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電磁感應(yīng)測(cè)試3YC 本試卷分第卷（選擇題）和第卷（非選擇題）兩部分.滿分100分，考試用時(shí)90分鐘.第卷（選擇題，共40分）一、選擇題（每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有一個(gè)選項(xiàng)是正確的，全部選對(duì)得4分，對(duì)而不全得2分。）1處在磁場(chǎng)中的一閉合線圈，若沒有產(chǎn)生感應(yīng)電流，則可以判定（ ）A線圈沒有在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)B線圈沒有做切割磁感線運(yùn)動(dòng)C磁場(chǎng)沒有發(fā)生變化D穿過線圈的磁通量沒有發(fā)生變化2如圖所示，A、B兩燈相同，L是帶鐵芯的電阻可不計(jì)的線圈，下列說法中正確的是（ ） A開關(guān)K合上瞬間，A、B兩燈同時(shí)亮起來BK合上穩(wěn)定后，A、B同時(shí)亮著CK斷開瞬間，A、B同時(shí)熄滅DK斷開瞬間，B立即熄滅，A過一會(huì)兒再熄滅3如圖所示，水平桌面上放一閉合鋁環(huán)，在鋁環(huán)軸線上方有一條形磁鐵.當(dāng)條形磁鐵沿軸線豎直向下迅速移動(dòng)時(shí)，下列判斷中正確的是（ ）A鋁環(huán)有收縮趨勢(shì)，對(duì)桌面壓力減小 B鋁環(huán)有收縮趨勢(shì)，對(duì)桌面壓力增大C鋁環(huán)有擴(kuò)張趨勢(shì)，對(duì)桌面壓力減小 D鋁環(huán)有擴(kuò)張趨勢(shì)，對(duì)桌面壓力增大4如圖所示是穿過某閉合回路的磁通量隨時(shí)間t變化的規(guī)律圖象。 t1時(shí)刻磁通量1最大，t3時(shí)刻磁通量3=0，時(shí)間t1=t2t1和 t2=t3t2相等，在t1和t2時(shí)間內(nèi)閉合線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的 平均值分別為和，在t2時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值為E.則（ ）AB CEDE5“磁單極子”是指只有S極或只有N極的磁性物質(zhì)，其磁感線分布類似于點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布。物理學(xué)家們長(zhǎng)期以來一直用實(shí)驗(yàn)試圖證實(shí)自然界中存在磁單極子。如圖所示的實(shí)驗(yàn)就是用于檢測(cè)磁單極子的實(shí)驗(yàn)之一，abcd為用超導(dǎo)材料圍成的閉合回路，該回路放置在防磁裝置中，可認(rèn)為不受周圍其他磁場(chǎng)的作用.設(shè)想有一個(gè)N極磁單極子沿abcd軸線從左向右穿過超導(dǎo)回路，那么在回路中可能發(fā)生的現(xiàn)象是 （ ）A回路中無感應(yīng)電流B回路中形成持續(xù)的abcda流向的感應(yīng)電流C回路中形成持續(xù)的adcba流向的感應(yīng)電流D回路中形成先abcda流向后adcba的感應(yīng)電流 6如圖165所示電路中，L為自感系數(shù)很大的電感線圈，N為試電筆中的氖管（啟輝電壓約70 V），電源電動(dòng)勢(shì)約為10 V。已知直流電使氖管啟輝時(shí)輝光只產(chǎn)生在負(fù)極周圍，則 （ ）AS接通時(shí)，氖管不會(huì)亮BS接通時(shí)啟輝，輝光在a端CS接通后迅速切斷時(shí)啟輝，輝光在a端DS接通后迅速切斷時(shí)啟輝，輝光在b端7如圖，閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的N極朝下。當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)（但未插入線圈內(nèi)部）A線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互吸引B線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互排斥C線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互吸引D線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互排斥8一個(gè)矩形線圈勻速地從無磁場(chǎng)的空間先進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，然后再進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后進(jìn)入沒有磁場(chǎng)的右邊空間，如圖所示.若B1=2B2，方向均始終和線圈平面垂直，則在所示圖中能定性表示線圈中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化關(guān)系的是（電流以逆時(shí)針方向?yàn)檎?） 9著名物理學(xué)家弗曼曾設(shè)計(jì)過一個(gè)實(shí)驗(yàn)，如圖所示.在一塊絕緣板上中部安一個(gè)線圈，并接有電源，板的四周有許多帶負(fù)電的小球，整個(gè)裝置支撐起來.忽略各處的摩擦，當(dāng)電源接通的瞬間，下列關(guān)于圓盤的說法中正確的是（ ）A圓盤將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)B圓盤將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C圓盤不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)D無法確定圓盤是否會(huì)動(dòng)10如圖所示，一傾斜的金屬框架上放有一根金屬棒，由于摩擦力作用，金屬棒在沒有磁場(chǎng)時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài).