高二电磁感应部分

1高二物理补充练习2012.12.20一．填空题1．如图所示，将一半径为R的圆导线圈水平放入竖直向下的有界匀强磁场中，磁场区域为圆形，其区域半径为r．若磁场磁感强度为B，则穿过线圈的的磁通量为_________，若该线圈有N匝，则磁通量为__________．2．如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.1T，导体ab可在平行金属导轨上自由滑动，导轨宽cd=0.2m．若导体ab以v=10m/s的速度向右匀速运动，则ab中的感应电动势的大小为________V，通过ab中的感应电流的方向为_______（选填“a至b”或“b至a”）．3．如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为B，其中放置一个矩形线圈abcd，边长ab=l1、ad=l2，且ab、cd与磁场平行，ab、cd与磁场垂直，线圈abcd可绕轴OO'转动，轴OO'通过ad、cd两边中点，则当线圈中通以a→b→c→d→a方向的电流I时，线圈的转动力矩大小为，方向为。4．空间存在以ab、cd为边界的匀强磁场区域，磁感强度大小为Ｂ，方向垂直纸面向外，区域宽为l1．现有一矩形线框处在图中纸面内，它的短边与ab重合，长度为l2，长边的长度为2l1，如图所示．某时刻线框以初速v沿与ab垂直的方向进入磁场区域，同时某人对线框施以作用力，使它的速度大小和方向保持不变．设该线框的电阻为R．从线框开始进入磁场到完全离开磁场的过程中，人对线框作用力所做的功等于___________．二．选择题.Ⅰ单项选择题5.在同一平面内，如图放置6根通电导线，通过相等的电流，方向如图．则在a、b、c、d四个面积相等的正方形区域中，磁感线指向纸外且磁通量最大的区域是()A．仅在a区B．仅在b区C．仅在c区D．仅在d区6.如图所示，闭合圆导线圈平行地放置在匀强磁场中，其中ac、bd分别是平行、垂直于磁场方向的两直径．当线圈做以下运动时，能否产生感应电流的是()A．使线圈在纸面内平动或转动B．使线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动C．使线圈以ac为轴转动D．使线圈以bd为轴转动7.如图所示，两个互相连接的金属环用同样规格的导线制成，大环半径是小环半径的4倍，若穿过大环的磁场不变，小环中磁场变化率为k时，其路端电压为U；若小环中磁场不变，而大环中磁场变化率也为k时，其路端电压为()A．UB．2UC．4UD．4UBabcdoo28.如图所示，P为一个闭合的金属弹簧圆圈，在它的中间插有一根条形磁铁，现在用力从四周拉弹簧圆圈，使圆圈的面积增大，从上向下看()A．穿过弹簧圆圈面的磁通量减少，弹簧圆中有俯视逆时针方向的感应电流B．穿过弹簧圆圈面的磁通量增加，弹簧圆中有俯视逆时针方向的感应电流C．穿过弹簧圆圈面的磁通量减少，弹簧圆中有俯视顺时针方向的感应电流D．穿过弹簧圆圈面的磁通量增加，弹簧圆中有俯视顺时针方向的感应电流9.一直升飞机停在南半球的地磁极上空．该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B．直升飞机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动．螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示．如果忽略a到转轴中心线的距离，用ε表示每个叶片中的感应电动势，则()A．ε＝πfl2B，且a点电势低于b点电势B．ε＝2πfl2B，且a点电势低于b点电势C．ε＝πfl2B，且a点电势高于b点电势D．ε＝2πfl2B，且a点电势高于b点电势Ⅱ多项选择题10.恒定的匀强磁场中有一圆形闭合导体线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在此磁场中作下述哪种运动时，线圈中能产生感应电流()A．线圈沿自身所在的平面做匀速运动B．线圈沿自身所在的平面做加速运动C．线圈绕任意一条直径做匀速转动D．线圈绕任意一条直径做变速转动11.