电磁感应测试题.docx

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1、电磁感应测试题含答案B1. 如下图，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度的大小随时间变化。以下说法当磁感应强度增加时，线框中的感应电流可能减小当磁感应强度增加时，线框中的感应电流肯定增大当磁感应强度减小时，线框中的感应电流肯定增大当磁感应强度减小时，线框中的感应电流可能不变其中正确的选项是DA.只有正确B.只有正确C.只有正确D.只有正确2. 一飞机在北半球的上空以速度 v 水平飞行，飞机机身长为 a，翼展为 b；该空间地磁场磁感应强度的水平重量为 B ，竖直重量为B ；驾驶员左侧机翼的端点用A 表示，右侧机翼的端点用B 表示，12用 E 表示飞机产生的感应电动势，则

2、DA.E=B vb，且 A 点电势低于 B 点电势1B.E=B vb，且 A 点电势高于 B 点电势1C.E=B vb，且 A 点电势低于 B 点电势2S ND.E=B vb，且 A 点电势高于 B 点电势23. 如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N 极朝下。当磁铁向 下运动时但未插入线圈内部BA.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向一样，磁铁与线圈相互吸引B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向一样，磁铁与线圈相互排斥C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥ii0OTtiT/203. 如图甲所示，长

3、直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流 i 随时间 t 的变化关系如图乙所示.在 0-T/2 时间内，直导线中电流向上，则在T/2-T 时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力状况是CA. 感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左B. 感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右iC. 感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右-D. 感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左甲乙l/v2l/vtl/v2l/vt4. 图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为 l，磁场方向垂直纸面对里.abcd 是位于纸面内的梯形线圈，ad 与 bc 间的距离也为

4、l.t=0 时刻，bc 边与磁场区域边界重合如图.现令线圈以恒定的速度 v 沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域.取沿 abcda 的感应电流为正， 则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I 随时间 t 变化的图线可能是BIIOl/v2l/vtOIIOl/v2l/v tO5. 如下图A电路中，A、B 是两个B完全一样的灯泡，CL 是一个抱负电感D 线圈，当S 闭合与断开时，LRCASA、B 的亮度状况是ACA.S 闭合时，A 马上亮，然后渐渐熄灭B.S 闭合时，B 马上亮，然后渐渐熄灭BC.S 闭合足够长时间后，B 发光，而 A 不发光D.S 闭合足够长时间后，B 马上熄灭发光，而 A 渐渐

5、熄灭106. 铁路上使用一种电磁装置向掌握中心传输信号以确定火车的位置.能产生匀强磁场的磁铁，被 安装在火车首节车厢下面，如图(甲)所示(俯视图).当它经过安放在两铁轨间的线圈时，便会产生一电 信号，被掌握中心接收.当火车通过线圈时，假设掌握中心接收到的线圈两端的电压信号为图(乙)所示， 则说明火车在做BA. 匀速直线运动 B.匀加速直线运动C.匀减速直线运动 D.加速度渐渐增大的变加速直线运动7. 图甲中的 a 是一个边长为为 L 的正方向导线框，其电阻为 R.线框以恒定速度 v 沿 x 轴运动，并穿过图中ab所示的匀强磁场区域 b.假设以 x 轴的正方向作为力的正方向.线框在图示位置的时刻

6、作为时间的零点，则磁场对xL3LFFFF线框的作用力 F 随时间变化的图线应为图乙中的哪个图？B图甲O1 2345Ot/Lv-112345Ot/Lv-112345Ot/Lv-11 2345t/Lv-1ABCD图乙8. 如下图，将一个正方形导线框 ABCD 置于一个范围足够大的匀强磁场中，磁场方向与其平面垂直现在 AB、CD 的中点处连接一个电容器，其上、下极板分别为 a、b，让匀强磁场以某一速度水平向右匀速移动，则ABCA.ABCD 回路中没有感应电流B.A 与 D、B 与 C 间有电势差C.电容器 a、b 两极板分别带上负电和正电D.电容器 a、b 两极板分别带上正电和负电AbBa bDCf

