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《電磁感應》期末復習自測題 一、選擇題： 1．在探究電磁感應現象的實驗中，能得到的實驗結論是（ ） A．感應電流的磁場總是跟原來的磁場方向相反 B．閉合線框無論怎樣放在變化的磁場中，一定能產生感應電流 C．只要閉合線框在勻強磁場中作切割磁感線運動，一定能產生感應電流 圖1-10-1 D．感應電流的磁場總是阻礙原磁場的磁通量的變化 2．為了利用海洋資源，海洋工作者有時根據水流切割地磁場所 產生的感應電動勢來測量海水的流速。假設海洋某處的地磁場豎直 分量為B＝5×10－5T，水流是南北流向。如圖1-10-1，將兩個電極 豎直插入此處海水中，且保持兩電極的連線垂直水流方向。若兩電 極相距L＝10m，與兩電極相連的靈敏電壓表的讀數為U＝2×10－3V， 則海水的流速大小（ ） A．40 m／s B．4 m／s C．0.4 m／s D．4×10－3m／s 3．關于日光燈的鎮(zhèn)流器和起動器的作用，下列說法中正確的有（ ） A．鎮(zhèn)流器產生的瞬時高壓是來源于起動器兩觸片突然接觸的瞬間 B．鎮(zhèn)流器在日光燈正常工作后起著降壓限流的作用 C．燈管點燃后，起動器中兩個觸片始終是接觸的 D．日光燈正常工作后，起動器對日光燈不起作用 A B ω I 圖1-10-2 4．兩個環(huán)A、B置于同一水平面上，其中A為均勻帶電絕緣環(huán)， B為導體環(huán)。當A以如圖所示的方向繞中心轉動時，B中產生如圖 1-10-2所示方向的感應電流。則（ ） A．A可能帶正電且轉速減小 B．A可能帶正電且轉速恒定 C．A可能帶負電且轉速減小 N S 圖1-10-3 D．A可能帶負電且轉速增大 5．如圖1-10-3，閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的N極 朝下。當磁鐵向下運動時（但未插入線圈內部）（ ） A．線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互吸引 B．線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互排斥 C．線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互吸引 D．線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互排斥 6．如圖1-10-4所示，在垂直于紙面向里的勻強磁場中有 由兩個圖1-10-4 大小不等的圓環(huán)M、N連接而成的導線框。沿圖中箭頭 方向用M N 外力將N環(huán)拉扁，該過程中，關于M環(huán)中感應電流的說 法中正確的是（ ） A．有順時針方向的感應電流產生，且M環(huán)有擴張的趨勢 B．有逆時針方向的感應電流產生，且M環(huán)有擴張的趨勢 C．有順時針方向的感應電流產生，且M環(huán)有收縮的趨勢 D．有逆時針方向的感應電流產生，且M環(huán)有收縮的趨勢 7．如圖1-10-5所示，兩豎直放置的平行光滑導軌處于垂直于導軌平面的勻強磁場中，金屬桿ab與導軌接觸良好并可沿導軌滑動，最初S斷開。現讓ab桿由靜止開始下滑，經一段時間后閉合S，則從S閉合開始計時，ab桿的速度v隨時間t的關系圖可能是1-10-6圖中的哪一個（ ） 圖1-10-5 圖1-10-6 8．如圖1-10-7，同一水平面上足夠長的固定平行導軌MN、PQ位于垂直于紙面向里的勻強磁場中，導軌上有兩根金屬棒ab、cd，能沿導軌無摩擦滑動，金屬棒和導軌間接觸良好，開始ab、cd都靜止?，F給cd一個向右的初速度v0，則下列說法中正確的是（ ） 圖1-10-7 N A．cd始終做減速運動，ab始終做加速運動，并有可能 追上cd B．cd始終做減速運動，ab始終做加速運動，但肯定追 P 不上cd C．cd先做減速運動后做加速運動，ab先做加速運動后 做減速運動 D．cd做減速運動，ab做加速運動，最終兩桿以相同的 a b θ θ B 速度做勻速運動 9．如圖1-10-8，U型金屬框的兩平行導軌與水平面成θ角， 一個橫截面為矩形的金屬棒ab靜止在導軌上。從某時刻起，在 此空間添加一個方向垂直于導軌平面向下，且磁感應強度從零開 始均勻增大的勻強磁場，直到金屬棒剛要開始在導軌上滑動圖1-10-8 為 止。在這一過程中，金屬棒ab所受的摩擦力大小將（ ） A．一直增大 B．一直減小 C．一直不變 D．先減小后增大 圖1-10-9 10．如圖1-10-9所示的電路中， A、B為兩個完全相同的燈泡，L是自感系數很大的線圈，其電阻與R相等，下列說法正確的是（ ） A．在斷開S2的情況下，若突然閉合S1時，A燈立即發(fā)光，B 燈逐漸亮起來，最后兩燈一樣亮 B．在斷開S2的情況下，若突然閉合S1時，兩燈同時發(fā)光，然 后B燈逐漸熄滅 C．