人教版物理選修3-2第四章電磁感應測試題

1、人教版物理選修3-2第四章電磁感應測試題一、選擇題圖11如右圖所示，在垂直于紙面的范圍足夠大的勻強磁場中，有一個矩形線圈abcd，線圈平面與磁場垂直，O1O2與O3O4都是線圈的對稱軸，應使線圈怎樣運動才能使其中產生感應電流？（ ）A向左或向右平動B向上或向下平動C繞O1O2轉動 D繞O3O4轉動2下列哪些做法能使線圈中產生感應電流？（ ）圖2A磁鐵靠近或遠離線圈B線圈遠離或靠近通電導線D勻強磁場中，周長一定的閉合線圈由矩形變?yōu)閳A形C下邊電路中通有恒定電流。3我國已經制定了登月計劃。假如宇航員登月后想探測一下月球表面是否有磁場，他手邊有一個靈敏電流表和一個線圈，則下列推斷正確的是（ ）A直接將

2、靈敏電流表放在月球表面，看是否有電流來判斷是否有磁場B將靈敏電流表與線圈組成閉合回路，使線圈沿某一方向運動，如無電流，則可判斷月球表面無磁場C將靈敏電流表與線圈組成閉合回路，使線圈沿某一方向運動，如有電流，則月球表面可能有磁場D將靈敏電流表與線圈組成閉合回路，使線圈在某一平面內沿各方向運動，如無電流，則可判斷月球表面無磁場圖34在磁感應強度為B、方向如圖3所示的勻強磁場中，金屬桿PQ在寬為l的平行金屬導軌上以速度v向右勻速滑動，PQ中產生的感應電動勢為E1；若磁感應強度增為2B，其它條件不變，所產生的感應電動勢大小變?yōu)镋2，則E1與E2之比及通過電阻R的感應電流方向為（ ）A21，baB12，

3、baC21，ab D12，ab5. 如圖4所示，繞在鐵芯上的線圈與電源、滑動變阻器和電鍵組成閉合回路，在鐵芯的右端套有一個表面絕緣的銅環(huán)A，下列各種情況中銅環(huán)A中有感應電流的是（ ）圖4A線圈中通以恒定的電流B通電過程中，使變阻器的滑片P作勻速移動C通電過程中，使變阻器的滑片P作加速移動D將電鍵突然斷開的瞬間圖56如圖5所示，abcd為一勻強磁場區(qū)域，現(xiàn)在給豎直放置的環(huán)以某種約束，以保持它不轉動地勻速下落，在下落過程中，它的左半部通過磁場，圓環(huán)用均勻電阻絲做成，F(xiàn)、O、E為環(huán)的上、中、下三點，下列說法中正確的是（ ）A. 當E和d重合時，環(huán)中電流最大B. 當O和d重合時，環(huán)中電流最大C. 當F

4、和d重合時，環(huán)中電流最大D. 以上說法都不對圖67如圖6所示，A、B兩閉合圓形線圈用同樣導線且均繞成10匝，半徑RA2RB，內有以B線圈作為理想邊界的勻強磁場，若磁場均勻減小，則A、B環(huán)中感應電動勢EAEB與產生的感應電流IAIB分別是（ ）AEAEB11；IAIB12BEAEB12；IAIB12CEAEB14；IAIB21DEAEB12；IAIB14圖78. 如圖7所示，一寬40 cm的勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向里。一邊長為20 cm的正方形導線框位于紙面內，以垂直于磁場邊界的恒定速度v20 cm/s通過磁場區(qū)域，在運動過程中，線框有一邊始終與磁場區(qū)域的邊界平行，取它剛進入磁場的時刻為

5、t0，下面所示圖線中，正確反映感應電流隨時間變化規(guī)律的是（ ）圖89如圖8所示，在一個左右延伸很遠的上、下有界的勻強磁場上方有一閉合線圈，當閉合線圈從上方下落穿過磁場的過程中（ ）A進入磁場時加速度可能小于g，離開磁場時加速度可能大于g，也可能小于gB進入磁場時加速度大于g，離開時小于gC進入磁場和離開磁場，加速度都大于gD進入磁場和離開磁場，加速度都小于g圖9ab10一個環(huán)形線圈放在磁場中，如圖9-a所示，以磁感線垂直于線圈平面向外的方向為正方向，若磁感強度B隨時間t的變化的關系如圖9-b，那么在第2秒內線圈中的感應電流的大小和方向是（ ）A. 大小恒定，順時針方向B. 逐漸減小，順時針方向

