电磁感应章测试卷1
第一部分 选择题（共32分）
一．本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分。
1．关于磁通量的说法，正确的是 ( )
A．磁通量是表示磁场强弱的物理量
B．在匀强磁场中，某一面积与磁感应强度的乘积叫通过这一面积的磁通量
C．在匀强磁场中，垂直于磁感应强度方向的某一面积与磁感应强度的乘积叫通过这一面积的磁通量
D．磁通量越大时，磁通量的变化量也必然越大
2．如图所示，两个相同的铝环套在一根无限长的光滑杆上，将一条行磁铁向左插入铝环（未穿出）的过程中，两环的运动情况是( )
A．同时向左运动，距离增大 B．同时向左运动，距离不变
C．同时向左运动，距离变小 D．同时向右运动，距离增大
3．如图所示，匀强磁场和竖直导轨所在面垂直，金属棒ab可在导轨上无摩擦滑动，在金属棒、导轨和电阻组成的闭合回路中，除电阻R外，其余电阻均不计，在ab下滑过程中： ( )
A.由于ab下落时只有重力做功，所以机械能守恒．
B.ab达到稳定速度前，其减少的重力势能全部转化为电阻R的内能．
C.ab达到稳定速度后，其减少的重力势能全部转化为电阻R的内能．
D.ab达到稳定速度后，安培力不再对ab做功．
4．光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物的方程是y=x2，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(图中虚线所示)，一个小金属环从抛物线上y=b(b
5．如图所示，A线圈接一灵敏电流计，B线框放在匀强磁场中，B线框的电阻不计，具有一定电阻的导体棒可沿线框无摩擦滑动，今用一恒力F向右拉CD由静止开始运动，B线框足够长，则通过电流计中的电流方向和大小变化是 ( )
A．G中电流向上，强度逐渐增强
B．G中电流向下，强度逐渐增强
C．G中电流向上，强度逐渐减弱，最后为零
D．G中电流向下，强度逐渐减弱，最后为零
6．如图为地磁场磁感线的示意图．在北半球地磁场的竖直分量向下．飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变．由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差．设飞行员左方机翼末端处的电势为U1．右方机翼末端处的电势为U2 ( )
A．若飞机从西往东飞，U1比U2高
B．若飞机从东往西飞，U1比U2高
C．若飞机从南往北飞，U1比U2高
D．若飞机从北往南飞，U1比U2高
7．高频焊接原理示意如图所示，线圈通以高频交流电，金属工件的焊缝中就产生大量焦耳热，将焊缝熔化焊接，要使焊接时产生的热量较大可采用 ( )
A．增大交变电流的电压 B．增大交变电流的频率
C．增大焊接缝的接触电阻 D．减少焊接缝的接触电阻
8．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接通瞬间 B．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
第二部分 非选择题（共68分）
二、填空题：本题共3小题，共18分。将答案写在相应的横线上或题目指定位置。
9．如图所示是三个成功的演示实验，回答下列问题．
（1）在实验中，电流表指针偏转的原因是
（2）电流表指针偏转跟感应电动势的大小的关系是
（3）第一个成功实验（图a）中，将条形磁铁从同一高度插入线圈中，快速插入和慢速插入有什么量是相同的，什么量是不同的？
（4）从三个成功的演示实验可归纳出的结论是：
10.一根长度为L的直导线在磁感应强度为B的匀强磁场中沿垂直于磁场方向平动，导线运动方向恰与导线垂直。若要使导线两端的电势差每秒钟均匀地增大U0，则导线做切割运动的加速度a=______________。
11、电路的总电阻是20Ω，其中有一段导体长0.5m，放在磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中，做切割磁感线运动，若电路中产生电热的总功率是0.8W，这段导体做切割运动的速度至少是______________。
