石家莊市復興中學高中物理同步測試：電磁感應中的電路問題

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精4。5。4電磁感應與電路限時練習題一．選擇題（本題共15個小題，其中為7、8、9、10、13、14、15小題為多選)1。【馬玉龍】用均勻導線做成的正方形線框每邊長為0。2m，正方形一半放在和紙面垂直向里的勻強磁場中，如圖所示，當磁場以10T/s的變化率增強時，線框中a、b兩點電勢差是（）A.Uab＝0。1V B。Uab＝－0.1V C.Uab＝0。2VD。Uab＝－0。2V2．【馬玉龍】穿過一個單匝線圈的磁通量始終保持每秒鐘均勻地減少2Wb，則(）A．線圈中感生電動勢每秒鐘增加2VB．線圈中感生電動勢每秒鐘減少2VC．線圈中無感生電動勢D．線圈中感生電動勢保持不變3．【馬玉龍】如圖所示,閉合電路中一定長度的螺線管可自由伸縮，通電時燈泡有一定的亮度,若將一軟鐵棒從螺線管一端迅速插入螺線管內,則在插入過程中（)A．燈泡變亮,螺線管縮短B．燈泡變暗，螺線管縮短C．燈泡變亮，螺線管伸長D．燈泡變暗,螺線管伸長4．【武劍龍】如圖，MN、GH為平行導軌，AB、CD為跨在導軌上的兩根橫桿,導軌和橫桿均為導體．有勻強磁場垂直于導軌所在平面,方向如圖．I表示回路中的電流（)A．當AB不動而CD向右滑動時，I≠0且沿順時針方向B．當AB向左而CD向右滑動且速度大小相等時，I＝0C．當AB、CD都向右滑動且速度大小相等時,I＝0D．當AB、CD都向右滑動，且AB速度大于CD時,I≠0且沿逆時針方向5．【武劍龍】如圖所示，平行金屬導軌間距為d，一端跨接電阻R，勻強磁場磁感應強度為B，方向垂直于導軌平面，一根長金屬棒與導軌成θ角放置,棒與導軌電阻不計,當棒沿垂直于棒的方向以恒定速率v在導軌上滑行時,通過電阻的電流是（)A。eq\f(Bdv,Rsinθ）B。eq\f（Bdv，R）C.eq\f（Bdvsinθ，R） D。eq\f（Bdvcosθ,R)6．【武劍龍】如圖所示，水平導軌的電阻忽略不計，金屬棒ab和cd的電阻多別為Rab和Rcd，且Rab＞Rcd，處于勻強磁場中.金屬棒cd在力F的作用下向右勻速運動。ab在外力作用下處于靜止狀態(tài)，下面說法正確的是

A．Uab＞UcdB．Uab=UcdC．Uab＜UcdD．無法判斷7．【武劍龍】某地的地磁場磁感應強度的豎直分量方向向下，大小為4。5×10－5T．一靈敏電壓表連接在當?shù)厝牒：佣蔚膬砂?，河?00m，該河段漲潮和落潮時有海水(視為導體)流過．設落潮時,海水自西向東流，流速為2m/s.下列說法中正確的是(）A．電壓表記錄的電壓為5mVB．電壓表記錄的電壓為9mVC．河南岸的電勢較高D．河北岸的電勢較高8．【牛志軍】在方向水平的、磁感應強度為0。5T的勻強磁場中,有兩根豎直放置的導體軌道cd、ef，其寬度為1m，其下端與電動勢為12V、內電阻為1Ω的電源相接,質量為0。1kg的金屬棒MN的兩端套在導軌上可沿導軌無摩擦地滑動，如圖所示，除電源內阻外，其他一切電阻不計,g=10m/s2，從S閉合直到金屬棒做勻速直線運動的過程中A.電源所做的功等于金屬棒重力勢能的增加B.電源所做的功等于電源內阻產(chǎn)生的焦耳熱C。勻速運動時速度為20m/sD.勻速運動時電路中的電流強度大小是2A9．【牛志軍】兩根光滑的金屬導軌，平行放置在傾角為θ的斜面上，導軌的左端接有電阻R，導軌自身的電阻可忽略不計。斜面處在勻強磁場中，磁場方向垂直于斜面向上.質量為m、電阻可不計的金屬棒ab,在沿著斜面與棒垂直的恒力F作用下沿導軌勻速上滑，并上升h高度。