《电磁感应》单元测试题

　

一、选择题

1．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（图中的虚线所示）．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．mgb 　　　　　　　　　　　　　　　B．mv2

C．mg（b－a）　　　　　　　　　　　　D．mg（b－a）＋mv2

2．如图所示，相距为d的两水平虚线和分别是水平向里的匀强磁场的边界，磁场的磁感应强度为B，正方形线框abcd边长为L(L<d)、质量为m。将线框在磁场上方高h处由静止开始释放，当ab边进入磁场时速度为，cd边刚穿出磁场时速度也为。从ab边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的整个过程中（　）

A．线框一直都有感应电流

B．线框有一阶段的加速度为g

C．线框产生的热量为mg(d+h+L)

D．线框作过减速运动

3．如图所示，质量为m，高度为h的矩形导体线框在竖直面内由静止开始自由下落.它的上下两边始终保持水平，途中恰好匀速通过一个有理想边界的匀强磁场区域，则线框在此过程中产生的热量为（　）

A．mgh　　　　　　　　　　　　　　　　B．2mgh

C．大于mgh，小于2mgh　　　　　　　　　D．大于2mgh

4. 如图所示，挂在弹簧下端的条形磁铁在闭合线圈内振动，如果空气阻力不计，则：（　）

A．磁铁的振幅不变

B．磁铁做阻尼振动

C．线圈中有逐渐变弱的直流电

D．线圈中逐渐变弱的交流电

5.如图所示，图中回路竖直放在匀强磁场中磁场的方向垂直于回路平面向内。导线AC可以贴着光滑竖直长导轨下滑。设回路的总电阻恒定为R，当导线AC从静止开始下落后，下面有关回路能量转化的叙述中正确的是（　）

A.导线下落过程中,机械能守恒

B.导线加速下落过程中，导线减少的重力势能全部转化为回路产生的热量

C.导线加速下落过程中，导线减少的重力势能全部转化为导线增加的动能

D.导线加速下落过程中，导线减少的重力势能转化为导线增加的动能和回路增加的内能

6．如图所示，虚线框abcd内为一矩形匀强磁场区域，ab=2bc，磁场方向垂直于纸面；实线框a′b′c′d′是一正方形导线框，a′b′边与ab边平行。若将导线框匀速地拉离磁场区域，以W1表示沿平行于ab的方向拉出过程中外力所做的功，W2表示以同样的速率沿平行于bc的方向拉出过程中外力所做的功，则（　）

A．W1= W2　　　　　　　　　　　　　　 B．W2=2W1

C．W1=2W2　　　　　　　　　　　　　　 D．W2=4W1

7．如图所示,两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为θ斜角上,导轨的左端接有电阻R,导轨自身的电阻可忽路不计。斜面处在一匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向上。质量为m,电阻可不计的金属棒ab,在沿着斜面与棒垂直的恒力作用下沿导轨匀速上滑,并上升h高度,如图所示。在这过程中（　）

A．作用于金属捧上的各个力的合力所作的功等于零

B．作用于金属捧上的各个力的合力所作的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和

C．恒力F与安培力的合力所作的功等于零

D．恒力F与重力的合力所作的功等于电阻R上发出的焦耳热

8．如图１所示，两根平行放置的竖直导电轨道处于匀强磁场中，轨道平面与磁场方向垂直。当接在轨道间的开关S断开时，让一根金属杆沿轨道下滑（下滑中金属杆始终与轨道保持垂直，且接触良好）。下滑一段时间后，闭合开关S。闭合开关后，金属沿轨道下滑的速度—时间图像不可能为（　）


图1

9．一个电热器接在10 V的直流电源上，在时间t内产生的热量为Q，今将该电热器接在一交流电源上，它在2t内产生的热量为Q，则这一交流电源的交流电压的最大值和有效值分别是（　）

