内容正文:
高中物理周测卷1(选二第二章
电磁感应)
学校:
姓名:
班级:
考号:
题号
1
2
4
5
6
8
0
10
答案
9
B
B
D
D
D
CD
ACD
题号
11
12
答案
BD
BC
一、单选题
1.用如图所示的实验装置探究影响感应电流方向的因素。将条形磁体的某一极插入和拔出
线圈的过程中,下列判断正确的是(A)
A.电流表指针发生偏转,且偏转方向不同
B.电流表指针发生偏转,且偏转方向相同
C.磁体受到线圈的作用力,且方向均向上
D.磁体受到线圈的作用力,且方向均向下
【知识点】增反减同、来拒去留
【详解】AB.将条形磁体的某一极插入和拔出线圈的过程中,线圈所在位置的原磁场方向
一定,穿过线圈的磁通量分别增大和减小,线圈中均有感应电流,电流表指针均发生偏转,
根据楞次定律可知,插入和拔出线圈的过程中,感应电流方向相反,即电流表指针偏转方向
不同,故A正确,B错误:
CD,根据楞次定律可知,感应电流激发的磁场对原磁体有磁场力的作用,该力总要阻碍原
磁体的相对运动,即磁体受到线圈的作用力,插入时方向向上,拨出时方向向下,故CD错
误。故选A。
2.在物理学发展中,观测、实验、假说和逻辑推理等方法起到了重要作用。下列叙述符合
史实的是(B)
A.安培根据通电直导线的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电流假说
B.奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,该效应说明了电和磁之间存在联系
C.法拉第在实验中观察到,通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中,出现了感
应电流
D.楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方
向相反
【知识点】物理学史
【详解】A.根据通电螺线管产生的磁场与条形磁铁的磁场的相似性,安培提出了磁性是分
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子内环形电流产生的,即分子电流假说,故A不符合题意:
B.奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电和磁之间存在联系,故B符合题意:
C.法拉第探究磁产生电的问题,发现导线中电流“通、断时导线附近的固定导线圈中出现
感应电流,而导线中通有恒定电流时导线圈中不产生感应电流,故C不符合题意:
D.楞次定律指出感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,故D不符合题意。
3.如图为法拉第圆盘实验的示意图,金属铜圆盘下侧处在匀强磁场中,其磁感应强度大小
为B,方向水平向右,电刷C与铜盘边缘接触良好,O、C两端与电阻R相连,其余电阻不
计。己知圆盘的半径为r,金属圆盘沿图示方向绕金属轴匀速旋转,其角速度为ω。下列说
法正确的是(B)
A.若圆盘按照图示方向转动,则C点电势比O点电势低
B.圆盘0、C点间产生的感应电动势为Bs=2Brw
C.电阻R中会有正弦式交变电流流过
D.若将电刷C向O向上靠近一小段距离,流过电阻R的电流强度会变大
【知识点】导体棒转动切割磁感线
【详解】A.若圆盘按照图示方向转动,将圆盘看作无数细小辐条,根据右手定则可知,C
点电势较高,A错误;
B.圆盘在转动时可看作无数相同的并联的辐条在转动切割磁感线,所产生的感应电动势满
足B=B代入得A=r贸。B正确:
C.电阻R中的电流方向始终不变,不是正弦式交变电流,C错误;
D.根据产生的感应电动势Es=号Br。若将C向O靠近一小段距离,有效切制长度变
小,回路中产生的感应电动势变小,流过电阻R的电流强度会变小,D错误;故选B。
4.如图所示,弹簧上端固定,下端悬挂一个磁体。磁体正下方水平桌面上放置一个闭合线
圈。将磁体托起到某一高度后放开,磁体能上下振动并最终停下来。磁体振动过程中未到达
线圈平面且线圈始终静止在桌面上。磁体振动过程中,下列选项正确的是(D)
A.线圈对桌面的压力总大于重力
B.线圈总有扩张的趋势
C.弹簧的弹性势能一直减小
D.磁体和弹簧系统的机械能一直减小
【知识点】常见力做功与相应的能量转化
第2页共12页
【详解】AB.磁体向下运动时,穿过线圈的磁通量增加,线圈有缩小趋势,磁体对线圈的
作用力为向下的排斥力,线圈对桌面的压力大于重力:磁体向上运动时,穿过线圈的磁通量
减少,线圈有扩张趋势,磁体对线圈的作用力为向上的吸引力,线圈对桌面的压力小于重力,
故A、B错误;
C.磁体上下运动,弹簧长度时而增大时而减小,所以弹簧弹性势能时而变大时而变小,故
C错误;
D.磁体上下运动过程中,线圈对磁体的作用力对磁体始终做负功,所以磁体和弹簧系统的
机械能一直减小,故D正确。故选D。
5.对楞次定律的理解,以下说法中正确的是(D)
A.感应电流的方向总是与原电流的方向相反
B.感应电流的方向总是与原电流的方向相同
C.感应电流的磁场总是与原线圈内的磁场方向相反
D.感应电流的磁场总是阻碍原磁场形成的磁通量的变化
【知识点】楞次定律的内容及理解
【详解】AB.感应电流是由原电流变化而产生的,则感应电流总是阻碍原电流的变化,原
电流增大,则感应电流与原电流方向相反,原电流减小,则感应电流与原电流方向相同,故
AB错误;
CD.感应电流的磁场总是阻碍原磁场形成的磁通量的变化,所以感应电流的磁场可能与原
线圈内的磁场方向相同,故C错误D正确。故选D。
6.在如图所示的甲、乙电路中,电阻R和灯泡电阻的阻值相等,自感线圈L的电阻值可认
为是0,在接通开关S时,则(D)
A.在电路甲中,A将立刻变亮
B.在电路甲中,A将先变亮,然后渐渐变暗
C.在电路乙中,A将渐渐变亮
D.在电路乙中,A将先由亮渐渐变暗,然后
甲
熄灭
【知识点】含自感线圈的电路闭合及断开后电流的变化及其图像
【详解】AB.在电路甲中,接通S,由于线圈阻碍电流变大,导致A将逐渐变亮。AB错误;
CD.在电路乙中,接通S时,由于线圈阻碍电流变大,A将变亮,随着线圈阻碍作用减小,
A灯逐渐变暗,最后L相当于短路,灯泡熄灭。故C错误D正确;故选D。
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7.下列说法正确的是(A)
A.电场是一种不依赖于我们的意识而客观存在的物质
B.磁感线可以表示磁场的方向,不能表示磁场的强弱
C.由公式C号可知,电,容器的电容随电荷量Q的增加而增大
D.穿过线圈的磁通量变化量越大,感应电动势越大
【知识点】法拉第电磁感应定律的表述和表达式
【详解】A.电荷周围存在电场,电荷间的相互作用力是通过电场实现的,电场是一种不依
赖于我们的意识而客观存在的物质,A正确:
B.磁感线的方向表示磁场的方向,磁感线的疏密表示磁场的强弱,B错误;
c.公式c=g
是比值定义,电容器的带电量与电容器两端的电压的比值定义为电容的大
小,但电容的大小与带电量以及电容器两端的电压无关,C错误:
D.根据法拉第电磁感应定律,穿过线圈的磁通量变化量越快,感应电动势越大,D错误。
故选A。
8.如图所示,L是一带铁芯的理想电感线圈,其直流电阻为零。电路中A和B是两个相同
的灯泡,A灯泡串接一个理想二极管D,则下列说法正确的是(
A.开关S闭合瞬间,电感L的磁场能逐渐减小
B.开关S闭合稳定后,A、B灯均发光
B
2
C.开关S断开瞬间,A灯和B灯同时熄灭
D.开关S断开瞬间,a点电势低于b点电势
【答案】D
【知识点】含自感线圈的电路闭合及断开后电流的变化及其图像、判断灯泡是否闪亮
【详解】AB.开关S闭合瞬间,电感线圈相当于断路,之后电感L的电流逐渐增大,磁场
能逐渐增大,二极管不导通,则此时A、B灯都不亮,故AB错误:
CD.稳定后,电感线圈相当于导线,所以B灯亮,A灯不亮,开关S断开瞬间,B灯立即
熄灭,电感线圈中电流减小,则产生自感电动势,由楞次定律可知,b端相当于电源正极,
此时二极管正向导通,电感线圈与二极管,A灯组成回路,则A灯闪亮一下后熄灭,且α
点电势低于b点电势,故C错误,D正确。
故选D。
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二、多选题
9.如图所示,在光滑水平面上固定一条形磁铁,有一小球以一定的初速度向磁铁方向运动,
如果发现小球做减速运动,则小球的材料可能是(CD)
A.铁
B.木
C.铜
N
D.铝
777777
【知识点】来拒去留
【详解】A:铁球被磁化后受到引力做加速运动.故A项错误.
