高二物理电磁感应定时练习题（通用）

高二物理电磁感应定时练习题（通用）

石室中学高2020级电磁感应定时练习题（ 班 号 姓名 ） ‎ 一、选择题（本题包括6小题，每小题4分。每小题只有一个选项符合题意）‎ ‎1、 如图，两同心圆环a和b，处在同一平面内，a的半径小于b的半径，一条形磁铁的轴线与圆环平面垂直．则穿过两圆环的磁通量φa与φb的大小关系为( )‎ A．φa＞φb B．φa< φb C．φa=φb D．无法比较 ‎2、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置于光滑的框架上且接触良好．从某时刻开始磁感应强度均匀增加，现施加一外力使金属棒ab保持静止，则金属棒ab受到的安培力是（ ）‎ A．方向向右，且为恒力 B．方向向右，且为变力 C．方向向左，且为变力 D．方向向左，且为恒力 ‎3、（2020江苏）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（ ）‎ ‎ (A)导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a ‎ (B)导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a ‎ (C)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 ‎4、如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示．在0～T／2时间内，直导线中电流向上，则在T／2～T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力情况是( ) ‎ A．电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左 B．电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右 C．电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右 D．电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左 ‎5、如图所示，匀强磁场区域宽度为L，将一边长为d(d>L)的矩形线圈以恒定的速度v向右通过磁场区域，在这个过程中，没有感应电流的时间为（　　）‎ A. d/v B、 2d/v C.(d-L)/v D.(d-2L)/v ‎6、矩形导轨线框abcd放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的图象如图甲所示，设t=0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，则在0-4s时间内，图乙中能正确反映线框ab边所受的安培力F随时间t变化的图象是(规定ab边所受的安培力向左为正)( )‎ ‎ ‎ 二、选择题（本题包括6小题。每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确．全部选对的得4分，选对但选不全的得2分，有选错的得0分）‎ ‎7、如图所示，矩形线圈abcd 由静止开始运动，若要使线圈中产生感应电流，则线圈的运动情况应该是（ ）‎ A．向右平动(ad边还没有进入磁场) B．向上平动(ab边还没有离开磁场)‎ C．以bc边为轴转动(ad边还未转入磁场) D．以ab边为轴转动 ‎8、图中MN、GH为平行导轨，AB、CD为跨在导轨上的两根横杆，导轨和横杆均为导体，现有匀强磁场垂直于导轨所在的平面，方向如图．用I表示回路中的电流( )‎ A．当AB不动而CD向右滑动时，I≠0且沿顺时针方向 B．当AB向左、CD向右滑动且速度大小相等时， I=0‎ a b c d C．当AB、CD都向右滑动且速度大小相等时，I=0‎ D．当AB、CD都向右滑动，且AB速度大于CD时，I≠0‎ O A B C D B t B t B t O O O t B B B B ‎9、如图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面向里（设为正方向）的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环。导线abcd所围区域内磁场的磁感应强度按下列哪一图线所表示的方式随时间变化时，导体圆环将受到向上的磁场作用力（ ）‎ ‎10、如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路．当一条形磁铁从高处下落接近回路时（ ） ‎ A．P、Q将互相靠拢 B．P、Q将互相远离 C．磁铁的加速度仍为g D．磁铁的加速度小于g ‎— + ‎ ‎— + ‎ ‎0‎ ‎2‎ ‎2‎ A B P ‎+‎ ‎11、(05北京)现将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如下图连接。在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑线变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转。由此可以判断 ‎ Ａ．线圈A向上移动或滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动都能引起电流计指针向左偏转 Ｂ．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转 Ｃ．滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央 ‎ Ｄ．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向 ‎12、如图所示，光滑平行金属轨道平面与水平面成角，两轨道上端用一电阻R相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上，质量为m的金属杆ab，以初速度从轨道底端向上滑行，滑行到某一高度后又返回到底端。若运动过程中，金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好，且轨道与金属杆的电阻均忽略不计，则（ ） ‎ A．整个过程中金属杆所受合外力的冲量大小为 B．上滑到最高点的过程中克服安培力与重力所做功之和等于 C．上滑到最高点的过程中电阻R上产生的焦耳热等于 D．