高中物理人教版2第四章電磁感應(yīng)單元測試 說課一等獎

高二物理寒假作業(yè)（四）電磁感應(yīng)班號姓名1．如下圖所示為用導(dǎo)線做成的圓形回路與一直導(dǎo)線構(gòu)成的幾種位置組合(A、B、C中直導(dǎo)線都與圓形線圈在同一平面內(nèi)，O點為線圈的圓心，D中直導(dǎo)線與圓形線圈垂直，并與中心軸重合)，其中當(dāng)切斷直導(dǎo)線中的電流時，閉合回路中會有感應(yīng)電流產(chǎn)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(chǎn)生感應(yīng)電流B．在磁場中放一閉合線圈，線圈中不一定產(chǎn)生感應(yīng)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(chǎn)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(chǎn)生電場3.如右圖所示，虛線框內(nèi)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(yīng)電流的磁場一定是()A．阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量B．與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反C．阻礙引起感應(yīng)電流的磁場的磁通量的變化D．與引起感應(yīng)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(jìn)入磁場 B．向右平動進(jìn)入磁場C．向上平動 D．向下平動6．兩根通電直導(dǎo)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(yīng)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(chǎn)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(dāng)電路中的開關(guān)S由閉合到斷開時，線圈會產(chǎn)生很大的自感電動勢，使開關(guān)S處產(chǎn)生電弧，危及操作人員的人身安全．為了避免電弧的產(chǎn)生，可在線圈處并聯(lián)一個元件，在下列設(shè)計的方案中(如圖所示)可行的是()8．如下圖所示，由均勻?qū)Ь€制成的，半徑為R的圓環(huán)，以v的速度勻速進(jìn)入一磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場．當(dāng)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(nèi)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(nèi)，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(yīng)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(dāng)磁場的磁感應(yīng)強度B增強時，內(nèi)、外金屬環(huán)上的感應(yīng)電流的方向應(yīng)為()A．內(nèi)環(huán)順時針，外環(huán)逆時針 B．內(nèi)環(huán)逆時針，外環(huán)順時針C．內(nèi)、外環(huán)均為順時針 D．內(nèi)、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(yīng)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(dǎo)軌間距離為L，導(dǎo)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(yīng)強度為B.金屬桿ab長為2L，金屬桿與導(dǎo)軌密切接觸．在桿以a端為軸緊靠導(dǎo)軌由圖示豎直位置轉(zhuǎn)過90°的過程中，通過電阻R的感應(yīng)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(xì)繩懸吊著的圓形銅環(huán)，B為可繞其中心支點為軸轉(zhuǎn)動的條形磁鐵．B在A的正下方，其極性不清楚．當(dāng)磁鐵繞軸O以角速度ω在水平面內(nèi)勻速旋轉(zhuǎn)時，則銅環(huán)將會以角速度ω′轉(zhuǎn)動，下列判斷正確的是()A．ω′＝ω，兩者轉(zhuǎn)向相同 B．ω′＞ω，兩者轉(zhuǎn)向相反C．ω′＜ω，兩者轉(zhuǎn)向相同 D．ω′＜ω，兩者轉(zhuǎn)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(yīng)的兩邊間距相等．當(dāng)線框A端接遠(yuǎn)處電源的正極，B端接電源的負(fù)極的瞬間，線圈中感應(yīng)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(yīng)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(nèi)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(chǎn)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(yīng)電流由a到b B．線框cd邊受到的安培力方向向下C．感應(yīng)電動勢大小為eq\f(2B0S,t0) D．a(chǎn)b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(dǎo)軌如右圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面．質(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ，導(dǎo)軌電阻不計，回路總電阻為2R.整個裝置處于磁感應(yīng)強度大小為B，方向豎直向上的勻強磁場中．當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度v1沿導(dǎo)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．a(chǎn)b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(guān)系為μ＝eq\f(2Rmg,B2L2v1)19．如圖所示，質(zhì)量m1＝0.1kg，電阻R1＝0.3Ω，長度l＝0.4m的導(dǎo)體棒ab橫放在U型金屬框架上．