電磁感應(yīng)單元檢測

1、電磁感應(yīng)單元檢測一、共10小題；每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確。有的小題有多個選項正確。全部選對的得4分，選不全的得2分，選錯或不選的得0分。1繞有線圈的鐵芯直立在水平桌面上，鐵芯上套著一個鋁環(huán)，線圈與電源、電鍵相連，如圖12-1所示閉合電鍵的瞬間，鋁環(huán)跳起一定高度保持電鍵閉合，下面哪一個現(xiàn)象是正確的 ( )A鋁環(huán)停留在這一高度，直到斷開電鍵鋁環(huán)回落B鋁環(huán)不斷升高，直到斷開電鍵鋁環(huán)回落C鋁環(huán)回落，斷開電鍵時鋁環(huán)又跳起D鋁環(huán)回落，斷開電鍵時鋁環(huán)不再跳起 圖12-12.如圖12-2所示，閉合矩形線圈abcd從靜止開始豎直下落，穿過一個勻強磁場區(qū)域，此磁場區(qū)

2、域豎直方向的長度遠大于矩形線圈bc邊的長度不計空氣阻力，則：A.從線圈dc邊進入磁場到ab邊穿出磁場的整個過程中，線圈中始終有感應(yīng)電流B.從線圈dc邊進入磁場到ab邊穿出磁場的整個過程中，有一個階段線圈的加速度等于重力加速度C.dc邊剛進入磁場時線圈內(nèi)感生電流的方向，與dc邊剛穿出磁場時感生電流的方向相同 圖12-2D.dc邊剛進入磁場時線圈內(nèi)感生電流的大小，與dc邊剛穿出磁場時的感生電流的大小一定相等3如圖12-3所示電路，多匝線圈的電阻和電池的內(nèi)電阻可以忽略，兩個電阻器的阻值都是R，電鍵K原來打開著，電流I0 E2R，今合下電鍵將一電阻器短路，于是線圈中有自感電動勢產(chǎn)生，該自感電動勢：A.

3、有阻礙電流的作用，最后電流由I0減小到零B.有阻礙電流的作用，最后電流小于I0C.有阻礙電流增大的作用，因而電流保持為I0不變D.有阻礙電流增大的作用，但電流最后還是要增大到2 I04圖12-4中，“” 形金屬導軌COD上放有一根金屬棒MN，拉動MN使它以速度v 向右勻速平動，如果導軌和金屬棒都是粗細相同的均勻?qū)w，電阻率都為，那么MN在導軌上運動的過程中，閉合回路的 （ ）A 應(yīng)電動勢保持不變 B感應(yīng)電流保持不變C感應(yīng)電流逐漸減弱 D感應(yīng)電流逐漸增強5如圖12-5所示，在邊長為a的等邊三角形區(qū)域內(nèi)有勻強磁場B，其方向垂直紙面向外，一個邊長也為a的等邊三角形導線框架EFG正好與圖12-3 圖1

4、2-4上述區(qū)域邊界重合，爾后以周期T繞其中心O點在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，于是框架EFG中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，經(jīng)T/6線框轉(zhuǎn)到圖中虛線位置，則在T/6時間內(nèi)：A.平均感應(yīng)電動勢大小等于aB2T2一切為了學生的發(fā)展 一切為了家長的心愿 圖12-5B.C.順時針方向轉(zhuǎn)動時感應(yīng)電流方向為EGFED.逆時針方向轉(zhuǎn)動時感應(yīng)電流方向為EFGE6如12-6甲圖所示，光滑的水平桌面上固定著一根絕緣的長直導線，可以自由移動的矩形導線框abcd靠近長直導線放在桌面上。當長直導線中的電流按乙圖所示的規(guī)律變化時（甲圖中電流所示的方向為正方向），則A在t2時刻，線框內(nèi)沒有電流，線框不受力Bt1到t2時間內(nèi)，線框內(nèi)電流的方向為adc

