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电磁感应练习选择题
电磁感应练习(2017)
1.如图所示,粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行,现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,如图所示,则在移动过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是
2.(多选)线圈所围的面积为0.1m2,线圈电阻为1
.规定线圈中感应电流I的正方向从上往下看是顺时针方向,如图
(1)所示.磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图
(2)所示.则以下说法正确的是
A.在时间0~5s内,I的最大值为0.01A
B.在第4s时刻,I的方向为逆时针
C.前2s内,通过线圈某截面的总电量为0.01C
D.第3s内,线圈的发热功率最大
3.(多选)如图所示,间距l=0.4m的光滑平行金属导轨与水平面夹角θ=30°,正方形区域abcd内匀强磁场的磁感应强度B=0.2T,方向垂直于斜面.甲、乙两金属杆电阻R相同、质量均为m=0.02kg,垂直于导轨放置.起初,甲金属杆处在磁场的上边界ab上,乙在甲上方距甲也为l处.现将两金属杆同时由静止释放,并同时在甲金属杆上施加一个沿着导轨的拉力F,使甲金属杆始终以a=5m/s2的加速度沿导轨匀加速运动,已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动,取g=10m/s2,则
A.每根金属杆的电阻R=0.016Ω
B.甲金属杆在磁场中运动的时间是0.4s
C.甲金属杆在磁场中运动过程中F的功率逐渐增大
D.乙金属杆在磁场中运动过程中安培力的功率是0.1W
4.(多选)迈克尔.法拉第是英国物理学家,他在电磁学方面做出很多重要贡献。
如图是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图。
将铜盘放在磁场中,让磁感线垂直穿过铜盘,在a、b两处用电刷将导线分别与铜盘的边缘和转轴良好接触。
逆时针转动铜盘(沿磁场方向看),就可以使闭合电路获得电流,让小灯泡发光。
则
A.a端电势低,b端电势高
B.如转速变为原来的2倍,则感应电动势也变为原来的2倍
C.如转速变为原来的2倍,则流过灯泡的电流变为原来的4倍
D.如顺时针转过铜盘,则小灯泡不会发光
5.水平面上放置两根相互平行的长直金属导轨,导轨间距离为L,在导轨上垂直导轨放置质量为m的与导轨接触良好的导体棒CD,棒CD与两导轨间动摩擦因数为μ,电流从一
条轨道流入,通过CD后从另一条轨道流回。
轨道电流在棒CD处形成垂直于轨道面的磁
场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与轨道电流成正比。
实
验发现当轨道电流为I0时,导体棒能匀速运动,则轨道电流为2I0
时,导体棒运动的加速度为
A.μgB.2μgC.3μgD.4μg
6.导线环及圆形匀强磁场区域的半径均为R,磁场方向与导线环所在平面垂直。
当导线环
从图示位置沿两圆心连线匀速穿过磁场区域的过程中,导线环中感应电流i随时间t的
变化关系如图所示,规定逆时针方向的感应电流为正。
其中最符合实际的是
7.(多选)如图所示,倾角为θ的光滑斜面上端放置一矩形导线框abcd,ab边的边长为L1,ad边的边长为L2,导线框的质量为m,电阻为R,斜面上ef线和gh线(ef、gh平行底边)之
间有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度为B,ef和gh的距离为L3(L3>L2)。
如果
导线框从静止释放,恰能加速进入磁场,匀速离开磁场,导线
框的ab边始终平行于底边。
则下列说法正确的是
A.导线框进入磁场的过程中速度增大得越来越快
B.导线框进入磁场过程中,感应电流的方向为abcda
C.导线框匀速离开磁场所经历的时间为
D.导线框进入磁场过程中产生的焦耳热Q1大于离开磁场过程
中产生的焦耳热Q2
8.(多选)如下图(甲)所示,打开电流和电压传感器,将磁铁置于螺线管正上方距海绵垫高为h处静止释放,磁铁穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止。
若磁铁下落过程中受到的磁阻力远小于磁铁重力,且不发生转动,不计线圈电阻。
图(乙)是计算机荧屏上显示的UI-t曲线,其中的两个峰值是磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的。
下列说法正确的是
A.若仅增大h,两个峰值间的时间间隔会增大
B.若仅减小h,两个峰值都会减小
C.若仅减小h,两个峰值可能会相等
D.若仅减小滑动变阻器的值,两个峰值都会增大
9.小型交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速运动,产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系,如图所示。
则下列有关说法中正确的是
A.该交流电电压的有效值为100V
B.交流电电压的瞬时值为100V
C.t=0.02s时刻线圈平面在中性面
D.交流电的频率为0.02
10.(多选)如图所示,导线ab、cd跨接在电阻不计的光滑导轨上,ab的电阻为2R,cd的电阻为R。
当cd在外力
作用下向右运动时,ab在外力
的作用下保持静止。
则下列说法正确的是
A.ab两端的电势差一定大于cd两端的电势差
B.若cd向右匀速运动,则
与
大小一定相等
C.若cd向右加速运动,则
一定大于
D.拉力
所做的功一定等于电路中消耗的电能
11.(多选)如图所示,两足够长、间距为L的平行金属导轨固定在水平面上,匀强磁场B垂直于导轨平面向下,质量、电阻均相等的金属棒ab、cd与导轨(电阻不计)构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动。
T=0时刻,给ab棒一个初速度v0,则
A.T=0时刻回路中电流方向为abdca
B.T=0时刻ab棒两端电压为U=BLv0