從t0時(shí)刻開始給框架區(qū)域內(nèi)加一個(gè)垂直框架平面向上的逐漸增強(qiáng)的磁場(chǎng)，到時(shí)刻t時(shí)，金屬棒開始運(yùn)動(dòng)，則在這段時(shí)間內(nèi)，棒所受的摩擦力 （ ）A不斷增大B不斷減小C先減小后增大D先增大后減小第卷（非選擇題，共60分）二、填空題（每小題6分，共24分。把正確答案填寫在題中的橫線上，或按題目要求作答。）11在日光燈點(diǎn)燃時(shí)，鎮(zhèn)流器利用自感現(xiàn)象，產(chǎn)生_，在日光燈正常發(fā)光時(shí)，利用自感現(xiàn)象起_作用.12如圖所示，一圓環(huán)R內(nèi)接、外切的兩個(gè)正方形線框均由材料、橫截面積相同的相互絕緣導(dǎo)線制成，并各自形成回路，則三者的電阻之比為_.若把它們置于同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)各處磁場(chǎng)發(fā)生相同變化時(shí)，三個(gè)回路的電流之比為_.13“ ” 形金屬框上有一金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌，ab長(zhǎng)為L(zhǎng).若在垂直于導(dǎo)軌平面方向加一均勻變化磁場(chǎng)，其B=B0+kt（k為常數(shù)），如圖所示.與此同時(shí)金屬棒ab以速度v0向左勻速運(yùn)動(dòng)，令t=0時(shí)，ab與“ ”形框架所圍面積為S0，則在t=0時(shí)，回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=_，方向?yàn)開（填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”）；t=_后，電流開始反向。14在“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)中，首先要按圖（甲）接線，以查明電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系；然后再按圖（乙）將電流表與B連成一個(gè)閉合回路，將A與電池、滑動(dòng)變阻器和開關(guān)串聯(lián)成另一個(gè)閉合電路.在圖（甲）中，當(dāng)閉合S時(shí)，觀察到電流表指針向左偏（不通電時(shí)指針停在正中央）.在圖（乙）中：（1）將S閉合后，將螺線管A插入螺線管B的過程中，電流表的指針將_（填“向左”“向右”或“不發(fā)生”，下同）偏轉(zhuǎn)；（2）螺線管A放在B中不動(dòng)，電流表的指針將_偏轉(zhuǎn)；（3）螺線管A放在B中不動(dòng)，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸片向右滑動(dòng)時(shí)，電流表的指針將_偏轉(zhuǎn)；（4）螺線管A放在B中不動(dòng)，突然切斷開關(guān)S時(shí)，電流表的指針將_偏轉(zhuǎn).三、計(jì)算題（共36分。要求寫出必要的文字說明、主要方程式和重要演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要明確寫出數(shù)值和單位，只有最終結(jié)果的不得分。）15（10分）如圖1616所示的裝置中，金屬圓盤繞豎直軸O在水平面中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤的半徑r=20 cm，處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1 T.兩個(gè)電刷分別與轉(zhuǎn)軸和圓盤的邊緣接觸，并與電池和保險(xiǎn)絲串聯(lián)成一個(gè)閉合電路.已知電池的電動(dòng)勢(shì)為E=2 V，電路中的總電阻R=1 ，保險(xiǎn)絲的熔斷電流為1 A.為了不使保險(xiǎn)絲熔斷，金屬圓盤該如何轉(zhuǎn)?轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的范圍是多少?16（10分）05江蘇卷16題改編 如圖所示，固定的水平光滑金屬導(dǎo)軌，間距為L(zhǎng)，左端接有阻值為R的電阻，處在方向豎直、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連，放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻均可忽略初始時(shí)刻，彈簧恰處于自然長(zhǎng)度，導(dǎo)體棒具有水平向右的初速度v0。在沿導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過程中，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸 （1）求初始時(shí)刻導(dǎo)體棒受到的安培力 （2）若導(dǎo)體棒從初始時(shí)刻到速度第一次為零時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為Ep，則這一過程中安 培力所做的功W1和電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱 Q1分別為多少?導(dǎo)體棒往復(fù)運(yùn)動(dòng)，最終將靜 止于何處?從導(dǎo)體棒開始運(yùn)動(dòng)直到最終靜止 的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q為多少? R1R 2R317（16分）新編如圖所示，光滑的平行導(dǎo)軌P、Q相距L=1 m，處在同一水平面中，導(dǎo)軌的左端接有如圖所示的電路，其中水平放置的電容器兩極板相距d=10 mm，定值電阻R1=R3=8 ，R2=2 ，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下穿過導(dǎo)軌面。當(dāng)金屬棒ab沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)（開關(guān)S斷開）時(shí)，電容器兩極板之間質(zhì)量m=11014 kg，帶電荷量q=11015 C的微粒恰好靜止不動(dòng)；當(dāng)S閉合后，微粒以a=7 m/s2向下做勻加速運(yùn)動(dòng)。