B:磁场对木块无任何作用,木块做匀速运动.故B项错误。
CD:铜铝是金属的,金属小球可看作许多线圈构成,在向磁铁方向运动过程中,由
于条形磁铁周围的磁场是非匀强磁场,穿过金属线圈中的磁通量会发生改变,它们
会产生感应电流,根据楞次定律的推论,来拒去留,它们的速度会减小,故CD两
项均正确.
点睛:楞次定律的常用表述有“增反减同“来拒去留“增缩减扩等
10.图甲所示的电路中电阻R=52,螺线管匝数n=3000匝,横截面积S=10cm2,螺线管
导线总电阻“=1Ω,穿过螺线管的磁场的磁感应强度B随时间t按图乙所示规律变化,磁感
应强度B向下为正方向,下列说法正确的是(ACD)
AB/T
A.通过电阻R中的电流方向是从M到N
B.感应电流的大小是1.0A
M
C.0~2s内通过电阻R的电荷量为1C
D.N点的电势为-2.5V
【知识点】由B-t图像计算感生电动势的大小
【详解】A.由楞次定律可以判断出螺线管中电流方向从下向上,通过电阻R的电流方向是
从M到N,选项A正确:
B.根据法拉第电磁感应定律有
E-NA-NSAR
△t
由图知
△B_3-1T1s=1T1s
t
△t2
代入数据解得E=3000×1×10×104V=3V
由闭合电路欧姆定律得1=
5
一三
A=0.5A
R+r5+
因此感应电流的大小是恒定的,选项B错误;
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C.由电量的公式q=I.△t=0.5x2=1C
选项C正确:
D.在外电路Uw=IR=0.5x5=2.5V
顺着电流方向电势降低,因M的电势等于零,
那么N点的电势为-2.5V,D正确。
故选ACD。
11.如图所示,足够长的光滑斜面中间虚线区域内有一垂直于斜面向上的匀强磁场,一正方
形线框从斜面底端以一定初速度上滑,线框越过虚线进入磁场,最后又回到斜面底端,则下
列说法中正确的是(BD)
A.上滑过程线框中产生的焦耳热等于下滑过程线框中产生的焦耳热
B.上滑过程线框中产生的焦耳热大于下滑过程线框中产生的焦耳热
C.上滑过程线框克服重力做功的平均功率等于下滑过程中重力的平均功率
D.上滑过程线框克服重力做功的平均功率大于下滑过程中重力的平均功率
【知识点】求线框进出磁场时电阻上生热
【详解】AB.切割磁感线产生的电动势E=BLw
进入磁场时的电功率P=_B
RR
进入磁场的时间t=
产生的焦耳热Q=P4=B1L。
]
1
即线框上滑过程线框中产生的焦耳热正比于上滑时的速度,同理,线框下滑过程线框中产生
的焦耳热正比于下滑时的速度,而线框向上越过磁场的过程中有一部分机械能转化为内能,
所以向上进入磁场的速度大于向下出磁场时的速度,所以上滑过程线框中产生的焦耳热大于
下滑过程线框中产生的焦耳热.故A错误,B正确;
CD.线框进入磁场和出磁场的过程,机械能一部分转化为电能,所以向上进入磁场的速度
大于向下出磁场时的速度,所以上滑过程线框克服重力做功的平均功率大于下滑过程中重力
的平均功率.故C错误,D正确。故选BD。
12.如图所示,单匝线圈ABCD在外力作用下以速度v向右匀速进入匀强磁场,第二次又以
速度2v匀速进入同一匀强磁场.则:第二次进入与第一次进入时(BC)
A.线圈中电流之比为1:1
B.外力做功的功率之比为4:1
C.线圈中产生热量之比为2:1
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D.通过导线横截面电荷量之比为2:1
【知识点】求线框进出磁场时通过导体截面的电量、线框进出磁场产生的等效电路相关计算、
求线框进出磁场时电阻上生热
【详解】A.设磁感应强度为B,CD边长度为α,AC边长为b,线圈电阻为r:线圈进入磁
场过程中,产生的感应电动势E=Bm
感应电流I=卫_Bam
感应电流I与速度v成正比,第二次进入与第一次进入时线圈中电流之比I,:I,=2:v=2:1
故A错误;
B.线圈进入磁场时受到的安培力
F。=BIa=
B'a'v
线圈做匀速直线运动,由平衡条件得,外力F=F,=
B'av
外力功率P=m=B
功率与速度的平方成正比,第二次进入与第一次进入时外力做功的功率之比
卫:=(2)2:2=4:1故B正确:
C.线圈进入磁场过程中产生的热量
Q=IR=(Bay.r.b
b B'a'by
产生的热量与速度成正比,第二次进入与第一次进入时线圈中产生热量之比
22:2=2:v=2:1
故C正确:
D.通过导线横截面电荷量g=Ia1=△D4t-Bb
r△t
电荷量与速度无关,电荷量之比为1:1,故D错误。故选BC。
三、实验题
13.某实验小组使用如图所示的器材探究影响感应电流方向的因素。
铁芯
铁芯
B
+。。
(1)在图中用实线代替导线完成实验电路连接(
)
(2)连接好电路后,闭合开关,发现灵敏电流计G的指针向左偏了一下。保持开关闭合,
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将滑动变阻器连入电路中的阻值调大,灵敏电流计指针将向
(选填“左”
或“右”)偏。
(3)通过变换A线圈电流方向、改变螺线管线圈绕行方向,多次实验后总结出如下结论:
感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的
。【答案】右变化
【知识点】调节滑动变阻器分析电流表变化、楞次定律的内容及理解
【详解】(1)[1]实验电路连接如图
(2)[2]连接好电路后,闭合开关,发现灵敏电流计G的指针向左偏了一下,说明当穿过线
圈B的磁通量增加时电流计的指针左偏,将滑动变阻器连入电路中的阻值调大,则回路电
流减小,则穿过线圈B的磁通量减小,灵敏电流计指针将向右偏:
(3)[3]通过变换A线圈电流方向、改变螺线管线圈绕行方向,多次实验后总结出如下结论:
感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
14.“研究电磁感应现象”的实验装置如图所示。
(1)将图中所缺的导线补接完整
(2)当通电线圈插在感应线圈中时,如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了
一下,那么合上开关后进行下述操作时可能出现的情况是:
①将通电线圈迅速插入感应线圈时,灵敏电流计指针将。(选填“向左“向右或“不偏
转)
②通电线圈插入感应线圈后,将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时,灵敏电流计指针
