電磁感應章末1.doc

電磁感應章末1一、選擇題(本題共12小題，每小題5分，共60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5分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分)1(2011年惠陽高二檢測)關于磁通量的概念，以下說法中正確的是() A磁感應強度越大，穿過閉合回路的磁通量也越大B磁感應強度越大，線圈面積越大，則磁通量也越大C穿過線圈的磁通量為零，但磁感應強度不一定為零D磁通量發(fā)生變化，一定是磁場發(fā)生變化引起的解析：選C.穿過閉合回路的磁通量大小取決于磁感應強度、回路所圍面積以及兩者夾角三個因素，所以只了解其中一個或兩個因素無法確定磁通量的變化情況，A、B項錯誤；同樣由磁通量的特點，也無法判斷其中一個因素的情況，C項正確，D項錯誤圖192如圖19所示，若套在條形磁鐵上的彈性金屬導線圈突然縮小為線圈，則關于線圈的感應電流及其方向(從上往下看)是()A有順時針方向的感應電流B有逆時針方向的感應電流C先逆時針后順時針方向的感應電流D無感應電流解析：選A.穿過線圈的磁通量包括磁體內和磁體外的一部分，合磁通量是向上的當線圈突然縮小時合磁通量增加，原因是磁體外向下穿過線圈的磁通量減少故由楞次定律判斷，感應電流的方向為順時針方向(從上往下看)3(2010年高考廣東卷)如圖110所示，平行導軌間有一矩形的勻強磁場區(qū)域，細金屬棒PQ沿導軌從MN處勻速運動到MN的過程中，棒上感應電動勢E隨時間t變化的圖示，可能正確的是()圖110圖111解析：選A.由EBLv可以直接判斷選項A正確4穿過某線圈的磁通量隨時間變化的關系，如圖112所示，在下列幾段時間內，線圈中感應電動勢最小的是()圖112A02 sB2 s4 sC4 s5 s D5 s10 s解析：選D.圖像斜率越小，表明磁通量的變化率越小，感應電動勢也就越小5家用日光燈電路如圖113所示，S為啟動器，A為燈管，L為鎮(zhèn)流器，關于日光燈的工作原理下列說法正確的是()圖113A鎮(zhèn)流器的作用是將交流變?yōu)橹绷鰾在日光燈的啟動階段，鎮(zhèn)流器能提供一個瞬時高壓，使燈管開始工作C日光燈正常發(fā)光時，啟動器中的兩個觸片是接觸的D日光燈發(fā)出柔和的白光是由汞原子受到激發(fā)后直接輻射的解析：選B.鎮(zhèn)流器是一個自感系數(shù)很大的線圈，當流經線圈的電流發(fā)生變化時能產生很大的自感電動勢阻礙電流的變化，在日光燈啟動時，鎮(zhèn)流器提供一個瞬時高壓使其工作；在日光燈正常工作時，自感電動勢方向與原電壓相反，鎮(zhèn)流器起著降壓限流的作用，此時啟動器的兩個觸片是分離的，當燈管內的汞蒸氣被激發(fā)時能產生紫外線，涂在燈管內壁的熒光物質在紫外線的照射下發(fā)出可見光6(2011年德州高二檢測)如圖114所示，兩個大小相等互相絕緣的導體環(huán)，B環(huán)與A環(huán)有部分面積重疊，當開關S斷開時()圖114AB環(huán)內有順時針方向的感應電流BB環(huán)內有逆時針方向的感應電流CB環(huán)內沒有感應電流D條件不足，無法判定解析：選A.由安培定則可知穿過環(huán)B的磁通量向里，當S斷開時，磁通量減少，由楞次定律可知B中產生順時針方向的感應電流，A對7如圖115所示，用絲線懸掛一個金屬環(huán)，金屬環(huán)套在一個通電螺線管上，并處于螺線管正中央位置如通入螺線管中的電流突然增大，則()圖115A圓環(huán)會受到沿半徑向外拉伸的力B圓環(huán)會受到沿半徑向里擠壓的力C圓環(huán)會受到向右的力D圓環(huán)會受到向左的力解析：選A.