如图所示，三角形金属导轨EOF上放一金属杆AB，在外力作用下使AB保持与OF垂直，以速度v从O点开始向右平移，设导轨和金属棒均为粗细相同的同种金属制成，则下列正确的是()A．电路中的感应电动势大小不变B．电路中的感应电动势逐渐增大C．电路中的感应电流大小不变D．电路中的感应电流逐渐减小12.如图所示，原线圈M与电源相连接，副线圈N与电流计G相连接，如副线圈中产生感应电流i从a到b流过电流计，则这时正在进行的实验过程是()A．滑动变阻器的滑动头P向A端移动B．滑动变阻器的滑动头P向B端移动C．电键S突然断开D．铁芯插入线圈中三．实验题.13．如图所示，一条形磁铁用线悬挂于O点，在O点的正下方固定放置一水平的金属圆环L，现使磁铁沿竖直平面来回摆动，则()A．在一个周期内，圆环中感应电流方向改变2次。B．磁铁始终受到感应电流磁场的斥力作用。C．磁铁所受感应电流磁场的作用力有时是阻力，有时是动力。D．磁铁所受感应电流磁场的作用力始终是阻力。B314．在图（甲）中，将电键S闭合以后，电流计指针由中央向左偏转；当把一个线圈A和这个电流计串联起来（图乙），将一个条形磁铁B插入或抽出，电路中能产生感应电流．经观察发现，电流计指针从中央向右偏转，由此可以判断()A．磁铁靠近线圈一端是N极，它正在远离线圈B．磁铁靠近线圈一端是S极，它正在远离线圈C．磁铁靠近线圈一端是N极，它正在移近线圈D．磁铁靠近线圈一端是S极，它正在移近线圈15．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；当线圈平面与地面成45°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1米的正方形的四个顶角上，如图所示。据此可以判定地下电缆在两点连线的正下方，离地表面的深度约为米。四．计算题.16．如图所示，三角形金属框架MON平面与匀强磁场B垂直，导体ab能紧贴金属框运动，且始终与并轨ON垂直．当导体从O点开始匀速向右平动时，速度为v0，试求bOc回路中在某时刻的感应电动势随时间变化的函数关系式．17.如图所示，两根固定在水平面上的光滑的平行金属导轨，相距为d，一端接有阻值为R的电阻，在导轨上放一金属直杆，金属杆与电阻相距L，金属杆用一根水平细线通过定滑轮跟重为G的重物相连，金属杆上作用一个水平力F，使金属杆处于静止。除电阻R外的其他电阻都可不计，若在金属导轨区域加一竖直向下的匀强磁场，磁感强度的大小随时间增大的规律为B＝Kt。为使金属杆在导轨上保持静止，求水平力F(设向左为正方向)随时间变化的规律。418．两根平行光滑的金属导轨间距为L，倾角为θ，导轨左端接有电阻，阻值为R，导轨电阻不计，导轨处在匀强磁场中，磁场方向与导轨所在的斜面垂直向上，磁感强度为B。质量为m、电阻为r的金属棒ab，在沿斜面方向与棒垂直的恒力F作用下，沿导轨匀速上滑并上升h高度，如图所示．求：（1）恒力F对棒做功的功率；（2）电阻R上产生的焦耳热。24．（14分）如图所示，直角三角形导线框abc固定在匀强磁场中，ab是一段长为l1=0.6m、单位长度电阻为r=3Ω/m的均匀导线，ac和bc的电阻可不计，bc长度为l2=0.3m。磁场的磁感强度为B=0.5T，方向垂直纸面向里。现有一段长度为L=0.3m、单位长度电阻也为r=3Ω/m的均匀导体杆MN架在导线框上，开始时紧靠a点，然后沿ab方向以恒定速度v=1.2m/s向b端滑动，滑动中始终与bc平行并与导线框保持良好接触。（1）导线框中有感应电流的时间是多长？（2）当导体杆MN滑到ab中点时，导线bc中的电流多大？方向如何？（3）求导体杆MN自a点至滑到ab中点过程中，回路中感应电动势的平均值。（4）找出当导体杆MN所发生的位移为x（0x≤0.6m）时，流经导体杆的电流表达式；并求当x为何值时电流最大，最大电流是多少？pdcyhBaMcvbN5高二物理补充练习2012.12.20一．填空题1．如图所示，将一半径为R的圆导线圈水平放入竖直向下的有界匀强磁场中，磁场区域为圆形，其区域半径为r．若磁场磁感强度为B，则穿过线圈的的磁通量为____Bπr2_____，若该线圈有N匝，则磁通量为____Bπr2______．2．