1、第1、2章电磁感应楞次定律和自感现象单元测试一、填空题(把答案填在题中的横线上或画在图中) 1、如图81所示，abcd为一矩形导线框，长20厘米、宽10厘米，它的一半放在B=0.1特、方向垂直纸面向外的匀强磁场中，线框绕ab以角速度=100弧度/秒匀速转动，在由图示位置转过600的过程中，线框中的感应电动势的平均值为 V，当它转过900时线框中感应电动势的瞬时值为 V。 2、电阻为R的矩形导线框abcd，边长ab=L，ad=h，质量为m，自某一高度自由落下，通过一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁场区域的宽度也为h，如图82所示，若线框恰好以恒定速度通过磁场，则线框中消耗的电能是 (不计空气阻
2、力)。 3、如图83所示，通有稳恒电流的螺线管竖直放置，铜环R沿螺线管的轴线加速下落，在下落过程中，环面始终保持水平，铜环先后经过轴线上1，2，3位置时的加速度分别为a1、a2、a3，位置2处于螺线管的中心，位置1，3处于螺线管的端点外，且与位置2等距离，则a1、a2、a3与重力加速度g的关系是a1 g，a2 g,，a3 g，a1 和a3 的大小关系为a1 a3(均填大于、等于 或 小于 ) 4、为了探测钢梁或钢轨的结构是否均匀，有时采用一种由原副线圈跟电源、电流表组成的探测仪，如图84所示，检查时把线圈套在钢梁或钢轨上，并且沿着它移动，当移到结构不均匀的地方，电流表的指针就会摆，也就是有电流
3、通过，怎样解释这个现象? 。 5、如图85所示，空间存在垂直于纸面的均匀磁场，在半径为a的圆形区域内和区域外磁场方向相反磁感应强度的大小均为B，一半径为b、电阻为R的圆形导线环放置在纸面内，其圆心与圆形区域的中心重合，在内、外磁场同时由B均匀地减小到零的过程中，通过导线截面的电量q= 。 6、如图86(a)所示，一个固定不动的闭合线圈处于垂直于纸面的均匀磁场中，设垂直于纸面向里为磁感强度B的正方向，线圈中的箭头方向为电流i的正方向，已知线圈中感应电流变化情况如图86(b)，试在图86(c)中画出磁感强度B随时间而变化的一种可能图象。 7、如图87所示，一根导体杆弯成四个拐角均为直角的平面折线，
4、其ab、cd段长度均为L1，bc段长度为L2，弯杆位于竖直平面内Oa、dO，段由轴承支撑沿水平放置，整个弯杆置于匀强磁场中磁场方向竖直向上，磁感强度为B，今在导体杆中通以沿abcd、大小为I的电流，则此时导体杆受到的安培力对OO，轴的力矩大小等于 。8、把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环，水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，如图88所示，一长度为2a，电阻为R，粗细均匀的金属棒MN放在圆环上，它与圆环始终保持良好的电接触，当金属棒以恒定速度V向右移动。经过环心O时，则棒上电流的大小为 ，方向 ，棒两端的电压UMN= 。 9、如图89所示，ab、cd为放在光滑水平金属导
5、轨上二根相同的金属棒，长为L=1米，质量为m=0.5千克，电阻均为R=4欧(导轨电阻不计)，匀强磁场的磁感应强度为B=2特，方向竖直向上，使ab棒向左以V1= 4M米秒速度匀速运动，cd棒向右以V2=2米/秒速度匀速运动，作用于每根金属棒上的拉力大小为 ，ab棒两端的电压为 。 10、如图810所示，AB为竖直固定金属棒，金属杆BC重为G，长为L，并可绕过B点垂直纸面的水平轴无摩擦转动，AC为轻质金属线，ADC= 370，ACB= 900，在图示范围内有一匀强磁场，其磁感强度与时间成正比：B=kt，整个回路总电阻为R，则回路中感应电流I= ，当t= 时金属线AC中拉力恰为零。 二、选择题(在每
6、小题给出的4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3分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分) 11、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U1，右方机翼末端处的电势为U2， ( ) (A)若飞机从西往东飞，则U1比U2高 (B)若飞机从东往西飞，则U2比U1高 (C)若飞机从南往北飞，则U1比U2高 (D)若飞机从北往南飞，则U2比U1高12、如图811所示，通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图，ab与MN平行，关于
