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1、第四章电磁感应单元测试题一选择题1由楞次定律知道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2关于磁通量下列说法正确的是（ ）A磁通量越大表示磁感应强度越大 B面积越大穿过它的磁通量也越大C穿过单位面积的磁通量等于磁感应强度 D磁通量不仅有大小而且有方向是矢量3美国一位物理学家卡布莱拉用实验寻找磁单极子实验根据的原理就是电磁感应现象，仪器的主要部分是由超导体做成的线圈，设想有一个磁单极子穿过超导线圈，如图1所示，于是在超导线圈中将引起感应电流，关于感应电流的方向下列说法正确的是（ ）A磁单极子穿
2、过超导线圈的过程中，线圈中产生的感应电流的变化 BN磁单极子，与S磁单极子分别穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流方向相同C磁单极子穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流方向不变 D假若磁单极子为N磁单极子，穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流方向始终为顺时针（从上往下看）4如图2示，金属杆ab以恒定的速率v在光滑的平行导轨上向右滑行，设整个电路中总电阻为R（恒定不变），整个装置置于垂直于纸面向里的匀强磁场中，下列说法不正确的是（）Aab杆中的电流与速率v成正比B磁场作用于ab杆的安培力与速率v成正比C电阻R上产生的电热功率与速率v平方成正比D外力对ab杆做功的功率与速率v的成正比5由于地磁场的
3、存在，飞机在一定高度水平飞行时，其机翼就会切割磁感线，机翼的两端之间会有一定的电势差若飞机在北半球水平飞行，则从飞行员的角度看，机翼左端的电势比右端的电势( ) A低 B高C相等D以上情况都有可能6如图3所示,在两根平行长直导线中，通以方向相同、大小相等的恒定电流一个小线框在两导线平面内，从靠近右边的导线内侧沿着与两导线垂直的方向匀速向左移动，直至到达左边导线的内侧在这移动过程中，线框中的感应电流方向 （ ）A沿abcda不变 B沿dcbad不变 C由abcda 变为dcbad D由dcbad变为 dcbad 7如图4所示, 两个线圈A和B分别通以电流I1、I2，为使线圈B中的电流增大，下列措
4、施有效的是 ( )A保持线圈的相对位置不变，增大A中的电流B保持线圈的相对位置不变，减小A中的电流C保持A中的电流不变，将线圈A向右平移D保持A中的电流不变，将线圈A向右平移8 两个金属的圆环同心放置，当小环中通以逆时针方向的电流，且电流不断增大时，大环将会有（ ）A有向外扩张的趋势B有向内收缩的趋势C产生顺时针方向的感应电流D产生逆时针方向的感应电流9 如图5所示，两竖直放置的平行光滑导轨处于垂直于导轨平面的匀强磁场中，金属杆ab可沿导轨滑动，原先S断开，让ab杆由静止下滑，一段时间后闭合S，则从S闭合开始记时，ab杆的运动速度v随时间t的关系图不可能是下图中的哪一个( )10如图6所示，两
5、个闭合铝环A、B与一个螺线管套在同一铁芯上，A、B可以左右摆动，则（ ）A在S闭合的瞬间，A、B必相吸B在S闭合的瞬间，A、B必相斥C在S断开的瞬间，A、B必相吸D在S断开的瞬间，A、B必相斥二填空题11在磁感应强度为10T的匀强磁场中，垂直切割磁感线运动的直导线长20cm，为使直导线中感应电动势每秒钟增加01V，则导线运动的加速度大小应为12如图7所示，(a)图中当电键S闭合瞬间，流过表 的感应电流方向是_；(b)图中当S闭合瞬间，流过表的感应电流方向是_13如图8所示，A、B两闭合线圈用同样导线且均绕成10匝，半径为rA2rB，内有以B线圈作为理想边界的匀强磁场，若磁场均匀减小，则A、B环
6、中感应电动势EAEB ；产生的感应电流之比IAIB 14如图9，互相平行的两条金属轨道固定在同一水平面上，上面架着两根互相平行的铜棒ab和cd，磁场方向竖直向上如不改变磁感强度方向而仅改变其大小，使ab和cd相向运动，则B应_15如图10所示，两根相距为l的竖直平行金属导轨位于匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨电阻不计，另两根与光滑轨道接触的金属杆质量均为m，电阻均为R，若要使cd杆恰好平衡，且静止不动，则ab杆应向做运动，ab杆运动速度大小是，需对ab杆所加外力的大小为三计算题16两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为l，导轨上面横放着两根导体棒ab和cd，构成矩形回
