电磁感应章末检测题一、选择题1处在磁场中的一闭合线圈，若没有产生感应电流，则可以判定（ ） A. 线圈没有在磁场中运动 B. 线圈没有做切割磁感线运动 C. 磁场没有发生变化 D. 穿过线圈的磁通量没有发生变化 2.下列关于感应电流的产生说法正确的是 （ ） A. 只要闭合导线圈中有磁通量，线圈中就一定有感应电流 B. 只要电路的一部分导体做切割磁感线的运动，电路中就一定有感应电流 C. 只要闭合导线圈和磁场发生相对运动，线圈中就一定有感应电流D. 穿过闭合导线圈的磁感线条数变化了，线圈中就一定有感应电流 3.如图，用恒力F 将闭合线圈从静止开始，从图示位置向左拉出有界匀强磁场的过程中 A.做匀加速运动 B .线圈的速度可能一直增大 C.线圈不可能一直做加速运动D .线圈中感应电流一定逐渐增大 »x X4.如图所示，A 、B 两灯相同，L 是带铁芯的电阻可不计的线圈，下列说法中正确的是（ ）A. 开关K 合上瞬间，A B 两灯同时亮起来B. K 合上稳定后，A 、B 同时亮着C. K 断开瞬间，A 、B 同时熄灭D. K 断开瞬间，B 立即熄灭，A 过一会儿再熄灭 5.如图所示，水平桌面上放一闭合铝环， 在铝环轴线上方有一条形磁铁 磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断中正确的是（ ） A. 铝环有收缩趋势，对桌面压力减小 B. 铝环有收缩趋势，对桌面压力增大 C. 铝环有扩张趋势，对桌面压力减小 D.铝环有扩张趋势，对桌面压力增大 6."磁单极子”是指只有 S 极或只有N 极的磁性物质，其磁感线分布类似于点电荷的电场线分布。
物理 学家们长期以来一直用实验试图证实自然界中存在磁单极子。
如图所示的实验就是用于检测磁单极子 的实验之一，abed 为用超导材料围成的闭合回路，该回路放置在防磁装置中，可认为不受周围其他磁 场的作用.设想有一个 N 极磁单极子沿abed 轴线从左向右穿过超导回路，那么在回路中可能发生的现象是 （）A .回路中无感应电流B .回路中形成持续的 abeda 流向的感应电流 C.回路中形成持续的adeba 流向的感应电流D.回路中形成先 abeda 流向后adeba 的感应电流7.如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N 极朝下。
当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部）（ ）A. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引B. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥C. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥 &一个矩形线圈匀速地从无磁场的空间先进入磁感应强度为B 的匀强磁场,然后再进入磁感应强度为 B 2的匀强磁场，最后进入没有磁场的右边空间， 如图所示•若B i =2R ,方向均始终和线圈平面垂直，则在所示图中能定性表 示线圈中感应电流 i 随时间t 变化关系的是（电流以逆时针方向为正） （ ）11J1J 1 1L iir~> J iii■—1■ 11 1 a L・iiL 1 1111 —tA□BrrL_i L_itC0 1 1D9•著名物理学家弗曼曾设计过一个实验，如图所示 .在一块绝缘板上中部安一个线圈，并接有电源，板的四周有许多带负电的小球，整个装置支撑起来 •忽略各处的摩擦，当 电源接通的瞬间，下列关于圆盘的说法中正确的是（ ）A.圆盘将逆时针转动 B.圆盘将顺时针转动 C.圆盘不会转动D.无法确定圆盘是否会动10. 如图，要使图中ab 导线中有向右的电流，贝得线cd 应 A. 向右加速运动 B. 向右减速运动 C. 向左加速运动 D. 向左减速运动 11.