第四章 电磁感应 检测题（word版含答案）

《电磁感应》检测题

一、单选题
1．如图所示，半径为R的光滑半圆形轨道固定在水平面上，轨道的圆心处固定了一条形磁铁。一半径为r，质量为m的金属球从半圆轨道的一端由静止释放（金属球紧贴轨道，其球心在半圆轨道的水平直径上），金属球在轨道上来回往复运动，重力加速度大小为g，空气阻力忽略不计。下列说法正确的是（ ）

A．由于没有摩擦，金属球来回往复运动时，每次都能到达相同的高度
B．金属球第一次到达轨道最低点的速度是，后续每次到达最低点的速度都小于
C．金属球最终停在轨道最低点，运动过程中系统产生的总热量为mg（R-r）
D．金属球运动过程中有感应电动势产生，但因没有闭合回路，所以没有产生感应电流
2．如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个闭合线圈Ⅰ、Ⅱ分别用同种材料绕制而成的边长相同粗细不同的正方形线圈，其中绕制Ⅰ线圈的导线较细，将两个线圈同时从图示等高位置由静止释放．线圈下边进入磁场时，Ⅰ立即做了一段时间的匀速运动，已知两线圈在整个下落过程中，下边始终平行于磁场上边界，不计空气阻力，则

A．Ⅱ下边进入磁场时立即做减速运动
B．Ⅱ从下边进入磁场时立即加速运动
C．两线圈同时到达地面
D．进磁场的过程中通过两线圈的感应电量相等
3．英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场，如图，半径为r的绝缘细圆环水平放置，电荷量为+q的小球套在环上，环内存在竖直向上的匀强磁场，磁感强度B随时间均匀增加，其变化率为k，小球在环上运动一周，感生电场对小球的作用力所做的功大小是

A．0 B．πr2qk
C．2πr2qk D．r2qk
4．在下图的（a）、(b)、(c)中除导体棒ab可动外，其余部分均固定不动，（a）图中的电容器C原来不带电，设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计．图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面（即纸面）向下的匀强磁场中，导轨足够长，今给导体棒ab一个向右的初速度v0，导体棒的最终运动状态是（ ）

A．三种情况下，导体棒ab最终都是匀速运动
B．图（a）、(c)中ab棒最终将以不同的速度做匀速运动；图（b）中ab棒最终静止
C．图（a）、（c）中，ab棒最终将以相同的速度做匀速运动
D．三种情况下，导体棒ab最终均静止
5．有人根据条形磁铁的磁场分布情况用塑料制作了一个模具，模具的侧边界刚好与该条形磁铁的磁感线重合，如图所示．另取一个柔软的弹性导体线圈套在模具上方某位置，线圈贴着模具上下移动的过程中，下列说法正确的是(地磁场很弱，可以忽略)(　　)

A．线圈切割磁感线，线圈中出现感应电流
B．线圈紧密套在模具上移动过程中不出现感应电流
C．由于线圈所在处的磁场是不均匀的，故而不能判断线圈中是否有电流产生
D．若线圈平面放置不水平，则移动过程中会产生感应电流
6．在科技馆中常看到这样的表演：一根长1m左右的空心铝管竖直放置（图甲），把一枚磁性很强的小圆柱型永磁体从铝管上端放入管口，圆柱直径略小于铝管的内径，小圆柱在管内运动时，没有跟铝管内壁发生摩擦，则小圆柱从上端管口放入管中后，最终从下端管口落出经过的时间为t1，如果换用一条长度相同但有裂缝的铝管（图乙），小圆柱在铝管中下落的时间为t2，g=10m/s2，则下列关于小圆柱在两管中下落的说法中正确的是（　　）

A．t1 >t2
B．t1< t2
C．小圆柱在乙管内下落的过程中，管中不会产生感应电动势
D．小圆柱落到下端口时在甲中的速度大于在乙中的速度
7．如图，导体棒MN垂直放置在光滑水平导轨ad和bc上，a、b点是导轨与棒的交点，与电阻R形成闭合回路。在abcd内存在垂直导轨平面竖直向下的匀强磁场，以下有关感应电流的说法正确的是（ ）

A．若导体棒MN水平向左运动，通过电阻R电流方向从d→R→c
B．若导体棒MN水平向左运动，通过电阻R电流方向从c→R→d
C．若导体棒MN水平向右运动，通过电阻R电流方向从d→R→c
D．若导体棒MN水平向右运动，通过电阻R电流方向从c→R→d
8．在一均匀变化的匀强磁场中，有一接有电容器的回路，如图所示，已知电容器电容，，，电容器上极板带正电，带电荷量为6×10-9C，则磁场的变化率和磁感应强度的变化情况为（）

A．5×10-2T/s，磁感应强度均匀减小 B．5×10-2T/s，磁感应强度均匀增大
C．2.5×10-2T/s，磁感应强度均匀减小 D．2.5×10-2T/s，磁感应强度均匀增大
9．一根弯成直角的导线放在B=0.4T的勻强磁场中，如图所示，ab=30cm，bc=40cm，当导线以5m/s的速度做切割磁感线运动时可能产生的最大感应电动势的值为( )

A．1.4V B．1.0V C．0.8V D．0.6V
10．如图所示，用细导线围成一个有缺口的双环形回路，环所在的广阔空间有垂直纸面向外的匀强磁场，当磁感应强度减小时，下列各图感应电流方向正确的是（　　）
A． B． C． D．
11．下列关于科学家和其主要贡献的说法，错误的是
A．库仑通过扭秤实验总结出了电学中的基本定律——库仑定律
B．法拉第提出了场的概念，并用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场
C．奥斯特提出了分子电流假说，成功解释了铁棒的磁化与高温去磁现象
D．法拉第发现磁能生电，将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来
二、多选题
12．如图所示，光滑水平面上直线O1O2两侧对称固定放置两根载有电流大小恒定、方向相同的平行长直导线．单匝正方形线圈从P位置以一初速度水平向右滑出，线圈到达Q位置速度为零．则(　　)

