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1、一、选择题(共12题,每题5分,共60分。其中1-9只有一个选项符合要求,10-12题有多项符合要求选。全部选对得5分,选对但不全得2.5分,选错得0分)1.在电磁学发展过程中,许多科学家做出了贡献。下列说法正确的是( )A. 法拉第发现了电流的磁效应;奥斯特发现了电磁感应现象B.麦克斯韦预言了电磁波;楞次用实验证实了电磁波的存在C.库仑发现了点电荷相互作用规律;密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值D.安培发现磁场对运动电荷的作用规律;洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律2.如图所示,两块水平放置的金属板距离为d,用导线、开关K与一个n匝的线圈连接,线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中。两板间放一台
2、小压力传感器,压力传感器上表面静止放置一个质量为m、电荷量为+q的小球,K断开时传感器上有示数,K闭合稳定后传感器上恰好无示数,则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是()A. 正在增加,B.正在增加,C. 正在减弱,D. 正在减弱,3如图甲所示,绝缘的水平桌面上放置一金属圆环,在圆环的正上方放置一个螺线管,在螺线管中通入如图乙所示的电流,电流从螺线管a端流入为正,以下说法正确的是()A.从上往下看,01s内圆环中的感应电流沿顺时针方向B.01s内圆环面积有扩张的趋势C.3s末圆环对桌面的压力小于圆环的重力D.12s内和23s内圆环中的感应电流方向相反4.如图所示,在匀强磁场中放一电阻不
3、计的平行金属导轨,导轨跟大线圈M相连,导轨上放一导线ab,磁感线垂直导轨所在平面,欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流,则导线ab的运动情况可能是( )A.匀速向右运动B.加速向右运动C.减速向右运动D.匀速向左运动5如图所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀减小,ab始终保持静止,下列说法正确的是( )A.ab中的感应电流方向由b到aB.ab中的感应电流逐渐减小C.ab所受的安培力保持不变D.ab所受的静摩擦力逐渐减小6.如图所示,固定放置在同一水
4、平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直).设杆接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g,则此过程()A. 杆的速度最大值为B. 流过电阻R的电量为C恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量D.恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量7.如图所示,两根足够长的光滑导轨固定
5、竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则( )A. 释放瞬间金属棒的加速度小于重力加速度gB.金属棒的速度为v时,所受的安培力大小为C. 金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为abD. 电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量8.光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线,如图所示,抛物线的方程,其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中,磁场的上边界是y=a的直线(图中的虚线所示),一个小金属块从抛物线y=b(ba)处以速度v
6、沿抛物线下滑,假设抛物线足够长,则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是()A.B.C.D.9.如图所示的电路中,D1和D2是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈,其电阻值与R相同。在电键接通和断开时,灯泡D1和D2亮暗的顺序是( )A接通时D1先达最亮,断开时D1后灭B接通时D2先达最亮,断开时D2后灭C接通时D1先达最亮,断开时D2后灭D接通时D2先达最亮,断开时D1后灭10.如图所示,电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上,两个相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置,且与导轨接触良好,匀强磁场垂直穿过导轨平面.现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点,使其向上运动.若b
7、始终保持静止,则它所受摩擦力可能()A. 变为0B. 先减小后不变C. 等于FD. 先增大再减小11.如图所示,甲图中A.B为两个相同的环形线圈,共轴并靠近放置,A线圈中通如图乙所示的交变电流i,则()A. 从0到t1时间内A.B两线圈吸引B. 从t2到t3时间内A.B两线圈中电流方向相反C.t1时刻两线圈间作用力最大D.t2时刻两线圈间的吸引力为零12.如图,M为半圆形导线框,圆心为OM;N是圆心角为直角的扇形导线框,圆心为ON;两导线框在同一竖直面(纸面)内;两圆弧半径相等;过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面。现使线框M、N在t=0时从图示位置开始,分别绕垂直于纸面
8、、且过OM和ON的轴,以相同的周期T逆时针匀速转动,则()A. 两导线框中均会产生正弦交流电B. 两导线框的电阻相等时,两导线框中感应电流的有效值也相等C. 两导线框中感应电流的周期都等于TD 在时刻,两导线框中产生的感应电动势相等二、填空题(每空2分,共6分)13.如图所示,金属环A用轻绳悬挂,与通电长直螺线管共轴,并位于其左侧,若滑动变阻器的滑动触头P向左移动,则金属环A将向_(填“左”或“右”)运动,并有_(填“收缩”或“扩张”)趋势。14.图为“研究电磁感应现象”的实验装置。如果副线圈两端不接任何元件,则副线圈电路中将_.A. 因电路不闭合,无电磁感应现象B. 有电磁感应现象,但无感应
9、电流,只有感应电动势C. 不能用楞次定律判断感应电动势方向D. 可以用楞次定律判断感应电动势方向三、计算题(15、16各10分;17题14分,共34分。请写出必要的文字说明和解题过程)15.发电机转子是匝数n=100,边长L=20cm的正方形线圈,其置于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,绕着垂直磁场方向的轴以=100(rad/s)的角速度转动,当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时。线圈的电阻r=1,外电路电阻R=99.试求:(1)写出交变电流瞬时值表达式;(2)外电阻上消耗的功率;(3)从计时开始,线圈转过过程中,通过外电阻的电荷量是多少?16.如图所示,固定于水平桌面上的金属框架cdef
10、,处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒ab搁在框架上,可无摩擦滑动.此时构成一个边长为L的正方形,棒的电阻为r,其余部分电阻不计.开始时磁感应强度为.(1)若保持磁感应强度不变,欲使ab在水平外力F作用下向右以匀速运动,则F的大小,方向如何?(2)若从t=0时刻起,磁感应强度均匀增加,每秒增加量为k,同时保持棒静止,求棒中的感应电流大小和方向.(3)若t=0时刻起,磁感应强度逐渐减小,当棒以恒定速度v向右做匀速运动时,可使棒中不产生感应电流,则磁感应强度怎样随时间变化?(写出B与t的关系式)17.如图所示,质量为M的导体棒ab,垂直放在相距为L的平行粗糙金属导轨上,金属棒和导轨之间的动摩擦因数为。导轨平面与水平面的夹角为,并处于磁感应强度大小为B方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,左侧是水平放置间距为d的平行金属板,R和表示定值电阻和滑动变阻器的阻值,不计其他电阻(1)调节释放导体棒,当棒沿导轨匀速下滑时,求通过棒的电流I及棒的速率v(2)改变,待棒沿导轨再次匀速下滑后,将质量为m带电量为+q的微粒水平射入金属板间,若它能匀速通过,求此时的