框架質(zhì)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(yīng)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(dāng)ab運動到某處時，框架開始運動．設(shè)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(nèi)有一個“日”字形線框，線框總質(zhì)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(yīng)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(dāng)線框下邊剛進(jìn)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(jīng)歷的時間t.21．如圖所示，在兩條平行光滑的導(dǎo)軌上有一金屬桿ab，外加磁場跟軌道平面垂直，導(dǎo)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(diào)至30Ω，用F＝40N的力使ab桿垂直導(dǎo)軌向右平移，當(dāng)桿達(dá)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(dá)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(zhì)量為0.05kg的長方形金屬框abcd，以10m/s的初速度向磁感應(yīng)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(dāng)金屬框進(jìn)入磁場到達(dá)如上圖所示位置時，已產(chǎn)生1.6J的熱量．(1)在圖中ab邊上標(biāo)出感應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(dāng)切斷導(dǎo)線中的電流時，磁通量減少，所以有感應(yīng)電流產(chǎn)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(yīng)電流產(chǎn)生．答案：BC2．解析：根據(jù)感應(yīng)電流的產(chǎn)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(chǎn)生感應(yīng)電流，A錯，B對；變化的磁場產(chǎn)生感生電場，與是否存在閉合線圈無關(guān)，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(nèi)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(yīng)用，感應(yīng)電流的磁場阻礙的是引起感應(yīng)電流的原磁通量的變化，故C對A、B、D錯．答案：C5．解析：當(dāng)bc受力向下時，說明感應(yīng)電流方向由b指向c，當(dāng)向左進(jìn)入磁場時，磁通量增加，感應(yīng)電流的磁場方向應(yīng)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(yīng)電流方向為順時針方向．答案：A6．答案：C7．解析：選D.斷開開關(guān)S，A圖中由于電容器被充電，開關(guān)S處仍將產(chǎn)生電弧；B、C圖中閉合開關(guān)時，電路發(fā)生短路；而D圖是利用二極管的單向?qū)щ娦允咕€圈短路可避免開關(guān)處電弧的產(chǎn)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(nèi)切割磁感線有效長度是eq\r(2)R，其相當(dāng)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(yīng)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(yīng)電流的磁場向外，由安培定則知電流對整個電路而言應(yīng)沿逆時針方向；若分開討論，則外環(huán)逆時針，內(nèi)環(huán)順時針．答案：A 11．解析：因磁場變化，發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，桿ab中有感應(yīng)電流產(chǎn)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(yīng)強度正在減小，與方向向上、向下無關(guān)．答案：AD12．解析：金屬桿由圖示位置轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動時，在圖示情況下，設(shè)銅環(huán)不動，則銅環(huán)的左、右兩側(cè)分別與磁鐵左、右兩端做相對遠(yuǎn)離的運動．根據(jù)楞次定律的廣義描述，銅環(huán)中的感應(yīng)電流的效果將要阻礙這種相對運動，因此兩者轉(zhuǎn)向應(yīng)相同；又因只能阻礙不是阻止，相對遠(yuǎn)離的現(xiàn)象仍然存在，故ω′＜ω，兩者轉(zhuǎn)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(fù)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(yīng)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(jié)論可知線框給線圈abcd的作用力向左，故應(yīng)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(yīng)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(chǎn)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(dá)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(yīng)定律可得，ab桿在切割磁感線時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為BLv1，cd桿運動方向與磁場平行，無感應(yīng)電動勢，所以閉合回路中的感應(yīng)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(yīng)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(jìn)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(jìn)入磁場區(qū)域前做自由下落運動，設(shè)下落的時間為t1，從線框下邊進(jìn)入磁場到上邊離開磁場下邊界做勻速運動，設(shè)此過程的下落時間為t2，據(jù)題意有：v＝gt1t1＝eq\f(3mr,3B2l2)t2＝eq\f