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人教版物理高二选修2-1 3.2感应电动势同步练习

更新时间:2015-12-24 浏览次数:803 类型:同步测试
一、单项选择题
  • 1. 如图,足够长的光滑导轨倾斜放置,导轨宽度为L , 其下端与电阻R连接;导体棒ab电阻为r , 导轨和导线电阻不计,匀强磁场竖直向上.若导体棒ab以一定初速度v下滑,则ab棒(  )

    A . 所受安培力方向水平向左 B . 可能以速度v匀速下滑 C . 刚下滑瞬间产生的电动势为BLv D . 减少的重力势能等于电阻R产生的内能
  • 2. (2017高三上·河南开学考) 如图所示,等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场,它的底边在x轴上且长为2L,高为L,纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域,在t=0时刻恰好位于如图所示的位置,以顺时针方向为导线框中电流的正方向,下面四幅图中能够正确表示导线框中的电流﹣位移(I﹣x)关系的是(  )

    A . B . C . D .
  • 3. 如图,金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上,在fe右侧存在有界匀强磁场B , 磁场方向垂直导轨平面向上,在fe左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L , 圆环与导轨在同一平面内.当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界fe处由静止开始向右运动后,(  )

    A . 圆环内产生变大的感应电流,圆环有收缩的趋势 B . 圆环内产生变大的感应电流,圆环有扩张的趋势 C . 圆环内产生变小的感应电流,圆环有收缩的趋势 D . 圆环内产生变小的感应电流,圆环有扩张的趋势
  • 4. 如图,导线ab、cd跨接在电阻不计,足够长光滑的导轨上,ab的电阻为2Rcd电阻为R , 整个装置放置于匀强磁场中.当cd在外力F1作用下,匀速向右运动时,ab在外力F2的作用下保持静止.则F1、F2及两导线的端电压Uab、Ucd的关系为(  )

    A . F1>F2 B . F1<F2 C . Uab>Ucd D . Uab=Ucd
  • 5. 如图所示,两根足够长光滑平行金属导轨PQ、MN倾斜固定,倾角为θ=30°,相距为L , 导轨处于磁感应强度为B、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中.有两根质量均为m的金属棒a、b , 先将a棒垂直导轨放置,用跨过光滑定滑轮的细线与小球c连接,连接a棒的细线平行于导轨,由静止释放c , 此后某时刻,将b棒也垂直导轨放置在导轨上,b刚好能静止.a棒在运动过程中始终与导轨垂直,两棒与导轨接触良好,导轨电阻不计,重力加速度为g . 则(  )

    A . 小球c的质量为2m B . b棒放上导轨前a棒的加速度为0.5g C . b棒放上导轨后a棒中电流大小是 D . b棒放上导轨后,小球c减少的重力势能等于回路消耗的电能
  • 6. 如图所示,理想变压器原线圈上连接着在水平面内的长直平行金属导轨,导轨之间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,金属杆MN垂直放置在导轨上,且接触良好.移动变压器副线圈上的滑动触头可改变副线圈匝数,副线圈上接有一只理想交流电压表,滑动变阻器R的总阻值大于定值电阻R0的阻值,线圈L的直流电阻、导轨和金属杆的电阻都忽略不计.现在让金属杆以速度 的规律在导轨上左右来回运动,运动过程中始终与导轨垂直,两灯A、B都发光.下列说法中正确的是(  )

    A . 只增大T , 则灯A变暗、灯B变亮 B . 当时间t=T时,两灯都亮着,电压表的示数为零 C . 只将变阻器R的滑片下滑时,通过副线圈的电流减小,电压表的示数变大 D . 只增大v0 , 两灯都变亮,杆MN来回运动的最大距离变小
  • 7. 法拉第发明了世界上第一台发电机法拉第圆盘发电机.如图所示,紫铜做的圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中,圆盘圆心处固定一个摇柄,边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴,用导线将电刷与电流表连接起来形成回路.转动摇柄,使圆盘逆时针匀速转动,电流表的指针发生偏转.下列说法正确的是(  )

    A . 回路中电流大小变化,方向不变 B . 回路中电流大小不变,方向变化 C . 回路中电流的大小和方向都周期性变化 D . 回路中电流方向不变,从b导线流进电流表
  • 8. 如图甲所示,左侧接有定值电阻R=2Ω的水平粗糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,导轨间距L=1m.一质量m=2kg,阻值r=2Ω的金属棒在水平拉力F作用下由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动,金属棒的v﹣x图象如图乙所示,若金属棒与导轨间动摩擦因数μ=0.25,则从起点发生x=1m位移的过程中(g=10m/s2)(  )

    A . 金属棒克服安培力做的功W1=0.5J B . 金属棒克服摩擦力做的功W2=4J C . 整个系统产生的总热量Q=4.25J D . 拉力做的功W=9.25J
二、多项选择题
  • 9.

