1000電磁感應(yīng) 章末檢測(帶答案)

—、選擇題（本題共7小題，1?5題為單項(xiàng)選擇題，6?8題為多項(xiàng)選擇題）1.圖甲是法拉第于1831年發(fā)明的人類歷史上第一臺發(fā)電機(jī)——圓盤發(fā)電機(jī).圖乙為其示意圖，銅盤安裝在水平的銅軸上，磁感線垂直穿過銅盤；兩塊銅片M、N分別與銅軸和銅盤邊緣接觸，勻速轉(zhuǎn)動銅盤，電阻R就有電流通過?則下列說法正確的是（）回路中恒定電流的大小與銅盤轉(zhuǎn)速無關(guān)回路中有大小和方向都做周期性變化的渦流回路中電流方向不變，從M經(jīng)導(dǎo)線流進(jìn)電阻R,再從N流向銅盤銅盤繞銅軸轉(zhuǎn)動時，沿半徑方向上的金屬“條”切割磁感線，產(chǎn)生電動勢答案D解析圓盤發(fā)電機(jī)的圓盤可看做無數(shù)條沿半徑方向的金屬“條”，轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，D項(xiàng)正確；金屬“條”相互并聯(lián)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與一條金屬“條”轉(zhuǎn)動切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等，即E=2bl2q,可見感應(yīng)電動勢大小不變，回路總電阻不變，由閉合E電路歐姆定律得I=R,故回路中電流大小恒定，且與銅盤轉(zhuǎn)速有關(guān)，A、B項(xiàng)錯誤；由右手定則可知，回路中電流方向是自下而上通過電阻R,C項(xiàng)錯誤.2.如圖所示，線圈L的自感系數(shù)很大，且其直流電阻可以忽略不計(jì)，L］、L2是兩個完全相同的小燈泡，開關(guān)S閉合和斷開的過程中，燈L「L2的亮度變化情況是（燈絲不會斷）（ ）S閉合，L］亮度不變，L2亮度逐漸變亮，最后兩燈一樣亮；S斷開，L2立即熄滅，L1逐漸變亮S閉合，L］亮度不變，L2很亮；S斷開，L］、L2立即熄滅S閉合，L］、L2同時亮，而后L］逐漸熄滅，L2亮度不變；S斷開，L2立即熄滅，L1亮一下才熄滅S閉合，L］、L2同時亮，而后L］逐漸熄滅，L2則逐漸變得更亮；S斷開，L2立即熄滅，L］亮一下才熄滅答案D3．如圖甲所示，固定閉合線圈abcd處于方向垂直紙面向外的磁場中，磁感線分布均勻，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，則下列說法正確的是( )t=1s時，ab邊受到的安培力方向向左t=2s時，ab邊受到的安培力為0t=2s時，ab邊受到的安培力最大t=4s時，ab邊受到的安培力最大解析由題圖知，0?2s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小逐漸增大，根據(jù)楞次定律知線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r針方向，根據(jù)左手定則判斷知ab邊受到的安培力方向向AB右，選項(xiàng)A錯誤；t—2s時，=0，感應(yīng)電流1=0,安培力F—0,選項(xiàng)B正確，C錯誤；t—4s時，B—0，安培力F—0，選項(xiàng)D錯誤。答案B4.一半徑為r、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬圓環(huán)用一根長為L的絕緣輕細(xì)桿懸掛于O1點(diǎn)，桿所在直線過圓環(huán)圓心，在O1點(diǎn)的正下方有一半徑為L＋2r的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，其圓心o2與01點(diǎn)在同一豎直線上，01點(diǎn)在圓形磁場區(qū)域邊界上,如圖所示?，F(xiàn)使絕緣輕細(xì)桿從水平位置由靜止釋放，下擺過程中金屬圓環(huán)所在平面始終與磁場垂直，已知重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力及其他摩擦阻力，則下列說法正確的是( )A.金屬圓環(huán)最終會靜止在O］點(diǎn)的正下方金屬圓環(huán)在整個過程中產(chǎn)生的焦耳熱為mgL金屬圓環(huán)在整個過程中產(chǎn)生的焦耳熱為1mg(L^2r)金屬圓環(huán)在整個過程中產(chǎn)生的焦耳熱為*mg(L+r)解析圓環(huán)最終要在如圖中A、C位置間擺動，因?yàn)榇藭r圓環(huán)中的磁通量不再發(fā)生改變，圓環(huán)中不再有感應(yīng)電流產(chǎn)生。由幾何關(guān)系可知，圓環(huán)在A、C位置時，其圓心與O］、02的距離均為L+r,則圓環(huán)在A、C位置時，圓環(huán)圓心到O］的高L＋2r 1度為由能量守恒可得金屬圓環(huán)在整個過程中產(chǎn)生的焦耳熱為2mg(L+2r),C正確。答案C5.(2019?山東煙臺一模)如圖甲所示，間距L=02m的水平金屬導(dǎo)軌CD、EF固定在水平地面上，一質(zhì)量m=4X10Tkg的金屬棒GH垂直地放置導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌處于沿水平方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度B］=0.2T的勻強(qiáng)磁場中。