2009-2010高二物理阶段练习系列试卷--电磁感应

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名称 2009-2010高二物理阶段练习系列试卷--电磁感应
格式 rar
文件大小 435.7KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2010-04-25 18:26:00

文档简介

2009-2010学年度高二物理选修3-2阶段测试试卷(一)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确,选对的得4分,有选错的或不选的得0分。
1、关于电磁感应,下列说法正确的是( )
A.导体相对磁场运动,导体内一定会产生感应电流
B.导体作切割磁感线运动,导体内一定会产生感应电流
C.闭合电路在磁场中作切割磁感线运动,电路中一定会产生感应电流
D.穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中一定会产生感应电流
2、关于自感电动势的大小,下列说法正确的是( )
A.跟通过线圈的电流大小有关 B.跟线圈中的电流变化大小有关
C.跟线圈中的电流变化快慢有关 D.跟穿过线圈的磁通量大小有关
3.如图1所示,AB为固定的通电直导线,闭合导线框P与AB
在同一平面内。当P远离AB做匀速运动时,它受到AB的作用力为( )
A.零 B.引力,且逐步变小
C.引力,且大小不变 D.斥力,且逐步变小
4.如图2所示,从匀强磁场中把不发生形变的矩形线圈匀速拉
出磁场区,如果两次拉出的速度之比为1∶2,则两次线圈所受外力大小
之比F1∶F2、线圈发热之比Q1∶Q2、通过线圈截面的电量q1∶q2之比分
别为( )
A.F1∶F2=2∶1,Q1∶Q2=2∶1,q1∶q2=2∶1
B.F1∶F2=1∶2,Q1∶Q2=1∶2,q1∶q2=1∶1
C.F1∶F2=1∶2,Q1∶Q2=1∶2,q1∶q2=1∶2
D.F1∶F2=1∶1,Q1∶Q2=1∶1,q1∶q2=1∶1
5.如图3所示,电阻R和线圈自感系数L的值都较大,
电感线圈的电阻不计,A、B是两只完全相同的灯泡,当开关S
闭合时,电路可能出现的情况是
A. A、B一起亮,然后B熄灭 B.A比B先亮,然后A熄灭 
C.A、B一起亮,然后A熄灭 D.B比A先亮,然后B熄灭
6、交流发电机正常工作时,电动势的变化规律为.如果把发电机转子的转速减小一半,并且把电枢线圈的匝数增加一倍,其他条件不变,则:( )
A.只是电动势的最大值增加一倍 B.电动势的最大值和周期都增加一倍
C.电动势的最大值和周期都减小一半 D.只是频率减小一半,周期增加一倍
7. 如图4所示的(1)、(2)两电路中,当a 、b两端与e 、f两端分别加上220V的交流电压时,测得c 、d间与g 、h间的电压均为110V.若分别在c 、d两端与g 、h两端加上110V的交流电压,则a 、b间与e 、f间的电压分别为:( )
A.220V,220V B.220V,110V
C.110V,110V D.220V,0 图4
8、远距离输电线路如下图所示,若发电机的输出电压不变,则下列叙述中正确的是( )
升压变压器的原线圈中的电流与用电设备消耗的功率无关
输电线的电流只由升压变压器的副线圈的匝数比决定
当用户用电器的总电阻减少时,输电线上损失的功率增大
升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压
二、双项选择题:本题共6小题,每小题5分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有两个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错的或不选的得0分。
9、闭合线圈中感应电流大小与穿过线圈的磁通量之间的关系的下列说法,可能的是
A.穿过线圈的磁通量不变而感应电流为大
B.穿过线圈的磁通量变化而感应电流不变
C.穿过线圈的磁通量很小而感应电流很大
D.穿过线圈的磁通量变化而感应电流为零
10.闭合金属环从曲面上h高处滚下,又沿曲面的另一侧上升,设环
的初速度为零,摩擦不计,曲面处在图6所示的磁场中,则( )
A.若磁场为匀强磁场,环滚上的高度小于h
B.若磁场为匀强磁场,环滚上的高度等于h
C.若磁场非匀强磁场,环滚上的高度等于h
D.若磁场非匀强磁场,环滚上的高度小于h
11.如图为理想变压器原线圈所接电源电压波形,原副线圈匝
数之比n1∶n2 = 10∶1,串联在原线圈电路中电流表的示数为1A,下则说法正确的是( )
A.变压器输出两端所接电压表的示数为V
B.变压器输出功率为220W
C.变压器输出的交流电的频率为50HZ
D.该交流电每秒方向改变50次
12、对于扼流圈的以下说法,正确的是( )
A、扼流圈是利用电感阻碍交变电流的作用制成的
B、低频扼流圈用来“通低频、阻高频”
C、高频扼流圈用来“通直流、阻交流”
D、高频扼流圈对低频交变电流阻碍作用减小,对高频交变电流阻碍作用很大
13、理想变压器的原线圈接正弦式电流,副线圈接负载电阻R,若输入电压不变,要增大变压器的输出功率,可行的措施有:( ) A.只增大负载电阻R的阻值 ?B.只减小负载电阻R的阻值 C.只增大原线圈的匝数 ?D.只增大副线圈的匝数
14.有两个完全相同的电阻,一个通以10A的直流电流,热功率为P,另一个通以正弦式交变电流,热功率为2P,那么 ( )
A.交流的有效值为10A B.交流的最大值为10A
C.交流的有效值为10A D.交流的最大值为20A
三、计算题:本题共3题,15题15分,16题15分,17题16分
15.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.
