选修3-2第一章《电磁感应》单元测试题
一、选择题(共40分每题4分错选不得分漏选得2分)
1.如图1所示,在一很大的有界匀强磁场上方有一闭合线圈,当闭合线圈从上方下落穿过磁场的过程中:()
A.进入磁场时加速度小于g,离开磁场时加速度可能大于g,也可能小于g
B.进入磁场时加速度大于g,离开时小于g
C.进入磁场和离开磁场,加速度都大于g
D.进入磁场和离开磁场,加速度都小于g
2.在水平放置的光滑绝缘杆ab上,挂有两个金属环M和N,两环套在一个通电长螺线管的中部,如图2所示,螺线管中部区域的管外磁场可以忽略,当变阻器的滑动接头向左移动时,两环将怎样运动?()
A.两环一起向左移动 B.两环一起向右移动
C.两环互相靠近 D.两环互相离开
3.如图3所示,MN是一根固定的通电直导线,电流方向向上.今将一金属线框abcd放在导线上,让线框的位置偏向导线的左边,两者彼此绝缘.当导线中的电流突然增大时,线框整体受力情况为:()
A.受力向右 B.受力向左 C.受力向上 D.受力为零
4.如图4所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从图示位置匀速拉出匀强磁场.若第一次用0.3s时间拉出,外力所做的功为W1,通过导线截面的电量为q1;第二次用0.9s时间拉出,外力所做的功为W2,通过导线截面的电量为q2,则:()
A.W1<W2,q1<q2 B.W1<W2,q1=q2
C.W1>W2,q1=q2 D.W1>W2,q1>q2
5.如图5所示,灯泡的灯丝电阻为2Ω,电池的电动势为2V,内阻不计,线圈匝数足够多,线圈电阻几乎为零。
先合上开关S,稳定后突然断开S,
图
1
图3
N
M
d
c b
a
图4
B
v
图2
E
R
S
L
下列说法正确的是:( )
A.灯立即变暗再熄灭,且灯中电流方向与S 断开前方向相同
B.灯立即变暗再熄灭,且灯中电流方向与S 断开前方向相反
C.灯会突然比原来亮一下再熄灭,且灯中电流方向与S 断开前相同
D.灯会突然比原来亮一下再熄灭,且灯中电流方向与S 断开前相反
6.图6中的a 是一个边长为为L 的正方向导线框,其电阻为R .线框以恒定速度v 沿x 轴运动,并穿过图中所示的匀强磁场区域b 。
如果以x 轴的正方向作为力的正方向,线框在图示位置的时刻作为时间的零点,则磁场对线框的作用力F 随时间变化的图线应为哪个图? ( )
7.如图7所示,一个边长为a 、电阻为R 的等边三角形线框,在外力作用下,以速度v 匀速穿过宽均为a 的两个匀强磁场.这两个磁场的磁感应强度大小均为B ,方向相反.线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直.取逆时针方向的电流为正。
若从图示位置开始,线框中产生的感应电流I 与沿运动方向的位移
x 之间的函数图象,下面四个图中正确的是:( )
A .
B .
C .
D .
8.如图8所示,A 、B 、C 为三只相同的灯泡,额定电压均大于电源电动势,电源内阻不计,L 是一个直流电阻不计、自感系数较大的电感器。
先将S 1、
S 2合上,然后突然打开S 2.已知在此后过程中各灯均无损坏,则以下说法中正确的是:( )
F t/L •v
-1
O
1 2 3 4 5 B
F
t/L •v -1
O
1 2 3 4 5 A
F
t/L •v
-1
O 1 2 3 4 5 C F
t/L •v -1
O
1 2 3 4 5 D
x
3L
图6
a b
L
i
t O i
t O
i t O
i
t
O 图8
S 1
L
C A
B S 2 a
a
a
v
B
B
图7
A .C 灯亮度保持不变
B .
