高二物理3-2电磁感应试题及答案详解Word文件下载.doc
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D.当两杆以相同的速度v同向滑动时,伏特表读数为2BLv
图9-4
图9-2
图9-1
图9-3
3.如图9-2所示,匀强磁场存在于虚线框内,矩形线圈竖直下落。
如果线圈受到的磁场力总小于其重力,则它在1、2、3、4位置时的加速度关系为()
A.a1>a2>a3>a4 B.a1=a3>
a2>
a4
C.a1=a3>a4>a2 D.a4=a2>a3>a1
4.如图9-3所示,通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环,铜环平面与螺线管截面平行,当电S接通一瞬间,两铜环的运动情况是()
A.同时向两侧推开
B.同时向螺线管靠拢
C.一个被推开,一个被吸引,但因电源正负极未知,无法具体判断
D.同时被推开或同时向螺线管靠拢,但因电源正负极未知,无法具体判断
5.如图9-4所示,在U形金属架上串入一电容器,金属棒ab在金属架上无摩擦地以速度v向右运动一段距离后突然断开开关,并使ab停在金属架上,停止后,ab不再受外力作用。
现合上开关,则金属棒的运动情况是( )
A.向右做初速度为零的匀加速运动
B.在某位置附近来回振动
C.向右做初速度为零的加速运动,后又改做减速运动
D.向右做变加速运动,后改做匀速运动
6.如图所示电路中,L是自感系数足够大的线圈,它的电阻可忽略不计,D1和D2是两个完全相同的小灯泡。
将电键K闭合,待灯泡亮度稳定后,再将电键K断开,则下列说法中正确的是()
A.K闭合瞬间,两灯同时亮,以后D1熄灭,D2变亮
B.K闭合瞬间,D1先亮,D2后亮,最后两灯亮度一样
C.K断开时,两灯都亮一下再慢慢熄灭
D.K断开时,D2立即熄灭,D1闪一下再慢慢熄灭
7.如图9-6所示,把金属圆环匀速拉出磁场,下面叙述正确的是()
A.向左拉出和向右拉出所产生的感应电流方向相反
B.不管向什么方向拉出,只要产生感应电流方向都是顺时针
C.向右匀速拉出时,感应电流大小不变
D.要将金属环匀速拉出,拉力大小要改变
8.如图9-7所示,在一根软铁棒上绕有一个线圈,a、b是线圈的两端,a、b分别与平行导轨M、N相连,有匀强磁场与导轨面垂直,一根导体棒横放在两导轨上,要使a点的电势比b点的电势高,则导体棒在两根平行的导轨上应该()
A.向左加速滑动 B.向左减速滑动
C.向右加速滑动 D.向右减速滑动
图9-7
第9题
9.如上图所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从图示位置匀速拉出匀强磁场.若第一次用0.3s时间拉出,外力所做的功为W1,通过导线截面的电量为q1;
第二次用0.9s时间拉出,外力所做的功为W2,通过导线截面的电量为q2,则()
A.W1<W2,q1<q2 B.W1<W2,q1=q2
C.W1>W2,q1=q2 D.W1>W2,q1>q2
10.如图所示,一闭合直角三角形线框以速度v匀速穿过匀强磁场区域.从BC边进入磁场区开始计时,到A点离开磁场区止的过程中,线框内感应电流的情况(以逆时针方向为电流的正方向)是如图所示中的()
第Ⅱ卷(非选择题,共80分)
二、填空题(共30分,请把答案填写在题中横线上)
11.磁电式电表在没有接入电路(或两接线柱是空闲)时,由于微扰指针摆动很难马上停下来,而将两接线柱用导线直接相连,摆动着的指针很快停下,这是因为。
12.在磁感应强度为0.1T的匀强磁场中垂直切割磁感线运动的直导线长20cm。
为使直导线中感应电动势每秒钟增加0.1V,则导线运动的加速度大小应为。
图9-8
图9-9
13.在图9-8虚线所围区域内有一个匀强磁场,方向垂直纸面向里,闭合矩形线圈abcd在磁场中做匀速运动,线圈平面始终与磁感线垂直,在图示位置时ab边所受磁场力的方向向上,那么整个线框正在向方运动。
14.水平面中的平行导轨P、Q相距L,它们的右端与电容为C的电容器的两块极板分别相连如图9-9所示,直导线ab放在P、Q上与导轨垂直相交,磁感应强度为B的匀强磁场竖直向下穿过导轨面。
若发现与导轨P相连的电容器极板上带负电荷,则ab向沿导轨滑动;
如电容器的带电荷量为Q,则ab滑动的速度v=.