C.在达到稳定状态之前,棒ab、cd均做匀变速直线运动
D.经过足够长的时间以后,棒ab、cd都做匀速直线运动
12.(2014梅州一模)如图所示,电阻为R,其他电阻均可忽略,ef是一电阻可不计质量为m的水平放置的导体棒,棒的两端分别与竖起放置的ab、cd框保持良好接触,又能沿框架无摩擦下滑,整个装置放在与框架垂直的匀强磁场中,当导体棒ef从静止下滑一段时间后闭合开关S,则S闭合后
A.导体棒ef的加速度一定大于g
B.导体棒ef的加速度一定小于g
C.导体棒ef最终速度随S闭合时刻的不同而不同
D.导体棒ef的机械能与回路内产生的电能之和一定守恒
13.(2014珠海一模)如图所示,铝环A是闭合的,铝环B是断开的,横梁可以绕中间的支点O自由转动,现用一磁性较强的磁铁分别靠近A和B。
则
A.无论用N极或S极靠近或远离环B时,都不会产生感应电动势
B.用N极接近或远离环A时,环A都能产生顺时针的感应电流
C.用N极或S极去接近或远离环A时,环A都不动
D.用N极或S极垂直纸面向里接近环A时,环A均向里运动
14.(多选)(2014韶关一模)如图所示,先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域,v1=2v2,在先后两种情况下
A.线圈中的感应电流之比I1:
I2=2:
1
B.线圈中的感应电流之比I1:
I2=1:
2
C.线圈中产生的焦耳热之比Q1:
Q2=4:
1
D.通过线圈某截面的电荷量之比q1:
q2=1:
1
15.(2014茂名二模)如图所示,一个有矩形边界的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向内。
一个三角形闭合导线框,由位置1(左)沿纸面匀速运动到位置2(右)。
取线框刚到达磁场边界的时刻为计时起点(t=0),规定逆时针方向为电流的正方向,则图中能正确反映线框中电流与时间关系的是
16、(多选)(2014佛山二模)、下列列举的四种器件中,工作时利用了电磁感应的是
17、(2005全国卷I)图中两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为l,磁场方向垂直纸面向里。
abcd是位于纸面内的梯形线圈,ad与bc间的距离也为l。
t=0时刻,bc边与磁场区域边界重合(如图)。
现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。
取沿a→b→c→d→a的感应电流为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t变化的图线可能是
A
B
C
D
18.(多选)(2014揭阳二模)如图,将电阻为R的正方形金属圈从匀强磁场中向右匀速拉出,则
A.以大的速度拉出比较费力
B.以小的速度拉出比较费力
C.拉出时金属圈中的电流为逆时针方向
D.拉出时金属圈所受所安培力不做功
19.(2012全国卷I)如图,一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内,线框在长直导线右侧,且其长边与长直导线平行。
已知在t=0到t=t1的时间间隔内,直导线中电流i发生某种变化,而线框中感应电流总是沿顺时针方向;线框受到的安培力的合力
先水平向左、后水平向右。
设电流i正方向与图中箭头方向相同,则i随时间t变化的图线可能是
20.(2013全国卷I)如图,在水平面(纸面)内有三根相同的均匀金属棒ab、ac和MN,其中ab、ac在a点接触,构成“V”字型导轨。
空间存在垂直于纸面的均匀磁场。
用力使MN向右匀速运动,从图示位置开始计时,运动中MN始终与∠bac的平分线垂直且和导轨保持良好接触。
下列关于回路中电流i与时间t的关系图线,可能正确的是
21.(2014全国卷I)如图(a),线圈ab、cd绕在同一软铁芯上,在ab线圈中通以变化的电流,用示波器测得线圈cd间的电压如图(b)所示。
已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比,则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中,可能正确的是
22.(多选)(2015全国卷I)1824年,法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”。
实验中将一铜圆盘水平放置,在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针,如图所示。
实验中发现,当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时,磁针也随着一起转动起来,但略有滞后。
下列说法正确的是
A.圆盘上产生了感应电动势
B.圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动
C.在圆盘转动的过程中,磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化
D.圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流,此电流产生的磁场导致磁针转动
23.如图,在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框;在导线框右侧有一宽度为d(d>L)的条形匀强磁场区域,磁场的边界与导体框的一边平行,磁场方向竖直向下,导线框以某一初速度向右运动,t=0时导线框的的右边恰与磁场的左边界重合,随后导线框进入并通过磁场区域。
下列v-t图像中,可能正确描述上述过程的是
ABCD
24.如图,直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向平行于ab边向上。
当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时,a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc.已知bc边的长度为l.下列判断正确的是
A.Ua>Uc,金属框中无电流
B.Ub>Uc,金属框中电流方向沿a-b-c-a
C.
