電磁感應(yīng)單元測試(答案及解析)

1、20152016學(xué)年度第二學(xué)期 高二物理第一單元考試卷 電磁感應(yīng)一、單項(xiàng)選擇題(本題共6小題，每小題4分，共24分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確)1下列現(xiàn)象中屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是()A磁場對電流產(chǎn)生力的作用B變化的磁場使閉合電路中產(chǎn)生電流C插在通電螺線管中的軟鐵棒被磁化D電流周圍產(chǎn)生磁場解析：磁場對電流產(chǎn)生力的作用屬于通電導(dǎo)線在磁場中的受力情況；插在通電螺線管中的軟鐵棒被磁化屬于電流的磁效應(yīng)；電流周圍產(chǎn)生磁場屬于電流的磁效應(yīng)；而變化的磁場使閉合電路中產(chǎn)生電流屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象。故正確答案為B。答案：B圖12如圖1所示，開始時(shí)矩形線框與勻強(qiáng)磁場的方向垂直，且一半在磁場內(nèi)，一半在磁場外，若要使線框中產(chǎn)生感

2、應(yīng)電流，下列辦法中不可行的是() A將線框向左拉出磁場B以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(小于90)C以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(小于60)D以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(小于60)解析：將線框向左拉出磁場的過程中，線框的bc部分做切割磁感線的運(yùn)動，或者說穿過線框的磁通量減少，所以線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流。當(dāng)線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動時(shí)，線框的cd邊的右半段在做切割磁感線的運(yùn)動，或者說穿過線框的磁通量在發(fā)生變化，所以線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流。當(dāng)線框以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(小于60)時(shí)，穿過線框的磁通量在減小，所以在這個(gè)過程中線框中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，如果轉(zhuǎn)過的角度超過60，bc邊將進(jìn)入無磁場區(qū)，那么線框中將不產(chǎn)生感應(yīng)電流(60300)。當(dāng)線框以bc邊為軸

3、轉(zhuǎn)動時(shí)，如果轉(zhuǎn)動的角度小于60，則穿過線框的磁通量始終保持不變(其值為磁感應(yīng)強(qiáng)度與矩形面積的一半的乘積)。答案：D3關(guān)于磁通量的概念，以下說法中正確的是()A磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，穿過閉合回路的磁通量也越大B磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，線圈面積越大，則磁通量也越大C穿過線圈的磁通量為零，但磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零D磁通量發(fā)生變化，一定是磁場發(fā)生變化引起的解析：穿過閉合回路的磁通量大小取決于磁感應(yīng)強(qiáng)度、回路所圍面積以及兩者夾角三個(gè)因素，所以只了解其中一個(gè)或兩個(gè)因素?zé)o法確定磁通量的變化情況，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；同樣由磁通量的特點(diǎn)，也無法判斷其中一個(gè)因素的情況，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C4根據(jù)楞次定律知感應(yīng)電流的磁場一定是(

4、)A阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量B與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反C阻礙引起感應(yīng)電流的磁場的磁通量的變化D與引起感應(yīng)電流的磁場方向相同解析：感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁場的磁通量的變化。答案：C5穿過一個(gè)單匝線圈的磁通量始終保持每秒均勻地減少2 Wb，則()A線圈中感應(yīng)電動勢每秒增加2 VB線圈中感應(yīng)電動勢每秒減小2 VC線圈中無感應(yīng)電動勢D線圈中感應(yīng)電動勢大小不變解析：因線圈的磁通量均勻變化，所以磁通量的變化率為一定值，又因?yàn)槭菃卧丫€圈，據(jù)E可知選項(xiàng)D正確。答案：D圖26如圖2所示，一個(gè)半徑為L的半圓形硬導(dǎo)體AB以速度v，在水平U型框架上勻速滑動，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，回路電阻為R0