若同時閉合S1、S2，待電路穩(wěn)定后突然斷開S1，則兩燈不 會立即熄滅，而是逐漸熄滅 D．若同時閉合S1、S2，待電路穩(wěn)定后突然將S1、S2同時斷開，則兩燈不會立即熄滅，而是逐漸熄滅 圖1-10-10 二、填空題： 11．在磁感應強度為0.1T的勻強磁場中垂直切割磁感線運動的 直導線長20cm。為使直導線中感應電動勢每秒鐘增加0.1V，則導 線運動的加速度大小應為 。 12．A、B兩閉合線圈為同種導線繞制而成，且均為10匝，半徑 為rA=2rB，圖1-10-11 B內有圖1-10-10所示的有理想邊界的勻強磁場，若磁場均 勻地減小，則A、B環(huán)中感應電動勢之比EA∶EB=___ ，產生的 感應電流之比IA∶IB=____ 。 13．如圖1-10-11，兩根足夠長、水平的光滑平行導軌相距為L， 導軌兩端連接的電阻R1和R2阻值均為R。質量為m、電阻也為R的導 體棒ab，圖1-10-12 垂直于導軌置于左端，不計導軌電阻，整個裝置處在磁感應強度為B、方向垂直于導軌平面的勻強磁場中。給導體棒ab一個方向向右的初速度v0，此后，在ab沿導軌向右運動的過程中，電阻R1釋放的熱量為__________。 14．如圖1-10-12, 螺線管匝數n＝1500匝，橫截 面積S＝20cm2，導線的電阻r＝1.5Ω，R1＝3.5Ω， R2＝25Ω。穿過螺線管的磁感應強度B按右圖所示規(guī) 律變化。則R2的電功率為_____ W；A點的電勢 為____ V。 三、本題有3個小題，每小題10分，共30分。 圖1-10-13 圖1-9-11 15．如圖1-10-13所示，有理想邊界的勻強磁場磁感應強度為 B，磁場區(qū)域的寬度為L。一邊長也為L的正方形導線框，質量為 m，自距磁場上邊界為H的高度處自由下落。當其下邊ab進入勻 強磁場時，線框開始做減速運動，直到上邊cd離開磁場區(qū)域為止。 已知線框cd邊剛離開磁場區(qū)域時的速度大小恰好為ab邊剛進入磁 場時的速度大小的一半。求整個線框穿過磁場區(qū)域的過程中所產生 的焦耳熱為多大？（重力加速度為g） 圖1-10-14 16．如圖1-10-14所示，處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導軌相距1m，導軌平面與水平面成θ=37°角，下端連接阻值為R的電阻．勻強磁場方向與導軌平面垂直．質量為0.2kg、電阻不計的金屬棒放在兩導軌上，棒與導軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動摩擦因數為0.25．求： (1)求金屬棒沿導軌由靜止開始下滑時的加速度大小； (2)當金屬棒下滑速度達到穩(wěn)定時，電阻R消耗的功率 為8W，求該速度的大小； (3)在上問中，若R＝2Ω，金屬棒中的電流方向由a到b， 求磁感應強度的大小與方向． (g=10rn／s2，sin37°＝0.6， cos37°＝0.8) 圖1-10-15 F v(m/s) F(N) O 4 8 12 16 12 8 6 4 2 10 17．水平面上兩根足夠長的金屬導軌平行固定放置，間距為L，一端通過導線與阻值為R的電阻連接；導軌上放一質量為m的金屬桿（見1-10-15左圖），金屬桿與導軌的電阻忽略不計；均勻磁場豎直向下。用與導軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上，桿最終將做勻速運動。當改變拉力大小時，相對應的勻速運動速度v也會變化，v和F的關系如圖1-10-15中的右圖。（取重力加速度g=10m/s2） （1）金屬桿在勻速運動之前做什么運動？ （2）若m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5Ω； 磁感應強度B為多大？ （3）由v-F圖線的截距可求得什么物理量？ 其值為多少？ A V 圖1-10-16 18．如圖1-10-16所示，電動機牽引一根長l=1.0m，質量為m=0.10kg，電阻為R=1.0Ω的導體棒MN，沿寬度也是l的固定導線框，在磁感應強度為B=1T的勻強磁場中從靜止開始上升，當導體棒上升了h=3.8m時達到了一個穩(wěn)定的速度，該過程中導體產生的電熱為2.0J。已知電動機牽引導體棒過程中電壓表、電流表的示數分別穩(wěn)定在7.0V和1.0A，電動機內阻為r=1.0Ω，不計導線框的電阻及一切摩擦，求： （1）導體棒達到的穩(wěn)定速度v； （2）導體棒從靜止到達到穩(wěn)定速度所經歷的時間t。 答案： 1．D 2．B 3．BD 4．C 5．B 6．A 7．ACD 8．BD 9．D 10．AD 11．5 m/s2 12．1∶1，1∶2 13．mv2/12 14．1，5 15．mg（3H/4+2L） 16．（1）4m/s2（2）10m/s（3）0.4T，方向垂直導軌平面向上 17．（1）加速度逐漸減小的加速運動（2）1T （3）最大靜摩擦力，2N 18．（1）2m/s（2）1.0s