7、路，如图11所示两根导体棒的质量均为m，电阻均为R，回路中其余部分的电阻不计，在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行，开始时cd棒静止，棒ab有指向cd的速度v0若两导体棒在运动中始终不接触，求：(1)在运动中产生的最大焦耳热；(2)当棒ab的速度变为v0时，棒cd的加速度17两根相距d=020m的平行光滑金属长导轨与水平方向成30角固定，匀强磁场的磁感强度B=020T，方向垂直两导轨组成的平面，两根金属棒ab、cd互相平行且始终与导轨垂直地放在导轨上，它们的质量分别为m1=01kg，m2=002kg，两棒电阻均为002，导轨电阻不计，如图12所示
8、(1)当ab棒在平行于导轨平面斜向上的外力作用下，以v=15ms速度沿斜面匀速向上运动，求金属棒cd运动的最大速度；(2)若要cd棒静止，求使ab匀速运动时外力的功率(g=10ms2)18如图13所示，金属棒cd质量m=050kg，长l=050m，可在水平导轨上无摩擦地平动，整个回路的电阻保持不变R=020；匀强磁场的磁感强度B=050T，方向斜向上，且跟导轨平面成=30角问当cd水平向右滑动的速度为多大时，它将对导轨没压力?19如图14所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=02m，电阻R=04，导轨上停放一质量为m=01kg，电阻为r=01的金属杆ab，
9、导轨的电阻不计，整个装置处于磁感应强度为B=05T的匀强磁场中，磁场的方向竖直向下现用一外力F沿水平方向拉杆，使之由静止开始运动，若理想电压表示数U随时间t的变化关系如图15所示，(1)试分析说明金属杆的运动情况；(2)求第2秒末外力F的功率20水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值为R的电阻连接；导轨上放一质量为m的金属杆(如图16)，金属杆与导轨的电阻忽略不计，均匀磁场竖直向下用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动速度v也会变化，v和F的关系如右图16(取重力加速度g=10 m/s2)(1)金属杆在匀速
10、运动之前做什么运动？(2)若m=05 kg,L=05 m,R=05 ，磁感应强度B为多大？(3)由v-F图线的截距可求得什么物理量其值为多少参考答案：一、选择题1C 2D 3C 4D 5B 6BD 7BCD 8AC 9B10AC二、填空题115m/s212ba，ab13EAEB；IAIB14增大15上；匀速；2mg；三、计算题16解析：(1)从初始到两棒速度相等的过程中，两棒总动量守恒，即mv0=2mv根据能的转化和守恒定律得：Q=mv02-2mv2=mv02(2)mv0=mv0+mv E=(v0-v)Bl I=E/2R对cd棒，其所受安培力F=IBL解得：a=B2l2v0/4mR答案：(1)
11、mv02 (2)a=B2l2v0/4mR17解析：假设ab匀速上滑瞬时，cd未动则ab=BLv=006v，回路中： Fcd=IBl=150202=006N，而其 mcdgsin30=002101/2=01NFcd cd将加速下滑，其中的cd与ab串联，电路中此时cd受Fcd=BIl,当Fcd=mcdgsin30时，vm=1m/s (2)若cd棒静止，则 F”cd=I”Bl=mgsin30，I”=025A,此电流由ab运动产生，故此时拉ab的外力为F=mabgsin30+I”Bl=06N，此时Pab=F”v”ab=15W18解析：根据受力图。 Fcos=mg (1) F=BIL (2) (3)
12、联解得19解析：(1)杆在F的作用下，做切割磁感应线运动，设其速度为v，杆就是电源，设产生的感应动势为E，根据闭合电路的知识可知，电压表的示数为 ，代人数据得：UV=008v(V) 由图中可知电压随时间变化的关系为UV=04t(V) 由得杆的运动速度为v=5t(ms) 上式说明金属杆做初速度为零的匀加速运动，加速度为a=5m/s2(2)在t=2s时，由得：Uv=08(V)，回路中的电流强度为：则金属杆受到的安培力为FB=BIl=05202=02(N) 由对杆应用牛顿第二定律得：F-FB=ma,则F=FB+ma=02+015=07(N)此时杆的速度为v=at=52=10ms 所以，拉力的功率为P
13、=Fv=0710=7(W)20解析：(1)金属杆运动后，回路中产生感应电流，金属杆将受F和安培力的作用，且安培力随着速度增大而增加杆受合外力减小，故加速度减小，速度增大，即做加速度减小的加速运动(2)感应电动势E=vBL，感应电流I=，安培力F=IBL=由图线可知金属杆受拉力、安培力和阻力作用，匀速时合力为零F=v+f 所以v=(F-f)从图线可以得到直线的斜率k=2所以B=1 T(3)由直线的截距可以求得金属杆受到的阻力f=2 N,若金属杆受到的阻力仅为动摩擦力，由截距可求得动摩擦因数=04答案：(1)变速运动(或变加速运动，加速度减小的加速运动，加速运动)(2)1 T (3)阻力，f=2 N；动摩擦因数，=0488
