电磁感应 单元测试
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第九章：电磁感应 单元测试
时量：60分钟 满分：100分
一、本题共8小题，每小题6分，共48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6分，选不全的得3分，有选错或不选的得0分．
1.物理学的基本原理在生产和生活中有着广泛的应用.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( )
A.回旋加速器 B.日光灯 C.质谱仪 D.示波器
2.如图9-1是一个自制的演示电磁感应现象的装置.在一根较长的铁钉上用漆包线绕两个线圈A和B.将线圈B的两端接在一起,并把CD段漆包线放在静止的小磁针的正上方.小磁针放在水平桌面上.当闭合S,使线圈A与干电池接通的瞬间,小磁针偏转的方向是( )
A.俯视看,N极顺时针偏转
B.俯视看,N极逆时针偏转
C.侧视看,N极向下倾斜
D.侧视看,S极向下倾斜
3.如图9-2所示,电感线圈L的直流电阻RL=6.0Ω,小灯泡A的电
阻R=5.0Ω,闭合开关S,待电路稳定后再断开开关,则在断开 图9-1
开关S的瞬间,小灯泡A( )
A.立即熄灭
B.逐渐熄灭
C.闪亮一下再逐渐熄灭
D.以上三种情况都有可能
4.如图9-3所示,一个矩形线框从匀强磁场的上方
自由落下,进入匀强磁场中,然后再从磁场中穿出, 图9-2
已知匀强磁场区域的宽度L大于线框的高度h,则下列说法正确的是( )
A.线框只在进入和穿出磁场的过程中,才有感应电流产生
B.线框从进入到穿出磁场的整个过程中,都有感应电流产生
C.线框在进入和穿出磁场的过程中,都是机械能转化成电能 图9-3
D.整个线框都在磁场中运动时,机械能转化成电能
5.金属圆环的圆心为O,金属棒Oa、Ob与金属环接触良好且可绕O在环上转动,整个装置处于垂直于纸面向里的匀强磁场中,如图9-4所示,当外力使Oa逆时针方向加速转动时,在Oa第一次追上Ob之前,Ob将( )
A.顺时针方向转动
B.先逆时针方向转动后顺时针方向转动
C.先顺时针方向转动后逆时针方向转动
D.逆时针方向转动
6.如图9-5所示,ABC是光滑的金属导轨,AB沿竖直方向,BC沿
水平方向,MN是一根金属棒,开始它与AB成45 0角,由静止 图9-4
在重力作用下运动,运动过程中N端始终在BC上.空间存在
着垂直于纸面向外的匀强磁场,则在MN棒滑动过程中,下列
结论正确的是( )
A.感应电流的方向始终是由N→M
B.感应电流的方向先是由M→N,再是由N→M
C.MN受磁场力的方向垂直棒向右上 图9-5
D.MN受磁场力的方向垂直棒先向左后向右
7.用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框,以相同的速度进入右侧匀强磁场,如图9-6所示,在每个线框进入磁场的过程中,M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud.下列判断正确的是( )
图9-6
A.Ua＜Ub＜Uc＜Ud B. Ua＜Ub＜Ud＜Uc C.Ua=Ub=Uc=Ud D.Ub＜Ua＜Ud＜Uc
8.一个长方形的金属线框,以速度v平抛进入水平有界匀强磁场,金
属线框平面始终与磁场方向垂直,一条边与磁场边界平行,如图9-7
所示.线框中感应电流的大小随时间变化的图象是下图中的( )
图9-7
二、本题共2小题，每小题8分，共16分．把答案填在相应的横线上或按题目要求做答．
9.2006年中国铁路实施了第六次大提速,旅客列车的运行速度最高可达250千米/小时以上.提速后铁路上使用一种电磁装置和控制中心传输
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9-8(甲)所示(俯视图).
当火车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如图9-8(乙)所示 ,
已知两图象的斜率大小相等,则说明火车做 运动. 图9-8
10.“大洋一号”是我国首次组织的横跨三大洋的远洋考察船,在航行
过程中,海洋工作者可以根据水流切割地磁场所产生的感应电动势
来测定海水的速度.假设海洋某处的地磁场竖直分量为B=0.5×10-4T,
水流是南北流向,如图9-9,将两个电极竖直插入此处海水中,且保持两极
极板平行于水流方向.若两电极距离L=10m ,与两电极相连的灵敏电
压表读数U=0.2mV,则海水的流速大小为 m/s.