(选填“向左“向右”或“不偏转”)
(3)在实验时,如果感应线圈两端不接任何元件,则感应线圈电路中将
A.因电路不闭合,无电磁感应现象
B.有电磁感应现象,但无感应电流,只有感应电动势
C.不能用楞次定律和安培定则判断感应电动势方向
D.可以用楞次定律和安培定则判断感应电动势方向
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【答案】
向右
向左
BD/DB
【知识点】探究影响感应电流方向的因素
【详解】(1)[1]探究电磁感应现象实验电路分两部分、电源、开关、滑动变阻器、其中一
个线圈组成闭合电路,灵敏电流计与另一个线圈组成另一个闭合电路,实物电路图如图所
示
(2)①[2]在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下,说明当通过感应线圈的磁
通量增加时,产生的感应电流将使灵敏电流计的指针向右偏转:将通电线圈迅速插入感应线
圈时,通过感应线圈的磁通量增加,灵敏电流计指针将向右偏。
②[3]将通电线圈插入感应线圈后,将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时,滑动变阻器接入
电路的阻值将增大,电路电流减小,电流产生的磁感应强度减小,通过感应线圈的磁通量减
小,灵敏电流计指针将向左偏。
(3)[4在上述实验中,如果感应线圈两端不接任何元件,通过感应线圈的磁通量发生变化,
感应线圈中将有感应电动势,能用楞次定律和安培定则判断感应电动势方向;但因电路不是
闭合的,所以无感应电流。故选BD。
四、解答题
15.可测速的跑步机如图甲所示,其测速原理如图乙所示。该机底面固定有间距L=0.8m、
长度d=0.5m的平行金属导轨。电极间充满磁感应强度B=0.5T、方向垂直于纸面向里的匀
强磁场,且接有理想电压表和R=92的电阻。绝缘橡胶带上镀有平行细金属条,橡胶带运
动时,磁场中始终仅有一根金属条,每根金属条的电阻均为r=12并与导轨接触良好。若橡
胶带以速度v=2m/s匀速运动,求:
(1)金属条产生的电动势和电压表的示数:
(2)一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功。
金属导轨
金属条
→橡胶带
运动方向
绝缘橡胶带
甲
【答案】(1)0.8V,0.72V;(2)0.016J
【知识点】无外力作用下,水平导轨上的单杆模型、含有电容器的导轨单杆模型
【详解】(1)设感应电动势为E,由法拉第电磁感应定律知E=Bm代入得E=0.8V
第9页共12页
设电压表电压为,则电压表示数为V-欧代入得U=072V
R+r
(2)一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功为W克=Et
每根金属棒在感场运动时间为(日
电路中电流为1:B
R+r
代入得W=08x08x050016
9+1x2
16.如图甲所示,AB、CD为在同一水平面内的平行光滑金属导轨,导轨间距LHm,导轨
左端A、C用导线连接,导轨内左侧边长为L的正方形区域ACQP内有一随时间变化的匀
强磁场B,B,随时间的变化规律如图乙所示.MN的右侧有磁感应强度B=O.8T、方向垂直
于纸面向外的恒定的匀强磁场,导体棒b垂直导轨放置于MN右侧的匀强磁场中,电阻
R-0.52,其他电阻不计,取磁场垂直于纸面向里为磁感应强度的正方向.
(1)如果要让导体棒ab静止在匀强磁场中,可施加一个垂直于ab的水平力F1,求=1s时这
个力的大小:
(2)如果导体棒ab以=1m/s的速度沿导轨向右匀速运动,求作用于ab的水平拉力的大小.
A
P M a
AB/T
B
●
0
-0.5
O N b
甲
乙
【答案】(1)0.48(2)0.8
【知识点】无外力作用下,水平导轨上的单杆模型
【详解】(1)b静止时,回路中的感应电动势为,则耳=△2,p=B由图可知△B=0,5
△t
△t
所以五=汇△8:设回路中的电流为1,则1-马,由导体棒b静止在匀强磁场中得R=下,
At
R
其中F=BI,L,解得耳=O.8N
(2)导体棒b以水平向右得速度ⅴ匀速运动,设回路中电流顺时针方向时对应得电动势为
正,则E2=BL-E,,解得E2=O.3V,所以回路中电流得方向为顺时针方向,设回路中的
电流为14.由人-是,设导体棒山在匀强磁场中匀速运动相月=心,共中P=BL,.解
得E,=0.48N
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高中物理周测卷1(选二 第二章 电磁感应)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
B
D
D
D
A
D
CD
ACD
题号
11
12
答案
BD
BC
一、单选题
1.用如图所示的实验装置探究影响感应电流方向的因素。将条形磁体的某一极插入和拔出线圈的过程中,下列判断正确的是( A )
A.电流表指针发生偏转,且偏转方向不同
B.电流表指针发生偏转,且偏转方向相同
C.磁体受到线圈的作用力,且方向均向上
D.磁体受到线圈的作用力,且方向均向下
【知识点】增反减同、来拒去留
【详解】AB.将条形磁体的某一极插入和拔出线圈的过程中,线圈所在位置的原磁场方向一定,穿过线圈的磁通量分别增大和减小,线圈中均有感应电流,电流表指针均发生偏转,根据楞次定律可知,插入和拔出线圈的过程中,感应电流方向相反,即电流表指针偏转方向不同,故A正确,B错误;
CD.根据楞次定律可知,感应电流激发的磁场对原磁体有磁场力的作用,该力总要阻碍原磁体的相对运动,即磁体受到线圈的作用力,插入时方向向上,拨出时方向向下,故CD错误。故选A。
2.在物理学发展中,观测、实验、假说和逻辑推理等方法起到了重要作用。下列叙述符合史实的是( B )
A.安培根据通电直导线的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电流假说
B.奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,该效应说明了电和磁之间存在联系
C.法拉第在实验中观察到,通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中,出现了感应电流
D.楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反
【知识点】物理学史
