《電磁感應(yīng)》檢測(cè)題（二）

一、選擇題

1．如圖1所示，有一根通電的長(zhǎng)直導(dǎo)線MN中通有恒定的電流I，一閉合線圈從直導(dǎo)線的左側(cè)平移到右側(cè)的過(guò)程中，穿過(guò)線圈磁通量的變化情況是（）

A．先增大后減小 B．先減小后增大

C．減小、增大、減小、增大

D．增大、減小、增大、減小

2．如圖2所示，矩形線圈與磁場(chǎng)垂直，且一半在勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)，一半在勻強(qiáng)磁場(chǎng)外，下述過(guò)程中使線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流的是 ()

A．以ad為軸轉(zhuǎn)動(dòng)45°

B．以bc為軸轉(zhuǎn)動(dòng)45°

C．將線圈向下平移

D．將線圈向上平移

3．如圖3所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)金屬框架，金屬桿MN沿金屬框架在AA′和BB′之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。其平衡位置為OO′，當(dāng)框架左側(cè)的閉合線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大時(shí)，金屬桿的位置可能在()

A．AA′位置B．OO′位置

C．不可能是BB′

D．AA′和BB′間某一位置

4．如圖4中甲所示，A是一邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線框，電阻為R。今維持以恒定的速度v沿x軸運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的有界區(qū)域。若沿x軸的方向?yàn)榱Φ恼较颍蛟趫D示位置的時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，則磁場(chǎng)對(duì)線框的作用力F隨時(shí)間t的變化圖線為圖乙中的( )

5．如圖5所示，在點(diǎn)O正下方有一個(gè)理想邊界的磁場(chǎng)，銅環(huán)在A點(diǎn)由靜止釋放向右擺至最高點(diǎn)B，不考慮空氣阻力，則下列說(shuō)法正確的是

A．A﹑B兩點(diǎn)在同一水平線

B．A點(diǎn)高于B點(diǎn)C．A點(diǎn)低于B點(diǎn)

D．銅環(huán)將做等幅擺動(dòng)

6．如圖6所示，用同樣粗細(xì)的銅、鋁、鐵做成三根長(zhǎng)度相同的直導(dǎo)線，分別放在電阻可以忽略不計(jì)的光滑水平的“U”導(dǎo)軌上，使導(dǎo)線與導(dǎo)軌保持垂直，設(shè)豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面，且充滿導(dǎo)軌所在的空間，然后用外力使導(dǎo)線向右作勻速直線運(yùn)動(dòng)，且每次外力消耗的功率均相同，則有()

A．銅導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)速度最大

B．鐵導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)速度最大

C．三根導(dǎo)線上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相同

D．在相同的時(shí)間內(nèi)，它們產(chǎn)生的熱量相等

7．如圖7所示，矩形線圈從勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速拉出，第一次速度為v，第二次速度為2v，則第一、第二次外力做功之比和功率之比分別是()

A．1：2，1：4 B．2：1，1：4

C．1：2，4：1 D．1：1，1：4

8．如圖8中甲所示，半徑為R的閉合環(huán)，處于垂直環(huán)面的磁場(chǎng)中， 拉力F平行于環(huán)面將環(huán)勻速拉出磁場(chǎng)B，力F隨環(huán)的位移的變化情況是圖乙中的哪個(gè)圖象 ()

9．如圖9所示，MN、PO為水平面上足夠長(zhǎng)的平行光滑的導(dǎo)電滑軌，垂直于滑軌平行地放有兩根金屬滑桿ab和cd，兩滑桿質(zhì)量相同，電阻也相同，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直軌道平面向上。開(kāi)始時(shí)，ab、cd兩滑桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，則()

A．若使ab桿向右以速度v做勻速運(yùn)動(dòng)，則cd桿也將向右運(yùn)動(dòng)但速度總小于v

B．若向右打擊一下ab桿，則最終兩桿以相同的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)

C．若對(duì)ab桿施一水平向右的恒力，則最終兩桿以相同的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)

D．若對(duì)ab桿施一水平向右的恒力，則最終兩桿以相同的加速度向右運(yùn)動(dòng)，但ab桿的速度總大于cd桿的速度

10．如圖10所示，兩條水平導(dǎo)軌成角度α，導(dǎo)體EF以恒定速度v沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為B，方向垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)體EF每單位長(zhǎng)度的電阻為r，導(dǎo)軌AC、AD的電阻不計(jì)，令EF⊥AC，v⊥EF，AC＝d，則導(dǎo)體從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)這段時(shí)間內(nèi)電路釋放的總熱量為（）

