高中物理电磁感应习题和答案解析(教师)

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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 B.两图中外力做功相同C.乙图中外力做功多 D.无法判断Rvabθd图12-12.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. B.C. D. MNvB图12-33.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2:1B.通过导线某一横截面的电荷量之比是1:1C.拉力做功之比是1:4D.线框中产生的电热之比为1:24. SNO图12-5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L1L2图12-45. 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fB.最大值仍为Um,而频率小于fC.最大值大于Um,而频率仍为fD.最大值小于Um,而频率仍为f图12-66.一飞机,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12-77.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v0ab图12-88.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-省略部分-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?GAS图12-1818.(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1.0×10-4T,即。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?OxyvhL图12-19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。图20 (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J (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: (4分)外力对线圈做的功等于线圈中消耗的电能,即J (4分)30°hbO14.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h==m (8分)15.解:(1)Pab=Kv1,v1=Pab/k (4分)(2)感应电动势,(2分)电阻(2分),由欧姆定律可得。(2分) 由平衡条件可得:Pab=BIb+kv2, (3分)所以。(2分)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: (2分)根据平衡条件可得(2分) ,解得B=0.4T (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, (1分)所以线圈做加速运动的时间t1=0.1s, (2分)(3) 线圈的下边刚离开磁场的瞬间的速度V=v0+gt1=11m/s; (2分)线圈的加速度的大小 ,方向向上。(3分)(4)Q=mgL=0.08J (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: (5分)由欧姆定律得: (5分)由上述二式可得: (6分)18.解:(1)设线圈向右移动一距离ΔS,则通过线圈的磁通量变化为:,而所需时间为, (2分)根据法拉第电磁感应定律可感应电动势力为V.(3分)(2)根据欧姆定律可得感应电流A, (3分)电功率P=IE=W (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=W.(4分)8
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