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电磁感应单元测试

电磁感应单元测验一.多项选择题:(本题共12小题,每题4分,漏选的2分,共48分) 1.下列几种说法中正确的是( )A 、线圈中的磁通量变化率越大,线圈中产生的感应电动势越大B 、穿过线圈的磁通量越大,线圈中的感应电动势越大C 、线圈放在磁场越强的位置,线圈中的感应电动势越大D 、线圈中的磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势越大 2.如图4-85所示,在直线电流附近有一根金属棒ab ,当金属棒以b 端为圆心,以ab 为半径,在过导线的平面内匀速旋转达到图中的位置时( )A .a 端聚积电子B .b 端聚积电子C .金属棒内电场强度等于零D .Ua >Ub3.如图所示,有一正方形闭合线圈,在足够大的匀强磁场中运动.下列四个图中能产生感应电流的是图( )4.20世纪50时年代,科学家提出了地磁场的“电磁感应学说”,认为当太阳强烈活动影响地球而引起磁暴时,磁暴在外地核中感应产生衰减时间较长的电流,此电流产生了地磁场。

连续的磁暴作用可维持地磁场。

则外地核中的电流方向为(地磁场N 极与S 极在地球表面的连线称为磁子午线)( )A.垂直磁子午线由西向东 B 垂直磁子午线由东向西 C.沿磁子午线由南向北 D 沿磁子午线由北向南5.如右图所示,RQRS 为一正方形导线框,它以恒定速度向右进入以MN 为边界的匀强磁场,磁场方向垂直线框平面,MN 线与线框的边成45°角,E 、F 分别为PS 和PQ 的中点,关于线框中的感应电流( ) A .当E 点经过边界MN 时,感应电流最大 B .当P 点经过边界MN 时,感应电流最大 C .当F 点经过边界MN 时,感应电流最大 D .当Q 点经过边界MN 时,感应电流最大6.如右图所示,a 、b 两个同心圆线圈处于同一水平面内,在线圈a 中通有电流I ,以下哪些情况可以使线圈b 有向里收缩的趋势( ) A 、a 中的电流I 沿顺时针方向并逐渐增大 B 、a 中的电流I 沿顺时针方向并逐渐减小 C 、a 中的电流沿逆时针方向并逐渐增大 D 、a 中的电流沿逆时针方向并逐渐减小7. 如图所示,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 )A .B .C .D .8.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行,现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,如图所示,则在移动过程中线框的一边a、b 两点间电势差绝对值最大的是( )9. 如图所示电路中,A 、B 是两个完全相同的灯泡,L 是一个理想电感线圈,当S 闭合与断开时,A 、B 的亮度情况是( ) A.S 闭合时,A 立即亮,然后逐渐熄灭 B.S 闭合时,B 立即亮,然后逐渐熄灭C.S 闭合足够长时间后,B 发光,而A 不发光D.S闭合足够长时间后,B 立即熄灭发光,而A 逐渐熄灭10.如图所示,圆形线圈中串联了一个平行板电容器,圆形线圈中有磁场,磁感应强度随时间按正弦规律变化.以垂直纸面向里的磁场为正,从t=0开始,在平行板电容器中点释放一个电子,若电子运动中不会碰到极板,关于电子在一个周期内的加速度的判断正确( )A.第一个4T内加速度方向向上,大小越来越小 B.第二个4T内加速度方向向上,大小越来越大 C.第三个4T内加速度方向向下,大小越来越大 D.第四个4T内加速度方向向下,大小越来越小11.如图所示,在平行于水平地面的匀强磁场上方有三个线圈,从相同的高度由静止开始同时下落.B 、C 都是闭合的,但是B 线圈的导线比C 线圈的粗, 关于它们落地时间的说法正确的是( )A.三线圈落地时间相同B.三线圈中A 落地时间最短C.B 线圈落地时间比C 线圈短D.B 、C 两线圈落地时间相同12.图中回路竖直放在匀强磁场中,磁场的方向垂直于回路平面向外,导体AC 可以贴着光滑竖直长导轨下滑.设回路的总电阻恒定为R ,当导体AC 从静止开始下落后,下面叙述中正确的说法有( )A .导体下落过程中,机械能守恒B .导体加速下落过程中,导体减少的重力势能全部转化为在电阻上产生的热量C .导体加速下落过程中,导体减少的重力势能转化为导体增加的动能和回路中增加的内能D .导体达到稳定速度后的下落过程中,导体减少的重力势能全部转化为回路中增加的内能 二.填空题:(6分+8分=14分)13.(6分)如图所示,将边长为l 、总电阻为R 的正方形闭合线圈,从磁感强度为B 的匀强磁场中以速度v 匀速拉出(磁场方向,垂直线圈平面)(1)所用拉力F = . (2)拉力F 做的功W = . (3)拉力F 的功率PF = . (4)线圈放出的热量Q = . (5)线圈发热的功率P 热= . (6)通过导线截面的电量q = .14. (8分)如图所示是测量通电螺线管A 内部磁感应强度B 及其与电 流I 关系的实验装置。

