届人教版 电磁感应单元测试.docx

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届人教版电磁感应单元测试

一．选择题

1.如图所示，在高度差h的平行虚线范围内，有磁感强度B、方向垂直于竖直平面向里的匀强磁场，四边完全一样的正方形线框abcd的质量m、边长L=h、电阻R，线框平面与竖直平面平行，静止在位置I时，cd边跟磁场下边缘有一段距离。

现用一竖直向上的恒力F向上提线框，该框由位置I无初速度开始向上运动，穿过磁场区，最后到达位置II（ab边恰好出磁场），线框平面在运动中保持与磁场方向垂直，且cd边保持水平。

设cd边刚进入磁场时，线框恰好开始做匀速运动。

重力加速度为g，由下列说法正确是：

A.线框进入磁场前距磁场下边界的距离

B.线框通过磁场内产生的电功率

C.cd边刚进入磁场后两端电压

D.线框由位置I到位置II的过程中，恒力F做功

【答案】ABD

2．如图所示为电磁驱动器的原理图。

其中①为磁极，它被固定在电动机②的转轴上，金属圆盘③可以绕中心轴转动，圆盘与转轴间的阻力较小。

整个装置固定在一个绝缘支架④上。

当电动机转动时，金属圆盘也将转动起来。

下列有关说法中正确的是

（A）金属圆盘转动的方向和磁极的转动方向相同，转速小于磁极的转速

（B）金属圆盘转动的方向和磁极的转动方向相同，转速等于磁极的转速

（C）将金属圆盘换成绝缘盘，它也会跟着磁极转动

（D）当电动机突然被卡住不转时，金属圆盘将转动较长时间才会停下来

【答案】A

3．如图所示，金属线圈B和金属线圈A是同心圆，半径分别为r1、r2，若给A线圈通以电流，结果B线圈中产生顺时针方向的电流，且电流大小恒定为I，线圈B的电阻为R，则下列说法不正确的是

A．A线圈中的电流一定沿顺时针方向

B．A线圈中的电流一定是均匀增大的

C．B线圈中磁通量的变化率一定为IR

D．B线圈一定有收缩的趋势

【答案】ABD

4．如图所示，100匝矩形线圈abcd，放置在匀强磁场中，绕OO′轴匀速转动，转动的周期为

，ab的中点和cd的中点的连线恰好位于匀强磁场的边界线OO′上，OO′垂直于磁场方向，线圈电阻的阻值为5Ω，外电阻的阻值也为R=5Ω，从图示位置开始计时，线圈转过30°时的瞬时感应电流为I=1A。