16、如图所示,在与水平方向成θ=30°角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道,其电阻可忽略不计。空间存在着匀强磁场,磁感应强度B=0.20T,方向垂直轨道平面向上。导体棒ab、cd垂直于轨道放置,且与金属轨道接触良好构成闭合回路,每根导体棒的质量m=2.0×10-2kg、电阻r=5. 0×10-2Ω,金属轨道宽度l=0.50m。现对导体棒ab施加平行于轨道向上的拉力,使之沿轨道匀速向上运动。在导体棒ab运动过程中,导体棒cd始终能静止在轨道上。g取10m/s2, 求:
(1)导体棒cd受到的安培力大小;
(2)导体棒ab运动的速度大小;
(3)拉力对导体棒ab做功的功率。
17. 如图所示为某学校一套校内备用供电系统,由一台内阻为1Ω的发电机向全校22个教室(每个教室有“220V,40W"的白炽灯6盏)供电.如果输电线的总电阻R是4Ω,升压变压器和降压变压器(都认为是理想变压器)的匝数比分别是1:4和4:1,那么:(1)发电机的输出功率应是多大?(2)发电机的电动势是多大?
高二物理3-2期中综合复习测试卷答案
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
C
B
B
A
D
B
C
二、双项选择题:本题共6小题,每小题5分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有两个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错的或不选的得0分。
题号
9
10
11
12
13
14
答案
BC
BD
BC
AD
BD
CD
15.(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
16、解:
(1)(3分)导体棒cd静止时受力平衡,设所受安培力为F安,则
F安=mgsinθ 3分
解得 F安=0.10N 1分
(2)(8分)设导体棒ab的速度为v时,产生的感应电动势为E,通过导体棒cd的感应电流为I,则
E=Blv I= F安=BIl
联立上述三式解得v= 5分
代入 数据得 v=1.0m/s 1分
(3)(7分)设对导体棒ab的拉力为F,导体棒ab受力平衡,则
F=F安+mgsinθ 3分 解得 F=0.20N 1分
拉力的功率P=Fv 1分 解得 P = 0.20W 1分
17.(1)全校消耗的功率W=5280W,设线路电流为,输电电压为,降压变压器原线圈电压为,,而V,则V=880V,,线路损失功率W=144W,所以W
(2)V=24V,V,
由得:V,升压变压器原线圈
电流A=24A,发电机的电动势V
2009-2010学年度高二物理选修3-2阶段测试试卷(二)
第Ⅰ卷(选择题,共32分)
一、选择题:(每小题至少有一个选项是正确的,请把正确的答案填入答题卡中,每小题4分,共32分,漏选得2分,错选和不选得零分)
1.下面说法正确的是 ( )
A.自感电动势总是阻碍电路中原来电流增加
B.自感电动势总是阻碍电路中原来电流变化
C.电路中的电流越大,自感电动势越大
D.电路中的电流变化量越大,自感电动势越大
2.如图9-1所示,M1N1与M2N2是位于同一水平面内的两条平行
金属导轨,导轨间距为L磁感应强度为B的匀强磁场与导轨所
在平面垂直,ab与ef为两根金属杆,与导轨垂直且可在导轨
上滑 动,金属杆ab上有一伏特表,除伏特表外,其他部分电
阻可以不计,则下列说法正确的是 ( )
A.若ab固定ef以速度v滑动时,伏特表读数为BLv
B.若ab固定ef以速度v滑动时,ef两点间电压为零
C.当两杆以相同的速度v同向滑动时,伏特表读数为零
D.当两杆以相同的速度v同向滑动时,伏特表读数为2BLv
3.如图9-2所示,匀强磁场存在于虚线框内,矩形线圈竖直下落。
如果线圈中受到的磁场力总小于其重力,则它在1、2、3、4位置
时的加速度关系为 ( )
A.a1>a2>a3>a4 B.a1 = a2 = a3 = a4
C.a1 = a2>a3>a4 D.a4 = a2>a3>a1
4.如图9-3所示,通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环,铜环平面与螺
线管截面平行,当电键S接通一瞬间,两铜环的运动情况是( )
A.同时向两侧推开
B.同时向螺线管靠拢
C.一个被推开,一个被吸引,但因电源正负极未知,无法具体判断
D.同时被推开或同时向螺线管靠拢,但因电源正负极未知,无法具体判断
5.如图9-4所示,在U形金属架上串入一电容器,金属棒ab在金属架上无摩擦地以速度v向右运动一段距离后突然断开开关,并使ab停在
金属架上,停止后,ab不再受外力作用。现合上开关,则金属棒的
运动情况是 (  )
A.向右做初速度为零的匀加速运动
B.在某位置附近来回振动
C.向右做初速度为零的加速运动,后又改做减速运动
D.向右做变加速运动,后改做匀速运动
6.如图9-5所示,电路中,L为一自感线圈,两支路电阻相等,则( )
A.闭合开关S时,稳定前电流表A1的示数小于电流表A2的示数
B.闭合开关S时,稳定前电流表A1的示数等于电流表A2的示数
C.闭合开关S时,稳定前电流表A1的示数大于电流表A2的示数
D.断开开关S时,稳定前电流表A1的示数等于电流表A2的示数
7.如图9-6所示,把金属圆环匀速拉出磁场,下面叙述正确的是( )
A.向左拉出和向右拉出所产生的感应电流方向相反
B.不管向什么方向拉出,只要产生感应电流方向都是顺时针
C.向右匀速拉出时,感应电流大小不变
D.要将金属环匀速拉出,拉力大小要改变
8.如图9-7所示,在一根软铁棒上绕有一个线圈,a、b是线圈的两
端,a、b分别与平行导轨M、N相连,有匀强磁场与导轨面垂
直,一根导体棒横放在两导轨上,要使a点的电势均比b点的
电势高,则导体棒在两根平行的导轨上应该 ( )
A.向左加速滑动 B.向左减速滑动
C.向右加速滑动 D.向右减速滑动
第Ⅱ卷(非选择题,共68分)
二、填空题(每题5分,共20分,请把答案填写在题中横线上)
9.磁电式电表在没有接入电路(或两接线柱是空闲)时,由于微扰指针摆动很难马上停下来,而将两接线柱用导线直接相连,摆动着的指针很快停下,这是因为 。
10.在磁感应强度为0.1T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0.1V,则导线运动的加速度大小应
为 。
11.在图9-8虚线所围区域内有一个匀强磁场,方向垂直纸面向里,闭合矩
形线圈abcd在磁场中做匀速运动,线圈平面始终与磁感线垂直,在图示
位置时ab边所受磁场力的方向向上,那么整个线框正在向 方运动。
12.水平面中的平行导轨P、Q相距L,它们的右端与电容为C的电容器的
两块极板分别相连如图9-9所示,直导线ab 放在P、Q上与导轨垂直
相交,磁感应强度为B的匀强磁场竖直向下穿过导轨面。若发现与导
轨P相连的电容器极板上带负电荷,则ab向 沿导轨滑动;如电
容器的带电荷量为Q,则ab滑动的速度v = .