5、，半圓形硬導(dǎo)體AB的電阻為r，其余電阻不計(jì)，則半圓形導(dǎo)體AB切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的大小及AB之間的電勢差分別為()ABLv； B2BLv；BLvC2BLv； DBLv；2BLv解析：半圓形導(dǎo)體AB切割磁感線的有效長度為2L，對應(yīng)的電動勢為E2BLv，AB間的電勢差UABR0，故C正確。答案：C二、多項(xiàng)選擇題(本題共6小題，每小題6分，共36分。每小題至少有一個(gè)選項(xiàng)正確)圖37.如圖3所示，線圈abcd在磁場區(qū)域ABCD中，下列哪種情況下線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生()A把線圈變成圓形(周長不變)B使線圈在磁場中加速平移C使磁場增強(qiáng)或減弱D使線圈以過ab的直線為軸旋轉(zhuǎn)解析：選項(xiàng)A中，線圈的面積變化，

6、磁通量變化，故A正確；選項(xiàng)B中，無論線圈在磁場中勻速還是加速平移，磁通量都不變，故B錯(cuò)；選項(xiàng)C、D中，線圈中的磁通量發(fā)生變化，故C、D正確。答案：ACD圖48.如圖4所示，“U”形金屬框架固定在水平面上，金屬桿ab與框架間無摩擦。整個(gè)裝置處于豎直方向的磁場中。若因磁場的變化，使桿ab向右運(yùn)動，則磁感應(yīng)強(qiáng)度 () A方向向下并減小B方向向下并增大C方向向上并增大D方向向上并減小解析：因磁場變化，發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，桿ab中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，而使桿ab受到磁場力的作用，并發(fā)生向右運(yùn)動。而桿ab向右運(yùn)動，使得閉合回路中磁通量有增加的趨勢，說明原磁場的磁通量必定減弱，即磁感應(yīng)強(qiáng)度正在減小，與方向向上、向下

7、無關(guān)。答案：AD圖59.某空間出現(xiàn)了如圖5所示的一組閉合電場線，方向從上向下看是順時(shí)針的，這可能是()A沿AB方向磁場在迅速減弱B沿AB方向磁場在迅速增強(qiáng)C沿BA方向磁場在迅速增強(qiáng)D沿BA方向磁場在迅速減弱解析：感生電場的方向從上向下看是順時(shí)針的，假設(shè)在平行感生電場的方向上有閉合回路，則回路中的感應(yīng)電流方向從上向下看也應(yīng)該是順時(shí)針的，由右手螺旋定則可知，感應(yīng)電流的磁場方向向下，根據(jù)楞次定律可知，原磁場有兩種可能：原磁場方向向下且沿AB方向減弱，或原磁場方向向上，且沿BA方向增強(qiáng)，所以A、C有可能。答案：AC10下列說法正確的是()A當(dāng)線圈中電流不變時(shí)，線圈中沒有自感電動勢B當(dāng)線圈中電流反向時(shí)，

8、線圈中自感電動勢的方向與線圈中原電流的方向相反C當(dāng)線圈中電流增大時(shí)，線圈中自感電動勢的方向與線圈中電流的方向相反D當(dāng)線圈中電流減小時(shí)，線圈中自感電動勢的方向與線圈中電流的方向相反解析：由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，當(dāng)線圈中電流不變時(shí)，不產(chǎn)生自感電動勢，A對；當(dāng)線圈中電流反向時(shí)，相當(dāng)于電流減小，線圈中自感電動勢的方向與線圈中原電流的方向相同，B錯(cuò)；當(dāng)線圈中電流增大時(shí)，自感電動勢阻礙電流的增大，線圈中自感電動勢的方向與線圈中電流的方向相反，C對；當(dāng)線圈中電流減小時(shí)，自感電動勢阻礙電流的減小，線圈中自感電動勢的方向與線圈中電流的方向相同，D錯(cuò)。答案：AC11.高頻焊接原理示意圖，如圖6所示，線圈通以高頻

