第十二章 电磁感应章末自测
时间:90分钟 满分:100分
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题包括10小题,共40分,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不选的得0分)
图1
1.如图1所示,金属杆ab、cd可以在光滑导轨PQ和RS上滑动,匀强磁场方向垂直纸面向里,当ab、cd分别以速度v1、v2滑动时,发现回路感生电流方向为逆时针方向,则v1和v2的大小、方向可能是( )
A.v1>v2,v1向右,v2向左 B.v1>v2,v1和v2都向左 C.v1=v2,v1和v2都向右 D.v1=v2,v1和v2都向左 解析:因回路abdc中产生逆时针方向的感生电流,由题意可知回路abdc的面积应增大,选项A、C、D错误,B正确.
答案:B
图2
2.(2009年河北唐山高三摸底)如图2所示,把一个闭合线圈放在蹄形磁铁两磁极之间(两磁极间磁场可视为匀强磁场),蹄形磁铁和闭合线圈都可以绕OO′轴转动.当蹄形磁铁匀速转动时,线圈也开始转动,当线圈的转动稳定后,有( )
A.线圈与蹄形磁铁的转动方向相同 B.线圈与蹄形磁铁的转动方向相反 C.线圈中产生交流电
D.线圈中产生为大小改变、方向不变的电流
解析:本题考查法拉第电磁感应定律、楞次定律等考点.根据楞次定律的推广含义可知A正确、B错误;最终达到稳定状态时磁铁比线圈的转速大,则磁铁相对
图3
线圈中心轴做匀速圆周运动,所以产生的电流为交流电. 答案:AC
3.如图3所示,线圈M和线圈P绕在同一铁芯上.设两个线圈中的电流方向与图中所标的电流方向相同时为正.当M中通入下列哪种电流时,在线圈P中能产生正方向的恒定感应电流( )
解析:据楞次定律,P中产生正方向的恒定感应电流说明M中通入的电流是均匀变化的,且方向为正方向时应均匀减弱,故D正确.
答案:D
图4
4.(2008年重庆卷)如图4所示,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈,当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力N及在水平方向运动趋势的正确判断是( )
A.N先小于mg后大于mg,运动趋势向左 B.N先大于mg后小于mg,运动趋势向左 C.N先小于mg后大于mg,运动趋势向右 D.N先大于mg后小于mg,运动趋势向右
解析:由题意可判断出在条形磁铁等高快速经过线圈时,穿过线圈的磁通量是先增加后减小,根据楞次定律可判断:在线圈中磁通量增大的过程中,线圈受指向右下方的安培力,在线圈中磁通量减小的过程中,线圈受指向右上方的安培力,故线圈受到的支持力先大于mg后小于mg,而运动趋势总向右,D正确.
答案:D
5.如图5(a)所示,圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方悬挂一相同线圈Q,P和Q共轴,Q中通有变化电流,电流随时间变化的规律如图(b)所示,P所受的重力为G,桌面对P的支持力为FN,则( )
A.t1时刻FN>G C.t3时刻FN 图5 B.t2时刻FN>G D.t4时刻FN=G 解析:t1时刻,Q中电流正在增大,穿过P的磁通量增大,P中产生与Q方向相反的感应电流,反向电流相互排斥,所以FN>G;t2时刻Q中电流稳定,P中磁通量不变,没有感应电流,FN=G;t3时刻Q中电流为零,P中产生与Q在t3时刻前方向相同的感应电流,而Q中没有电流,所以无相互作用,FN=G;t4时刻,P中没有感应电流,FN=G. 答案:AD 6.用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框,以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场,如图6所示.在每个线框进入磁场的过程中,M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud.下列判断正确的是( ) 图6 A.Ua 解析:线框进入磁场后切割磁感线,a、b产生的感应电动势是c、d电动势的一半.而不同的线框的电阻不同.设a线框电阻为4r,b、c、d线框的电阻分别为6r、8r、6r.则Ua 3r3BLv5r5BLv6r3BLv4r4Blv=BLv·=,Ub=BLv·=,Uc=B2Lv·=,Ud=B2Lv·=.所以B正确. 4r46r68r26r3 答案:B 图7 7.(2009年安徽皖南八校联考)如图7所示,用一块金属板折成横截面为“”形的金属槽放置在磁感应强度为B的匀强磁场中,并以速度v1向右匀速运动,从槽口右侧射入的带电微粒的速度是v2,如果微粒进入槽后恰能做匀速圆周运动,则微粒做匀速圆周运动的轨道半径r和周期T分别为( ) v1v22πv2v1v22πv1A., B., ggggv12πv1v12πv2C., D., gggg解析:金属板折成“”形的金属槽放在磁感应强度为B的匀强磁场中,并以速度v1向右 匀速运动时,左板将切割磁感线,上、下两板间产生电势差,由右手定则可知上板为正,下 UBlv1 板为负,E===Bv1,微粒做匀速圆周运动,则重力等于电场力,方向相反,故有m dl v2mv2v1v2qEqBv12πr2πv12 ==,向心力由洛伦兹力提供,所以qv2B=m,得r==,周期T==,ggrqBgv2g故B项正确. 答案:B 8.超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起,同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力的新型交通工具.其推进原理可以简化为如图8所示的模型:在水平面上相距L的两根平行直导轨间,有竖直方向等距离分布的匀强磁场B1和B2,且B1=B2=B,每个磁场的宽度都是l,相间排列,所有这些磁场都以相同的速度向右匀速运动,这 3 / 8