高二物理電磁感應(yīng)單元測試題及答案

/高二物理電磁感應(yīng)單元測試題一、選擇題（1-6為單選題，每小題4分，共24分。7-10為多選題，每小題5分，共20分。）1、如圖所示，有導(dǎo)線ab長0.2m，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.8T的勻強(qiáng)磁場中，以3m/S的速度做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)線垂直磁感線，運(yùn)動(dòng)方向跟磁感線及直導(dǎo)線均垂直.磁場的有界寬度L=0.15m，則導(dǎo)線中的感應(yīng)電動(dòng)勢大小為 （）A．0.48V B．0.36V C．0.16V D．0.6V2、圖中的四個(gè)圖分別表示勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B、閉合電路中一部分直導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)速度v和電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流I的相互關(guān)系，其中正確是 （）3、如圖所示，矩形導(dǎo)線框從通電直導(dǎo)線EF左側(cè)運(yùn)動(dòng)到右側(cè)的過程中，關(guān)于導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的正確說法是 （）A．感應(yīng)電流方向是先沿abcd方向流動(dòng)，再沿adcb方向流動(dòng)B．感應(yīng)電流方向是先沿adcb方向流動(dòng)，然后沿abcd方向流動(dòng)，再沿adcb方向流動(dòng)C．感應(yīng)電流始終是沿adcb方向流動(dòng)D．感應(yīng)電流始終是沿abcd方向流動(dòng)4、如圖所示，通電直導(dǎo)線垂直穿過閉合線圈的中心，則（）A．當(dāng)導(dǎo)線中電流增大時(shí)，線圈中有感應(yīng)電流；B．當(dāng)線圈左右平動(dòng)時(shí)，線圈中有感應(yīng)電流；C．當(dāng)線圈上下平動(dòng)時(shí)，線圈中有感應(yīng)電流；D．以上各種情況都不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。5、如圖所示，空間分布著寬為L，垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場．一金屬線框從磁場左邊界勻速向右通過磁場區(qū)域．規(guī)定逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较?，則感應(yīng)電流隨位移變化的關(guān)系圖（i-x）正確的是（）6、如圖所示，足夠長的U型光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成角，其中MN與PQ平行導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直，導(dǎo)軌電阻不計(jì).金屬捧ab由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且良好接觸，ab棒接入電路的電阻為R，當(dāng)流過棒ab某一橫截面的電量為q時(shí)。此時(shí)金屬棒的速度大小為v，則金屬棒ab在這一過程中（）A.ab棒運(yùn)動(dòng)的平均速度大小為B.此時(shí)金屬棒的加速度為C.此過程中產(chǎn)生的焦耳熱為D.金屬棒ab沿軌道下滑的最大速度為7、如圖所示在垂直于紙面向里的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場中有一個(gè)矩形閉合線圈abcd，線圈平面與磁場垂直，O1O2與O3O4都是線圈的對稱軸，應(yīng)使線圈怎樣運(yùn)動(dòng)才能使其中產(chǎn)生感應(yīng)電流（）A．向左或向右平動(dòng)B.向上或向下平動(dòng)C．繞O1O2軸轉(zhuǎn)動(dòng) D.繞O3O4軸轉(zhuǎn)動(dòng)8、如圖所示，掛在彈簧下端的條形磁鐵在閉合線圈內(nèi)振動(dòng)，如果空氣阻力不計(jì)，則（）A．磁鐵的振幅不變 B．磁鐵做阻尼振動(dòng)C．線圈中有逐漸變?nèi)醯闹绷麟?D．線圈中逐漸變?nèi)醯慕涣麟?、如圖所示，質(zhì)量為m的銅質(zhì)小閉合線圈靜置于粗糙水平桌面上。當(dāng)一個(gè)豎直放置的條形磁鐵貼近線圈，沿線圈中線由左至右從線圈正上方等高、快速經(jīng)過時(shí)，線圈始終保持不動(dòng)。則關(guān)于線圈在此過程中受到的支持力N和摩擦力f的情況，以下判斷正確的是（）A．N先大于mg，后小于mgB．N一直大于mgC．f先向左，后向右D．f一直向左10、如圖所示，E為電池，L是電阻可忽略不計(jì)、自感系數(shù)足夠大的線圈，D1、D2是兩個(gè)規(guī)格相同的燈泡，S是控制電路的開關(guān)．對于這個(gè)電路，下列說法正確的是（）A．剛閉合S的瞬間，通過D1、D2的電流大小相等B．剛閉合S的瞬間，通過D1、D2的電流大小不相等C．閉合S待電路達(dá)到穩(wěn)定，D1熄滅，D2比原來更亮D．閉合S待電路達(dá)到穩(wěn)定，再將S斷開瞬間，D2立即熄滅，D1閃亮一下再熄滅二、填空題（每空3分，共24分。）11、如圖所示,框架面積為S，框架平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場方向垂直，則穿過平面的磁通量為，若從初始位置轉(zhuǎn)過90度角,則穿過線框平面的磁通量為，若從初始位置轉(zhuǎn)過1800角，則穿過線框平面的磁通量變化為。12、某同學(xué)在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置。線圈A通過電流表甲、高阻值的電阻R'、滑動(dòng)變阻器R和開關(guān)S連接到干電池上,線圈B的兩端接到另一個(gè)電流表乙上,兩個(gè)電流表相同,零刻度居中。閉合開關(guān)后,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P不動(dòng)時(shí),甲、乙兩個(gè)電流表指針的位置如圖所示。(1)當(dāng)滑片P較快地向左滑動(dòng)時(shí),甲電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向是,乙電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向是。(選填“向右偏”“向左偏”或“不偏轉(zhuǎn)”)