如圖所示，在這過程中A.作用于金屬棒上的各個力的合力所做的功等于零B.作用于金屬棒上的各個力的合力所做的功等于mgh與電阻R上發(fā)出的焦耳熱之和C。恒力F與安培力的合力所做的功等于零D。恒力F與重力的合力所做的功等于電阻R上發(fā)出的焦耳熱10．【牛志軍】兩根足夠長的光滑導軌豎直放置,間距L、底端接阻值為R的電阻．將質量為m的金屬棒懸掛在一個固定的輕彈簧的下端,金屬棒和導軌接觸良好，導軌所在平面與磁感應強度為B的勻強磁場垂直，如圖所示,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a→bC．金屬棒的速度為v時，所受安培力F＝eq\f(B2L2v,R)D．電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢能的減小11．【牛志軍】如圖所示，豎直放置的兩根平行金屬導軌之間接有定值電阻R，質量不能忽略的金屬棒與兩導軌始終保持垂直并良好接觸且無摩擦，棒與導軌的電阻均不計，整個裝置放在勻強磁場中，磁場方向與導軌平面垂直，棒在豎直向上的恒力F作用下加速上升的一段時間內，力F做的功與安培力做的功的代數(shù)和等于（）A．棒的機械能增加量 B．棒的動能增加量C．棒的重力勢能增加量D．電阻R上放出的熱量12．【牛志軍】如圖所示,粗細均勻的、電阻為r的金屬圓環(huán),放在圖示的勻強磁場中，磁感應強度為B,圓環(huán)直徑為l；長為l、電阻為eq\f（r，2)的金屬棒ab放在圓環(huán)上，以v0向左運動，當ab棒運動到圖示虛線位置時，金屬棒兩端的電勢差為（)A．0B．Blv0C．Blv0/2D．Blv0/313．【陳力竟】如圖所示，MN、PQ是間距為L的平行光滑金屬導軌，置于磁感強度為B，方向垂直導軌所在平面向里的勻強磁場中,M、P間接有一阻值為R的電阻．一根與導軌接觸良好、有效阻值為eq\f（R，2）的金屬導線ab垂直導軌放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右勻速運動，不計導軌電阻，則（）A．通過電阻R的電流方向為P→R→MB．a(chǎn)b兩點間的電壓為BLvC．a(chǎn)端電勢比b端高D．外力F做的功等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱14．【陳力竟】如圖所示，兩個線圈套在同一個鐵芯上,線圈的繞向在圖中已經(jīng)表示．左線圈連著平行導軌M和N，導軌電阻不計，在導軌垂直方向上放著金屬棒ab，金屬棒處于垂直于紙面向外的勻強磁場中，下列說法中正確的是()A．當金屬棒向右勻速運動時，a點電勢高于b點,c點電勢高于d點B．當金屬棒向右勻速運動時，b點電勢高于a點，c、d點為等電勢C．當金屬棒向右加速運動時，b點電勢高于a點，c點電勢高于d點D．當金屬棒向右加速運動時，b點電勢高于a點，d點電勢高于c點15．【陳力竟】如圖所示,一導線彎成半徑為a的半圓形閉合回路．虛線MN右側有磁感應強度為B的勻強磁場，方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右勻速進入磁場,直徑CD始終與MN垂直．從D點到達邊界開始到C點進入磁場為止，下列結論正確的是（）A．感應電流方向不變B．CD段直導線始終不受安培力C．感應電動勢最大值Em＝BavD．感應電動勢平均值eq\o（E，\s\up6（－)）＝eq\f(1，4）πBav二、計算題17．