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电磁感应练习
时间:75分钟 满分:100分 组题人:FTP
一、单项选择题:(每题3分,共计18分)
1、下列说法中正确的有: ( ) A、只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生
B、穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生
C、线框不闭合时,若穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中没有感应电流和感应电动势 D、线框不闭合时,若穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中没有感应电流,但有感应电动势 2、根据楞次定律可知感应电流的磁场一定是: ( ) A、阻碍引起感应电流的磁通量; B、与引起感应电流的磁场反向;
C、阻碍引起感应电流的磁通量的变化; D、与引起感应电流的磁场方向相同。
3、穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加2Wb,则 ( ) A.线圈中感应电动势每秒增加2V B.线圈中感应电动势每秒减少2V
C.线圈中感应电动势始终为一个确定值,但由于线圈有电阻,电动势小于2V D.线圈中感应电动势始终为2V
4、在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单B B 匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图1所示,当磁场的磁感应强度B随时间如图2变化时,图3中正确I t/s O 12345 表示线圈中感应电动势E变化的是 ( )
图1 图2
A. B. C. D. E E E E 2E0 2E0 2E0 2E0 5、E如图所示,竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路,导线所在区域内有一垂直纸面向里E0 E0 0 E0 的变化的匀强磁场,螺线管下方水平桌面上有一导体圆环,导线abcd所围区域内磁场的磁O O O O 12345t/s 12345t/s 12345t/s 12345t/s -E0 -E0 -E0 -E0 感强度按下列哪一图线所表示的方式随时间变化时,导体圆环将受到向上的磁场作用力 -2E0 -2E0 -2E0 -2E0 ( ) 6.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行,现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,如图所示,则在移动过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是 ( ) 二、多项选择题:(每题4分,共计16分)
7、如图所示,导线AB可在平行导轨MN上滑动,接触良好,轨道电阻不计 电流计中有如图所示方向感应电流通过时,AB的运动情况是:( ) A、向右加速运动; B、向右减速运动; C、向右匀速运动; D、向左减速运动。
8、线圈所围的面积为0.1m,线圈电阻为1?.规定线圈中感应电流I 的
2
正方向从上往下看是顺时针方向,如图(1)所示.磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图(2)所示.则以下说法正确的是
B A.在时间0~5s内,I的最大值为0.01A
B/T B.在第4s时刻,I的方向为逆时针
0.11word版本可编辑.欢迎下载支持. I O 12 3 4 图(2)
5 t/s 图(1)
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C.前2 s内,通过线圈某截面的总电量为0.01C D.第3s内,线圈的发热功率最大 9、边长为L的正方形金属框在水平恒力F作用下运动,穿过方向如图的有界匀强磁场区域.磁场区域的宽度为d(d>L)。已知ab边进入磁场时,线框的加速度恰好为零.则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较,有 ( ) A.产生的感应电流方向相反 B.所受的安培力方向相同
C.进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间
D.进入磁场过程和穿出磁场过程中通过导体内某一截面的电量相等 10、如图所示,闭合小金属环从高h处的光滑曲面上端无初速度滚下,又沿曲面的另一侧上升,则下列说法正确的是 ( ) A、若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于h B、若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于h C、若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于h D、若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于h 三、填空题:(每空2分,图3分,共计25分) 11、把一线框从一匀强磁场中拉出,如图所示。第一次拉出的速率是 v ,第二次拉出速率是 2 v ,其它条件不变,则前后两次拉力大小之比是 ,拉力功率之比是 ,线框产生的热量之比是 ,通过导线截面的电量之比是 。 12、如图所示,Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极,ab为放在其间的金属棒。ab和cd用导线连成一个闭合回路。当ab棒向左运动时,cd导线受到向下的磁场力。由此可知Ⅰ是____极,Ⅱ是____极,a、b、c、d四点的电势由高到低依次排列的顺序是____