如图，两根和水平面成 0角的光滑金属导轨上端有一可变电阻R ,下端足够 - 长，空间存在着垂直导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B, —根质量为的金属棒从导轨上端从静止滑下， 经过足够长时间后， 金属棒的速度达到最大值 V , 现要使V 的值更大些，则可行的办法是 （）A.增大 0 B .增大R C .减小m D .增大B12•如图所示，一倾斜的金属框架上放有一根金属棒，由于摩擦力作用，金属棒在 没有磁场时处于静止状态•从t o时刻开始给框架区域内加一个垂直框架平面向 上的逐渐增强的磁场，到时刻 t 时，金属棒开始运动，则在这段时间内，棒所 受的摩擦力（ ）A .不断增大B .不断减小C .先减小后增大D.先增大后减小= ■I x X I x X I □bddX ■ X X|二、填空题13. 如图所示，一圆环R内接、外切的两个正方形线框均由材料、横截面积相同的相互绝缘导线制成，并各自形成回路，则三者的电阻之比为 ___________ .若把它们置于同一匀强磁场中，当各处磁场发生相同变化时，三个回路的电流之比为 ___________ .14. "—”形金属框上有一金属棒ab垂直于导轨，ab长为L.若在垂直于导轨平面方向加一均匀变化磁场，其B=B+kt （k为常数），如图所示.与此同时金属棒ab以速度v o向左匀速运动，令t=0时，ab与“ _”形框架所围面积为S,则在t=0时，回路中的感应电动势E= ______ ，方向为______ （填“顺时针”或“逆时针”）；= _____后，电流开始反向。
15. 在“研究电磁感应现象”的实验中，首先要按图（甲）接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向的关系；然后再按图（乙）将电流表与B连成一个闭合回路，将A与电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合电路•在图（甲）中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏（不通电时指针停在正中央）（1）将S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，电流表的指针将______ （填“向左”“向右”或“不发生”，下同）偏转；（2）螺线管A放在B中不动，电流表的指针将__________ 偏转；（3）螺线管A放在B中不动，将滑动变阻器的滑动触片向右滑动时，电流表的指针将___________ 偏转；（4）螺线管A放在B中不动，突然切断开关S时，电流表的指针将 ________ 偏转.三、计算题16. （10分）如图16- 16所示的装置中，金属圆盘绕竖直轴O在水平面中匀速转动，圆盘的半径r=20 cm,处在竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=1 T.两个电刷分别与转轴和圆盘的边缘接触，并与电池和保险丝串联成一个闭合电路•已知电池的电动势为E=2 V,电路中的总电阻R=1 Q,保险丝的熔断电流为1 A.为了不使保险丝熔断，金属圆盘该如何转？转动角速度的范围是多少？17. 如图所示，L2、L3、L4是四根足够长的相同的光滑导体棒，它们彼此接触，正好构成一个正方形闭合电路，匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于纸面向外，现设法使四根导体棒分别按图示方向以相同大小的加速度a'同时从静止开始做匀速平动•若从开始运动时计时且开始计时时abcd回路边长为I ,-11:1*T'i.在图（乙）中:18. 如图，两条足够长的固定平行光滑金属导轨（电阻不计）间距为L,位于同一水平面内，导轨上放着两根质量均为m电阻均为R的导体棒ab和cd，cd在ab的左侧，构成闭合回路，整个装置处于磁感应强度为B 方向竖直向上的匀强磁场中，开始时，cd棒静止，ab棒有向右的初速度v o,设两棒在运动过程中始终不相碰，求：（1）当ab棒的速度变为初速度的3/4时，cd棒的加速度大小;（2）在运动过程中产生的热量的最大值。