【详解】A.根据通电螺线管产生的磁场与条形磁铁的磁场的相似性,安培提出了磁性是分子内环形电流产生的,即分子电流假说,故A不符合题意;
B.奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电和磁之间存在联系,故B符合题意;
C.法拉第探究磁产生电的问题,发现导线中电流“通、断”时导线附近的固定导线圈中出现感应电流,而导线中通有恒定电流时导线圈中不产生感应电流,故C不符合题意;
D.楞次定律指出感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,故D不符合题意。
3.如图为法拉第圆盘实验的示意图,金属铜圆盘下侧处在匀强磁场中,其磁感应强度大小为B,方向水平向右,电刷C与铜盘边缘接触良好,O、C两端与电阻R相连,其余电阻不计。已知圆盘的半径为r,金属圆盘沿图示方向绕金属轴匀速旋转,其角速度为。下列说法正确的是( B )
A.若圆盘按照图示方向转动,则C点电势比O点电势低
B.圆盘O、C点间产生的感应电动势为
C.电阻R中会有正弦式交变电流流过
D.若将电刷C向O向上靠近一小段距离,流过电阻R的电流强度会变大
【知识点】导体棒转动切割磁感线
【详解】A.若圆盘按照图示方向转动,将圆盘看作无数细小辐条,根据右手定则可知,C点电势较高,A错误;
B.圆盘在转动时可看作无数相同的并联的辐条在转动切割磁感线,所产生的感应电动势满足 代入得 B正确;
C.电阻中的电流方向始终不变,不是正弦式交变电流,C错误;
D.根据产生的感应电动势 若将向靠近一小段距离,有效切割长度变小,回路中产生的感应电动势变小,流过电阻的电流强度会变小,D错误; 故选B。
4.如图所示,弹簧上端固定,下端悬挂一个磁体。磁体正下方水平桌面上放置一个闭合线圈。将磁体托起到某一高度后放开,磁体能上下振动并最终停下来。磁体振动过程中未到达线圈平面且线圈始终静止在桌面上。磁体振动过程中,下列选项正确的是( D )
A.线圈对桌面的压力总大于重力
B.线圈总有扩张的趋势
C.弹簧的弹性势能一直减小
D.磁体和弹簧系统的机械能一直减小
【知识点】常见力做功与相应的能量转化
【详解】AB.磁体向下运动时,穿过线圈的磁通量增加,线圈有缩小趋势,磁体对线圈的作用力为向下的排斥力,线圈对桌面的压力大于重力;磁体向上运动时,穿过线圈的磁通量减少,线圈有扩张趋势,磁体对线圈的作用力为向上的吸引力,线圈对桌面的压力小于重力,故A、B错误;
C.磁体上下运动,弹簧长度时而增大时而减小,所以弹簧弹性势能时而变大时而变小,故C错误;
D.磁体上下运动过程中,线圈对磁体的作用力对磁体始终做负功,所以磁体和弹簧系统的机械能一直减小,故D正确。故选D。
5.对楞次定律的理解,以下说法中正确的是( D )
A.感应电流的方向总是与原电流的方向相反
B.感应电流的方向总是与原电流的方向相同
C.感应电流的磁场总是与原线圈内的磁场方向相反
D.感应电流的磁场总是阻碍原磁场形成的磁通量的变化
【知识点】楞次定律的内容及理解
【详解】AB. 感应电流是由原电流变化而产生的,则感应电流总是阻碍原电流的变化,原电流增大,则感应电流与原电流方向相反,原电流减小,则感应电流与原电流方向相同,故AB错误;
CD. 感应电流的磁场总是阻碍原磁场形成的磁通量的变化,所以感应电流的磁场可能与原线圈内的磁场方向相同,故C错误D正确。故选D。
6.在如图所示的甲、乙电路中,电阻R和灯泡电阻的阻值相等,自感线圈L的电阻值可认为是0,在接通开关S时,则( D )
A.在电路甲中,A将立刻变亮
B.在电路甲中,A将先变亮,然后渐渐变暗
C.在电路乙中,A将渐渐变亮
D.在电路乙中,A将先由亮渐渐变暗,然后熄灭
【知识点】含自感线圈的电路闭合及断开后电流的变化及其图像
【详解】AB.在电路甲中,接通S,由于线圈阻碍电流变大,导致A将逐渐变亮。AB错误;
CD.在电路乙中,接通S时,由于线圈阻碍电流变大,A将变亮,随着线圈阻碍作用减小,A灯逐渐变暗,最后L相当于短路,灯泡熄灭。故C错误D正确;故选D。
7.下列说法正确的是( A )
A.电场是一种不依赖于我们的意识而客观存在的物质
B.磁感线可以表示磁场的方向,不能表示磁场的强弱
C.由公式可知,电容器的电容随电荷量Q的增加而增大
D.穿过线圈的磁通量变化量越大,感应电动势越大
【知识点】法拉第电磁感应定律的表述和表达式
【详解】A.电荷周围存在电场,电荷间的相互作用力是通过电场实现的,电场是一种不依赖于我们的意识而客观存在的物质,A正确;
B.磁感线的方向表示磁场的方向,磁感线的疏密表示磁场的强弱,B错误;
C.公式 是比值定义,电容器的带电量与电容器两端的电压的比值定义为电容的大小,但电容的大小与带电量以及电容器两端的电压无关,C错误;
D.根据法拉第电磁感应定律,穿过线圈的磁通量变化量越快,感应电动势越大,D错误。
故选A。
8.如图所示,L是一带铁芯的理想电感线圈,其直流电阻为零。电路中A和B是两个相同的灯泡,A灯泡串接一个理想二极管D,则下列说法正确的是( )
A.开关S闭合瞬间,电感L的磁场能逐渐减小
B.开关S闭合稳定后,A、B灯均发光
C.开关S断开瞬间,A灯和B灯同时熄灭
D.开关S断开瞬间,a点电势低于b点电势
【答案】D
【知识点】含自感线圈的电路闭合及断开后电流的变化及其图像、判断灯泡是否闪亮
【详解】AB.开关S闭合瞬间,电感线圈相当于断路,之后电感L的电流逐渐增大,磁场能逐渐增大,二极管不导通,则此时A、B灯都不亮,故AB错误;
C D.稳定后,电感线圈相当于导线,所以B灯亮,A灯不亮,开关S断开瞬间,B灯立即熄灭,电感线圈中电流减小,则产生自感电动势,由楞次定律可知,b端相当于电源正极,此时二极管正向导通,电感线圈与二极管,A灯组成回路,则A灯闪亮一下后熄灭,且a点电势低于b点电势,故C错误,D正确。
故选D。
二、多选题
9.如图所示,在光滑水平面上固定一条形磁铁,有一小球以一定的初速度向磁铁方向运动,如果发现小球做减速运动,则小球的材料可能是( CD )
A.铁
B.木
C.铜
D.铝
【知识点】来拒去留
【详解】A:铁球被磁化后受到引力做加速运动.故A项错误.
B:磁场对木块无任何作用,木块做匀速运动.故B项错误.
CD:铜铝是金属的,金属小球可看作许多线圈构成,在向磁铁方向运动过程中,由于条形磁铁周围的磁场是非匀强磁场,穿过金属线圈中的磁通量会发生改变,它们会产生感应电流,根据楞次定律的推论,来拒去留,它们的速度会减小.故CD两项均正确.
点睛:楞次定律的常用表述有“增反减同”“来拒去留”“增缩减扩”等.
