2007-2008學(xué)年山東省德州市夏津縣第一中學(xué)高二物理
電磁感應(yīng)綜合練習(xí)
一.選擇題:
1.關(guān)于電磁感應(yīng),下列說法中正確的是( )。
A.穿過線圈的磁通量越大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大;
B.穿過線圈的磁通量為零,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定為零;
C.穿過線圈的磁通量的變化越大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大;
D.空過線圈的磁通量變化越快,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。
2.如下圖所示電路中,自感系數(shù)較大的線圈L的直流電阻不計(jì),下列操作中能使電容器C的A板帶正電的是( )
A.S閉合的瞬間 B. S斷開的瞬間
C.S閉合,電路穩(wěn)定后 D.S閉合,向左移動(dòng)變阻器觸頭
3.如下圖所示,彈簧上端固定,下端懸掛一根磁鐵,磁鐵正下方不遠(yuǎn)處的水平面上放一個(gè)質(zhì)量為m,電阻為R的閉合線圈.將磁鐵慢慢托起到彈簧恢復(fù)原長時(shí)放開,磁鐵開始上下振動(dòng),線圈始終靜止在水平面上,不計(jì)空氣阻力,則以下說法正確的是( )
A.磁鐵做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
B.磁鐵最終能靜止
C.在磁鐵振動(dòng)過程中線圈對(duì)水平面的壓力有時(shí)大于mg,有時(shí)小于mg
D.若線圈為超導(dǎo)線圈,磁鐵最終也能靜止
4.如下圖所示,兩條柔軟的導(dǎo)線與兩根金屬棒相連,組成閉合電路,且上端金屬棒固定,下端金屬棒自由懸垂.如果穿過回路的磁場(chǎng)逐漸增強(qiáng),下面金屬棒可能的運(yùn)動(dòng)情況是
A.向左擺動(dòng) B.向右擺動(dòng) C.向上運(yùn)動(dòng) D.不動(dòng)
5.1931年英國物理學(xué)家狄拉克從理論上預(yù)言:存在只有一個(gè)磁極的粒子,即“磁單極子”,1982年,美國物理學(xué)家卡布萊設(shè)計(jì)了一個(gè)尋找磁單極子的實(shí)驗(yàn),他設(shè)想,如果一個(gè)只有N極的磁單極子從上向下穿過如圖12-7所示的超導(dǎo)線圈,那么,從上向下看,超導(dǎo)線圈上將出現(xiàn) ( )
A.先是逆時(shí)針方向的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),后是順時(shí)針方向的感應(yīng)電流
B.先是順時(shí)針方向的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),后是逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流
C.順時(shí)針方向持續(xù)流動(dòng)的感應(yīng)電流
D.逆時(shí)針方向持續(xù)流動(dòng)的感應(yīng)電流
6.如圖,電路中除電阻R外,其余電阻均不計(jì),足夠長的導(dǎo)電軌道水平放置且光滑,金屬棒MN水平放在導(dǎo)軌上,磁場(chǎng)方向如圖所示,當(dāng)開關(guān)S閉合后,下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的描述正確的是
A.電源輸出的能量等于MN所獲得的動(dòng)能
B.導(dǎo)體MN從開始到運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定,電源輸出的能量等于,電阻R所產(chǎn)生的熱量
C.導(dǎo)體MN運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后,電源不再輸出能量
D.導(dǎo)體MN運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后,電源輸出的能量等于導(dǎo)體MN的動(dòng)能和電阻R產(chǎn)生的熱量之和
7.如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放置有固定的金屬框架,導(dǎo)體棒DE在框架上沿圖示方向勻速直線運(yùn)動(dòng),框架和棒所用金屬材料相同,截面積相等,如果接觸電阻忽略不計(jì),那么在DE脫離框架前,保持一定數(shù)值的是( )。
A.電路中磁通量的變化率;B.電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大;
C.電路中感應(yīng)電流的大;D.DE桿所受的磁場(chǎng)力的大小 。