将截面积为S 、匝数为N 的小试测 线圈P 置于通电螺线管A 中间,试测线圈平面与螺线管的 轴线垂直,可认为穿过该试测线圈的磁场均匀,将试测线 圈引线的两端与冲击电流计D 相连。

拨动双刀双掷换向开 关K ,改变通入螺线管的电流方向,而不改变电流的大小, 在P 中产生的感应电流引起D 的指针偏转。

(1)将开关合到位置1,待螺线管中的电流稳定后,再将K 从位置1拨到位置2,测得D 的最大偏转距离为d m ,已知冲击电流计的磁通灵敏度为D φ,D φ=d mN ∆φ ,式中∆φ为单匝试测线圈磁通量的变化量,则试测线圈所在处的磁感应强度的大小为B =__________;若将K 从位置1拨到位置2所用的时间为∆t ,则试测线圈P 中产生的平均感应电动势ε=__________。

(2)调节可变电阻R ,多次改变电流并拨动K ,得到A 中电流I 和磁感应强度B 的数据,见右表。

由此可得,螺线管A 内磁感应强度B 与电流I 的关系式为B =__________。

(3)为了减少实验误差,提高测量的准确性,可采取的措施有()(A )适当增加试测线圈的匝数N (B )适当增大试测线圈的横截面积S (C )适当增大可变电阻R 的阻值(D )适当延长拨动开关的时间三.计算题:(10分+10分+12分+14分=56分)15. (14分)在图甲中,直角坐标系0xy 的1、3象限内有匀强磁场,第1象限内的磁感应强度大小为2B ,第3象限内的磁感应强度大小为B ,磁感应强度的方向均垂直于纸面向里.B现将半径为l ,圆心角为900的扇形导线框OPQ 以角速度ω绕O 点在纸面内沿逆时针匀速转动,导线框回路电阻为R .(1)求导线框中感应电流最大值.(2)在图乙中画出导线框匀速转动一周的时间内感应电流I 随时间t 变化的图象.(规定与图甲中线框的位置相对应的时刻为t =0) (3)16.(12分)如图所示,一半径为r 的圆形导线框内有一匀强磁场,磁场方向垂直于导线框所在平面,导线框的左端通过导线接一对水平放置的平行金属板,两板间的距离为d ,板长为l ,t =0时,磁场的磁感应强度B 从B 0开始均匀增大,同时,在板2的左端且非常靠近板2的位置有一质量为m 、带电量为-q 的液滴以初速度v 0水平向右射入两板间,该液滴可视为质点.⑴要使该液滴能从两板间射出,磁感应强度随时间的变化率K 应满足什么条件?⑵要使该液滴能从两板间右端的中点射出,磁感应强度B 与时间t 应满足什么关系?17.分)如图所示,P 、Q 为水平面内平行放置的金属长直导轨,间距为L1,处在磁感应强度大小为B1、方向竖直向下的匀强磁场中。

