第四章《电磁感应》单元测试题

(时间：90分钟　满分：100分)

一、选择题(本大题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。)

1．如图所示的实验中，在一个足够大的磁铁的磁场中，如果AB沿水平方向运动速度的大小为v1，两磁极沿水平方向运动速度的大小为v2，则(　　)

A．当v1＝v2，且方向相同时，可以产生感应电流

B．当v1＝v2，且方向相反时，可以产生感应电流

C．当v1≠v2时，方向相同或相反都可以产生感应电流

D．若v2＝0，v1的速度方向改为与磁感线的夹角为θ，且θ＜90°，可以产生感应电流

2.如图所示，在两根平行长直导线M、N中，通以相同方向大小相等的电流，导线框abcd和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间匀速移动，在移动过程中，线框中感应电流(　　)

A．沿dcbad不变        B．沿abcda不变

C．由abcda变成dcbad  D．由dcbad变成abcda

3．在水平放置的光滑绝缘杆ab上，挂有一个金属环，该环套在一个通电螺线管的正部位，如图(四)－3所示，当滑动变阻器的滑动头向右移动的过程中，该环将(　　)

A．向左移动          B．向右移动

C．不动，但面积有扩大的趋势

D．不动，但面积有缩小的趋势

4．一个圆形闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，如图 (甲)所示。设垂直于纸面向内的磁感应强度方向为正，垂直于纸面向外的磁感应强度方向为负。线圈顺时针方向的感应电流为正，逆时针方向的感应电流为负。已知圆形线圈中感应电流i随时间变化的图象如图 (乙)所示，则线圈所在处的磁场的磁感应强度随时间变化的图象可能是图中的(　　)

5．如图所示是一种延时开关，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，将C线路接通。当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放，则(　　)

A．由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用

B．由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用

C．如果断开B线圈的开关S2，无延时作用

D．如果断开B线圈的开关S2，延时将变长

6．如图所示，L为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开开关S的瞬间会有(　　)

A．灯A立即熄灭                    B．灯A慢慢熄灭

C．灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭    D．灯A突然闪亮一下再突然熄灭

7．高频焊接原理示意图，如图所示，线圈通以高频交流电，金属工件的焊缝中就产生大量焦耳热，将焊缝熔化焊接，要使焊接处产生的热量较大可采用(　　)

A．增大交变电流的电压

B．增大交变电流的频率

C．增大焊接缝的接触电阻

D．减小焊接缝的接触电阻

8．如图甲所示，A、B两绝缘金属环套在同一铁芯上，A环中电流iA随时间t的变化规律如图所示，下列说法中正确的是(　　)

A．t1时刻，两环作用力最大

B．t2和t3时刻，两环相互吸引

C．t2时刻两环相互吸引，t3时刻两环相互排斥

D．t3和t4时刻，两环相互吸引

9．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图所示连接。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动变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转。由此可以推断(　　)

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

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

10．在如图所示的电路中，S闭合时流过自感线圈的电流是2 A，流过灯泡的电流是1 A，将S突然断开，则S断开前后，能正确反映流过灯泡的电流I随时间t变化的图线是下图中的(　　)

11、如图所示，MN、PQ为同一水平面的两平行导轨，导轨间有垂直于导轨平面的磁场，导体ab、cd与导轨有良好的接触并能滑动，当ab沿轨道向右滑动时，cd将（   ）

A.右滑           B.不动          C.左滑         D.无法确定

12．图甲中的是一个边长为L的正方形导线框，其电阻为R。线框以恒定速度沿轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场区域。如果以轴的正方向作为力的正方向。线框在图示位置的时刻作为时间的零点，则磁场对线框的作用力F随时间变化的图线应为图乙中的哪个图？                     （    ）

二、填空题(本大题共3小题，共18分，把答案直接填在题中横线上或按题目要求作答。)

13、如图，金属环A用轻线悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧。若变阻器滑片P向左移动，则金属环A将向      （填“左”或“右”）运动，并有        （填“收缩”或“扩张”）趋势。

14．(6分)如图所示是为研究电磁感应现象实验所需的各种器材

(1)请将未完成的部分连接好，使之成为实验电路。

(2)当开关由闭合状态突然断开时，观察到电流表指针向左偏转。若保持开关闭合，为使电流表指针向右偏转，可采用的方法是(　　)

A．将线圈A全部插入B中           B．将一软铁棒插入线圈A中

C．将滑动变阻器滑片P向C端移动   D．将滑动变阻器滑片P向D端移动

15．(6分)水平面中的平行导轨P、Q相距L，它们的右端与电容为C的电容器的两块极板分别相连如图所示，直导线ab放在P、Q上与导轨垂直相交，磁感应强度为B的匀强磁场竖直向下穿过导轨面。若发现与导轨P相连的电容器极板上带负电荷，则ab向________沿导轨滑动；如电容器的带电荷量为Q，则ab滑动的速度v＝________。

三、计算、论述题(本大题共3小题，共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。)

16．(10分)如图所示，AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为L，导轨平面与水平面的夹角为θ，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场，磁感应强度为B，在导轨的AC端连接有一个阻值为R的电阻，一根垂直于导轨放置的金属棒ab，质量为m，从静止开始沿导轨下滑，求ab棒的最大速度为多少？(已知ab与导轨间的动摩擦因数为μ，导轨与金属的电阻都不计)

17．(12分)一个质量m＝0.016 kg，长L＝0.5 m，宽d＝0.1 m，电阻R＝0.1 Ω的矩形线圈，从h1＝5 m高处由静止开始自由落下，所示，然后进入一个匀强磁场。线圈下边刚进入磁场时，由于安培力作用，线圈恰好做匀速运动，求：

(1)磁场的磁感应强度B(g取10 m/s2)；

(2)如果线圈下边通过磁场所经历的时间为Δt＝0.15 s，求磁场区域的高度h2。

18．（12分）如图所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距，电阻，导轨上停放一质量、电阻的金属杆，导轨电阻可忽略不计，整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向竖直向下，现用一外力F沿水平方向拉杆，使之由静止开始运动，若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图（b）所示。

   （1）试分析说明金属杆的运动情况；

   （2）求第2s末外力F的瞬时功率。