無論通入螺線管的電流是從a流向b還是從b流向a，電流強度增大時，穿過金屬環(huán)的磁通量必增加由于穿過金屬環(huán)的磁通量由螺線管內、外兩部分方向相反的磁通量共同決定，等效原磁場方向由管內磁場方向決定根據(jù)楞次定律，環(huán)內感應電流的磁場要阻礙引起感應電流的磁通量的變化，即要阻礙穿過環(huán)的磁通量的增加，因此有使環(huán)擴張的趨勢，從而使環(huán)受到沿半徑向外拉伸的力答案為A.8(2011年龍巖模擬)如圖116所示，在磁感應強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中，有一質量為m、阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd用絕緣輕質細桿懸掛在O點，并可繞O點擺動金屬線框從右側某一位置靜止開始釋放，在擺動到左側最高點的過程中，細桿和金屬線框平面始終處于同一平面，且垂直紙面則線框中感應電流的方向是()圖116AabcdaBdcbadC先是dcbad，后是abcdaD先是abcda，后是dcbad解析：選B.由楞次定律，一開始磁通量減小，后來磁通量增大，由“增反”“減同”可知電流方向是dcbad.9.圖117如圖117所示是測定自感系數(shù)很大的線圈L直流電阻的電路，L兩端并聯(lián)一電壓表，用來測量自感線圈的直流電壓在測量完畢后，將電路拆除時應()A先斷開S2B先斷開S1C先拆除電流表D先拆除電阻R解析：選B.只有先斷開S1，才能切斷線圈L和電壓表所組成的自感回路，防止由于自感電流太大而把電壓表燒壞10(2011年大慶一中高二檢測)如圖118所示，將邊長為l的正方形閉合線圈以不同速度v1、v2向右勻速拉出磁場時(v1W1B拉力的功率P2P1C流過線框的電荷量Q2Q1D線框中的感應電流I2I1解析：選C.F拉F安BIlBl，W拉F拉l，v1W1，選項A正確P拉F拉v，P2P1，選項B正確流過線框的電荷量Q，Q1Q2，選項C錯誤電流I，I2I1，選項D正確11如圖119所示，在空間中存在兩個相鄰的、磁感應強度大小相等、方向相反的有界勻強磁場，其寬度均為L.現(xiàn)將寬度也為L的矩形閉合線圈，從圖示位置垂直于磁場方向勻速經過磁場區(qū)域，則在該過程中，能正確反映線圈中所產生的感應電流或其所受的安培力隨時間變化的圖像是()圖119圖120解析：選D.由楞次定律可知，當正方形導線框進入磁場和出磁場時，磁場力總是阻礙物體的運動，方向始終向左，所以外力F始終水平向右，因安培力的大小不同，故選項D是正確的，選項C是錯誤的當矩形導線框進入磁場時，由法拉第電磁感應定律判斷，感應電流的大小在中間時是最大的，所以選項A、B是錯誤的12(2011年泉州高二檢測)如圖121所示，固定放置在同一水平面內的兩根平行長直金屬導軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個裝置處在豎直向上磁感應強度大小為B的勻強磁場中一質量為m(質量分布均勻)的導體桿ab垂直于導軌放置，且與兩導軌保持良好接觸，桿與導軌之間的動摩擦因數(shù)為.現(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導軌運動距離l時，速度恰好達到最大(運動過程中桿始終與導軌保持垂直)設桿接入電路的電阻為r，導軌電阻不計，重力加速度大小為g，則此過程()圖121A桿的速度最大值為B流過電阻R的電量為C恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動能的變化量D恒力F做的功與安培力做的功之和大于桿動能的變化量解析：選D.