8.如圖所示,金屬線ab通以i=Imsinωt的交流電時(shí),在同一平面內(nèi)金屬框中的金屬線cd將 ( )
A.向右運(yùn)動(dòng) B.向左運(yùn)動(dòng) C.左右振動(dòng) D.不動(dòng)
9.如圖所示,AOC是光滑的直角金屬導(dǎo)軌,AO沿豎直方向,OC沿水平方向,ab是一根金屬直棒,如圖立在導(dǎo)軌上,它從靜止開始在重力作用下運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中b端始終在OC上,a端始終在AO上,直到ab完全落在OC上。整個(gè)裝置放在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,則ab棒在運(yùn)動(dòng)過程中( )。
A.感應(yīng)電流方向始終是b→a;
B.感應(yīng)電流方向先是b→a ,后變?yōu)閍→b;
C.受磁場(chǎng)力方向與ab垂直,如圖中箭頭所示方向;
D.受磁場(chǎng)力方向與ab垂直,開始如圖中箭頭所示方向,后來變?yōu)榕c箭頭所示方向相反。
10、如圖所示,一條形磁鐵,從靜止開始,穿過采用雙線繞成的閉個(gè)線圈,條形磁鐵在穿過線圈過程中做
A.減速運(yùn)動(dòng) B.勻速運(yùn)動(dòng) C.自由落體運(yùn)動(dòng) D.非勻變速運(yùn)動(dòng)
11.材料、粗細(xì)相同,長度不同的電阻絲做成ab、cd、ef三種形狀的導(dǎo)線,分別放在電阻可忽略的光滑金屬導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直,如圖,外力使導(dǎo)線水平向右做勻速運(yùn)動(dòng),且每次外力所做功的功率相同,已知三根導(dǎo)線在導(dǎo)軌間的長度關(guān)系是Lab<Lcd<Lef,則 ( )。
A.a(chǎn)b運(yùn)動(dòng)速度最大 ;
B.ef運(yùn)動(dòng)速度最大 ;
C.因三根導(dǎo)線切割磁感線的有效長度相同,故它們產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相同;
D.忽略導(dǎo)體內(nèi)能變化,三根導(dǎo)線每秒產(chǎn)生的熱量相同。
12.有一種高速磁懸浮列車的設(shè)計(jì)方案是在每節(jié)車箱底部安裝強(qiáng)磁鐵(磁場(chǎng)方向向下,并在兩條鐵軌之間沿途平放一系列線圈.下列說法中不正確的是
A.車運(yùn)動(dòng)時(shí),通過線圈的磁通量會(huì)發(fā)生變化
B.車速度越快,通過線圈的磁通量變化越快
C.列車運(yùn)動(dòng)時(shí),線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流
D.線圈中的感應(yīng)電流的大小與列車速度無關(guān)
13.如圖中的虛線上方空間有垂直線框平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),直角扇形導(dǎo)線框繞垂直于線框平面的軸O以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng).設(shè)線框中感應(yīng)電流的方向以逆時(shí)針為正方向,那么在下圖中能正確描述線框從圖所示位置開始轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中,線框內(nèi)感應(yīng)電流隨時(shí)間變化情況的是( )
14.如圖所示,相距為d的兩水平虛線Ll,L2之間是方向水平向 里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,正方形線圈abcd邊長為L(L<d), 質(zhì)量為m,電阻為R.將線圈在磁場(chǎng)上方高h(yuǎn)處靜止釋放,ab邊剛進(jìn) 入磁場(chǎng)時(shí)速度為υ0,ab邊剛離開磁場(chǎng)時(shí)速度也為υ0,在線圈全部穿過磁場(chǎng)過程中
A.感應(yīng)電流所做的功為mgd B.感應(yīng)電流所做的功為2mgd
c.線圈的最小速度可能為 D.線圈的最小速度一定為
15.如圖所示,相鄰的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū),寬度都是L,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都是B,方向如圖所示.一個(gè)單匝正方形閉合導(dǎo)線框由均勻?qū)Ь制成,邊長也是L.導(dǎo)線框從左向右勻速穿過這兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū).規(guī)定以逆時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流的正方向,則線框從Ⅰ位置運(yùn)動(dòng)到Ⅱ位置過程中,感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖線應(yīng)是以下各圖中的