11．如圖11所示，金屬棒ab和cd放在水平導(dǎo)軌上，金屬棒ab和cd的電阻分別為R_ab和R_cd，且R_ab＞R_cd，水平導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)且處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。金屬棒cd在水平力F的作用下向右勻速運(yùn)動(dòng)，而ab棒在外力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，對(duì)于金屬棒ab和cd兩端的電壓大小下面說(shuō)法中正確的是 ()

A．U_ab＞U_cdB．U_ab=U_cd

C．U_ab＜U_cdD．無(wú)法判斷

12．如圖12所示，甲、乙兩圖為與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直放置的兩個(gè)金屬框架，乙圖除了一個(gè)電阻為零、自感系數(shù)為L(zhǎng)的線圈外，甲、乙圖中其他部分都相同，如導(dǎo)體AB以相同的加速度由靜止開(kāi)始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，若位移相同，則（）

A．甲圖中外力做功多

B．兩圖中外力做功相同

C．乙圖中外力做功多

D．無(wú)法判斷

13．如圖13所示，兩根平行放置的傾斜光滑導(dǎo)電軌道，軌道間接有電阻R，一根放置在軌道上的導(dǎo)體棒在拉力F作用下沿軌道勻速上滑，整個(gè)導(dǎo)電軌道處于垂直軌道平面斜向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)之中．則導(dǎo)體棒在上滑過(guò)程中以下判斷正確的是（）

①作用在ab桿上所有力做功的代數(shù)和為零

②拉力F和安培力做功的代數(shù)和等于ab桿機(jī)械能的增加量

③拉力F和重力做功的代數(shù)和等于回路中內(nèi)能的增加量

④拉力F所做的功等于ab桿機(jī)械能與回路中內(nèi)能增加量之和

A．①②③

B．①③

C．②④

D．①②③④

14．如圖14甲，水平面上的平行導(dǎo)軌MN、PQ上放著兩根導(dǎo)體棒ab、cd，兩棒間用絕緣絲線系住。開(kāi)始，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直紙面向里。磁感強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化如圖乙所示。I和F分別表示流過(guò)導(dǎo)體棒中的電流強(qiáng)度和絲線的拉力。則在t0時(shí)刻（）

A．I=0，F(xiàn)=0

B．I≠0，F(xiàn)=0

C．I=0，F(xiàn)≠0

D．I≠0，F(xiàn)≠0

二、填空題

15．一支環(huán)形閉合線圈共100匝，總電阻為50 Ω，環(huán)的面積為0.01m²，垂直于環(huán)面的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化規(guī)律如圖所示，則在0.4s內(nèi)線圈中產(chǎn)生_____________J的焦耳熱。

16．如圖16所示，有一個(gè)電阻不計(jì)的光滑導(dǎo)體框架，水平放在磁感強(qiáng)度為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，框架寬為l，框架上放一質(zhì)量為m、電阻為R的導(dǎo)體棒，現(xiàn)用一水平恒力F作用于棒上，使棒由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。當(dāng)棒的速度為零時(shí)，棒的加速度大小為_(kāi)____________；當(dāng)棒的速度為v時(shí)，棒的加速度大小為_(kāi)_______；當(dāng)棒的加速度為零時(shí)，速度大小為_(kāi)__________。

17．如圖17所示，兩根相距為L(zhǎng)的豎直平行金屬導(dǎo)軌位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，另兩根與光滑軌道接觸的金屬桿質(zhì)量均為m，電阻均為R，若要使cd桿恰好平衡，且靜止不動(dòng)，則ab桿應(yīng)向___________做勻速運(yùn)動(dòng)，ab桿運(yùn)動(dòng)速度大小是___________，需對(duì)ab桿所加外力的大小為_(kāi)_________。

18．如圖18所示，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿x方向均勻增加，變化率為10^-2 T/cm，而磁場(chǎng)沿y方向不變.有一長(zhǎng)度為PN＝0.2m、寬PQ＝0.1m的金屬框以v＝2m/s的速度沿x方向勻速運(yùn)動(dòng)，金屬框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)____________V，若金屬框的電阻為R＝0.02Ω，為保持線框做勻速運(yùn)動(dòng)，至少需要________N的力。