    如图所示,两个有界匀强磁场,磁感应强度大小分别为B和2B , 方向分别垂直纸面向里和向外,其宽度均为L , 距磁场区域的左侧L处,有一边长为L的正方形导体线框,总电阻为R , 且线框平面与磁场方向垂直,线框一边平行于磁场边界,现用外力F使线框以图示方向的速度v匀速穿过磁场区域,以初始位置为计时起点,规定:线框中电流沿逆时针方向时的电动势E为正,磁感线垂直纸面向里时磁通量Φ为正,外力F向右为正.则以下关于线框中的磁通量Φ、感应电动势E、外力F和电功率P随时间变化的图象中正确的是(  )

    A . B . C . D .
  • 10. 如图甲,固定在光滑水平面上的正三角形金属线框,匝数n=20,总电阻R=2.5Ω,边长L=0.3m,处在两个半径均为 的圆形匀强磁场区域中.线框顶点与右侧圆中心重合,线框底边中点与左侧圆中心重合.磁感应强度B1垂直水平面向外,大小不变;B2垂直水平面向里,大小随时间变化,B1、B2的值如图乙所示.(  )

    A . 通过线框中感应电流方向为逆时针方向 B . t=0时刻穿过线框的磁通量为0.1Wb C . t=0.6s内通过线框中的电量为0.12C D . 经过t=0.6s线框中产生的热量为0.06J
  • 11. (2019高二上·阜阳月考)

    如图所示,为三个有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B , 方向分别垂直纸面向外、向里和向外,磁场宽度均为L , 在磁场区域的左侧边界处,有一边长为L的正方形导体线框,总电阻为R , 且线框平面与磁场方向垂直,现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域,以初始位置为计时起点,规定电流沿逆时针方向时的电动势E为正,磁感线垂直纸面向里时的磁通量为正值,外力F向右为正.则以下能反映线框中的磁通量、感应电动势E、外力F和电功率P随时间变化规律图象的是(  )

    A . B . C . D .
  • 12. 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 . 金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为a→b B . 释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g C . 金属棒的速度为v时,所受的安培力大小为 D . 电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少
  • 13. 如图,水平的平行虚线间距为d=60cm,其间有沿水平方向的匀强磁场.一个阻值为R的正方形金属线圈边长l<d , 线圈质量m=100g.线圈在磁场上方某一高度处由静止释放,保持线圈平面与磁场方向垂直,其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等.不计空气阻力,取g=10m/s2 , 则(  )

    A . 线圈下边缘刚进磁场时加速度最小 B . 线圈进入磁场过程中产生的电热为0.6J C . 线圈在进入磁场和穿出磁场过程中,电流均为逆时针方向 D . 线圈在进入磁场和穿出磁场过程中,通过导线截面的电量相等
  • 14. 如图所示,金属导轨M、N处于同一平面内,导轨M的水平部分有垂直纸面向里的匀强磁场,金属棒ab与导轨始终接触良好并且能够水平向左(或右)运动.若导轨M、N的圆形部分由于磁场力而相互吸引,那么棒ab的运动可能是(  )

    A . 向右加速运动 B . 向右减速运动 C . 向左加速运动 D . 向左减速运动
  • 15. 如图所示,匀强磁场的方向垂直于光滑的金属导轨平面向里,极板间距为d的平行板电容器与总阻值为2R0的滑动变阻器通过平行导轨连接,电阻为R0的导体棒MN可在外力的作用下沿导轨从左向右做匀速直线运动.当滑动变阻器的滑动触头位于a、b的中间位置且导体棒MN的速度为v0时,位于电容器中P点的带电油滴恰好处于静止状态.若不计摩擦和平行导轨及导线的电阻,各接触处接触良好,重力加速度为g , 则下列判断正确的是(  )

    A . 油滴带正电荷 B . 若将导体棒的速度变为2v0 , 电容器的带电量增加油滴将向上加速运动,加速度a=g C . 若保持导体棒的速度为v0不变,而将滑动触头置于a端,同时将电容器上极板向上移动距离 ,油滴将静止 D . 若保持导体棒的速度为v0不变,将上极板竖直向上移动距离d , 带电油滴的电势能增加,且P点的电势降低
三、填空题
  • 16.

    如图所示,水平桌面上固定有一U形金属导轨MNPQ , 处在与它垂直的匀强磁场中.有一导体棒ab在导轨上向右匀速运动,导体棒与导轨始终接触良好,经过0.2s,从“1”位置运动到“2”位置.在这个过程中,穿过由导轨和导体棒组成的闭合回路的磁通量从0.2Wb增加到0.6Wb.求:

    ①这段时间内通过回路的磁通量的变化量△φ=

    ②这段时间内回路中的感应电动势E=

    ③若U形金属导轨电阻不计,导体棒的电阻R=5Ω,在5s时间内导体棒产生的热量为4J,则这段时间内回路中的感应电流为

  • 17.

