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1、1第十二章测试题电磁感应一、 单选题1如 图 所 示 ， 甲 图 中 的 平 行 导 轨 处 于 匀 强 磁 场 中 ， R 为 定 值 电 阻 ， 其 它 电 阻 不 计 ，原 来 静 止 的 导 体 棒 AB 受 恒 力 F 的 作 用 而 运 动 起 来 ， 对 于 感 应 电 流 的 描 述 ， 图 乙中 正 确 的 是 ( )2如图所示，为早期制作的发电机及电动机的示意图，A 盘和 B 盘分别是两个可绕固定转轴转动的铜盘，用导线将 A 盘的中心和 B 盘的边缘连接起来，用另一根导线将 B 盘的中心和 A 盘的边缘连接起来当 A 盘在外力作用下转动起来时，B 盘也会转动则下列说法中正确
2、的是 （ ）A不断转动 A 盘就可以获得持续的电流，其原因是将整个铜盘看成沿径向排列的无数根铜条，它们做切割磁感线运动，产生感应电动势B当 A 盘转动时，B 盘也能转动的原因是电流在磁场中受到力的作用，此力对转轴有力矩C当 A 盘顺时针转动时， B 盘逆时针转动D当 A 盘顺时针转动时， B 盘也顺时针转动3如图所示，MN 是一根固定的通电直导线，电流方向由 N 到 M，今将一金属框abcd 放在导线上，让线框的位置偏向导线的左边，两者彼此绝缘当导线中的电流突然增大时， 线框整体受力情况为 （ ）A受力沿 x 轴正向B受力沿 x 轴负向C受力沿 y 轴正向D受力沿 y 轴负向4如图所示，A、B
3、 为大小、形状相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管竖直固定在相同高度两个相同的磁性小球，同时从 A、B 管上端的管口无初速释放，穿过 A 管的小球比穿过 B 管的小球先落到地面下面对于两管的描述中可能正确的是（ ）RABF甲 乙I I0 0 0 0I It t t tA B C D2AA 管是用塑料制成的， B 管是用钢制成的BA 管是用铝制成的， B 管是用胶木制成的CA 管是用胶木塑料制成的， B 管是用塑料制成的DA 管是用铝制成的，B 管是用钢制成的5如图所示，一电子以初速 v 沿与金属板平行的方向飞入两板间，在下列哪几种情况下，电子将向 M 板偏转？（ ）A开关 S 接通稳定后 B
4、断开开关 S 的瞬间C接通 S 后，变阻器的滑动触头向右迅速滑动时D接通 S 后，变阻器的滑动触头向左迅速滑动时6在图中的（a） 、(b)、(c)中除导体棒 ab 可动外，其余部分均固定不动， （a）图中的电容器 C 原来不带电，设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面（即纸面）向下的匀强磁场中，导轨足够长，今给导体棒 ab 一个向右的初速度 v0，导体棒的最终运动状态是 （ ）A三种情况下，导体棒 ab 最终都是匀速运动B图（a） 、(c)中 ab 棒最终将以不同的速度做匀速运动；图（b）中 ab 棒最终静止C图（a ）
5、、 （c）中，ab 棒最终将以相同的速度做匀速运动D三种情况下，导体棒 ab 最终均静止二、 多选题7两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为 的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨的电阻可忽略不计斜面处在以匀强磁场中，磁场方向竖直向上质量为 m、电阻可不计的金属棒 ab，在沿着斜面与棒垂直的恒力 F 作用下沿导轨匀速上滑，并上升 h 高度如图所示，在这过程中 （ ）A作用在金属棒上的各个力的合力所做的功等于零B作用在金属棒上的各个力的合力所做的功等于 mgh 与电阻 R 上发出的焦耳热之和C恒力 F 与安培力的合力所做的功等于零D恒力 F 与重力的合力所做的功等于电阻 R 上发出的焦耳热38水平固