三、计算题：本题共5小题，共50分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
12．某地地磁场磁感应强度B的水平分量Bx＝0.18×10－4T，竖直分量By＝0.54×10－4T．求：
（1）地磁场B的大小及它与水平方向的夹角．
（2）在水平面内2.0m2的面积内地磁场的磁通量Φ．
13．如图所示，两根相距0.20m的平行金属长导轨固定在同一水平面内，并处于竖直方向的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B＝0.2T，导轨上面横放着两条金属细杆，构成矩形回路，每条金属细杆的电阻为r＝0.25?，回路中其余部分的电阻可不计．巳知两金属细杆在平行与轨道的拉力的作用下沿导轨朝相反方向匀速平移，速率大小都是v＝5.0m/s，不计轨道上的摩擦．
（1）求作用于每条金属细杆的拉力大小
（2）求两金属细杆在间距增加0.40m的滑动过程中共产生的热量。
14．如图所示，面积为0.2m2的100匝线圈A处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面．磁感强度随时间变化的规律是B＝(6－0.2t) (T)已知R1=4Ω，R2=6Ω，电容C=30μF，线圈A的电阻不计．求：
（1）闭合S后，通过R2的电流强度大小和方向。
（2）闭合S一段时间后在断开S，S断开后通过R2的电流是多少？
15．一电阻为R的金属圆环，放在匀强磁场中，磁场与圆环所在平面垂直，如图甲所示。磁场对圆环的磁通量随时间t的变化关系如图乙所示，图中的最大磁通量和变化周期T都是已知量。求在t＝2T时间内，金属环中消耗的电能。
16．如图所示，为某一装置的俯视图，PQ、MN为竖直放置的很长的平行金属薄板，两板间有匀强磁场，它的磁感应强度大小为B，方向竖直向下，金属棒AB搁置在两板上缘，并与两板垂直，现有质量为m、带电量大小为q，其重力不计的粒子，以初速度v0水平射入两板问．问：
①金属棒AB应朝什么方向、以多大的速度运动，可以使带电粒子做匀速运动?
②若金属棒运动停止，带电粒子在磁场中继续运动时，位移第一次到达时的时间间隔是多少？
A卷答案
一、选择题
１. 磁通量等于磁场中穿过某一面积的磁感线条数，等于磁感应强度和垂直于磁场面积的乘积。故正确答案为C。
２. 根据楞次定律磁体靠近线圈为斥力，远离线圈为引力。题中为此铁靠近线圈，故两线圈均向左运动；且离磁铁近的线圈所受磁场力大。故正确答案为C。
３. 下滑过程有安培力做功,机械能不守恒;ab达到稳定速度,重力等于安培力,故正确答案为C。
４. 小金属环进入或离开磁场时，磁通量会发生变化，并产生感应电流，当小金属环全部进入磁场后，不产生感应电流，由能量定恒可得产生的焦耳热等干减少的机械能即
故正确答案为Ｄ。
５.导体棒CD在恒力Ｆ的作用下向右运动产生感应电动势，随之受到安培力的作用。CD在力Ｆ和安培力的共同作用下做加速度逐渐减小的的变加速，最终达到匀速。G中电流的强度与加速度成正比。故正确答案为D
６.根据右手定则可判断电流的方向，在电源内部电流是由低电势流向高电势。故正确答案为AC。
７. 增大交变电流的电压和增大交变电流的频率会使感应电动势增大，减少焊接缝的接触电阻会使电路中的电流增大。故正确答案为ABD。
８.根据楞次定律和互感原理，当下面的线圈种的磁场增强时Ｍ板带正电荷，电子将向M板偏转。要使磁场增强回路中的电流需增大。故正确答案为AD。
二、填空题
９．（1）穿过闭合电路的磁通量变化，产生感应电动势和感应电流。
（2）由欧姆定律，当电路中总电阻一定时，感应电流越大，感应电动势越大。
（3）磁通量变化相同；磁通量变化的快慢不同。
（4）闭合电路中磁通量发生变化就会产生感应电动势和感应电流，感应电动势的大小跟穿过这一电路磁通量变化率成正比，即。
1０.E=BLv，△E=Bl△v，==BLa=U0所以a=U0/BL。
1１. 题中“至少”的含义应与导体有效切割长度最大相对应，由式P=求解得到答案为：10m/s。
三、计算题
