电磁感应.docx
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电磁感应
《电磁感应》
选择题共60分
一.选择题(本题共15小题,每题4分,共60分.本题为不定项选择,全部选对得4分,选对但不全得2分,选错或不选得0分.)
1.关于电磁感应,下列说法中正确的是:
A.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大
B.穿过线圈的磁通量变化越大,感应电动势越大
C.穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零
D.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大
2.日光灯电路主要是由镇流器、启动器和灯管组成,对日光灯的工作以下说法中不正确的是:
A.灯管点燃发光后,启动器中两个触片是分离的
B.灯管点燃发光后,镇流器起降压限流作用
C.镇流器起到将交流变为直流的作用
D.镇流器给日光灯的开始点燃提供瞬时高电压
3.螺线管两侧各悬挂一个铝环,铝环与螺线管同轴,如图,当电键K合上瞬间,两圆环的运动情况是:
A.同时被排斥远离螺线管
B.同时被吸引靠拢螺线管
C.一个被排斥远离,一个被吸引靠拢
D.同时被排斥或吸引,由电源极性决定
4、研究电磁感应现象的实验某学生做观察电磁感应现象的实验,将电流表、线圈A和B、滑动变阻器、蓄电池、电键用导线连接成如图的实验电路,则下列说法中正确的是()
A.接通和断开电键时,电流表的指针都不发生偏转
B.接通和断开电键时,电流表指针偏转方向一正一反
C.电键接通,分别向左和向右移动滑线变阻器滑片时,电流表指针偏转方向一正一反
D.电键接通,分别向左和向右移动滑线变阻器滑片时,电流表指针都不发生偏转
5.如图为两组同心闭合线圈的俯视图,若内线圈通有图示的I1方向的电流,则当I1增大时外线圈中的感应电流I2的方向及I2受到的安培力F的方向分别是:
A.I2顺时针方向,F沿半径指向圆心;
B.I2顺时针方向,F沿半径背离圆心向外;
C.I2逆时针方向,F沿半径指向圆心;
D.I2逆时针方向,F沿半径背离圆心向外
6.如图所示,用均匀导线做成的正方形线框每边长为0.2m,正方形的一半放在和纸面垂直向里的匀强磁场中。
当磁场以20T/s的变化率增强时,线框中点a、b两点间的电势差
Uab是:
b
A.0.2VB.-0.2V
C.0.4VD.-0.4V
7.如图所示,矩形线框abcd的ad和bc的中点M、N之间连接一电压表,整个装置处于匀强磁场中,磁场的方向与线框平面垂直,当线框向右匀速平动时,以下说法正确的是()
A.穿过线框的磁通量不变化,MN间无感应电动势
B.MN这段导体做切割磁力线运动,MN间有电势差
C.MN间有电势差,所以电压表有读数
D.因为无电流通过电压表,所以电压表无读数
8.如图所示,L1,L2,L3为完全相同的灯泡,L为直流电阻可忽略的自感线圈,开关K原来接通。
当把开关K断开时,下面说法正确的是:
A.L1闪亮一下后熄灭
B.L2闪亮一下后恢复原来的亮度
C.L3变暗一下后恢复原来的亮度
D.L3闪亮一下后恢复原来的亮度
9.在赤道上空,一根沿东西方向的水平导线自由下落,则导线上各点的电势正确的说法是:
A.东端高B.西端高C.中点高D.各点电势相同
10.如图所示,L是电阻为R自感系数足够大的线圈,G1、G2是两个相同的指针在表盘中央的灵敏电流计,其内阻可以不计.当电键闭合电路稳定时,两个表的指针都偏向右边.则在电键断开时有:
A.G1、G2的指针都立即回到零点
B.G1、G2的指针都缓慢回到零点
C.G1的指针缓慢回到零点,G2的指针立即回到零点
D.G1的指针都缓慢回到零点,G2的指针先立即偏向左边,然后缓慢回到零点
11.光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线,如图所示,抛物线的方程是y=x2,下半部处在一个水平方向的匀强磁场中,磁场的上边界是y=a的直线(图中虚线所示).一个小金属块从抛物线上y=b(b>a)处以速度v沿抛物线下滑,假设抛物线足够长,金属块沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是
A.mgbB.
mv2
C.mg(b-a)D.mg(b-a)+
mv2
12.有一矩形线圈在竖直平面内,从静止开始下落,磁场水平且垂直于线圈平面,当线圈的下边进入磁场,而上边未进入匀强磁场的过程中,由于下落高度的不同,线圈的运动状态可能是(设线圈一直在竖直平面内运动,且没有发生转动):
A.一直匀速下落B.匀减速下落
C.加速度减小的加速运动D.加速度减小的减速运动
13.如图,两光滑平行金属导轨AB相距为L,固定在竖直平面上,上端用电阻相连,下端足够长.放在一匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向外,质量为m的金属棒CD跨接在导轨上.当CD由静止释放后在AB上匀速滑动时,闭合电键,则CD的运动为:
A.继续向下匀速运动
B.向下减速运动到速度为零
C.向下加速运动到速度为原来匀速运动的速度2倍
D.向下减速运动到速度为原来匀速运动的速度的一半
·
·
·
b
a
c
题14图
14.如图所示,通有稳恒电流的螺线管竖直放置,闭合铜环R沿螺线管的轴线加速下落穿过螺线管,在下落过程中,环面始终保持水平,铜环先后经过轴线1、2、3位置时的加速度分别为a1、a2、a3,位置2处于螺线管中心,位置1、3与位置2等距,则:
A.
B.
C.
D.
