电磁感应交流电复习题.docx

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电磁感应交流电复习题

选修3-2　第4章　电磁感应

第一节　电磁感应现象　楞次定律

一、单项选择题

1．如图所示，在匀强磁场中的矩形金属轨道上，有等长的两根金属棒ab和cd，它们以相同的速度匀速运动，则（　　）

A．断开电键K，ab中有感应电流

B．闭合电键K，ab中有感应电流

C．无论断开还是闭合电键K，ab中都有感应电流

D．无论断开还是闭合电键K，ab中都没有感应电流

2．如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电池构成闭合电路，a、b、c为三个闭合金属圆环，假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，则当滑动变阻器的滑片左、右滑动时，能产生感应电流的金属圆环是（　　）

A．a、b两个环　　　　　　B．b、c两个环

C．a、c两个环D．a、b、c三个环

3．如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好，匀强磁场的方向垂直纸面向里，导体棒的电阻可忽略．当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是（　　）

A．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到a

B．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到a

C．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到b

D．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b

4．1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言：

存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”.1982年，美国物理学家卡布莱拉设计了一个寻找磁单极子的实验，他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈，那么，从上向下看，超导线圈上将出现（　　）

A．先是逆时针方向，然后是顺时针方向的感应电流

B．先是顺时针方向，然后是逆时针方向的感应电流

C．顺时针方向持续流动的感应电流

D．逆时针方向持续流动的感应电流

5．如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈．当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是（　　）

A．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向左

B．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向左

C．FN先小于mg后大小mg，运动趋势向右

D．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向右

6．如图，一磁铁用细线悬挂，一个很长的铜管固定在磁铁的正下方，开始时磁铁上端与铜管上端相平，烧断细线，磁铁落入铜管的过程中，下列说法正确的是（　　）

①磁铁下落的加速度先增大，后减小

②磁铁下落的加速度恒定

③磁铁下落的速度先增大后减小

④磁铁下落的加速度一直减小最后为零

⑤磁铁下落的速度逐渐增大，最后匀速运动

A．只有②正确B．只有①③正确

C．只有①⑤正确D．只有④⑤正确

二、不定项选择题

7．如图所示，AOC是光滑的金属轨道，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，PQ是一根金属直杆如图立在导轨上，直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中Q端始终在OC上，空间存在着垂直纸面向外的匀强磁场，则在PQ杆滑动的过程中，下列判断正确的是（　　）

A．感应电流的方向始终是由P→Q

B．感应电流的方向先是由P→Q，后是由Q→P

C．PQ受磁场力的方向垂直杆向左

D．PQ受磁场力的方向先垂直于杆向左，后垂直于杆向右

8．如图所示，沿x轴、y轴有两根长直导线，互相绝缘．x轴上的导线中通有沿－x方向的电流，y轴上的导线中通有沿＋y方向的电流，两虚线是坐标轴所夹角的角平分线．a、b、c、d是四个圆心在虚线上、与坐标原点等距的相同的圆形导线环．当两直导线中的电流从相同大小，以相同的快慢均匀减小时，各导线环中的感应电流情况是（　　）

A．a中有逆时针方向的电流

B．b中有顺时针方向的电流

C．c中有逆时针方向的电流

D．d中有顺时针方向的电流

9．如图所示为地磁场磁感线的示意图．在北半球地磁场的竖直分量向下．飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变，由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差．设飞行员左方机翼末端处的电势为U1，右方机翼末端处的电势为U2，则（　　）

A．若飞机从西往东飞，U1比U2高

B．若飞机从东往西飞，U2比U1高

C．若飞机从南往北飞，U1比U2高

D．若飞机从北往南飞，U2比U1高

10．如图所示，两块金属板水平放置，与左侧水平放置的线圈通过开关K用导线连接．压力传感器上表面绝缘，位于两金属板间，带正电的小球静置于压力传感器上，均匀变化的磁场沿线圈的轴向穿过线圈．K未接通时压力传感器的示数为1N，K闭合后压力传感器的示数变为2N．则磁场的变化情况可能是（　　）

A．向上均匀增大B．向上均匀减小

C．向下均匀减小D．向下均匀增大

11．如图所示，一半圆形铝框处在水平向外的非匀强磁场中，场中各点的磁感应强度为By＝，y为该点到地面的距离，c为常数，B0为一定值．铝框平面与磁场垂直，直径ab水平，（空气阻力不计）铝框由静止释放下落的过程中（　　）

A．铝框回路磁通量不变，感应电动势为0

B．回路中感应电流沿顺时针方向，直径ab两点间电势差为0

C．铝框下落的加速度大小一定小于重力加速度g

D．直径ab受安培力向上，半圆弧ab受安培力向下，铝框下落加速度大小可能等于g

三、计算题

12．如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动．t＝0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形．为使MN棒中不产生感应电流，从t＝0开始，磁感应强度B应怎样随时间t变化？

请推导出这种情况下B与t的关系式．

第二节　法拉第电磁感应定律　自感　涡流

一、单项选择题

1．穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图中的甲～丁所示．下列关于回路中产生的感应电动势的论述中正确的是（　　）

