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高中物理选修3-2___电磁感应专项练习题

2021-05-11 来源:欧得旅游网
选修3-2电磁感应专项练习

1.下列情况中都是线框在磁场中切割磁感线运动,其中线框中有感应电流的是

二、楞次定律

8.如图所示,光滑固定导轨M、N水平放置,两根导体棒P、Q平行放置于导轨上,形成一个闭合回路,一条形磁铁从高处下落接近回路时

A.P、Q将相互靠拢 B.P、Q将相互远离C.磁铁的加速度仍为g D.磁铁的加速度小于g

10、如图2所示,一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下

方,直导线与圆环在同一竖直面内,当通电直导线中电流增大时,弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将A.S增大,l变长B.S减小,l变短C.S增大,l变短D.S减小,l变长

11.如图3所示,ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形

导线框,当滑动变阻器R的滑片自左向右滑行时,线框ab的运动情况是A.保持静止不动B.逆时针转动C.顺时针转动

D.发生转动,但电源极性不明,无法确定转动的方向14.如图4所示,两个相同的铝环套在一根光滑杆上,将一条形磁铁向左插入铝环的过程中,两环的运动情况是

A.同时向左运动,间距增大 B.同时向左运动,间距不变C.同时向左运动,间距变小 D.同时向右运动,间距增大

三、法拉第电磁感应定律的应用

16、物理实验中,常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量.如图所示,探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度.已知线圈的匝数为n,面积为S,

线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R.若将线圈放在被测匀强磁场中,开始时线圈平面与磁场垂直,现把探测线圈翻转180°,冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q,由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为

qRqRqRqRA.B.C.D.SnS2nS2S

17.一根导体棒ab在水平方向的匀强磁场中自由下落,并始终保持水平方向且与磁场方向垂直.如图所示,则有

B.φA.Uab=0 a>φb,Uab保持不变D.φC.φa≥φb,Uab越来越大a<φb,Uab越来越大

19.一直升机停在南半球的地磁极上空.该处地磁场的方向竖直向上,磁感应强度为B.直升机螺旋桨叶片的长度为l,螺旋桨转动的频率为f,顺着地磁场的方向看螺旋桨,螺旋桨按顺时针方向转动,螺旋桨叶片的近轴端为a,远轴端为b,如图3所示,如果忽略a到转轴中心线的距离,用E表示每个叶片中的感应电动势,则

2

A.E=πflB,且a点电势低于b点电势

2

B.E=2πflB,且a点电势低于b点电势C.E=πfl2B,且a点电势高于b点电势D.E=2πfl2B,且a点电势高于b点电势

23.如图所示,PQRS为一正方形导线框,它以恒定速度向右进入以MN为边界的匀强磁场,磁场方向垂直线框平面向里,MN边界与线框的边QR所在的水平直线成45°角,E、F分别是PS和PQ的中点.关于线框中的感应电流,正确的说法是

A.当E点经过边界MN时,线框中感应电流最大B.当P点经过边界MN时,线框中感应电流最大C.当F点经过边界MN时,线框中感应电流最大24.如图所示,竖直平面内有一金属圆环,半径为a,总电阻为R(指拉直时两端的电阻),磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面,与环的最高点

R

A用铰链连接长度为2a、电阻为的导体棒AB,AB由水平位置紧贴环面

2

摆下,当摆到竖直位置时,B点的线速度为v,则这时AB两端的电压大小为

BavBavA.B.

362BavC.D.Bav

3

25.(2012·新课标全国·19)如图7所示,均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B0.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周,在线框中产生感应电流.现使线框保持图中所示位置,磁感应强度大小随时间线性变

