電磁感應(yīng)檢測試題(含答案)

1、第四章電磁感應(yīng)檢測試題（時間：90分鐘滿分：100分）一、選擇題（本大題共10小題，每小題3分，共30分。在每小題給出的四個選項中， 有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確。全部選對的得3分，選不全的得2分，有選錯或不答的得 0分。）1 .如圖（四）一1所示的實驗中，在一個足夠大的磁鐵的磁場中，如果AB沿水平方向運動速度的大小為V1,兩磁極沿水平方向運動速度的大小為V2,則（）圖（四）-1A.當(dāng)V1 = V2,且方向相同時，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流B.當(dāng)V1 = V2,且方向相反時，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流C.當(dāng)V1為2時，方向相同或相反都可以產(chǎn)生感應(yīng)電流D.若V2 = 0, V1的速度方向改為與磁

2、感線的夾角為0,且0 90,可以產(chǎn)生感應(yīng)電流解析：若V1 = V2,且方向相同，二者無相對運動，AB不切割磁感線，回路中無感應(yīng)電流，A錯；若V1=V2,且方向相反，則 AB切割磁感線，穿過回路的磁通量變大或變小，者B 有感應(yīng)電流產(chǎn)生，B對；當(dāng)v1弓胡2時，無論方向相同或相反，二者都有相對運動，穿過回路 的磁通量都會發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，C對；當(dāng)V2=0, V1與磁感線的夾角 990時,V1有垂直磁感線方向的分量，即AB仍在切割磁感線，穿過回路的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，D對。答案：B、C D2.如圖（四）一2所示，在兩根平行長直導(dǎo)線M、N中，通以相同方向大小相等的電流，導(dǎo)線框abcd

3、和兩導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，線框沿著與兩導(dǎo)線垂直的方向，自右向左在兩導(dǎo)線間 勻速移動，在移動過程中，線框中感應(yīng)電流（）I* d 。 I M JVA.沿dcbad不變B.沿abcda不變C.由 abcda 變成 dcbadD.由 dcbad 變成 abcda解析：線框從圖示位置向左移動到正中央過程中，向外的磁通量一直減小到零，隨后是向里的磁通量從零開始增大，根據(jù)楞次定律，這兩種變化情況所產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向是一致的，都是dcbad。答案：A3.在水平放置的光滑絕緣桿 ab上，掛有一個金屬環(huán)，該環(huán)套在一個通電螺線管的正中 央部位，如圖（四）一3所示，當(dāng)滑動變阻器的滑動頭向右移動的過程中，該環(huán)將 （）圖（

4、四）-3A.向左移動B.向右移動C.不動，但面積有擴大的趨勢D.不動，但面積有縮小的趨勢解析：滑動頭向右移動，電阻變大，電流變小，穿過線圈的磁通量減小，所以線圈的面 積縮小，阻礙磁通量的減小，又因為在正中央，金屬環(huán)不動。答案：D4.一個圓形閉合線圈固定在垂直紙面的勻強磁場中，線圈平面與磁場方向垂直， 如圖（四）4（甲）所示。設(shè)垂直于紙面向內(nèi)的磁感應(yīng)強度方向為正，垂直于紙面向外的磁感應(yīng)強度方向為負(fù)。線圈順時針方向的感應(yīng)電流為正，逆時針方向的感應(yīng)電流為負(fù)。已知圓形線圈中感 應(yīng)電流i隨時間變化的圖象如圖（四）一4（乙）所示，則線圈所在處的磁場的磁感應(yīng)強度隨時間變化的圖象可能是圖中的圖（四）-4RLf

5、J解析：此題屬于感生電動勢類型，E=n =%；S,由乙圖可以看出0s, ss, ss, - i 阻一_, 的大小相同，故對應(yīng)時間內(nèi) 不相同,ss與。s, i的方向相反說明 出變化方向相反，再由楞次定律可以最后判定只有C、D符合題意。答案：C、D.如圖（四）一5所示是一種延時開關(guān)，當(dāng) Si閉合時，電磁鐵 F將銜鐵D吸下，將C線路接通。當(dāng)Si斷開時，由于電磁感應(yīng)作用，D將延遲一段時間才被釋放，則 （）圖（四）-5A.由于A線圈的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延時釋放D的作用B.由于B線圈的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延時釋放D的作用C.如果斷開B線圈的開關(guān)S2,無延時作用D.如果斷開B線圈的開關(guān)S2,延時將變長解析

