1、|第1、2章电磁感应楞次定律和自感现象单元测试一、本题共12小题；每小题3分,共36分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个正确选项，有的小题有多个正确选项,全部选对的得3分,选不全的得2分,有选错的或不答的得0分.1在电磁感应现象中，下列说法中正确的是 ( ) A感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反 B闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流 C闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动，一定能产生感应电流 D感应电流的磁场总是阻碍原来磁场磁通量的变化2如图12-1所示的电路中，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S接通电路时，A2先
2、亮，A1后亮，最后一样亮 B合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮 C断开开关S切断电路时，A2立刻熄灭，A1过一会儿才熄灭 D断开开关S切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭3如图12-2所示，甲中有两条不平行轨道而乙中的两条轨道是平行的，其余物理条件都相 同金属棒MN都正在轨道上向右匀速平动，在棒运动的过程中，将观察到 ( )AL1，L2小电珠都发光，只是亮度不同 BLl，L2都不发光 CL2发光，Ll不发光 DLl发光，L2不发光4在研究电磁感应现象的实验中采用了如图12-3所示的装 置，当滑动变阻器R的滑片P不动时，甲、乙两个相同的电 流表指针的位置如图所示，当滑片P较快地向左滑
3、动时，两 表指针的偏转方向是 ( ) A甲、乙两表指针都向左偏 B甲、乙两表指针都向右偏 C甲表指针向左偏，乙表指针向右偏 D甲表指针向右偏，乙表指针向左偏5如图12-4所示，在两平行光滑导体杆上，垂直放置两导体ab、cd，其电阻分别为Rl、R2，且R1F2，UabUab BFl=F2，Uab=Ucd CF1F2，Uab=Ucd DFl=F2，UabUcd6如图12-5所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环导体abcd所围区域内磁场的磁感应强度按图12-6中哪一图线所表示的方式随时间变化时，导体圆环将受到向
4、 上的磁场作用力? ( )71931年英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极 的粒子，即“磁单极子”，1982年，美国物理学家卡布莱设计了一 个寻找磁单极子的实验，他设想，如果一个只有N极的磁单极 子从上向下穿过如图12-7所示的超导线圈，那么，从上向下 看，超导线圈上将出现 ( ) A先是逆时针方向的感应电动势，后是顺时针方向的感应电流 B先是顺时针方向的感应电动势，后是逆时针方向的感应电流 C顺时针方向持续流动的感应电流 D逆时针方向持续流动的感应电流8如图12-8所示为地磁场磁感线的示意图在北半球地磁场的竖直分量向下飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变，由于地磁场
5、的作用，金属机翼上有电势差 设飞行员左方机翼末端处的电势为2，右方机翼末端处电势为2 ( ) A若飞机从西往东飞，l比2高 B若飞机从东往西飞，2比1高 C若飞机从南往北飞，l比2高 D若飞机从北往南飞，2比l高 9如图12-9，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时 ( ) AP、Q将互相靠拢 BP、Q将互相远离 C磁铁的加速度仍为g D磁铁的加速度小于g10如图12-10，A为水平放置的橡胶圆盘，在其侧面带有负电荷-Q，在A的正上方用丝线 悬挂一个金属环B(丝线未画出)，使B的环面在水平面上与圆盘平行，其轴线与橡胶盘
6、A的轴线OO重合，现在橡胶圆盘A由静止开始绕其轴线OO按图中箭头方向加速转动， 则 ( ) A金属圆环B有扩大半径的趋势，丝线受到的拉力增大 B金属圆环B有缩小半径的趋势，丝线受到的拉力减小 C金属圆环B有扩大半径的趋势，丝线受到的拉力减小 D金属圆环B有缩小半径的趋势，丝线受到的拉力增大11如图16-11所示，用铝板制成“”形框，将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在框的上方，让整个装置在垂直于水平方向的匀强磁场中向左以速度v匀速运动，若悬线拉力为T，则 ( ) A悬线竖直，T=mg B悬线竖直，Tmg C适当选择的大小，可使T=0 D因条件不足，T与mg的大小关系无法确定12如图12-12
7、所示，相距为d的两水平虚线Ll，L2之间是方向水平向 里的匀强磁场，磁感应强度为B，正方形线圈abcd边长为L(Ld)， 质量为m，电阻为R将线圈在磁场上方高h处静止释放，ab边刚进 入磁场时速度为0，ab边刚离开磁场时速度也为0，在线圈全部穿 过磁场过程中 ( ) A感应电流所做的功为mgd B感应电流所做的功为2mgd C线圈的最小速度可能为 D线圈的最小速度一定为答 题 卡题号l23456789101l12答案二、填空题(35=15)13一个100匝的闭合圆形线圈，总电阻为15.0，面积为50cm2，放在匀强磁场中，线圈平面跟磁感线方向垂直，匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图1
