当前位置:首页 >> 理化生 >>

电磁感应习题及解析


黄平—电磁感应复习题

高中物理总复习 —电磁感应
本卷共 150 分,一卷 40 分,二卷 110 分,限时 120 分钟。请各位同学 认真答题,本卷后附答案及解析。
一、不定项选择题:本题共 10 小题,每小题 4 分,共 40 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,有选错或不答的不得分. 1.图 12-2,甲、乙两图为与匀强磁场垂直放置的两个金属框架,乙图除了一个电阻 为零、自感系数为 L 的线圈外,其他部分与甲图都相同,导体 AB 以相同的加速度向右做匀 加速直线运动。若位移相同,则 ( )

A.甲图中外力做功多 C.乙图中外力做功多

B.两图中外力做功相同 D.无法判断

2.图 12-1,平行导轨间距为 d,一端跨接一电阻为 R,匀强磁场磁感强度为 B,方向 与导轨所在平面垂直。 一根足够长的金属棒与导轨成θ 角放置, 金属棒与导轨的电阻不计。 当金属棒沿垂直于棒的方向以速度 v 滑行时,通过电阻 R 的电流强度是 A. a v θ b 图 12-1 3.图 12-3,在光滑水平面上的直线 MN 左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场,右侧是无 磁场空间。将两个大小相同的铜质矩形闭合线框由图示位置以同样的速度 v 向右完全拉出 匀强磁场。 已知制作这两只线框的铜质导线的横截面积之比是 1:2.则拉出过程中下列说法 中正确的是 A.所用拉力大小之比为 2:1 B
1





Bdv R
R

B. Bdv sin ?
R

R

d

C. Bdv cos ?

D.

Bdv R sin ?

M v N 图 12-3





黄平—电磁感应复习题

B.通过导线某一横截面的电荷量之比是 1:1 C.拉力做功之比是 1:4 D.线框中产生的电热之比为 1:2 4. 图 12-5,条形磁铁用细线悬挂在 O 点。O 点正下方固定一个水平放置的铝线圈。 让磁铁在竖直面内摆动,下列说法中正确的是 A.在磁铁摆动一个周期内,线圈内感应电流的方向改变 2 次 B.磁铁始终受到感应电流磁铁的斥力作用 C.磁铁所受到的感应电流对它的作用力始终是阻力 D.磁铁所受到的感应电流对它的作用力有时是阻力有时是动力 图 12-5
N S

O (



5.

两相同的白炽灯 L1 和 L2,接到如图 12-4 的电路中,灯 L1 与电容器串联,灯 L2 与

电感线圈串联,当 a、b 处接电压最大值为 Um、频率为 f 的正弦交流电源时,两灯都发光, 且亮度相同。更换一个新的正弦交流电源后,灯 L1 的亮度大于大于灯 L2 的亮度。新电源的 电压最大值和频率可能是 A.最大值仍为 Um,而频率大于 f B.最大值仍为 Um,而频率小于 f C.最大值大于 Um,而频率仍为 f D.最大值小于 Um,而频率仍为 f L1 L2 图 12-4 ( )

6.一飞机,在北京上空做飞行表演.当它沿西向东方向做 飞行表演时(图 12-6), 飞行员左右两机翼端点哪一点电势高( ) A.飞行员右侧机翼电势低,左侧高 B.飞行员右侧机翼电势高,左侧电势低 C.两机翼电势一样高 D.条件不具备,无法判断 图 12-6

7.图 12-7,设套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小 为线圈Ⅱ, 则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)应是( ) A.有顺时针方向的感应电流 B.有逆时针方向的感应电流 C.有先逆时针后顺时针方向的感应电流 D.无感应电流 8.图 12-8,a、b 是同种材料的等长导体棒,静止于水平面 内的足够长的光滑平行导轨上,b 棒的质量是 a 棒的两倍。匀强 磁场竖直向下。若给 a 棒以 4.5J 的初动能,使之向左运动,不 v0 a b 图 12-8
2

图 12-7

黄平—电磁感应复习题

计导轨的电阻,则整个过程 a 棒产生的最大热量是( A.2J C.3J B.1.5J D.4.5J

) B v0 图 12-9 )

9.内壁光滑,水平放置的玻璃圆环内,有一直径略小于环 口直径的带正电小球,以速度 v0 沿逆时针方向匀速转动,如图 12-9 所示,若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度 B