A．在O1O2左侧的磁场方向垂直水平面向上
B．线圈中始终产生顺时针的感应电流
C．线圈的中心在O1O2位置时磁通量为零，感应电流为零
D．仅仅增加线圈的匝数，线圈仍能从P点滑到Q点
13．如图所示，L是自感系数足够大的线圈，电阻可忽略不计，D1、D2和D3是三个完全相同的灯泡。则下列说法中正确的是( )

A．S闭合瞬间，三个灯同时亮，最后D1、D2熄灭，D3变亮
B．S闭合瞬间，D1、D2先亮，D3后亮，最后三个灯亮度一样
C．S断开时，三个灯都亮一下再慢慢熄灭
D．S断开时，D1立即熄灭，D2、D3亮一下再慢慢熄灭
14．如图所示为一圆环发电装置，用电阻R＝4 Ω的导体棒弯成半径L＝0.2 m的闭合圆环，圆心为O，COD是一条直径，在O、D间接有负载电阻R1＝1 Ω。整个圆环中均有B＝0.5 T的匀强磁场垂直环面穿过。电阻r＝1 Ω的导体棒OA贴着圆环做匀速圆周运动，角速度ω＝300 rad/s，则(　　)

A．当OA到达OC处时，圆环的电功率为1 W
B．当OA到达OC处时，圆环的电功率为2 W
C．全电路最大功率为3 W
D．全电路最大功率为4.5 W
15．如图所示，质量为m的金属导体棒与跨过定滑轮的轻绳相连(滑轮与穿过其中的金属杆绝缘)，一恒力F作用在绳上，导体棒从静止开始沿倾角为θ、宽度为L的足够长光滑金属导轨上滑，整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B。在F的作用下，金属导体棒沿斜面向上滑动h时，流过导体棒的电流恰好开始稳定，导体棒电阻为R，其余电阻不计，则(　　)

A．导体棒ab先做变加速直线运动，最终做匀速直线运动
B．最终稳定时回路中的电流为
C．整个过程中产生的电热为Fh
D．最终稳定时金属导体棒的速度为v＝
三、实验题
16．在图甲中，不通电时电流表指针停在正中央，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏．现在按图乙连接方式将电流表与螺线管B连成一个闭合回路，将螺线管A与电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合回路.

(1)将S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，电流表的指针将______（填“向左”“向右”或“不发生”）偏转；
(2)螺线管A放在B中不动，电流表的指针将______（填“向左”“向右”或“不发生”）偏转；
(3)螺线管A放在B中不动，滑动变阻器的滑片向右滑动，电流表的指针将_________（填“向左”“向右”或“不发生”）偏转；
(4)螺线管A放在B中不动，突然切断开关S时，电流表的指针将_______（填“向左”“向右”或“不发生”）偏转．

四、解答题
17．实验小组想要探究电磁刹车的效果，在遥控小车底面安装宽为0.1m、长为0.4m的10匝矩形线框abcd,总电阻为R=2Ω，面积可认为与小车底面相同，其平面与水平地面平行，小车总质量为m=0.2kg.如图是简化的俯视图，小车在磁场外以恒定的功率做直线运动，受到地面阻力恒为f=0.4N，进入磁场前已达到最大速度v=5m/s，车头（ab边）刚要进入磁场时立即抛去牵引力，车尾（cd边）刚出磁场时速度恰好为零。已知有界磁场宽度为0.4m，磁感应强度为B=1.4T,方向竖直向下.求：

(1)进入磁场前小车所受牵引力的功率P;
(2)车头刚进入磁场时，感应电流的大小I;
(3)电磁刹车过程中产生的焦耳热Q.
18．如图1所示，固定于水平面的U形导线框处于竖直向下、磁感应强度为B0的匀强磁场中，导线框两平行导轨间距为l，左端接一电动势为E0、内阻不计的电源．一质量为m、电阻为r的导体棒MN垂直导线框放置并接触良好．闭合开关S，导体棒从静止开始运动．忽略摩擦阻力和导线框的电阻，平行轨道足够长．请分析说明导体棒MN的运动情况，在图2中画出速度v随时间t变化的示意图；并推导证明导体棒达到的最大速度为

19．小明同学设计了一个“电磁天平”，如图所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，两臂平衡.线圈的水平边长L=0.2m，匝数N=1000匝，总电阻R=1Ω，现在让线圈的下边处于方向垂直线圈平面向里匀强磁场内，磁感应强度B0=0.1T，线圈上部处在垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度B随时间均匀变大，磁感应强度的变化率=2×10-3T/s，磁场区域宽度d=0.2m.重力加速度g=10m/s2.求：

(1)线圈中感应电流的大小；
(2)当挂盘中放质量为m的物体时，天平再次平衡，求此时m为多大?



参考答案
1．C 2．C 3．B 4．B 5．B 6．A 7．B 8．B 9．B 10．D 11．C 12．BD 13．AD 14．AD 15．ABD 16．向左 不发生 向右 向右
17．(1)P=2W (2)I=3.5A (3) Q=2.18J
18．导体棒做加速度逐渐减小的加速运动，达到最大速度时，加速度a=0；
19．(1)0.08A (2)0.16kg