表還沒有達到滿偏，求此時ab桿的速度(其他電阻不計)．22．在光滑絕緣水平面上，電阻為0.1Ω、質量為0.05kg的長方形金屬框abcd，以10m/s的初速度向磁感應強度B＝0.5T、方向垂直水平面向下、范圍足夠大的勻強磁場滑去．當金屬框進入磁場到達如上圖所示位置時，已產生1.6J的熱量．(1)在圖中ab邊上標出感應電流和安培力方向，并求出在圖示位置時金屬框的動能．(2)求圖示位置時金屬框中感應電流的功率．(已知ab邊長L＝0.1m)高二物理寒假作業(yè)（四）電磁感應參考答案1．解析：在B、C中，穿過圓形回路的磁通量不為零，當切斷導線中的電流時，磁通量減少，所以有感應電流產生；而A、D中穿過圓形回路的磁通量為零且無變化，所以沒有感應電流產生．答案：BC2．解析：根據(jù)感應電流的產生條件，只有穿過閉合線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中才產生感應電流，A錯，B對；變化的磁場產生感生電場，與是否存在閉合線圈無關，C錯，D對．答案：BD3．解析：大環(huán)和小環(huán)在磁場中的有效面積等于在磁場區(qū)域范圍內的一部分，兩環(huán)的有效面積相同，故Φ1＝Φ2.答案：C4．解析：本題考查了對楞次定律的理解及應用，感應電流的磁場阻礙的是引起感應電流的原磁通量的變化，故C對A、B、D錯．答案：C5．解析：當bc受力向下時，說明感應電流方向由b指向c，當向左進入磁場時，磁通量增加，感應電流的磁場方向應該與原磁場方向相反，垂直紙面向里，用右手螺旋定則可以判斷感應電流方向為順時針方向．答案：A6．答案：C7．解析：選D.斷開開關S，A圖中由于電容器被充電，開關S處仍將產生電?。籅、C圖中閉合開關時，電路發(fā)生短路；而D圖是利用二極管的單向導電性使線圈短路可避免開關處電弧的產生，故D正確．8．解析：整個圓環(huán)電阻是R，其外電阻是圓環(huán)的3/4，即磁場外的部分，而磁場內切割磁感線有效長度是eq\r(2)R，其相當于電源，E＝B·eq\r(2)R·v，根據(jù)歐姆定律可得U＝eq\f(\f(3,4)R,R)E＝eq\f(3\r(2),4)BRv，D正確．答案：D9．解析：cd棒切割磁感線E＝Blv，I＝eq\f(E,R)＝eq\f(Blv,R)＝eq\f(Blat,R)與t成正比，由楞次定律(或右手定則)可知感應電流為順時針方向，故D正確．答案：D10．解析：磁場增強，則穿過回路的磁通量增大，故感應電流的磁場向外，由安培定則知電流對整個電路而言應沿逆時針方向；若分開討論，則外環(huán)逆時針，內環(huán)順時針．答案：A 11．解析：因磁場變化，發(fā)生電磁感應現(xiàn)象，桿ab中有感應電流產生，而使桿ab受到磁場力的作用，并發(fā)生向右運動．而ab向右運動，使得閉合回路中磁通量有增加的趨勢，說明原磁場的磁通量必定減弱，即磁感應強度正在減小，與方向向上、向下無關．答案：AD12．解析：金屬桿由圖示位置轉過90°的過程中，ΔΦ＝eq\f(\r(3)BL2,2)，所以，q＝eq\f(ΔΦ,R)＝eq\f(\r(3)BL2,2R).答案：B13．解析：磁鐵轉動時，在圖示情況下，設銅環(huán)不動，則銅環(huán)的左、右兩側分別與磁鐵左、右兩端做相對遠離的運動．根據(jù)楞次定律的廣義描述，銅環(huán)中的感應電流的效果將要阻礙這種相對運動，因此兩者轉向應相同；又因只能阻礙不是阻止，相對遠離的現(xiàn)象仍然存在，故ω′＜ω，兩者轉向相同，故選C.答案：C14．解析：A端接電源的正極，B端接電源的負極的瞬間，在線圈abcd中形成向里的磁場，由楞次定律可以判斷感應電流的方向沿a→b→c→d→a方向，再根據(jù)“同向電流相吸引，異向電流相排斥”的結論可知線框給線圈abcd的作用力向左，故應向左運動，B正確．答案：B15．解析：由Q＝CU，C＝eq\f(εrS,4πkd)知，增大極板距離d，電容C減小，因此Q也減小，故A錯誤；由U＝E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝neq\f(ΔB,Δt)S，分析可得增大磁感應強度變化率或增大線圈在垂直磁場方向的投影面積可增大A、B間電壓，從而使Q增大，所以B正確，C、D錯誤．答案：B16．解析：選D.電鍵S由斷開到閉合瞬間，回路中的電流要增大，因而在L上要產生自感電動勢．根據(jù)楞次定律，自感電動勢總是要阻礙引起它的電流的變化，這就是說由于電流增加引起的自感電動勢，要阻礙原電流的增加．而阻礙不是阻止，電流仍要增大，而達到穩(wěn)定后其電流為2I0，故選項D正確．17．答案：ABD18．解析：由法拉第電磁感應定律可得，ab桿在切割磁感線時產生的感應電動勢為BLv1，cd桿運動方向與磁場平行，無感應電動勢，所以閉合回路中的感應電流I＝eq\f(E,2R)＝eq\f(BLv1,2R)，對ab桿，由平衡可知，F(xiàn)＝Ff＋BIL，所以F＝μmg＋eq\f(B2L2v1,2R)；同理對cd桿，由平衡可知，F(xiàn)f′＝mg，又Ff′＝μBIL，所以μ＝eq\f(2Rmg,B2L2v1)，因此A、D正確．答案：AD19．解析：ab對框架的壓力F1＝m1框架受水平面的支持力FN＝m2g＋F依題意，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則框架受到的最大靜摩擦力為F2＝μFNab中的感應電動勢E＝BlvMN中電流I＝eq\f(E,R1＋R2)MN受到的安培力F安＝IlB框架開始運動時F安＝F2由上面各式代入數(shù)據(jù)解得v＝6m/s.答案：6m/s20．解析：(1)進入磁場時的速度為v，據(jù)題意有：IBl＝mg，I＝eq\f(Blv,\f(3r,2))＝eq\f(2Blv,3r)，解得：v＝eq\f(3gmr,2B2l2).(2)線框下邊進入磁場區(qū)域前做自由下落運動，設下落的時間為t1，從線框下邊進入磁場到上邊離開磁場下邊界做勻速運動，設此過程的下落時間為t2，據(jù)題意有：v＝gt1t1＝eq\f(3mr,3B2l2)t2＝eq\f