三、计算题(本题共3小题,共48分,解答应写明必要的文字说明.方程式和重要的演算步骤,只写出答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须写出数值和单位)
13.如图9-10所示,匀强磁场,方向竖直向下,正方形线框每边长为0.4m,总
电阻为0.16Ω。ad、dc、cb三边为细金属线,质量可忽略。其中dc边固定不动,ab边
质量为100g,将线框拉至水平后释放,ab边经0.4s到达最低位置,ab边达最低位置时
速度为2m/s,
(1)求此过程中产生的热量;
(2)若通以直流电要达到同样的热效应,则电流多大?
14.如图9-11所示,在光滑绝缘的水平面上有一个用一根均匀导体围成的正方形线框abcd,
其边长为L,总电阻为R,放在磁感应强度为B.方向竖直向下的匀强磁场的左边,图
中虚线MN为磁场的左边界。线框在大小为F的恒力作用下向右运动,其中ab边保持
与MN平行。当线框以速度v0进入磁场区域时,它恰好做匀速运动。在线框进入磁场的过程中,
(1)线框的ab边产生的感应电动势的大小为E 为多少?
(2)求线框a、b两点的电势差。
(3)求线框中产生的焦耳热。
15.面积S = 0.2m2、n = 100匝的圆形线圈,处在如图9-12所示的磁场内,磁感应强度随时间t变化的规律是B = 0.02t,R = 3Ω,C = 30μF,线圈电阻r = 1Ω,求:
(1)通过R的电流大小和方向
(2)电容器的电荷量。
16.如图9-13所示,两根足够长的直金属导轨、平行放置R的电阻。一根质量为
的均直金属斜面上,两导轨间距为、两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆放在两导轨上,并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽略。让杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦。
(1)由向方向看到的装置如图9-14所示,请在此图中画出杆下滑过程中某时刻的受力示意图;
(2)在加速下滑过程中,当杆的速度大小为时,求此时杆中的电流及其加速的大小;
(3)求在下滑过程中,杆可以达到的速度最大值。
参考答案
1.B 2.AC 3.C 4.A 5.D 6.D 7.BD 8.CD
9.转动的线圈产生I,它受到阻碍其运动的安培力
10.5 m/s2
11.右
12.左
13.解析:(1)线框以dc边为轴从水平位置转到竖直位置的过程中,能量发生了转化ab边的重力势能一部分转化为动能,另一部分由于线圈中磁通量的变化转变为电能,根据能量守恒,即∴,
(2),∴
14.解析:(1)E = BLv0
(2)a、b两点的电势差相当于电源的外电压∴
(3)解法一:由于线圈在恒力F作用下匀速进入磁场区,恒力F所做的功等于线圈中产生的焦耳热,所以线圈中产生的热量为Q = W = FL
解法二:线圈进入磁场区域时产生的感应电动势为E = BLv0电路中的总电功率为线圈中产生的热量联解可得:
15.解:(1)由楞次定律知,Φ变大,线圈的感应电流方向为逆时针,所以通过R的电流方向为b→a, (2)由VV, AA,
VV,
16.(1)如图9-13重力,竖直下
支撑力,垂直斜面向上
安培力,沿斜面向上
(2)当杆速度为时,感应电动势,此时电路中电流
杆受到安培力
根据牛顿运动定律,有
(3)当a=0时,即时 ,杆达到最大速度
高二物理选修3-2阶段练习1——电磁感应
1.物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用.下面列举的四种器件中,在工作时利用了电磁感应现象的是(B)
A.回旋加速器 B.日光灯 C.质谱仪 D.示波器
2.一飞机在北半球的上空以速度v水平飞行,飞机机身长为a,翼展为b;该空间地磁场磁感应强度的水平分量为B1,竖直分量为B2;驾驶员左侧机翼的端点用A表示,右侧机翼的端点用B表示,用E表示飞机产生的感应电动势,则(D)
A.E=B1vb,且A点电势低于B点电势
B.E=B1vb,且A点电势高于B点电势
C.E=B2vb,且A点电势低于B点电势
D.E=B2vb,且A点电势高于B点电势
3.如图,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下。当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)(B)
A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引
B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥
C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引
D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥
4.如图所示电路中,A、B是两个完全相同的灯泡,L是一个理想电感线圈,当S闭合与断开时,A、B的亮度情况是(AC)
A.S闭合时,A立即亮,然后逐渐熄灭
B.S闭合时,B立即亮,然后逐渐熄灭
C.S闭合足够长时间后,B发光,而A不发光
D.S闭合足够长时间后,B立即熄灭发光,而A逐渐熄灭
5.如图所示,将一个正方形导线框ABCD置于一个范围足够大的匀强磁场中,磁场方向与其平面垂直.现在AB、CD的中点处连接一个电容器,其上、下极板分别为a、b,让匀强磁场以某一速度水平向右匀速移动,则(ABC)
A.ABCD回路中没有感应电流
B.A与D、B与C间有电势差
C.电容器a、b两极板分别带上负电和正电
D.电容器a、b两极板分别带上正电和负电
6.2000年底,我国宣布已研制成功一辆高温超导磁悬浮高速列
车的模型车,该车的车速已达到500km/h,可载5人.如图所示就是
磁悬浮的原理,图中A是圆柱形磁铁,B是用高温超导材料制成的
超导圆环.将超导圆环B水平放在磁铁A上,它就能在磁力的作用下
悬浮在磁铁A的上方空中,下列说法中正确的是(B)
A.在B上放入磁铁的过程中,B中将产生感应电流.当稳定后,感应电流消失
B.在B上放入磁铁的过程中,B中将产生感应电流.当稳定后,感应电流仍存在
C.如A的N极朝上,B中感应电流的方向如图所示
D.如A的N极朝上,B中感应电流的方向与图中所示的方向有时相同有时相反
7.铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置.能产生匀强磁场的磁铁,被安装在火车首节车厢下面,如图(甲)所示(俯视图).当它经过安放在两铁轨间的线圈时,便会产生一电信号,被控制中心接收.当火车通过线圈时,若控制中心接收到的线圈两端的电压信号为图(乙)所示,则说明火车在做(B)
A.匀速直线运动 B.匀加速直线运动
C.匀减速直线运动 D.加速度逐渐增大的变加速直线运动