19. 如图，abed和efgh为同一竖直平面内的金属导轨，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，方向如图，导轨的ab段与gh段都竖直，相距为L，cd段和ef段也都是竖直的，相距为3L，P、Q为两根用不可伸长的绝缘细线相连的金属细杆，质量分别为m和2m它们都垂直于导轨保持光滑接触，两金属杆与导轨构成的回路的总电阻恒为R,现对金属杆P施加一个竖直向上的恒力F作用，使P、Q一起向上运动，到达图示位置时，已经做匀速直线运动，求此时（1）金属杆P的重力的瞬时功率；（2）回路中的热功率。
参考答案1. D;2.D;3.B4. AD;开关K合上瞬间，因线圈不影响B灯，A、B两灯同时亮起来；K断开瞬间，B立即熄灭，A灯因线圈自感现象，过一会儿再熄灭。
5. B。
点拨：充分利用楞次定律中“阻碍”的含义一一阻碍原磁通量的变化6. C;点拨：N极磁单极子的磁感线分布类似于正点电荷的电场线分布7. B;由楞次定律和右手定则可得。
& C;9. A;点拨：瞬间增强的磁场会在周围产生一个顺时针的电场，负电荷受到逆时针方向的电场力，带动圆盘逆时针转动，而负电荷的这种定向运动则形成了顺时针的环形电流10. AD; 11.AB12. C;设棒的质量为m初始时棒受到的静摩擦力f i=mgsin 方向沿斜面向上；随着磁场的增强，棒还受到一个平行斜面向上的安培力（F安）的作用，此时有mgs in 0 =F安+f2，由于F安增大，则f2减小，当F安=mgsin 0时,f 2=0;当F安>mgsin 0,棒所受的摩擦力f 3改为平行斜面向下，此时有F安=mgsin 0 +f 3, 随着F安的增大，f3也增大，直至某一值时，f3达到最大静摩擦力.棒开始上滑后，静摩擦力变为滑动摩擦力，大小不再变化.由于本题只关心静摩擦力的情况，故是先变小后增大.）13. R 外：R 圆：R内=4 ：n：2 、、I 外：1 圆：1 内=.$2 :-■■ 2 ：114. kS o—RLv o、顺时针、鱼一邑（题中既有由于棒的运动产生的感应电动势曰，又有由于磁场的LV0 k变化而产生的感应电动势E,求解时可分别求出E1和E2,并判断它们的方向：如果同向，则E总=日+&; 如果反向，则E总=|日—E2 |,方向就是那个值较大的感应电动势的方向.由题意知，t=0时，E1=B c Lv0, 逆时针；E z=kS0,顺时针，且曰将逐渐增大，巳逐渐减小•又由题意来看，电流能够反向，一定是BLv0<kS0, 所以，在t=0时，E总=kS0—RLv o,方向为顺时针.设t时刻，电流开始反向，即此时的E总=0,有BLv°=kS, 即（B0+kt ）Lv°=k （S0—Lv°t）,解之可得t=色—色）Lv°k15. （1）向右（2）不发生（3）向右（4）向左。
16•解：如果金属圆盘不转动，电路中的电流为 2 A>1 A，保险丝必然熔断；如果金属盘逆时针转动，回路中的总电动势将大于2V，保险丝也将熔断，故金属盘只有顺时针旋转，且转速不能太小，也不能过大. （2分）金属盘顺时针转动，相当于长度为r的导体棒绕O点顺时针旋转，感应电动势大小为1 2E1= 2 Br ，方向与电池的电动势相反. （2分）要使保险丝不熔断，则金属盘转动产生的电动势要大于 1 V,同时还要小于3 V.即有：1 V< 1 Br2<3 V21由—Br2>1 可解得>50 rad ・s—1；2由一Br <3 V，可解得<150 rad •s , 2故金属盘转动角速度的取值范围是—1 —150 rad •s < <150 rad •s . （1分）（2 分）17.经时间t后，4根导体棒又构成边长为I '=（1分）I +a' t 2的正方形闭合电路，每根导体棒产生的感应电动势为e〔=B I ' v t，式中vt =a' t .题中所求的总电动势e 总=4e〔 =4B(I +a' t 2)a' t18 (1)a= 2、2B L V o 4mR (2)Q= 1mv o2419.(1)P= mgR(F 3mg)4B2L (2) P 热=2R(F 3mg)4B2L2。