高二上学期磁场及电磁感应测试题(二).doc

高二上学期磁场和电磁感应测试题（二）

1．如图所示，虚线所围区域内为一匀强磁场，闭合线圈abcd由静止开始运
动时，磁场对ab边的磁场力的方向向上，那么整个线圈应：（ ）
A．向右平动； B．向左平动；
C．向上平动； D．向下平动.
2．如图所示，导线框abcd与通电直导线在同一平面内，直导线通有恒定电流
并通过ad和bc的中点，当线圈向右运动的瞬间，则 （ ）
A．线圈中有感应电流，且按顺时针方向
B．线圈中有感应电流，且按逆时针方向
C．线圈中有感应电流，但方向难以判断
D．由于穿过线框的磁通量为零，所以线框中没有感应电流。

3．两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R。整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度V1 沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以速率向下V2匀速运动。重力加速度为g。以下说法正确的是 （ ）
A．ab杆所受拉力F的大小为μmg+
B．cd杆所受摩擦力为零
C． 回路中的电流强度为
D．μ与大小的关系为μ＝
4．如图所示电路中，A、B是相同的两小灯．L是一个带铁芯的线
圈，电阻可不计．调节R，电路稳定时两灯都正常发光，则在
开关合上和断开时 （ ）
两灯同时点亮、同时熄灭．
B．合上S时，B比A先到达正常发光状态．
C．断开S时，A、B两灯都不会立即熄灭，通过A、B两灯的
电流方向都与原电流方向相同．
D．断开S时，A灯会突然闪亮一下后再熄灭．
5．在电磁感应现象中，下列说法中正确的是 （ ）
A．感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反
B．闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流
C．闭合线杠放在匀强磁场中做切割磁感线运动，一定能产生感应电流
D．感应电流的磁场总是阻碍原来磁场磁通量的变化

6．如图所示的装置中，导轨处于垂直纸面向里的磁场中，金属环
处于垂直纸面的匀强磁场(图中未画)中，要使放在导电轨道
上的金属棒ab在磁场中向右滑动，则穿过金属环的磁场应
（ ）
A．方向向纸外，且均匀增强；
B．方向向纸外，且均匀减弱；
C．方向向纸里，且均匀增强；
D．方向向纸里，且均匀减弱；

7．如图所示，水平地面上方有正交的电磁场，电场竖直向下，磁场垂直纸面向外，半圆形铝框从水平位置由静止开始下落，不计阻力，a，b两端落到地面上的次序是 （ ）
A．a先于b
B．B先于a
C．a、b同时落地
D．无法判定
8．如图所示，在光滑绝缘的水平面上，一个质量为m、电阻为
R、边长为a的正方形金属框以速度向一有界匀强磁场滑
去，磁场的磁感应强度为B，从金属框开始进入磁场计时，
经过时间t，金属框到达图中虚线位置，这段时间内产生的
总热量为Q，则t时刻金属框的即时速度为
________。
9．如图所示，一个变压器原副线圈的匝数比为3∶1，
原线圈两端与平行导轨相接，今把原线圈的导轨
置于垂直纸面向里、磁感应强度为B=2T的匀强
磁场中，并在导轨上垂直放一根长为L=30cm的
导线ab，当导线以速度v=5m/s做切割磁感线的
匀速运动时（平动），副线圈cd两端的电压为
________V。
10．用水平力F将矩形线框abcd水平向左以速度v匀速拉
出磁场，开始时ab边和磁场边缘对齐，如图7-12所
示，设匀强磁场的磁感强度为B，方向垂直纸面向里，
试针对这一过程，用能量转化为守恒定律导出法拉第
电磁感应定律。

11．如图所示，质量M=100g的闭合铝框，用较长细线悬挂起来，静止铝框的中央距地面h=0.8m，今有一质量m=200g的磁铁以水平速度v0=10m/s射入并穿过铝框，落在距铝框原位置水平距离S=3.6m处。在磁铁穿过铝框后，求：
（1）铝框向哪边偏转？能上升多高？
（2）在磁铁穿过铝框的整个过程中，框中产生了多少电能？