6、：銜鐵D被吸下是由于 A線圈存在磁場。當(dāng) Si斷開，A線圈磁場消失，但在 Si斷開的瞬間穿過閉合的 B線圈的磁通量發(fā)生變化， B線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流， 是感應(yīng)電流的磁場使釋放D延時的。如果 B線圈所在回路不閉合，雖然穿過B線圈的磁通量仍然是變化的,但不產(chǎn)生感應(yīng)電流，無延時作用，故B、C項對。答案：B、C.如圖（四）一6所示，L為自感系數(shù)較大的線圈，電路穩(wěn)定后小燈泡正常發(fā)光，當(dāng)斷開 開關(guān)S的瞬間會有（）A.夕T A立即熄滅B.夕T A慢慢熄滅C.夕T A突然閃亮一下再慢慢熄滅D.夕T A突然閃亮一下再突然熄滅解析：當(dāng)開關(guān)S斷開時，由于通過自感線圈的電流從有變到零，線圈將產(chǎn)生自感電動勢，但由于線圈L

7、與燈A串聯(lián)，在S斷開后，不能形成閉合回路，因此燈 A在開關(guān)斷開后，電源供給的電流為零，燈就立即熄滅。因此本題的正確答案應(yīng)為Ao答案：A7.高頻焊接原理示意圖，如圖（四）一7所示，線圈通以高頻交流電，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（四）-7A.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：交變電流頻率越高電壓越大,產(chǎn)生的磁場變化越快。在工作中引起的感應(yīng)電動勢越大，感應(yīng)電流就越大，產(chǎn)生的熱量越大,A、B正確，焊接縫接觸電阻越大，電壓越大在此處產(chǎn)生的熱量越大越容易熔化焊接。答案：A、B、C.如圖（四）

8、一8甲所示，A、B兩絕緣金屬環(huán)套在同一鐵芯上，A環(huán)中電流iA隨時間t的變化規(guī)律如圖（四）一8乙所示，下列說法中正確的是（）圖（四）-8ti時刻，兩環(huán)作用力最大t2和t3時刻，兩環(huán)相互吸引t2時刻兩環(huán)相互吸引，t3時刻兩環(huán)相互排斥t3和t4時刻，兩環(huán)相互吸引解析：t2、t3時刻電流均變小，由楞次定律知，B有靠近A的趨勢，即在t2、t3時刻，A、B兩環(huán)相吸，選項 B正確。答案：B.現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及開關(guān)如圖（四）一9所示連接。在開關(guān)閉合、線圈A放在線圈B中的情況下，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑動變阻器的滑動端P向左加速滑動時，電流計指針向右偏轉(zhuǎn)。由此可以推斷 （）A.線

9、圈A向上移動或滑動變阻器的滑動端 P向右加速滑動，都能引起電流計指針向左 偏轉(zhuǎn)線圈A中鐵芯向上拔出或斷開開關(guān)，都能引起電流計指針向右偏轉(zhuǎn)C.滑動變阻器的滑動端 P勻速向左或勻速向右滑動，都能使電流計指針靜止在中央D.因為線圈A、線圈B的繞線方向未知，故無法判斷電流計指針偏轉(zhuǎn)的方向解析：由圖可知，當(dāng)滑動端 P向左加速滑動時，連入電路的電阻增大，電流減小，線圈B中的磁通量減小；線圈A中鐵芯向上拔出或斷開開關(guān)時，線圈B中的磁通量會做同方向的減少，兩個所引起的感應(yīng)電流方向必相同，故 B項對；P向右加速滑動時，引起的感應(yīng)電流 方向與B項中電流方向相反， 正好與線圈A向上移動所引起感應(yīng)電流方向相反，A項錯

10、；依次類推，C D項亦錯。答案：B.在如圖（四）一10所示的電路中，S閉合時流過自感線圈的電流是 2 A,流過燈泡的 電流是1 A,將S突然斷開，則S斷開前后，能正確反映流過燈泡的電流 I隨時間t變化的 圖線是下圖中的（ ）解析：開關(guān)斷開前，流過燈泡的電流為1 A,斷開后由于自感現(xiàn)象流過燈泡的電流與自感線圈中電流相同，方向與原電流方向相反，強度由2A逐漸減小直至為零。答案：D二、填空題（本大題共4小題，共20分，把答案直接填在題中橫線上或按題目要求作答。）. （4分）磁電式電表在沒有接入電路 （或兩接線柱是空閑）時，由于微擾指針擺動很難馬 上停下來，而將兩接線柱用導(dǎo)線直接相連，擺動著的指針很快