8.如图甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示.在0-T/2时间内,直导线中电流向上,则在T/2-T时间内,线框中感应电流的方向与所受安培力情况是(C)
A.感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向左
B.感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向右
C.感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向右
D.感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向左
9.图甲中的a是一个边长为为L的正方向导线框,其电阻为R.线框以恒定速度v沿x轴运动,并穿过图中所示的匀强磁场区域b.如果以x轴的正方向作为力的正方向.线框在图示位置的时刻作为时间的零点,则磁场对线框的作用力F随时间变化的图线应为图乙中的哪个图?(B)
10.如图所示,两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面,导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路.导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧,两棒的中间用细线绑住,它们的电阻均为R,回路上其余部分的电阻不计.在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场.开始时,导体棒处于静止状态.剪断细线后,导体棒在运动过程中(AD)
A.回路中有感应电动势
B.两根导体棒所受安培力的方向相同
C.两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒,机械能守恒
D.两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒,机械能不守恒
11.如图所示,A是长直密绕通电螺线管.小线圈B与电流表连接,并沿A的轴线Ox从O点自左向右匀速穿过螺线管A.能正确反映通过电流表中电流I随x变化规律的是(C)
12.如图所示,一个边长为a、电阻为R的等边三角形线框,在外力作用下,以速度v匀速穿过宽均为a的两个匀强磁场.这两个磁场的磁感应强度大小均为B方向相反.线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直.取逆时针方向的电流为正。若从图示位置开始,线框中产生的感应电流I与沿运动方向的位移x之间的函数图象,下面四个图中正确的是(B)
A. B. C. D.
13.现将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如下图连接.在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下,某同学发现当他将滑线变阻器的滑动端P向左加速滑动时,电流计指针向右偏转.由此可以判断(B)
A.线圈A向上移动或滑动变阻器的滑 动端P向右加速滑动都能引起电流计指针向左偏转
B.线圈A中铁芯向上拔出或断开开关,都能引起电流计指针向右偏转
C.滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动,都能使电流计指针静止在中央
D.因为线圈A、线圈B的绕线方向未知,故无法判断电流计指针偏转的方向
14.如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m,导轨平面与水平面成θ=37o角,下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为0.2kg,电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.
⑴求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;
⑵当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8W,求该速度的大小;
⑶在上问中,若R=2Ω,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小和方向.
(g=10m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8)
答案:⑴4m/s2 ⑵10m/s ⑶0.4T,垂直于导轨平面向上.
15.如图所示,有两根足够长、不计电阻,相距L的平行光滑金属导轨cd、ef与水平面成θ角固定放置,底端接一阻值为R的电阻,在轨道平面内有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直轨道平面斜向上.现有一平行于ce、垂直于导轨、质量为m、电阻不计的金属杆ab,在沿轨道平面向上的恒定拉力F作用下,从底端ce由静止沿导轨向上运动,当ab杆速度达到稳定后,撤去拉力F,最后ab杆又沿轨道匀速回到ce端.已知ab杆向上和向下运动的最大速度相等.求:拉力F和杆ab最后回到ce端的速度v.
解:当ab杆沿导轨上滑达到最大速度v时,其受力如图所示:
由平衡条件可知:
F-FB-mgsinθ=0 ① (4分)
又 FB=BIL ② (2分)
而 ③ (2分)
联立①②③式得: ④ (2分)
同理可得,ab杆沿导轨下滑达到最大速度时: ⑤ (4分)
联立④⑤两式解得: (2分)
(2分)
16.如图所示导体棒ab质量为100g,用绝缘细线悬挂后,恰好与宽度为50cm的光滑水平导轨良好接触.导轨上放有质量为200g的另一导体棒cd,整个装置处于竖直向上的磁感强度B=0.2T的匀强磁场中,现将ab棒拉起0.8m高后无初速释放.当ab第一次摆到最低点与导轨瞬间接触后还能向左摆到0.45m高处,求:
⑴cd棒获得的速度大小;
⑵瞬间通过ab棒的电量;
⑶此过程中回路产生的焦耳热.
答案:⑴0.5m/s ⑵1C ⑶0.325J
17.如图甲所示,空间有一宽为2L的匀强磁场区域,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外.abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框,总电阻为R.线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁场区域.在运动过程中,线框ab、cd两边始终与磁场边界平行.线框刚进入磁场的位置x=0,x轴沿水平方向向右.求:
(1)cd边刚进入磁场时,ab两端的电势差,并指明哪端电势高;
(2)线框穿过磁场的过程中,线框中产生的焦耳热;
(3)在下面的乙图中,画出ab两端电势差Uab随距离变化的图象.其中U0=BLv0.