7、Ota9. 如图一所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架 cdeg 处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆 ab 与金属框架接触良好.在两根导轨的端点 d、e 之间连接一电阻，其他局部电阻无视不计.现用一水平向右的外力 F 作用在金属杆 ab 上，使金属杆由静止开头向右在框架上滑动，运动中杆 ab 始终垂直于框架.图二为一段时间内金属杆受到的安培力 f 随时间 t 的变化关系，则图三中可以表示外力 F 随时间 t 变化关系的图象是Bd c左右e gb图一图二FFFFOtOtOtOtAB图三CDB11.2022 年底，我国宣布已研制成功一辆高温超导磁悬浮高速列车的模型车，该车的车速已到达 500km

8、/h，可载 5 人.如下图就是磁悬浮的原理，图中 A 是圆柱形磁铁，B 是用高温超导材料制成的A超导圆环.将超导圆环 B 水平放在磁铁 A 上，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁 A 的上方空中，以下说法中正确的选项是BA. 在 B 上放入磁铁的过程中，B 中将产生感应电流.当稳定后，感应电流消逝B. 在 B 上放入磁铁的过程中，B 中将产生感应电流.当稳定后，感应电流仍存在C. 如 A 的 N 极朝上，B 中感应电流的方向如下图D. 如 A 的 N 极朝上，B 中感应电流的方向与图中所示的方向有时一样有时相反acbd12.如下图，两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面，导轨上横放着两根一

9、样的导体棒 ab、cd 与导轨构成矩形回路.导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧，两棒的中间用细线绑住，它们的电阻均为 R，回路上其余局部的电阻不计.在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场.开头时，导体棒处于静止状态.剪断细线后，导体棒在运动过程中ADA. 回路中有感应电动势B. 两根导体棒所受安培力的方向一样BGAOxlC. 两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能守恒 D.两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能不守恒13.如下图，A 是长直密绕通电螺线管.小线圈 B 与电流表连接，并沿 A 的轴线 Ox 从 O 点自左向右匀速穿过螺线管 A. 能正确反映通过电流表中电流

10、I 随 x 变化规律的是CIIIIOl/2lxOll/2xOll/2xOl/2lxvBBaaaABCD14. 如下图，一个边长为 a、电阻为 R 的等边三角形线框，在外力作用下，以速度 v 匀速穿过宽均为 a 的两个匀强磁场.这两个磁场的磁感应强度大小均为 B 方向相反.线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直.取逆时针方向的电流为正。假设从图示位置开头，线框中产生的感应电流 I 与沿运动方向的位移 x 之间的函数图象，下面四个图中正确的选项是BABCDiiiiOtOtOt Ot15. 如下图，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 =37角，下端连接阻值

11、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.bRa求金属棒沿导轨由静止开头下滑时的加速度大小；当金属棒下滑速度到达稳定时，电阻R 消耗的功率为 8W，求该速度的大小；在上问中，假设 R=2，金属棒中的电流方向由 a 到 b，求磁感应强度的大小和方向.g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8答案：4m/s2 10m/s 0.4T，垂直于导轨平面对上.R1vBR2l16. 图中 MN 和 PQ 为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距 l 为MP0.40m，电阻不计.导轨所在平

12、面与磁感应强度B 为 0.50T 的匀强磁场垂直.质量 m 为 6.010-3kg、电阻为 1.0 的金属杆 ab 始终垂直于导轨，并与ab其保持光滑接触.导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0 的电阻 R .1当杆 ab 到达稳定状态时以速率 v 匀速下滑，整个电路消耗的电功率 P 为0.27W，重力加速度取 10m/s2，试求速率 v 和滑动变阻器接入电路局部的RQ阻值 .2N答案：4.5m/s，6.017. 如下图，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，它们的电阻可无视不计，在 M 和 P 之间接有阻值为 R 的定值电阻.导体棒 ab 长 l0.5m， 其