,金属框中无电流
D.
,金属框中电流方向沿a-c-b-a
25.纸面内两个半径均为R的圆相切于O点,两圆形区域内分别存在垂直纸面的匀强磁场,磁感应强度大小相等、方向相反,且不随时间变化。
一长为2R的导体杆OA绕过O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转,角速度为ω,t=0时,OA恰好位于两圆的公切线上,如图所示。
若选取从O指向A的电动势为正,下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图像可能正确的是
26.如图所示,两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置,相对的端面之间有一缝隙,铁芯上绕导线并与电源连接,在缝隙中形成一匀强磁场.一铜质细直棒ab水平置于缝隙中,且与圆柱轴线等高、垂直.让铜棒从静止开始自由下落,铜棒下落距离为0.2R时铜棒中电动势大小为E1,下落距离为0.8R时电动势大小为E2.忽略涡流损耗和边缘效应.关于E1、E2的大小和铜棒离开磁场前两端的极性,下列判断正确的是
A.
>
,a端为正 B.
>
,b端为正
C.
<
,a端为正 D.
<
,b端为正
27.(多选)(如图所示,螺线管匝数n=1500匝,横截面积S=20cm2,螺线管导线电阻r=1Ω,电阻R=4Ω,磁感应强度B的B-t图象所示(以向右为正方向),下列说法正确的是
A.电阻R的电流方向是从A到C
B.感应电流的大小保持不变
C.电阻R的电压为6V
D.C点的电势为4.8V
28.(多选)(东莞期末)绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上,铁芯上套着—个较轻的铝环,线圈与电源、电键相连,如图所示。
下面说法正确的是
A.闭合电键的瞬间,铝环可以跳起B.断开电键瞬间,铝环也可以跳起
C.铝环跳起的高度只与线圈的匝数有关,与铝环的重量和
线圈中电流的大小均无关
D.如果从上往下看线圈中的电流是顺时针方向,那么,
闭合电键的瞬间,铝环中的感应电流就是逆时针方向
29.(佛山期末)在竖直方向的匀强磁场中,水平放置一圆形导体环。
规定如图1所示的电流i及磁场B方向为正方向。
当用磁场传感器测得磁感应强度随时间变化如图2所示时,导体环中感应电流随时间变化的情况是
30、(多选)如图所示,两倾角为θ、间距为l的光滑金属平行轨道,轨道间接有电阻R,导轨电阻不计。
轨道平面处于垂直平面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。
有一质量为m、长为l、电阻为r的导体棒,从轨道上某处由静止开始下滑距离x时达最大速度。
则从导体棒开始下滑到达到最大速度的过程中,下列说法中正确的是
A.通过导体棒的电量
B.导体棒最大速度
C.电路中产生的焦耳热
D.导体棒的运动时间
31.(多选)如图所示,铁芯上有两个线圈A和B.线圈A跟电源相连,LED(发光二极管,具有单向导电性)M和N并联后接线圈B两端.图中所有元件均正常,则
A.S闭合瞬间,A中有感应电动势
B.S断开瞬间,A中有感应电动势
C.S闭合瞬间,M亮一下,N不亮
D.S断开瞬间,M和N二者均不亮
32.如图甲所示,质量为2kg的绝缘板静止在粗糙水平地面上,质量为1kg、边长为1m、电阻为0.1Ω的正方形金属框ABCD位于绝缘板上,E、F分别为BC、AD的中点。
某时刻起在ABEF区域内有竖直向下的磁场,其磁感应强度B1的大小随时间变化的规律如图乙所示,AB边恰在磁场边缘以外;FECD区域内有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B2=0.5T,CD边恰在磁场边缘以内。
假设金属框受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,两磁场均有理想边界,取g=10m/s2。
则
A.金属框中产生的感应电动势大小为1V
B.金属框受到向左的安培力大小为1N
C.金属框中的感应电流方向沿ADCB方向