6、定放置的足够长的 U 形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，在导轨上放着金属棒 ab，开始时 ab 棒以水平初速度 v0 向右运动，最后静止在导轨上，就导轨光滑和粗糙两种情况比较，这个过程（ ）A安培力对 ab 棒所做的功相等 B电流所做的功相等C产生的总热量相等 Dab 棒运动的时间相等9如图所示，相距为 L 的两条足够长的光滑平行轨道上，平行放置两根质量和电阻都相同的滑杆 ab 和 cd，组成矩形闭合回路轨道电阻不计，匀强磁场 B 垂直穿过整个轨道平面开始时 ab 和 cd 均处于静止状态，现用一个平行轨道的恒力 F 向右拉 ab 杆，则下列说法正确的是 （ ）Acd 杆向左运动Bcd 杆向
7、右运动Cab 与 cd 杆均先做变加速运动，后做匀速运动Dab 与 cd 杆均先做变加速运动，后做匀加速运动10如图所示，一根长导线弯成“n”形，通以直流电 I，正中间用不计长度的一段绝缘线悬挂一金属环 C，环与导线处于同一竖直平面内，在电流 I 增大的过程中，下列叙述正确的是 （ ）A金属环 C 中无感应电流产生 B金属环 C 中有沿逆时针方向的感应电流C悬挂金属环 C 的竖直线拉力变大 D金属环 C 仍能保持静止状态11等离子气流由左方连续以 v0 射入 P1 和 P2 两板间的匀强磁场中，ab 直导线与P1、 P2 相连接，线圈 A 与直导线 cd 连接线圈 A 内有随图乙所示的变化磁场
8、，且磁场 B 的正方向规定为向左，如图甲所示，则下列叙述正确的是（ ） As 内 ab、cd 导线互相排斥Bs 内 ab、cd 导线互相吸引Cs 内 ab、cd 导线互相吸引Ds 内 ab、cd 导线互相排斥4BAv0P1 abP2 dc甲t/sB/T20-21 2 3 4乙三、 填空题12如图所示，两个用相同导线制成的不闭合圆环 A 和 B，半径 RA2R B，两环缺口间用电阻不计的导线连接.当一均匀变化的匀强磁场只垂直穿过 A 环时，a、b 两点间的电势差为 U若让这一均匀变化的匀强磁场只穿过 B 环，则 a、b 两点间的电势差为_. A BabAR BR13如图所示电路中,电池电动势 =
9、6V,内阻 r=0,A、B 灯都标明“6V ,0.3A字样,R=20.电感线圈的直流电阻 RL=20.试分析电键 S 闭合和断开的极短时间内,通过 A、 B 灯电流的变化情况是 14为了诊断病人的心脏功能和动脉中血液粘滞情况，需测量血管中血液的流速和流量( 单位时间内流过血管横截面的血液的体积 ).如图所示是电磁流量计示意图 ,将血管置于磁感应强度为 B 的匀强磁场中 ,测得血管两侧电压为 U.已知血管的直径为 d,则血液在血管中的流速 v=_,流量Q=_.四、 论述与计算题15试由能量守恒定律定律推导证明导体在匀强磁场中切割磁感线的公式 =Blv516在开展研究性学习的过程中，某同学设计了一
10、个利用线圈测量转轮转速的装置如图所示，在轮子的边缘贴上小磁体，将小线圈靠近轮边放置，接上数据采集器和电脑（即 DIS 实验器材） 如果小线圈的面积为 S，圈数为 N 匝，小磁体附近的磁感应强度最大值为 B，回路的总电阻为 R，实验发现，轮子转过 角，小线圈的磁感应强度由最大值变为零因此，他说“只要测得此时感应电流的平均值 I，就可以测出转轮转速的大小 ”请你运用所学的知识，通过计算对该同学的结论作出评价17图中 MN 和 PQ 为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距 L 为 0.40m，电阻不计导轨所在平面与磁感应强度 B 为 0.50T 的匀强磁场垂直质量 m 为 6.010-3kg、电阻为