有一匝數(shù)n=20匝、面積S=0.02m2的線圈通過開關(guān)S與導(dǎo)軌相連，線圈處于通過線圈軸線、方向豎直向上的另一勻強(qiáng)磁場B2中，B2大小隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示。在t=0.2s時刻閉合開關(guān)S時，金屬棒GH瞬間跳起(金屬棒跳起瞬間安培力遠(yuǎn)大于重力)，跳起的最大高度為h=0.2m，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g=10m/s2，下列說法正確的是( )磁感應(yīng)強(qiáng)度B］的方向水平向右開關(guān)S閉合瞬間，GH中的電流方向由H到G線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為3V開關(guān)S閉合瞬間，通過金屬棒GH的電荷量為0.3C解析由楞次定律可知，在螺線管中磁通量向上增加，產(chǎn)生的感應(yīng)電流流過導(dǎo)體棒的方向是由H到G,金屬棒受向上安培力，可知磁感應(yīng)強(qiáng)度B]的方向水平向AB 3左，選項(xiàng)A錯誤，B正確；線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為E=n^tS=2OX02X0.02V=6V,選項(xiàng)C錯誤；金屬棒跳起時的初速度0=、麗=2m/s；對金屬棒由動量定理：B]LIAt=mv,q=IAt,則9=麗=。2^02C=0.2C,選項(xiàng)D錯誤。答案B6．目前無線電力傳輸技術(shù)已經(jīng)成熟，如圖的所示為一種非接觸式電源供應(yīng)系統(tǒng)。這種系統(tǒng)基于電磁感應(yīng)原理可無線傳輸電力，兩個感應(yīng)線圈可以放置在左右相鄰或上下相對的位置。利用這一原理，可以實(shí)現(xiàn)對手機(jī)進(jìn)行無線充電。下列說法正確的是( )若A線圈中輸入電流，B線圈中就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢若有A線圈中輸入變化的電流，B線圈中才會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢A中電流越大，B中感應(yīng)電動勢越大A中電流變化越快，B中感應(yīng)電動勢越大解析根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，只有A線圈中輸入變化的電流，B線圈中才會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，若A線圈中輸入恒定電流，B線圈中不會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，選項(xiàng)A錯誤，B正確；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，A線圈中電流變化越快，B線圈中感應(yīng)電動勢越大，選項(xiàng)D正確，C錯誤。答案BD7.邊長為a的閉合金屬正三角形輕質(zhì)框架，左邊豎直且與磁場右邊界平行，完全處于垂直于框架平面向里的勻強(qiáng)磁場中，現(xiàn)把框架勻速水平向右拉出磁場，如圖所示，則下列圖象與這一拉出過程相符合的是()

解析設(shè)正三角形輕質(zhì)框架開始出磁場的時刻t=0,則其切割磁感線的有效長度2解析設(shè)正三角形輕質(zhì)框架開始出磁場的時刻t=0,則其切割磁感線的有效長度2'3L=2xtan30。=-3-兀，則感應(yīng)電動勢E =BLv=-3rBvx，則C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯3 電動勢 3x,電動勢B2L2v4B2x2v誤；框架勻速運(yùn)動，故F=F二二竺匚外力 安R 3R°Cx2，A項(xiàng)錯誤；P外力功率=尸外力外力功率°°F外力°x2,B項(xiàng)正確。答案BC二、非選擇題8．（1）探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象應(yīng)選用如圖 （選填“甲”或“乙”）所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在這個現(xiàn)象中感應(yīng)電流的方向與 的方向和磁感線方向有關(guān)。丙丙（2）如圖丙所示，A為彈簧測力計(jì)（量程足夠大），B為條形磁鐵（下端為S極），C為螺線管，螺線管線圈的電阻忽略不計(jì)?，F(xiàn)將S］斷開，S2由1改接到2,則彈簧測