1２．（1）根据平行四边形定则T
B与水平方向的夹角
（2）题中地磁场与水平面积不垂直，取其与水平面垂直的By分量，故磁通量为
Wb
1３．解：①匀速拉动金属细杆的拉力大小等于安培力的大小：
F拉=F安=BIL=B2L2v/r =(N)
②由能量守恒定律得：
（J）
1４．解：①∵∴ ①
A线圈内产生的感应电动势： ②
S闭合后，电路中电流 ③方向由
②断开S后，通过R2的电流 ④
1５．由磁通量随时间变化的图线可知：
在到时间内，环中的感应电动势： ①
在到时间内，环中的感应电动势： ②
在到时间内，环中的感应电动势： ③
在到时间内，环中的感应电动势： ④
由欧姆定律可知以上各段时间内环中电流分别为：
，，， ⑤
在时间内环所消耗的电能： ⑥
由⑤⑥式得在时间内，金属环中消耗的电能： ⑦
1６．解：(1)不管粒子带何种电荷，匀速运动必有 ①，即MN板带正电，棒AB向左运动，设AB棒以速度v向左运动，产生感应电动势为 ②，∴ ③得 v=v0
（2）当AB棒停止运动后，两扳通过AB放电板间电场消失，仅受磁场力作圆周运动，位移为时转过圆心角60o。∴ ④
电磁感应章测试卷2
第一部分 选择题（共32分）
一、本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分。
1．关于磁通量的说法，正确的是 （ ）
A．在磁场中穿过某一面积的磁感线条数，就叫穿过这个面积的磁通量
B．在磁场中只有垂直穿过某一面积的磁感线条数，才叫穿过这个面积的磁通量
C．在磁场中某一面积与该磁感应强度的乘积，就叫穿过这个面积的磁通量
D．在磁场中穿过某一面积的磁感线条数与该面积的比值叫磁通量
2．如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一根磁铁，磁铁正下方不远处的水平面上放一个质量为m，电阻为R的闭合线圈．将磁铁慢慢托起到弹簧恢复原长时放开，磁铁开始上下振动，线圈始终静止在水平面上，不计空气阻力，则以下说法正确的是 （ ）
A．磁铁做简谐运动
B．磁铁最终能静止
C．在磁铁振动过程中线圈对水平面的压力有时大于mg，有时小于mg
D．若线圈为超导线圈，磁铁最终也能静止
３．竖直放置的平行光滑导轨，其电阻不计，磁场方向如图所示，B＝0.5T，导体捧ab与cd长均为0.2m，电阻均为0.lΩ，重均为0.1N，现用力向上拉导体棒ab，使之匀速向上(与导轨接触良好,导轨足够长)，此时，导体棒cd恰好静止，那么导体棒ab上升时，下列说法中正确的是（ ）
A．导体棒ab受到的拉力大小为2N
B．导体棒ab向上的速度为0.2m/s
C．在2s内，拉力做功转化电能的是0.4J
D．在2s内，拉力做功为0.6J
４．平面上的光滑平行导轨MN、PQ上放着光滑导体棒ab、cd，两棒用细线系住，匀强磁场的方向如图甲所示．而磁感应强度B随时间t的变化图线如图乙所示，不计ab、cd间电流的相互作用，则细线中的张力 （ ）
A．由0到t0时间内逐渐增大 B．由0到t0时间内逐渐减小
C．由0到t0时间内不变 D．由t0到t时间内逐渐增大
５．如图所示，闭合小金属环从高h的光滑曲面上端无初速滚下，又沿曲面的另一侧上升，水平方向的磁场与光滑曲面垂直，则（ ）
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小于h
D．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h
６．如图所示，L为一自感系数很大的有铁芯的线圈，电压表与线圈并联接入电路，在下列哪种情况下，有可能使电压表损坏（电压表量程为3V） （ ）
A．开关S闭合的瞬间 B．开关S闭合电路稳定时
C．开关S断开的瞬间 D．以上情况都有可能损坏电压表
７．如图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面向里变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导体abcd所围区域内磁场的磁感应强度按下图中哪一图线所表示的方式随时间变化时，导体圆环受到向上的磁场作用力 （ ）