15.把一线框从一匀强磁场中匀速拉出,如图所示。
第一次拉出的速率是v,第二次拉出速率是2v,其它条件不变,则前后两次拉力大小之比是 ,拉力功率之比是 ,线框产生的热量之比是 ,通过导线截面的电量之比是 。
16.一个线圈接通电路时,通过它的电流变化率为10A/S,产生的自感电动势为3.0V,切断电路时,电流的变化率为50A/S,产生的自感电动势为______V,这个线圈的自感系数为______.
三、计算题(本题共5小题,共50分,解答应写明必要的文字说明.方程式和重要的演算步骤,只写出答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须写出数值和单位)
17.如图9-10所示,匀强磁场B=2.0T,方向竖直向下,正方形线框每边长为0.4m,总电阻为0.16Ω。
ad、dc、cb三边为细金属线,质量可忽略。
其中dc边固定不动,将线框拉至水平后释放,ab边经0.4s到达最低位置,求此过程中
(1)磁通量的变化;
(2)感应电流的平均值多大?
(3)通过线圈某一横截面的电量
18.如图9-11所示,在光滑绝缘的水平面上有一个用一根均匀导体围成的正方形线框abcd,
其边长为L,总电阻为R,放在磁感应强度为B.方向竖直向下的匀强磁场的左边,图
中虚线MN为磁场的左边界。
线框在大小为F的恒力作用下向右运动,其中ab边保持
图9-11
与MN平行。
当线框以速度v0进入磁场区域时,它恰好做匀速运动。
在线框进入磁场的过程中,
(1)线框的ab边产生的感应电动势的大小为E为多少?
(2)求线框a、b两点的电势差。
(3)求线框中产生的焦耳热。
19.面积S=0.2m2、n=100匝的圆形线圈,处在如图9-12所示的磁场内,磁感应强度随时间t变化的规律是B=0.02t,R=3Ω,C=30μF,线圈电阻r=1Ω,求:
图9-12
(1)通过R的电流大小和方向
(2)电容器的电荷量。
20.如图9-13所示,两根足够长的直金属导轨、平行放置。
两导轨间距为,、两点间接有阻值为R的电阻。
一根质量为m的均匀直金属杆放在两导轨上,并与导轨垂直。
整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下。
导轨和金属杆的电阻可忽略。
让杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦。
(1)由向方向看到的装置如图9-14,在此图中画出杆下滑过程中某时刻的受力示意图;
(2)在加速下滑时,当杆的速度大小为时,求此时杆中的电流及其加速度的大小;
(3)求在下滑过程中,杆可以达到的速度最大值。
图9-13
图9-14
21、如图所示,MN为金属杆,在竖直平面内贴着光滑金属导轨下滑,导轨的间距l=10cm,导轨上端接有电阻R=0.5Ω,导轨与金属杆电阻不计,整个装置处于B=0.5T的水平匀强磁场中.若杆稳定下落时,每秒钟有0.02J的重力势能转化为电能,则求MN杆的下落速度
电磁感应参考答案
1.B2.AC3.B4.A5.D6.AD7.BD8.CD9.C10.A
11.转动的线圈产生I,它受到阻碍其运动的安培力
12.5m/s2
13.右
14.左15.1:
21:
41:
21:
116:
150.3H
17.
(1)0.32Wb
(2)5A(3)2.0C
18.解析:
(1)E=BLv0
(2)a、b两点的电势差相当于电源的外电压∴
(3)解法一:
由于线圈在恒力F作用下匀速进入磁场区,恒力F所做的功等于线圈中产生的焦耳热,所以线圈中产生的热量为Q=W=FL
解法二:
线圈进入磁场区域时产生的感应电动势为E=BLv0电路中的总电功率为线圈中产生的热量联解可得:
19.解:
(1)由楞次定律知,Φ变大,线圈的感应电流方向为逆时针,所以通过R的电流方向为b→a,由VV,AA,
(2)图9-13
VV,
20.
(1)如图9-13重力,竖直下
支撑力,垂直斜面向上
安培力,沿斜面向上
(2)当杆速度为时,感应电动势,此时电路中电流
杆受到安培力
根据牛顿运动定律,有
(3)当a=0时,即时,杆达到最大速度
21.mgh=I2Rtv=2m/s
5
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