则以下判断不正确的是

A．通过R的电流为

B．电阻R消耗的电功率为20W

C．t时刻线圈中的感应电动势为

D．t时刻穿过线圈的磁通量为

【答案】B

5．在xOy平面坐标系的第一象限内存在着方向向里大小按

变化的磁场，有一长l=20cm，宽为h=10cm的矩形金属线框，总电阻为R=0.02Ω，正以速度v=10m/s的速度沿x轴正方向匀速运动。

则下列说法正确的是

A．线框产生的感应电动势

B．回路消耗的电功率

C．必须对线框施加

的外力，才能使线框匀速运动

D．为使线框匀速运动，施加的外力大小为

，方向沿x正方向

【答案】ABD

6．如图所示，直角三角形导线框OPQ放置在磁感应强度大小为B，方向垂直于OQ向右的匀强磁场中，且OP边的长度为l，∠POQ=θ。

当导线框绕OQ边以角速度ω逆时针转动（从O向Q观察）时，下列说法正确的是

A．导线框OPQ内无感应电流

B．导线框OPQ内产生大小恒定，方向周期性变化的交变电流

C．P点的电势始终大于O点的电势

D．如果截去导线PQ，则P、O两点的电势差的最大值为

【答案】D

7．如图所示，一长为

、宽为

、质量为

、阻值为

的矩形导线框放在具有理想边界的匀强磁场上方，已知虚线1、2之间的磁场方向垂直纸面向外，虚线2、3之间的磁场方向垂直纸面向里，且磁感应强度的大小均为

。

现将导线框无初速度地释放，导线框的

边到达虚线1位置时刚好匀速，当导线框的

边到达虚线2、3之间时再次匀速。

假设整个过程中导线框的

边始终与虚线平行，忽略空气的阻力，重力加速度为

。

则下列说法正确的是

A．导线框从进入磁场到完全离开的整个过程中，安培力的大小恒定

B．从导线框的

边与虚线1重合到导线框的

边刚到虚线2的过程中，导线框中产生的热量为

C．导线框释放瞬间，

边与虚线1的间距为

D．当

边运动到虚线2、3之间再次匀速时，导线框的速度大小为

【答案】CD

8．如图1所示，光滑的平行金属导轨（足够长）固定在水平面内，导轨间距为l=20cm，左端接有阻值为R=1Ω的电阻，放在轨道上静止的一导体杆MN与两轨道垂直，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B=0.5T。

导体杆受到沿轨道方向的拉力F做匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图2所示。

导体杆及两轨道的电阻均可忽略不计，导体杆在运动过程中始终与轨道垂直且两端与轨道保持良好接触，则导体杆的加速度大小和质量分别为

A．20m/s2，0.5kgB．20m/s2，0.1kgC．10m/s2，0.5kgD．10m/s2，0.1kg

【答案】D

9.如图所示，足够长的光滑水平直导轨，电阻不计，垂直导轨平面有磁感应强度为1T的匀强磁场，导轨上相隔一定距离放置两根长度均为2m的金属棒，a棒质量为1kg，电阻为5Ω，b棒质量为2kg，电阻为10Ω。

现给a棒一个水平向右的初速度8m/s，当a棒的速度减少为4m/s时，b棒刚好碰到了障碍物，经过很短时间0.5s速度减为零（不反弹，且a棒始终没有与b棒发生碰撞），下列说法正确是

A.b棒有可能向左运动

B.b棒在碰撞前瞬间的速度大小2m/s

C.碰撞过程中障碍物对b棒的平均冲击力大小8N

D.b棒碰到障碍物后，a棒继续滑行的距离15m

【答案】

10．如图1所示，两条平行实线间存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B=1T。

一总电阻为r=0.2Ω的圆形线圈从靠近左侧实线的位置开始向右做匀速直线运动。

圆形线圈产生的感应电动势随时间变化的图线如图2所示。

下列说法正确的是

图1图2

A．圆形线圈的半径为R=1m

B．圆形线圈运动速度的大小为v=20m/s

C．两实线之间的水平距离L=1m

D．在0.05s，圆形线圈所受的安培力大小为400N

【答案】ABD

11.如图所示，在光滑水平面内，有竖直向下的匀强磁场分布在宽度为2L的某矩形区域内（长度足够大），该区域的左右边界为L1、L2．有一边长为L的正方形导线框距离磁场左边界L1的某处由静止在恒力F作用下穿过该磁场区域，已知当线框的右边边到达L2时线框刚好做匀速直线运动．以线框的右边边到达L1时开始计时，以L1上的O点为坐标原点，取如图所示的坐标轴x，并规定逆时针方向为感应电流的正方向，向左为安培力的正方向。

则关于线框中的感应电流i和线框所受到的安培力F与位置坐标x的以下图线中，可能正确的是（　　）

A.

B.

C.

D.

【答案】AD

12.如图所示，足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，间距为L，其上端连接有阻值为R的电阻和电容器C，装置区域有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B。

将一根水平金属棒ab开始下滑。

，已知金属棒ab的质量为m，电阻也为R。

金属棒ab在运动中始终保持水平且与导轨良好接触，且通过金属棒ab的电流恒定不变,忽略导轨电阻，重力加速度为g。

则下列说法正确的是

A.因为通过金属棒ab的电流不变，所以金属棒ab做匀速运动，速度大小是

B.尽管通过金属棒ab的电流不变，金属棒还是ab做匀变速运动，加速度大小是

C.电阻R的电功率

D.若通过金属棒ab由静止下滑，开始时电容器所带电荷量为0，那么经过时间t,电容器两端电压

【答案】BD

13.如图甲所示，正方形导线框固定在匀强磁场中，磁感线方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，其中B0为已知量。