16.如下圖所示,兩個(gè)完全相同的靈敏電流計(jì)按圖中所示的方式連接,開始時(shí)表針都在中間位置。當(dāng)用手向左撥動(dòng)一塊表的表針時(shí),另一塊表的表針將
A.向左運(yùn)動(dòng) B.向右運(yùn)動(dòng) C.不動(dòng) D.無法判斷
17.如下圖所示,閉合金屬導(dǎo)線框放置在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間變化。下列說法正確的是( )
A.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增加時(shí),線框中的感應(yīng)電流可能減小
B.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增加時(shí),線框中的感應(yīng)電流一定增大
C.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí),線框中的感應(yīng)電流一定增大
D.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí),線框中的感應(yīng)電流可能不變
18.自感電動(dòng)勢(shì)的大小
A.跟通過線圈的電流大小有關(guān)系 B.跟線圈中的磁通量變化的大小有關(guān)系
C.跟線圈中的電流變化大小有關(guān)系 D.跟線圈中的電流變化快
19.如下圖所示電路中,L是自感系數(shù)足夠大的線圈,它的電阻可忽略不計(jì),D1和D2是兩個(gè)完全相同的小燈泡。將電鍵K閉合,待燈泡亮度穩(wěn)定后,再將電鍵K斷開,則下列說法中正確的是
A.K閉合瞬間,兩燈同時(shí)亮,以后D1熄滅,D2變亮;
B.K閉合瞬間,D1先亮,D2后亮,最后兩燈亮度一樣;
C.K斷開時(shí),兩燈都亮一下再慢慢熄滅;
D.K斷開時(shí),D2立即熄滅,D1亮一下再慢慢熄滅。
20.如圖所示,在電路兩端接上交變電流,保持電壓不變,使頻率增大,發(fā)現(xiàn)各燈的亮暗變化情況是:燈l變暗、燈2變亮、燈3不變,則M、N、L處所接元件可能是
A.M為電阻,N為電容器,L為電感器
B.M為電阻,N為電感器,L為電容器
C.M為電感器,N為電容器,L為電阻
D.M為電容器,N為電感器,L為電阻
21.如圖13-5所示,有一理想變壓器,原線圈接在電壓一
定的正弦交流電源上,副線圈電路中接入三個(gè)電阻R1、R2、
R3,各交流電表的內(nèi)阻對(duì)電路的影響不計(jì),當(dāng)開關(guān)S閉合
時(shí),各電表的示數(shù)變化情況是
A.電流表A1示數(shù)變大 B.電流表A2示數(shù)變大
C.電壓表V1示數(shù)變小 D.電壓表V2示數(shù)變大
22.將硬導(dǎo)線中間一段折成不封閉的正方形,每邊長為L,它在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向如下圖的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)速為n,導(dǎo)線在a、b兩處通過電刷與外電路連接,外電路有額定功率為P的小燈泡并正常發(fā)光,電路中除燈泡外,其余部分的電阻不計(jì),燈泡的電阻應(yīng)為( )
A. (2πL2nB)2/P
B.2(πL2nB)2/P
C.(L2nB)2/2P
D.(L2nB)2/P
23.如圖所示,閉合的金屬環(huán)a套在一個(gè)通電螺線管的外邊,螺線管位于金屬環(huán)的軸線上。當(dāng)螺線管中的電流強(qiáng)度減小時(shí)
A.a(chǎn)環(huán)有縮小趨勢(shì)
B.a(chǎn)環(huán)有擴(kuò)張趨勢(shì)
C.a(chǎn)環(huán)有向左運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)
D.a(chǎn)環(huán)有向右運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)
24.如圖所示,矩形線圈與磁場(chǎng)方向垂直,且一般在勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi),另一半在磁場(chǎng)外,若要使線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流,下列方法中可行的是( )
A.以邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)
