人教选修1-1物理：电磁感应 同步练习1
文档属性
| 名称 | 人教选修1-1物理：电磁感应 同步练习1 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 57.8KB | ||
| 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 | 2010-08-18 20:53:00 | ||
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文档简介
电磁感应 同步练习
一、选择题（在每小题给出的四个选项中有一个或多个选项正确。）
1．处在磁场中的一闭合线圈，若没有产生感应电流，则可以判定 （ ）
A．线圈没有在磁场中运动 B．线圈没有做切割磁感线运动
C．磁场没有发生变化 D．穿过线圈的磁通量没有发生变化
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21世纪教育网
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
4． 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？ （ ）
5．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
D．逆时针减速转动
6． 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
7．由于地磁场的存在，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
8．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．
9．一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，21世纪教育网
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
10．一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 （ ）21世纪教育网
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
二、填空题（把正确答案填在题中的横线上）
11．如图所示是穿过每匝线圈的磁通量的变化情况，线圈的匝数为10匝，则线圈内的感应电动势的最大值是 最小值是 。
12．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_______。21世纪教育网
13．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。
21世纪教育网
三、计算题（要求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给分.有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位.）
14．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.
15．如图所示，电动机牵引一根原来静止的长L=1 m、质量m=0.1 kg的导体棒AB，其电阻R=1 Ω.导体棒架在竖直放置的框架上，一磁场磁感应强度B=1 T，方向垂直框架平面.当导体棒上升h=3.8 m时获得稳定的速度，导体产生的热量为2 J.电动机牵引棒时，电压表、电流表的示数分别为7 V、1 A．电动机内阻r=1 Ω.不计框架电阻及一切摩擦，取g=10 m/s2.求：
（1）棒能达到的稳定速度是多大？
（2）棒从静止达到稳定速度所需的时间是多少？
参考答案
1.D；
2.A；
3.A；
4.ACD；
5．BC 解析：用毛皮摩擦过的橡胶圆盘带负电，Q盘转动产生的磁场相当于环形电流的磁场，且盘的转动方向与等效电流方向相反.根据楞次定律，由P环中感应电流的方向，可推知Q盘上的运动电荷产生的磁场在Q盘内是垂直于纸面向外正在减弱或者垂直于纸面向里正在增强，再依据安培定则可判知B、C选项正确.
6．AB；
7．B；
8．D；
9．C；
10．A 解析：电风扇是叶片围绕着O点转动，产生的感应电动势为
E=Blv=Blvb=Bl（ωl）= B（2πf）·l2=πfl2B，由右手定则判断出b点电势比a点电势高.所以选项A正确.
11．40V，0；
12．上；；2mg；
13．a b
14．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
对cd棒的平衡方程：mg+BIL=T
又I=
联立解得：Mg-mg=2BIL=2·
所以运动的速度为： v=
15．解：此题是通过电动机把电能转化为导体棒的机械能。由于电磁感应，导体棒的机械能又转化为电路中的电能，电能又消耗在导体的电阻上，转化为导体的内能。
（1）根据能量守恒，电动机的输出功率应等于拉导体棒的绳子拉力的功率。设绳子拉力功率为PT，稳定速度为vm，当棒稳定时绳子拉力为T，则
T=mg+
则 PT=mgvm+
电动机输出的功率： P出=IU－I2r
即 IU-I2r=mgvm+.
代入数据，解得 vm=2 m/s.
（2）根据总能量守恒，设AB棒从静止到速度稳定经过的时间为t .
P出·t=mgh+mvm2+Q，
代入数据解得：t=1 s.
一、选择题（在每小题给出的四个选项中有一个或多个选项正确。）
1．处在磁场中的一闭合线圈，若没有产生感应电流，则可以判定 （ ）
A．线圈没有在磁场中运动 B．线圈没有做切割磁感线运动
C．磁场没有发生变化 D．穿过线圈的磁通量没有发生变化
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21世纪教育网
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
4． 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？ （ ）
5．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
D．逆时针减速转动
6． 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
7．由于地磁场的存在，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
8．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．
9．一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，21世纪教育网
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
10．一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 （ ）21世纪教育网
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
二、填空题（把正确答案填在题中的横线上）
11．如图所示是穿过每匝线圈的磁通量的变化情况，线圈的匝数为10匝，则线圈内的感应电动势的最大值是 最小值是 。
12．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_______。21世纪教育网
13．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。
21世纪教育网
三、计算题（要求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给分.有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位.）
14．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.
15．如图所示，电动机牵引一根原来静止的长L=1 m、质量m=0.1 kg的导体棒AB，其电阻R=1 Ω.导体棒架在竖直放置的框架上，一磁场磁感应强度B=1 T，方向垂直框架平面.当导体棒上升h=3.8 m时获得稳定的速度，导体产生的热量为2 J.电动机牵引棒时，电压表、电流表的示数分别为7 V、1 A．电动机内阻r=1 Ω.不计框架电阻及一切摩擦，取g=10 m/s2.求：
（1）棒能达到的稳定速度是多大？
（2）棒从静止达到稳定速度所需的时间是多少？
参考答案
1.D；
2.A；
3.A；
4.ACD；
5．BC 解析：用毛皮摩擦过的橡胶圆盘带负电，Q盘转动产生的磁场相当于环形电流的磁场，且盘的转动方向与等效电流方向相反.根据楞次定律，由P环中感应电流的方向，可推知Q盘上的运动电荷产生的磁场在Q盘内是垂直于纸面向外正在减弱或者垂直于纸面向里正在增强，再依据安培定则可判知B、C选项正确.
6．AB；
7．B；
8．D；
9．C；
10．A 解析：电风扇是叶片围绕着O点转动，产生的感应电动势为
E=Blv=Blvb=Bl（ωl）= B（2πf）·l2=πfl2B，由右手定则判断出b点电势比a点电势高.所以选项A正确.
11．40V，0；
12．上；；2mg；
13．a b
14．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
对cd棒的平衡方程：mg+BIL=T
又I=
联立解得：Mg-mg=2BIL=2·
所以运动的速度为： v=
15．解：此题是通过电动机把电能转化为导体棒的机械能。由于电磁感应，导体棒的机械能又转化为电路中的电能，电能又消耗在导体的电阻上，转化为导体的内能。
（1）根据能量守恒，电动机的输出功率应等于拉导体棒的绳子拉力的功率。设绳子拉力功率为PT，稳定速度为vm，当棒稳定时绳子拉力为T，则
T=mg+
则 PT=mgvm+
电动机输出的功率： P出=IU－I2r
即 IU-I2r=mgvm+.
代入数据，解得 vm=2 m/s.
（2）根据总能量守恒，设AB棒从静止到速度稳定经过的时间为t .
P出·t=mgh+mvm2+Q，
代入数据解得：t=1 s.