A．图甲中回路产生的感应电动势恒定不变

B．图乙中回路产生的感应电动势一直在变大

C．图丙中回路在0～t1时间内产生的感应电动势小于在t1～t2时间内产生的感应电动势

D．图丁中回路产生的感应电动势先变小后变大

2．电磁炉是利用电磁感应现象产生的涡流，使锅体发热从而加热食物．下列相关的说法中正确的是（　　）

A．锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关

B．电磁炉中通入电压足够高的直流电也能正常工作

C．金属或环保绝缘材料制成的锅体都可以利用电磁炉来烹饪食物

D．电磁炉的上表面一般都用金属材料制成，以加快热传递、减少热损耗

3．如图中半径为r的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B中，绕O轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，则通过电阻R的电流的方向和大小是（金属圆盘的电阻不计）（　　）

A．由c到d，I＝Br2ω/R

B．由d到c，I＝Br2ω/R

C．由c到d，I＝Br2ω/（2R）

D．由d到c，I＝Br2ω/（2R）

4．图中电感线圈L的直流电阻为RL，小灯泡的电阻为R，小量程电流表G1、G2的内阻不计．当开关S闭合且稳定后，电流表G1、G2的指针均偏向右侧（电流表的零刻度在表盘的中央），则当开关S断开时，下列说法中正确的是（　　）

A．G1、G2的指针都立即回到零点

B．G1缓慢回到零点，G2立即左偏，然后缓慢回到零点

C．G1立即回到零点，G2缓慢回到零点

D．G2立即回到零点，G1缓慢回到零点

5．在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R.闭合开关S后，调整R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I.然后，断开S.若t′时刻再闭合S，则在t′前后的一小段时间内，正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t变化的图象是（　　）

6．一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直．先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1s时间内均匀地增大到原来的两倍．接着保持增大后的磁感应强度不变，在1s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半．先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为（　　）

A．　　　　　　　　　　　B．1

C．2D．4

二、不定项选择题

7．在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒PQ以初速度v0水平抛出，如图所示．棒在运动过程中始终保持水平，空气阻力不计，那么，下列说法中正确的是（　　）

A．PQ棒两端的电势一定满足φP<φQ

B．PQ棒中的感应电动势越来越大

C．PQ棒中的感应电动势越来越小

D．PQ棒中的感应电动势保持不变

8．某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为4.5×10－5T.一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100m，该河段涨潮和落潮时有海水（视为导体）流过．设落潮时，海水自西向东流，流速为2m/s.下列说法正确的是（　　）

A．电压表记录的电压为5mV

B．电压表记录的电压为9mV

C．河南岸的电势较高

D．河北岸的电势较高

9．一个由电阻均匀的导线绕制成的闭合线圈放在匀强磁场中，如图所示，线圈平面与磁场方向成60°角，磁感应强度随时间均匀变化，用下列哪些方法可使感应电流增加一倍（　　）

A．把线圈匝数增加一倍

B．把线圈面积增加一倍

C．把线圈半径增加一倍

D．改变线圈与磁场方向的夹角

10．如图所示，水平面内两光滑的平行金属导轨，左端与电阻R相连接，匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内，质量一定的金属棒垂直于导轨并与导轨接触良好．今对金属棒施加一个水平向右的外力F，使金属棒从a位置开始向右做初速度为零的匀加速运动，依次通过位置b和c.若导轨与金属棒的电阻不计，ab与bc的距离相等，关于金属棒在运动过程中的有关说法正确的是（　　）

A．金属棒通过b、c两位置时，电阻R的电功率之比为1∶2

B．金属棒通过b、c两位置时，外力F的大小之比为1∶

C．从a到b和从b到c的两个过程中，电阻R上产生的热量之比为1∶1

D．从a到b和从b到c的两个过程中，通过金属棒横截面的电荷量之比为1∶1

三、计算题

11．如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.1T，金属棒AD长0.4m，与框架宽度相同，电阻r＝1/3Ω，框架电阻不计，电阻R1＝2Ω，R2＝1Ω.当金属棒以5m/s速度匀速向右运动时，求：

（1）流过金属棒的感应电流为多大？

（2）若图中电容器C为0.3μF，则电容器中储存多少电荷量？

12．如图甲所示，一个电阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路．线圈的半径为r1，在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示．图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0，导线的电阻不计．求0至t1时间内：

（1）通过电阻R1上的电流大小和方向；

（2）通过电阻R1上的电荷量q及电阻R1上产生的热量．

第三节　电磁感应规律的综合应用

一、单项选择题

1．如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R（指拉直时两端的电阻），磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，与环的最高点A铰链连接的长度为2a、电阻为的导体棒AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时AB两端的电压大小为（　　）

A.　　　　　　　　　　B.

C.D．Bav

2．如图所示，两根平行光滑导轨竖直放置，相距L＝0.1m，处于垂直轨道平面的匀强磁场中，磁感应强度B＝10T，质量m＝0.1kg、电阻为R＝2Ω的金属杆ab接在两导轨间，在开关S断开时让ab自由下落，ab下落过程中、始终保持与导轨垂直并与之接触良好，设导轨足够长且电阻不计，取g＝10m/s2，当下落h＝0.8m时，开关S闭合．若从开关S闭合时开始计时，则ab下滑的速度v随时间t变化的图象是图中的（　　）

3．竖直平面内有一形状为抛物线的光滑曲面轨