解:(1)dc切割磁感线产生的感应电动势 E=BLv (2分)
回路中的感应电流 (2分)
ab两端的电势差 b端电势高 (2分)
(2)设线框从dc边刚进磁场到ab边刚进磁场所用时间为t
由焦耳定律有 (2分)
L = vt (2分)
求出 (2分)
(3)
(6分)
说明:画对一条给2分.
18.如图所示,固定于水平桌面上足够长的两平行导轨PO、MN,PQ、MN的电阻不计,间距为d=0.5m.P、M两端接有一只理想电压表,整个装置处于竖直向下的磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中.电阻均为r=0.1Ω,质量分别为m1=300g和m2=500g的两金属棒L1、L2平行的搁在光滑导轨上,现固定棒L1,L2在水平恒力F=0.8N的作用下,由静止开始做加速运动,试求:
(1)当电压表的读数为U=0.2V时,棒L2的加速度多大?
(2)棒L2能达到的最大速度vm.
(3)若在棒L2达到最大速度vm时撤去外力F,并同时释放棒L1,求棒L2达到稳定时的速度值.
(4)若固定棒L1,当棒L2的速度为v,且离开棒L1距离为S的同时,撤去恒力F,为保持棒L2做匀速运动,可以采用将B从原值(B0=0.2T)逐渐减小的方法,则磁感应强度B应怎样随时间变化(写出B与时间t的关系式)?
解:(1)∵L1与L2串联
∴流过L2的电流为: ① (2分)
L2所受安培力为:F′=BdI=0.2N ② (2分)
∴ ③ (2分)
(2)当L2所受安培力F安=F时,棒有最大速度vm,此时电路中电流为Im.
则:F安=BdIm ④ (1分)
⑤ (1分)
F安=F ⑥ (1分)
由④⑤⑥得: ⑦ (2分)
(3)撤去F后,棒L2做减速运动,L1做加速运动,当两棒达到共同速度v共时,L2有稳定速度,对此过程有:
⑧ (2分)
∴ ⑨ (2分)
(4)要使L2保持匀速运动,回路中磁通量必须保持不变,设撤去恒力F时磁感应强度为B0,t时刻磁感应强度为Bt,则:
B0dS=Btd(S+vt) ⑩ (3分)
∴ (2分)
19.一个“ ”形导轨PONQ,其质量为M=2.0kg,放在光滑绝缘的水平面上,处于匀强磁场中,另有一根质量为m=0.60kg的金属棒CD跨放在导轨上,CD与导轨的动摩擦因数是0.20,CD棒与ON边平行,左边靠着光滑的固定立柱a、b,匀强磁场以ab为界,左侧的磁场方向竖直向上(图中表示为垂直于纸面向外),右侧磁场方向水平向右,磁感应强度的大小都是0.80T,如图所示.已知导轨ON段长为0.50m,电阻是0.40Ω,金属棒CD的电阻是0.20Ω,其余电不计.导轨在水平拉力作用下由静止开始以0.20m/s2的加速度做匀加速直线运动,一直到CD中的电流达到4.0A时,导轨改做匀速直线运动.设导轨足够长,取g=10m/s2.求:
⑴导轨运动起来后,C、D两点哪点电势较高?
⑵导轨做匀速运动时,水平拉力F的大小是多少?
⑶导轨做匀加速运动的过程中,水平拉力F的最小值是多少?
⑷CD上消耗的电功率为P=0.80W时,水平拉力F做功的功率是多大?
答案:⑴C ⑵2.48N ⑶1.6N ⑷6.72W
20.位于竖直平面内的矩形平面导线框abcd,ab长L1=1.0m,bd长L2=0.5m,线框的质量m=0.2kg,电阻R=2Ω.其下方有一匀强磁场区域,该区域的上、下边界PP/和QQ/均与ab平行,两边界间距离为H,H>L2,磁场的磁感应强度B=1.0T,方向与线框平面垂直.如图所示,令线框的dc边从离磁场区域的上边界PP/的距离为h=0.7m处自由下落,已知在线框的dc边进入磁场以后,ab边到达边界PP/之前的某一时刻线框的速度已达到这一阶段的最大值.问从线框开始下落到dc边刚刚到达磁场区域下边界QQ/的过程中,磁场作用于线框的安培力做的总功为多少?(取g=10m/s2)
解:设线框进入磁场的过程中最大速度为v0,达到最大速度时:
,则
从达到最大速度到线框的ab到达磁场的上边界PP/,线框的速度保
持v0不变,故从线框自由下落至ab边进入磁场的过程中,由动能定理得:

所以,
ab边进入磁场后,直到dc边到达磁场下边界QQ/的过程中,作用于整个线框的安培力为零,安培力做功也为零,线框只在重力作用下做加速运动,故从开始下落到dc边刚到达磁场区域下边界QQ/的过程中,安培力做的总功即为线框自由下落至ab边进入磁场的过程中安培力所做的功即:.