【靳開彬】把總電阻為2R的均勻電阻絲焊接成一半徑為a的圓環(huán)，水平固定在豎直向下的磁感應強度為B的勻強磁場中,如圖4410所示，一長度為2a，電阻等于R，粗細均勻的金屬棒MN放在圓環(huán)上，它與圓環(huán)始終保持良好的接觸，當金屬棒以恒定速度v向右移動經(jīng)過環(huán)心O時，求：(1）棒上電流的大小和方向及棒兩端的電壓UMN;(2)圓環(huán)消耗的熱功率和在圓環(huán)及金屬棒上消耗的總熱功率．18?！窘_彬】如圖所示,小燈泡的規(guī)格為“2V,4W",接在光滑水平導軌上，軌距0.1m，電阻不計．金屬棒ab垂直擱置在導軌上，電阻1Ω.整個裝置處于磁感應強度B＝1T的勻強磁場中，求:（1)為使小燈泡正常發(fā)光,ab的滑行速度應為多大？（2）拉動金屬棒ab的外力功率多大?19．【靳開彬】如圖所示，平行導軌置于磁感應強度為B的勻強磁場中(方向向里），間距為L，左端電阻為R，其余電阻不計，導軌右端接一電容為C的電容器?，F(xiàn)有一長2L的金屬棒ab放在導軌上,ab以a為軸順時針轉過90°的過程中，通過R的電量為多少？20．【馬玉龍】如圖所示,水平面內有一平行金屬導軌,導軌光滑且電阻不計,阻值為R的導體棒垂直于導軌放置,且與導軌接觸良好。導軌所在空間存在勻強磁場，勻強磁場與導軌平面垂直,t=0時，將開關S由1擲向2，分別用q、i、v和a表示電容器所帶的電荷量、棒中的電流、棒的速度大小和加速度大小,則如圖所示的圖像中正確的是（）21．【馬玉龍】如圖(甲），一圓形閉合銅環(huán)由高處從靜止開始下落,穿過一根豎直懸掛的條形磁鐵，銅環(huán)的中心軸線與條形磁鐵的中軸線始終保持重合.若取磁鐵中心O為坐標原點，建立豎直向下為正方向的x軸,則圖(乙）中最能正確反映環(huán)中感應電流i隨環(huán)心位置坐標x變化的關系圖像是（）22．【馬玉龍】如圖所示,豎直平面內有一金屬環(huán),半徑為a,總電阻為R（指拉直時兩端的電阻)，磁感應強度為B的勻強磁場垂直穿過環(huán)平面，在環(huán)的最高點A用鉸鏈連接長度為2a、電阻為R2的導體棒AB，AB由水平位置緊貼環(huán)面擺下,當擺到豎直位置時，B點的速度為v,則這時AB兩端的電壓大小為（A.Bav3B.Bav6C。2Bav3D.BavⅡ卷班級：姓名：小組：組號：分數(shù)：17．18．19．電磁感應與電路限時練習題參考答案1.答案:B2.解析感應電動勢等于磁通量的變化率，即E＝eq\f（ΔΦ,Δt)＝eq\f(2,1）V＝2V．故D選項正確．答案D3。解析加上軟鐵棒，使螺線管磁場變強，則螺線管產(chǎn)生自感電動勢來阻礙磁場的變強,使原電流減小，故燈泡變暗，螺線管變長．答案D4。解析當AB不動而CD向右滑動時，I≠0，電流方向沿逆時針，故A選項錯誤．當AB向左,CD向右滑動時，兩桿產(chǎn)生的電動勢同向，故I≠0，B選項錯誤．當AB、CD都向右滑動時，且速度大小相等，則兩桿產(chǎn)生的電動勢等值反向，故I＝0，即C選項正確．當AB、CD都向右滑動，且AB速度大于CD時，I≠0，但方向是順時針，故D選項錯誤．答案C5?！敬鸢浮緼6．A、cd向右運動，ab不動，穿過回路的磁通量增加，原磁場方向向里,根據(jù)楞次定律得知,通過ab的電流是a到b．故A錯誤．B、C、D、cd切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢,相當于電源，ab是外電路，由于導軌電阻不計,ab兩端的電壓等于cd兩端的電壓．即得：Uab=Ucd．故B正確,CD錯誤．故選：B7．