(2)斷開開關(guān),待電路穩(wěn)定后再迅速閉合開關(guān),乙電流表的偏轉(zhuǎn)情況是。(選填“向左偏”“向右偏”或“不偏轉(zhuǎn)”)

13、如圖所示，Ⅰ和Ⅱ是一對異名磁極，ab為放在其間的金屬棒。ab和cd用導(dǎo)線連成一個(gè)閉合回路。當(dāng)ab棒向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd導(dǎo)線受到向下的磁場力。由此可知Ⅰ是____極，a、b、c、d四點(diǎn)的電勢由高到低依次排列的順序是。三、計(jì)算題（14題9分、15題10分、16題13分，共32分。）14、如圖，水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，它們的電阻可忽略不計(jì)，在M和P之間接有阻值為R＝3.0Ω的定值電阻，導(dǎo)體棒Lab＝0.5m，其電阻為r＝1.0Ω，與導(dǎo)軌接觸良好.整個(gè)裝置處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，B＝0.4T。現(xiàn)使ab以v＝10m／s的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng)。（1）ab中的電流大ab兩點(diǎn)間的電壓多大？（2）維持ab做勻速運(yùn)動(dòng)的外力多大？（3）ab向右運(yùn)動(dòng)1m的過程中，外力做的功是多少？電路中產(chǎn)生的熱量是多少？15、如圖甲所示，平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌間距為L＝1m，上端接有電阻R1＝3Ω，下端接有電阻R2＝6Ω，虛線OO′下方是垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場．現(xiàn)將質(zhì)量m＝0.1kg、電阻不計(jì)的金屬桿ab，從OO′上方某處垂直導(dǎo)軌由靜止釋放，桿下落0.2m過程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸，加速度a與下落距離h的關(guān)系圖象如圖乙所示.求：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B；（2）桿下落0.2m過程中通過電阻R2的電荷量q.16、磁懸浮列車是一種高速低耗的新型交通工具。它的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡化為如下模型，固定在列車下端的動(dòng)力繞組可視為一個(gè)矩形純電阻金屬框，電阻為，金屬框置于xOy平面內(nèi)，長邊MN長為平行于y軸，寬為的NP邊平行于x軸，如圖5-1所示。列車軌道沿Ox方向，軌道區(qū)域內(nèi)存在垂直于金屬框平面的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度沿Ox方向按正弦規(guī)律分布，其空間周期為，最大值為，如圖5-2所示，金屬框同一長邊上各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同，整個(gè)磁場以速度沿Ox方向勻速平移。設(shè)在短暫時(shí)間內(nèi)，MN、PQ邊所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化可以忽略，并忽略一切阻力。列車在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作用下沿Ox方向加速行駛，某時(shí)刻速度為()。（1）簡要敘述列車運(yùn)行中獲得驅(qū)動(dòng)力的原理；（2）為使列車獲得最大驅(qū)動(dòng)力，寫出MN、PQ邊應(yīng)處于磁場中的什么位置及與d之間應(yīng)滿足的關(guān)系式；（3）計(jì)算在滿足第(2)問的條件下列車速度為時(shí)驅(qū)動(dòng)力的大小。參考答案一，選擇題B2.A3.B4.D5.B6.BCD8.BD9.AD10.ACD二，填空題11.BS、0、2BS12.右偏左偏左偏13.N、a＝c＞d＝b三，計(jì)算題14.（1）2T、（2）0.05C【解析】(1)由圖象知，桿自由下落距離是0.05m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝10m/s2，則桿進(jìn)入磁場時(shí)的速度v＝eq\r(2gh)＝1m/s由圖象知，桿進(jìn)入磁場時(shí)加速度a＝－g＝－10m/s2由牛頓第二定律得mg－F安＝ma回路中的電動(dòng)勢E＝BLv桿中的電流I＝eq\f(E,R并)R并＝eq\f(R1R2,R1＋R2)F安＝BIL＝eq\f(B2L2v,R并)得B＝eq\r(\f(2mgR并,L2v))＝2T.(2)桿在磁場中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢eq\x\to(E)＝eq\f(ΔΦ,Δt)桿中的平均電流eq\x\to(I)＝eq\f(\x\to(E),R并)通過桿的電荷量Q＝eq\x\to(I)·Δt通過R2的電荷量q＝eq\f(1,3)Q＝0.05C.15.⑴0.5A⑵0.1N（3）1w【解析】⑴電路中電動(dòng)勢：ab兩點(diǎn)電勢差：流過的電流為⑵電路中電流：勻速時(shí)拉力：拉力做功W=Fs=0.1J拉力的功率：16.（1）由于列車速度與磁場平移速度不同，導(dǎo)致穿過金屬框的磁通量發(fā)生變化，由于電磁感應(yīng)，金屬框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流受到的安培力即為驅(qū)動(dòng)力。（2）或（3）【解析】（1）由于列車速度與磁場平移速度不同，導(dǎo)致穿過金屬框的磁通量發(fā)生變化，由于電磁感應(yīng)，金屬框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流受到的安培力即為驅(qū)動(dòng)力。（2）為使列車獲得最大驅(qū)動(dòng)力，MN、PQ應(yīng)位于磁場中磁感應(yīng)強(qiáng)度同為最大值且反向的地方，這會(huì)使得金屬框所圍面積的磁通量變化率最大，導(dǎo)致框中電流最強(qiáng)，也會(huì)使得金屬框長邊中電流受到的安培力最大，因此，應(yīng)為的奇數(shù)倍，即:或（3）由于滿足第(2)問條件，則MN、PQ邊所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為且方向總相反，經(jīng)短暫時(shí)間，磁場沒Ox方向平移的距離為,，同時(shí)，金屬框沿Ox方向移動(dòng)的距離為．因?yàn)?，所以在時(shí)間內(nèi)MN邊掃