5、baCt1到t2時間內(nèi)，線框向右做勻減速直線運動Dt1到t2時間內(nèi)，線框受到磁場力對其做負功 甲乙 t 圖12-6 7矩形導線框abcd固定在勻強磁場中，磁感線的方向與導線框所在的平面垂直。規(guī)定磁場的正方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度B隨時間變化的規(guī)律如圖12-7所示。若規(guī)定順時針方向為感應(yīng)電流i的正方向，下列i-t圖中正確的是8如圖12-8所示，平行金屬導軌ab、cd與水平面成角，間距為L，導軌與固定電阻R1和R2相連，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直穿過導軌平面。有一導體棒MN，質(zhì)量為m，導體棒的電阻與固定電阻R1和R2的阻值均為R，與導軌之間的動摩擦因數(shù)為，導體棒以速度v沿導軌勻速下滑，忽略感應(yīng)

6、電流之間的作用。則（ ）mgR(sin-cos) A導體棒兩端電壓為 BLB電阻R1消耗的熱功率為mgv(sin-cos) 41 c Ct時間內(nèi)通過導體棒的電荷量為mgt(sin-cos)BLD導體棒所受重力與安培力的合力方向與豎直方向夾角小于9如圖12-9，光滑平行金屬導軌水平放置在均勻磁場中，磁場方向與導軌平面垂直。質(zhì)量為m，電阻為R的金屬棒靜止在導軌上。導軌的一端經(jīng)電鍵與帶有等量異號電荷（電量均為Q）的平行導體板連接。開始時電鍵S處于打開狀態(tài)，當閉合電鍵時，發(fā)現(xiàn)導體棒開始運動。已知兩導體板之間的電勢差與導體板所帶電量成正比。下列說法中正確的是（ ）A導體板上的電荷逐漸減少，最后變?yōu)榱鉈導

7、體棒中的電流逐漸減小，最后變?yōu)榱阋磺袨榱藢W生的發(fā)展 一切為了家長的心愿C導體棒的速度先增大，后減小，最后變?yōu)榱鉊導體棒的速度達到最大時，導體板上的電荷不為零10兩根足夠長的光滑導軌豎直放置，間距為L ，底端接阻值為R 的電阻。將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個固定的輕彈簧下端，金屬棒和導軌接觸良好，導軌所在平面與磁感應(yīng)強度為B 的勻強磁場垂直，如圖12-10所示。除電阻R 外其余電阻不計。現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放則A釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度gB金屬棒向下運動時，流過電阻R的電流方向為abC金屬棒的速度為v時所受的安培力大小為F =BLvR22D電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力

8、勢能的減少二、本題共2小題，共17分。把答案填在題中的橫線上或按題目的要求作答。11（5分）現(xiàn)將電池組、滑線變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及開關(guān)如圖12-11連接.在開關(guān)閉合、線圈A放在線圈B中的情況下，某同學發(fā)現(xiàn)當他將滑線變阻器的滑動端P向左加速滑動時，電流計指針向右偏轉(zhuǎn),則下列說法正確的是線圈A向上移動或滑動變阻器的滑動端P向右加速滑動都能引起電流計指針向左偏轉(zhuǎn)圖12-11 線圈A中鐵芯向上拔出或斷開開關(guān)，都能引起電流計指針向右偏轉(zhuǎn)滑動變阻器的滑動端P勻速向左或勻速向右滑動，都能使電流計指針靜止在中央 因為線圈A、線圈B的繞線方向未知，故無法判斷電流計指針偏轉(zhuǎn)的方向12（12分）某

9、同學在實驗室里熟悉各種儀器的使用。他將一條形磁鐵放在轉(zhuǎn)盤上，如圖12-12條形磁鐵 磁感強度傳感器圖甲圖12-12 甲所示，磁鐵可隨轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，另將一磁感強度傳感器固定在轉(zhuǎn)盤旁邊，當轉(zhuǎn)盤（及磁鐵）轉(zhuǎn)動時，引起磁感強度測量值周期性地變化，該變化與轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的周期一致。經(jīng)過操作，該同學在計算機上得到了如圖乙所示的圖像。（1）在圖像記錄的這段時間內(nèi)，圓盤轉(zhuǎn)動的快慢情況是 。（2）圓盤勻速轉(zhuǎn)動時的周期是 s。（3）該同學猜測磁感強度傳感器內(nèi)有一線圈，當測得磁感強度最大時就是穿過線圈的磁通量最大時。按照這種猜測（ ）A在t = 0.1s 時刻，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向發(fā)生了變化B在t = 0.15s 時刻