11、停下，這是因為解析：或轉(zhuǎn)動的線圈產(chǎn)生電流I,安培力阻礙其運動答案：電磁阻尼. （6分）如圖（四）11所示是為研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象實驗所需的各種器材。圖（四）11（1）請將未完成的部分連接好，使之成為實驗電路。（2）當(dāng)開關(guān)由閉合狀態(tài)突然斷開時，觀察到電流表指針向左偏轉(zhuǎn)。若保持開關(guān)閉合，為使電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，可采用的方法是（）A.將線圈A全部才1入B中B.將一軟鐵棒插入線圈 A中C.將滑動變阻器滑片 P向C端移動D.將滑動變阻器滑片 P向D端移動B線圈的磁通量必增加，故答案為A、B、Do解析：由題意知當(dāng) B線圈中磁通量減小時產(chǎn)生的感應(yīng)電流使得電流表指針向左偏，若 保持開關(guān)閉合而使電流表指針向右偏穿過

12、答案：（1）如圖所示（2）A、B、D（5分）水平面中的平行導(dǎo)軌 P、Q相距L,它們的右端與電容為 C的電容器的兩塊極 板分別相連如圖（四）-12所示，直導(dǎo)線ab放在P、Q上與導(dǎo)軌垂直相交，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場豎直向下穿過導(dǎo)軌面。若發(fā)現(xiàn)與導(dǎo)軌P相連的電容器極板上帶負(fù)電荷，則 ab向沿導(dǎo)軌滑動；如電容器的帶電荷量為Q,則ab滑動的速度v=圖（四）12解析：因與P相連的極板帶負(fù)電，則導(dǎo)體棒 ab的a端電勢低b端電勢高，由右手定則可知ab必向左運動。由C= Q導(dǎo)電容器兩端白電勢差為 U = QUCab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 E= BLv又因為E= U所以v=p BLC答案：左Ee BLC（5分）如圖（四

13、）一13所示，一個稱為 千人震”的趣味物理小實驗所用器材是一節(jié)電 動勢為V的新干電池、幾根導(dǎo)線、開關(guān)和一個用于日光燈上的鎮(zhèn)流器，幾位同學(xué)手拉手連 成一排，另一位同學(xué)將電池、鎮(zhèn)流器、開關(guān)用導(dǎo)線連接起來，并將它們和首、尾兩位同學(xué)兩 只空著的手相連，在開關(guān) （填閉合”或斷開”時，就會使連成一排的同學(xué)都有觸電 的感覺，該實驗的原理是解析：V的電壓不會使人有觸電的感覺。當(dāng)電路接通后處于通電狀態(tài)，有一部分電能轉(zhuǎn)化為磁場能貯存在鎮(zhèn)流器中，電路斷開的瞬間，這部分磁場能轉(zhuǎn)化為電能釋放出來，由于自感很大，產(chǎn)生很高的自感電動勢，使人產(chǎn)生觸電感覺。答案：斷開 自感現(xiàn)象三、計算、論述題（本大題共6小題，共50分。解答應(yīng)

14、寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）（8分）如圖（四）一14所示，AB、CD是兩根足夠長的固定平行金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌間的 距離為L,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為0,在整個導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面斜向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為 B,在導(dǎo)軌的AC端連接有一個阻值為 R的電阻，一根垂直于導(dǎo)軌 放置的金屬棒ab,質(zhì)量為m,從靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，求ab棒的最大速度為多少（已知ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為導(dǎo)軌與金屬的電阻都不計）圖（四）14解析：金屬棒ab下滑時產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向和受力如圖所示，金屬棒 ab沿導(dǎo)軌下滑過程中受到重力

15、 mg,支持力Fn、摩擦力F和安培力F安四個力作用。金屬棒下滑產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E= BLv閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為I = E,R安培力F安的方向沿斜面向上，其大小為:E B2L2vF 安=81=8己=R R根據(jù)牛頓第二定律得：B2L2Vmgsin 0mgos 0 r = ma金屬棒由靜止開始下滑后， 做加速度逐漸減小的變加速運動，當(dāng)加速度減小到零時， 速 度就增至最大，以后金屬棒將以這個最大速度勻速下滑，此時B2L2Vmmgsin 0mgos 0 r =。m -/日 mg(sin。一 icos R解上式得vm=B2L一0mg (sin ( jicos 0)R（8分）一個質(zhì)量 m = kg,長

16、L= m,寬d= m,電阻R= 的矩形線圈，從 hi=5 m高處由靜止開始自由落下，如圖（四）一15所示，然后進入一個勻強磁場。 線圈下邊剛進入磁場時，由于安培力作用，線圈恰好做勻速運動，求：樂圖（四）15磁場的磁感應(yīng)強度 B（g取10 m/s2）;（2）如果線圈下邊通過磁場所經(jīng)歷的時間為&= s,求磁場區(qū)域的高度 h2。解析：（1）線圈自由下落5 m進入磁場時速度vo= J2gh1 = 42 x 10 x m/s = 10 m/s線圈進入磁場，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，使線圈受到了向上的磁場力F= BId =B2d2voR勻速下降時，由mg=F得T= T（2）當(dāng)整個線圈進入磁場后，磁通量不再發(fā)

