专题五 电磁感应 练习卷.docx

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专题五电磁感应练习卷

专题五《电磁感应》练习卷

一．单选题

1.如图，平行导轨间距为d，一端跨接一个电阻为R，磁场的磁感强度为B，方向与导轨所在平面垂直。

一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置，金属棒与导轨的电阻不计。

当金属棒沿垂直于棒的方向以速度v滑行时，通过电阻R的电流强度是（）

A．

B．

C．

D．

2．如图为圆盘发电机的示意图，铜盘绕水平的铜轴C在垂直于盘面的匀强磁场中转动，铜片D与铜盘的边缘接触，铜盘、导线和电阻R连接组成电路，则（）

A．转动过程电能转化为机械能

B．C处的电势比D处高

C．通过R的电流方向从B向A

D．产生的电动势大小与角速度ω无关

3.如图所示,光滑水平面上存在有界匀强磁场,直径与磁场宽度相同的金属圆形线框以一定的初速度斜向匀速通过磁场.在必要的时间段内施加必要的水平拉力保证其匀速运动,则（　　）

A.金属框内感应电流方向先顺时针再逆时针

B.金属框内感应电流大小保持不变

C.水平拉力方向与速度同向

D.水平拉力方向与速度方向无关

4.老师做了一个物理小实验让学生观察：

一轻质横杆两侧各固定一金属环，横杆克绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象是（）

A.磁铁插向左环，横杆发生转动

B.磁铁插向右环，横杆发生转动

C.无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动

D.无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动

5．如图所示，金属矩形线框abcd用细线悬挂在蹄形磁铁中央，磁铁可绕OO′轴转动（从上向下看是逆时针转动），则当磁铁转动时，从上往下看，线框abcd的运动情况是（）

A．顺时针转动

B．逆时针转动

C．向外平动

D．向里平动

6．如图所示的电路，多匝线圈的电阻和电池的内电阻可以忽略，两个电阻器的电阻都是R，电键K原来打开着，电流I=E/2R，现合下电键，将一电阻短路，于是线圈中有自感电动势产生，这个自感电动势（）

A．有阻碍电流的作用，最后电流由I0减小为零；

B．有阻碍电流的作用，最后电流总小于I0；

C．有阻碍电流增大的作用，因而电流保持I0不变；

D．有阻碍电流增大的作用，但电流还是要增大到2I0。

二．双选题

7．一航天飞机下有一细金属杆，杆指向地心．若仅考虑地磁场的影响，则当航天飞机位于赤道上空（）

A．由东向西水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下

B．由西向东水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下

C．沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向由下向上

D．沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时，金属杆中一定没有感应电动势

8．如图所示，细线的一端悬于O点，另一端系一铜环，在O点正下方有一个具有理想边界的磁场，铜环开始时，由A点静止释放，向右摆至最高点B，不考虑空气阻力，则下列说法正确的是（）

A．A、B两点在同一水平线上

B．A点高于B点

C．A点低于B点

D．最终铜环将做等幅摆动

9．如图为两组同心闭合线圈的俯视图，若外线圈中通有沿顺时针方向的

电流I1，则当I1增大时内线圈中的感应电流I2的方向及I2受到的安培

力F的方向分别是（）

A．I2沿顺时针方向B．I2沿逆时针方向

C．F沿半径指向圆心向内D．F沿半径背离圆心向外

10．如图所示,A、B、C是三个完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大的线圈（直流电阻可忽略不计），则（　　）