C 灯闪亮一下后逐渐恢复到原来的亮度 C .B 灯的亮度不变
D .B 灯后来的功率是原来的一半
9.金属杆ab 水平放置在某高处,当它被平抛进入方向坚直向上的匀强磁场中时,如图9所示,以下说法中正确的是:( ) A .运动过程中感应电动势大小不变,且U a >U b B .运动过程中感应电动势大小不变,且U a <U b
C .由于速率不断增大,所以感应电动势不断变大,且U a >U b
D .由于速率不断增大,所以感应电动势不断变大,且U a <U b
10.如图10所示,两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面,导轨上横放着两根相同的导体棒ab 、cd 与导轨构成矩形回路.导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧,两棒的中间用细线绑住,它们的电阻均为R ,回路上其余部分的电阻不计.在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场.开始时,导体棒处于静止状态。
剪断细线后,导体棒在运动过程中:( )
A.回路中有感应电动势
B.两根导体棒所受安培力的方向相同
C.两根导体棒和弹簧构成的系统机械能守恒
D.两根导体棒和弹簧构成的系统机械能不守恒 二.计算题(共60分)
11.(10分)把一个面积为S ,总电阻为R 的圆形金属环平放在水平面上,磁感应强度为B 的匀强磁场竖直向下,当把环翻转1800
的过程中,流过金属环某一横截面的电量是多大?
a
b B
图9
v
a c
b
d
图10
12.(10分)如图11所示,MN 为金属杆,在竖直平面内贴着光滑金属导轨下滑,导轨的间距
L =10cm ,导轨上端接有电阻R =0.5Ω,导轨与金属杆电阻不计,整个装置处于B =0.5T 的水平匀强磁场中。
若杆稳定下落时,每秒钟有0.02J 的重力势能转化为电能,则MN 杆的下落速度是多大?
13.(10分)由同种材料构成的均匀金属杆abc 处于磁感强度B =0.1T 的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,如图12所示.已知L ab =L bc =20cm ,当金属杆在图中标明的速度方向运动时,测得a 、c 两点间的电势差是3.0V ,求: (1)金属杆的移动速度; (2)a 、b 两点间的电势差。
14. (15分)Ⅰ、Ⅲ为两匀强磁场区,Ⅰ区域的磁场方向垂直纸面向里,Ⅲ区域的磁场方向垂直纸面向外,磁感强度均为B ,两区域中间为宽s 的无磁场区Ⅱ.有一边长为l (l >s ),电阻为R 的正方形金属框abcd 置于Ⅰ区域,ab 边与磁场边界平行,现拉着金属框以速度v 向右匀速移动.
(1)当ab 边刚进入中央无磁场区Ⅱ时,求通过ab 边的电流的大小和方向; (2)当金属框刚进入磁场区Ⅲ时,求通过ab 边的电流的大小和方向; (3)把金属框从Ⅰ区域完全拉入Ⅲ区域过程中拉力所做的功。
6 00
v
b
c
a
图12
B
l
b a
d
c 图13
s
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
15.(15分)如图14所示,有一磁感强度B =0.1T 的水平匀强磁场,垂直匀强磁场放置一很长的金属框架,框架上有一导体ab 保持与框架边垂直、由静止开始下滑。
已知ab 长100cm ,质量为0.1kg ,电阻为0.1Ω,框架电阻不计,取g=10m/s 2,求: (1)导体ab 下落的最大加速度; (2)导体ab 下落的最大速度;
(3)导体ab 在最大速度时产生的电功率。
图14
B b
a
选修3-2第一章测《电磁感应》试题答案
11、
R
BS 2
12、2=v m/s
13、=v 10m/s ,ab U =2V 14、(1)R
BLv I =1
,方向为a b → (2)R
BLv I 22
=
,方向为a b → (3))
2
(42
2s L R
v
L B W
-
=
15、(1)g (2)根据导体ab 下落的最大速度时,加速度为零,安
F mg
=,
R v L B BIL F 安2
2=
=,所以10
1
1.01.0101.02
22
2
=⨯⨯⨯=
=
L
B mgR v m
m/s
(3) 10
1
.0)
1011.0()(2
2
2
=⨯⨯=
==
=R
BLv R
E
IE P W
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
A C A C D
B B B A AD。