A．最大值是10 V，有效值是10 V

B．最大值是10 V，有效值是5V

C．最大值是5V，有效值是5 V

D．最大值是20 V，有效值是10V

10、穿过一单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒钟均匀地减少2Wb，线圈电阻为1Ω，则（　）

A．线圈中的感应电动势一定每秒减少2V

B．线圈中的感应电动势一定是2V

C．线圈中的感应电流一定是每秒减少2A

D．线圈中的电流方向不断变化

11、如图1所示，有一根通电的长直导线MN中通有恒定的电流I，一闭合线圈从直导线的左侧平移到右侧的过程中，穿过线圈磁通量的变化情况是（　）

A．先增大后减小

B．先减小后增大

C．增大、减小、增大、减小

D．减小、增大、减小、增大

12、如图2所示，矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场内，一半在匀强磁场外，下述过程中使线圈产生感应电流的是（　）

A．以bc为轴转动45°

B．以ad为轴转动45°

C．将线圈向下平移

D．将线圈向上平移

13、如图3所示，半径为R的n匝线圈套在边长为a的正方形abcd之外，匀强磁场垂直穿过该正方形，当磁场以的变化率变化时，线圈产生的感应电动势的大小为（　）

A．　　　　　　　 　　　　　　B．

C．　　　　　　　　　　　　　D．

14、如图4所示，用铝板制成U型框，将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在框的上方，使整体在匀强磁场中沿垂直于磁场的方向向左以速度υ匀速运动，悬线拉力为F，则（　）

A．F=mg　　　　　　　　　　　　　　　B．F>mg

C．F<mg　　　　　　　　　　　　　　　D．无法判断

15、如图5所示，先后以速度υ1和υ2匀速地把同一线圈从同一位置拉出有界的匀强磁场，υ2=2υ1，则在先后两种情况下（　）

A．线圈中的感应电流之比为1∶4

B．线圈中产生的热量之比为1∶2

C．沿运动方向作用在线圈上的外力之比为1∶4

D．沿运动方向作用在线圈上的外力功率之比为1∶4

16、线圈L1在L2附近，为使L2中有如图所示箭头所指方向的感应电流，可以使（　）

A．变阻器滑片向左移

B．变阻器滑片向右移

C．L2远离L1运动

D．断开开关S的瞬间

17、如图所示，用细线吊着一个矩形闭合金属线框，它的正下方有一水平通电直导线MN，现在使导线M端向纸外、N端向纸内在水平面内转动，则金属框（　）

A．有顺时针方向感应电流，与导线同向转动

B．有顺时针方向感应电流，与导线反向转动

C．有逆时针方向感应电流，与导线同向转动

D．有逆时针方向感应电流，与导线反向转动

18、如图所示，平行导轨a、b和平行导轨c、d在同一平面内，两导轨分别和两线圈相连接，匀强磁场的方向垂直两导轨所在的平面．金属棒L1和L2可在两导轨上沿导轨自由滑动，棒L2原来静止，用外力使L1向左运动，下列说法中正确的是（　）

A．当L1向左匀速运动时，L2将向左运动

B．当L1向左匀速运动时，L2将向右运动

C．当L1向左加速运动时，L2将向左运动

D．当L1向左加速运动时，L2将向右运动

19、如图所示，L1、L2为两个相同的灯泡，L为电阻可忽略的带铁芯的线圈，下列说法正确的是（　）

A．当开关S闭合时，L1与L2均立刻发光

B．当开关S闭合时，L2立刻亮，L1逐渐变亮

C．当开关S闭合后，待电路稳定时，L1与L2均不发光

D．当开关S断开时，L1和L2均不会立刻熄灭

[答案]

二、填空题．

20、如图所示，长为L的金属杆OA绕过O点的轴在垂直于纸面向里的匀强磁场中沿顺时针方向匀速转动，角速度为ω，磁感应强度为B，磁场范围足够大，则OA杆产生感应电动势的大小为______ ，O、A两点电势高低关系为φA_____φO．

[答案]