B.以中心線OO΄為軸轉(zhuǎn)動(dòng)
C.以邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60º)
D.以邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60º)
25.如圖所示,EF、GH為平行的光滑金屬導(dǎo)軌,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面,C為電容器,為可在EF和GH上滑動(dòng)的導(dǎo)體橫桿,正以速度υ勻速向右運(yùn)動(dòng)。若突然使電容器兩板錯(cuò)開使其正對(duì)面積減小些,則( )
A.電容器上所帶電荷量增加
B.電容器上所帶電荷量不變
C.桿會(huì)逐漸停止運(yùn)動(dòng)
D.桿的速度會(huì)增大一些
26.如圖所示的電路中,理想變壓器的兩端共接有4只規(guī)格相同的燈泡,在開關(guān)S閉合的情況下,4只燈泡的亮度相同,若將開關(guān)S斷開,燈泡都不會(huì)損壞,則( )
A.燈泡L1比S閉合時(shí)暗一些
B.燈泡L1比S閉合時(shí)亮一些
C.燈泡L2、L3的亮度不變
D.燈泡L2、L3比S閉合時(shí)亮一些
27.如圖,豎直面內(nèi)的虛線上方是一勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,從虛線下方豎直上拋一正方形線圈,線圈越過虛線進(jìn)入磁場(chǎng),最后又落回到原處,運(yùn)動(dòng)過程中線圈平面保持在豎直面內(nèi),不計(jì)空氣阻力,則( )
A.上升過程克服磁場(chǎng)力做的功大于下降過程克服磁場(chǎng)力做的功
B.上升過程克服磁場(chǎng)力做的功等于下降過程克服磁場(chǎng)力做的功
C.上升過程克服重力做功的平均功率大于下降過程中重力的平均功率
D.上升過程克服重力做功的平均功率等于下降過程中重力的平均功率
28.物理實(shí)驗(yàn)中常用一種叫做“沖擊電流計(jì)”的儀器測(cè)定通過電路的電量.如圖所示,探測(cè)線圈與沖擊電流計(jì)串聯(lián)后可用來測(cè)定磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度.已知線圈的匝數(shù)為n,面積為S,線圈與沖擊電流計(jì)組成的回路電阻為R.若將線圈放在被測(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,開始線圈平面與磁場(chǎng)垂直,現(xiàn)把探測(cè)線圈翻轉(zhuǎn)1800,沖擊電流計(jì)測(cè)出通過線圈的電量為q,由上述數(shù)據(jù)可測(cè)出磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為
A. B. C. D.
29.在照明電路中,為了安全,一般在電度表后面電路上要接一個(gè)漏電保護(hù)器,如圖所示,當(dāng)漏電保護(hù)器的ef兩端沒有電壓時(shí),脫扣開關(guān)K能始終保持接通,當(dāng)ef兩端有電壓時(shí),脫扣開關(guān)立即斷開,下列說法中正確的是( )
A.當(dāng)用戶的電流超過一定的值時(shí),脫扣開關(guān)會(huì)自動(dòng)斷開,即有過流保護(hù)作用
B.當(dāng)火線和零線間的電壓太高時(shí),脫扣開關(guān)會(huì)自動(dòng)斷開,即有過壓保護(hù)作用
C.站在地面上的人觸及b線時(shí)(單線觸電),脫扣開關(guān)會(huì)自動(dòng)斷開,即有觸電保護(hù)作用
D.當(dāng)站在絕緣物上的帶電工作的人兩手分別觸到b線和d線時(shí)(雙線觸電),脫扣開關(guān)會(huì)自動(dòng)斷開,即有觸電保護(hù)作用
二.填空題
30.如圖所示,導(dǎo)線框abcd與導(dǎo)線AB在同一平面內(nèi),直導(dǎo)線中通有恒定電流I,當(dāng)線框由左向右勻速通過直導(dǎo)線過程中,線框中感應(yīng)電流的方向是
31.如圖所示,一閉合線圈a懸吊在一個(gè)通電長螺線管的左側(cè),如果要使線圈中產(chǎn)生圖示方向的感應(yīng)電流,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)向_____滑動(dòng)。要使線圈a保持不動(dòng),應(yīng)給線圈施加一水平向____的外力。
32.如圖,兩根平行光滑長直金屬導(dǎo)軌,其電阻不計(jì),導(dǎo)體棒ab和cd跨在導(dǎo)軌上,ab電阻大于cd電阻。當(dāng)cd在外力F2作用下勻速向右滑動(dòng)時(shí),ab在外力F1作用下保持靜止,則ab兩端電壓Uab,和cd兩端電壓相比,Uab______Ucd,外力F1和F2相比,F(xiàn)1_____F2(填>、=或<)。
