《電磁感應》檢測題（二）

一、選擇題

1．如圖1所示，有一根通電的長直導線MN中通有恒定的電流I，一閉合線圈從直導線的左側平移到右側的過程中，穿過線圈磁通量的變化情況是（）

A．先增大后減小 B．先減小后增大

C．減小、增大、減小、增大

D．增大、減小、增大、減小

2．如圖2所示，矩形線圈與磁場垂直，且一半在勻強磁場內，一半在勻強磁場外，下述過程中使線圈產生感應電流的是 ()

A．以ad為軸轉動45°

B．以bc為軸轉動45°

C．將線圈向下平移

D．將線圈向上平移

3．如圖3所示，勻強磁場垂直穿過金屬框架，金屬桿MN沿金屬框架在AA′和BB′之間做簡諧運動。其平衡位置為OO′，當框架左側的閉合線圈產生的感應電流最大時，金屬桿的位置可能在()

A．AA′位置B．OO′位置

C．不可能是BB′

D．AA′和BB′間某一位置

4．如圖4中甲所示，A是一邊長為l的正方形導線框，電阻為R。今維持以恒定的速度v沿x軸運動，穿過如圖所示的勻強磁場的有界區域。若沿x軸的方向為力的正方向，框在圖示位置的時刻作為計時起點，則磁場對線框的作用力F隨時間t的變化圖線為圖乙中的( )

5．如圖5所示，在點O正下方有一個理想邊界的磁場，銅環在A點由靜止釋放向右擺至最高點B，不考慮空氣阻力，則下列說法正確的是

A．A﹑B兩點在同一水平線

B．A點高于B點C．A點低于B點

D．銅環將做等幅擺動

6．如圖6所示，用同樣粗細的銅、鋁、鐵做成三根長度相同的直導線，分別放在電阻可以忽略不計的光滑水平的“U”導軌上，使導線與導軌保持垂直，設豎直方向的勻強磁場垂直于導軌平面，且充滿導軌所在的空間，然后用外力使導線向右作勻速直線運動，且每次外力消耗的功率均相同，則有()

A．銅導線運動速度最大

B．鐵導線運動速度最大

C．三根導線上產生的感應電動勢相同

D．在相同的時間內，它們產生的熱量相等

7．如圖7所示，矩形線圈從勻強磁場中勻速拉出，第一次速度為v，第二次速度為2v，則第一、第二次外力做功之比和功率之比分別是()

A．1：2，1：4 B．2：1，1：4

C．1：2，4：1 D．1：1，1：4

8．如圖8中甲所示，半徑為R的閉合環，處于垂直環面的磁場中， 拉力F平行于環面將環勻速拉出磁場B，力F隨環的位移的變化情況是圖乙中的哪個圖象 ()

9．如圖9所示，MN、PO為水平面上足夠長的平行光滑的導電滑軌，垂直于滑軌平行地放有兩根金屬滑桿ab和cd，兩滑桿質量相同，電阻也相同，導軌電阻不計。勻強磁場的方向垂直軌道平面向上。開始時，ab、cd兩滑桿處于靜止狀態，則()

A．若使ab桿向右以速度v做勻速運動，則cd桿也將向右運動但速度總小于v

B．若向右打擊一下ab桿，則最終兩桿以相同的速度向右勻速運動

C．若對ab桿施一水平向右的恒力，則最終兩桿以相同的速度向右勻速運動

D．若對ab桿施一水平向右的恒力，則最終兩桿以相同的加速度向右運動，但ab桿的速度總大于cd桿的速度

10．如圖10所示，兩條水平導軌成角度α，導體EF以恒定速度v沿導軌運動。勻強磁場的磁感強度為B，方向垂直于導軌平面，導體EF每單位長度的電阻為r，導軌AC、AD的電阻不計，令EF⊥AC，v⊥EF，AC＝d，則導體從A點運動到C點這段時間內電路釋放的總熱量為（）

11．如圖11所示，金屬棒ab和cd放在水平導軌上，金屬棒ab和cd的電阻分別為R_ab和R_cd，且R_ab＞R_cd，水平導軌的電阻忽略不計且處于勻強磁場中。金屬棒cd在水平力F的作用下向右勻速運動，而ab棒在外力作用下處于靜止狀態，對于金屬棒ab和cd兩端的電壓大小下面說法中正確的是 ()

A．U_ab＞U_cdB．U_ab=U_cd

C．U_ab＜U_cdD．無法判斷

12．如圖12所示，甲、乙兩圖為與勻強磁場垂直放置的兩個金屬框架，乙圖除了一個電阻為零、自感系數為L的線圈外，甲、乙圖中其他部分都相同，如導體AB以相同的加速度由靜止開始向右做勻加速直線運動，若位移相同，則（）

A．甲圖中外力做功多

B．兩圖中外力做功相同

C．乙圖中外力做功多

D．無法判斷

13．如圖13所示，兩根平行放置的傾斜光滑導電軌道，軌道間接有電阻R，一根放置在軌道上的導體棒在拉力F作用下沿軌道勻速上滑，整個導電軌道處于垂直軌道平面斜向上的勻強磁場之中．則導體棒在上滑過程中以下判斷正確的是（）

①作用在ab桿上所有力做功的代數和為零

②拉力F和安培力做功的代數和等于ab桿機械能的增加量

③拉力F和重力做功的代數和等于回路中內能的增加量

④拉力F所做的功等于ab桿機械能與回路中內能增加量之和

A．①②③

B．①③

C．②④

D．①②③④

14．如圖14甲，水平面上的平行導軌MN、PQ上放著兩根導體棒ab、cd，兩棒間用絕緣絲線系住。開始，勻強磁場垂直紙面向里。磁感強度B隨時間t的變化如圖乙所示。I和F分別表示流過導體棒中的電流強度和絲線的拉力。則在t0時刻（）