8、2-14所示设 t=0时，B的方向如图12-13所示，垂直于纸面向外则线圈在0410-3s内的平均感应电动势的大小是 ,在2s内线圈中产生的热量是 .14如图12-15所示正方形线圈原来静止在匀强磁场中，ab边与磁场的边界线重合，线圈面与磁场方向垂直 第一次用时间t把线圈匀速向左从磁场中拉出，在此过程中外力做功W1，通过导线横截 面被迁移的电荷量为q1 第二次用时间t把线圈以ab边为轴匀速转过90离开磁场，外力做功W2，线圈中被迁移的电荷量为q2则Wl：W2= ，q1:q2= : .15如图12-16所示，圆形线圈质量m=0.1kg，电阻R=0.8，半径r=0.1m,此线圈放在绝缘光滑的水平面
9、上，在y轴右侧有垂直于线圈平面B=0.5T的匀强磁场，若线圈以初动能E0=5J沿x轴方向进入磁场，运动一段时间后，当线圈中产生的电能为E=3J时,线圈恰好有一半进人磁场，则此时磁场力的功率为 W三、本题共5小题；49分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出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16(9分)如图12-17所示，MN、PQ是两条水平放置的平行光滑导轨，其电阻可以忽略不 计，轨道间距l=0.60m匀强磁场垂直于导轨平面向下，磁感应强度B =1.010-2T，金属杆ab垂直于导轨放置，与导轨接触良好，ab杆在导轨间部分的电阻r=1.0在导轨的
10、左端连接有电阻Rl、R2，阻值分别为Rl=3.0，R2=6.0ab杆在外力作用下以=5.0ms的速度向右匀速运动(1)ab杆哪端的电势高?(2)求通过ab杆的电流I；(3)求电阻R1上每分钟产生的热量Q17(10分)如图12-18所示，在倾角为30的斜面上，固定两条无限长的平行光滑导轨，一个匀强磁场垂直于斜面向上，磁感应强度B=0.4T，导轨间距L=0.5m两根金属棒ab、cd平行地放在导轨上，金属棒质量mab=0.1kg，mcd=0.2kg，两金属棒总电阻r=0.2，导轨电阻不计现使金属棒ab以=1.5m/s的速度沿斜面向上匀速运动求(1)金属棒cd的最大速度；(2)在cd有最大速度时，作用
11、在金属棒ab上的外力做功的功率18(10分)如图12-19所示，光滑平行金属导轨相距30cm，电阻不计，ab是电阻为0.3的金属棒，可沿导轨滑动与导轨相连的平行金属板A，B相距6cm，电阻R为0.1.全部装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中当ab以速度v向右匀速运动时，一带电微粒在A,B板间做半径2cm匀速圆周运动，速率也是，试求速率的大小?19(10分)如图12-20所示，质量为100g的铝框，用细线悬挂起来，框中央离地面h为08m， 有一质量200g的磁铁以10ms的水平速度射入并穿过铝框，落在距铝框原位置水平距离3.6m处，则在磁铁与铝框发生相互作用时，求：(1)铝框向哪边偏斜?它能上升多高
12、?(2)在磁铁穿过铝框的整个过程中，框中产生了多少热量?20(10分)如图12-2l，导体棒ab质量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还放有质量200g的另一导体棒cd整个装置处于竖直向上的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，试： (1)cd棒获得的速度大小；(2)此瞬间通过ab棒的电荷量；(3)此过程回路产生的焦耳热 1D 2AD 3D 4D 5.B 6.A 7.D 8.AC 9.AD 10.B 11.A 12BCD(cd边进入磁场时速度最小，若cd边还未进入磁
13、场时，安培力减至与重力相等， 则最小速度满足mg ,C正确；从静止下落至cd边进入磁场过程mg(h+L)WA= 从静止下落至ab边到达下边界mg(h+d)WA= 而mgh= 由得min= ，D正确；从ab静止下落至ab边进入磁场过程，边从下边界离开磁场至cd完全离开磁场，与ab边进人至cd边完全进入磁场过程相同， 正确)13.14. 82 ; 11 第一次线圈平动速度 根据能量转化与守恒 被迁移的电荷量 第二次线圈转动的角速度 有效值， 根 据能量转化与守恒 线圈匀速转过90时，磁通量的改变量 则被迁移的电荷量15.0.5由能量守恒 0.5W16(1)a端电势高 (2)当ab杆匀速运动时，产生
14、的感应电动势为E = Blv=3.010-2V，Rl与R2并联的总电阻为R并= 根据闭合电路欧姆定律可知，通过ab杆的电流为, (3)根据并联电路的分流关系可知，电阻R1。所在支路的电流为 所以每分钟R1上产生的热量17(1)当cd速度最大时，其受力平衡，即mcdgsin30=BIL，所以I = 5A设此时cd的速度为m且沿斜面向下，则 所以m=3.5m/s.(2)以ab、cd为建体，作用在ab上的外力，F=(mab+mcd)gsin30=1.5N，其功率P = F=2.25W18解 设磁感应强度为B，平行板AB间距为d，ab杆的有效长度为L带电粒子质量为m，带电荷量为q带电粒子在A、B板间能
15、做匀速圆周运动，带电粒子做圆运动的半径19解磁铁在穿过铝框的过程中，使铝框中磁通量发生变化，产生感应电流，磁铁与铝框一发生了相互作用，水平方向动量守恒，磁铁穿过铝框后做平抛运动，根据平抛的水平距离可得作用后磁铁的速度1因为根据动量守恒定律m11=m11=m22铝框作用后获得的速度向右，则将向右偏斜根据机械能守恒：(2)根据能的转化与守恒定律，磁铁的动能一部分转化为电能，另一部分转化为铝框的动能，即20解(1)ab棒下落过程中，切割磁感线，产生感应电动势，但没有感应电流，只有落到最低点时，接触导轨与导轨cd棒组成闭合回路时才有感应电流产生根据下落的高度与摆起的高度可求速度ab棒与导轨接触产生感应电流，磁场对ab，cd以棒都有安培力作用，但ab与cd棒组成的系统合外力为零，动量守恒，即(2)在ab棒与导轨接触的t这段时间内，安培力对ab棒的冲量(3)根据能量的转化与守恒定律