13、电阻为 r，与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度 B0.4T.现使 ab 以 v10m/s 的速度向右做匀速运动.MbBNRvab 中的感应电动势多大？ab 中电流的方向如何？假设定值电阻 R3.0 ，导体棒的电阻 r1.0 ，则电路中的电流多大？答案：2.0V ba 0.5APaQ18. 如下图，一半径为r 的圆形导线框内有一匀强磁场，磁场方向垂直于导线框所在平面，导线框的左端通过导线接一对水平放置的平行金属板，两板间的距离 为 d，板长为 l，t=0 时，磁场的磁感应强度 B 从 B 开头均匀增大，同时，在板 2 的左端且格外靠近0板 2 的位置有一质量为 m、

14、带电量为-q 的液滴以初速度 v 水平向右射入两板间，该液滴可视为质点.0要使该液滴能从两板间射出，磁感应强度随时间的变化率K 应满足什么条件？1dB2要使该液滴能从两板间右端的中点射出，磁感应强度B 与时间 t 应满足什么关系？mgdmgd2mv2 d 2答案： K +0pr 2 qpr 2 qpr 2 ql 2 mgdmv2 d 2 B = B + +0t0 pr 2 qpr 2 ql 2 19. 在图甲中，直角坐标系0xy 的 1、3 象限内有匀强磁场，第1 象限内的磁感应强度大小为 2B， 第 3 象限内的磁感应强度大小为 B，磁感应强度的方向均垂直于纸面对里.现将半径为 l，圆心角为

15、 900 的扇形导线框 OPQ 以角速度 绕 O 点在纸面内沿逆时针匀速转动，导线框回路电阻为R.(1) 求导线框中感应电流最大值.(2) 在图乙中画出导线框匀速转动一周的时间内感应电流I 随时间t 变化的图象.(规定与图甲中线框的位置相对应的时刻为 t=0)y2BOlPxBQ(3) 求线框匀速转动一周产生的热量.I2pwtO图乙图甲解:(1)线框从图甲位置开头(t=0)转过 900的过程中，产生的感应电动势为:1E= 2B w l 2(4 分)12E由闭合电路欧姆定律得，回路电流为： I=11(1 分)R联立以上各式解得: I=1Bl 2wR(2 分)同理可求得线框进出第 3 象限的过程中，

16、回路电流为: I2= Bl 2w2R(2 分)故感应电流最大值为: Im= Bl 2wR(1 分)Ip2wpw3p2w2pwt(2) It 图象为:(4 分)I1I2O-I2-I1TT(3) 线框转一周产生的热量: Q = 2(I 21 R 4+ I 22 R )(2 分)4又T =2pw(1 分)解得: Q =5pw B 2 l 44R(1 分)20. 如下图，两根相距为 d 足够长的平行金属导轨位于水平的 xOy 平面内，导轨与 x 轴平行， 一端接有阻值为 R 的电阻.在 x0 的一侧存在竖直向下的匀强磁场，一电阻为r 的金属直杆与金属导轨垂直放置，且接触良好，并可在导轨上滑动.开头时，

17、金属直杆位于 x=0 处，现给金属杆一大小为v 、方向沿 x 轴正方向的初速度.在运动过程中有一大小可yv0Bd0调整的平行于 x 轴的外力 F 作用在金属杆上，使金属杆保持大小为 a，方向沿 x 轴负方向的恒定加速度运动.金属导轨电阻可无视不计.求：Rx金属杆减速过程中到达 x 的位置时，金属杆的感应0O电动势 E；回路中感应电流方向发生转变时，金属杆在轨道上的位置；假设金属杆质量为 m，请推导出外力 F 随金属杆在 x 轴上的位置x变化关系的表达式.答案：E=Bdv 2 - 2axx =v2/2a F = ma B 2 d 2v 2 - 2ax000m0R + r21. 如图甲，平行导轨

