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1、第四章电磁感应 综合检测测试时间：90分钟，分值120分班级_姓名_分数_第卷(选择题，共40分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确全部选对得5分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右)，则下列判断正确的是()A导线框进入磁场时，感应电流方向为abcdaB导线框离开磁场时，感应电流方向为adcbaC导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右D导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左
2、答案：D解析：导线框进入磁场时，cd边切割磁感线，由右手定则可判断感应电流方向为adcba，导线框受到的安培力方向水平向左，A选项错误，D选项正确导线框离开磁场时，ab边切割磁感线，由右手定则可判断感应电流方向为abcda，导线框受到的安培力方向水平向左，B、C选项均不正确2今将磁铁缓慢或者迅速地插入一闭合线圈中(始末位置相同)，试对比在上述两个过程中，相同的物理量是()A磁通量的变化量B磁通量的变化率C线圈中产生的感应电流D流过线圈导线截面的电荷量答案：AD解析：由21和题意知，A选项正确因t1和t2不等，故不同，B选项错误，由En知，感应电动势不相等，故C选项错误；由qn知D选项正确3如图
3、所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里，abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为2 / 12l，t0时刻，bc边与磁场区域左边界重合现令线圈以向右的恒定速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域，取沿abcda方向的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t的变化的图线是图中的()答案：B解析：0段，由右手定则判断感应电流方向为adcba，大小逐渐增大；段，由右手定则判断感应电流方向为abcda，大小逐渐增大，故B选项正确4.水平放置的金属框架cdef处于如图所示的匀强磁场中，金属棒ab处于粗糙的框架上且与框架接触良好，从
4、某时刻开始，磁感应强度均匀增大，金属棒ab始终保持静止，则()Aab中电流增大，ab棒所受摩擦力也增大Bab中电流不变，ab棒所受摩擦力也不变Cab中电流不变，ab棒所受摩擦力增大Dab中电流增大，ab棒所受摩擦力不变答案：C解析：磁感应强度均匀增大时，磁通量的变化率恒定，故回路中的感应电动势和感应电流都是恒定的；又棒ab所受的摩擦力等于安培力，即FfF安BIL，故当B增加时，摩擦力增大，选项C正确5.如图所示，水平放置的两根平行的光滑长直金属导轨，其电阻不计，导体棒ab、cd跨在导轨上，ab的电阻R大于cd的电阻r，当cd在大小为F1的水平向右的外力作用下匀速向右滑动时，ab在大小为F2的水
5、平外力作用下保持静止，那么以下说法中正确的是()AUab>Ucd，F1>F2BUabUcd，F1，<F2CUab>Ucd，F1F2 DUabUcd，F1F2答案：D解析：导体棒cd在力F1的作用下做切割磁感线运动，成为电源Ucd即为电源的路端电压，Uab为电路外电阻上的分压，等效电路图如图所示由于导轨的电阻不计，UabUcd.另外，由于金属棒cd与ab中电流大小相等，导体棒的有效长度相同，所处磁场相同，故两棒分别受到的安培力大小相等、方向相反ab、cd两棒均为平衡态，故分别受到的外力F1、F2与两个安培力平衡，即有F1F2.应选D.6.如图所示，L是自感系数足够大的线圈