6、C. 大小恒定，逆時針方向D. 逐漸增加，逆時針方向圖1011如圖10所示，A是長直密繞通電螺線管。小線圈B與電流表連接，并沿A的軸線Ox從O點自左向右勻速穿過螺線管A。能正確反映通過電流表中電流I隨x變化規(guī)律的是（ ）圖1112如圖11所示，虛線框和實線框在同一水平面內。虛線框內有矩形勻強磁場區(qū)，矩形的長是寬的2倍。磁場方向垂直于紙面向里。實線框abcd是一個正方形導線框。若將導線框以相同的速率勻速拉離磁場區(qū)域，第一次沿ab方向拉出，第二次沿ad方向拉出，兩次外力做的功分別為W1、W2，則（ ） AW1W2BW12W2 CW22W1DW24W1圖1213現(xiàn)代汽車中有一種先進的制動系統(tǒng)防抱死（

7、ABS）系統(tǒng)，它有一個自動控制剎車系統(tǒng)的裝置，原理如圖12。鐵質齒輪P與車輪同步轉動。右端有一個繞有線圈的磁體，M是一個電流檢測器。當車輪帶動齒輪轉動時，線圈中會產生感應電流。這是由于齒靠近線圈時被磁化，使穿過線圈的磁通量增大，齒離開線圈時又使磁通量減小，從而能使線圈中產生感應電流。這個電流經電子裝置放大后能控制制動機構。齒輪P從圖示位置按順時針方向轉過角的過程中，通過M的感應電流的方向是（ ）A總是從左向右B總是從右向左C先從左向右，然后從右向左D先從右向左，然后從左向右圖1314北半球地磁場的豎直分量向下。如圖13所示，在北京某中學實驗室的水平桌面上，放置邊長為L的正方形閉合導體線圈abc

8、d，線圈的ab邊沿南北方向，ad邊沿東西方向。下列說法中正確的是（ ）A若使線圈向東平動，則a點的電勢比b點的電勢低B若使線圈向北平動，則a點的電勢比b點的電勢低C若以ab為軸將線圈向上翻轉，則線圈中感應電流方向為abcdaD若以ab為軸將線圈向上翻轉，則線圈中感應電流方向為adcba圖14-a15圖14-a是用電流傳感器（相當于電流表，其電阻可以忽略不計）研究自感現(xiàn)象的實驗電路，圖中兩個電阻的阻值均為R，L是一個自感系數(shù)足夠大的自感線圈，其直流電阻值也為R。圖14-b是某同學畫出的在t0時刻開關S切換前后，通過傳感器的電流隨時間變化的圖像。關于這些圖像，下列說法中正確的是（ ）圖14-bA甲

9、圖是開關S由斷開變?yōu)殚]合，通過傳感器1的電流隨時間變化的情況B乙圖是開關S由斷開變?yōu)殚]合，通過傳感器1的電流隨時間變化的情況C丙圖是開關S由閉合變?yōu)閿嚅_，通過傳感器2的電流隨時間變化的情況D丁圖是開關S由閉合變?yōu)閿嚅_，通過傳感器2的電流隨時間變化的情況二、填空題圖1516閉合線圈abcd在磁場中向左運動，如圖15所示，則ab邊受到的磁場力方向_。17由于地磁場的存在，飛機在一定高度水平飛行時，其機翼就會切割磁感線，機翼的兩端之間會有一定的電勢差。若飛機在我國東北上空水平飛行，則從飛行員的角度看，機翼左端的電勢比右端的電勢_。圖1618如圖16所示，矩形線圈abcd 的一半放在B0.1T的勻強磁

10、場中，ab邊長10 cm，bc邊長20 cm，若線圈繞ab邊以角速度w100 p rad/s勻速旋轉，由圖示位置轉過90°的時刻，線圈中瞬時感應電動勢大小為 ，線圈轉過90°過程中平均感應電動勢大小為 。 19如圖17所示，a、b燈是兩個完全相同的電燈，電路導通時，調節(jié)R，使a、b都正常發(fā)光。先斷開開關，再閉合電鍵瞬間看到兩燈沒有同時發(fā)光，請判斷_燈比_燈先發(fā)光，原因是：圖17_。20現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及開關如下圖18連接。在開關閉合、線圈A放在線圈B中的情況下，某同學發(fā)現(xiàn)當他將滑動變阻器的滑動端P向左加速滑動時，電流計指針向右偏轉。圖1

11、8若將線圈A中鐵芯向上拔出，則能引起電流計的指針向_偏轉；若斷開開關，能引起電流計指針_偏轉; 若滑動變阻器的滑動端P勻速向右滑動，能使電流計指針_偏轉。三、解答題21如圖19所示，處于光滑水平面上的矩形線圈邊長分別為L1和L2，電阻為R，處于磁感應強度為B的勻強磁場邊緣，線圈與磁感線垂直。將線圈以向右的速度v勻速拉出磁場的過程。求：（1）拉力大小F；（2）拉力的功率P；（3）拉力做的功W；圖19（4）線圈中產生的電熱Q；（5）通過線圈某一截面的電荷量q。22圖20中MN和PQ為豎直方向的兩平行長直金屬導軌，間距l(xiāng)為0.40 m，電阻不計。導軌所在平面與磁感應強度B為0.50 T的勻強磁場垂直