高二物理选修3-2阶段练习3——电磁感应
一、选择题:(每小题至少有一个选项是正确的)
1.下列说法正确的是 ( )
A.磁通量越大,磁通量的变化也越大
B.磁通量变化越大,磁通量的变化率也越大
C.磁通量变化越快,磁通量的变化率越大
D.磁通量等于零时,磁通量的变化率也为零
2.如图所示的电路中,一个N极朝下的条形磁铁竖直下落,恰能穿过水平放置的方形导线框,下列判断正确的是 ( )
A.磁铁经过图中位置1时,线框中感应电流沿abcd方向,
经过位置2时沿adcb方向
B.磁铁经过图中位置1时,线框中感应电流沿adcb方向,
经过位置2时沿abcd方向
C.磁铁经过位置1和2时,感应电流都沿abcd方向
D.磁铁经过位置1和2时,感应电流都沿adcb方向
3.如图所示,一个环形线圈放在均匀磁场中,设在第一秒内磁感线垂直于线圈平面向里,如图(a),磁感应强度B随时间t而变化的关系如图(b),
那么在第二秒内线圈中感应电流的大小和方向是( )
A.逐渐增加,逆时针方向 B.逐渐减小,顺时针方向
C.大小恒定,顺时针方向 D.大小恒定,逆时针方向
4.如图所示,Q为用毛皮摩擦过的橡胶圆盘.由于它的转动使金属环P中产生了如图所示的所感应电流,则Q盘的转动情况是 ( )
A.顺时针加速转动 B.逆时针加速转动
C.顺时针减速转动仪 D.逆时针减
5.如图24—6甲,圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方悬挂一相同的线圈Q,P和Q共轴。Q中通有变化电流,电流随时间变化的规律如图乙所示。P所受的重力为G,桌面对P的支持力为N,则( )
A.t1时刻,N>G
B.t2时刻,N>G
C.t3时刻,N<G
D.t4时刻,N=G
图24—6
6.如图所示中,L1和L2是两个相同灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈,其电阻值与R相同,在开关S接通的瞬间,下列说法正确的是     ( )
A.接通时L1先达到最亮,断开时L1后灭
B.接通时L2先达到最亮,断开时L2后灭
C.接通时L1先达到最亮,断开时L1先灭
D.接通时L2先达到最亮,断开时L2先灭
7. 如图所示,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的关系图可能是下图中的哪一个? ( )

8. 如图示,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,下列说法正确的是( )
A.ab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成正比
D.外力对ab杆做功的功率与速率v成正比
9.平行闭合线圈的匝数为n,所围面积为S,总电阻为R,在时间内穿过每匝线圈的磁通量变化为,则通过导线某一截面的电荷量为 ( )
A. B. C. D.
10.一个矩形线圈匀速地从无磁场的空间先进入磁感应
强度为B1的匀强磁场,然后再进入磁感应强度为
B2的匀强磁场,最后进入没有磁场的右边空间,
如图1所示。若B1=2B2,方向均始终和线圈平面
垂直,则在图2所示图中能定性表示线圈中感应
电流i随时间t变化关系的是(电流以逆时针方
向为正)( )

图2
11.一直升飞机停在南半球的地磁极上空,该处地磁场叶片的长度为l,螺旋桨转动的频率为f,顺着地磁场的方向看螺旋桨,螺旋桨按顺时针方向转动.螺旋桨叶片的近轴端为a,远轴端为b,如图所示.如果忽略a到转轴中心线的距离,用E表示每个叶片中的感应电动势,则 ( )
A.E=πfl2B,且a点电势低于b点电势
B.E=2πfl2B,且a点电势低于b点电势
C.E=πfl2B,且a点电势高于b点电势
D.E=2πfl2B,且a点电势高于b点电势
12.如图24—7所示,三个线框是用同一种金属材料制成的边长相同的正方形,a线框不闭合,b和c都闭合,b线框的导线比c粗。将它们在竖直平面内从相同高度由静止释放,图中水平虚线的下方是方向垂直于线框所在面的匀强磁场。下列关于三个线框落地时间的说法中正确的是( )
A.三线框同时落地
B.a线框最先落地
C.b线框比c线框后落地
D.b线框和c线框同时落地
13.如图24—5所示,有一边长为L的正方形导线框,质量为m,由高度H处自由下落,其下边ab进入匀强磁场时,线框开始做减速运动,直到上边cd离开磁场区域,线圈刚离开磁场区域时的速度恰好为刚进入时的一半,此磁场区域的宽度
也为L,则下列结论正确的是( )
A.线框穿过磁场区域时做匀减速直线运动
B.线框穿过磁场区域时加速度方向先向上后向下
C.线框进磁场时的加速度大于出磁场时的加速度
D.线框穿过磁场区域的过程中发出的焦耳热
为mg(2L+3H/4)
第Ⅱ卷(非选择题,共分)
二、填空题(每题4分,共24分,请把答案填写在题中横线上)
14.如图为演示自感现象的实验电路图,图中L是一带铁心的线圈,
A是一只灯泡,电键K处于闭合状态,电路是接通的。现将电
键K打开,则在电路切断的瞬间,通过灯泡A的电流方向是从
___________端到__________端。
15.如图24—11所示,一个电路中接有一个电容器,有一磁场垂直穿过线圈平面,磁感应强度的大小随时间以5×10—3T/s增加。已知电容C的
电容量为10μF,线圈面积为1×10—2m2,则电容器的带电
量为 ,电容器的上极板带 电荷。
图24—11
16.如图所示,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______(填“向上”或“向下”)匀速运
动,速度大小是_______,需对ab杆所加外力的大小为_______。
17.如图所示,一电阻为R的矩形线圈abcd,边长分别为L1和L2,沿水平方向以恒定的速度v通过一匀强磁场,磁场区域的宽度为L,
磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。则如果L1>L,则
线圈通过磁场区域的过程中,一共释放了
焦耳热;如果L1<L,则线圈通过磁场区域的过程中,一
共释放了 焦耳热。

18.如图24—9所示,两平行长直导线相距1m,匀强磁场B=0.2T,导线间接一个1Ω的电阻R,当两根电阻均为1Ω的金属棒AB、CD在导线上以相
同的速度v=3m/s向右匀速运动,那么通过AB的
电流为 A,作用在CD棒上外力的功率为 W。
(导线电阻及摩擦均不计)
图24—9
19.如图24—10所示的线圈有100匝,穿过线圈的磁通量为0.04Wb,匀强磁场的方向向左,垂直于线圈的截面,现将磁场方向在2s内改为与
原方向相反,并且磁通量增大到0.08Wb,则在这2s内,线
圈产生的平均感应电动势为 ,如线圈电阻是1Ω,
则感应电流是 A。
图24—10
三、计算题(本题共3小题,共24分,解答应写明必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须写出数值和单位)
20.两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,构成矩形回路,如图24—14所示。两导体棒的质量皆为m,电阻皆为R,回路中其余部分电阻可不计。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。设两导体均可沿导轨无摩擦滑行。开始时,棒cd静止,棒ab有指向棒cd的初速度v0。若两导体棒在运动过程中始终不接触,求:(1)在运动中产生的焦耳热最多是多少?