12．如图所示，电动机牵引的是一根原来静止的长L=1m，质量m=0.1kg的金属棒MN，棒电阻R=1Ω，MN架在处于磁感强度B=1T的水平匀强磁场中的竖直放置的固定框架上，磁场方向与框架平面垂直，当导体棒上升h=3.8m时获得稳定速度，其产生的焦耳热Q=2J，电动机牵引棒时，伏特表、安培表的读数分别为7V、1A，已知电动机的内阻r=1Ω，不计框架电阻及一切摩擦，g取10m/s2，求：
（1）金属棒所达到的稳定速度大小。
（2）金属棒从静止开始运动到达稳定速度所需的时间。

电磁感应的综合应用专题复习练习参考答案

1．B，线圈abcd中磁通量变化产生感应电流，同时该电流在磁场中又要受到安培力的作用。ab边受安培力向上，根据左手定则判断电流方向ba,在线圈中沿badc方向，根据安培定则可知：感应电流的磁场方向垂直于纸面向里，由楞次定律可判断原磁通量是增加的，即线圈向左平动，选B.
2．选B，本题可以用以下两种方法来求解，借此区分右手定则和楞次定律。方法一：首先用安培定则判断通电直导线周围的磁场方向（如图所示），对称性可知合磁通量Ф=0
3．AD，cd杆不切割磁感应，不产生电动势，只有ab杆切割磁感线产生电动势E=BLV1，电流I= BLV1/2R，安培力F=ILB，ab杆在水平方向上受向右的拉力与向左的动摩擦力和安培力。
4．B，合上S，B灯立即正常发光．A灯支路中，由于L产生的自感电动势阻碍电流增大，A灯将推迟一些时间才能达到正常发光状态．B正确．断开S，L中产生与原电流方向相同的自感电动势，流过B灯的电流与原电流反向。因为断开S后，由L作为电源的供电电流是从原来稳定时通过L中的电流值逐渐减小的，所以A、B两灯只是延缓一些时间熄灭，并不会比原来更亮．
5．D，根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磙量的变化。原来的磁场若要减弱，则感应电流的磁场方向与原来磁场方向相同；若原来的磁场在增强，则两磁反向。产生感应电流的条件是闭合回路中磁通量变化，虽然磁场的强弱在变化，但闭合线框平行磁场放入，磁通量不变（=0），不能产生感应电流，闭合线框在匀强磁场中平动时，线框中的磁通量不变，不能产生感应电流。
6．A、D.本题“要使棒ab向右滑动”，是整个物理过程的结果，其原因是由于金属环的磁场发生变化。弄清因果关系，才能正确使用有关的定则和定律。
7．A，铝框下落过程中，因电磁感应作用而在其a端积累正电荷、b端积累负电荷，这两种电荷又分别受到向下和向上的电场力的作用。
8．
根据能量守恒关系，有。
9．0 ab匀速运动，产生恒定的电流，变压器铁心中磁通量不变，所以副线圈cd两端的感应电压为零。
10．外力做功W=Flad=BIlab·lad=Blablad ①
电流做功W′=t ②
据能量守恒定律，因为线框是匀速拉出
所以W=W′ ③
由①②③得：Lab·Lad=t
∴ε=证毕
11．设磁铁与磁场作用后，磁铁速度v1铝框速度v2,磁铁做平抛运动
v1= ①
磁铁穿铝框过程中，两者构成系统水平方向动量守恒。MV0=mv1+Mv2 ②
而铝框向右上摆所能上升最大高度h= ③
由①②③得：v2=2ms-1 h=0.2m
由能量守恒定律可得铝框中产生的电路
E电=mv20-mV21-mv22=1.7J
12．（1）电动机输入功率P1=IU=7W ①
电动机输出功率使MN棒增加重力势能，并产生感应电流
电动机输出功率P2=（mg+）v ②
由能量守恒得P1-I2rM=P2 ③
由①②③且代入数据得：v=2ms-1(v′=-3ms-1舍去)
（2）对棒加速上升过程应用动能定理
（P1-I2rM）t-Q=mgh+mv2
∴t==1s

第5/5页