图9-9
三、本题共3个小题，每小题12分，共36分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写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．
11.(10分)如图9-10所示,线圈内有理想边界的匀强磁场,当磁感应强度均匀增加时,有一带电微粒静止在水平放置的平行板电容器中间.求
(1)此粒子带何种电荷
(2)若线圈的匝数为n,平行板电容器的板间距离为d,粒子的质量
为m,带电荷量为q,线圈面积为S,则磁感应强度的变化率为多大
图9-10
12.(12分)如图9-11所示,两根相距L平行放置的光滑导电轨道,与水平面的夹角均为α,轨道间有电阻R,处于磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中.一根质量为m、电阻为r的金属杆ab,由静止开始沿导电轨道下滑.设下滑过程中ab杆始终与轨道保持垂直,且接触良好,导电轨道足够长,且电阻不计.
(1)ab杆将做什么运动
(2)若开始时就给ab一个与轨道平行向下的拉力F,使其由
静止开始向下做加速度为a的匀加速运动(a＞gsinα).求拉
力F与时间t的关系式.
(3)定性画出第(2)问中的F-t图象.
图9-11
13.(14分)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.导轨上面横放着两根导体棒,构成矩形回路,如图9-12所示.两根导体棒的质量皆为,电阻皆为R,回路中其余部分的电阻可不计.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.设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行.开始时,棒静止,棒有指向棒的初速度(见图).若两导体棒在运动中始终不接触,求：
(1)在运动中产生的焦耳热最多是多少.
(2)当棒的速度变为初速度的时,
棒的加速度是多少
图9-12
单元测试答案
1.B 2.A 3.B 4.AC 5.D 6.AC 7.B 8.D
9.匀加速直线 10.0.4m/s
11. 负
12.(1)匀速运动
(2)
(3)
13. 【解析】（1）从初始至两棒达到速度相同的过程中，两棒总动量守恒，有
①
根据能量守恒，整个过程中产生的总热量
②
（2）设棒的速度变为初速度的时，棒的速度为，则由动量守恒可知
③
此时回路中的感应电动势和感应电流分别为 ④
⑤
此时棒所受的安培力 ⑥
棒的加速度 ⑦
由以上各式，可得 ⑧
时量：60分钟 满分：100分
一、本题共8小题，每小题6分，共48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6分，选不全的得3分，有选错或不选的得0分．
1.物理学的基本原理在生产和生活中有着广泛的应用.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( )
A.回旋加速器 B.日光灯 C.质谱仪 D.示波器
2.如图9-1是一个自制的演示电磁感应现象的装置.在一根较长的铁钉上用漆包线绕两个线圈A和B.将线圈B的两端接在一起,并把CD段漆包线放在静止的小磁针的正上方.小磁针放在水平桌面上.当闭合S,使线圈A与干电池接通的瞬间,小磁针偏转的方向是( )
A.俯视看,N极顺时针偏转
B.俯视看,N极逆时针偏转
C.侧视看,N极向下倾斜
D.侧视看,S极向下倾斜
3.如图9-2所示,电感线圈L的直流电阻RL=6.0Ω,小灯泡A的电
阻R=5.0Ω,闭合开关S,待电路稳定后再断开开关,则在断开 图9-1
开关S的瞬间,小灯泡A( )
A.立即熄灭
B.逐渐熄灭
C.闪亮一下再逐渐熄灭
D.以上三种情况都有可能
4.如图9-3所示,一个矩形线框从匀强磁场的上方
自由落下,进入匀强磁场中,然后再从磁场中穿出, 图9-2
已知匀强磁场区域的宽度L大于线框的高度h,则下列说法正确的是( )
A.线框只在进入和穿出磁场的过程中,才有感应电流产生
B.线框从进入到穿出磁场的整个过程中,都有感应电流产生
C.线框在进入和穿出磁场的过程中,都是机械能转化成电能 图9-3
D.整个线框都在磁场中运动时,机械能转化成电能
5.金属圆环的圆心为O,金属棒Oa、Ob与金属环接触良好且可绕O在环上转动,整个装置处于垂直于纸面向里的匀强磁场中,如图9-4所示,当外力使Oa逆时针方向加速转动时,在Oa第一次追上Ob之前,Ob将( )
A.顺时针方向转动
B.先逆时针方向转动后顺时针方向转动
C.先顺时针方向转动后逆时针方向转动
D.逆时针方向转动
6.如图9-5所示,ABC是光滑的金属导轨,AB沿竖直方向,BC沿
水平方向,MN是一根金属棒,开始它与AB成45 0角,由静止 图9-4