随时间成正比增加的变化磁场,运动过程中小球带电量不变,正确的是( A.小球对玻璃环的压力一定不断增大 B.小球受到的磁场力一定不断增大 C.小球先沿逆时针方向减速运动一段时间后沿顺时针方向加 速运动 D.磁场力对小球先做负功后做正功

10.图 12-10,在磁感应强度为 B 的匀强磁场中有固定的金属框架 ABC,已知∠B=θ , 导体棒 DE 在框架上从 B 点开始在外力作用下,沿垂直 DE 方向以速度 v 匀速向右平移,使 导体棒和框架构成等腰三角形回路。设框架和导体棒材料相同,其单位长度的电阻均为 R, 框架和导体棒均足够长,不计摩擦及接触电阻。关于回路中的电流 I 和电功率 P 随时间 t 变化的下列四个图中可能正确的是 ( )

第Ⅱ卷(非选择题 共 110 分)

二、本题共 2 小题,共 20 分。把答案填在题中的横线上或按要求作图. 11. (10 分) 图 12-13 为“研究电磁感应现象”的实验装置. (1)将图中所缺的导线补接完整. (2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一 下,那么合上电键后可能出现的情况有: a.将原线圈迅速插入副线圈时,灵敏电流计指针将 __________. b.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,
3

图 12-11

黄平—电磁感应复习题

灵敏电流计指针将________.

12. (10 分)(1)如图 11 所示是日光灯的电路图,它主要是由灯管、镇流器和起动器 组成的,镇流器是一个带铁芯的线圈,起动器的构造如图 8.为了便于起动,常在起动器 两极并上一纸质电容器 C. 某班教室的一盏日光灯出现灯管两端亮而中间不亮的故障,经 检查发现灯管是好的,电压正常,镇流器无故障,其原因可能是 用什么简易方法使日光灯正常发光? 。 ,你能

(2)如图 12-12 是测定自感系数很大的线圈 L 直流电阻的电路, L 两端并联一只电 压表(电压表的内阻 RV 很大) ,用来测电感线圈的直流电压,在测量完毕后将电路解体时. 若先断开 S1 时,则 坏。 (填电压表或电流表)能损

图 12-13 图 12-12 三、本题共 6 小题,90 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和主要演算步骤,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 确写出数值与单位。 13.(14 分)在磁感应强度 B=0.5T 的匀强磁场中有一 个正方形金属线圈 abcd,边长 L=0.2m。线圈的 ad 边与磁场 的左侧边界重合,如图 12-14 所示,线圈的电阻 R=0.4Ω .用 外力把线圈从磁场中移出有两种方法:一种是用外力把线圈 从左侧边界匀速平移出磁场;另一种是以 ad 边为轴,用力 使线圈匀速转动移出磁场,两种过程所用时间都是 t=0.1s。求 (1)线圈匀速平移出磁场的过程中,外力对线圈所做的功。 (2)线圈匀速转动移出磁场的过程中,外力对线圈所做的功。 d 图 12-14 c a L b B

14. (14 分)已知某一区域的地下埋有一根与地表面平行的直线电缆,电缆中通有变 化的电流,在其周围有变化的磁场,因此可以通过在地面上测量闭合试探小线圈中的感应 电动势来探测电缆的确切位置、走向和深度。当线圈平面平行地面测量时,在地面上 a、c 两处测得试探线圈中的电动势为零,b、d 两处线圈中的电动势不为零;当线圈平面与地面
4

黄平—电磁感应复习题

成 30°夹角时,在 b、d 两处测得试探线圈中的电动势为零。经过测量发现,a、b、c、d 恰好位于边长为 L=1m 的正方形的四个顶角上,如图 12-15 所示。据此可以判定:地下电缆 在哪两点连线的正下方?并求出地下电缆离地 表面的深度 h。

图 12-15

15. (15 分)如图 12-16 所示,横截面为矩形的 管道中, 充满了水银, 管道的上下两壁为绝缘板,

前后两壁为导体板(图中斜线部分) ,两导体板被一导线 cd 短路。管道的高度为 a,宽度为

b,长度为 L。当加在管道两端截面上的压强差为 P,水银沿管道方向自左向右流动时,作用
在这段水银上的粘滞阻力 f 与速度成正比,即:f=kv. (1)水银的稳定流速 v1 为多大? (2)将管道置于一匀强磁场中,磁场与绝缘壁垂直,磁感应强度为 B,方向向上,此时 水银的稳定流速 v2 又是多大?(已知水银的电阻率为ρ ,磁场只存在于管道所在的区域,不 考虑管道两端之外水银对电路的影响。)