12、。質量m為6.0×10-3 kg、電阻為1.0 的金屬桿ab始終垂直于導軌，并與其保持光滑接觸。導軌兩端分別接有滑動變阻器和阻值為3.0 的電阻R1。當桿ab達到穩(wěn)定狀態(tài)時以速率v勻速下滑，整個電路消耗的電功率P為0.27 W，重力加速度取10 m/s2，圖20試求速率v和滑動變阻器接入電路部分的阻值R2。23一個半徑r0.10 m的閉合導體圓環(huán)，圓環(huán)單位長度的電阻R01.0×10-2 W/m。如圖21-a所示，圓環(huán)所在區(qū)域存在著勻強磁場，磁場方向垂直圓環(huán)所在平面向外，磁感應強度大小隨時間變化情況如圖21-b所示。（1）分別求在00.3 s和0.3 s0.5s 時間內圓環(huán)中

13、感應電動勢的大??；（2）分別求在00.3 s和0.3 s0.5s 時間內圓環(huán)中感應電流的大小，并在圖21-c中畫出圓環(huán)中感應電流隨時間變化的i-t圖象（以線圈中逆時針電流為正，至少畫出兩個周期）；圖2124單位時間內流過管道橫截面的液體體積叫做液體的體積流量（以下簡稱流量）。有一種利用電磁原理測量非磁性導電液體（如自來水、啤酒等）流量的裝置，稱為電磁流量計。它主要由將流量轉換為電壓信號的傳感器和顯示儀表兩部分組成。傳感器的結構如圖22所示，圓筒形測量管內壁絕緣，其上裝有一對電極a和c，a、c間的距離等于測量管內徑D，測量管的軸線與a、c的連線方向以及通電線圈產生的磁場方向三者相互垂直。當導電液

14、體流過測量管時，在電極a、c間出現(xiàn)感應電動勢E，并通過與電極連接的儀表顯示出液體的流量Q。設磁場均勻恒定，磁感應強度為B。圖22（1）已知D0.40 m，B2.5×10-3T，Q0.12 m3/s。試求E的大?。╬ 取3.0）；（2）顯示儀表相當于傳感器的負載電阻，其阻值記為R。a、c間導電液體的電阻r隨液體電阻率的變化而變化，從而會影響顯示儀表的示數(shù)。試以E、R、r為參量，給出電極a、c間輸出電壓U的表達式，并說明怎樣可以降低液體電阻率變化對顯示儀表示數(shù)的影響。參考答案一、選擇題1CD2A、B、D解析：當周長一定的線圈由矩形變成圓形時，面積將變大，所以穿過閉合線圈的磁通量增大，能產

15、生感應現(xiàn)象。3C解析：靈敏電流表與線圈組成閉合回路，使線圈沿某一方向運動，若有電流，說明回路中有磁通量的變化，線圈所在處一定有磁場；若無電流，只說明線圈回路中沒有磁通量的變化，但不一定沒有磁場，可能磁場方向與線圈平面平行。4D5BCD解析：滑片P不論勻速運動還是變速運動，線圈中的電流都會變化，都會使鐵芯中的磁場變化。6B 解析：當O和d重合時，環(huán)切割磁感線的有效長度等于環(huán)的半徑，產生的電動勢最大。7A解析：兩環(huán)的磁通量變化率總是相同的，根據(jù)法拉第電磁感應定律，兩線圈的電動勢相同。8C解析：線圈進入磁場時，穿過線圈磁通量增加產生逆時針方向電流，線圈完全進入磁場后的運動過程，穿過線圈的磁通量不變，

16、沒有感應電流，線圈穿出磁場過程，穿過線圈的磁通量減小，產生順時針方向電流。9A解析：線圈進入磁場過程，穿過線圈的磁通量增加，產生的感應電流沿逆時針方向，下邊受到的安培力向上，如圖所示。根據(jù)牛頓第二定律，線圈的加速度mgFma，其中FBilBl，則ag，由此式可知，當線圈進入磁場時的速度較小時，加速度向下，且小于g，當線圈進入磁場的速度合適時，加速度可以為0，當線圈進入磁場時的速度很大時，可能使得ag，即安培力等于重力的2倍，這樣加速度向上，且等于g。出磁場時，同樣可以分析出，線圈的加速度大小可以等于、小于或大于g。10A解析：根據(jù)圖像可知，在第2秒內磁場方向垂直紙面向外，穿過線圈的磁場增強，由