在重力作用下运动,运动过程中N端始终在BC上.空间存在
着垂直于纸面向外的匀强磁场,则在MN棒滑动过程中,下列
结论正确的是( )
A.感应电流的方向始终是由N→M
B.感应电流的方向先是由M→N,再是由N→M
C.MN受磁场力的方向垂直棒向右上 图9-5
D.MN受磁场力的方向垂直棒先向左后向右
7.用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框,以相同的速度进入右侧匀强磁场,如图9-6所示,在每个线框进入磁场的过程中,M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud.下列判断正确的是( )
图9-6
A.Ua＜Ub＜Uc＜Ud B. Ua＜Ub＜Ud＜Uc C.Ua=Ub=Uc=Ud D.Ub＜Ua＜Ud＜Uc
8.一个长方形的金属线框,以速度v平抛进入水平有界匀强磁场,金
属线框平面始终与磁场方向垂直,一条边与磁场边界平行,如图9-7
所示.线框中感应电流的大小随时间变化的图象是下图中的( )
图9-7
二、本题共2小题，每小题8分，共16分．把答案填在相应的横线上或按题目要求做答．
9.2006年中国铁路实施了第六次大提速,旅客列车的运行速度最高可达250千米/小时以上.提速后铁路上使用一种电磁装置和控制中心传输
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9-8(甲)所示(俯视图).
当火车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如图9-8(乙)所示 ,
已知两图象的斜率大小相等,则说明火车做 运动. 图9-8
10.“大洋一号”是我国首次组织的横跨三大洋的远洋考察船,在航行
过程中,海洋工作者可以根据水流切割地磁场所产生的感应电动势
来测定海水的速度.假设海洋某处的地磁场竖直分量为B=0.5×10-4T,
水流是南北流向,如图9-9,将两个电极竖直插入此处海水中,且保持两极
极板平行于水流方向.若两电极距离L=10m ,与两电极相连的灵敏电
压表读数U=0.2mV,则海水的流速大小为 m/s.
图9-9
三、本题共3个小题，每小题12分，共36分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写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．
11.(10分)如图9-10所示,线圈内有理想边界的匀强磁场,当磁感应强度均匀增加时,有一带电微粒静止在水平放置的平行板电容器中间.求
(1)此粒子带何种电荷
(2)若线圈的匝数为n,平行板电容器的板间距离为d,粒子的质量
为m,带电荷量为q,线圈面积为S,则磁感应强度的变化率为多大
图9-10
12.(12分)如图9-11所示,两根相距L平行放置的光滑导电轨道,与水平面的夹角均为α,轨道间有电阻R,处于磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中.一根质量为m、电阻为r的金属杆ab,由静止开始沿导电轨道下滑.设下滑过程中ab杆始终与轨道保持垂直,且接触良好,导电轨道足够长,且电阻不计.
(1)ab杆将做什么运动
(2)若开始时就给ab一个与轨道平行向下的拉力F,使其由
静止开始向下做加速度为a的匀加速运动(a＞gsinα).求拉
力F与时间t的关系式.
(3)定性画出第(2)问中的F-t图象.
图9-11
13.(14分)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.导轨上面横放着两根导体棒,构成矩形回路,如图9-12所示.两根导体棒的质量皆为,电阻皆为R,回路中其余部分的电阻可不计.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.设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行.开始时,棒静止,棒有指向棒的初速度(见图).若两导体棒在运动中始终不接触,求：
(1)在运动中产生的焦耳热最多是多少.
(2)当棒的速度变为初速度的时,
棒的加速度是多少
图9-12
单元测试答案
1.B 2.A 3.B 4.AC 5.D 6.AC 7.B 8.D
9.匀加速直线 10.0.4m/s
11. 负
12.(1)匀速运动
(2)
(3)
13. 【解析】（1）从初始至两棒达到速度相同的过程中，两棒总动量守恒，有
①
根据能量守恒，整个过程中产生的总热量
②
（2）设棒的速度变为初速度的时，棒的速度为，则由动量守恒可知
③
此时回路中的感应电动势和感应电流分别为 ④
⑤
此时棒所受的安培力 ⑥
棒的加速度 ⑦
由以上各式，可得 ⑧