D.如果金属框与绝缘板间的动摩擦因数为0.3,则金属框可以在绝缘板上保持静止
33.将
形金属框架D固定在水平面上,用绝缘杆C将金属棒AB顶在金属框架的两端,组成一个良好的矩形回路,如图甲所示。
AB与绝缘杆C间有压力传感器,开始时压力传感器的读数为10N。
将整个装置放在匀强磁场中,磁感应强度随时间做周期性变化,设垂直于纸面向外方向的磁感应强度为正值,
形金属框架放入磁场前后的形变量可认为相同。
压力传感器测出压力随时间变化的图像如图乙所示。
由此可以推断,匀强磁场随时间变化的情况可能是
A.如图丙中的A图所示B.如图丙中的B图所示
C.如图丙中的C图所示D.上述选项都不正确
34.如图所示,在圆柱形区域内存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度的大小B随时间t的变化关系为B=B0+kt,其中B0、k为正的常数。
在此区域的水平面内固定一个半径为r的圆环形内壁光滑的细玻璃管,将一电荷量为q的带正电小球在管内由静止释放,不考虑带电小球在运动过程中产生的磁场,则下列说法正确的是
A.从上往下看,小球将在管内沿顺时针方向运动,转动一周的过程中动能增量为2qkπr
B.从上往下看,小球将在管内沿逆时针方向运动,转动一周的过程中动能增量为2qkπr
C.从上往下看,小球将在管内沿顺时针方向运动,转动一周的过程中动能增量为qkπr2
D.从上往下看,小球将在管内沿逆时针方向运动,转动一周的过程中动能增量为qkπr2
35.如图所示,几位同学在做“摇绳发电”实验:
把一条长导线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上,形成闭合回路。
两个同学迅速摇动AB这段“绳”。
假设图中情景发生在赤道,地磁场方向与地面平行,由南指向北。
图中摇“绳”同学是沿东西站立的,甲同学站在西边,手握导线的A点,乙同学站在东边,手握导线的B点。
则下列说法正确的是
A.当“绳”摇到最高点时,“绳”中电流最大
B.当“绳”摇到最低点时,“绳”受到的安培力最大
C.当“绳”向下运动时,“绳”中电流从A流向B
D.在摇“绳”过程中,A点电势总是比B点电势高
36.(2016福建省适应性考试)如图所示,一闭合直角三角形线框以速度v匀速穿过匀强磁场区域.从BC边进入磁场区开始计时,到A点离开磁场区止的过程中,线框内感应电流的情况是如图所示中的
A.
B.
C.
D.
37.(2016福建省泉州市一模)
如图,间距为L的两水平虚线间存在垂直纸面向里的水平匀强磁场,一边长为L的正方形闭合金属线框自上方某处自由释放,线框平面始终在同一竖直平面内,下边始终水平,以刚进入磁场时为计时起点,则线框所受安培力F大小随时间t变化的关系图线可能为
38、(多选)(2016福建省三明市期末检测)一如图所示,磁单极子会在其周围形成均匀辐射磁场。
质量为m、半径为R的圆环当通有恒定的电流I时,恰好能水平静止在N极正上方H处。
已知与磁单极子N极相距r处的磁场强度大小为B=
,其中k为常数.重力加速度为g。
则
A.静止时圆环的电流方向为顺时针方向(俯视)
B.静止时圆环沿其半径方向有扩张的趋势
C.静止时圆环的电流
D.若将圆环向上平移一小段距离后由静止释放,下落中
加速度先增加后减小
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
B
BC
BC
AB
C
C
BC
BD
C
BC
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
AD
D
D
D
AD
BD
B
AC
A
A
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
C
AB
D
C
C
D
BD
AD
C
Cd
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
ABC
D
D
C
C
A
A
AC
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