电磁感应单元测验题4月.doc
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1、成都石室中学2012级物理电磁感应单元测验题I卷 选择题(45分)一选择题,以下各小题所给出的选项中,至有一个选项是正确的,请将正确的选项,写在题后的方框中,每小题3分共45分,多选和错选都不得分)1如图所示,闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度的大小随时间变化。下列说法其中正确的是( )A当磁感应强度增加时,线框中的感应电流可能减小B当磁感应强度增加时,线框中的感应电流一定增大C当磁感应强度减小时,线框中的感应电流一定增大D当磁感应强度减小时,线框中的感应电流可能不变2一飞机在北半球的上空以速度水平飞行,飞机机身长为a,翼展为b;该空间地磁场磁感应强度的水平分量为B
2、1,竖直分量为B2;驾驶员左侧机翼的端点用A表示,右侧机翼的端点用B表示,用E表示飞机产生的感应电动势,则( )AE=B1b,且A点电势低于B点电势 BE=B1b,且A点电势高于B点电势CE=B2b,且A点电势低于B点电势 DE=B2b,且A点电势高于B点电势3如图,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下。当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)( )A线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引B线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥C线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引D线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排
3、斥4如图甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示在0时间内,直导线中电流向上,则在T时间内,线框中感应电流的方向与所受安培力情况是( )A感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向左B感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向右C感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向右D感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向左5如图所示,在磁感强度为B的匀强磁场中,有半径为r的光滑半圆形导体框架,OC为一能绕O在框架上滑动的导体棒,OC之间连一个电阻R,导体框架与导体棒的电阻均不计,若要使OC能以角速度匀速转动,则外力做功的功率是:(
4、 )A. B. C. D.6如图所示,在有明显边界的匀强磁场中,有一个长为宽的两倍的闭合金属线框。若第一次拉短边,第二次拉长边,两次以相同速度将它拉离磁场,则在这两次拉的过程中,拉力大小为F,拉力做功为W,拉力的功率为P,流过导线横截面的电量为q,下列说法正确的是( )A, B,C, D, 7图甲中的a是一个边长为为L的正方向导线框,其电阻为R线框以恒定速度沿x轴运动,并穿过图中所示的匀强磁场区域b如果以x轴的正方向作为力的正方向线框在图示位置的时刻作为时间的零点,则磁场对线框的作用力F随时间变化的图线应为图乙中的哪个图?( )8如图所示,将一个正方形导线框ABCD置于一个范围足够大的匀强磁场
5、中,磁场方向与其平面垂直现在AB、CD的中点处连接一个电容器,其上、下极板分别为a、b,让匀强磁场以某一速度水平向右匀速移动,则( )AABCD回路中没有感应电流BA与D、B与C间有电势差C电容器a、b两极板分别带上负电和正电D电容器a、b两极板分别带上正电和负电9如图所示,光滑的水平桌面上放着两个完全相同的金属环a和b,当一条形永磁铁的N极竖直向下迅速靠近两环时,则 ( )Aa、b两环均静止不动 Ba、b两环互相靠近Ca、b两环互相远离 Da、b两环均向上跳起11如图一所示,固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中,金属杆ab与金属框架接触良好在两根导轨的端点d、e
6、之间连接一电阻,其他部分电阻忽略不计现用一水平向右的外力F作用在金属杆ab上,使金属杆由静止开始向右在框架上滑动,运动中杆ab始终垂直于框架图二为一段时间内金属杆受到的安培力F安随时间t的变化关系,则图三中可以表示外力F随时间t变化关系的图象是( )10如图所示,两平行导轨M 、N 水平固定在一个磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中;两根相同的导体棒、垂直于导轨放置,它们的质量都为m,电阻都为R,导体棒与导轨接触良好,导轨电阻不计,导体棒与导轨间的动库擦因数均为.开始时两导体棒处于静止状态现对棒施加一平行于导轨的恒力F(方向如图所示),使I 棒运动起来关于两棒的最终的运动状态,下列说法可能
7、正确的是() A棒最终做匀速运动而棒静止B、两棒最终都以相同的速度做匀速运动C两棒最终都匀速(不为零)运动,但棒的速度较大D两棒最终都以相同的加速度(不为零)运动12在水平桌面上,一个面积为S的圆形金属框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,磁感应强度B1随时间t的变化关系如图所示01s内磁场方向垂直线框平面向下圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接,导轨上放置一根导体棒,导体棒的长为L、电阻为R,且与导轨接触良好,导体棒处于另一匀强磁场中,其磁感应强度恒为B2,方向垂直导轨平面向下,如图所示若导体棒始终保持静止,则其所受的静摩擦力Ff随时间变化的图象是下图中的(设向右为静摩擦力的正方向)13
8、如图所示,平行金属导轨与水平面成角,导轨与固定电阻R1和R2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面有一导体棒ab,质量为m,导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等,与导轨之间的动摩擦因数为,导体棒ab沿导轨向上滑动,当上滑的速度为时,受到安培力的大小为F此时( )A电阻R1消耗的热功率为B电阻R2消耗的热功率为 C整个装置因摩擦而消耗的热功率为mgcosD整个装置消耗的机械功率为(Fmgcos) 14如图甲所示,竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路,导线所围区城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线abcd所围区域内磁场的磁感应强度按图乙中哪一图线所表示的方式
