《电磁感应单元测试题(共12页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电磁感应单元测试题(共12页).doc（12页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上2013-2014学年度砀山铁路中学电磁感应单元测试题一、选择题（题型注释）1如图4所示，E为电池，L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个规格相同的灯泡，S是控制电路的开关对于这个电路，下列说法正确的是（ ）A刚闭合S的瞬间，通过D1、D2的电流大小相等B刚闭合S的瞬间，通过D1、D2的电流大小不相等C闭合S待电路达到稳定，D1熄灭，D2比原来更亮D闭合S待电路达到稳定，再将S断开瞬间，D2立即熄灭，D1闪亮一下再熄灭2如图所示，线圈匝数足够多，其直流电阻为3欧，先合上电键K，过一段时间突然断开K，则下列说法中正确的有（ ）A电灯立即熄灭 B电灯不
2、熄灭C电灯会逐渐熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相同D电灯会逐渐熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相反3一质量为m的金属杆ab,以一定的初速度v0从一光滑平行金属导轨底端向上滑行,导轨平面与水平面成30角,两导轨上端用一电阻R相连,如图3-6-13所示.磁场垂直斜面向上,导轨与杆的电阻不计,金属杆向上滑行到某一高度后又返回到底端.则在此过程中（ ）图 3-6-13A.向上滑行的时间大于向下滑行的时间B.电阻R上产生的热量向上滑行时大于向下滑行时C.通过电阻R的电荷量向上滑行时大于向下滑行时D.杆a、b受到的磁场力的冲量向上滑行时大于向下滑行时4如图所示，通电直导线垂直穿过闭合线圈的中心，
3、那么A当导线中电流增大时，线圈中有感应电流；B当线圈左右平动时，线圈中有感应电流；C当线圈上下平动时，线圈中有感应电流；D以上各种情况都不会产生感应电流。5如图16-5-15所示的电路中，L是自感系数很大的用导线绕成的理想线圈，开关S原来是闭合的.当开关S断开时，则（）A.刚断开时，电容器放电，电场能变为磁场能B.刚断开时，L中电流反向C.灯泡L立即熄灭D.LC电路将发生电磁振荡，刚断开时，磁场能最大6如图所示，一水平放置的圆形通电线圈1固定，从上往下看，线圈1始终有逆时针方向的恒定电流，另一较小的圆形线圈2从1的正下方以一定的初速度竖直上抛，重力加速度为g，在上抛的过程中两线圈平面始终保持平
4、行且共轴，则在线圈2从线圈1的正下方上抛至线圈1的正上方过程中（ ）（A）线圈2在1正下方的加速度大小大于g，在1正上方的加速度大小小于g（B）线圈2在1正下方的加速度大小小于g，在1正上方的加速度大小大于g（C）从上往下看，线圈2在1正下方有顺时针方向，在1正上方有逆时针方向的感应电流（D）从上往下看，线圈2在1正下方有逆时针方向，在1正上方有顺时针方向的感应电流图27在图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电池构成闭合电路，a、b、c为三个闭合金属圆环，假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，则当滑动变阻器的滑片左、右滑动时，能产生感应电流的金属圆环是 ()Aa、b两个环 Bb、c两个
5、环Ca、c两个环 Da、b、c三个环8如图所示，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成角，其中MN与PQ平行导轨间距为L， 导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计.金属捧a b由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过棒ab某一横截面的电量为q时。此时金属棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中A.ab棒运动的平均速度大小为B.此时金属棒的加速度为 C.此过程中产生的焦耳热为D. 金属棒ab沿轨道下滑的最大速度为9如图所示，质量为m的铜质小闭合线圈静置于粗糙水平桌面上。当一个竖直放置的条形磁铁贴近线圈，沿线圈中线由左至右从线圈正上方