【解析】可以將海水視為垂直河岸方向放置的導體，而電壓表記錄的電壓應為導體平動切割地磁場的磁感線而產(chǎn)生的感應電動勢，由E＝Blv＝9mV知B選項正確；由右手定則可知，感應電流方向由南向北，故河北岸的電勢較高，D選項正確．【答案】BD8．答案CD9．答案：AD10.解析釋放瞬間導體棒的速度為零，故僅受重力，其加速度為重力加速度．故A選項正確；當導體棒向下運動切割磁感線時，由右手定則，可知電流方向是由b→a，故B選項錯誤；當導體棒速度為v時，感應電動勢E＝BLv，感應電流I＝eq\f(E,R）,則安培力F＝BIL＝eq\f（B2L2v，R).故C選項正確；導體棒的重力勢能減少量等于R上產(chǎn)生的焦耳熱和導體棒增加的動能與彈簧彈性勢能之和,故D選項錯誤．答案AC11.解析棒受重力G，拉力F和安培力FA的作用，由動能定理WF＋WG＋WFA＝ΔEk，得WF＋WFA＝ΔEk＋mgh，即拉力與安培力做功的代數(shù)和等于機械能的增量，故A選項正確．答案A12.解析切割磁感線的金屬棒ab相當于電源，其電阻相當于電源內阻，當運動到虛線位置時,兩個半圓相當于并聯(lián)，可畫出如圖所示的等效電路圖R外＝R并＝eq\f（r，4)，I＝eq\f（E，R外＋\f(r,2）)＝eq\f(Blv0,\f（3,4）r)＝eq\f（4Blv0,3r)。金屬棒兩端電勢差相當于路端電壓Uab＝IR外＝eq\f(4Blv0,3r)×eq\f(r，4)＝eq\f（1，3)Blv0.答案D13.CD【解析】根據(jù)楞次定律或右手定則判斷出，通過電阻R的電流方向為M→R→P,選項A錯誤；導線ab相當于電源，電源電壓E＝BLv，內阻r＝eq\f（R,2)，所以，ab兩點間的電壓為路端電壓,即Uab＝2BLv/3，選項B錯誤;在電源內部，電流從b→a,所以a端電勢比b端高，選項C正確;因為ab在水平外力F的作用下做勻速運動,所以安培力與外力F等大反向，安培力做的功與外力F做的功大小相等，又因為電路中產(chǎn)生的焦耳熱等于安培力做的功,所以電路中產(chǎn)生的焦耳熱也等于外力F做的功，選項D正確．本題答案為CD.14。BD【解析】本題考查了楞次定律及右手定則，當金屬棒向右勻速運動而切割磁感線時,金屬棒產(chǎn)生恒定感應電動勢，由右手定則判斷電流方向為a→b，根據(jù)電流從電源(ab相當于電源）正極流出沿外電路回到電源負極的特點，可以判斷b點電勢高于a點．又左線圈中的感應電動勢恒定，則感應電流也恒定，所以穿過右線圈的磁通量保持不變,不產(chǎn)生感應電流．當ab向右做加速運動時，由右手定則可推斷φb＞φa，電流沿逆時針方向，又由E＝Blv可知ab導體兩端的E不斷增大,那么左邊電路中的感應電流也不斷增大，由安培定則可判斷它在鐵芯中的磁感線方向是沿逆時針方向的,并且磁感應強度不斷增強,所以右邊電路線圈中向上的磁通量不斷增加,由楞次定律可判斷右邊電路的感應電流方向應沿逆時針，而在右線圈組成的電路中,感應電動勢僅產(chǎn)生在繞在鐵芯上的那部分線圈上，把這個線圈看做電源，由于電流是從c沿內電路（即右線圈)流向d，因此d點電勢高于c點．15.ACD【解析】根據(jù)楞次定律可判定閉合回路中產(chǎn)生的感應電流方向始終不變，A正確；CD段電流方向是D指向C，根據(jù)左手定則可知，CD段受到安培力,且方向豎直向下,B錯誤；當有一半進入磁場時，產(chǎn)生的感應電動勢最大，Em＝Bav，C正確；由法拉第電磁感應定律得E＝eq\f（ΔΦ，Δt）＝eq\f（πBav，4），D正確．二、計算題1．解：求金屬棒上的瞬時電流,需先求得