6、，其直流电阻为零D1、D2是两个相同的灯泡，如将开关K闭合，等灯泡亮度稳定后再断开，则K闭合、断开，灯泡D1、D2的亮度变化情况是()AK合上瞬间，D2很亮，D1不亮BK合上瞬间，D1立即很亮，D2逐渐亮，最后一样亮，K断开瞬间，D2立即熄灭，D1逐渐熄灭CK合上瞬时，D1、D2同时亮，然后D1逐渐变暗到熄灭，D2亮度不变，K断开瞬时，D2立即熄灭，D1亮一下，逐渐熄灭DK闭合瞬时，D1、D2同时亮，然后D1逐渐变暗到熄灭，D2同时变得更亮，K断开瞬间，D2立即熄灭，D1亮一下再灭答案：D解析：K闭合瞬间，L的自感作用很强，L处相当断路，电流流经D1、D2，所以D1、D2同时亮；电流稳定后，L
7、相当于短路，所以D1逐渐熄灭，由于稳定后D1被短路，回路电流变大，故D2变得更亮，断开K，线圈L阻碍电流减小发生自感现象，L相当一个新电源和D1组成回路，D1亮一下再熄灭，而D2立即熄灭7磁悬浮列车已进入试运行阶段，磁悬浮列车是在车辆底部安装电磁铁，在轨道两旁埋设一系列闭合的铝环，当列车运行时，电磁铁产生的磁场相对铝环运动，列车凌空浮起，使车与轨之间的摩擦减少到零，从而提高列车的速度，以下说法中正确的是()A当列车通过铝环时，铝环中有感应电流，感应电流产生的磁场的方向与电磁铁产生磁场的方向相同B当列车通过铝环时，铝环中有感应电流，感应电流产生的磁场的方向与电磁铁产生磁场的方向相反C当列车通过铝
8、环时，铝环中通有电流，铝环中电流产生的磁场的方向与电磁铁产生磁场的方向相同D当列车通过铝环时，铝环中通有电流，铝环中电流产生的磁场的方向与电磁铁产生磁场的方向相反答案：B解析：环中是感应电流，由楞次定律知B正确8如图所示，在同一铁芯上绕着两个线圈，单刀双掷开关原来接在1的位置，现在它从1打向2，试判断此过程中，通过电阻R的电流方向是()A先由P到Q，再由Q到PB先由Q到P，再由P到QC始终是由Q到PD始终是由P到Q答案：C9.如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向
9、与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的功与安培力做的功的代数和等于()A棒的机械能增加量B棒的动能增加量C棒的重力势能增加量D电阻R上放出的热量答案：A解析：由动能定理有WFW安WGEk，则WFW安EkWG，WG<0，故EkWG表示机械能的增加量选A.10.为监测某化工厂的污水导电液体排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极污水充满管口从左向右流经该装置时，理想电压表将显示两个电极间的电
10、压U，若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积)，下列说法中正确的是()A前表面电极电势比后表面电极电势高B后表面电极电势比前表面电极电势高C电压表的示数U与污水中离子浓度成正比D污水流量Q与电压表的示数U成正比，与a、b无关答案：BD解析：污水导电液体中有正、负离子，根据左手定则可知正离子向后表面偏转，负离子向前表面偏转，因此后表面电极电势比前表面电极电势高，B正确；在电压稳定时，污水导电液体流动相当于长为b的导体以速度v垂直切割磁感线，产生的电动势为EBvbU，又Qbcv，得Q，D对第卷(非选择题，共80分)二、填空题(每题5分，共15分)11如下图所示，一金属半圆环置于匀强磁场中，当
11、磁场突然减弱时，则_端点电势高；若磁场不变，将半圆环绕MN轴旋转180°的过程中，_点电势高答案：M M解析：将半圆环补充为圆形回路，由楞次定律可判断圆环中产生的感应电动势方向在半圆环中由N指向M，即M点电势高，若磁场不变，将半圆环绕MN轴旋转180°的过程中，由楞次定律可判断，半圆环中产生的感应电动势在半圆环中由N指向M，即M点电势高12如图所示，长60 cm的直导线以10 m/s的速度在B0.5 T的匀强磁场中水平向右匀速运动，则导线两端产生的电势差为_V，导线中每个自由电子所受磁场力的大小是_N，方向为_答案：38×1019竖直向下解析：该题应用动生电动势的
