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高二物理电磁感应练习题及答案

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                         电磁感应练习(二)
一、单项选择:
1、如图所示,导线框abcd与导线在同一平面内   ,直导线通恒定电流I,当线框由左向右匀速通过直导线时,线框中感应电流方向是:   (     )
A、先abcd,后dcba,再abcd ;
B、先abcd,后dcba ;
C、始终沿dcba ;
D、先dcba ,后abcd ,再dcba 。

2、如图所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场。若第一次用0.3s时间拉出,外力所做的功为W1,通过导线截面的电量为q1;第二次用 时间拉出,外力所做的功为W2,通过导线截面的电量为q2,则(    )
A.         B. 
C.      D. 
3、如图所示,平行金属导轨间距为d,一端跨接电阻为R,匀强磁场磁感强度为B,方向垂直平行导轨平面,一根长金属棒与导轨成θ角放置,棒与导轨的电阻不计,当棒沿垂直棒的方向以恒定速度v在导轨上滑行时,通过电阻的电流是                    (     )

A.Bdv/(Rsinθ)    B.Bdv/R
C.Bdvsinθ/R      D.Bdvcosθ/R

4、如图11-5所示,水平导轨的电阻忽略不计,金属棒ab和cd的电阻多别为Rab和Rcd,且Rab>Rcd,处于匀强磁场中。金属棒cd在力F的作用下向右匀速运动。ab在外力作用下处于静止状态,下面说法正确的是 [ ]
  A.Uab>Ucd
  B.Uab=Ucd
  C.Uab<Ucd
  D. 无法判断

5、如图所示,固定在水平绝缘平面上足够长的金属导轨不计电阻,但表面粗糙,导轨左端连接一个电阻R,质量为m的金属棒(电阻也不计)放在导轨上,并与导轨垂直,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,用水平恒力F把ab棒从静止起向右拉动的过程中①恒力F做的功等于电路产生的电能;②恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能;③克服安培力做的功等于电路中产生的电能;④恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和以上结论正确的有    (    )

  A.①②    B.②③    C.③④    D.②④

6、如图4所示,磁感应强度的方向垂直于轨道平面倾斜向下,当磁场从零均匀增大时,金属杆ab始终处于静止状态,则金属杆受到的静摩擦力将                      (    ).
  A.逐渐增大                   B.逐渐减小
C.先逐渐增大,后逐渐减小
 D.先逐渐减小,后逐渐增大
二、多项选择:
 7、如图所示,有两根和水平方向成 角的光滑平行的金属轨道,上端接有可变电阻R,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感强度为 ,一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下。经过足够长的时间,金属杆的速度趋近于一个最大速度vm,则:(     )

A.如果 增大,vm将变大  B.如果 变大,vm将变大    
C.如果R变大,vm将变大  D.如果m变大,vm将变大


8、如右图所示,把金属环匀速拉出磁场,下面的的说法中正确的是:(     )               
A.向左拉出和向右拉出所产生的感应电流方向相反;
B.不管向什么方向拉出,只要产生感应电流时,方向都是顺时针;
C.向右匀速拉出时,感应电流大小不变;
D.要将金属环匀速拉出,拉力大小要改变.

 9、如图所示,为地磁场磁感线的示意图,在北半球地磁场的坚直分量向下。飞机在我国上空匀逐巡航。机翼保持水平,飞行高度不变。由于地磁场的作用,金属机翼上有电势差。设飞行员左方机翼未端处的电势为U1,右方机翼未端处的电势力U2,则:(     )
A.若飞机从西往东飞,U1比U2高
B.若飞机从东往西飞,U2比U1高          
C.若飞机从南往北飞,U1比U2高
D.若飞机从北往南飞,U2比U1高
10、如图10-3-12所示,CDEF是固定的、水平放置的、足够长的“U”型金属导轨,整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中,在导轨上架着一个金属棒ab,给它一个初速度使它开始运动,最后又静止在导轨上,则ab棒在运动过程中,就导轨是光滑和粗糙两种情况相比较。(两次初速度相同):(     )
A、安培力对ab棒做的功相等        
B、电流通过整个回路所做的功相等
C、整个回路产生的总热量不同       
D、通过ab棒的电量不同
   11、两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L ,底端接阻值为R 的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直,如图所示。除电阻R 外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放.则(    )
A.重力、安培力、弹簧弹力做功的代数和等于金属棒的动能增量
B.金属棒向下运动时,流过电阻R 的电流方向为a→b
C.金属棒静止时,弹簧上积累的弹性势能与此过程中产生的
   内能之和等于金属棒重力势能的减少量
D.电阻R 上产生的总热量等于导体棒克服安培力所做的功
三、填空题:
   12、如图所示,沿水平面放G一宽50cm的U形光滑金属框架.电路中电阻  R=2.0Ω,其余电阻不计,匀强磁场B=0.8T,方向垂直于框架平面向上,金属棒MN质量为30g,它与框架两边垂直,MN的中点O用水平的绳跨过定滑轮系一个质量为20g的砝码,自静止释放砝码后,电阻R能得到的最大功率为       w.                      