力計(jì)的示數(shù)將 ;若S2接2不變，再閉合S],彈簧測力計(jì)的示數(shù)將 。(均選填“變大”“變小”或“不變”)解析(1)探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置，只需要有磁場、導(dǎo)體棒、電流表即可，不需要電源，分析圖甲與乙可知，探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象應(yīng)選用甲圖裝置，在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動的方向和磁感線的方向有關(guān)。(2)根據(jù)安培定則，由圖丙可知，閉合開關(guān)，螺線管上端是N極，條形磁鐵下端是S極，條形磁鐵受到向下的吸引力，現(xiàn)將S]斷開，S2由1改到2,電路電流變少，通電的螺線管圈數(shù)變小，電磁鐵的磁性變?nèi)?，螺線管對條形磁鐵的吸引力變小，彈簧測力計(jì)示數(shù)變小，若S2接2不變，閉合S],電阻R2短路，電路電流變大,螺線管的磁場變強(qiáng)，條形磁鐵受到的吸引力變大，彈簧測力計(jì)的示數(shù)變大。答案(1)甲導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(或“導(dǎo)體運(yùn)動”) (2)變小變大9.水平放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌ad和be,導(dǎo)軌足夠長，導(dǎo)軌兩端a、b和c、d兩點(diǎn)分別連接電阻R1和R2，在水平面內(nèi)組成矩形線框，如圖所示，ad和bc相距L=0.5m,放在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T，一根電阻為0.20的導(dǎo)體棒PQ跨接在兩根金屬導(dǎo)軌上，在外力作用下以4m/s的速度向右勻速運(yùn)動，如果電阻R1=0.30，R2=0.60，導(dǎo)軌ad和bc的電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌接觸良好.求：導(dǎo)體棒PQ中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小；導(dǎo)體棒PQ上感應(yīng)電流的方向；導(dǎo)體棒PQ向右勻速滑動的過程中，外力做功的功率.答案(1)5A(2)Q-P(3)10W解析(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，PQ產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=BLv=1X0.5X4V=2V0=0.200=0.20又R=- =R外R＋R 0.3＋0.612E2則感應(yīng)電流的大小I= = A=5AR＋r0.2＋0.2外(2)根據(jù)右手定則判定電流方向?yàn)镼-P(3)導(dǎo)體棒PQ勻速運(yùn)動，則F=F=BIL=1X5X0.5N=2.5N安故外力做功的功率P=Fv=2.5X4W=10W.10?同一水平面上的兩根正對平行金屬直軌道MN、M，N,如圖所示放置，兩軌道之間的距離l=0.5m,軌道的MM，端之間接一阻值R=0.4Q的定值電阻，軌道的電阻可忽略不計(jì),NN端與兩條位于豎直面內(nèi)的半圓形光滑金屬軌道NP、NP平滑連接，兩半圓軌道的半徑均為R0=0.5m,水平直軌道MK、M\K段粗糙，KN、KN段光滑，且KNNK區(qū)域恰好處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.64T,磁場區(qū)域的寬度d=1m,且其右邊界與NN重合?，F(xiàn)有一質(zhì)量m=0.2kg、電阻r=0.1Q的導(dǎo)體桿ab靜止在距磁場左邊界s=2m處，在與桿垂直的水平恒力F=2N作用下開始運(yùn)動，導(dǎo)體桿ab與粗糙導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)“=0.1,當(dāng)運(yùn)動至磁場的左邊界時撤去F,結(jié)果導(dǎo)體桿ab恰好能通過半圓形軌道的最高處PP'o已知導(dǎo)體桿在運(yùn)動過程中與軌道始終垂直且接觸良好，g取10m/s2。求：導(dǎo)體桿剛進(jìn)入磁場時，通過導(dǎo)體桿的電流大小和方向；導(dǎo)體桿穿過磁場的過程中通過電阻R的電荷量；導(dǎo)體桿穿過磁場的過程中整個電路中產(chǎn)生的焦耳熱。解析(1)設(shè)導(dǎo)體桿在F的作用下運(yùn)動至磁場的左邊界時的速度為q,由動能定理有(F-^mg)s=|mv2—0,代入數(shù)據(jù)解得v=6m/s,導(dǎo)體桿剛進(jìn)入磁場時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=BlV]=1.92V,E此時通過導(dǎo)體桿的電流1=權(quán)廠=3.84A,根據(jù)右手定則可知，電流方向由b向a。R＋r(2)設(shè)導(dǎo)體桿在磁場中運(yùn)動的時間為t,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的平均值為E,則由法拉第電磁感應(yīng)定律有―卜①BldEP二〒，E—通過電阻R的感應(yīng)電流的平均值—=用，

通過電阻R的電荷量q=力=”石=0.64Co(3)設(shè)導(dǎo)體桿離開磁場時的速度大小為勺，運(yùn)動到