已知导线框的边长为L，总电阻为R，

则下列说法中正确的是（）

A.t1～t3时间内，导线框中电流的方向始终为badcb

B.0~t1时间内，ab边受到的安培力大小为

C.t2～t3时间内，导线框产生的热量为

D.t1～t3时间内，通过导线框的电荷量为

【答案】ACD

14.如图所示，金属杆AB在离地h=3.2m，高处从静止开始沿弧形轨道下滑，导轨平行的水平部分有竖直向上的匀强磁场，水平部分导轨上原来放有一根静止金属杆CD，已知杆AB的质量为m1=2kg，电阻为R1=10Ω，杆CD的质量为m2=0.5kg，电阻为R2=30Ω，其余电阻不计，水平导轨足够长，不计一切摩擦．

A.AB的最终速度分别是8m/s

B.CD的最终速度分别是6.4m/s

C.整个过程中回路释放的电能是12.8J

D.整个过程中，AB杆上产生的焦耳热3.2J

【答案】BCD

15．如图所示，a、b、c为三只完全相同的灯泡，L为有电阻的电感线圈（线圈电阻小于灯泡电阻），电源内阻不计．下列判断正确的是

（A）S闭合的瞬间，a灯比b、c两灯亮，但b、c两灯亮度相同

（B）S闭合足够长时间后，a、c两灯亮度相同

（C）S闭合后，a、b、c三灯均发光

（D）S断开后，b灯先突然闪亮后再逐渐变暗熄灭

【答案】AC

16．如图所示是研究自感实验的电路图，甲、乙是两个规格相同的小灯泡，电源内阻不可忽略．实验开始前先闭合开关S1、S2，使电路稳定，两个小灯泡亮度相同．下列说法正确的是

（A）仅将S2断开，甲亮度不变

（B）仅将S2断开，甲逐渐变得更亮

（C）仅将S1断开，乙立刻熄灭

（D）仅将S1断开，乙的电流方向不变

【答案】B

二．计算题

1．（14分）如图所示，两根足够长的金属导轨ab、cd与水平面成

=30

固定，导轨间距离为L=2.0m，电阻不计。

在导轨上端接一个阻值为R0的定值电阻。

在c、N之间接有电阻箱。

整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直，磁感应强度大小为B=1T；现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放。

金属棒下滑过程中与导轨接触良好。

不计一切摩擦。

改变电阻箱的阻值R，测定金属棒的最大速度vm，得到vm-R的关系如图所示。

若轨道足够长，重力加速度g取10m/s2。

求：

（1）金属杆的质量m和定值电阻R0的阻值；

（2）当电阻箱R取3.5Ω时，且金属杆的加速度为3m/s2时，此时金属杆的速度。

【答案】

（1）m=0.8kg；R0=0.5Ω；

（2）1.6m/s

2．（15分）如图（甲），MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=37°角固定，M、P之间接电阻箱R，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B=1T。

质量为m的金属棒ab水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r。

现用沿斜面向上始终与金属棒ab垂直的恒力

拉金属棒ab从静止开始沿斜面向上运动，运动过程中金属棒ab始终与导轨垂直，且接触良好，测得最大速度为vm。

改变电阻箱的阻值R，得到vm与R的关系如图（乙）所示。

已知轨距为L=2m，重力加速度g=l0m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，轨道足够长且电阻不计。

（1）求金属棒的质量m和阻值r；

（2）当电阻箱的电阻调到R=2Ω时，当金属棒ab从静止开始运动位移d=8m时，刚好达到最大速度，电阻R上消耗的平均功率为P=3.6W，求：

①金属棒ab从静止到速度最大所用的时间

②这一过程通过电阻R上的电荷量q

【答案】

（1）m=0.4kg，r=2Ω  ；

（2）①4s；②4C

3．（15分）在水平桌面上，一个圆形金属框置于匀强磁场B1中，线框平面与磁场垂直，电阻R1=3Ω、半径

圆形金属框与一个水平的平行金属导轨（电阻不计）相连接，导轨上放置一根电阻R2=1Ω、长L=1m导体棒

，导体棒与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场B2中，该磁场的磁感应强度恒定，两磁场方向都垂直导轨平面向下，如图