A．I=0，F=0

B．I≠0，F=0

C．I=0，F≠0

D．I≠0，F≠0

二、填空題

15．一支環形閉合線圈共100匝，總電阻為50 Ω，環的面積為0.01m²，垂直于環面的磁場的磁感應強度B隨時間變化規律如圖所示，則在0.4s內線圈中產生_____________J的焦耳熱。

16．如圖16所示，有一個電阻不計的光滑導體框架，水平放在磁感強度為B、方向豎直向上的勻強磁場中，框架寬為l，框架上放一質量為m、電阻為R的導體棒，現用一水平恒力F作用于棒上，使棒由靜止開始運動。當棒的速度為零時，棒的加速度大小為_____________；當棒的速度為v時，棒的加速度大小為________；當棒的加速度為零時，速度大小為___________。

17．如圖17所示，兩根相距為L的豎直平行金屬導軌位于勻強磁場中，磁感應強度為B，導軌電阻不計，另兩根與光滑軌道接觸的金屬桿質量均為m，電阻均為R，若要使cd桿恰好平衡，且靜止不動，則ab桿應向___________做勻速運動，ab桿運動速度大小是___________，需對ab桿所加外力的大小為__________。

18．如圖18所示，磁場方向垂直紙面向外，磁感應強度B沿x方向均勻增加，變化率為10^-2 T/cm，而磁場沿y方向不變.有一長度為PN＝0.2m、寬PQ＝0.1m的金屬框以v＝2m/s的速度沿x方向勻速運動，金屬框中的感應電動勢為_____________V，若金屬框的電阻為R＝0.02Ω，為保持線框做勻速運動，至少需要________N的力。

19．如圖19所示，由導線制成的正方形線框邊長L，每條邊的電阻均為R，其中ab邊材料較粗且電阻率較大，其質量為m，其余各邊的質量均可忽略不計。線框可繞與cd邊重合的水平軸OO′自由轉動，不計空氣阻力及摩擦。若線框從水平位置由靜止釋放，歷時t到達豎直位置，此時ab邊的速度為v。若線框始終處在方向豎直向下、磁感強度為B的勻強磁場中，重力加速度為g，則線框在豎直位置時，ab邊兩端的電壓是_____________；所受安培力的大小為_________。

20．一個課外小組設計了一個探究實驗測定磁極端面附近的磁感應強度B，通過查閱資料了解到以下信息：磁場具有能量，磁場中單位體積所具有的能量叫能量密度，其值為B²/2μ，式中B是磁感應強度，μ是磁導率，在空氣中，μ為一已知常數.他們設計的實驗方法為：一根截面是正方形的條形磁鐵吸住一相同面積的鐵片P，再用彈簧秤拉鐵片使它與磁鐵分開一段微小的距離，如圖20所示。已知拉力所做的功等于間隙中磁場的能量。

⑴為求出磁感應強度B，需要測量哪些物理量__________。

⑵根據所測出的物理量寫出磁感應強度B的表達式_________。

三、計算題

21．如圖21所示，豎直放置的等距金屬導軌寬0.5m，垂直于軌道平面向里的勻強磁場磁感應強度為B＝4T，軌道光滑、電阻不計．ab、cd為兩根完全相同的金屬棒，套在導軌上可上下自由滑動，每根的電阻為1Ω。今在ab棒上施加一個豎直向上的恒力F，這時ab、cd恰能分別以0.1m/s的速度向上和向下作勻速滑行。（g取10m/s²）試求：

(1)兩棒的質量分別為多少？

(2)外力F的大小。

22．如圖22所示，水平平行放置的導軌左端連有電阻R，導軌上架有一根裸金屬棒ab，整個裝置處于垂直軌道平面的勻強磁場中，今從靜止起用力拉金屬棒（保持棒與導軌垂直），若拉力恒定，經時間t₁后ab的速度為v，加速度為a₁，最終速度可達2v；若拉力的功率恒定，經時間t₂后ab的速度也為v，加速度為a₂，最終速度也可達2v。求a₁和a₂滿足的關系。（不計其它電阻）

23．如圖23所示，M、N是水平放置的很長的平行金屬板，兩板間有垂直于紙面的沿水平方向的勻強磁場B=0.25T，兩板間距離為d=0.4m，在MN間右側部分，有兩根無電阻的導線P、Q與阻值為R=0.3Ω的電阻相連。已知MP和QN間距離相等且等于PQ間距離的一半，一根總電阻為r=0.2Ω的均勻金屬棒ab，在右側部分緊貼M、N和P、Q無摩擦滑動，忽略一切接觸電阻。現有重力不計的帶正電荷q=1.6×10^-19C的粒子以v0=7m/s的水平初速度射入兩板間恰能做勻速直線運動，則：

(1)MN間的電勢差應為多少？

(2)ab棒應向什么方向做勻速運動？

(3)ab棒運動速度應為多少？

(4)維持棒勻速運動的外力為多大？

24．如圖24所示，兩根相距為d的足夠長的平行光滑金屬導軌位于水平的xoy平面內，導軌的一端接有阻值為R的電阻。在x>0的一側存在豎直方向的磁場，磁場的磁感應強度B隨x的增大而增大，B=kx，k為常數，一金屬直桿與金屬導軌垂直，可在導軌上滑動，當t=0時金屬桿位于x=0處，有一大小可調節的外力F作用金屬桿以使金屬桿做勻加速直線運動，加速度大小為a，設除外接電阻R外，其余電阻都可以忽略。

（1）當金屬桿的速度大小為v0時，回路中的感應電動勢多大？

（2）若金屬桿的質量為m，求施加于金屬桿上的外力F與時間t的關系？