21、如图所示，平行金属导轨间距为d，一端跨接一个电阻R，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于金属导轨所在平面，一根长金属棒与导轨成θ角放置，金属棒与导轨的电阻均不计，当金属棒沿垂直于棒的方向，以恒定速度υ在金属导轨上滑行时，通过电阻的电流强度为___________；电阻R上发热功率为__________；拉力的机械功率为___________．

[答案]

22、如图所示，光滑的平行金属导轨倾角为θ，导轨间距为L，电阻不计，今将质量为m，电阻为R的导体棒水平地放在导轨上，匀强磁场磁感应强度为B，与导轨平面垂直，若让导体棒由静止开始运动，其最大加速度为__________，最大速度为___________．

[答案]

23、如图13所示，导轨水平，间距L1=0.5m，ab杆与导轨左端距离L2=0.8m，由导轨与ab杆构成的回路电阻为0.2Ω，方向竖直向下的匀强磁场的磁感应强度B=1T，滑轮下所挂的重物的质量m=0.04kg，杆与导轨间摩擦不计，现使磁场以=0.2T/s均匀增大，则通过杆的电流为____A；当t为____s时，重物刚离开地面；在整个过程中通过杆横截面的电量是______C．（取g=10m/s2）

[答案]

24、在用伏安法测电池电动势和内电阻的实验中，若线路器材接触良好，某同学按图连接好电路合上开关以后，发现电流表示数很大，电压表示数为零，移动滑动变阻器的触头，两电表的示数均无变化，产生这样的故障的原因是________；又若在实验中出现两电表的示数正常，但移动变阻器触头时，两电表的示数不变化，产生这样的故障原因是____________．

[答案]

25、图是“半偏法”测电流表内阻Rg的线路图，图中R是_______，R′是________，正确连接后，实验步骤如下：

A．合上电键S1，调整R的阻值，使电流表指针偏转满刻度

B．断开S1，记下R′的阻值

C．合上开关S2，调整R和R′的阻值，使电流表指针偏转到正好是满刻度的一半

D．断开S1、S2，将R阻值调到最大

　　上述________项步骤有错误，应_____________才正确．改正后正确操作步骤的顺序编码为_____________．只有当R′比R_____________时才可认为Rg=R′，因为并入R′后电路的总电流会变___________，故Rg的真实值比Rˊ要稍__________．

[答案]

三、计算题

26．正方形金属线框abcd，每边长=0.1m，总质量m=0.1kg，回路总电阻Ω，用细线吊住，线的另一端跨过两个定滑轮，挂着一个质量为M=0.14kg的砝码。线框上方为一磁感应强度B=0.5T的匀强磁场区，如图，线框abcd在砝码M的牵引下做加速运动，当线框上边ab进入磁场后立即做匀速运动。接着线框全部进入磁场后又做加速运动（g=10m/s2）。问：

（1）线框匀速上升的速度多大？此时磁场对线框的作用力多大？

（ 2）线框匀速上升过程中，重物M做功多少？其中有多少转变为电能？

[答案]

27．如图所示，足够长的光滑金属框竖直放置，框宽l＝0.5 m，框的电阻不计，匀强磁场磁感应强度B＝1 T，方向与框面垂直，金属棒MN的质量为100 g，电阻为1 Ω．现让MN无初速地释放并与框保持接触良好的竖直下落，从释放到达到最大速度的过程中通过棒某一横截面的电量为2 C，求此过程中回路产生的电能．（空气阻力不计，g＝10 m/s2）

[答案]

28．两根金属导轨平行放置在倾角为θ=30°的斜面上，导轨左端接有电阻R=10Ω，导轨自身电阻忽略不计。匀强磁场垂直于斜面向上，磁感强度B=0.5T。质量为m=0.1kg ，电阻可不计的金属棒ab静止释放，沿导轨下滑。如图所示，设导轨足够长，导轨宽度L=2m，金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好，当金属棒下滑h=3m时，速度恰好达到最大速度2m/s，求此过程中电阻中产生的热量？

[答案]

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