高中物理 第四章 电磁感应 44 电磁感应定律应用限时练习无答案新人教版选修32.docx
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高中物理第四章电磁感应44电磁感应定律应用限时练习无答案新人教版选修32
4.4磁感应定律
一.选择题(本题共25个小题,其中为2、9、14、16、20、21、23小题为多选)
1..下列说法正确的是( )
A.线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
B.线圈中的磁通量越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
C.线圈处在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势一定越大
D.线圈中磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势越大
2.如图所示,垂直纸面的正方形匀强磁场区域内,有一位于纸面内的、电阻均匀的正方形导体框abcd,现将导体框分别朝两个方向以v、2v速度匀速拉出磁场,则导体框从两个方向穿越磁场边界的过程中( )
A.导体框中产生的感应电流方向相同
B.外力所做的功相同
C.导体框ab边两端电势差相同
D.通过导体框截面的电量相同
3.水平放置的金属框架cdef处于如图9-2-1所示的匀强磁场中,金属棒ab处于粗糙的框架上且接触良好,从某时刻开始,磁感应强度均匀增大,金属棒ab始终保持静止,则( )
A.ab中电流增大,ab棒所受摩擦力增大
B.ab中电流不变,ab棒所受摩擦力不变
C.ab中电流不变,ab棒所受摩擦力增大
D.ab中电流增大,ab棒所受摩擦力不变
4.如图所示,在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速运动,MN中产生的感应电动势为E1;若磁感应强度增为2B,其他条件不变,MN中产生的感应电动势变为E2.则通过电阻R的电流方向
及E1与E2之比分别为( )
A.c→a;2∶1 B.a→c;2∶1
C.a→c;1∶2D.c→a;1∶2
5.一矩形线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直.先保持线框的面积不变,将磁感应强度在1s时间内均匀地增大到原来的两倍.接着保持增大后的磁感应强度不变,在1s时间内,再将线框的面积均匀地减小到原来的一半.先后两个过程中,线框中感应电动势比值为( )
A. B.1 C.2 D.4
6.如图所示,螺线管的导线的两端与两平行金属板相接,一个带负电的小球用丝线悬挂在两金属板间,并处于静止状态,若条形磁铁突然插入线圈时,小球的运动情况是( )
A.向左摆动
B.向右摆动
C.保持静止
D.无法判定
7.如图所示,与直导线AB共面的轻质闭合金属圆环竖直放置,两者彼此绝缘,环心位于AB的上方.当AB中通有由A至B的电流且强度不断增大的过程中,关于圆环运动情况以下叙述正确的是( )
A.向下平动
B.向上平动
C.转动:
上半部向纸内,下半部向纸外
D.转动:
下半部向纸内,上半部向纸外
8.如图所示,在一固定水平放置的闭合导体圆环上方,有一条形磁铁,从离地面高h处,由静止开始下落,最后落在水平地面上.磁铁下落过程中始终保持竖直方向,并从圆环中心穿过圆环,而不与圆环接触.若不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法中正确的是( )
A.在磁铁下落整个过程中,圆环中的感应电流方向先逆时针后顺时针(从上向下看圆环)
B.磁铁整个下落过程中,所受线圈对它作用力先竖直向上后竖直向下
C.磁铁在整个下落过程中,它的机械能不变
D.磁铁落地时的速率一定等于
9.如图,矩形金属线圈abcd从高处自由落下,通过一有界的匀强磁场,线圈平面保持竖直且和磁场方向垂直,不计空气阻力,则( )
A.ab边刚进入磁场时,ab边所受安培力方向竖直向上
B.ab边刚离开磁场时,dc边感应电流方向从d到c
C.线圈全部进入磁场内运动时,感应电流为零
D.重力所做的功等于线圈产生的总热量
10.如图为一种早期发电机原理示意图,该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成,两磁极相对于线圈平面对称.在磁极绕转轴匀速转动过程中,磁极中心在线圈平面上的投影沿圆弧运动(O是线圈中心),则( )
A.从X到O,电流由E经流向F,先增大再减小
B.从X到O,电流由F经流向E,先减小再增大
C.从O到Y,电流由F经流向E,先减小再增大
D.从O到Y,电流由E经流向F,先增大后减小
11.如图所示,两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场,有一较小的三角形线框abc的ab边与磁场边界平行,现使此线框向右匀速穿过磁场区域,运动过程中始终保持速度方向与ab边垂直.则下列各图中哪一个可以定性地表示线框在进入磁场的过程中感应电流随时间变化的规律( )
A B C D
12.如图所示,用两根相同的导线绕成匝数分别为n1和n2的圆形闭合线圈A和B,两线圈平面与匀强磁场垂直.当磁感应强度随时间均匀变化时,两线圈中的感应电流之比IA∶IB为( )
A.B.
C.D.