G
A K B
b d L a F B 13、(1)下图是做探究电磁感应的产生条件实验的器材及示意图。
①在图中用实线代替导线把它们连成实验电路。 ②由哪些操作可以使电流表的指针发生偏转 Ⅰ________________________________________ Ⅱ________________________________________
③假设在开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏转,则当螺线管A向上拔出的过程中,灵敏电流计的指针向_______偏转。(“左”、“右” )
四、计算题(第14题9分,第15题14分,第16题18分,共41分)
14、在如图甲所示的电路中,螺线管匝数n = 1500匝,横截面积S = 20cm2。螺线管导线电阻r = 1.0Ω,R1 = 4.0Ω,R2 = 5.0Ω,C=30μF。在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度B
按如图乙所示的规律变化。求:
R1 C R2
B/T 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2O 1.0 2.0 t/s E (1)求螺线管中产生的感应电动势;
(2)闭合S,电路中的电流稳定后,求电阻R1的电功
2word版本可编辑.欢迎下载支持. B S 图甲
图乙
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率;
(3)S断开后,求流经R2的电量。
15、如图所示,足够长的光滑平行金属导轨cd和ef,水平放置且相距L,在其左端各固定一个半径为r的四分之三金属光滑圆环,两圆环面平行且竖直。在水平导轨和圆环上各有一根与导轨垂直的金属杆,两金属杆与水平导轨、金属圆环形成闭合回路,两金属杆质量均为m,电阻均为R,其余电阻不计。整个装置放在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。当用水平向右的恒力F=3 mg拉细杆a,达到匀速运动时,杆b恰好静止在圆环上某处,试求:
(1)杆a做匀速运动时,回路中的感应电流;
Bfe(2)杆a做匀速运动时的速度;
aF(3)杆b静止的位置距圆环最低点的高度。 cr16、如图所示,两根完全相同的“V”字形导轨OPQ与KMN倒放在绝缘水平面上,两导轨都在竖直平面内且正对、平行放置,其间距为L,电阻不计。两条导轨足够长,所形成的两个斜面与水平面的夹角都是α.两个金属棒ab和a?b?的质量都是m,电阻都是R,与导轨垂直放置且接触良好.空间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B.
(1)如果两条导轨皆光滑,让a?b?固定不动,将ab释放,则ab达到的最大速度是多少? (2)如果将ab与a?b?同时释放,它们所能达到的最大速度分别是多少?
db电磁感应练习(一)答案
一、单项选择:
O α K 1 D 二、多项选择:
7 AD 8 ABC 9 ABD 10 BD 2 C 3 D 4 A 5 A α a P a' M α b' α Q N b B 6 B 三、填空题:
11、1:2 1:4 1:2 1:1 12、N S a=c>d=b G 13、①(连错一条线则得0分) ② Ⅰ.将开关闭合(或者断开); Ⅱ.将螺线管A插入(或拔出)螺线管B ③ 右 三、计算题:
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E A K B 文档从网络中收集,已重新整理排版.word版本可编辑.欢迎下载支持.
14、解:(1)根据法拉第电磁感应定律E?n?Φ?B ?n?S?t?t 求出 E = 1.2V (2)根据全电路欧姆定律 I?E?0.12A
R1?R2?r 根据 P?I2R1
求出 P = 5.76×10-2W
(3)S断开后,流经R2的电量即为S闭合时C板上所带的电量Q
电容器两端的电压 U = IR2=0.6V
流经R2的电量 Q = CU = 1.8×10-5C
15、⑴匀速时,拉力与安培力平衡,F=BIL 得:I?3mg BL⑵金属棒a切割磁感线,产生的电动势E=BLv 回路电流I?E 2R23mgR
B2L2 联立得:v?⑶平衡时,棒和圆心的连线与竖直方向的夹角为θ, tan??F?3 得:θ=60° mg16、解:(1) ab运动后切割磁感线,产生感应电流,而后受到安培力,当受力平衡时,加速度为0,速度达到最大,受力情况如图所示.则: mgsinα=F安cosα 又F安=BIL I=E感/2R E感=BLvmcosα 联立上式解得vm?mg FN F安 θ 2mgRsin?
B2L2cos2? (2)若将ab、a?b?同时释放,因两边情况相同,所以达到的最大速度大小相等,这时ab、
a?b?都产生感应电动势而且是串联.
∴mgsinα=F安cosα F安=BI?L
‘
‘
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??∴vmmgRsin?。
B2L2cos2?5word版本可编辑.欢迎下载支持.