A.S闭合时,A灯立即亮,然后逐渐熄灭

B.S闭合时,B灯立即亮,然后逐渐熄灭

C.电路接通稳定后,三个灯亮度相同

D.电路接通稳定后,将S断开时,A灯闪亮后逐渐熄灭

11．如图甲所示，在金属框abcd平面内有空间分布均匀、大小和方向按图乙所示变化的磁场（垂直纸面向里为磁感应强度B的正方向）。

用i表示金属框中的感应电流（图甲中所示的方向为正），用F表示cd边所受的安培力（水平向右为正方向），则图中的i、F随时间变化的图像正确的是（　　）

12．两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻。

将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示。

除电阻R外其余电阻不计。

现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则（）

A．释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g

B．金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→b

C．金属棒的速度为v时．所受的安培力大小为

D．电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少

三．计算题

13.如图甲所示，在一个正方形金属线圈区域内，存在着磁感应强度B随时间变化的匀强磁场，磁场的方向与线圈平面垂直。

金属线圈所围的面积S＝200cm2，匝数n＝1000，线圈电阻r＝1.0Ω。

线圈与电阻R构成闭合回路，电阻R＝4.0Ω。

匀强磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示，求：

（1）t＝2.0s时刻，通过电阻R的感应电流大小；

（2）在t＝5.0s时刻，电阻R消耗的电功率；

（3）0～6.0s内整个闭合电路中产生的热量。

14．如图所示，在倾角θ=30°，相距L=1m的光滑轨道上端连有一电阻R=9Ω，整个轨道处于垂直轨道方向的磁感应强度B=1T的匀强磁场中，现在轨道上由静止释放一质量m=100g，电阻r=lΩ的金属棒，当棒下滑s=5m时恰好达到最大速度，不计导轨电阻．求：

（1）棒下滑的最大速度．

（2）电路在这个过程中产生的热量．

15.如图（甲）所示，光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距l，在M点和P点间连接一个阻值为R的电阻，一质量为m、电阻为r、长度也刚好为l的导体棒垂直搁在导轨上a、b两点间，在a点右侧导轨间加一有界匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面，宽度为d0，磁感应强度为B，设磁场左边界到ab距离为d．现用一个水平向右的力F拉导体棒，使它从a、b处静止开始运动，棒离开磁场前已做匀速直线运动，与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，水平力F-x的变化情况如图（乙）所示，F0已知．求：

（1）棒ab离开磁场右边界时的速度；

（2）棒ab通过磁场区域的过程中整个回路所消耗的电能E；

（3）d满足什么条件时，棒ab进入磁场后一直做匀速运动；

16．如图所示，电动机牵引的是一根原来静止的长L=1m，质量m=0.1kg的金属棒MN，棒电阻R=1Ω，MN架在处于磁感强度B=1T的水平匀强磁场中的竖直放置的固定框架上，磁场方向与框架平面垂直，当导体棒上升h=3.8m时获得稳定速度，其产生的焦耳热Q=2J，电动机牵引棒时，伏特表、安培表的读数分别为7V、1A，已知电动机的内阻r=1Ω，不计框架电阻及一切摩擦，g取10m/s2，求：

（1）金属棒所达到的稳定速度大小。

（2）金属棒从静止开始运动到达稳定速度所需的时间。

17．如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为l=0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角。

完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒的质量均为0.02kg，电阻均为R=0.1Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=0.2T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，轨向上匀速运动，而棒cd恰好能保持静止。

取g=10m/s2，问：

（1）通过cd棒的电流I是多少，方向如何？

（2）棒ab受到的力F多大？

（3）棒cd每产生Q=0.1J的热量，力F做的功W是多少？

专题五《电磁感应》练习卷参考答案

单选

双选

题号

1

2

3

4

5

6

1

2

3

4

5

6

答案

D

C

D

B

B

D

AD

BD

BC

AD

AD

AC

13.

（1）根据法拉第电磁感应定律,04.0s时间内线圈中磁通量均匀变化,产生恒定的感应电流.t1=2.0s时的感应电动势

E1=n

=n

根据闭合电路欧姆定律,闭合回路中的感应电流

I1=

解得I1=0.2A,方向b→R→a.

（2）由图象可知,在4.06.0s时间内,线圈中产生的感应电动势

E2=n

=n

=4V,

根据闭合电路欧姆定律,t2=5.0s时闭合回路中的感应电流

I2=

=0.8A,方向a→R→b,

Uab=I2R=3.2V.

（3）根据焦耳定律,04.0s内闭合电路中产生的热量Q1=

（r+R）Δt1=0.8J,

4.06.0s内闭合电路中产生的热量

Q2=

（r+R）Δt2=6.4J,

0--6.0s内闭合电路中产生的热量

Q=Q1+Q2=7.2J.

14.

15.

16．

（1）电动机输入功率P1=IU=7W①

电动机输出功率使MN棒增加重力势能，并产生感应电流

电动机输出功率P2=（mg+

）v②

由能量守恒得P1-I2rM=P2③

由①②③且代入数据得：

v=2ms-1（v′=-3ms-1舍去）

（2）对棒加速上升过程应用动能定理

（P1-I2rM）t-Q=mgh+

mv2

∴t=

=1s

17.