10.图甲所示的电路中电阻,螺线管匝数匝,横截面积,螺线管导线总电阻,穿过螺线管的磁场的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化,磁感应强度向下为正方向,下列说法正确的是(ACD)
A.通过电阻中的电流方向是从到
B.感应电流的大小是
C.内通过电阻的电荷量为
D.点的电势为
【知识点】由B-t图像计算感生电动势的大小
【详解】A.由楞次定律可以判断出螺线管中电流方向从下向上,通过电阻的电流方向是从到,选项A正确;
B.根据法拉第电磁感应定律有 由图知
代入数据解得
由闭合电路欧姆定律得
因此感应电流的大小是恒定的,选项B错误;
C.由电量的公式 选项C正确;
D.在外电路 顺着电流方向电势降低,因的电势等于零,那么点的电势为,D正确。 故选ACD。
11.如图所示,足够长的光滑斜面中间虚线区域内有一垂直于斜面向上的匀强磁场,一正方形线框从斜面底端以一定初速度上滑,线框越过虚线进入磁场,最后又回到斜面底端,则下列说法中正确的是( BD )
A.上滑过程线框中产生的焦耳热等于下滑过程线框中产生的焦耳热
B.上滑过程线框中产生的焦耳热大于下滑过程线框中产生的焦耳热
C.上滑过程线框克服重力做功的平均功率等于下滑过程中重力的平均功率
D.上滑过程线框克服重力做功的平均功率大于下滑过程中重力的平均功率
【知识点】求线框进出磁场时电阻上生热
【详解】AB.切割磁感线产生的电动势 E=BLv 进入磁场时的电功率
进入磁场的时间 产生的焦耳热 ∝v
即线框上滑过程线框中产生的焦耳热正比于上滑时的速度,同理,线框下滑过程线框中产生的焦耳热正比于下滑时的速度,而线框向上越过磁场的过程中有一部分机械能转化为内能,所以向上进入磁场的速度大于向下出磁场时的速度,所以上滑过程线框中产生的焦耳热大于下滑过程线框中产生的焦耳热.故A错误,B正确;
CD.线框进入磁场和出磁场的过程,机械能一部分转化为电能,所以向上进入磁场的速度大于向下出磁场时的速度,所以上滑过程线框克服重力做功的平均功率大于下滑过程中重力的平均功率.故C错误,D正确。 故选BD。
12.如图所示,单匝线圈在外力作用下以速度向右匀速进入匀强磁场,第二次又以速度匀速进入同一匀强磁场.则:第二次进入与第一次进入时( BC )
A.线圈中电流之比为
B.外力做功的功率之比为
C.线圈中产生热量之比为
D.通过导线横截面电荷量之比为
【知识点】求线框进出磁场时通过导体截面的电量、线框进出磁场产生的等效电路相关计算、求线框进出磁场时电阻上生热
【详解】A.设磁感应强度为B,CD边长度为a,AC边长为b,线圈电阻为r;线圈进入磁场过程中,产生的感应电动势 感应电流
感应电流I与速度v成正比,第二次进入与第一次进入时线圈中电流之比
故A错误;
B.线圈进入磁场时受到的安培力
线圈做匀速直线运动,由平衡条件得,外力
外力功率
功率与速度的平方成正比,第二次进入与第一次进入时外力做功的功率之比
故B正确;
C.线圈进入磁场过程中产生的热量
产生的热量与速度成正比,第二次进入与第一次进入时线圈中产生热量之比
故C正确;
D.通过导线横截面电荷量
电荷量与速度无关,电荷量之比为,故D错误。 故选BC。
三、实验题
13.某实验小组使用如图所示的器材探究影响感应电流方向的因素。
(1)在图中用实线代替导线完成实验电路连接( )。
(2)连接好电路后,闭合开关,发现灵敏电流计的指针向左偏了一下。保持开关闭合,将滑动变阻器连入电路中的阻值调大,灵敏电流计指针将向 (选填“左”或“右”)偏。
(3)通过变换线圈电流方向、改变螺线管线圈绕行方向,多次实验后总结出如下结论:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的 。【答案】 右 变化
【知识点】调节滑动变阻器分析电流表变化、楞次定律的内容及理解
【详解】(1)[1]实验电路连接如图
(2)[2]连接好电路后,闭合开关,发现灵敏电流计G的指针向左偏了一下,说明当穿过线圈B的磁通量增加时电流计的指针左偏,将滑动变阻器连入电路中的阻值调大,则回路电流减小,则穿过线圈B的磁通量减小,灵敏电流计指针将向右偏;
(3)[3]通过变换A线圈电流方向、改变螺线管线圈绕行方向,多次实验后总结出如下结论:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
14.“研究电磁感应现象”的实验装置如图所示。
(1)将图中所缺的导线补接完整 。
(2)当通电线圈插在感应线圈中时,如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下,那么合上开关后进行下述操作时可能出现的情况是:
①将通电线圈迅速插入感应线圈时,灵敏电流计指针将 。(选填“向左”“向右”或“不偏转”)
②通电线圈插入感应线圈后,将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时,灵敏电流计指针 。(选填“向左”“向右”或“不偏转”)
(3)在实验时,如果感应线圈两端不接任何元件,则感应线圈电路中将 。
A.因电路不闭合,无电磁感应现象
B.有电磁感应现象,但无感应电流,只有感应电动势
C.不能用楞次定律和安培定则判断感应电动势方向
D.可以用楞次定律和安培定则判断感应电动势方向
【答案】 向右 向左 BD/DB
【知识点】探究影响感应电流方向的因素
【详解】(1)[1]探究电磁感应现象实验电路分两部分、电源、开关、滑动变阻器、其中一个线圈组成闭合电路,灵敏电流计与另一个线圈组成另一个闭合电路,实物电路图如图所示
(2)①[2]在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下,说明当通过感应线圈的磁通量增加时,产生的感应电流将使灵敏电流计的指针向右偏转;将通电线圈迅速插入感应线圈时,通过感应线圈的磁通量增加,灵敏电流计指针将向右偏。
②[3]将通电线圈插入感应线圈后,将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值将增大,电路电流减小,电流产生的磁感应强度减小,通过感应线圈的磁通量减小,灵敏电流计指针将向左偏。
(3)[4]在上述实验中,如果感应线圈两端不接任何元件,通过感应线圈的磁通量发生变化,感应线圈中将有感应电动势,能用楞次定律和安培定则判断感应电动势方向;但因电路不是闭合的,所以无感应电流。故选BD。
四、解答题
15.可测速的跑步机如图甲所示,其测速原理如图乙所示。该机底面固定有间距、长度的平行金属导轨。电极间充满磁感应强度、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,且接有理想电压表和的电阻。绝缘橡胶带上镀有平行细金属条,橡胶带运动时,磁场中始终仅有一根金属条,每根金属条的电阻均为并与导轨接触良好。若橡胶带以速度匀速运动,求:
(1)金属条产生的电动势和电压表的示数;
(2)一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功。
【答案】(1),;(2)
【知识点】无外力作用下,水平导轨上的单杆模型、含有电容器的导轨单杆模型
【详解】(1)设感应电动势为,由法拉第电磁感应定律知 代入得
设电压表电压为,则电压表示数为 代入得
(2)一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功为
每根金属棒在磁场运动时间为 电路中电流为
代入得
16.如图甲所示,AB、CD为在同一水平面内的平行光滑金属导轨,导轨间距L=lm,导轨左端A、C用导线连接,导轨内左侧边长为L的正方形区域ACQP内有一随时间变化的匀强磁场B1,B1随时间的变化规律如图乙所示.MN的右侧有磁感应强度B=0.8T、方向垂直于纸面向外的恒定的匀强磁场,导体棒ab垂直导轨放置于MN右侧的匀强磁场中,电阻R=0.5Ω,其他电阻不计,取磁场垂直于纸面向里为磁感应强度的正方向.