12、计算式和洛伦兹力的计算式求解由题意EBLv(1)UE(2)F洛Bev(3)由式(1)、式(2)得UBLv0.5×0.6×10 V3 V由式(3)得F洛Bev0.5×1.6×1019×10 N8×1019N.根据左手定则判断F洛的方向竖直向下13如图所示，相距为L的平行金属导轨ab、cd两端各接有阻值为R的电阻R1、R2，垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B，今将阻值也为R的直导体棒以速度v匀速拉过磁场区域，设磁场区域宽度为d，摩擦不计，导轨电阻不计，那么此过程中，外力所做的功为_，通过R1的电量是_答案：2B2l2vd/3RBld
13、/3R三、论述计算题(本题共5小题，65分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14.如图所示，圆形线圈和框架都处于竖直平面内，线圈面积S1.0×104 cm2，B1是均匀变化的，质量m4 g、长度L10 cm的导体棒ab可在框架上无摩擦滑动，若B20.2 T，闭合回路总电阻R0.5 ，则当为何值时，导体棒可静止于线框上？B1应增强还是减弱？(g取10 m/s2)答案：1T/s减弱解析：由平衡条件：mgB2IL解得1T/s，由楞次定律知B1应减弱15.如图所示，水平桌面上有两个质量均为m5.0×
14、;103kg、边长均为L0.2 m的正方形线框A和B，电阻均为R0.5 ，用绝缘细线相连静止于宽为d0.8 m的匀强磁场的两边，磁感应强度B1.0 T，现用水平恒力F0.8 N拉线框B，不计摩擦，线框A的右边离开磁场时恰好做匀速运动，求：(1)线框匀速运动的速度(2)线框产生的焦耳热解析：(1)线框A的右边离开磁场时EBLvI平衡条件为FBIL所以v10 m/s(2)由能量守恒定律QFd·2mv2代入数据得Q0.14J，为线框进出磁场时获得的总内能16. 两根光滑的长直金属导轨MN、MN平行置于同一水平面内，导轨间距为l，电阻不计，M、M处接有如图所示的电路，电路中各电阻的阻值均为R
15、，电容器的电容为C.长度也为l、阻值同为R的金属棒ab垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab运动距离为s的过程中，整个回路中产生的焦耳热为Q.求：(1)ab运动速度v的大小；(2)电容器所带的电荷量q.答案：(1)(2)解析：(1)设ab上产生的感应电动势为E，回路中的电流为I，ab运动距离s所用时间为t，则有EBlv，I，tQI2(4R)t由上述方程得v.(2)设电容器两极板间的电势差为U，则有UIR电容器所带电荷量qCU解得q.17.如右图所示，两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为的绝缘斜面上，导轨上端连接一个
16、定值电阻导体棒a和b放在导轨上，与导轨垂直并良好接触斜面上水平虚线PQ以下区域内，存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场现对a棒施以平行导轨斜向上的拉力，使它沿导轨匀速向上运动，此时放在导轨下端的b棒恰好静止当a棒运动到磁场的上边界PQ处时，撤去拉力，a棒将继续沿导轨向上运动一小段距离后再向下滑动，此时b棒已滑离导轨当a棒再次滑回到磁场上边界PQ处时，又恰能沿导轨匀速向下运动已知a棒、b棒和定值电阻的阻值均为R，b棒的质量为m，重力加速度为g，导轨电阻不计求：(1)a棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中，a棒中的电流Ia与定值电阻R中的电流IR之比；(2)a棒质量ma；(3)a棒在磁场中沿导轨向上运动时
17、所受的拉力F.答案：见解析解析：(1)a棒沿导轨向上运动时，a棒、b棒及电阻R中的电流分别为Ia、Ib、IR，有IRRIbRbIaIRIb由解得(2)由于a棒在PQ上方滑动过程中机械能守恒，因而a棒在磁场中向上滑动的速度v1大小与在磁场中向下滑动的速度v2大小相等，即v1v2v设磁场的磁感应强度为B，导体棒长为L.a棒在磁场中运动时产生的感应电动势为EBLv当a棒沿斜面向上运动时IbIbLBmgsin向下匀速运动时，a棒中的电流为Ia，则IaIaLBmagsin由解得mam(3)由题知导体棒a沿斜面向上运动时，所受拉力FIaLBmagsin联立上列各式解得Fmgsin 希望对大家有所帮助，多谢您的浏览！