1、第1、2章电磁感应楞次定律和自感现象单元测试1.如图所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大线圈M相连接要使小线圈N获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的裸金属棒ab的运动情况是（两线圈共面）()A、向右匀速运动 B、向左加速运动 C、向右加速运动 D、向右减速运动答案：B、D2如图所示，在O点正下方有一个有理想边界的磁场，铜环在A点由静止释放向右摆至最高点B，不考虑空气阻力，则下列说法正确的是()AA、B两点在同一水平线BA点高于B点CA点低于B点D铜环将做等幅摆动答案B解析铜环由A点向B点运动，在进入磁场和离开磁场的过程中，由于穿过环面的磁通量变化，都要产生感应电流，即产生电能，这电能是
2、由环的机械能转化来的，即环由A到B过程中机械能减少，所以B点比A点低，只有B选项正确3如图所示，Q是单匝金属线圈，MN是一个螺线管，它的绕线方法没有画出，Q的输出端a、b和MN的输入端c、d之间用导线相连，P是在MN的正下方水平放置的用细导线绕制的软弹簧线圈若在Q所处的空间加上与环面垂直的变化磁场，发现在t1至t2时间段内弹簧线圈处于收缩状态，则所加磁场的磁感应强度的变化情况可能是()答案D解析在t1至t2时间段内弹簧线圈处于收缩状态，说明此段时间内穿过线圈的磁通量变大，即穿过线圈的磁场的磁感应强度变大，则螺线管中电流变大，单匝金属线圈Q产生的感应电动势变大，所加磁场的磁感应强度的变化率变大，
3、即Bt图线的斜率变大，选项D正确4导体框架dabc构成的平面与水平面成角，质量为m的导体棒PQ与导体轨道ad、bc接触良好而且相互垂直轨道ad、bc平行，间距为L.abQP回路的面积为S，总电阻为R且保持不变匀强磁场方向垂直框架平面斜向上，其变化规律如图乙所示从t0开始，导体棒PQ始终处于静止状态，图乙中为已知量，B0足够大，则()A产生感应电流时，导体棒PQ中的电流方向为由P到QB产生感应电流时，感应电流为恒定电流C产生感应电流时，导体棒PQ受到的安培力为恒力DPQ恰好不受摩擦力时，磁感应强度的大小为答案：BD解析由右手定则可知电流的方向由Q到P，A不正确；I，ES，由此可知B正确；而安培力
4、FBIL，由于B减小，故安培力减小，C不正确；当mgsinBIL，B时摩擦力为零，D正确5.如图所示，电动机牵引一根原来静止的、长L为1m、质量m为0.1kg的导体棒MN上升，导体棒的电阻R为1，架在竖直放置的框架上，它们处于磁感应强度B为1T的匀强磁场中，磁场方向与框架平面垂直当导体棒上升h3.8m时，获得稳定的速度，导体棒上产生的热量为2J，电动机牵引棒时，电压表、电流表的读数分别为7V、1A，电动机内阻r为1，不计框架电阻及一切摩擦，则以下判断正确的是()A导体棒向上做匀减速运动B电动机的输出功率为49JC导体棒达到稳定时的速度为v2m/sD导体棒从静止至达到稳定速度所需要的时间为1s答
5、案CD解析由于电动机的输出功率恒定，由P出Fv及Fmgma可知导体棒的加速度逐渐减小，故选项A错误；电动机的输出功率为：P出IUI2r6W，选项B错误；电动机的输出功率就是电动机牵引棒的拉力的功率，P出Fv，当棒达稳定速度时FmgBIL，感应电流I，解得棒达到的稳定速度为v2m/s，选项C正确；由能量守恒定律得：P出tmghmv2Q，解得t1s，选项D正确6一个面积S4102m2，匝数n100匝的线圈，放在匀强磁场中，磁场方向垂直平面，磁感应强度的大小随时间变化规律如图所示，在开始2秒内穿过线圈的磁通量的变化率等于_，在第3秒末感应电动势大小为_答案0.08Wb/s8V解析由图象可得，在开始2
6、秒内2T/s，则0.08Wb/s；在第3秒末En8V.7将长度为2m的导线弯折成等长的两段AB和BC，ABC120，如图所示，现将它放置在磁感应强度B1T的匀强磁场中，并使之以v10m/s的速率在纸面内平动，那么A、C两端可能出现的电势差的大小|UAC|的最大值为_V，最小值为_V.答案105解析连结AC，作BDAC，如图所示，则2BCsin60m，0.5m.|UAC|的最大值为Bv110V10V最小值为Bv10.510V5V.8.如图所示，匝数为N=100匝的正方形线圈边长L=10cm，处在磁感应强度B=1T的匀强磁场中，线圈以ad、bc边的中点为轴，以周期T = 0.1 s匀速转动当 t
7、= 0时线圈平面与磁场垂直求：（1）t=0.025 s时感应电动势的瞬时值；（2）从图示位置开始转过30的过程中感应电动势的平均值解析（1）由图示位置开始经过t=0.025 s时，线圈与磁场平行，感应电动势的瞬时值为 V（2）由图示位置开始转过30的过程中，感应电动势的平均值为 V9.如图所示，长为l、电阻r0.3、m0.1kg的金属棒CD垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上，两导轨间距也是l，棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计，导轨左端接有R0.5的电阻，量程为03.0A的电流表串接在一条导轨上，量程为01.0V的电压表接在电阻R的两端，垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面。现以向右恒
8、定外力F使金属棒右移。当金属棒以v2m/s的速度在导轨平面上匀速滑动时，观察到电路中的一个电表正好满偏，而另一个电表未满偏。问：此满偏的电表是哪个表？说明理由。拉动金属棒的外力F多大？解析：电压表；1.6N10.如图甲所示，相距为L的两平行金属导轨MN、PQ固定在绝缘水平面上，处于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，导轨足够长且电阻不计两根相同的金属棒c和d与导轨垂直放置，它们的质量均为m，电阻均为R，间距为s0，与导轨间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等在t0时刻，对c棒施加一水平向右的力，使其从静止开始做匀加速直线运动在t0时刻，d棒开始运动，此后保持水平力不变，由速
9、度传感器测得两金属棒的vt图象如图乙所示，从t1时刻开始两金属棒以相同的加速度做匀加速直线运动，此时两金属棒的间距为s，试求：(1)在0至t1时间内通过金属棒c的电荷量；(2)t0时刻回路的电功率和金属棒c的速度大小；(3)t1时刻两金属棒的加速度大小答案(1)(2)(3)解析(1)在0至t1这段时间内I又I解得：q(2)设在t0时刻回路的瞬时感应电流为I，则对金属棒d由平衡条件得：BILmgt0时刻回路的电功率PI22R解得：P由欧姆定律得：I解得vc(3)设在t0时刻，水平外力为F0，金属棒c的加速度为a0，由牛顿第二定律得：F0mgBILma0而a0从t1时刻起，对两金属棒组成的系统，由牛顿第二定律有F02mg2ma解得：a