(1)如果要让导体棒ab静止在匀强磁场中,可施加一个垂直于ab的水平力F1,求t=1s时这个力的大小;
(2)如果导体棒ab以v=1m/s的速度沿导轨向右匀速运动,求作用于ab的水平拉力的大小.
【答案】(1)0.48(2)0.8
【知识点】无外力作用下,水平导轨上的单杆模型
【详解】(1)ab静止时,回路中的感应电动势为E1,则,由图可知
所以;设回路中的电流为,则,由导体棒ab静止 在匀强磁场中得,其中,解得
(2)导体棒ab以水平向右得速度v匀速运动,设回路中电流顺时针方向时对应得电动势为正,则,解得,所以回路中电流得方向为顺时针方向,设回路中的电流为.由,设导体棒ab在匀强磁场中匀速运动得,其中,解得
17.如图,两平行光滑金属导轨位于同一水平面上,相距l=0.5m,左端与一电阻R=4相连;整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度大小为B=2T,方向竖直向下。一质量为m=0.5kg、电阻为r=1的导体棒ab置于导轨上,在水平外力作用下沿导轨以速度v=5m/s匀速向右滑动,滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好。已知重力加速度大小为g=10m/s2,导轨的电阻可忽略。
求:
(1)ab棒产生的电动势大小并判断棒ab端电势的高低;
(2)水平外力F的大小。
【答案】(1)5V,b端电势比a端高;(2)1N
【知识点】无外力作用下,水平导轨上的单杆模型
【详解】(1)导体切割磁感线运动产生的电动势为 解得
由右手定则可知,b端电势较高。
(2)对导体棒受力分析,受到向左的安培力和向右的外力,二力平衡,故有
解得外力为
18.如图所示,跳楼机将游客载至高空,然后释放。座舱自由下落一段时间后,先启动电磁制动系统使座舱减速,再启动液压制动系统继续减速,到达地面时刚好停下。如将钢结构座舱看作为一个边长为L,总电阻为R的单匝正方形线框,则座舱的下落过程可以简化如下:线框先自由下落h后,下边框进入匀强磁场时线框开始减速,下边框出磁场时,线框恰好做匀速直线运动。已知座舱的总质量为m,磁场区高度为L,磁感应强度大小为B,重力加速度为g。求:
(1)座舱刚进入磁场上边界时,感应电流的大小;
(2)座舱穿过磁场的过程中产生的焦耳热。
【答案】(1);(2)
【知识点】求线框进出磁场时电阻上生热、线框进出磁场产生的等效电路相关计算
【详解】(1)由自由落体规律有 刚进入磁场时
联立解得
(2)下边框出磁场时,线框恰好做匀速直线运动,有nn
又nnnn 联立解得下边框出磁场时的速度为
全过程根据能量守恒有
解得
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高中物理周测卷(选二 第二章 电磁感应)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.用如图所示的实验装置探究影响感应电流方向的因素。将条形磁体的某一极插入和拔出线圈的过程中,下列判断正确的是( )
A.电流表指针发生偏转,且偏转方向不同
B.电流表指针发生偏转,且偏转方向相同
C.磁体受到线圈的作用力,且方向均向上
D.磁体受到线圈的作用力,且方向均向下
2.在物理学发展中,观测、实验、假说和逻辑推理等方法起到了重要作用。下列叙述符合史实的是( )
A.安培根据通电直导线的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电流假说
B.奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,该效应说明了电和磁之间存在联系
C.法拉第在实验中观察到,通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中,出现了感应电流
D.楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反
3.如图为法拉第圆盘实验的示意图,金属铜圆盘下侧处在匀强磁场中,其磁感应强度大小为B,方向水平向右,电刷C与铜盘边缘接触良好,O、C两端与电阻R相连,其余电阻不计。已知圆盘的半径为r,金属圆盘沿图示方向绕金属轴匀速旋转,其角速度为。下列说法正确的是( )
A.若圆盘按照图示方向转动,则C点电势比O点电势低
B.圆盘O、C点间产生的感应电动势为
C.电阻R中会有正弦式交变电流流过
D.若将电刷C向O向上靠近一小段距离,流过电阻R的电流强度会变大
4.如图所示,弹簧上端固定,下端悬挂一个磁体。磁体正下方水平桌面上放置一个闭合线圈。将磁体托起到某一高度后放开,磁体能上下振动并最终停下来。磁体振动过程中未到达线圈平面且线圈始终静止在桌面上。磁体振动过程中,下列选项正确的是( )
A.线圈对桌面的压力总大于重力
B.线圈总有扩张的趋势
C.弹簧的弹性势能一直减小
D.磁体和弹簧系统的机械能一直减小
5.对楞次定律的理解,以下说法中正确的是( )
A.感应电流的方向总是与原电流的方向相反
B.感应电流的方向总是与原电流的方向相同
C.感应电流的磁场总是与原线圈内的磁场方向相反
D.感应电流的磁场总是阻碍原磁场形成的磁通量的变化
6.在如图所示的甲、乙电路中,电阻R和灯泡电阻的阻值相等,自感线圈L的电阻值可认为是0,在接通开关S时,则( )
A.在电路甲中,A将立刻变亮
B.在电路甲中,A将先变亮,然后渐渐变暗
C.在电路乙中,A将渐渐变亮
D.在电路乙中,A将先由亮渐渐变暗,然后熄灭
7.下列说法正确的是( )
A.电场是一种不依赖于我们的意识而客观存在的物质
B.磁感线可以表示磁场的方向,不能表示磁场的强弱
C.由公式可知,电容器的电容随电荷量Q的增加而增大
D.穿过线圈的磁通量变化量越大,感应电动势越大
8.如图所示,L是一带铁芯的理想电感线圈,其直流电阻为零。电路中A和B是两个相同的灯泡,A灯泡串接一个理想二极管D,则下列说法正确的是( )
A.开关S闭合瞬间,电感L的磁场能逐渐减小
B.开关S闭合稳定后,A、B灯均发光
C.开关S断开瞬间,A灯和B灯同时熄灭
D.开关S断开瞬间,a点电势低于b点电势
二、多选题
9.如图所示,在光滑水平面上固定一条形磁铁,有一小球以一定的初速度向磁铁方向运动,如果发现小球做减速运动,则小球的材料可能是( )
A.铁 B.木 C.铜 D.铝
10.图甲所示的电路中电阻,螺线管匝数匝,横截面积,螺线管导线总电阻,穿过螺线管的磁场的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化,磁感应强度向下为正方向,下列说法正确的是( )
A.通过电阻中的电流方向是从到
B.感应电流的大小是
C.内通过电阻的电荷量为
D.点的电势为
11.如图所示,足够长的光滑斜面中间虚线区域内有一垂直于斜面向上的匀强磁场,一正方形线框从斜面底端以一定初速度上滑,线框越过虚线进入磁场,最后又回到斜面底端,则下列说法中正确的是( )
A.上滑过程线框中产生的焦耳热等于下滑过程线框中产生的焦耳热
B.上滑过程线框中产生的焦耳热大于下滑过程线框中产生的焦耳热
C.上滑过程线框克服重力做功的平均功率等于下滑过程中重力的平均功率
