物理：第一章《电磁感应》测试（2）（鲁科版选修3-2）

高二物理电磁感应单元测试题
一、选择题（4×10=40）：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。
1．关于感应电流，下列说法中正确的是（ ）
A．只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生
B．穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生
C．线圈不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流
D．只要电路的一部分作切割磁感线的运动，电路中就一定有感应电流
2．穿过一个电阻为2的闭合线圈的磁通量每秒均匀减小0.4Wb，则线圈中（ ）
A．感应电动势为0.4V　　　　　　　B．感应电动势每秒减小0.4V
C．感应电流恒为0.2A　　　　　　　D．感应电流每秒减小0.2A
3．如图所示，虚线框内是磁感应强度为B的匀强磁场，导线框的三条竖直边的电阻均为r，长均为L，两横边电阻不计，线框平面与磁场方向垂直。当导线框以恒定速度v水平向右运动，ab边进入磁场时，ab两端的电势差为U1，当cd边进入磁场时，ab两端的电势差为U2，则（ ）
A．U1=BLv B．U1=BLv C．U2=BLv D．U2=BLv
4．图中A、B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置．A线圈中通有如图(a)所示的交流电i，则（ ）
A．在t1到t2时间内A、B两线圈相吸；
B．在t2到t3时间内A、B两线圈相斥；
C．t1时刻两线圈间作用力为零；　　　　
D．t2时刻两线圈间吸力最大
5．如图，MN是一根固定的通电直导线，电流方向向上．今将一金属线框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．受力向右；　　　B．受力向左；　
C．受力向上；　　 D．受力为零；
6．如图所示，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是（ ）
A．合上开关K接通电路时，A2始终比A1亮
B．合上开关K接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮
C．断开开关K切断电路时，A2先熄灭，A1过一会儿才熄灭
D．断开开关K切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭
7. 材料、粗细相同，长度不同的电阻丝做成ab、cd、ef三种形状的导线，分别放在电阻可忽略的光滑金属导轨上，并与导轨垂直，如图所示，匀强磁场方向垂直导轨平面向内.外力使导线水平向右做匀速运动，且每次外力所做功的功率相同，已知三根导线在导轨间的长度关系是Lab＜Lcd＜Lef,则
A．ab运动速度最大 B．ef运动速度最大 [来源:21世纪教育网]
C．忽略导轨内能变化，三根导线每秒产生的热量相同
D．因三根导线切割磁感线的有效长度相同，故它们产生的感应电动势相同
8．如图所示，矩形线框abcd的ad和bc的中点M、N之间连接一电压表，整个装置处于匀强磁场中，磁场的方向与线框平面垂直，当线框向右匀速平动时，以下说法正确的是（ ）
A．穿过线框的磁通量不变化，MN间无感应电动势
B．MN这段导体做切割磁力线运动，MN间有电势差
C．MN间有电势差，所以电压表有读数
D．因为无电流通过电压表，所以电压表无读数21世纪教育网
9．如图，在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R的直角形金属导轨aob（在纸面内），磁场方向垂直于纸面向里，另有两根金属导轨c、d分别平行于oa、ob放置。保持导轨之间接触良好，金属导轨的电阻不计。现经历以下四个过程：①以速率v移动d，使它与ob的距离增大一倍；②再以速率v移动c，使它与oa的距离减小一半；③然后，再以速率2v移动c，使它回到原处；④最后以速率2v移动d，使它也回到原处。设上述四个过程中通过电阻R的电量的大小依次为Q1、Q2、Q3和Q4，则（ ）
A．Q1=Q2=Q3=Q4 B．Q1=Q2=2Q3=2Q4
C．2Q1=2Q2=Q3=Q4 D．Q1≠Q2＝Q3≠Q4
10．在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图1所示，当磁场的磁感应强度B随时间如图2变化时，图3中正确表示线圈中感应电动势E变化的是（ ）
二、填空题(2×6=12)
11．如图13所示，PQNM是由粗裸导线连接两个定值电阻组合成的闭合矩形导体框，水平放置，金属棒ab与PQ、MN垂直，并接触良好。整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，磁感强度B=0.4T。已知ab长l=0.5m，电阻R1=2Ω，R2＝4Ω，其余电阻均忽略不计，若使ab以v=5m/s的速度向右匀速运动，作用于ab的外力大小为________N，R1上消耗的电热功率为________W。（不计摩擦）
12．如图14所示，abcd是金属矩形框，OO′是金属导体，可沿框无摩擦地滑动，整个框放在与框平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B（T），OO′长为l(m)，电阻为R（Ω），ab、cd电阻均为2R（Ω），ad、bc的电阻忽略不计，当OO′向右以速度v(m/s)匀速滑动时，作用在OO′上的外力大小为________N，过程中，金属导体OO′两端的电压大小是________V。
三、计算题（每题16分，共48 分）
13．如图所示，矩形线框的质量m＝0.016kg，长l＝0.5m，宽d＝0.1m，电阻R＝0.1Ω。从离磁场区域高h1＝5m处自由下落，刚入匀强磁场时由于磁场力作用，线框正好作匀速运动。求：
（1）磁场的磁感应强度；（2）如果线框下边通过磁场所经历的时间为△t＝0.15s，求磁场区域的高度h2.
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14．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6．0×10-3kg、电阻为1．0Ω的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3．0Ω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R2。
15．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lm，导轨平面与水平面成θ=37°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．求：
（1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；
（2）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；
（g=10rn／s2，sin37°＝0．6， cos37°＝0．8）
参考答案
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
AC
BD
ABC
A
BD
BC
BD
A
A
二、填空题
11．0.15,0.5 12．B2l2v/2R，Blv/2
三、计算题
13．0.4T,1.55m
14．由能量守恒定律得：mgv=P 　　　　　　　 ①
代入数据得：v=4．5m/s 　　　　　　　 ②
又　　　　　E＝BLv 　　 　　　　　　　③
设电阻R与R的并联电阻为R，ab棒的电阻为r，有21世纪教育网
　　　　 　 ④
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ⑤
P=IE ⑥
代入数据得：＝6．0Ω　　　　　　　　　　　　　　　　
15.（1）金属棒开始下滑的初速为零，根据牛顿第二定律：mgsinθ－μmgcosθ＝ma ①
由①式解得a＝10×(O．6－0．25×0．8)m／s2=4m／s2 　　　　②
（2）设金属棒运动达到稳定时，速度为v，所受安培力为F，棒在沿导轨方向受力平衡
mgsinθ一μmgcos0一F＝0 　　　　③
此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率：Fv＝P 　　④
由③、④两式解得