2)当ab棒的速度变为初速度的3/4时,cd棒的加速度是多少?
图24—14
21.如图24—15所示,虚线L1、L2之间是磁感应强度为B1的匀强磁场,虚线L2、L3之间是磁感应强度为B2的匀强磁场,L1、L2、L3都水平,L2、L3高度差为a。质量为m、边长为a的正方形线框自某一高度由静止下落,依次经过两匀强磁场区域。已知L1、L2间高度为2a,线框在进入B1的过程中做匀速运动,速度大小为v1,在B1中加速一段时间后又匀速进入和穿出B2,进入和穿出B2时的速度恒为v2,求:
(1)B1:B2; (2)v1:v2;
(3)在整个下落过程中线框中产生的焦耳热。
22.如图所示,两金属杆ab和cd长均为L,电阻均为R,质量分别为M和m.用两根质量、电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路,并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧,两金属杆都处于水平位置.整个装置处于与回路平面相垂直的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度为B.若金属杆ab正好匀速向下运动,求运动的速度.

参考答案
一.选择:1.C 2.A 3.C 4.BC 5.AD 6.A 7.ACD 8.AB 9.D; 10.C 11.A 12.BD 13.CD
二填空: 14.a b 15.5×10—10C,正; 16.上;;2mg;
17.2B2L22vL/R,2B2L22vL1/R; 18.0.2,0.12;19.6V,6A;
三.计算题:
20.解:(1)经受力分析可知,ab棒受到与运动方向相反的安培力的作用,做减速运动,cd棒受到与运动方向相同的安培力的作用,做加速运动,当两棒速度相同时,所围的面积不变,回路中不再产生感应电流,两棒最终以相同的速度匀速。
从初始位置至两棒达到速度相同的过程中,两棒总动量守恒,有mv0=2mv……①
根据能量守恒,整个过程中产生的总热量为Q=mv02/2—2mv2/2…………②
联立①、②解得Q= mv02/4 (4分)
(2)设ab棒的速度变为初速度的3/4时,cd棒的速度为v`,由动量守恒知
mv0=m·(3v0/4)+mv`……③ 此时回路中的感应电动势为E=(3v0/4 —v`)BL ④
感应电流为I=E/2R………………⑤ 此时cd棒所受的安培力F=IBL……⑥
cd棒的加速度a=F/m…………⑦ 联立③、④、⑤、⑥、⑦解得
a=B2L2v0/4mR。 (5分)
21、解:(1)线框进入磁场B1时做速度为v1的匀速运动,有v1B12a2/R=mg
线框从B1进入B2时做速度为v2的匀速运动,有v2(B1—B2)2a2/R=mg
线框出磁场B2的过程中做速度为v2的匀速运动,有v2B22a2/R=mg
联立上述三式解得B1:B2=2:1 (3分) v1:v2=1:4 (3分)
(2)在整个过程中线圈产生的焦耳热为 Q=4mga—(mv22/2—mv12/2)
而线框在刚完全进入B1到刚进入磁场B2过程中,有mv22/2—mv12/2=mga
联立上述二式解得Q=3mga。 (3分)
22.解:若ab棒以速度v向下匀速运动,cd棒也将以速度v向上匀速运动,两棒都垂直切割磁场线产生感应电动势.在闭合电路中:
ab棒受到的磁场力方向向上,cd棒受到的磁场力方向向下,悬线对两棒的拉力都向上且为T.
则对 ab棒的平衡方程:Mg=BIL+T (2分)
对cd棒的平衡方程:mg+BIL=T (2分)
又I= (4分)
联立解得:Mg-mg=2BIL=2· (2分)
所以运动的速度为: v= (4分)
高二物理选修3-2阶段练习2——电磁感应
一、 单选题
1. 一根0.2m长的直导线,在磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中以V=3m/S的速度做切割磁感线运动,直导线垂直于磁感线,运动方向跟磁感线、直导线垂直.那么,直导线中感应电动势的大小是( )
A.0.48v B.4.8v C.0.24v D.0.96v
2. 如图所示,有导线ab长0.2m,在磁感应强度为0.8T的匀强磁场中,以3m/S的速度做切割磁感线运动,导线垂直磁感线,运动方向跟磁感线及直导线均垂直.磁场的有界宽度L=0.15m,则导线中的感应电动势大小为( )
A.0.48V B.0.36V C.0.16V D.0.6V
3. 在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中,金属杆PQ在宽为L的平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动,PQ中产生的感应电动势为e1;若磁感应强度增为2B,其它条件不变,所产生的感应电动势大小变为e2.则e1与e2之比及通过电阻R的感应电流方向为( )
A.2:1,b→a B.1:2,b→a C.2:1,a→b D.1:2,a→b
4. 图中的四个图分别表示匀强磁场的磁感应强度B、闭合电路中一部分直导线的运动速度v和电路中产生的感应电流I的相互关系,其中正确是()
5. 如图所示的金属圆环放在匀强磁场中,将它从磁场中匀速拉出来,下列哪个说法是正确的是( )
A.向左拉出和向右拉出,其感应电流方向相反
B.不管从什么方向拉出,环中的感应电流方向总是顺时针的
C.不管从什么方向拉出,环中的感应电流方向总是逆时针的
D.在此过程中感应电流大小不变
6. 如图所示,在环形导体的中央放一小条形磁铁,开始时,磁铁和环在同一平面内,磁铁中心与环的中心重合,下列能在环中产生感应电流的过程是( )
A.环在纸面上绕环心顺时针转动30°的过程
B.环沿纸面向上移动一小段距离的过程par C.磁铁绕轴OO ' 转动30°的过程
D.磁铁绕中心在纸面上顺时针转动30°的过程
7. 两水平金属导轨置于竖直向下的匀强磁场中(俯视如图),一金属方框abcd两头焊上金属短轴放在导轨上,以下说法中正确的是哪一个( )
A.方框向右平移时,有感应电流,方向是d→a→b→c
B.方框平移时,无感应电流流过R
C.当方框绕轴转动时,有感应电流通过R
D.当方框绕轴转动时,方框中有感应交变电流,但没有电流通过R
8. 图中,“∠” 形金属导轨COD上放有一根金属棒MN,拉动MN使它以速度v 向右匀速平动,如果导轨和金属棒都是粗细相同的均匀导体,电阻率都为ρ,那么MN在导轨上运动的过程中,闭合回路的( )
A.感应电动势保持不变 B.感应电流保持不变
C.感应电流逐渐减弱 D.感应电流逐渐增强
9. 如图所示,矩形导线框从通电直导线EF左侧运动到右侧的过程中,关于导线框中产生的感应电流的正确说法是( )
A.感应电流方向是先沿abcd方向流动,再沿adcb方向流动
B.感应电流方向是先沿adcb方向流动,然后沿abcd方向流动,再沿adcb方向流动
C.感应电流始终是沿adcb方向流动
D.感应电流始终是沿abcd方向流动
二、 填空题
1. 英国物理学家____________通过实验首先发现了电磁感应现象.