10、，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向發(fā)生了變化一切為了學生的發(fā)展 一切為了家長的心愿C在t = 0.1s 時刻，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小達到了最大值D在t = 0.15s 時刻，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小達到了最大值三、本題共4小題，共63分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13（14分）如圖12-13所示，P、Q為水平面內(nèi)平行放置的光滑金屬長直導軌，間距為L1，處在豎直向下、磁感應(yīng)強度大小為B1的勻強磁場中一導體桿ef垂直于P、Q放在導軌上，在外力作用下向左做勻速直線運動質(zhì)量為m、每邊電阻均為r、邊長為L2的正

11、方形金屬框abcd置于豎直平面內(nèi)，兩頂點a、b通過細導線與導軌相連，磁感應(yīng)強度大小為B2的勻強磁場垂直金屬框向里，金屬框恰好處于靜止狀態(tài)不計其余電阻和細導線對a、b點的作用力（1）通過ab邊的電流Iab是多大？（2）導體桿ef的運動速度v是多大?14(15分)一有界勻強磁場區(qū)域如圖12-14甲所示，質(zhì)量為m、電阻為R的長方形矩形線圈abcd邊長分別為L和2L，線圈一半在磁場內(nèi)，一半在磁場外，磁感應(yīng)強度為B，t0時刻磁場開始均勻減小，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，在磁場力作用下運動，v-t圖像如圖乙，圖中斜向虛線為過O點乙 甲 速度圖線的切線，數(shù)據(jù)由圖中給出，不考慮重力圖12-14影響，求：(1)磁場磁感

12、應(yīng)強度的變化率(2)t2時刻回路的電功率15（16分）如圖12-15所示,平行光滑導軌放在勻強磁場B中，B=0.4T，金屬棒ab始終以恒定的速度v沿導軌向左勻速運動，導軌寬L=1m，電阻R1=R3=8，R2=3，導軌電阻不計，一電容器的極板水平放置，-15-14板間距離為d=10mm，內(nèi)部有一個質(zhì)量m=10kg，電量q=10C2的微粒，在電鍵K斷開時處于靜止狀態(tài)；當K閉合時，微粒以a=7m/s的加速度勻加速下落，g=10m/s2，求：（1）金屬棒ab的電動勢和內(nèi)電阻。（2）金屬棒ab運動速度的大小。（3）K閉合后外力做功的功率。圖12-1516.（18分）如圖12-16，一直導體棒質(zhì)量為m、長

13、為l、電阻為r，其兩端放在位于水平面內(nèi)間距也為l的光滑平行導軌上，并與之密接：棒左側(cè)兩導軌之間連接一可控制的負載電阻（圖中未畫出）；導軌置于勻強磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直于導軌所在平面。開始時，給導體棒一個平行于導軌的初速度v0,在棒的運動速度由v0減小至v1的過程中，通過控制負載電阻的阻值使棒中的電流強度I保持恒定。導體棒一直在磁場中運動。若不計導軌電阻，求此過程中導體棒上感應(yīng)電動勢的平均值和負載電阻上消耗的平均功率。一切為了學生的發(fā)展 一切為了家長的心愿答案1D 電鍵閉合時，鋁環(huán)中磁通量增加，產(chǎn)生感應(yīng)電流，鋁環(huán)向上運動阻礙磁通量的增大；電鍵斷開時，鋁環(huán)中磁通量減小也產(chǎn)生感應(yīng)

14、電流，但原線圈中沒有磁場，不再受到安培力的作用，選D2B 在線圈剛進入和剛出來時，線圈中磁通量發(fā)生變化，均產(chǎn)生感應(yīng)電流，但兩者方向相反；全部進入后，磁通量不再發(fā)生變化，線圈的加速度等于重力加速度，顯然線圈進入時的速度比出來時速度小，產(chǎn)生的感應(yīng)電流也小，選B3D 自感中的“阻礙”不是“阻止”，只是將電流由I0變到2I0的時間延長4B 由E=BLv知，感應(yīng)電動勢在均勻增大，同時回路中的總電阻也在均勻增大，故回路中的感應(yīng)電流保持不變5AD 線框無論怎樣轉(zhuǎn)動，磁通量均減小，故感應(yīng)電流的方向均為為逆時針，D正確；a轉(zhuǎn)T/6時間內(nèi)，線框的磁通量的變化為=3 =432122，故產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢為t=aB