取g=10 m/s2，求：（1）金屬棒ab運(yùn)動(dòng)的速度大小是多大?電阻是多大? （2）閉合后，使金屬棒ab做勻速運(yùn)動(dòng)的外力的功率是多大?參考答案1D；2AD；開關(guān)K合上瞬間，因線圈不影響B(tài)燈，A、B兩燈同時(shí)亮起來；K斷開瞬間，B立 即熄滅，A燈因線圈自感現(xiàn)象，過一會(huì)兒再熄滅。3B。點(diǎn)撥：充分利用楞次定律中“阻礙”的含義阻礙原磁通量的變化.4BD；點(diǎn)撥：t圖象中，某兩點(diǎn)連線的斜率表示該段時(shí)間內(nèi)的；某點(diǎn)的斜率表示 該時(shí)刻的。5C；點(diǎn)撥：N極磁單極子的磁感線分布類似于正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布.6AD；點(diǎn)撥：S接通穩(wěn)定時(shí)，氖管兩端的電壓僅為10 V，不啟輝光；S斷開瞬間，電感線 圈產(chǎn)生一個(gè)很大的自感電動(dòng)勢(shì)加在氖管兩側(cè)，b端接負(fù)極，故在b端有輝光.7B；由楞次定律和右手定則可得。8C；9A；點(diǎn)撥：瞬間增強(qiáng)的磁場(chǎng)會(huì)在周圍產(chǎn)生一個(gè)順時(shí)針的電場(chǎng)，負(fù)電荷受到逆時(shí)針方向的電 場(chǎng)力，帶動(dòng)圓盤逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，而負(fù)電荷的這種定向運(yùn)動(dòng)則形成了順時(shí)針的環(huán)形電流.10C；設(shè)棒的質(zhì)量為m，初始時(shí)棒受到的靜摩擦力f1=mgsin，方向沿斜面向上；隨著磁場(chǎng)的增強(qiáng)，棒還受到一個(gè)平行斜面向上的安培力（F安）的作用，此時(shí)有mgsin=F安+f2，由于F安增大，則f2減小，當(dāng)F安=mgsin時(shí)，f2=0；當(dāng)F安mgsin，棒所受的摩擦力f3改為平行斜面向下，此時(shí)有F安=mgsin+f3，隨著F安的增大，f3也增大，直至某一值時(shí)，f3達(dá)到最大靜摩擦力.棒開始上滑后，靜摩擦力變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力，大小不再變化.由于本題只關(guān)心靜摩擦力的情況，故是先變小后增大.）11瞬時(shí)高壓 降壓限流；12 R外R圓R內(nèi)=42、 I外I圓I內(nèi)=113kS0B0Lv0 、 順時(shí)針 、 （題中既有由于棒的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1，又有由于磁場(chǎng)的變化而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2，求解時(shí)可分別求出E1和E2，并判斷它們的方向：如果同向，則E總=E1+E2；如果反向，則E總=E1E2，方向就是那個(gè)值較大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向.由題意知，t=0時(shí)，E1=B0Lv0，逆時(shí)針；E2=kS0，順時(shí)針，且E1將逐漸增大，E2逐漸減小.又由題意來看，電流能夠反向，一定是BLv01 A，保險(xiǎn)絲 必然熔斷；如果金屬盤逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，回路中的總電動(dòng)勢(shì)將大于2 V，保險(xiǎn)絲也將熔斷，故金屬盤只有順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，且轉(zhuǎn)速不能太小，也不能過大. （2分）金屬盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，相當(dāng)于長(zhǎng)度為r的導(dǎo)體棒繞O點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為E1=Br2，方向與電池的電動(dòng)勢(shì)相反. （2分）要使保險(xiǎn)絲不熔斷，則金屬盤轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)要大于1 V，同時(shí)還要小于3 V.即有：1 VBr21可解得50 rads1； （2分）由Br23 V，可解得150 rads1， （2分）故金屬盤轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的取值范圍是50 rads1150 rads1. （1分）16（10分）解：（1）初始時(shí)刻棒中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) （1分）棒中感應(yīng)電流 （1分） 作用于棒上的安培力 （1分）聯(lián)立得 （1分） 安培力方向：水平向左 （1分）（2）由功和能的關(guān)系，得安培力做功 （2分）電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱 （2分）（3）由能量轉(zhuǎn)化及平衡條件等，可判斷：棒最終靜止于初始位置 （1分）17（16分）解：（1）帶電微粒在電容器兩極間靜止時(shí)，受向上的電場(chǎng)力和向下的重力作用而平衡，即mg=q （1分） 由此式可解出電容器兩極板間的電壓為U1= V=1 V （1分）由于微粒帶負(fù)電，可知上板的電勢(shì)高由于S斷開，R1、R2的電壓和等于電容器兩端電壓U1，R3上無電流通過，可知電路中的感應(yīng)電流即為通過R1、R2的電流I1，I1= A=0.1 A （2分）從而ab切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=U1+I1r=1+0.1r （1分）S閉合時(shí)，帶電微粒向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可得mgq=ma （1分）所以有U2= V=0.3 V （1分）此時(shí)的感應(yīng)電流為I2= A=0.15 A （1分）由閉合電路歐姆定律可得E=