6、等高、快速经过时，线圈始终保持不动。则关于线圈在此过程中受到的支持力N和摩擦力f的情况，以下判断正确的是（ ）AN先大于mg ，后小于mg BN一直大于mgCf先向左，后向右 Df一直向左10如图7所示，空间分布着宽为L，垂直于纸面向里的匀强磁场一金属线框从磁场左边界匀速向右通过磁场区域规定逆时针方向为电流的正方向，则感应电流随位移变化的关系图（i-x）正确的是（ ） 图711如图12110所示，一闭合的金属环从静止开始由高处下落通过条形磁铁后继续下落，空气阻力不计，则在圆环运动过程中，下列说法正确的是（ ）A、圆环在磁铁的上方时，圆环的加速度小于g，在下方时大于gB、圆环在磁铁的上方时，圆环
7、的加速度小于g，在下方时也小于gC、圆环在磁铁的上方时，圆环的加速度小于g，在下方时等于gD、圆环在磁铁的上方时，圆环的加速度大于g，在下方时小于g12一个由电阻均匀的导线绕制成的闭合线圈放在匀强磁场中，如图所示，线圈平面与磁场方向成60角，磁感应强度随时间均匀变化，用下列哪些方法可使感应电流增加一倍()A把线圈匝数增加一倍B把线圈面积增加一倍C把线圈半径增加一倍D改变线圈与磁场方向的夹角第II卷（非选择题）二、填空题（题型注释）13某同学在研究电磁感应现象的实验中,设计了如图所示的装置。线圈A通过电流表甲、高阻值的电阻R、滑动变阻器R和开关S连接到干电池上,线圈B的两端接到另一个电流表乙上,
8、两个电流表相同,零刻度居中。闭合开关后,当滑动变阻器R的滑片P不动时,甲、乙两个电流表指针的位置如图所示。OO(1)当滑片P较快地向左滑动时,甲电流表指针的偏转方向是,乙电流表指针的偏转方向是。(选填“向右偏”“向左偏”或“不偏转”)(2)断开开关,待电路稳定后再迅速闭合开关,乙电流表的偏转情况是。(选填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”)14如图所示,框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量为_，若从初始位置转过90度角,则穿过线框平面的磁通量为_，若从初始位置转过1800角，则穿过线框平面的磁通量变化为_15如图所示，和是一对异名磁极，ab为放在其间的金属
9、棒。ab和cd用导线连成一个闭合回路。当ab棒向左运动时，cd导线受到向下的磁场力。由此可知是_极，a、b、c、d四点的电势由高到低依次排列的顺序是 16正方形导线框处于匀强磁场中，磁场方向垂直框平面，磁感应强度随时间均匀增加，变化率为k。导体框质量为m、边长为L，总电阻为R，在恒定外力F作用下由静止开始运动。导体框在磁场中的加速度大小为 ，导体框中感应电流做功的功率为 。17如图所示，导线AB与CD互相平行，则在闭合开关S时导线CD中感应电流的方向为_；在断开开关S时导线CD中感应电流的方向为_(填“由C到D”或“由D到C”)四、计算题（题型注释）18磁悬浮列车是一种高速低耗的新型交通工具。
10、它的驱动系统简化为如下模型，固定在列车下端的动力绕组可视为一个矩形纯电阻金属框，电阻为，金属框置于xOy平面内，长边MN长为平行于y轴，宽为的NP边平行于x轴，如图5-1所示。列车轨道沿Ox方向，轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场，磁感应强度沿Ox方向按正弦规律分布，其空间周期为，最大值为，如图5-2所示，金属框同一长边上各处的磁感应强度相同，整个磁场以速度沿Ox方向匀速平移。设在短暂时间内，MN、PQ边所在位置的磁感应强度随时间的变化可以忽略，并忽略一切阻力。列车在驱动系统作用下沿Ox方向加速行驶，某时刻速度为()。（1）简要叙述列车运行中获得驱动力的原理；（2）为使列车获得最大驱动力，写
11、出MN、PQ边应处于磁场中的什么位置及与d之间应满足的关系式；（3）计算在满足第(2)问的条件下列车速度为时驱动力的大小。19如图甲所示，平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L1 m，上端接有电阻R13 ，下端接有电阻R26 ，虚线OO下方是垂直于导轨平面的匀强磁场现将质量m0.1 kg、电阻不计的金属杆ab，从OO上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落0.2 m过程中始终与导轨保持良好接触，加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示. 求：（1）磁感应强度B；（2）杆下落0.2 m过程中通过电阻R2的电荷量q.20磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内，有一个电阻为R、边长为l的正方