9、交流電，金屬工件的焊縫中就產(chǎn)生大量焦耳熱，將焊縫熔化焊接，要使焊接處產(chǎn)生的熱量較大可采用 ()圖6A增大交變電流的電壓B增大交變電流的頻率C增大焊接縫的接觸電阻D減小焊接縫的接觸電阻解析：增大交變電流的電壓和交變電流的頻率均可使電流的變化率增大，由En知，感應(yīng)電動勢和渦流均增大，焊接處的發(fā)熱功率增大，若增大焊接縫的接觸電阻，則焊接處的電壓、功率分配就越大，產(chǎn)生的熱量就會越大，故A、B、C均正確，D錯(cuò)誤。答案：ABC 圖712.如圖7所示，閉合金屬導(dǎo)線框放置在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，勻強(qiáng)磁場的磁感應(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

10、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)電流可能不變解析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動勢的大小由磁通量的變化率來決定，磁感應(yīng)強(qiáng)度增加或減小時(shí)，磁通量的變化率均可能增加、減小或者不變，所以線框中的感應(yīng)電流可能增加，可能減小，可能不變，A、D正確。答案：AD電源G三、非選擇題(本題共4小題，共46分，解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)13.（8分）在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)中。（1）為了能明顯地觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，請?jiān)谌鐖D所示的實(shí)驗(yàn)器材中，用實(shí)線連接成相應(yīng)的實(shí)物電路圖。（2）將原線圈插入副線圈中，閉合電鍵，副線圈中感應(yīng)電流

11、與原線圈中電流的繞行方向相同的實(shí)驗(yàn)操作是（ ）（A）插入軟鐵棒 （B）拔出副線圈 （C）使變阻器阻值變大 （D）斷開電鍵13 （1）見右圖（4分）（2）BCD（4分）圖814如圖8所示，有一夾角為的金屬角架，角架所圍區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感強(qiáng)度為B，方向與角架所在平面垂直，一段直導(dǎo)線ab，從頂角c貼著角架以速度v向右勻速運(yùn)動。求： (1)t時(shí)刻角架的瞬時(shí)感應(yīng)電動勢；(2)t時(shí)間內(nèi)角架的平均感應(yīng)電動勢。解析：(1)ab桿向右運(yùn)動的過程中切割磁感線，構(gòu)成回路的長度不斷變大，感應(yīng)電動勢的大小不斷變化。在t時(shí)間內(nèi)設(shè)位移為x，則xvt切割長度Lxtan EBLv聯(lián)立得EBv2ttan (2)由法拉

12、第電磁感應(yīng)定律得SBxLB聯(lián)立得Bv2ttan 。答案：(1)Bv2ttan (2)Bv2ttan 圖912.如圖9所示，兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌ab、cd豎直放置，導(dǎo)軌間距離為L，電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌上端并接兩個(gè)額定功率均為P、電阻均為R的小燈泡。整個(gè)系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直?，F(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻可以忽略的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放。金屬棒下落過程中保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好。已知某時(shí)刻后兩燈泡保持正常發(fā)光。重力加速度為g。求： (1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；(2)燈泡正常發(fā)光時(shí)導(dǎo)體棒的運(yùn)動速率。解析：(1)設(shè)小燈泡的額定電流為I0，有PIR由題意，在金屬棒沿導(dǎo)軌豎直下落的某時(shí)刻后，小燈泡保持正常發(fā)光，流經(jīng)MN的電流為I2I0此時(shí)金屬棒MN所受的重力和安培力相等，下落的速度達(dá)到最大值，有mgBLI聯(lián)立式得B (2)設(shè)燈泡正常發(fā)光時(shí)，導(dǎo)體棒的速率為v，由電磁感應(yīng)定律與歐姆定律得EBLvERI0聯(lián)立式得v答案：(1) (2)4如圖10甲所示，一個(gè)電阻值為R，匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連接成閉合回路。線圈的半徑為r1。在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t