B c a v 图 12-16 d L

b

16. (15 分)如图 12-17 所示,一质量为 m=0.016kg、长 L=0.5m、宽 d=0.1m、电阻 R=0.1Ω 的矩形线圈,从 h1=5m 的高处由静止开始下落,然后进入匀强磁场,当下边进入磁场时, 由于磁场力的作用,线圈正好作匀速运动。 (1)求匀强磁场的磁感应强度 B。 (2)如果线圈的下边通过磁场所经历的时间 t=0.15s,求磁场区域的高度 h2. (3)求线圈的下边刚离开磁场的瞬间,线圈的加速度的大小和方向。 (4) 从线圈的下边进入磁场开始到线圈下边离开磁场的时间内, 在线圈中产生的焦耳 热是多少?

5

黄平—电磁感应复习题

L h1

d

h2

图 12-17

17. (16 分)如图 12-18 所示是一种测量通电螺线管中

磁场的装置, 把一个很小的测量线圈 A 放在待测处, 线圈与测量电量的冲击电流计 G 串联, 当用双刀双掷开关 S 使螺线管的电流反向时,测量线圈中就产生感应电动势,从而引起电 荷的迁移,由表 G 测出电量 Q,就可以算出线圈所在处的磁感应强度 B。已知测量线圈共有 N 匝,直径为 d,它和表 G 串联电路的总电阻为 R,则被测处的磁感强度 B 为多大? A S G

图 12-18 18. (16 分)如图 12-19 所示,磁场的方向垂直于 xy 平面向里。磁感强度 B 沿 y 方向 没有变化,沿 x 方向均匀增加,每经过 1cm 增加量为 1.0×10 T,即 ?B ? 1.0 ? 10 ? 4 T / cm 。 ?x
-4

有一个长 L=20cm,宽 h=10cm 的不变形的矩形金属线圈,以 v=20cm/s 的速度沿 x 方向运 动。问: (1)线圈中感应电动势 E 是多少? (2)如果线圈电阻 R=0.02Ω ,线圈消耗的电功率是多少? (3)为保持线圈的匀速运动,需要多大外力?机械功率是多少? y h L v x O 图 12-19

6

黄平—电磁感应复习题

答案
1.A 2.D 3.D 4.C 5.A 6A 7.A 8.A 9.C 10.AD 11. 解:(1)如图 20 所示.(2)a.右偏转一下 b.向左偏转一下 12.(1)电容器 C 击穿而短路或起动器被短路 。将电容器 C 撤除或更换起动器等。 (2)电压表 13.解:(1)使线圈匀速平动移出磁场时,bc 边切割 磁感线而产生恒定感应电动势 E=BLv.而 v=L/t. (2 分) 外力对线圈做的功等于线圈中消耗的电能,即 图 20

W1 ?

E B L t? ? 0.01 J R Rt

2

2

4

(4 分)

(2)线圈以 ad 边为轴匀速转出磁场时,线圈中产生的感应电动势和感应电流都是按正弦规 律变化的,感应电动势和感应电流的最大值为: E m ? BS ? , ? ? 外力对线圈做的功等于线圈中消耗的电能,即

?
2t

(4 分)

Em ? 2 B 2 L4 W2 ? t? ? 0.012J 2R 8Rt
2

(4 分)

14.解:当线圈平面平行地面测量时,在地面上 a、c 两处测得试探线圈中的电动势为零,

b、d 两处线圈中的电动势不为零;所以可以判定:地
下电缆在 ac 两点连线的正下方. (6 分) 依题意可知:电缆离地表面的深度

O 30° b h

h=

2 6 L. tan600 = m 2 2

(8 分) (4 分)

15.解: (1)Pab=Kv1,v1=Pab/k

(2)感应电动势 E ? Bbv2 , (2 分)电阻 R ? ?

b (2 分) , aL

7

黄平—电磁感应复习题

由欧姆定律可得 I ?

BaLv2

?

。 (2 分)

由平衡条件可得:Pab=BIb+kv2, (3 分)所以 v 2 ?

Pab? 。 (2 分) k? ? B 2 abL

16.解: (1)设线圈刚进入磁场时的速度为 v0,则据机械能守恒定律可得:

mgh1 ?

1 2 mv 0 2

(2 分)

根据平衡条件可得 m g ?