金属杆两次通过斜面上的同一位置时电阻R的热功率相同 三、填空题（本题包括4小题，每个小题4分，共16分）‎ ‎13、把边长为5cm、总匝数为400匝的正方形线圈放在磁感应强度为0.1T的匀强磁场中，在0.2s时间内线圈平面从平行于磁场方向的位置转过90°，到达与磁场方向垂直的位置，那么在这段时间内感应电动势的平均值为 ‎________.‎ ‎14、如图所示，A、B两闭合线圈用同样导线且均绕成10匝，半径为rA=2rB，内有以B线圈作为理想边界的匀强磁场，若磁场均匀减小，则A、B环中感应电动势之比EA：EB=________；产生的感应电流之比IA：IB=________.‎ ‎15、(06重庆高考) .两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平内，另一边垂直于水平面。质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R。整个装置处于磁感应强度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度V1沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以速度V2向下匀速运动。重力加速度为g。则ab杆所受拉力F的大小为 ，μ与V1大小的关系为 ‎ ‎16、如图所示，线圈内有理想边界的磁场，当磁感应强度均匀增加时，有一带电微粒静止于水平放置的平行板电容器中间，则此粒子带_______电，若线圈的匝数为n，平行板电容器的板间距离为d，粒子的质量为m，带电量为q，线圈面积为S，则磁感应强度的变化率为_______. 四、计算题 M N P Q a b v A． R B． B ‎20202002‎ ‎17．（12分）如图所示，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R的定值电阻.导体棒ab长l＝0.5m，其电阻为r，与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.4T.现使ab以v＝10m/s的速度向右做匀速运动.求：（1）ab中的感应电动势的大小？（2）ab中电流的方向？（3）若定值电阻R＝3.0Ω，导体棒的电阻r＝1.0Ω，则电路中的电流是多少？ab两端的电压是是多少？‎ R1‎ R2‎ l a b M N P Q B v ‎18．（12分）图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l为0.40m，电阻不计。导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T的匀强磁场垂直。质量m为6.0×10-3kg、电阻为1.0Ω的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0Ω的电阻R1。当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑，整个电路消耗的电功率P为0.27W，重力加速度取10m/s2，试求速率v和滑动变阻器接入电路部分的阻值R2。‎ ‎ ‎ ‎19．（14分）如图所示，光滑且足够长的平行金属导轨和固定在同一水平面上，两导轨间距l=20cm，电阻，导轨上静止放置一质量、电阻的金属杆，导轨电阻忽略不计，整个装置处在磁感应强度的匀强磁场中，磁场的方向竖直向下，现用一外力沿水平方向拉杆，使之由静止起做匀加速运动并开始计时，若5s末理想电压表的读数为0.2V.求：‎ ‎（1）5s末时电阻上消耗的电功率；‎ ‎（2）金属杆在5s末的运动速率；‎ ‎（3）5s末时外力的功率.‎ ‎20．（18分）如图所示，高为H的平台上放有相互平行的光滑导轨KNM和GQP, 导轨间的距离为L , 其中NM段和QP段在水平面内，其间有垂直水平面向上的匀强磁场，磁感应强度为B，KN段和GQ段与水平面有一定的夹角，且在N.Q 处与NM段和QP段光滑连接 。.导体棒ab,cd质量均为m，电阻均为R(其余电阻不计)，垂直导轨放置，其中cd棒靠近导轨右端静止, ab棒放在倾斜导轨上，距水平面高度为h 由静止开始下滑，ab 棒进入水平轨道后，cd 棒从光滑导轨右端水平飞出，落到水平地面的点E，其中FE间的距离为S。‎ 求： (1) 从ab棒进入水平导轨到cd棒从导轨右端飞出的时间内回路中的焦耳热是多少？‎ ‎(2) cd棒从导轨右端飞出前的瞬间ab棒的加速度是多少？‎ a c M K N G Q P H S h b d E F 石室中学高2020级 电磁感应定时练习题参考解答 ‎1、A 2、C 3、D 4、C 5、C 6、D ‎ ‎7、AD 8、CD 9、C 10、AD 11、B 12、BC ‎13、0.5V 14、1：1；1：2 15、μmg+； 16、负； ‎20202002‎ ‎17．（12分）解：（1）ab中的感应电动势 E＝Bl v ① 2分 代入数值，得E＝2.0V ② 2分 ‎ （2）ab中电流的方向为b→a 2分 ‎ （3）由闭合电路欧姆定律，回路中的电流 ‎ ③ 2分 代入数值，得I＝0.5A ④ 2分 U=IR=1.5V 2分 ‎18．（12分）解： 2分 2分 ‎ ‎ 1分 2分 ‎ ‎ 2分 2分 ‎ 1分 ‎19．（14分）解:（1） 2分 ‎（2） 1分 ‎ 1分 ‎ 1分 由以上各式得 1分 ‎（3）金属棒加速度 2分 由牛顿定律 2分 ‎ 1分 ‎ 1分 由以上各式得 2分 ‎20．（18分）解： (1) 棒ab由静止沿光滑轨道下滑 ‎∴机械能守恒 mgh = mV2 / 2 ① 2分 棒ab以一定的速度进入水平轨道 后作切割磁感线运 动与cd组成的回路中将产生感应电流,使ab受安培力而 减速,cd受安培力而加速 设cd飞出时的速度V2, cd飞出时ab的速度为V1‎ 对平抛有 H =gt2 /2 ② 2分 ‎ S = V2 t ③ 2分 对ab, cd 相互作用由动量守衡得 ‎ ‎ mV1 = mV2 + mV3 ④ 2分 对ab, cd 相互作用由能量守衡得 mV2 / 2 = mV12 / 2 + mV22 / 2 + Q ⑤ 2分 由①②③④⑤ Q=mgh –m(s √g/2H ) 2/ 2 – m(√2gh - s√g/2H )2 / 2 ⑥ 2分 或 -s/2H)‎ ‎(2) 由于cd飞出前的瞬间ab速度为V1 cd 速度为V2‎ 回路中的电动势为 E = BL ( V1 – V2 ) ⑦ 1分 回路中电流为 I = E / 2R ⑧ 1分 ab受安培力为 F = BIL ⑨ 1分 ab加速度为 a = F / m ⑩ 1分 解①②③⑦⑧⑨⑩的 -‎