高中物理 第2單元法拉第電磁感應(yīng)定律 自感測試題

1、第四模塊 第9章 第2單元一、選擇題1關(guān)于線圈的自感系數(shù)，下面說法正確的是()A線圈的自感系數(shù)越大，自感電動勢就一定越大B線圈中電流等于零時(shí)，自感系數(shù)也等于零C線圈中電流變化越快，自感系數(shù)越大D線圈的自感系數(shù)由線圈本身的因素及有無鐵芯決定解析：自感系數(shù)是由線圈自身的匝數(shù)、大小、形狀、有無鐵芯等因素決定，故BC錯(cuò)D對；電動勢不僅由自感系數(shù)決定，還與電流變化快慢有關(guān)，故A錯(cuò)答案：D2如圖18甲所示，水平面上的平行導(dǎo)軌MN、PQ上放著兩根導(dǎo)體棒ab、cd，兩棒間用絕緣絲線系住開始，勻強(qiáng)磁場垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化如圖18乙所示I和FT分別表示流過導(dǎo)體棒中的電流和絲線的拉力則在t0時(shí)

2、刻()圖18AI0，F(xiàn)T0 BI0，F(xiàn)T0CI0，F(xiàn)T0 DI0，F(xiàn)T0解析：t0時(shí)刻，磁場變化，磁通量變化，故I0；由于B0，故ab、cd受安培力均為零，絲線的拉力為零故C正確答案：C3如圖19豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，將一水平放置的金屬棒ab以水平速度v0拋出，設(shè)整個(gè)過程中，棒的取向不變，且不計(jì)空氣阻力，則金屬棒運(yùn)動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小變化情況應(yīng)是圖19()A越來越大B越來越小C保持不變D無法判斷解析：豎直速度不切割磁感線，只有水平速度切割磁感線，所以EBlv0，故C正確答案：C4如圖20所示，平行導(dǎo)軌間距為d，一端跨接一個(gè)電阻R，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于平行金屬導(dǎo)軌所在平

3、面一根金屬棒與導(dǎo)軌成角放置，金屬棒與導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)當(dāng)金屬棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v在金屬導(dǎo)軌上滑行時(shí)，通過電阻R的電流是()A. B.C. D.圖20解析：電流應(yīng)等于感應(yīng)電動勢除以電阻R，問題在于感應(yīng)電動勢應(yīng)如何計(jì)算能夠引起感應(yīng)電流的電動勢是MN間產(chǎn)生的電動勢，所以有效切割長度應(yīng)為.而用已知參數(shù)表示應(yīng)為，所以有效切割長度l.則EBlv，I，所以選項(xiàng)D正確答案：D5物理實(shí)驗(yàn)中，常用一種叫做“沖擊電流計(jì)”的儀器測定通過電路的電荷量，如圖21所示，探測線圈與沖擊電流計(jì)串聯(lián)后可用來測定磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度已知線圈匝數(shù)為n，面積為S，線圈與沖擊電流計(jì)組成的回路電阻為R.若將線圈放在被測勻強(qiáng)磁場中，開

4、始線圈平面與磁場垂直，現(xiàn)把探測線圈翻轉(zhuǎn)180，沖擊電流計(jì)測出通過線圈的電荷量為q，圖21由上述數(shù)據(jù)可測出被測磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為()A. B.C. D.解析：由En，I，qIt，得q，當(dāng)線圈翻轉(zhuǎn)180時(shí)，2BS，故B，故選A.答案：A6如圖22(a)、(b)所示的電路中，電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，且小于燈A的電阻，接通S，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光，則()圖22A在電路(a)中，斷開S后，A將逐漸變暗B在電路(a)中，斷開S后，A將先變得更亮，然后逐漸變暗C在電路(b)中，斷開S后，A將逐漸變暗D在電路(b)中，斷開S后，A將先變得更亮，然后漸漸變暗解析：(a)電路中，燈A和線圈L串聯(lián)，

5、電流相同，斷開S時(shí)，線圈上產(chǎn)生自感電動勢，阻礙原電流的減小，通過R、A形成回路，漸漸變暗(b)電路中電阻R和燈A串聯(lián)，燈A的電阻大于線圈L的電阻，電流則小于線圈L中的電流，斷開S時(shí)，電源不給燈供電，而線圈產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的減小，通過R、A形成回路，燈A中電流比原來大，變得更亮，然后漸漸變暗所以選項(xiàng)AD正確答案：AD7(2009年北師大)如圖23所示，等腰直角三角形OPQ區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，另有一等腰直角三角形導(dǎo)線框ABC以恒定的速度沿垂直于磁場方向穿過磁場，穿越過程中速度方向始終與AB邊垂直，且保持AC平行于OQ.關(guān)于線框中的感應(yīng)電流，以下說法正確的是()A開始進(jìn)入磁場時(shí)感應(yīng)電流最小B開

6、始進(jìn)入磁場時(shí)感應(yīng)電流最大C開始進(jìn)入磁場時(shí)感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向D開始穿出磁場時(shí)感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向圖23解析：本題考查導(dǎo)體棒切割磁感線的有效長度和電磁感應(yīng)產(chǎn)生感應(yīng)電流方向的判斷導(dǎo)體切割磁感線的有效長度就是產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的導(dǎo)體兩端點(diǎn)的連線在切割速度v的垂直方向上投影的長度，所以剛進(jìn)入磁場時(shí)電流最大，之后一直減小，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；由楞次定律知整個(gè)過程感應(yīng)電流的磁場向外，故電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，D項(xiàng)正確答案：D8(2009年山東卷)如圖24所示，一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，方向垂直于回路所在的平面回路以速度v向右勻速進(jìn)入磁場直徑CD始終與MN垂直從D點(diǎn)到達(dá)邊