12、形导线框abcd，沿垂直于磁感线方向，以速度v匀速通过磁场，如图所示，从ab进入磁场时开始计时(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象；(2)判断线框中有无感应电流若有，请判断出感应电流的方向 21如图，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和 P之间接有阻值为R 3.0的定值电阻，导体棒Lab0.5m，其电阻为r 1.0 ，与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中，B0.4T。现使ab以v10ms的速度向右做匀速运动。RBrPMNaQbv（1）a b中的电流大? a b两点间的电压多大？（2）维持a b做匀速运动的外力多大？（3）
13、a b向右运动1m的过程中，外力做的功是多少？电路中产生的热量是多少？ 专心-专注-专业参考答案1A、C、D【解析】刚闭合S的瞬间由于电感的自感作用，电流不会立即从电感中流过，两个灯泡串联在一起，因此通过D1、D2的电流大小相等，则A对；电路稳定后电感中有电流流过后，D1处于短路状态，会熄灭，D2比原来更亮，则C对；电路达到稳定再将S断开瞬间，D2立即熄灭，D1闪亮一下再熄灭，则D对。2D【解析】K断开，由于线圈的电流减小，导致线圈中出现感应电动势从而阻碍电流的减小，所以R慢慢熄灭.线圈中电流变化时，线圈中产生感应电动势；线圈电流增加，相当于一个瞬间电源接入电路，线圈上端是电源正极当电流减小时
14、，相当于一个瞬间电源，线圈下端是电源正极3B【解析】由能量转化和守恒定律知：导体棒上滑时的速度总大于下滑时通过同一位置的速度，即上滑过程中导体棒的平均速度大，时间短，选项A错误.又因上滑过程中平均安培力大，克服安培力做功多，所以上滑过程中R上产生的热量比下滑过程中多，选项B正确.而安培力的冲量t=BIlt=Blt=,所以安培力的冲量大小相等，电荷量Q=It=相等，选项CD错误.4D【解析】略5CD【解析】由题中所给条件“L是自感系数很大的用导线绕成的理想线圈”可知L线圈的电阻为零.开关S断开前，电流流经L灯泡和L线圈，L线圈两端无电势差，即电容器两端无电势差，电容器带电荷量为零.开关S断开时，
15、灯泡L立即熄灭，线圈L由于自感作用，阻碍原电流的减小，产生自感电动势，对电容器C充电，线圈中的磁场能转化为C中的电场能.LC电路将发生电磁振荡，故正确答案为C、D.6D【解析】根据楞次定律可知感应电流产生的磁场总是阻碍原磁通量的变化，所以2线圈向下穿过的过程一直受到向上的阻力，加速度一直小于g，AB都错；从上线下看，穿过2的磁通量先是向上的增加，后是向上的减少，所以产生的感应电流先是顺时针，后是逆时针。D对。7A【解析】当移动滑动变阻器划片时，电路中电流发生变化，故产生的磁场发生变化，a、b环中的磁通量都发生变化，c中的磁通量一直为零，所以只有a、b两个环产生感应电流，A正确。8B【解析】试题
16、分析：根据牛顿第二定律，有：mgsin-BIL=ma；,所以，B正确；从a的瞬时值表达式可以看出，随速度的增加，加速度减小，即金属板做加速度逐渐减小的变加速运动，平均速度不是 ,A错误；根据焦耳定律，其中的I为电流的有效值，而q=It中的I为电流的平均值，所以根据题目的已知量无法计算此过程中产生的焦耳热，C错误；当a=0时，速度最大,D错误。考点：本题考查了法拉第电磁感应定律和电磁感应的力学问题。 9AD【解析】试题分析：当磁铁靠近线圈时，穿过线圈的磁通量增加，线圈中产生感应电流，线圈受到磁铁的安培力作用，根据楞次定律可知，线圈受到的安培力斜向右下方，则线圈对桌面的压力增大，即N大于mg线圈相
17、对桌面有向右运动趋势，受到桌面向左的静摩擦力当磁铁远离线圈时，穿过线圈的磁通量减小，线圈中产生感应电流，线圈受到磁铁的安培力作用，根据楞次定律可知，线圈受到的安培力斜向右上方，则线圈对桌面的压力减小，即N小于mg线圈相对桌面有向右运动趋势，受到桌面向左的静摩擦力综上所述，线圈受到的支持力先大于mg，后小于mg，线圈受到的摩擦力一直向左，故选AD考点：考查了楞次定律的应用点评：关键是根据楞次定律的来拒去留分析10B【解析】进入磁场时，感应电动势为E=Blv，当距离为L时，切割磁感线的有效长度为2L，电动势为2BLv，方向不变，当距离为2L时，子二个磁感线的有效长度为3L，电动势为3BLv，电流方
18、向相反，B对；11B【解析】一闭合的金属环从静止开始由高处下落通过条形磁铁的过程中，闭合金属环的磁通量先增大，而后减小，根据楞次定律它增大时，不让它增大即阻碍它增大；它要减小时，不让它减小即阻碍它减小，所以下落时圆环在磁铁的上方和下方，圆环所受的安培力都向上，故加速度都小于g12C. 【解析】设导线的电阻率为，横截面积为S0，线圈的半径为r，则Isin.可见将r增加一倍，I增加1倍，将线圈与磁场方向的夹角改变时，sin不能变为原来的2倍(因sin最大值为1)，若将线圈的面积增加一倍，半径r增加到原来的倍，电流也增加到原来的倍，I与线圈匝数无关13右偏 左偏 左偏【解析】试题分析：穿过闭合回路的