15、2T2，A正確。6D 由楞次定律知，線框所受的安培力總是阻礙線框中的磁通量的變化。當導線中電流增大時，線框中磁通量增大，安培力向右，使線框遠離導線作加速運動；當導線中電流減小時，線框中磁通量減小，安培力向左，使線框向右做減速運動；由F=BIL知，安培力為變力。故選D7D 由法拉第電磁感應(yīng)定律E=t=BtS，即感應(yīng)電流的大小只與磁感應(yīng)強度的變化率有關(guān)，再結(jié)合楞次定律即可選出D 8CD導體棒勻速下滑時，受力分析如圖答12-1，有mgsin=mgcos+F，其中F=BIL得I=mg(sin-cos)BLR2mgR(sin-cos)2BLA錯答12-1故導體棒兩端電壓為I=同時I=BLvR2+RI1電

16、阻R1消耗的熱功率為 B錯 R=mgv(sin-cos)622如圖，N與f合力方向與豎直方向夾角小于，由四力平衡，導體棒所受重力與安培力的合一切為了學生的發(fā)展 一切為了家長的心愿力方向與豎直方向夾角小于。9BD 閉合電鍵，電容器放電，導體棒中有電流，在安培力的作用下向右加速；隨著導體棒切割磁感線，導體棒所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與電容器電壓相反，電路中的總電流減小，安培力不斷減小，當兩電壓相等時，電路中電流為0，棒不再受安培力作用，做勻速運動。 10AC 剛釋放金屬棒時，速度為0，無感應(yīng)電流，金屬棒只受重力作用，加速度為g，A正確；當棒向下運動時，由右手定則知，電流方向為ba，B錯；速度大小為v時，由

17、E=BLv，I=E/R，F(xiàn)=BIL知，安培力大小為F =BLvR22，C正確；在整個過程中，金屬棒重力勢能減少，動能、彈簧彈性勢能和內(nèi)能均增加，由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律知，D錯。11 提示：線圈中磁通量的變化相同，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同，電表指針偏轉(zhuǎn)方向相同。 12（1）先勻速后變慢（2）0.2s（3）AC 提示：感應(yīng)電流的大小只與圖像中的斜率有關(guān)，斜率越大，電流大小越大 13（1）由題意可知通過cd邊電流Icd= Iab/3； IcdB2L2+ IabB2L2=mg解得：Iab=3mg4B2L2（2分） （4分）（2分） （4分） （2分）（2）B1L1v=Iabr解得：v=3mg4B1B

18、2L1L214 (1)由v-t圖可知道，剛開始，t0時刻線圈加速度為av0/t1 （2分） 此時感應(yīng)電動勢=/t=BL2/t，I=/R=BL2/(tR) （3分） 線圈此刻所受安培力為FBILBBL3/(tR)ma， 得到B/tmv0R/(B0t1L3) （2分）(2)線圈t2時刻開始做勻速直線運動，有兩種可能：a線圈沒有完全進入磁場，磁場就消失，所以沒有感應(yīng)電流，回路電功率P0(3分) b磁場沒有消失，但線圈完全進入磁場，盡管有感應(yīng)電流所受合力為零，同樣做勻速直線運動P=E/R=(2BL/t)/R=4mv0R/(B0t1L) （5分） 15（1）電鍵斷開時，電容器兩極板的電壓等于金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=BLv 板中微粒處于靜止狀態(tài)，有Eqd=mg，得E=1V （3分）22222222電鍵閉合時，電容器極板電壓為R2兩端電壓，微粒加速度為a=7m/s2，即R2兩端電壓為電源電動勢的0.3倍，故R2R1R3R1+R3+r+R2=0.3，得r=3 （5分）（2）由E=BLv得，v=2.5m/s （3分）（3）K閉合后，電路中電流I=0.3V/3=0.1A，