7、界開始到C點(diǎn)進(jìn)入磁場為止，下列結(jié)論正確的是()圖24A感應(yīng)電流方向不變BCD段直導(dǎo)線始終不受安培力C感應(yīng)電動勢最大值EmBavD感應(yīng)電動勢平均值Bav解析：導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，由右手定則可知，感應(yīng)電流方向不變，A正確感應(yīng)電動勢最大值即切割磁感線等效長度最大時(shí)的電動勢，故EmBav，C正確 Ba2 t 由得Bav，D正確答案：ACD9如圖25所示是測定自感系數(shù)很大的線圈L直流電阻的電路，L兩端并聯(lián)一只電壓表，用來測自感線圈的直流電壓，在測量完畢后，將電路解體時(shí)應(yīng)先()圖25A斷開S1B斷開S2C拆除電流表D拆除電阻R解析：當(dāng)S1、S2均閉合時(shí)，電壓表與線圈L并聯(lián)；當(dāng)S2閉合而S1斷開時(shí)

8、，電壓表與線圈L串聯(lián)，所以在干路斷開前后自感線圈L中電流方向相同而電壓表中電流方向相反只要不斷開S2，線圈L與電壓表就會組成回路，在斷開干路時(shí)，L中產(chǎn)生與原來電流同方向的自感電流，使電壓表中指針反向轉(zhuǎn)動而可能損壞電壓表正確答案為B.答案：B10(2008年山東卷)兩根足夠長的光滑導(dǎo)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(gè)固定的輕彈簧下端，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直，如圖26所示，除電阻R外其余電阻不計(jì)現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，則()圖26A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(yùn)動時(shí)，流過電阻R的電流方向

9、為abC金屬棒的速度為v時(shí)，所受的安培力大小為FD電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢能的減少解析：在釋放的瞬間，速度為零，不受安培力的作用，只受到重力，A對由右手定則可得，電流的方向從b到a，B錯(cuò)當(dāng)速度為v時(shí)，產(chǎn)生的電動勢為EBlv，受到的安培力為FBIL，計(jì)算可得F，C對在運(yùn)動的過程中，是彈簧的彈性勢能、金屬棒的重力勢能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化，D錯(cuò)答案：AC二、計(jì)算題圖2711位于豎直平面內(nèi)的矩形平面導(dǎo)線框abdc，ab長L11.0 m，bd長L20.5 m，線框的質(zhì)量m0.2 kg，電阻R2 .其下方有一勻強(qiáng)磁場區(qū)域，該區(qū)域的上、下邊界PP和QQ均與ab平行兩邊界間距離為H，HL2，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)

10、度B1.0 T，方向與線框平面垂直。如圖27所示，令線框的dc邊從離磁場區(qū)域上邊界PP的距離為h0.7 m處自由下落已知線框的dc邊進(jìn)入磁場以后，ab邊到達(dá)邊界PP之前的某一時(shí)刻線框的速度已達(dá)到這一階段的最大值問從線框開始下落，到dc邊剛剛到達(dá)磁場區(qū)域下邊界QQ的過程中，磁場作用于線框的安培力所做的總功為多少？(g取10 m/s2)解析：本題中重力勢能轉(zhuǎn)化為電能和動能，而安培力做的總功使重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為電能，電能的多少等于安培力做的功依題意，線框的ab邊到達(dá)磁場邊界PP之前的某一時(shí)刻線框的速度達(dá)到這一階段速度最大值，以v0表示這一最大速度，則有EBL1v0線框中電流I作用于線框上的安培力F

11、BL1I速度達(dá)到最大值條件是Fmg所以v04 m/s.dc邊繼續(xù)向下運(yùn)動過程中，直至線框的ab邊達(dá)到磁場的上邊界PP，線框保持速度v0不變，故從線框自由下落至ab邊進(jìn)入磁場過程中，由動能定理得：mg(hL2)W安mvW安mvmg(hL2)0.8 Jab邊進(jìn)入磁場后，直到dc邊到達(dá)磁場區(qū)下邊界QQ過程中，作用于整個(gè)線框的安培力為零，安培力做功也為零，線框只在重力作用下做加速運(yùn)動，故線框從開始下落到dc邊剛到達(dá)磁場區(qū)域下邊界QQ過程中，安培力做的總功即為線框自由下落至ab邊進(jìn)入磁場過程中安培力所做的功W安0.8 J負(fù)號表示安培力做負(fù)功答案：0.8 J12如圖28所示，平行導(dǎo)軌置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中(方向垂直于紙面向里)，間距為L，左端電阻為R，其余電阻不計(jì)，導(dǎo)軌右端接一電容為C的電容器現(xiàn)有一長2L的金屬棒ab放在導(dǎo)軌上，ab以a為軸順時(shí)針以角速度轉(zhuǎn)過90的過程中，通過R的電荷量為多少？圖28解析：設(shè)ab棒以a為軸旋轉(zhuǎn)到b端剛脫離導(dǎo)軌的過程中，通過R的電荷量為Q1，根據(jù)法