15.两个匝数、导线粗细不同,但大小、材料、质量均相同的正方形线圈,先后从磁场外同一高度自由下落,如图垂直穿过磁场区域后落地,不计空气阻力,则它们:
A.下落的时间相同,线圈产生的热量相同
B.下落的时间相同,细线圈产生的热量多
C.细线圈落地时间少,产生的热量多
D.粗线圈落地时间少,产生的热量多
第Ⅱ卷
非选择题共60分
二.计算题(本题共6题,每题10分,共60分。
应有解题过程和必要的文字说明,只有最后结果不给分)
16.如图所示,竖直平行导轨间距L=0.20m,导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦,ab的电阻R=0.40Ω,质量m=0.010kg,导轨的电阻不计,整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中,磁感强度B=1.0T.将ab棒由静止释放,不计空气阻力,设导轨足够长.
①试说明棒释放后将怎样运动?
②求ab棒最大速度的大小.(g取10m/s2)
×
×
×
×
×
×
b
a
题17图
F
v
17.如图所示,放置在水平面内的平行金属框架宽为L=0.4m,金属棒ab置于框架上,并与两框架垂直。
整个框架位于竖直向下、磁感强度B=0.5T的匀强磁场中,电阻R=0.09Ω,ab电阻为r=0.01Ω,摩擦阻力忽略不计,当ab在水平向右的恒力F作用下以v=2.5m/s的速度向右匀速运动时,求:
①画出等效电路图,标明a、b哪点电势高.
②求回路中的感应电流.
③电阻R上消耗的电功率.
④恒力F做功的功率.
18.如图所示,为线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时,穿过线圈的磁通量随时间变化的图象,线圈的匝数为100匝,已知t=0时线圈平面与磁感线垂直,求:
①在0至0.005s的时间内线圈中产生的平均感应电动势是多少?
②在0.005s时刻线圈中产生的瞬时感应电动势是多少?
19.如图所示,导轨MN、PQ之间间距为L,所在平面与匀强磁场垂直,磁感应强度为B(方向垂直纸面向里),金属棒ab、cd均可沿导轨无摩擦滑动,ab质量为m,cd质量为2m,ab、cd分别用大小均为F,方向相反的恒力F1、F2作用,回路总电阻恒为R,设导轨无限长,求:
①回路中电流强度的最大值.
②F1和F2的最大功率.
θ
θ
a
b
题20图
20.如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m,导轨平面与水平面成θ=370角,下端连接着阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直,质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.
①求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小.
②当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8W,求该速度的大小.
③在上问中,若R=2Ω,金属棒中的电流由a到b,求磁感应强度的大小和方向(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).
21.如图所示,正方形导线框abcd边长为L,质量为m,电阻为R,在一水平面上,匀强磁场的宽度为2L,磁感强度为B,方向竖直向上。
ab边与磁场边界平行,相距L,垂直于ab边的水平恒力F使线框由静止向右运动,通过磁场区域,cd边在L—2L区间时线框恰好作匀速运动。
试在i—x坐标上通过一定的推理计算,画出导线框从进入磁场到离开磁场的过程中,线框中电流I随ab边位置坐标x的变化图线(逆时针i为正方向)
L
L
2L
o
L
2L
3L
x
o
L
2L
3L
x
i
d
c
b
a
F
《电磁感应》
一.选择题(本题共15小题,每题4分,共60分.本题为不定项选择,全部选对得4分,选对但不全得2分,选错或不选得0分.)
题号
l
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
A
C
D
B
BD
D
A
D
题号
11
12
13
14
15
答案
D
ACD
D
ABD
A
二.计算题(本题共6题,每题10分,共60分。
应有解题过程和必要的文字说明,只有最后结果不给分)
16.解:
①ab棒由静止开始自由下落,切割磁感线在回路中产生感应电流,受到与运动方向相反的安培力,因为F ②匀速运动时速度最大 而 (3分) (3分) 17.解: ①等效电路图如图所示(1分)a点电势高(1分) ②感应电动势E=BLv 感应电流为I=E/R+r=0.5×0.4×2.5/(0.09+0.01)=5A(3分) ③R上消耗的电功率PR=I2R=52×0.09=2.25W(2分) ④匀速运动,恒力做功等于电路中产生的电能,恒力F的功率 PF=IE=5×0.5×0.4×2.5=2.5W(3分) 18.解: ①由图可知,在0-0.005s内,磁通量的变化 ΔΦ=0.02Wb(2分) 则 (3分) ②由图可知,在0.005s时刻,电动势最大 则 (2分) 又 所以 (3分) 19.解: ①分析知当安培力与拉力平衡时,电流最大为Im,有 (1分) 则 (2分) ②当电流为Im时,速率最大为v1、v2,对两棒有: (1分) 则 分析知 (1分) 其中v1、v2依次为ab、cd的运动速率,则 (1分) 故 则 故 (1分) (1分) F1的功率为 (1分) F2的功率为 (1分) 20.解: ①金属棒开始下滑初速度为零,根据牛顿第二定律 mgsinθ-μmgcosθ=ma (2分) ②设稳定时金属棒的速度为v,所受安培力为F,棒在沿导轨方向受力平衡 此时,金属棒克服安培力做功的功率等于电路中R消耗的电功率 (4分) ③设电路中电流为I,导轨间金属棒长为l,磁感应强度为B 方向垂直导轨平面向上(4分) 21. o L 2L 3L x i L L 2L o L 2L 3L x d c b a F d c b a F d c b a F d c b a F d c b a F v0 FB1 v1 v2 v2 FB2 i0 如有侵权请联系告知删除,感谢你们的配合!
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