11、1.0 的金属杆 ab 始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触导轨两端分别用导线接有滑动变阻器和阻值为 3.0 的电阻 R1当杆 ab 达到稳定状态时以速率 v 匀速下滑，整个电路消耗的电功率 P 为0.27W，重力加速度取 10m/s2，试求速率 v 和滑动变阻器接入电路部分的阻值 R218如图所示，是水平放置的很长的平行金属板，两板间有垂直于纸面的沿水平方向的匀强磁场0.25，两板间距 d=0.4m，在板间右侧部分有两根无阻导线、与阻值为. 的电阻相连已知与间距离相等且等于间距离的一半，一根总电阻为 r. 的均匀金属棒ab 在右侧部分紧贴和无摩擦滑动，忽略一切接触电阻现有重力不计的带正电荷 q
12、=. -19的粒子以 v0=7m/s 的水平初速度射入两板间恰能做匀速直线运动，则（）间的电势差应为多少？R1R2la bMNPQBv6（）ab 棒应向什么方向做匀速运动？（）ab 棒运动速度应为多少？（）维持棒匀速运动的外力为多大？19如图所示，平行金属导轨竖直放置，仅在虚线 MN 下面的空间存在着磁感应强度随高度变化的磁场（在同一水平线上各处磁感应强度相同） ，磁场方向垂直纸面向里导轨上端跨接一定值电阻 R，质量为 m 的金属棒两端各套在导轨上并可在导轨上无摩擦滑动，导轨和金属棒的电阻不计，将导轨从 O 处由静止释放，进入磁场后正好做匀减速运动，刚进入磁场时速度为 v，到达 P 处时速度为
13、 v/2，O 点和 P 点到 MN的距离相等，求：（1）求金属棒在磁场中所受安培力 F1 的大小；（2）若已知磁场上边缘（紧靠 MN）的磁感应强度为 B0，求 P处磁感应强度 BP；（3）在金属棒运动到 P 处的过程中，电阻上共产生多少热量？20如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨 MN、PQ 相距为 L，导轨平面与水平面夹角 30，导轨电阻不计磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直导轨平面向上，两根长为 L 的完全相同的金属棒 ab、 cd 垂直于 MN、PQ 放置在导轨上，且与导轨电接触良好，每根棒的质量为 m、电阻为 R现对 ab 施加平行导轨向上的恒力 F，当 ab 向上做匀速直线运动时，c
14、d 保持静止状态（1）求力 F 的大小及 ab 运动的速度大小；7（2）若施加在 ab 上力的大小变为 2mg，方向不变，经过一段时间后 ab、cd 以相同的加速度沿导轨向上加速运动，求此时 ab 棒和 cd 棒的速度差(v v ab-vcd)21一个质量为 m、直径为 d、电阻为 R 的金属圆环，在范围很大的磁场中沿竖直方向下落，磁场的分布情况如图所示，已知磁感应强度竖直方向的分量 By 的大小只随高度变化，其随高度 y 变化关系为 By = B0(1 + ky)（此处 k 为比例常数，且 k0） ，其中沿圆环轴线的磁场方向始终竖直向上，在下落过程中金属圆环所在的平面始终保持水平，速度越来越
15、大，最终稳定为某一数值，称为收尾速度求（1）圆环中的感应电流方向；（2）圆环的收尾速度的大小电磁感应参考答案MPQcBaNbdyOB8一、 单选题1C （导 体 棒 AB 运 动 的 加 速 度 ， 故 开 始 阶 段 作 加 速 度 减 小mRvLBFa/2的 的 加 速 运 动 ， 而 ）vRLI2ABC（将图中铜盘 A 所在的一组装置作为发电机模型，铜盘 B 所在的一组装置作为电动机模型，这样就可以简单地把铜盘等效为由圆心到圆周的一系列“辐条” ，处在磁场中的每一根“辐条”都在做切割磁感线运动，产生感应电动势，进而分析可得 ）3A（当导线中的电流突然增大时，可判断线框整体向外的磁通量增大，由楞次定律可判断线框中将产生顺时针方向的电流，根据左手定则可判断 cd 边和 ab 受到导线的安培力向右，而 ad、bc 两边整体所受安培力为零，因此，整个线框所受安培力向右，即 x 轴正向 ）4A（磁性小球通过塑料管时不产生感应电流，做自由落体运动；但通过金属管时将产生感应电流，受到安培力作用，阻碍其相对运动 ）5D（电子将向 M 板偏转，上部线