當桿的速度達到最大時，安培力F安，桿受力平衡，故FmgF安0，所以v，選項A錯；流過電阻R的電量為qIt，選項B錯；根據(jù)動能定理，恒力F、安培力、摩擦力做功的代數(shù)和等于桿動能的變化量，由于摩擦力做負功，所以恒力F、安培力做功的代數(shù)和大于桿動能的變化量，選項C錯D對二、計算題(本題共4小題，共40分解答時應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，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)13(8分)如圖122所示，邊長為L的正方形金屬框，質量為m，電阻為R，用細線把它懸掛于一個有界的勻強磁場邊緣，金屬框的上半部處于磁場內，下半部處于磁場外磁場隨時間變化規(guī)律為Bkt(k0)，已知細線所能承受的最大拉力為2mg，求從t0開始，經多長時間細線會被拉斷？圖122解析：由題意知k根據(jù)法拉第電磁感應定律知ESk當細線剛要斷時：mgF安BIL.I，Bkt，聯(lián)立以上各式解得：t.答案：圖12314(10分)如圖123所示，電阻不計的光滑U形導軌水平放置，導軌間距d0.5 m，導軌一端接有R4.0 的電阻有一質量m0.1 kg、電阻r1.0 的金屬棒ab與導軌垂直放置整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中，磁場的磁感應強度B0.2 T現(xiàn)用水平力垂直拉動金屬棒ab，使它以v10 m/s的速度向右做勻速運動設導軌足夠長(1)求金屬棒ab兩端的電壓；(2)若某時該撤去外力，從撤去外力到金屬棒停止運動，求電阻R產生的熱量解析：(1)根據(jù)法拉第電磁感應定律，EBdv根據(jù)歐姆定律，I，UIR由以上各式可得U0.8 V.(2)由能量守恒得，電路中產生的熱量Qmv2，因為串聯(lián)電路電流處處相等，所以，代入數(shù)據(jù)求出QR4.0 J.答案：(1)0.8 V(2)4.0 J15(10分)(2010年高考江蘇卷)如圖124所示，兩足夠長的光滑金屬導軌豎直放置，相距為L，一理想電流表與兩導軌相連，勻強磁場與導軌平面垂直一質量為m、有效電阻為R的導體棒在距磁場上邊界h處靜止釋放導體棒進入磁場后，流經電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定為I.整個運動過程中，導體棒與導軌接觸良好，且始終保持水平，不計導軌的電阻求：圖124(1)磁感應強度的大小B；(2)電流穩(wěn)定后，導體棒運動速度的大小v；(3)流經電流表電流的最大值Im.解析：(1)電流穩(wěn)定后，導體棒做勻速運動，則有BILmg解得B.(2)感應電動勢EBLv感應電流I由式解得v.(3)由題意知，導體棒剛進入磁場 時的速度最大，設為vm由機械能守恒定律得mvmgh感應電動勢的最大值EmBLvm，感應電流的最大值Im解得Im.答案：(1)(2)(3)16(12分)如圖125甲所示，在水平面上固定有長為L2 m、寬為d1 m的金屬“U”型導軌，在“U”型導軌右側l0.5 m范圍內存在垂直紙面向里的勻強磁場，且磁感應強度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示在t0時刻，質量為m0.1 kg的導體棒以v01 m/s的初速度從導軌的左端開始向右運動，導體棒與導軌之間的動摩擦因數(shù)為0.1，導軌與導體棒單位長度的電阻均為0.1 /m，不計導體棒與導軌之間的接觸電阻及地球磁場的影響(取g10 m/s2)圖125(1)通過計算分析4 s內導體棒的運動情況；(2)計算4 s內回路中電流的大小，并判斷電流方向；(3)計算4 s內回路產生的焦耳熱解析：(1)導體棒先在無磁場區(qū)域做勻減速直線運動，有mgma，v1v0at，xv0tat