如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.1T，导体ab可在平行金属导轨上自由滑动，导轨宽cd=0.2m．若导体ab以v=10m/s的速度向右匀速运动，则ab中的感应电动势的大小为____0.2____V，通过ab中的感应电流的方向为___b至a____（选填“a至b”或“b至a”）．3．如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为B，其中放置一个矩形线圈abcd，边长ab=l1、ad=l2，且ab、cd与磁场平行，ab、cd与磁场垂直，线圈abcd可绕轴OO'转动，轴OO'通过ad、cd两边中点，则当线圈中通以a→b→c→d→a方向的电流I时，线圈的转动力矩大小为BIl1l2，方向为俯视逆时针。4．空间存在以ab、cd为边界的匀强磁场区域，磁感强度大小为Ｂ，方向垂直纸面向外，区域宽为l1．现有一矩形线框处在图中纸面内，它的短边与ab重合，长度为l2，长边的长度为2l1，如图所示．某时刻线框以初速v沿与ab垂直的方向进入磁场区域，同时某人对线框施以作用力，使它的速度大小和方向保持不变．设该线框的电阻为R．从线框开始进入磁场到完全离开磁场的过程中，人对线框作用力所做的功等于____122)(2lRBlv_______．二．选择题.Ⅰ单项选择题5.在同一平面内，如图放置6根通电导线，通过相等的电流，方向如图．则在a、b、c、d四个面积相等的正方形区域中，磁感线指向纸外且磁通量最大的区域是(C)A．仅在a区B．仅在b区C．仅在c区D．仅在d区6.如图所示，闭合圆导线圈平行地放置在匀强磁场中，其中ac、bd分别是平行、垂直于磁场方向的两直径．当线圈做以下运动时，能否产生感应电流的是(D)A．使线圈在纸面内平动或转动B．使线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动C．使线圈以ac为轴转动D．使线圈以bd为轴转动Babcdoo67.如图所示，两个互相连接的金属环用同样规格的导线制成，大环半径是小环半径的4倍，若穿过大环的磁场不变，小环中磁场变化率为k时，其路端电压为U；若小环中磁场不变，而大环中磁场变化率也为k时，其路端电压为(D)A．UB．2UC．4UD．4U8.如图所示，P为一个闭合的金属弹簧圆圈，在它的中间插有一根条形磁铁，现在用力从四周拉弹簧圆圈，使圆圈的面积增大，从上向下看(A)A．穿过弹簧圆圈面的磁通量减少，弹簧圆中有俯视逆时针方向的感应电流B．穿过弹簧圆圈面的磁通量增加，弹簧圆中有俯视逆时针方向的感应电流C．穿过弹簧圆圈面的磁通量减少，弹簧圆中有俯视顺时针方向的感应电流D．穿过弹簧圆圈面的磁通量增加，弹簧圆中有俯视顺时针方向的感应电流9.一直升飞机停在南半球的地磁极上空．该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B．直升飞机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动．螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示．如果忽略a到转轴中心线的距离，用ε表示每个叶片中的感应电动势，则(A)A．ε＝πfl2B，且a点电势低于b点电势B．ε＝2πfl2B，且a点电势低于b点电势C．ε＝πfl2B，且a点电势高于b点电势D．ε＝2πfl2B，且a点电势高于b点电势Ⅱ多项选择题10.恒定的匀强磁场中有一圆形闭合导体线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在此磁场中作下述哪种运动时，线圈中能产生感应电流(CD)A．线圈沿自身所在的平面做匀速运动B．线圈沿自身所在的平面做加速运动C．线圈绕任意一条直径做匀速转动D．线圈绕任意一条直径做变速转动11.如图所示，三角形金属导轨EOF上放一金属杆AB，在外力作用下使AB保持与OF垂直，以速度v从O点开始向右平移，设导轨和金属棒均为粗细相同的同种金属制成，则下列正确的是(BC)A．电路中的感应电动势大小不变B．电路中的感应电动势逐渐增大C．电路中的感应电流大小不变D．电路中的