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电磁感应一本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分100分,考试用时60分钟。第卷(选择题,共32分)一、选择题:(每小题至少有一个选项是正确的,请把正确的答案填入答题卡中,每小题4分,共32分,漏选得2分,错选和不选得零分)1下面属于电磁感应现象的是( )A通电导体周围产生磁场。B磁场对感应电流发生作用,阻碍导体运动。C由于导体自身电流发生变化,而在导体中产生自感电动势。D电荷在磁场中定向移动形成电流。2下列关于楞次定律的说法正确的是( )A感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量B感应电流的磁场总是阻止引起感应电流的磁通量C感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场相反D感应电流的磁场方向也可能与引起感应电流的磁场方向一致3如图9-1所示,把矩形闭合线圈放在匀强磁场中,线圈平面与磁感线平行,下面能使线圈产生感应电流的是 ( )图9-1A线圈以ab边为轴做匀速转动B线圈以bc边为轴做匀速转动C线圈沿磁感线方向做匀加速运动D线圈沿垂直磁感线方向做匀速运动图9-24如图9-2所示,矩形线圈有N匝,长为a,宽为b,每匝线圈电阻为R,从磁感应强度为B的匀强磁场中以速度v匀速拉出来,那么,产生的感应电动势合流经线圈中的感应电流的大小应为 ( )AE = NBav, BE = NBav, CE = Bav, DE = Bav,5如图9-3所示,在U形金属架上串入一电容器,金属棒ab在金属架上 无摩擦地以速度v向右运动一段距离后突然断开开关,并使ab停在金属架上,停止后,ab不再受外力作用。现合上开关,则金属棒的运动情况是 ()图9-3A向右做初速度为零的匀加速运动B在某位置附近来回振动C向右做初速度为零的加速运动,后又改做减速运动D向右做变加速运动,后改做匀速运动6如图9-4所示,电路中,L为一自感线圈,两支路电阻相等,则( )图9-4A闭合开关S时,稳定前电流表A1的示数小于电流表A2的示数B闭合开关S时,稳定前电流表A1的示数等于电流表A2的示数C闭合开关S时,稳定前电流表A1的示数大于电流表A2的示数D断开开关S时,稳定前电流表A1的示数等于电流表A2的示数7如图9-5所示,把金属圆环匀速拉出磁场,下面叙述正确的是( )图9-5A向左拉出和向右拉出所产生的感应电流方向相反B不管向什么方向拉出,只要产生感应电流方向都是顺时针C向右匀速拉出时,感应电流大小不变D要将金属环匀速拉出,拉力大小要改变8如图9-6所示,在一根软铁棒上绕有一个线圈,a、b是线圈的两端,a、b分别与平行导轨M、N相连,有匀强磁场与导轨面垂直,一根导体棒横放在两导轨上,要使a点的电势均比b点的电势高,则导体棒在两根平行的导轨上应该 ( )图9-6A向左加速滑动 B向左减速滑动 C向右加速滑动 D向右减速滑动第卷(非选择题,共68分)二、填空题(每题6分,共24分,请把答案填写在题中横线上)9闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动而产生感应电流,从能量的角度看,外力克服 力做功,使 能转化为 能。10一艘海轮正以6m/s的速度从东向西航行,起上有一根长15m的金属桅杆,设海轮所处海域的地磁场的水平分量为0.5104T,则桅杆两端的电势差为 ,感应电动势的方向为 。11在图9-7虚线所围区域内有一个匀强磁场,方向垂直纸面向里,闭合矩形线圈abcd在磁场中做匀速运动,线圈平面始终与磁感线垂直,在图示 位置时ab边所受磁场力的方向向上,那么整个线框正在向 方运动。图9-712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9-8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 = .图9-8三、计算题(本题共4小题,共44分,解答应写明必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须写出数值和单位)图9-913试根据法拉第电磁感应定律,推导出导线切割磁感线(即在BL,vL,vB的条件下,如图9-9所示,导线ab沿平行导轨以速度v匀速滑动)产生的感应电动势大小的表达式E = BLv。14一个正方形的金属导线框,电阻R = 0.2,线框面积S = 100cm2,放在磁感应强度为B = 1.5T的匀强磁场中,线框面与磁场方向垂直,若磁场在0.05s内消失,求线框中平均感应电流多大?15面积S = 0.2m2、n = 100匝的圆形线圈,处在如图9-10所示的磁场内,磁感应强度随时间t变化的规律是B = 0.02t,R = 3,C = 30F,线圈电阻r = 1,求:图9-10(1)通过R的电流大小和方向(2)电容器的电荷量。16.如图9-11所示,两根足够长的直金属导轨、平行放置R的电阻。一根质量为 的均直金属斜面上,两导轨间距为、两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆放在两导轨上,并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽略。让杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦。(1)由向方向看到的装置如图9-12所示,请在此图中画出杆下滑过程中某时刻的受力示意图;(2)在加速下滑过程中,当杆的速度大小为时,求此时杆中的电流及其加速的大小;(3)求在下滑过程中,杆可以达到的速度最大值。图9-11图9-12参考答案1C 2ABC 感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化,不是阻碍磁通量,也不是阻止磁通量。当外磁场减弱时,感应电流的磁场与外磁场方向相同;当外磁场增强时,感应电流的磁场与外磁场方向相反。 3A 产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化,故只有A正确 4A ,5D ab向右运动时,电容器被充电,上极板带正电,再合上开关电容器通过导体棒放电,放电电流由a到b,所以ab受到的安培力向右,但安培力逐渐减小,最后为零,故D正确6D 开关闭合瞬间,由于自感作用,自感线圈支路的电流表现为逐渐增大,此时A2的电流小于A1的电流,AB错,开关断开后,A1 、A2、L、R组成一串联回路电流相等,故D对。7BD 由于拉出磁场时,通过线圈的磁通量减小,感应电流的方向沿顺时针,且切割磁感线的长度在变化,所以变化,故感应电流和安培力都发生变化,BD正确8CD 导体棒运动切割磁感线,相当于“电源”,线圈相当于负载。要使a点电势高,即要求a点与“电源”正极相连,所以对MN棒电流要从NM,由右手定则可知,棒向右运动,CD正确9磁场;机械;电 104.5103;竖直向下 11右12左 提示: 由于电容器上极板带负电,故a端为电源的负极,导体向左移动,13证明:设匀强磁场的磁感应强度为B,导体棒ab长为L,运行速度为v,则闭合回路经时间t1面积的变化为,由,n = 1,证毕14解:由法拉第电磁感应定律,而V,n = 1,V,A图9-1315解:(1)由楞次定律知,变大,线圈的感应电流方向为逆时针,所以通过R的电流方向为ba, (2)由VV, AA,VV, 16(1)如图9-13重力,竖直下支撑力,垂直斜面向上,安培力,沿斜面向上(2)当杆速度为时,感应电动势,此时电路中电流 杆受到安培力根据牛顿运动定律,有 (3)当a=0时,即时 ,杆达到最大速度 用心 爱心 专心 119号编辑 5
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