33.如圖所示,矩形線圈從勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,第一次以速度v勻速拉出,第二次以速度2v勻速拉出,則第一、二次外力做功之比為____________,功率之比為__________.電量之比
三.計(jì)算題:
34.半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)有均勻磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度為B=0.2T,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,半徑為b的金屬圓環(huán)與磁場(chǎng)同心地放置,磁場(chǎng)與環(huán)面垂直,其中a=
(1)若棒以v0=
(2)撤去中間的金屬棒MN,將右面的半圓環(huán)OL2O′ 以O(shè)O′ 為軸向上翻轉(zhuǎn)90º,若此時(shí)磁場(chǎng)隨時(shí)間均勻變化,其變化率為ΔB/Δt=4T/s,求L1的功率。
35.如圖所示,為某一裝置的俯視圖,PQ、MN為豎直放置的很長的平行金屬薄板,兩板間有勻強(qiáng)磁場(chǎng),它的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向豎直向下,金屬棒AB擱置在兩板上緣,并與兩板垂直,現(xiàn)有質(zhì)量為m、帶電量大小為q,其重力不計(jì)的粒子,以初速度v0水平射入兩板間.問:
①金屬棒AB應(yīng)朝什么方向、以多大的速度運(yùn)動(dòng),可以使帶電粒子做勻速運(yùn)動(dòng)?
②若金屬棒運(yùn)動(dòng)停止,帶電粒子在磁場(chǎng)中繼續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí),位移第一次到達(dá)mv0/qb時(shí)的時(shí)間間隔是多少?
36.如圖1所示,一對(duì)平行光滑軌道放置在水平面上,兩軌道間距l(xiāng)=
37.如圖所示,I、III為兩勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū),I區(qū)域的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,III區(qū)域的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B,兩區(qū)域中間為寬為s的無磁場(chǎng)區(qū)II。有一邊長為L(L>s),電阻為R的正方形金屬框abcd置于I區(qū)域,ab邊與磁場(chǎng)邊界平行,F(xiàn)拉著金屬框以速度v向右勻速移動(dòng)。
(1)分別求出當(dāng)ab邊剛進(jìn)入中央無磁場(chǎng)區(qū)II和剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)III時(shí),通過ab邊的電流的大小和方向;
(2)把金屬框從區(qū)域I完全拉入?yún)^(qū)域III過程中拉力所做的功。
38.如圖所示,足夠長的光滑金屬框豎直放置,框?qū)抣=
39.兩根金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為θ=300的斜面上,導(dǎo)軌左端接有電阻R=10Ω,導(dǎo)軌自身電阻忽略不計(jì)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于斜面向上,磁感強(qiáng)度B=0.5T。質(zhì)量為m=
40.水平放置的金屬框架abcd,寬度為
41.如圖a,矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),匝數(shù)n,面積S,磁感應(yīng)強(qiáng)度B,角速度ω都已知。(1)試根據(jù)圖b推導(dǎo)出從中性面開始計(jì)時(shí)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式;(2)若線圈的面積1×
(1)K合上后以圖示位置為計(jì)時(shí)零點(diǎn),寫出電流的表達(dá)式。
(2)求線圈從中性面開始轉(zhuǎn)過120°角的過程中,通過線圈導(dǎo)線截面的電量。
(3)K合上后電阻R上消耗的功率是多少?
42.(選做題)如下圖,導(dǎo)體棒ab質(zhì)量
(1)cd棒獲得的速度大;
(2)此瞬間通過ab棒的電荷量;
(3)此過程回路產(chǎn)生的焦耳熱.
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