D.上滑过程线框克服重力做功的平均功率大于下滑过程中重力的平均功率
12.如图所示,单匝线圈在外力作用下以速度向右匀速进入匀强磁场,第二次又以速度匀速进入同一匀强磁场.则:第二次进入与第一次进入时( )
A.线圈中电流之比为
B.外力做功的功率之比为
C.线圈中产生热量之比为
D.通过导线横截面电荷量之比为
三、实验题
13.某实验小组使用如图所示的器材探究影响感应电流方向的因素。
(1)在图中用实线代替导线完成实验电路连接( )。
(2)连接好电路后,闭合开关,发现灵敏电流计的指针向左偏了一下。保持开关闭合,将滑动变阻器连入电路中的阻值调大,灵敏电流计指针将向 (选填“左”或“右”)偏。
(3)通过变换线圈电流方向、改变螺线管线圈绕行方向,多次实验后总结出如下结论:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的 。
14.“研究电磁感应现象”的实验装置如图所示。
(1)将图中所缺的导线补接完整 。
(2)当通电线圈插在感应线圈中时,如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下,那么合上开关后进行下述操作时可能出现的情况是:
①将通电线圈迅速插入感应线圈时,灵敏电流计指针将 。(选填“向左”“向右”或“不偏转”)
②通电线圈插入感应线圈后,将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时,灵敏电流计指针 。(选填“向左”“向右”或“不偏转”)
(3)在实验时,如果感应线圈两端不接任何元件,则感应线圈电路中将 。
A.因电路不闭合,无电磁感应现象
B.有电磁感应现象,但无感应电流,只有感应电动势
C.不能用楞次定律和安培定则判断感应电动势方向
D.可以用楞次定律和安培定则判断感应电动势方向
四、解答题
15.可测速的跑步机如图甲所示,其测速原理如图乙所示。该机底面固定有间距、长度的平行金属导轨。电极间充满磁感应强度、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,且接有理想电压表和的电阻。绝缘橡胶带上镀有平行细金属条,橡胶带运动时,磁场中始终仅有一根金属条,每根金属条的电阻均为并与导轨接触良好。若橡胶带以速度匀速运动,求:
(1)金属条产生的电动势和电压表的示数;
(2)一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功。
16.如图甲所示,AB、CD为在同一水平面内的平行光滑金属导轨,导轨间距L=lm,导轨左端A、C用导线连接,导轨内左侧边长为L的正方形区域ACQP内有一随时间变化的匀强磁场B1,B1随时间的变化规律如图乙所示.MN的右侧有磁感应强度B=0.8T、方向垂直于纸面向外的恒定的匀强磁场,导体棒ab垂直导轨放置于MN右侧的匀强磁场中,电阻R=0.5Ω,其他电阻不计,取磁场垂直于纸面向里为磁感应强度的正方向.
(1)如果要让导体棒ab静止在匀强磁场中,可施加一个垂直于ab的水平力F1,求t=1s时这个力的大小;
(2)如果导体棒ab以v=1m/s的速度沿导轨向右匀速运动,求作用于ab的水平拉力的大小.
17.如图,两平行光滑金属导轨位于同一水平面上,相距l=0.5m,左端与一电阻R=4相连;整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度大小为B=2T,方向竖直向下。一质量为m=0.5kg、电阻为r=1的导体棒ab置于导轨上,在水平外力作用下沿导轨以速度v=5m/s匀速向右滑动,滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好。已知重力加速度大小为g=10m/s2,导轨的电阻可忽略。
求:
(1)ab棒产生的电动势大小并判断棒ab端电势的高低;
(2)水平外力F的大小。
18.如图所示,跳楼机将游客载至高空,然后释放。座舱自由下落一段时间后,先启动电磁制动系统使座舱减速,再启动液压制动系统继续减速,到达地面时刚好停下。如将钢结构座舱看作为一个边长为L,总电阻为R的单匝正方形线框,则座舱的下落过程可以简化如下:线框先自由下落h后,下边框进入匀强磁场时线框开始减速,下边框出磁场时,线框恰好做匀速直线运动。已知座舱的总质量为m,磁场区高度为L,磁感应强度大小为B,重力加速度为g。求:
(1)座舱刚进入磁场上边界时,感应电流的大小;
(2)座舱穿过磁场的过程中产生的焦耳热。
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$高中物理周测卷(选二第二章电磁感应)
学校:
姓名:
班级:
考号:
一、单选题
1.用如图所示的实验装置探究影响感应电流方向的因素。将条形磁体的某一极插入和拔出
线圈的过程中,下列判断正确的是()
A.电流表指针发生偏转,且偏转方向不同
B.电流表指针发生偏转,且偏转方向相同
C.磁体受到线圈的作用力,且方向均向上
D.磁体受到线圈的作用力,且方向均向下
2.在物理学发展中,观测、实验、假说和逻辑推理等方法起到了重要作用。下列叙述符合
史实的是()
A.安培根据通电直导线的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电流假说
B.奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,该效应说明了电和磁之间存在联系
C.法拉第在实验中观察到,通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中,出现了感
应电流
D.楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方
向相反
3.如图为法拉第圆盘实验的示意图,金属铜圆盘下侧处在匀强磁场中,其磁感应强度大小
为B,方向水平向右,电刷C与铜盘边缘接触良好,O、C两端与电阻R相连,其余电阻不
计。己知圆盘的半径为r,金属圆盘沿图示方向绕金属轴匀速旋转,其角速度为①。下列说
法正确的是(
A.若圆盘按照图示方向转动,则C点电势比O点电势低
第1页共6页
B.圆盘O、C点间产生的感应电动势为E感=
C.电阻R中会有正弦式交变电流流过
D.若将电刷C向O向上靠近一小段距离,流过电阻R的电流强度会变大
4.如图所示,弹簧上端固定,下端悬挂一个磁体。磁体正下方水平桌面上放置一个闭合线
圈。将磁体托起到某一高度后放开,磁体能上下振动并最终停下来。磁体振动过程中未到达
线圈平面且线圈始终静止在桌面上。磁体振动过程中,下列选项正确的是()
A.线圈对桌面的压力总大于重力
B.线圈总有扩张的趋势
C.弹簧的弹性势能一直减小
D.磁体和弹簧系统的机械能一直减小
5.对楞次定律的理解,以下说法中正确的是()
A.感应电流的方向总是与原电流的方向相反
B.感应电流的方向总是与原电流的方向相同
C.感应电流的磁场总是与原线圈内的磁场方向相反
D,感应电流的磁场总是阻碍原磁场形成的磁通量的变化
6.在如图所示的甲、乙电路中,电阻R和灯泡电阻的阻值相等,自感线圈L的电阻值可认
为是0,在接通开关S时,则()
X
A.在电路甲中,A将立刻变亮