８．如图所示，在两根平行长直导线M、N中，通以同方向，同强度的电流，导线框abcd和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线问匀速移动，在移动过程中，线框中感应电流的方向 （ ）
A．沿abcda不变 B．沿dcbad不变
C．由abcda变成dcbad D．由dcbad变成abcda
第二部分 非选择题（共68分）
二、填空题：本题共3小题，共18分。将答案写在相应的横线上或题目指定位置。
９．某同学用如图所示装置研究感应电流的方向与引起感应电流的磁场的关系．已知电流从a接线柱流入电流表时，电流表指针右偏．实验时，磁场方向、磁铁运动情况及电流表指针偏转情况都记录在下表中．
（1）由实验1、3得出的结论是
（2）由实验2、4得出的结论是
（3）由实验1、2、3、4得出的结论是
实验序号
磁场方向
磁铁运动情况
指针偏转情况
1
向下
插入
右偏
2
向下
拔出
左偏
3
向上
插入
左偏
4
向上
拔出
右偏
１０．图是一种风速仪示意图，试回答下列问题：
（1）有水平风吹来时磁体如何转动？（自上往下看）
。
（2）为什么能用它测定风速大小？
。
１１.如图所示，将长为1m的导线从中间折成约106°的角，使其所在的平面垂直于磁感应强度为0.5T的匀强磁场，为使导线中产生4V的感应电动势，导线切割磁感线的最小速度约为__________m/s。(sin53°=0.8)
三、计算题：本题共5小题，共50分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
１２．如图所示，线圈从条形磁铁附近正上方自由下落，并依次经过a、b、c三个位置，且a、c对称，试判断线圈a、b、c三处的加速度大小与重力加速度大小的关系．
１３．如图所示，在一磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根相距为h＝0.1m的平行金属导轨MN与PQ，导轨的电阻忽略不计．在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R＝0.3Ω的电阻，导轨上跨放着一根长为L＝0.2m，每米长电阻r＝2.0Ω/m的金属棒ab，金属棒与导轨正交，交点为c、d．当金属棒以速度v＝4.0m/s向左做匀速运动时，试求：
（1）电阻R中的电流强度大小和方向；
（2）使金属棒做匀速运动的外力；
（3）金属棒ab两端点间的电势差．
１４．如图所示，竖直平行导轨上端足够长，相距d，处在垂直于导轨平面的水平匀强磁场中，磁感应强度为B．导体杆bc和ef质量均为m，电阻均为R（其余电阻均不计），杆身与导轨垂直，bc固定在导轨上，ef紧贴导轨与导轨接触良好．用竖直向上的力F拉ef从静止开始向上做加速度为a的匀加速运动．
（1）推导力F的功率随时间变化的关系；
（2）讨论导轨对bc杆竖直方向的作用力随时间变化的关系．（不计水平方向的作用力）
１５．如图甲所示，不计电阻的“U”形光滑导体框架水平放置，框架中间区域有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B＝1.0T，有一导体杆AC横放在框架上，其质量为m＝0.10kg，电阻为R＝4.0Ω。现用细绳栓住导体杆，细绳的一端通过光滑的定滑轮绕在电动机的转轴上，另一端通过光滑的定滑轮与物体D相连，物体D的质量为M＝0.30kg，电动机的内阻为r＝1.0Ω。接通电路后，电压表的示数恒为U＝8.0V，电流表的示数恒为I＝1.0A，电动机牵引原来静止的导体杆AC平行于EF向右运动，其运动的位移—时间图像如图乙所示。取g＝10m/s2。求：
（1）匀强磁场的宽度；
（2）导体杆在变速运动阶段产生的热量。
１６．匀强磁场磁感应强度B＝0.2T，磁场宽度L＝3m，一正方形金属框边长ab＝l＝1m，每边电阻r＝0.2Ω，金属框以v＝10m/s的速度匀速穿过磁场区，其平面始终保持与磁感线方向垂直，如图所示，求：
（1）画出金属框穿过磁场区的过程中，金属框内感应电流的I－t图线。（要求写出作图依据）