18、MN、PQ 水平放置，电阻不计.两导轨间距 d=10cm，导体棒 ab、cd 放在导轨上，并与导轨垂直.每根棒在导轨间的局部，电阻均为 R=1.0.用长为 L=20cm 的绝缘丝线将两棒系住.整个装置处在匀强磁场中.t=0 的时刻，磁场方向竖直向下，丝线刚好处于未被拉伸的自然状态.此后，磁感应强度 B 随时间 t 的变化如图乙所示.不计感应电流磁场的影响.整个过程丝线未被拉断.求：02.0s 的时间内，电路中感应电流的大小与方向；t=1.0s 的时刻丝线的拉力大小.MacdLbdQBB/T0.20.1O-0.11.02.03.0NPt/s图甲图乙答案：1.010-3A，顺时针 1.010-5N

19、22. 如下图，固定在水平桌面上的光滑金属框架 cdef 处于竖直向下磁感应强度为 B 的匀强磁场0中.金属杆 ab 与金属框架接触良好.此时 abed 构成一个边长为 l 的正方形，金属杆的电阻为 r，其余局部电阻不计.假设从 t=0 时刻起，磁场的磁感应强度均匀增加，每秒钟增量为 k，施加一水平拉力保持金属杆静止不动，求金属杆中的感应电流.在状况中金属杆始终保持不动，当 t= t 秒末时，求水平拉力的大小.1acbf假设从 t=0 时刻起，磁感应强度渐渐减小，当金属杆在框架上以恒定速度 v 向右做匀速运动时，可使回路中不产生感应电流.d写出磁感应强度 B 与时间 t 的函数关系式.答案：

20、I =kl 2 F =(B + kt01)kl 3 B =B l0errl + vt23. 一个“ ”形导轨 PONQ，其质量为 M=2.0kg，放在光滑绝缘的水平面上，处于匀强磁场中， 另有一根质量为 m=0.60kg 的金属棒 CD 跨放在导轨上，CD 与导轨的动摩擦因数是 0.20，CD 棒与 ON 边平行，左边靠着光滑的固定立柱 a、b，匀强磁场以 ab 为界，左侧的磁场方向竖直向上图中表示为垂直于纸面对外，右侧磁场方向水平向右，磁感应强度的大小都是 0.80T，如下图.导轨 ON 段长为 0.50m，电阻是0.40 ，金属棒CD 的电阻是 0.20，其余电不计.导轨在水平拉力作用下由

21、静止开头以 0.20m/s2 的加速度做匀加速直线运动，始终到 CD 中的电流到达 4.0A 时，导轨改做匀速直线运动.设导轨足够长，取 g=10m/s2.求：导轨运动起来后，C、D 两点哪点电势较高？a C导轨做匀速运动时，水平拉力 F 的大小是多少？OP导轨做匀加速运动的过程中，水平拉力 F 的最小值是多FB少？NQCD 上消耗的电功率为 P=0.80W 时，水平拉力 F 做功的功b D率是多大？答案：C 2.48N 1.6N 6.72W24.如下图，在与水平面成 =30的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道，其电阻可无视不计。空间存在着匀强磁场，磁感应强度B=0.20T，方向垂直轨

22、道平面对上.导体棒 ab、cd 垂直于轨道放置，且与金属轨道接触良好构成闭合回路，每根导体棒的质量 m=2.010-2kg，回路中每 根导体棒电阻 r=5.010-2 ，金属轨道宽度 l=0.50m.现对导体棒 ab 施加平行于轨道向上的拉力，使之匀速向上运动.在导体棒 ab 匀速向上运动过程中，导体棒 cd 始终能静止在轨道上.g 取 10m/s2，求：BaFcbd导体棒 cd 受到的安培力大小；导体棒 ab 运动的速度大小；拉力对导体棒 ab 做功的功率. 答案：0.10N 1.0m/s 0.20W25.如下图，边长为 L 的正方形金属线框，质量为 m、电阻为 R，用细线把它悬挂于一个有界