13.矩形导线框固定在匀强磁场中,如图甲所示.磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向为垂直纸面向里,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示,则( )
甲 乙
A.从0到t1时间内,导线框中电流的方向为abcda
B.从0到t1时间内,导线框中电流越来越小
C.从0到t2时间内,导线框中电流的方向始终为adcba
D.从0到t2时间内,导线框ab边受到的安培力越来越大
14.如图所示,MN、PQ是间距为L的平行光滑金属导轨,置于磁感强度为B,方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中,M、P间接有一阻值为R的电阻.一根与导轨接触良好、有效阻值为的金属导线ab垂直导轨放置,并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动,不计导轨电阻,则( )
A.通过电阻R的电流方向为P→R→M
B.ab两点间的电压为BLv
C.a端电势比b端高
D.外力F做的功等于电路中产生的焦耳热
15.如图所示,虚线右侧存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,正方形金属框电阻为R,边长是L,自线框从左边界进入磁场时开始计时,在外力作用下由静止开始,以垂直于磁场边界的恒定加速度a进人磁场区域,t1时刻线框全部进入磁场.规定顺时针方向为感应电流I的正方向.外力大小为F,线框中电功率的瞬时值为P,通过导体横截面的电荷量为q,其中P-t图象为抛物线.则这些量随时间变化的关系正确的是( )
A B C D
16.在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一与磁场方向垂直长度为L的金属杆aO,已知ab=bc=cO=L/3,a、c与磁场中以O为圆心的同心圆金属轨道始终接触良好.一电容为C的电容器接在轨道上,如图所示,当金属杆在与磁场垂直的平面内以O为轴,以角速度ω顺时针匀速转动时( )
A.Uac=2Uab
B.Uac=2UbO
C.电容器带电量Q=BL2ωC
D.若在eO间连接—个理想电压表,则电压表示数为零
17.如图所示,竖直向下的匀强磁场中,将一水平放置的金属棒ab以水平速度v0抛出,设整个过程中棒的取向不变,且不计空气阻力,则金属棒运动过程中产生的感应电动势的大小变化情况应是( )
A.越来越大B.越来越小
C.保持不变D.无法判断.
18.如图所示,把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环,水平固定在竖直向下的匀强磁场中,一长度为2a、电阻等于R、粗细均匀的金属棒放在圆环上,与圆环始终保持良好的接触.当金属棒以恒定速度v向右移动,且经过圆心时,棒两端的电压UMN为( )
A.BavB.2Bav
C.BavD.Bav
19.如图,匀强磁场和竖直导轨所在面垂直,金属棒ab可在导轨上无摩擦滑动,在金属棒、导轨和电阻组成的闭合回路中,除电阻R外,其余电阻均不计,在ab下滑过程中( )
A.由于ab下落时只有重力做功,所以机械能守恒
B.ab到稳定速度前,其减少的重力势能全部转化为电阻R的内能
C.ab达到稳定速度后,其减少的重力势能全部转化为电阻R的内能
D.ab达到稳定速度后,安培力不再对ab做功
20.如图所示,两根光滑的平行金属导轨竖直放置在匀强磁场中,磁场和导轨平面垂直,金属杆ab与导轨接触良好可沿导轨滑动,开始时电键S断开,当ab杆由静止下滑一段时间后闭S,则从S闭合开始计时,ab杆的速度v与时间t的关系图象可能正确的是( )
A B
CD
21.如图所示,两个线圈套在同一个铁芯上,线圈的绕向在图中已经表示.左线圈连着平行导轨M和N,导轨电阻不计,在导轨垂直方向上放着金属棒ab,金属棒处于垂直于纸面向外的匀强磁场中,下列说法中正确的是( )
A.当金属棒向右匀速运动时,a点电势高于b点,c点电势高于d点
B.当金属棒向右匀速运动时,b点电势高于a点,c、d点为等电势
C.当金属棒向右加速运动时,b点电势高于a点,c点电势高于d点
D.当金属棒向右加速运动时,b点电势高于a点,d点电势高于c点
22.如图所示,平行于y轴的导体棒以速度v向右做匀速直线运动,经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域,导体棒中的感应电动势ε与导体棒位置x关系的图象是( )
23.如图所示,一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路.虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于回路所在的平面.回路以速度v向右匀速进入磁场,直径CD始终与MN垂直.从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,下列结论正确的是( )
A.感应电流方向不变
B.CD段直导线始终不受安培力
C.感应电动势最大值Em=Bav
D.感应电动势平均值=πBav
24.如图所示,一导体圆环位于纸面内,O为圆心.环内两个圆心角为90°的扇形区域内分别有匀强磁场,两磁场磁感应强度的大小相等,方向相反且均与纸面垂直.导体杆OM可绕O转动,M端通过滑动触点与圆环良好接触.在圆心和圆环间连有电阻R.杆OM以匀角速度ω逆时针转动,t=0时恰好在图示位置.规定从a到b流经电阻R的电流方向为正,圆环和导体杆的电阻忽略不计,则杆从t=0开始转动一周的过程中,电流随ωt变化的图象是( )
25.穿过某闭合回路的磁通量φ随时间t变化的图象分别如图①~④所示,下列说法正确的是( )
A.图①有感应电动势,且大小恒定不变
B.图②产生的感应电动势一直在变大
C.图③在0~t1时间内产生的感应电动势大于t1~t2时间内产生的感应电动势
D.图④产生的感应电动势先变大再变小
Ⅱ卷
26.如图(a)所示,一个电阻值为R,匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路.线圈的半径为r1.在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示.图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0,导线的电阻不计.求0至t1时间内
(1)通过电阻R1上的电流大小和方向;
(2)通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量.
27.如图所示,水平面内固定着足够长且光滑的平行金属轨道,轨道间距L=0.40m,轨道左侧连接一定值电阻R=0.80Ω.将一金属直导线ab垂直放置在轨道上形成闭合回路,导线ab的质量m=0.10kg、电阻r=0.20Ω,回路中其余电阻不计.整个电路处在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中,B的方向与轨道平面垂直.导线ab在水平向右的拉力F作用下,沿力的方向以加速度a=2.0m/s2由静止开始做匀加速直线运动,求:
(1)5s末的感应电动势大小;
(2)5s末通过R电流的大小和方向;
(3)5s末作用在ab金属杆上的水平拉力F的大小.
电磁感应定律限时练习题参考答案
一.选择题(每题4
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