19、磁通量变化而产生感应电流，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量变化，根据楞次定律可得右偏 左偏 左偏考点：考查了楞次定律的应用点评：闭合线圈中的磁通量发生变化有几种方式：可以线圈面积的变化，也可以磁场的变化，也可以线圈与磁场的位置变化14BS、0、2BS 【解析】略15N 、 acdb 【解析】cd导线受到向下的磁场力，根据左手定则可判断电流方向为由c到d，故有由b到a的电流，因为ab棒向左运动，根据右手定则，可知是N极，ab棒充当电源，a相当于电源正极，与c点电势相同，电流流过导体电势降低，d点通过导线到b端，所以势由高到低依次排列的顺序是acdb故答案为：N 、 acdb16，【解析
20、】试题分析：由于线框各边受到的合力为零，所以线框受到的总合力为F，根据牛顿第二定律可知加速度；线框的总电动势，导体框中感应电流做功的功率。考点：法拉第电磁感应定律点评：在法拉第电磁感应定律中，其中可以是，也可以是。17由C到D由D到C【解析】当S闭合时：(1)研究回路是CD，穿过回路的磁场是电流BA产生的磁场，方向由安培定则判知是指向读者，且磁通量增大；(2)由楞次定律得知感应电流的磁场方向应是与B原相反，即是离开读者向内；(3)由安培定则判知感应电流方向是由C到D当S断开时：(1)研究回路仍是线圈CD，穿过回路的原磁场仍是BA产生的磁场，方向由安培定则判知是指向读者，且磁通量减小；(2)由楞
21、次定律知感应电流磁场方向应是与B原相同即指向读者；(3)由安培定则判知感应电流方向是由D到C18（1）由于列车速度与磁场平移速度不同，导致穿过金属框的磁通量发生变化，由于电磁感应，金属框中会产生感应电流，该电流受到的安培力即为驱动力。（2）或（3）【解析】（1）由于列车速度与磁场平移速度不同，导致穿过金属框的磁通量发生变化，由于电磁感应，金属框中会产生感应电流，该电流受到的安培力即为驱动力。（2）为使列车获得最大驱动力，MN、PQ应位于磁场中磁感应强度同为最大值且反向的地方，这会使得金属框所围面积的磁通量变化率最大，导致框中电流最强，也会使得金属框长边中电流受到的安培力最大，因此，应为的奇数倍
22、，即:或（3）由于满足第(2)问条件，则MN、PQ边所在处的磁感应强度大小均为且方向总相反，经短暂时间，磁场没Ox方向平移的距离为,，同时，金属框沿Ox方向移动的距离为因为，所以在时间内MN边扫过磁场的面积：在此时间内，MN边左侧穿过S的磁通量移进金属框而引起框内磁通量变化：同理，在时间内，PQ边左侧移出金属框的磁通量引起框内磁通量变化：故在时间内金属框所围面积的磁通量变化：根据法拉第电磁感应定律,金属框中的感应电动势大小：根据闭合电路欧姆定律有：根据安培力公式，MN边所受的安培力：PQ边所受的安培力：根据左手定则，MN、PQ边所受的安培力方向相同，此时列车驱动力的大小：联立解得：192 T.
23、200.05 C【解析】(1)（7分）由图象知，杆自由下落距离是0.05 m，当地重力加速度g10 m/s2，则杆进入磁场时的速度v1 m/s由图象知，杆进入磁场时加速度ag10 m/s2由牛顿第二定律得mgF安ma回路中的电动势EBLv杆中的电流IR并F安BIL得B 2 T.(2)（4分）杆在磁场中运动产生的平均感应电动势杆中的平均电流通过杆的电荷量Qt通过R2的电荷量qQ0.05 C.21 (1) (2)线框进入磁场阶段，电流方向逆时针；线框在磁场中运动阶段，无电流；线框离开磁场阶段，电流方向顺时针【解析】试题分析：(1)线框进入磁场阶段：t为0，线框进入磁场中的面积随时间成正比，Slvt
24、，最后为BSBl2.线框在磁场中运动阶段：t为，线框磁通量为Bl2，保持不变线框离开磁场阶段：t为，线框磁通量线性减小，最后为零 (2)线框进入磁场阶段，穿过线框的磁通量增加，线框中将产生感应电流由右手定则可知，感应电流方向为逆时针方向线框在磁场中运动阶段，穿过线框的磁通量保持不变，无感应电流产生线框离开磁场阶段，穿过线框的磁通量减小，线框中将产生感应电流由右手定则可知，感应电流方向为顺时针方向考点：电磁感应点评：当导体切割磁感线时，要注意切割的有效长度的确定；而对于求平均电动势要使用法拉第电磁感应定律进行计算220.5A0.1N（3）1w【解析】电路中电动势： （1分）ab两点电势差：（1分）流过的电流为（2分）电路中电流：（2分）匀速时拉力：（2分）（3）拉力做功W=Fs=0.1J（2分）拉力的功率：（2分）