23、的匀强磁场边缘，金属框的上半部处于磁场内，下半部处于磁场外，磁场随时间的变化规律为 B = kt细线所能承受的最大拉力为 2mg，则从 t=0 开头，经多长时间细线会被拉断？解:线框中的感应电流为：I = E = B= S=kL2分R tR tR2R线断时有 2mg = mg + BIL5 分k2L3解得：t = 2mgR分25. 如下图，宽度为 L 的足够长的平行金属导轨 MN、PQ 的电阻不计，垂直导轨水平放置一质量为 m 电阻为 R 的金属杆 CD，整个装置处于垂直于导轨平面的匀强磁场中，导轨平面与水平面之间的夹角为 ，金属杆由静止开头下滑，动摩擦因数为 ，下滑过程中重力的最大功率为P，

24、求磁感应强度的大小解：金属杆先加速后匀速运动，设匀速运动的速度为v，此时有最大功率，金属杆的电动势为：E=BLv 3 分E回路电流 I = R 3 分安培力 F = BIL 3 分Rsin (sin - cos ) P金属杆受力平衡，则有：mgsin= F + mgcos3 分 重力的最大功率 P = mgvsin3 分mg解得：B = L(3 分)26. 如下图，有两根足够长、不计电阻，相距L 的平行光滑金属导轨 cd、ef 与水平面成 角固定放置，底端接一阻值为 R 的电阻，在轨道平面内有磁感应强度为 B 的匀强磁场，方向垂直轨道平面斜向上.现有一平行于 ce、垂直于导轨、质量为 m、电阻

25、不计的金属杆 ab，在沿轨道平面对上的恒定拉力 F 作用da BFfb下，从底端 ce 由静止沿导轨向上运动，当 ab 杆速度到达稳定后，撤去拉力 F，最终 ab 杆又沿轨道匀速回到 ce 端. ab 杆向上和向下运动 ce的最大速度相等.求:拉力 F 和杆 ab 最终回到 ce 端的速度 v.RFNFvFBmg解:当 ab 杆沿导轨上滑到达最大速度 v 时，其受力如下图: 由平衡条件可知:F-F-mgsin =0(4 分)B又 F =BIL(2 分)B而 I =BLvR(2 分)联立式得: F -B 2 L2 v - mg sinq = 0(2 分)R同理可得，ab 杆沿导轨下滑到达最大速度

26、时: mg sinq -B 2 L2 v = 0 (4 分)R联立两式解得: F = 2mg sinq(2 分)v = mgR sinq(2 分)B 2 L227. 如下图导体棒 ab 质量为 100g，用绝缘细线悬挂后，恰好与宽度为50cm 的光滑水平导轨良好接触.导轨上放有质量为 200g 的另一导体棒 cd，整个装置处于竖直向上的磁感强度B=0.2T 的匀强磁场中，现将 ab 棒拉起 0.8m 高后无初速释放.当 ab 第一次摆到最低点与导轨瞬间接触后还能向左摆dac到 0.45m 高处，求：bcd 棒获得的速度大小；瞬间通过 ab 棒的电量；此过程中回路产生的焦耳热. 答案：0.5m/

27、s 1C 0.325J28. 如图甲所示，空间有一宽为 2L 的匀强磁场区域，磁感应强度为 B，方向垂直纸面对外.abcd是由均匀电阻丝做成的边长为 L 的正方形线框，总电阻为 R.线框以垂直磁场边界的速度 v 匀速通过磁场区域.在运动过程中，线框 ab、cd 两边始终与磁场边界平行.线框刚进入磁场的位置 x=0，x 轴沿水平方向向右.求:(1)cd 边刚进入磁场时，ab 两端的电势差，并指明哪端电势高； (2)线框穿过磁场的过程中，线框中产生的焦耳热；(3) 在下面的乙图中，画出 ab 两端电势差 U随距离变化的图象.其中 U =BLv .Uabxab00U02Lva dLOb c-U图甲0

28、图乙解:(1)dc 切割磁感线产生的感应电动势 E=BLv(2 分)回路中的感应电流 I =BLv(2 分)Rab 两端的电势差U = I 1 R = 1 BLvb 端电势高(2 分)44(2)设线框从 dc 边刚进磁场到 ab 边刚进磁场所用时间为 t由焦耳定律有Q = 2I 2Rt(2 分)L = vt(2 分)求出Q =Uab4L 2L 3Lx4(3)2B 2 L3v R(2 分)U0(6 分)O-U /0说明:画对一条给 2 分.-3U /-0U029. 如下图，固定于水平桌面上足够长的两平行导轨PO、MN，PQ、MN 的电阻不计，间距为d=0.5m.P、M 两端接有一只抱负电压表，整

29、个装置处于竖直向下的磁感应强度B=0.2T 的匀强磁场中. 电阻均为 r=0.1，质量分别为 m =300g 和 m =500g 的两金属棒 L 、L 平行的搁在光滑导轨上，现固1212定棒 L ，L 在水平恒力 F=0.8N 的作用下，由静止开头做加速运动，试求:12(1) 当电压表的读数为 U=0.2V 时，棒 L 的加速度多大？2(2) 棒 L 能到达的最大速度 v .2m(3) 假设在棒 L 到达最大速度 v 时撤去外力 F，并同时释放棒 L ，求棒 L 到达稳定时的速度值.2m12(4) 假设固定棒 L ，当棒 L 的速度为 v，且离开棒 L 距离为121LLS 的同时，撤去恒力 F

30、，为保持棒L2做匀速运动，可以承受将 P12QB 从原值(B0=0.2T)渐渐减小的方法，则磁感应强度 B 应怎样VF随时间变化(写出 B 与时间 t 的关系式)？解:(1)L 与 L 串联MN12流过 L 的电流为: I = U = 0.2 A = 2 A(2 分)2r0.1L 所受安培力为:F=BdI=0.2N(2 分)2F - F 0.8 - 0.2 a =m2=m / s 2 = 1.2m / s 2(2 分)0.5(2) 当 L所受安培力 F=F 时，棒有最大速度 v ，此时电路中电流为I .2安mm则：F=BdI(1 分)安mBdvI=m(1 分)m2rF=F(1 分)安由得： v

31、m=2Fr= 16m / s(2 分)B 2 d 2(3) 撤去F 后，棒 L 做减速运动，L 做加速运动，当两棒到达共同速度v时，L 有稳定速度，21共2对此过程有：m v= (m2 m1+ m )v2共(2 分)m v v 2 m= 10m / s(2 分)共m + m12(4) 要使 L 保持匀速运动，回路中磁通量必需保持不变，设撤去恒力 F 时磁感应强度为 B ，t20时刻磁感应强度为 B ，则：tB dS=B dS+vt(3 分)0tB S B =0tS + vt(2 分)30. 物理学的根本原理在生产生活中有着广泛应用.下面列举的四种器件中，在工作时利用了电磁感应现象的是BA.盘旋B.日光灯C.质谱仪D.示波器+A202PB+31. 现将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如以下图连接.在开关闭合、线圈 A 放在线圈 B 中的状况下，某同学觉察当他将滑线变阻器的滑动端 P 向左加速滑动时，电流计指针向右偏转.由此可以推断(B)A. 线圈 A 向上移动或滑动变阻器的滑动端P 向右加速滑动都能引起电流计指针向左偏转B. 线圈A 中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转C. 滑动变阻器的滑动端P 匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中心D. 由于线圈 A、线圈 B 的绕线方向未知，故无法推断电流计指针偏转的方向