化.为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流,

ΔB

磁感应强度随时间的变化率的大小应为

Δt

4ωB2ωBωBωB0000A.πB.πC.πD.2π

27、如图所示,虚线上方空间有匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,直角扇形导线框绕垂直于纸面的轴O以角速度ω匀速逆时针转动.设线框中感应电流的方向以逆时针为正,线框处于图示位置时为时间零点,那么,下列图中能正确表示线框转动一周感应电流变化情况的是28、匀强磁场的磁感应强度B=0.2 T,磁场宽度l=3 m,一正方形金属框边长ad=l′=1 m,每边的电阻r=0.2 Ω,金属框以v=10 m/s的速度匀速穿过磁场区,其平面始终保持与磁感线方向垂直,如图7所示.求:(1)画出金属框穿过磁场区的过程中,金属框内感应电流的i-t图线;(要求写出作图依据)

(2)画出ab两端电压的U-t图线.(要求写出作图依据) 五、电磁感应中的动力学问题

30、如图所示,线圈abcd每边长l=0.20 m,线圈质量1=0.10 kg,电阻R2=0.14 m=0.10 Ω,砝码质量mkg.线圈上方的匀强磁场的磁感应强度B=0.5 T,方向垂直线圈平面向里,磁场区域的宽度为h=l=0.20 m.砝码从某一位置下降,使ab进入磁场开始做匀速运动.求线圈做匀速运动的速度.

32、如图甲所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,

两轨道间距l=0.20 m,电阻R=1.0 Ω;有一导体杆静止地放在轨道上,与两轨道垂直,杆及轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于磁感应强度B=0.50 T的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道面向下,现用一外力F沿轨道方向拉杆,使之做匀加速运动,测得力F与时间t的关系如图乙所示,求杆的质量m和加速度a.

33、如图所示,两根相距L、平行放置的光滑导电轨道,与水平面的夹角均为α,轨道间有电阻R,处于磁感应强度为B、方向竖直于导轨平面向上的匀强磁场中,一根质量为m、电阻为r的金属杆ab,由静止开始沿导电轨道下滑.设下滑过程中杆ab始终与轨道保持垂直,且接触良好,导电轨道足够长,且电阻不计.

(1)杆ab将做什么运动?

(2)若开始时就给杆ab沿轨道向下的拉力F,使其由静止开始向下做加速度为a的匀加速运动(a>gsin α),求拉力F与时间t的关系式.

六、电磁感应中的动力学问题

34、光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线,如图1所示,抛物线的方程是y=x2,下半部处在一个水平方向的匀强磁场中,磁场的上边界是y=a的直线(如图中虚线所示).一个质量为m的小金属块从抛物线y=b(b>a)处以

速度v沿抛物线下滑,假设抛物线足够长,则金属块沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是

12 12

A.mgbB.mvC.mg(b-a) D.mg(b-a)+mv

22

35、水平放置的光滑导轨上放置一根长为L、质量为m的导体棒ab,ab处在磁感应强度大小为B、方向如图所示的匀强磁场中,导轨的一端接一阻值为R的电阻,导轨及导体棒电阻不计.现使ab在水平恒力F作用下由静止沿垂直于磁场的方向运动,当通过位移为x时,ab达到最大速度vm.此时撤去外力,最后ab静止在导轨上.在ab运动的整个过程中,下列说法正确的是

A.撤去外力后,ab做匀减速运动

B.合力对ab做的功为Fx

12

C.R上释放的热量为Fx+mvm

2

D.R上释放的热量为Fx

36、如图所示,边长为L的正方形导线框质量为m,由距磁场H高处自由下落,其下边ab进入匀强磁场后,线圈开始做减速运动,直到其上边dc刚刚穿出磁场时,速度减为ab边刚进入磁场时的一半,磁场的宽度也为L,则线框穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热为A.2mgL B.2mgL+mgH

31

C.2mgL+4mgH D.2mgL+4mgH37、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.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g

B.金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为a→b

22BLv

C.金属棒的速度为v时,所受的安培力大小为F安=

R

D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少38、如图所示,平行金属导轨与水平面成θ角,导轨与固定电阻R1和R2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面,有一导体棒ab,质量为m,导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等,与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒ab沿导轨向上滑动,当上滑的速度为v时,受到安培力的大小为F,此时

A.电阻R1消耗的热功率为Fv/3 B.电阻R2消耗的热功率为Fv/6

C.整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcos θD.整个装置消耗的机械功率为(F+μmgcos θ)v

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