B 2 d 2 v0 (2 分) ,解得 B=0.4T R

(1 分) (1 分)

(2)因为线圈的下边进入磁场后先做匀速运动,用时 t0=0.05s, 所以线圈做加速运动的时间 t1=0.1s, h2 ? L ? v0 t1 ?

1 2 gt1 ? 1.55m (2 分) 2
(2 分)

(3) 线圈的下边刚离开磁场的瞬间的速度 V=v0+gt1=11m/s; 线圈的加速度的大小 a ? (4)Q=mgL=0.08J

B 2 d 2 v ? m gR ? 1m / s 2 mR

,方向向上。 (3 分)

(3 分)

17.解:当双刀双掷开关 S 使螺线管的电流反向时,测量线圈中就产生感应电动势,根据 法拉第电磁感应定律可得:

E?N

?? 2 B? (d / 2) 2 ?N ?t ?t

(5 分)

由欧姆定律得: I ?

Q E ? ?t R 2QR 由上述二式可得: B ? ? .Nd 2

(5 分) (6 分)

18.解:(1)设线圈向右移动一距离 Δ S,则通过线圈的磁通量变化为:

?S ?B L ,而所需时间为 ?t ? , (2 分) v ?x ?? ?B ? hvL ? 4 ? 10 ?5 V.(3 分) 根据法拉第电磁感应定律可感应电动势力为 E ? ?t ?x E ?8 (2)根据欧姆定律可得感应电流 I ? ? 2 ? 10 A, (3 分) R

?? ? h?S

电功率 P=IE= 8 ? 10 W

?8

(4 分)

(3)电流方向是沿逆时针方向的,导线 dc 受到向左的力,导线 ab 受到向右的力。线圈 做 匀速运动,所受合力应为零。根据能量守恒得机械功率 P 机=P= 8 ? 10 W.(4 分)
?8

8


相关文章:
高中物理电磁感应习题及答案解析
黄平—电磁感应习题 高中物理总复习 —电磁感应本卷共 150 分,一卷 40 分,二卷 110 分,限时 120 分钟。请各位同学 认真答题,本卷后附答案及解析。一、不...
电磁感应习题(答案解析)
电磁感应习题(答案解析)。一. 教学内容: 选修 3—2 第九章 电磁感应(一) 二. 高考考纲及分析: 高考考纲 电磁感应现象(I) 磁通量(I) 法拉第电磁感应定律(Ⅱ...
电磁感应经典大题及答案
电磁感应经典大题及答案_理化生_高中教育_教育专区。题量超大的题集,较有难度,答案详细,是很不错的电磁感应习题哦。电磁感应经典习题 1.如图 10 所示,匀强磁场...
电磁感应习题(答案解析)
电磁感应习题(答案解析)_理化生_高中教育_教育专区。一. 教学内容: 选修 3—2 电磁感应(一) 二. 高考考纲及分析: 高考考纲 电磁感应现象(I) 磁通量(I) 法...
高中物理电磁感应习题及答案解析
高中物理电磁感应习题及答案解析_理化生_高中教育_教育专区。电磁感应复习题 高中物理总复习—电磁感应本卷共 150 分,一卷 40 分,二卷 110 分,限时 120 分钟。...
电磁感应典型例题集锦
电磁感应典型例题集锦_IT认证_资格考试/认证_教育专区。精品文档优秀...2015国考申论押密试卷及答案 2015国考面试通关宝典 四季养生 中医养生与保健 中医...
高中物理电磁感应精选练习题及答案
高中物理电磁感应精选练习题及答案_理化生_高中教育_教育专区。电磁感应习题及答案 【例 1】 (2004,上海综合)发电的基本原理是电磁感应。发现电磁感应现象的科学家...
16 电磁感应习题详解
16 电磁感应习题详解_理学_高等教育_教育专区。习题六 一、选择题 1.如图 6-1 所示,平板电容器(忽略边缘效应)充电时,沿环路 L1、L2 磁场强度 H 的环流 满足...
电磁感应练习题解析版
I1∶I2=1∶2 C.线圈中产生的焦耳热之比 Q1∶Q2=2∶1 D.通过线圈某截面的电荷量之比 q1∶q2=1∶2 【答案】AC【解析试题分析:根据电磁感应定律和欧姆...
电磁感应能量习题及答案
电磁感应能量习题及答案_理化生_高中教育_教育专区。物理专题四 电磁感应中的力学问题与能量转化问题 在物理学研究的问题中,能量是一个非常重要的课题,能量守恒是自...
更多相关标签: