人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》检测试题.doc

《电磁感应》检测题

一、单选题
1．如图甲、乙所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯泡A的电阻，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则(　　)

A．在电路甲中，断开S后，A将立即变暗
B．在电路甲中，断开S后，A将先变得更亮，然后才逐渐变暗
C．在电路乙中，闭合S后，A将逐渐变亮
D．在电路乙中，断开S后，A将先变得更亮，然后才逐渐变暗
2．两位同学在赤道附近做如图所示的摇绳发电实验，把一条长约10m的电线两端与灵敏电流计连接形成闭合电路，迅速匀速摇动电线，以下说法正确的是

A．摇绳的两位同学沿东西方向站立时电流较大，且是交变电流
B．摇绳的两位同学沿东西方向站立时电流较大，且是直流电
C．摇绳的两位同学沿南北方向站立时电流较大，且是直流电
D．摇绳的两位同学沿南北方向站立时电流较大，且是交变电流
3．关于电磁感应,下列说法中正确的是（  ）
A．线圈放在磁感应强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大
B．穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大
C．穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零
D．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大
4．如图所示，有一正方形闭合线圈，在足够大的匀强磁场中运动。下列四个图中能产生感应电流的是

A．图甲 B．图乙 C．图丙 D．图丁
5．关于电磁感应现象，下列说法中正确的是（ ）
A．导体在磁场中运动一定能产生感应电流
B．闭合线圈整个放在磁场中一定能产生感应电流
C．感应电流的磁场总跟原来的磁场方向相反
D．感应电流的磁场总是阻碍原来的磁通量的变化
6．如下图所示，圆形线圈垂直放在匀强磁场里，第1秒内磁场方向指向纸里，如图乙．若磁感应强度大小随时间变化的关系如图甲，那么，下面关于线圈中感应电流的说法正确的是(　 　)

A．在第1秒内感应电流增大，电流方向为逆时针
B．在第1-3秒内感应电流大小方向都不变，电流方向为顺时针
C．在第2秒内感应电流减小，电流方向为顺时针
D．在第4秒内感应电流大小不变，电流方向为顺时针
7．在物理学发展过程中，实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述符合史实的是
A．法拉第实验时观察到，将恒定电流或磁铁放在固定导体线圈附近，线圈中会出现感应电流
B．欧姆根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说
C．奥斯特发现了电流的磁效应，证明了电流周围存在磁场，首次揭示了电与磁的联系
D．楞次在分析了许多实验事实后提出：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总与引起感应电流的磁场方向相反
8．如图所示，直角三角形导线框ABC，处于磁感强度为B的匀强磁场中，线框在纸面上绕B点以匀角速度作顺时针方向转动，∠B=60，∠C=90，AB=L，则A、C两端的电势差UAC （ ）

A．0 B． C． D．
9．如图所示，水平金属圆盘置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，圆盘绕金属转轴OO′以角速度沿顺时针方向匀速转动，铜盘的中心及边缘处分别用金属滑片与一理想变压器的原线圈相连。已知圆盘半径为，理想变压器原、副线圈匝数比为，变压器的副线圈与一电阻为的负载相连。不计圆盘及导线的电阻，则下列说法中正确的是（　 　）

A．变压器原线圈两端的电压为
B．变压器原线圈两端的电压为
C．通过负载R的电流为
D．通过负载R的电流为
10．如图所示，U 型金属框架的两平行导轨与水平面成θ角。一个横截面为矩形的金属棒 ab 静止在导轨上，金属棒 ab 的电阻一定，其它电阻不计。从某时刻起，在此空间施加一个方向垂直于导轨平面向下且磁感应强度从零开始均匀增大的匀强磁场（即 B=kt，k 为常数）直到金属棒刚要开始在导轨上滑动为止。在这一过程中，下列说法正确的是（ ）

A．回路中的感应电流一直增大 B．金属棒 ab 所受的安培力大小一直不变
C．金属棒 ab 所受的摩擦力大小一直不变 D．金属棒 ab 所受的摩擦力大小先减小后增大
11．闭合电路的一部分导线ab处于匀强磁场中，下图中各情况下导线都在纸面内运动，那么下列判断中正确的是（ ）

A.都会产生感应电流
B.都不会产生感应电流
C.甲、乙不会产生感应电流，丙、丁会产生感应电流
D.甲、丙会产生感应电流，乙、丁不会产生感应电流

二、多选题
12．关于电磁感应现象，下列说法正确的是（　　）
A．穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势就越大
B．穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势不一定为零
C．只要磁通量发生变化，电路中就一定能产生感应电流
D．感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
13．如图所示,MN为处在匀强磁场中的两条位于同一水平面内的光滑平行长金属导轨,一端串接电阻R,磁场沿竖直方向一金属杆ab可沿导轨滑动,杆和导轨的电阻都不计,现垂直于方向对杆施一水平恒力F,使杆从静止开始向右运动。在以后的过程中,杆速度的大小v、加速度的大小a以及R上消耗的总能量E随时间t变化的图象可能正确的是

A． B．
C． D．
14．如图所示，A、B、C为三只相同的灯泡，额定电压均大于电源电动势，电源内阻不计，L是一个直流电阻不计、自感系数较大的电感器. 先将K1、K2合上，然后突然打开K2. 已知在此后过程中各灯均无损坏，则以下说法中正确的是（ ）

A．先断开K2，然后闭合K1，A、B立即亮，C逐渐亮
B．先闭合K2，然后闭合K1，A、B立即亮，C逐渐亮
C．先将K1、K2合上，电路稳定后然后突然打开K2，C灯闪亮一下后逐渐恢复到原来的亮度
D．先将K1、K2合上，电路稳定后然后突然打开K1，A闪亮后熄灭，BC逐渐熄灭
15．下列说法正确的是(　　)
A．闭合电路内只要有磁通量，就有感应电流产生
B．穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中不一定有感应电流产生
C．线框不闭合时，即使穿过线框的磁通量发生变化，线框中也没有感应电流产生
D．当导体切割磁感线时，一定产生感应电动势
16．超导现象是当今高科技的热点，当一块磁体靠近超导体时，超导体会产生强大的电流并且对磁体有排斥作用，这种排斥作用可以使磁体悬浮在空中。则（　　）
A．超导体产生强大电流的原因是超导体中磁通量的变化率很大
B．超导体产生强大电流的原因是超导体中电阻为0
C．超导体中电流产生的磁场方向与磁体的磁场方向相反
D．超导体中的电流会产生焦耳热
三、实验题
17．图为“研究电磁感应现象”的实验装置。
（1）将图中所缺的导线补接完整。

（2）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后可能现的情况有：（选填“左偏”、“右偏”或“不偏”）
①将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将______。
②原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针______。

四、解答题
18．如图所示，两根足够长的固定的光滑平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为L。导轨上面横放着两根导体棒ab和cd，构成矩形回路．两根导体棒的质量皆为m，电阻皆为R，回路中其余部分的电阻不计．在整个空间内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B．两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行．开始时，棒cd静止，棒ab有指向棒cd的初速度v0，两导体棒在运动中始终不接触．求：

（1）运动中两棒产生的总焦耳热以及当ab棒的速度为时，cd棒的加速度．
（2）运动中，流过导体棒ab的总电量以及两棒的最大相对位移．
19．电磁驱动是电磁感应现象的一个重要应用．
(1)如图所示，物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”．她把一个带铁芯的线圈、开关和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈上，且使铁芯穿过套环，闭合开关的瞬间，套环立刻跳起．关于这一实验，下列说法正确的是?

A．必须选择铁质的金属环才能出现“跳环”现象
B．电源无论选择交流还是直流，只要电压足够大，跳环都可以跳起
C．若将铁芯撤去，“跳环”的效果会更加明显
D．若在开关闭合的状态下，将金属环平衡地放置在图中位置，则开关断开的一瞬间，也能看到“跳环”现象．
(2)除上述利用感生电动势的电磁驱动以外，我们还可以利用动生电动势来完成电磁驱动．如图所示是利用磁场运动来带动金属棒运动的装置．

在水平面上有两根很长的平行轨道和，轨道末端接有阻值为的定值电阻，其间有垂直轨道平面的磁感应强离为的弱强磁场．自身电阻可忽略的金属棒放置于导轨上，可沿导轨滑动．两轨道间距及磁场宽度均为，棒始终保持与轨道垂直，且磁场范围足够大，以保证棒无论做何种运动均不会脱离磁场范围．当磁场沿轨道方向向右运动时，金属棒会受到向右的磁场力，带动其随磁场运动．假设金属棒静止时所受阻力为，则磁场至少要以多大的速度运动才能使金属棒从静止开始起动?
(3)设金属棒运动时所受阻力大小恒为，假如使金属棒水平向右以速度做匀速运动，求：
a.磁场运动的速度大小为多少?
b.单位时间内回路产生的焦耳热是多少?
(4)安培力对金属棒做的功是否全部转化为回路的焦耳热?若肯定，请说明理由；若否定，请用文字描述安培力做功使得金属棒和磁场体系的能量发生了怎样的转化?
(5)为了维持金属棒以速度运动，外界在单位时间内需对磁场做功多少？
20．如图所示，单匝正方形线框abcd质量M=0.3 kg、边长L=0.4 m、总电阻R=2 Ω。一根足够长的绝缘轻质细线跨过两个轻质光滑定滑轮，一端连接正方形线框另一端连接质量m=0.2 kg的物体P，线框释放前细线绷紧。在线框下方有一上下边界都水平的有界匀强磁场，两边界Ⅰ、Ⅱ之间距离h2=2 m，磁场方向水平且垂直纸面向里。现让线框cd边距上边界Ⅰ的高度h1=1 m处由静止释放，线框在运动过程中cd边始终保持水平且与磁场垂直，线框cd边进入磁场上边界Ⅰ时刚好做匀速运动，线框ab边刚进入磁场上边界Ⅰ时，线框上方的绝缘轻质细线突然断裂，不计空气阻力，求:

（1）线框cd边从磁场上边界Ⅰ进入时的速度大小v0
（2）匀强磁场的磁感应强度大小B
（3）线框穿过磁场过程中产生的焦耳热Q

参考答案
1．D 2．A 3．D 4．D 5．D 6．B 7．C 8．D 9．A 10．D 11．D
12．BD
13．ABD
14．AC
15．CD
16．ACD
17．右偏 左偏
18．（1），（2），
19．(1) B (2) (3) a. b. (4) 安培力做功使金属棒和磁场的能量体系减弱，转化了一部分电路中的热量 (5)
20．v0=2 m/s；B=2.5 T；Q= 1.6 J