B.在电路甲中,A将先变亮,然后渐渐变暗
C.在电路乙中,A将渐渐变亮
D.在电路乙中,A将先由亮渐渐变暗,然后熄灭
甲
乙
7.下列说法正确的是()
A.电场是一种不依赖于我们的意识而客观存在的物质
B.磁感线可以表示磁场的方向,不能表示磁场的强弱
C.由公式C=号可知,电容器的电容随电荷量Q的增加而增大
D.穿过线圈的磁通量变化量越大,感应电动势越大
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8.如图所示,L是一带铁芯的理想电感线圈,其直流电阻为零。电路中A和B是两个相同
的灯泡,A灯泡串接一个理想二极管D,则下列说法正确的是(
A.开关S闭合瞬间,电感L的磁场能逐渐减小
B.开关S闭合稳定后,A、B灯均发光
C.开关S断开瞬间,A灯和B灯同时熄灭
A
D.开关S断开瞬间,a点电势低于b点电势
二、多选题
9.如图所示,在光滑水平面上固定一条形磁铁,有一小球以一定的初速度向磁铁方向运动,
如果发现小球做减速运动,则小球的材料可能是()
777777777777
A.铁
B.木
C.铜
D.铝
10.图甲所示的电路中电阻R=52,螺线管匝数n=3000匝,横截面积S=10cm2,螺线管
导线总电阻r=12,穿过螺线管的磁场的磁感应强度B随时间t按图乙所示规律变化,磁感
应强度B向下为正方向,下列说法正确的是()
个BT
A.通过电阻R中的电流方向是从M到N
3
B.感应电流的大小是1.0A
M
C.0~2s内通过电阻R的电荷量为1C
B
D.N点的电势为-2.5V
甲
乙
11.如图所示,足够长的光滑斜面中间虚线区域内有一垂直于斜面向上的匀强磁场,一正方
形线框从斜面底端以一定初速度上滑,线框越过虚线进入磁场,最后又回到斜面底端,则下
列说法中正确的是()
A.上滑过程线框中产生的焦耳热等于下滑过程线框中产生的焦耳热
B.上滑过程线框中产生的焦耳热大于下滑过程线框中产生的焦耳热
C.上滑过程线框克服重力做功的平均功率等于下滑过程中重力的平均功率
D.上滑过程线框克服重力做功的平均功率大于下滑过程中重力的平均功率
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12.如图所示,单匝线圈ABCD在外力作用下以速度v向右匀速进入匀强磁场,第二次又以
速度2匀速进入同一匀强磁场.则:第二次进入与第一次进入时()
A.线圈中电流之比为1:1
B.外力做功的功率之比为4:1
C.线圈中产生热量之比为2:1
D.通过导线横截面电荷量之比为2:1
三、实验题
13.某实验小组使用如图所示的器材探究影响感应电流方向的因素。
(1)在图中用实线代替导线完成实验电路连接(
)
(2)连接好电路后,闭合开关,发现灵敏电流计G的指针向左偏了一下。保持开关闭合,
将滑动变阻器连入电路中的阻值调大,灵敏电流计指针将向
(选填“左”
或“右)偏。
(3)通过变换A线圈电流方向、改变螺线管线圈绕行方向,多次实验后总结出如下结论:
感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的
14.“研究电磁感应现象的实验装置如图所示。
(1)将图中所缺的导线补接完整。
(2)当通电线圈插在感应线圈中时,如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了
一下,那么合上开关后进行下述操作时可能出现的情况是:
①将通电线圈迅速插入感应线圈时,灵敏电流计指针将。(选填“向左“向右?或不偏转”)
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②通电线圈插入感应线圈后,将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时,灵敏电流计指针
(选填“向左“向右”或不偏转”)
(3)在实验时,如果感应线圈两端不接任何元件,则感应线圈电路中将
A.因电路不闭合,无电磁感应现象
B.有电磁感应现象,但无感应电流,只有感应电动势
C.不能用楞次定律和安培定则判断感应电动势方向
D.可以用楞次定律和安培定则判断感应电动势方向
四、解答题
15.可测速的跑步机如图甲所示,其测速原理如图乙所示。该机底面固定有间距L=0.8m、
长度d=0.5m的平行金属导轨。电极间充满磁感应强度B=0.5T、方向垂直于纸面向里的匀
强磁场,且接有理想电压表和R=92的电阻。绝缘橡胶带上镀有平行细金属条,橡胶带运
动时,磁场中始终仅有一根金属条,每根金属条的电阻均为r=12并与导轨接触良好。若橡
胶带以速度v=2m/s匀速运动,求:
(1)金属条产生的电动势和电压表的示数:
(2)一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功。
金属导轨
金属条
、橡胶带
运动方向
d
绝缘橡胶带
甲
乙
16.如图甲所示,AB、CD为在同一水平面内的平行光滑金属导轨,导轨间距LHm,导轨
左端A、C用导线连接,导轨内左侧边长为L的正方形区域ACQP内有一随时间变化的匀
强磁场B,B1随时间的变化规律如图乙所示.MN的右侧有磁感应强度B=O.8T、方向垂直
于纸面向外的恒定的匀强磁场,导体棒b垂直导轨放置于、右侧的匀强磁场中,电阻
-0.52,其他电阻不计,取磁场垂直于纸面向里为磁感应强度的正方向.
(1)如果要让导体棒ab静止在匀强磁场中,可施加一个垂直于b的水平力F1,求ls时这
个力的大小:
(2)如果导体棒b以=1m/s的速度沿导轨向右匀速运动,求作用于ab的水平拉力的大小.
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P M a
●●
AB/T
B
●
0
●
-0.5
ON b
D
分
乙
17.如图,两平行光滑金属导轨位于同一水平面上,相距=0.5,左端与一电阻=42相
连;整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度大小为B=2T,方向竖直向下。一质量为0.5kg、
电阻为r=12的导体棒ab置于导轨上,在水平外力作用下沿导轨以速度=5/s匀速向右滑
动,滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好。已知重力加速度大小为g10/s2,导轨
的电阻可忽略。
求:
(1)ab棒产生的电动势大小并判断棒ab端电势的高低:
(2)水平外力F的大小。
18.如图所示,跳楼机将游客载至高空,然后释放。座舱自由下落一段时间后,先启动电磁
制动系统使座舱减速,再启动液压制动系统继续减速,到达地面时刚好停下。如将钢结构座
舱看作为一个边长为L,总电阻为R的单匝正方形线框,则座舱的下落过程可以简化如下:
线框先自由下落后,下边框进入匀强磁场时线框开始减速,下边框出磁场时,线框恰好做
匀速直线运动。已知座舱的总质量为m,磁场区高度为L,磁感应强度大小为B,重力加速
度为g。求:
(1)座舱刚进入磁场上边界时,感应电流的大小;
(2)座舱穿过磁场的过程中产生的焦耳热。
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