   13、如图所示,正方形金属框ABCD边长L=20cm,质量m=0.1kg,电阻R=0.1 Ω,吊住金属框的细线跨过两定滑轮后,其另一端挂着一个质量为M=0.14kg的重物,重物拉着金属框运动,当金属框的AB边以某一速度进入磁感强度B=0.5T的水平匀强磁场后,即以该速度v做匀速运动,取g= 10m/s2,则金属框匀速上升的速度v=     m/s,在金属框匀速上升的过程中,重物M通过悬线对金属框做功       J,其中有       J的机械能通过电流做功转化为内能.

14、如图所示,边长为L、匝数为 的正方形金属线框,它的质量为m、电阻为R,用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘。金属框的上半部处于磁场内,下半部处于磁场外,磁场随时间的变化规律为B = kt.已知细线所能承受的最大拉力为2mg,则从t=0开始,经过                  (填时间)细线会被拉断。
四、计算题:
15、如图40所示,位于竖直平面内的矩形导线框,ab边长为L1,bd边长为L2,线框的质量为 ,电阻为R,其下方有一匀强磁场区域,该区域的上、下边界PP/和QQ/均与ab边平行,两边界间的距离H,H>L2,磁场的磁感应强度为B,方向与线框平面垂直,如图40所示,令线框的dc边进入磁场以后,ab边到达边界 之间的某一时刻线框的速度已达到这一阶段的最大值,从离开磁场区域上边界PP的距离为h处自由下落,问从线框的dc边开始下落到dc边刚刚到达磁场区域下边界QQ/的过程中,线框中产生的电热为多少?
16、如图所示,两根固定在水平面上的光滑平行金属导轨MN和PQ,一端接有阻值为R的电阻,处于方向竖直向下的匀强磁场中。在导轨上垂直导轨跨放质量为m的金属直杆,金属杆的电阻为r,金属杆与导轨接触良好、导轨足够长且电阻不计。金属杆在垂直于杆的水平恒力F作用下向右匀速运动时,电阻R上消耗的电功率为P,从某一时刻开始撤去水平恒力F去水平力后:(1)当电阻R上消耗的功率为P/4时,金属杆的加速度大小和方向。(2)电阻R上产生的焦耳热。
             
附加题:(磁场问题一道)
如图所示,水平放置的两块长平行金属板a、b相距d=0.10m,a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C,b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T,方向垂直纸面向里的匀强磁场,今有一质量为m=4.8×10-25kg,电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力),从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强磁场,刚好从狭缝P穿过b板而垂直进入匀强磁场,最后粒子回到b板的Q(图中未标出)处,求P、Q之间的距离L.
                                                   
 


电磁感应练习(二)答案
一、 单项选择:
  
1 2 3 4 5 6
D C A B C D

二、 多项选择:
7 8 9 10 11
BCD BD AC CD ACD

三、 填空题:
 12、0.5
 13、   4          0.28            0.08   
14、t =
四、计算题:
15、答案:
16、(1)撤去F之前,设通过电阻R的电流为I,则金属杆受到的安培力大小F安=BIL=F.撤去F之后,由P=I2R知,当电阻R上消耗的电功率为P/4时,通过R的电流I=I/2,则金属杆受到的安培力F’安=BIL=F/2,方向水平向左,由牛顿第二定律得,
 .方向水平向左.

(2)撤去F后,金属杆在与速度方向相反的安培力作用下,做减速运动直到停下。设匀速运动时金属杆的速度为v,则I2(R+r)=Fv,又P=I2R,解得
 
由能量守恒可得,撤去F后,整个电路产生的热量
 
则电阻R上产生的焦耳热
 


17、解:粒子a板左端运动到P处,由动能定理得
 
代入有关数据,解得
 ,代入数据得θ=300
粒子在磁场中做匀速圆周运动,圆心为O,半径为r,如图.由几何关系得
 

联立求得    
代入数据解得  L=5.8cm 

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