2. 在图中,当导线ab向右运动时,cd所受磁场力的方向是_____;ab棒上____端相当于电源的正极.
3. 长10cm的直导线在0.2T的匀强磁场中沿垂直磁感线方向匀速运动,当导线运动速率为2m/s时,直导线中产生的感应电动势大小为____________.
4. ①将条形磁铁按图所示方向插入闭合线圈.在磁铁插入的过程中,灵敏电流表示数____________.
②磁铁在线圈中保持静止不动,灵敏电流表示数__________________.
③将磁铁从线圈上端拔出的过程中,灵敏电流表示数______________.(以上各空均填“为零”或“不为零”)
5. 线圈的自感系数通常称为自感或电感,它主要与__________、________、___________以及___________有关.
6. 绕在同一铁芯上的线圈Ⅰ、Ⅱ按图所示方法连接,判断在以下各情况中,线圈Ⅱ中是否有感应电流产生.
①闭合电健K的瞬时___________________.
②保持电键K闭合的时候________________________.
③断开电键K的瞬时_______________________.
④电键K闭合将变阻器RO的滑动端向左滑动时:_________________.
7. 如图所示,一个连有电容器的U形金属框架放置在匀强磁场中,磁感应强度为B,磁感线方向如图,框架宽L,一根导体棒MN放置在框架上,棒与框架接触良好且相互垂直,若棒向左以速度V匀速运动,则电容器两极板间的电势差
Ua b=_____________;电容器___________板带正电荷.
8. 在磁感应强度B为0.4T 的匀强磁场中,让长为0.2m的导体 a b 在金属框上以6m/s的速度向右移动,如图所示.此时感应电动势大小为______V.如果R1=6W,R2=3W,其余部分电阻不计.则通过ab的电流大小为______A.
四、 计算题
1. 光滑 M 形导轨, 竖直放置在垂直于纸面向里的匀强磁场中,已知导轨宽L=0.5m,磁感应强度B=0.2T.有阻值为0.5W的导体棒AB紧挨导轨,沿着导轨由静止开始下落,如图所示,设串联在导轨中的电阻R阻值为2W,其他部分的电阻及接触电阻均不计.问:
(1)导体棒AB在下落过程中,产生的感应电流的方向和AB棒受到的磁场力的方向.
(2)当导体棒AB的速度为5m/s(设并未达到最大速度)时,其感应电动势和感应电流的大小各是多少?
2. 单匝矩形线圈abcd部分地放置在具有理想边界的匀强磁场中,磁感应强度为0.1T,线圈绕ab轴以100p rad/s角速度匀速旋转,如图所示,当线圈由图示位置转过60°,在这过程中感应电动势平均值为多大? 当转过90°时,感应电动势即时值为多大?
3. 如图所示,L1、L2、L3、L4 是四根足够长的相同的光滑导体棒,它们彼此接触,正好构成一个正方形闭合电路,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于纸面向外,现设法使四根导体棒分别按图示方向以相同大小的加速度a'同时从静止开始做匀速平动.若从开始运动时计时且开始计时时abcd回路边长为i l,求开始运动后经时间t回路的总感应电动势.
4. 图中,有一个磁感应强度B=0.10T的匀强磁场,方向是水平向外.在垂直于磁场的竖直面内放有宽度为L=10cm、电阻不计、足够长的金属导轨,质量为m=0.20g.有效电阻为R=0.20W的金属丝MN可在导轨上无摩擦地上下平动,空气阻力不计,g取10m/s,试求MN从静止开始释放后运动的最大速度.
高中物理单元练习试题(电磁感应)答案
一、 单选题
1. A 2. B 3. D 4. A 5. B 6. C 7. D 8. B 9. B
二、 填空题
1. 法拉弟 2. 向下;b 3. 0.04 4. ①不为零 ②为零 ③不为零
5. 线圈匝数;线圈的长度;线圈的面积;有无铁芯
6. ①有②无③有④有 7. BLV b 8. 0.48;0.24
三、 多选题
1. CDE 2. CD 3. ACD 4. ACD 5. BD
四、 计算题
1. 解:(1)电流方向是A—→B,磁场力方向竖直向上.par(2)e =BLv=0.2×0.5×5=0.5( V )
2. 0;0.628v
3. 经时间 t 后,4根导体棒又构成边长为l ' = l +a' t2的正方形闭合电路,每根导体棒产生的感应电动势为e1=B l ' vt,式中vt =a' t.题中所求的总电动势
e总=4e1=4B(l+a' t2)a' t.
4.