19．如圖19所示，由導(dǎo)線制成的正方形線框邊長(zhǎng)L，每條邊的電阻均為R，其中ab邊材料較粗且電阻率較大，其質(zhì)量為m，其余各邊的質(zhì)量均可忽略不計(jì)。線框可繞與cd邊重合的水平軸OO′自由轉(zhuǎn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力及摩擦。若線框從水平位置由靜止釋放，歷時(shí)t到達(dá)豎直位置，此時(shí)ab邊的速度為v。若線框始終處在方向豎直向下、磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，重力加速度為g，則線框在豎直位置時(shí)，ab邊兩端的電壓是_____________；所受安培力的大小為_(kāi)________。

20．一個(gè)課外小組設(shè)計(jì)了一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)測(cè)定磁極端面附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，通過(guò)查閱資料了解到以下信息：磁場(chǎng)具有能量，磁場(chǎng)中單位體積所具有的能量叫能量密度，其值為B²/2μ，式中B是磁感應(yīng)強(qiáng)度，μ是磁導(dǎo)率，在空氣中，μ為一已知常數(shù).他們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法為：一根截面是正方形的條形磁鐵吸住一相同面積的鐵片P，再用彈簧秤拉鐵片使它與磁鐵分開(kāi)一段微小的距離，如圖20所示。已知拉力所做的功等于間隙中磁場(chǎng)的能量。

⑴為求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B，需要測(cè)量哪些物理量__________。

⑵根據(jù)所測(cè)出的物理量寫(xiě)出磁感應(yīng)強(qiáng)度B的表達(dá)式_________。

三、計(jì)算題

21．如圖21所示，豎直放置的等距金屬導(dǎo)軌寬0.5m，垂直于軌道平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝4T，軌道光滑、電阻不計(jì)．a(chǎn)b、cd為兩根完全相同的金屬棒，套在導(dǎo)軌上可上下自由滑動(dòng)，每根的電阻為1Ω。今在ab棒上施加一個(gè)豎直向上的恒力F，這時(shí)ab、cd恰能分別以0.1m/s的速度向上和向下作勻速滑行。（g取10m/s²）試求：

(1)兩棒的質(zhì)量分別為多少？

(2)外力F的大小。

22．如圖22所示，水平平行放置的導(dǎo)軌左端連有電阻R，導(dǎo)軌上架有一根裸金屬棒ab，整個(gè)裝置處于垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，今從靜止起用力拉金屬棒（保持棒與導(dǎo)軌垂直），若拉力恒定，經(jīng)時(shí)間t₁后ab的速度為v，加速度為a₁，最終速度可達(dá)2v；若拉力的功率恒定，經(jīng)時(shí)間t₂后ab的速度也為v，加速度為a₂，最終速度也可達(dá)2v。求a₁和a₂滿足的關(guān)系。（不計(jì)其它電阻）

23．如圖23所示，M、N是水平放置的很長(zhǎng)的平行金屬板，兩板間有垂直于紙面的沿水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B=0.25T，兩板間距離為d=0.4m，在MN間右側(cè)部分，有兩根無(wú)電阻的導(dǎo)線P、Q與阻值為R=0.3Ω的電阻相連。已知MP和QN間距離相等且等于PQ間距離的一半，一根總電阻為r=0.2Ω的均勻金屬棒ab，在右側(cè)部分緊貼M、N和P、Q無(wú)摩擦滑動(dòng)，忽略一切接觸電阻。現(xiàn)有重力不計(jì)的帶正電荷q=1.6×10^-19C的粒子以v0=7m/s的水平初速度射入兩板間恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則：

(1)MN間的電勢(shì)差應(yīng)為多少？

(2)ab棒應(yīng)向什么方向做勻速運(yùn)動(dòng)？

(3)ab棒運(yùn)動(dòng)速度應(yīng)為多少？

(4)維持棒勻速運(yùn)動(dòng)的外力為多大？

24．如圖24所示，兩根相距為d的足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌位于水平的xoy平面內(nèi)，導(dǎo)軌的一端接有阻值為R的電阻。在x>0的一側(cè)存在豎直方向的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨x的增大而增大，B=kx，k為常數(shù)，一金屬直桿與金屬導(dǎo)軌垂直，可在導(dǎo)軌上滑動(dòng)，當(dāng)t=0時(shí)金屬桿位于x=0處，有一大小可調(diào)節(jié)的外力F作用金屬桿以使金屬桿做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a，設(shè)除外接電阻R外，其余電阻都可以忽略。

（1）當(dāng)金屬桿的速度大小為v0時(shí)，回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？

（2）若金屬桿的質(zhì)量為m，求施加于金屬桿上的外力F與時(shí)間t的關(guān)系？