17、楞次定律得出，線圈中的感應電流方向為順時針方向。根據(jù)電磁感應定律，ENNS，由于B隨時間均勻增加，因此恒定，E也恒定。11C解析：小線圈B在進入通電螺線管和穿出螺線管過程中，穿過B的磁通量一個是增加的，一個是減小的，因此感應電流的方向相反，所以選項A、D是錯誤的。已知螺線管是長直密繞的，說明其內部一段距離內可以認為是勻強磁場，那么小線圈在螺線管內部通過時就不會有磁通量的變化，感應電流為零，所以B錯誤。12C解析：沿ab方向拉出線框時，由于線框勻速運動，因此外力做功等于安培力做功的絕對值，設矩形磁場長為2l，寬為l。有安培力過程中線框運動距離為2l，拉力做功W1F2l。同樣方法可得出沿ad方向拉

18、出過程，W2Fl。13D解析：開始時，齒正對著線圈，由于齒被磁化，磁場最強，穿過線圈的磁通量最大，當齒輪轉過角時，磁場最弱，齒輪轉過a 角時，磁場又達最強，這樣穿過線圈的磁通量先減弱，再增強，根據(jù)楞次定律，線圈中的感應電流產生的磁場先向左，后向右。所以流過M的電流方向是先向左后向右。14AC解析：北半球地球磁場是向北且斜向下的，可以分解為水平和豎直分量，沿東西方向的分量較小我們忽略不計，在實驗室范圍內，地磁場可看作是勻強磁場，下圖中畫出了地磁場的水平分量和豎直分量。線圈向東平動時，ab、cd邊切割地磁場的豎直分量，產生電動勢，使得a點電勢低于b點電勢；若使線圈向北平動，bc、ad邊切割地磁場的

19、豎直分量，產生電動勢，則c點的電勢比b點的電勢低，但是a、b電勢相等；若以ab為軸將線圈向上翻轉，穿過線圈的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，線圈中產生的感應電流方向為abcda。15BC解析：從電路圖看，自感線圈與電阻并聯(lián)，傳感器1測量干路電流，傳感器2測量電阻這一支路的電流。當開關閉合時，自感線圈具有阻礙電流增加的作用，從而產生自感電動勢，而電阻可以認為沒有這個作用，因此流過電阻的電流能夠瞬間達到穩(wěn)定電流，流過線圈的電流要延遲一段時間達到穩(wěn)定電流，所以傳感器1測出的電流應該是圖乙所示。當開關斷開時，自感線圈又阻礙電流的減小，電流要延遲一段時間，電流要通過電阻這一支路構成回路，因此電阻通過的自感電流

20、從右向左，與原來方向相反，電流在t0時刻最大，大小等于線圈中的穩(wěn)定電流，然后逐漸減小到0。電流隨時間變化的圖象就是丙圖形狀。二、填空題16向上解析：根據(jù)右手定則判斷出感應電流方向為順時針方向，再根據(jù)左手定則判斷ab邊受到的安培力方向。17高 解析：在我國東北地區(qū)，地磁場的磁感線方向是向北偏下的，豎直分量向下，飛機在水平面內不論向哪個方向飛行，都會切割磁感線的豎直分量，從而產生感應電動勢，根據(jù)右手定則可以得出機翼左端的電勢比右端電勢高。180.628 V；0.2 V 解析：由圖示位置轉過90°的時刻，cd邊線速度的大小vwlad，方向垂直于磁感線方向，產生的瞬時感應電動勢大小eBlcd

21、v0.1×0.1×100p×0.20.628（V）；線圈轉過90°過程中磁通量的變化量FB，所用時間t，產生的平均感應電動勢大小0.2 V19b，a。閉合開關瞬間，線圈電流瞬間增加，產生自感電動勢，阻礙電流增加，因此a燈這一支路的電流就會延遲一段時間達到穩(wěn)定值，而b燈與電阻相連，理想情況下不會產生自感電動勢，電流瞬間就會達到穩(wěn)定值，所以b燈會比a燈先亮。20右偏；右偏；左偏解析：滑動變阻器的滑動端P向左加速滑動時，線圈A中的電流減小，其激發(fā)的磁場減小，使得穿過線圈B的磁通量減小，這時電流計指針向右偏轉，概括為“F 減，右偏”。若將線圈A中鐵芯向上拔出，同樣有F 減，且磁場方向沒有變化，因此仍有右偏；斷開開關，同樣是F 減，右偏；若滑動變阻器的滑動端P勻速向右滑動，線圈A所在回路中的電流會增加，B線圈磁通量F 增加，因此指針左偏。三、解答題21（1）EBL2v，I，F(xiàn)BIL2，F(xiàn)（2）