7、MN的磁场对线框的作用下列说法正确的是 ( ) (A)线框有两条边所受的安培力，方向相同 (B)线框有两条边所受的安培力，大小相同 (C)线框所受安培力的合力方向朝左（D）cd所受的安培力对ab边的力矩不位零 13、如图812所示，在长直导线上通以电流I，在导线右侧放边平行直导线，两者在同一竖直平面内，则有 (A)线框ac边受到的安培力竖直向下 (B)线框bc边受到的安培力水平向右 (C)线框ac边受到的安培力竖直向上 (D)整个线框受到的安培力的合力为零 14、如图813，直导线MN中通有M向N的电流，要闭合导线圈a中产生如图方向的感应电流，应采取的办法是 ( ) (A)a不动，使MN中电流
8、减小 (B)a不动，使MN中电流增大 (C)MN中电流不变，使a平行于MN向右运动 (D)MN中电流不变，使a向着远离MN方向运动 15、如图814所示，MN是一根固定的通电长直导线，电流方向向上，今将一金属线框abcd放在导线上，让线框的位置偏向导线的左边，两者彼此绝缘，当导线中的电流突然增大时，线框整体受力情况为 ( ) (A)受力向右 (B)受力向左 (C)受力向上 (D)受力为零 16、如图815所示，当把滑动变阻器的滑臂向右移动时，用细线悬挂的闭合金属环将( ) (A)向左摆动 (B)向右摆动 (c)电源极性相反时摆动方向相同 (D)滑臂移动方向相反时摆动方向相同 17、如图816，
9、由于导体棒ab沿电阻不计的金属导轨运动，电阻R上有向下的电流，则ab棒的运动可能是 ( ) (A)向右匀速运动 (B)向右加速运动 (C)向右减速运动 (D)向左减速运动 18、如图817所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度。两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速释放，穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面。则下面对于两管的描述中，可能正确的是 ( )(A)A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的(B)A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的(C)A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的(D)A管是用胶木制成的，B管是铝制成的19、如图818所
10、示，在xOy平面内有一条通电直导线，这条导线受到匀强磁场的作用力是指向+z方向的，则这个匀强磁场的磁感强度的方向可能是（ ） (A)平行于X轴 (B)平行于Y轴 (C)平行于Z轴 (D)平行于XOY轴 20、如图819，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，导线所在区域内有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，导线abcd所围区域内磁场的磁感强度按下列哪一图线变化时，导体圆环将受到向上的磁场作用力( ) 三、计算题 21、如图820所示，长为L，电阻为r=0.3欧，质量为rn=0.1千克的金属棒CD垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑导轨上，两导轨间距也是L，导轨电
11、阻不计，导轨左端接有R=0.5欧的电阻，量程为03.0安的电流表串接在一条导轨上，量程为01.0伏的电压表接在电阻R的两端，匀强磁场向下垂直穿过导轨平面，现以向右恒定外力F使金属棒右移，当金属棒以v=2米/秒的速度在导轨上匀速滑动时，观察到电路中的一个电表正好满偏，问：(1)此满偏的电表是什么表?说明理由。(2)拉动金属棒的外力F多大? 22、设金属直导线中每个自由电子的电量为q，通过一定电流时，这些自由电子定向移动时的速度为V，当该直导线处在匀强磁场中并与磁感线互相垂直时，再通过上述的一定电流时，导线会受到安培力的作用，你能否由安培力计算式F=BIL，和上述自由电子的电量、速度等物理量，推导出每一个自由电子所受到的磁场力的大小? 23、将一个矩形金属框折成直角框架abcdefa，置于倾角为=370的斜面上，ab边与斜面底边MN乎行，如图821所示，ab= bc=cd=de=ef=fa=0.2m，线框总电阻为R=002，ab边和de边的质量均为m=0.0lk，其余四边的质量均不计，框架可绕过c、f点的固定轴转动，现从t=0时刻开始沿斜面向上加一随时间均匀增加的、范围足够大的匀强磁场，磁感强度与时间的关系为B=0.5tT，磁场方向与cdef垂直，(1)求线框中感应电流的大小，并在ab段导线上画出感应电流的方向，(2)t为何值时框架将开始绕固定轴转动?