17、生變化，線圈中無感應(yīng)電流，磁場對它不起阻礙作用，這時線圈將以 10 m/s的初速度，以10 m/s 2F的加速度加速下落，下落的距離為困1是勻速運動時間，困2（h2-L）,故線圈下邊在磁場中經(jīng)歷兩個運動過程，其時間分別為 為加速運動時間。7=錯誤！ s= s蟲2=困一用1= s s= s12h2= V0A2+2g 困2+L= m。答案：（1） T （2） m（8分）如圖（四）一16（a）所示，水平放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌，間距 L= m,導(dǎo)軌左 端連接R= 的電阻，區(qū)域 abcd內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌平面B= T的勻強磁場，磁場區(qū)域?qū)?D=m。細(xì)金屬棒A1和A2用長為2D= m的輕質(zhì)絕緣桿連接， 放置

18、在導(dǎo)軌平面上， 并與導(dǎo)軌垂直，每根金屬棒在導(dǎo)軌間的電阻均為r=，導(dǎo)軌電阻不計，使金屬棒以原定速度 v= m/s沿導(dǎo)軌向右穿越磁場，計算從金屬棒Ai進入磁場（t=0）到A2離開磁場的時間內(nèi)，不同時間段通過電阻R的電流強度，并在圖（四）一16（b）中畫出。圖（四）16解析：如圖所示0tl（0S）時間內(nèi)Ai產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E= BLv= X X=V V ，,R r電阻R與A2并聯(lián)，阻值R并=丁= Q R+ r所以電阻R兩端電壓RU=；E=錯誤！ X V V R并+ r通過電阻R的電流Ii = U=錯誤！ A= A Rtlt2S）時間內(nèi)E= 0, I2 = 0t2t3S）時間內(nèi) 同理I3= Ao 答案

19、：見解析（8分）如圖（四）一17所示，P、Q為水平面內(nèi)平行放置的光滑金屬長直導(dǎo)軌，間距為Li,處在豎直向下、 磁感應(yīng)強度大小為 B1的勻強磁場中， 一導(dǎo)體桿ef垂直于P、Q放在導(dǎo)軌 上，在外力作用下向左做勻速直線運動。質(zhì)量為 m、每邊電阻均為r、邊長為L2的正方形金 屬框abcd置于豎直平面內(nèi)，兩頂點 a、b通過細(xì)導(dǎo)線與導(dǎo)軌相連，磁感應(yīng)強度大小為 B2的 勻強磁場垂直金屬框向里，金屬框恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。不計其余電阻和細(xì)導(dǎo)線對a、b點的作用。求：圖（四）17通過ab邊的電流Iab是多大（2）導(dǎo)體桿ef的運動速度v是多大解析：（1）設(shè)通過正方形金屬框的總電流為I, ab邊的電流為Iab, dC邊的

20、電流為Idc,有3_Iab = ；1,Idc=：I,4金屬框受重力和安培力，處于靜止?fàn)顟B(tài)，由左手定則可判斷 ab、cd邊所受安培力向上，有mg = B2labL2+ B2ldCL2,由，解得3mg1ab =4B2L2 （2）由可得 mg5.設(shè)導(dǎo)體桿切割磁感線產(chǎn)生的電動勢為E,有E= BiLiv,設(shè)ad、dc、cb三邊串聯(lián)后與ab邊并聯(lián)的總電阻為 R,皿 3則R= 4，根據(jù)閉合電路歐姆定律，有I = E。R式聯(lián)立解得3mgrv= 4B1B2L1L20答案：（1）3mg4B2L23mgr (2)4B1B2L1Ll=1 m、質(zhì)量 m= kgB= 1 T（9分）如圖（四）18所示，電動機牽引一根原來靜止的、長的導(dǎo)體棒 MN,其電阻 R= ，導(dǎo)體棒架在豎直放置的框架上，并處在磁感應(yīng)強度的磁場中，方向如圖所示。當(dāng)導(dǎo)體棒上升h為m時獲得穩(wěn)定的速度， 導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量 Q=2U=7 V和I=1 A,電動機內(nèi)阻 r=1 QJ,電動機牽引棒時，電壓表、電流表的讀數(shù)分別為 不計框架電阻及一切摩擦。求：If圖(四)18(1)棒能達到的穩(wěn)定速度;(2)棒從靜止到達到穩(wěn)定速度所需的時間。(g取10 m/s2)解析：(1)電動機的輸出功率為：P出=UII2r=6 Wo當(dāng)導(dǎo)體棒達到穩(wěn)定速度時，對導(dǎo)體棒受力分析如圖所示，其中F安方向一定與運動方向相反，即