一根质量为M 、电阻为r 的导体杆ef 垂直于P 、Q 放在导轨上,导体杆ef 与P 、Q 导轨之间的动摩擦因素为μ。

在外力作用下导体杆ef 向左做匀速直线运动。

质量为m 、每边电阻均为r 、边长为L2的正方形金属框abcd 置于竖直平面内,两顶点a 、b 通过细导线与导轨相连,金属框处在磁感应强度大小为B2、方向垂直框面向里的匀强磁场中,金属框恰好处于静止状态。

不计其余电阻和细导线对a 、b 点的作用力。

求: (1)通过ab 边的电流Iab ;(2)导体杆ef 做匀速直线运动的速度v ; (3)外力做功的功率P 外;(4)t 时间内,导体杆ef 向左移动时克服摩擦力所做的功。

18.一个半径R 为0.6m 的光滑半圆细环竖直放置并固定在水平桌面上,O 为圆心,A 为半圆环左边最低点,C 为半圆环最高点。

环上套有一个质量为1kg 的小球甲,甲可以沿着细环轨道在竖直平面内做圆周运动。

在水平桌面上方固定了B 、D 两个定滑轮,定滑轮的大小不计,与半圆环在同一竖直平面内,它们距离桌面的高度均为h =0.8米,滑轮B 恰好在O 点的正上方。

现通过两个定滑轮用一根不可以伸长的细线将小球甲与一个质量为2kg 的物体乙连在一起。

一开始,用手托住物体乙,使小球甲处于A 点,细线伸直,当乙由静止释放后。

(1)甲运动到C 点时的速度大小是多少?(2)甲、乙速度相等时,它们的速度大小是多少?电磁感应单元测验答题卡一.多项选择题:(本题共12小题,每题4分,漏选的2分,共48分)二.填空题:(6分+8分=14分) 13.(6分)(1)所用拉力F = ; (2)拉力F 做的功W = ; (3)拉力F 的功率PF = ; (4)线圈放出的热量Q = ; (5)线圈发热的功率P 热= ; (6)通过导线截面的电量q = . 14.(8分)(1) , ;(2) (3)三.计算题:(12分+12分+12分+12分=48分) 15.(16.(12分)17.(12分)18.(12分)13. R v l B 22 R v l B 32R v l B 222 R v l B 32 R v l B 222 R Bl 214. (1)dm 2NSD ϕ ,dmD ϕ∆t,(2)B =1.25⨯10-3 I ,(3)A 、B ,15. 解:(1) 感应电流最大值为:R Bl I m ω2=(2)(3)线框转一周产生的热量:)44(22221T R I T R I Q ⋅⋅+⋅⋅=又ωπ2=T解得:R lB Q4542πω=16. 答案:⑴22220222ql r d mv q r mgd K qr mgd πππ+≤≤⑵t ql r d mv q r mgd B B ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=2222020ππ 17. ⑴ 流过边电流的方向是到⑵ 设通过正方形金属框的总电流为,边的电流为,边的电流为① 2分 ② 2分金属框受重力和安培力作用处于静止状态,有③ 2分联立①②③得 2分⑶ 由⑵可得 ④ 1分导体杆在切割磁感线运动时有⑤ 2分金属框在回路中的总电阻为 ⑥ 2分I -I -I根据全电路欧姆定律,有 ⑦ 2分联立④~⑦式可得: 2分18. (1)m m R h L AB 16.08.02222=+=+= 甲运动到C 点时,乙的速度为零221)(甲甲甲乙v m gR m L L g m BC AB =-- s m s m v /47.4/1]6.0101)2.01(102[2=⨯⨯--⨯=甲 (6分)(2)当连接甲球的细线与圆环相切时,甲、乙速度相等,此时甲球到达A '点,离开桌面的距离为dm m R h L A B 53.06.08.02222=-=-=' m m h R d 45.08.06.022=== 2)(21)(甲乙甲甲乙v m m gd m L L g m BA AB +=--乙甲甲乙甲m m gd m L L g m v A B AB +--='])([2s m s m /81.1/21]45.0101)53.01(102[2=+⨯⨯--⨯=。

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