（2）画出ab两端电压的U－t图线。（要求写出作图依据）
A卷答案
一、选择题
１. 磁通量等于磁场中穿过某一面积的磁感线条数，等于磁感应强度和垂直于磁场面积的乘积。故正确答案为A。
２. 根据楞次定律磁体靠近线圈为斥力，远离线圈为引力。并且在运动过程中机械能逐渐转化为电能，故正确答案为BCD。
３. 导体棒cd恰好静止，安培力等于cd棒的重力。对导体捧ab进行受力分析可知拉力Ｆ＝mg＋Ｆ安，拉力做功为ＦＳ，电能为Ｆ安Ｓ。故正确答案为C
４. 根据楞次定律阻碍磁通量变化的含义，当磁通量变化为了阻碍磁通量变化会产生安培力，根据安培力的公式Ｆ安＝ＢＩＬ，当Ｂ减小时Ｆ安减小，细线中的张力也减小。故正确答案为B
５. 若是匀强磁场闭合小金属环在运动过程中磁通量不变，无感应电流能量不会损失。若是非匀强磁场闭合小金属环在运动过程中磁通量在变化，会产生感应电流，机械能会损失。故正确答案为BC
６. L为一自感系数很大的有铁芯的线圈，当电流发生变化时会产生强大的自感电动势。只有开关S断开的瞬间，自感电动势才加在电压表两端。故正确答案为C。
７. 根据楞次定律当磁感应强度的变化率逐渐增大时，圆环受到向下的斥力；磁感应强度的变化率逐渐减小时，圆环受到向上的引力。故正确答案为C
８.根据右手螺旋定则可判断原磁场先向外后向里，磁通量先减小后增大，根据楞次定律可判断出电流的方向沿dcbad。故正确答案为B。
二、填空题
９．（1）穿过闭合电路的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反
（2）穿过闭合电路的磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同
（3）感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化
1０（1）逆时针转动 。
（2）风速越大磁体转速越大，线圈中磁通量变化率越大，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势越大，感应电流就越大，则可从电流计中读出风速的大小。 。
1１.当导线沿与AC垂直的方向即与水平成53°的方向运动时；
速度最小v=m/s=10m/s.
三、计算题
1２．线圈受到重力的电磁阻力作用，由于线圈自由下落，其速度关系是va＜vb＜vc．在位置b，穿过线圈的磁通量没有变化，没有产生感应电流，有ab＝g．在a、c两处，由于穿过线圈的磁通量有变化，由速度关系可知，在c处比在a变化快，所以在c处产生的感应电流比在a处的大，由于磁场的安培力作用，aa＜g，ac＜g且ac＜aa．故加速度的关系为：
ac＜aa＜ab＝g
1３．（1）E＝Bhv，A，方向为：
（2）F外＝F安＝BIh＝0.02N，方向向左
（3）Eab＝BLv，Uab＝Eab－Ihr＝0.32V
1４．杆ef受重力mg、拉力F、安培力f做匀加速运动，有
F－mg－f＝ma
其中安培力
它的运动速度v＝at，拉力F的功率P随时间变化
杆bc受两根平行导轨的拉力F杆（方向向上）和重力及安培力（方向向上），处于静止．拉力：．开始时，安培力较小，拉力F杆＞0，方向向上；某时刻（），F杆＝0，随时间推移，安培力增大，F杆＜0，方向变为向下．
1５．（1）由图可知，在t＝1.0s后，导体杆做匀速运动，且运动速度大小为：
此时，对导体AC和物体D受力分析，有：，；
对电动机，由能量关系，有：
由以上三式，可得：， 再由、及，得：
（或由及求解）
（2）对于导体AC从静止到开始匀速运动这一阶段，由能量守恒关系对整个系统，有：
而： 得：
1６．（1）线框进入磁场区时：，
方向沿逆时针，即沿abcda方向；感应电流持续的时间：
线框在磁场中运动时：，无电流持续的时间：
线框穿出磁场区时： ，
此电流的方向为顺时针，即沿dcbad方向；
感应电流持续的时间：
规定电流方向逆时针为正，得I－t图线如右图所示。
（2）线框进入磁场区ab两端的电压：
线框在磁场中运动时，ab两端电压等于感应电动势：
线框出磁场区时，ab两端的电压：
由此得U－t图线如图8（丙）所示。
