内容正文:
第一章 电磁感应 章节测试卷(A卷)(原卷版)
第I卷(选择题部分)
一、单项选择题(共5小题,每小题3分,共15分。每小题只有1个选项正确)
1.在如图1甲、乙、丙中,除导体棒ab可动外,其余部分均固定不动,图甲中的电容器C原来不带电。导体棒和导轨始终接触良好,设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略,导体棒和导轨间的摩擦也不计,图中装置均在水平面内,且都处于垂直水平面方向(即纸面)向下的匀强磁场中,导轨足够长。现给导体棒ab一个向右的初速度v0,在甲、乙、丙三种情形下导体棒ab的最终运动状态是( )
图1
A.三种情形下导体棒ab最终都做匀速运动
B.甲、丙中,导体棒ab最终将做匀速运动;乙中,导体棒ab最终静止
C.甲、乙中,导体棒ab最终做匀速运动;丙中,导体棒ab最终静止
D.三种情形下导体棒ab最终都静止
2.两根平行的长直金属导轨,其电阻不计,导线ab、cd跨在导轨上且与导轨接触良好,如图2所示,ab的电阻大于cd的电阻,当cd在外力F1(大小)的作用下,匀速向右运动时,ab在外力F2(大小)的作用下保持静止,那么在不计摩擦力的情况下(Uab、Ucd是导线与导轨接触间的电势差)( )
图2
A.F1>F2,Uab>Ucd
B.F1<F2,Uab=Ucd
C.F1=F2,Uab>Ucd
D.F1=F2,Uab=Ucd
3.竖直平面内有一金属环,半径为a,总电阻为R,磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面,与环的最高点A铰链连接的长度为2a,电阻为eq \f(R,2)的导体棒AB由水平位置紧贴环面摆下(如图3所示).当摆到竖直位置时,B点的线速度为v,则这时AB两端的电压大小为( )
图3
A.2Bav B.Bav C.eq \f(2Bav,3) D.eq \f(Bav,3)
4.如图4所示,平行金属导轨与水平面成θ角,导轨与固定电阻R1和R2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面。 有一导体棒ab,质量为m,导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等,与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒ab沿导轨向上滑动,当上滑的速度为v时,导体棒受到的安培力的大小为F,此时( )
图4
A.电阻R1消耗的热功率为eq \f(Fv,3)
B.电阻R2消耗的热功率为eq \f(Fv,3)
C.整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgv
D.整个装置消耗的机械功率为(F+μmgcos θ)v
5.如图5所示,竖直放置的两根足够长平行金属导轨相距L,导轨间接有一定值电阻R,质量为m,电阻为r的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触,且无摩擦,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,现将金属棒由静止释放,金属棒下落高度为h时开始做匀速运动,在此过程中( )
图5
A.导体棒的最大速度为eq \r(2gh)
B.通过电阻R的电荷量为eq \f(2BLh,R+r)
C.导体棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的热量
D.重力和安培力对导体棒做功的代数和等于导体棒动能的增加量
二、多项选择题(共3小题,每小题3分,共9分。每小题有多个选项正确,全选对得3分,选不全得2分,错选不得分)
6.如图6所示,用恒力F将闭合线圈自静止开始(不计摩擦)从图示位置向左加速拉出有界匀强磁场,则在此过程中( )
图6
A.线圈向左做匀加速直线运动
B.线圈向左运动且速度逐渐增大
C.线圈向左运动且加速度逐渐减小
D.线圈中感应电流逐渐增大
7.如图7所示,宽度为d的有界匀强磁场竖直向下穿过光滑的水平桌面,一质量为m的椭圆形导体框平放在桌面上,椭圆的长轴平行磁场边界,短轴小于d。现给导体框一个初速度v0(v0垂直磁场边界),已知导体框全部在磁场中的速度为v,导体框全部出磁场后的速度为v1;导体框进入磁场过程中产生的焦耳热为Q1,导体框离开磁场过程中产生的焦耳热为Q2。下列说法正确的是( )
图7
A.导体框离开磁场过程中,感应电流的方向为逆时针方向
B.导体框进出磁场都是做匀变速直线运动
C.Q1>Q2
D.Q1+Q2=eq \f(1,2)m(veq \o\al(2,0)-veq \o\al(2,1))
8.如图8所示,质量为m的矩形闭合线圈abcd从不同高处自由下落一段时间后垂直于磁场方向进入一有界磁场。已知ab边始终与水平磁场边界平行,ab=2bc=2l。从ab边刚进入磁场到dc边刚进入磁场的这段时间内,下列说法正确的是( )
图8
A.ab段的电流方向是a→b
B.线圈中通过的电荷量可能不相同
C.线圈产生的焦耳热可能为mgl
D.线圈的感应电流一定是越来越大
第II卷(非选择题)
三、非选择题(共2小题,共26分)
9.(12分)U形金属导轨abcd原来静止放在光滑绝缘的水平桌面上,范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场