    如图所示,在边长为a的等边三角形区域内有匀强磁场B , 其方向垂直纸面向外,一个阻值为R、边长为a的等边三角形导线框架EFG正好与上述磁场区域的边界重合,现使导线框以周期T绕其中心O点在纸面内匀速转动,经过  导线框转到图中虚线位置,则在这 时间内平均感应电动势 =,通过导线框任一截面的电量q=


  • 18. 如图所示,两根光滑的平行金属导轨处于同一水平面内,相距l=0.3m,导轨的左端M、NR=0.2Ω的电阻连接,导轨电阻不计,导轨上跨放着一根电阻r=0.1Ω、质量为m=0.1kg的金属杆,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B=0.5T.现对金属杆施加水平力使它向右由静止开始以0.5m/s2加速度匀加速运动.导轨足够长,则

    ①从杆开始运动后2s内通过电阻R的电量为C.

    ②从杆开始运动起第2s末,拉力的瞬时功率为W.

  • 19.

    如图所示,在水平面上有两条长度均为4L、间距为L的平行直轨道,处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B . 横置于轨道上长为L的滑杆向右运动,轨道与滑杆单位长度的电阻均为 ,两者无摩擦且接触良好.轨道两侧分别连接理想电压表和电流表.若将滑杆从轨道最左侧匀速移动到最右侧,当滑竿到达轨道正中间时电压表示数为U , 则滑竿匀速移动的速度为,在滑动过程中两电表读数的乘积的最大值为

  • 20.

    光滑金属导轨宽L=0.4m,电阻不计,均匀变化的磁场穿过整个轨道平面,如图甲所示.磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示.金属棒ab的电阻为1Ω,自t=0时刻起从导轨最左端以v0=1m/s的速度向右匀速运动,则1秒末回路中的电动势为V,此时ab棒所受磁场力为N.

  • 21.

    如图所示,水平放置的三条光滑平行金属导轨a、b、c位于同一水平面上,导轨间距均为d=1m,导轨ac间横跨一质量为m=1kg的金属棒MN , 棒与三条导轨垂直,且始终接触良好.棒的电阻r=2Ω,导轨的电阻忽略不计.在导轨bc间接一阻值R=2Ω的灯泡,导轨ac间接一理想电压表.整个装置放在磁感应强度B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下.现对棒MN施加水平向右的拉力F , 使棒从静止开始运动.若棒达到稳定时的速度为1.5m/s,且水平外力功率恒定,则水平外力的功率为W,此时电压表读数为V.

四、解答题
  • 22.

    如图(a),两相距L=0.5m的平行金属导轨固定于水平面上,导轨左端与阻值R=2Ω的电阻连接,导轨间虚线右侧存在垂直导轨平面的匀强磁场.质量m=0.2kg的金属杆垂直置于导轨上,与导轨接触良好,导轨与金属杆的电阻可忽略.杆在水平向右的恒定拉力作用下由静止开始运动,并始终与导轨垂直,其v﹣t图象如图(b)所示.在15s时撤去拉力,同时使磁场随时间变化,从而保持杆中电流为0.求:


    1. (1) 金属杆所受拉力的大小F

    2. (2) 0﹣15s内匀强磁场的磁感应强度大小B0

    3. (3) 15﹣20s内磁感应强度随时间变化规律.

  • 23.

    如图所示,竖直平面内有一宽度为0.5m且足够长的“U”形金属导轨,处在磁感应强度大小为0.2T、方向与导轨平面垂直的匀强磁场中,导体棒MN沿导轨以1.0m/s的速度竖直向下匀速运动了2.0s.求:


    1. (1) 这段时间内回路中磁通量的变化量;

    2. (2) 这段时间内回路中感应电动势的大小.

  • 24. (2019高二下·山西期中)

    如图甲所示,空间存在一有界匀强磁场,磁场的左边界如虚线所示,虚线右侧足够大区域存在磁场,磁场方向竖直向下.在光滑绝缘水平面内有一长方形金属线框,ab边长为l=0.2m,线框质量m=0.1kg、电阻R=0.1Ω,在水平向右的外力F作用下,以初速度v0=1m/s匀加速进入磁场,外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示.以线框右边刚进入磁场时开始计时,求:

    1. (1) 匀强磁场的磁感应强度B

    2. (2) 线框进入磁场的过程中,通过线框的电荷量q

    3. (3) 若线框进入磁场过程中F做功为WF=0.27J,求在此过程中线框产生的焦耳热Q

  • 25.

    如图所示,空间存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B=0.50T,两条光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨间距l=0.40m,左端接有阻值R=0.40Ω的电阻.一质量m=0.10kg、阻值r=0.10Ω的金属棒MN放置在导轨上.金属棒在水平向右的拉力F作用下,沿导轨做速度v=2.0m/s的匀速直线运动.求:


    1. (1) 通过电阻R的电流I

    2. (2) 拉力F的大小;

    3. (3) 撤去拉力F后,电阻R上产生的焦耳热Q

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