9、随时间变化时,导体圆环将受到向上的磁场作用力( ) 15如图所示,一个边长为a、电阻为R的等边三角形线框,在外力作用下,以速度匀速穿过宽均为a的两个匀强磁场这两个磁场的磁感应强度大小均为B方向相反线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直取逆时针方向的电流为正。若从图示位置开始,线框中产生的感应电流i与沿运动时间的函数图象,下面四个图中正确的是( )二实验题,请把正确的答案写在下面的横线上。(每空3分共12分)16在“把电流表改装成电压表”实验中:(1)改装前需要测量电流表G的内阻Rg,可以用右图所示电路来测定。图中R1、R2是电阻箱。只闭合开关S1,当R1调整到4500时,电流表指针偏转到满刻度
10、(Ig)。保持R1的值不变,再闭合开关S2,调整R2的阻值,使电流表指针偏转到正好是满刻度的。关于这种测量表头内阻的方法,下列说法正确的是( )A当电流表G的示数从满偏电流Ig调到满刻度的时,R2中实际电流也等于B当电流表G的示数从满偏电流Ig调到满刻度的时,R2中实际电流稍大于C在此实验中表头内阻的测量值R测大于其真实值R g D选择电动势较大的电源,可以使表头内阻R g的测量值更接近真实值(2) 用上述实验方法测得电阻箱R2 如图所示, 则电流表G 的内阻Rg 约为_ 。 (3)为了减小R g的测量误差,可以通过补偿回路总电阻的方法,即半偏时回路中总电阻的变化补偿回来,具体的数值可以通过估
11、算得出,实际操作如下,在上面(2)测出R g后,再把R1增加到_利用上述(2)中的有关条件求得具体数值,再调节R2,使电流表_,用这时的R2的值表示R g的测量值,如此多次补偿即可以使误差尽可能减少。16BD 608 4804 半偏成都石室中学2012级物理电磁感应单元测验题答题卡一选择题,以下各小题所给出的选项中,至有一个选项是正确的,请将正确的选项,写在题后的方框中,每小题3分共45分,多选和错选都不得分)题号123456789101112131415答案ADDBCACBBABCBBADBCDBB二实验题,请把正确的答案写在下面的横线上。(每空3分共12分)16(1)_ (2)_ (3)_
12、 、_三计算题:请写出必要的文字和表达式,只写结果不得分。(共43分)17(10分)如图所示,边长为L的正方形金属线框,质量为m、电阻为R,用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘,金属框的上半部处于磁场内,下半部处于磁场外,磁场随时间的变化规律为B = kt已知细线所能承受的最大拉力为2mg,则从t=0开始,经多长时间细线会被拉断?解:线框中的感应电流为: I = = = S= (4分) 线断时有2mg = mg + BIL(3分)解得:t = (分)18(10分)如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m,导轨平面与水平面成=37角,下端连接阻值为R的电阻匀强磁场方
13、向与导轨平面垂直质量为0.2kg,电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;(g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8W,求该速度的大小;在上问中,若R=2,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小和方向答案:4m/s2 10m/s 0.4T,垂直于导轨平面向上19(11分)如图,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,金属线框的质量为m,电阻为R,在金属线框的下方有一匀强磁场区,MN和是匀强磁场区域的水平边界,并与线框的bc边
14、平行,磁场方向与线框平面垂直,现金属线框由距MN的某一高度从静止开始下落,下图是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的速度一时间图象,图象中坐标轴上所标出的字母均为已知量,求:(1)金属框的边长;(2)磁场的磁感应强度;(3)金属线框在整个下落过程中所产生的热量。(1)金属框进入磁场过程中做匀速直线运动,速度为1,运动时间为t2t1,所以金属框的边长(2)在金属框进入磁场的过程中,金属框所受安培力等于重力 (3)金属框进入磁场过程中产生热量Q1,出磁场时产生热量Q2 20(12分)如图所示,光滑的平行导轨P、Q相距L=1m,处在同一竖直平面中,导轨的左端接有如图所示的电路,其中水平放置
15、的电容器两极板相距d=10 mm,定值电阻R1=R3=8,R2=2,导轨的电阻不计。磁感应强度B=0.4 T的匀强磁场竖直向下穿过导轨面。当金属棒ab沿导轨向右匀速运动(开关S断开)时,电容器两极板之间质量m=11014 kg,带电荷量q=11015 C的微粒恰好静止不动;当S闭合后,微粒以a=7 m/s2向下做匀加速运动。取g=10 m/s2,求:(1)金属棒ab运动的速度大小是多大?电阻是多大? (2)闭合后,使金属棒ab做匀速运动的外力的功率是多大?解:(1)带电微粒在电容器两极间静止时,受向上的电场力和向下的重力作用而平衡,即mg=q (1分) 由此式可解出电容器两极板间的电压为U1=
16、 V=1 V (1分)由于微粒带负电,可知上板的电势高由于S断开,R1、R2的电压和等于电容器两端电压U1,R3上无电流通过,可知电路中的感应电流即为通过R1、R2的电流I1,I1= A=0.1 A (2分)从而ab切割磁感线运动产生的感应电动势为E=U1+I1r=1+0.1r (1分)S闭合时,带电微粒向下做匀加速运动,由牛顿第二定律可得mgq=ma (1分)所以有U2= V=0.3 V (1分)此时的感应电流为I2= A=0.15 A (1分)由闭合电路欧姆定律可得E=I2(+R2+r)=0.15(+2+r) (2分)解两式可得E=1.2 V, r=2 (1分)由E=BL 可得= =3 (
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- 电磁感应 单元 测验
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