高二物理电磁感应单元测试卷及答案

一、选择题（本题共4小题，每小题5分。在每个小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对的得5分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）

题号 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1、一矩形线圈在匀强磁场中向右做加速运动如图所示, 设磁场足够大, 下面说法正确的是( )

A. 线圈中无感应电流, 有感应电动势 B .线圈中有感应电流, 也有感应电动势 C. 线圈中无感应电流, 无感应电动势

1题 D. 无法判断

2、如图所示，AB为固定的通电直导线，闭合导线框P与AB在同一平面内。当P远离AB做匀速运动时，它受到AB的作用力 为（ ）

A．零 B．引力，且逐步变小 C．引力，且大小不变 D．斥力，且逐步变小

3题

2题

3、如图所示，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（ ） A．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

4、在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单B B 匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图1所示，当磁场的磁感应强度B随时间如图2变化时，图3中正确I t/s O 12345 表示线圈中感应电动势E变化的是 （ ）

图1 图2

A． B． C． D． E E E E 2E0 2E0 2E0 2E0 E0 E0 E0 E0 O O O O -E12345t/s -E12345t/s -E12345t/s -E0 12345t/s 0 0 0 -2E0 -2E0 -2 E0 卷 -2E0 第 Ⅱ二、填空题(每题6分，共30分 )

5、如图所示，在条形磁铁正上方磁铁所在平面内有一矩形线圈，当它从N极端向右移动时，线圈内将 感应电流；若线圈转过900使线圈平面垂直垂直纸面，则此过程中线圈中 感应电流；然后线圈再从N极端向右移动则线圈中 感应电流。（填“有”或“无” ）

N

6、如图所示，当一条形磁铁插入线圈的瞬间，线圈中__________（填“有”或“无” ）感应电流产生,若第一次缓慢插入,流过R的电流大小为I1,第二次迅速插入, 流过R的电流大小为I2,则两次电流大小的比较为___________。

V N S S A

R R 【6题】

B 【7题】

7、如图，条形磁铁在光滑水平面上以一定的初速度向左运动时，磁铁将受到线圈给它的____________（填吸引或排斥），磁铁的机械能_________（填变大、变小或不变），流过电阻R的电流方向____________（填向左或向右）。

8、如图所示，水平放置的长直导体框架宽L=0.5m，R=0.4欧姆，B=0.5T的匀强磁场垂直框架平面，导体AB可无磨擦沿框架滑动，当VAB=8.0m/s向右运动时，导体AB上的感应电动势E = V，回路中的感应电流为I= A，AB中的电流方向为 ，保证导体AB匀速运动的外力大小为 N，方向为 。

A

V

R

【9题】 B

9、如图所示，垂直U型导轨的匀强磁场B = 0.5T，导轨中串接的电阻R = 4欧姆，垂直磁感线的导体AB长L = 0.4米，其电阻为1欧姆，导体AB沿水平方向运动的速度为5m/s，

则当电键打开时AB间的电势差为 V；当电键闭合时AB间的电势差为 V，此时通过AB的电流方向为 。

A

三、实验题（10分）

10、（1）下图是探究电磁感应的产生条件实验的

× × R E A K B B G 器材及示意图。

①在图中用实线代替导线把它们连成实验电路。 ②由哪些操作可以使电流表的指针发生偏转 Ⅰ________________________________________ Ⅱ________________________________________

③假设在开关闭合的瞬间，灵敏电流计的指针向左偏转，则当螺线管A向上拔出的过程中，灵敏电流计的指针向_______偏转。（“左”、“右” ）

四、解答题（本题共5小题，60分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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和单位。） 11、如图所示，水平放置的平行金属导轨相距L=0.50m,左端接一电阻Ｒ＝0.20Ω，磁感应强度B＝0.40T的匀强磁场方向垂直于导轨平面, 导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻不计，当ab以v=4.0m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:

(1). ab棒中感应电动势的大小? (2).回路中感应电流的大小?

(3).维持ab棒作匀速运动的水平外力F的大小?

12、水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R＝1.5Ω，轨道相距0.4m且所在处有竖直向下的匀强磁场，磁场随时间的变化关系如图，金属棒ab横跨导轨两端，其电阻r＝0.5Ω，金属棒与电阻R相距1m，整个系统始终处于静止状态，求： （1）当t＝0.1s时，通过金属棒ab的感应电流大小及方向； （2）当t＝0.3s时，金属棒ab受到的摩擦力大小及方向.

R

R

【附加题】 1、水平放置的金属框架abcd，宽度为0.5m，匀强磁场与框架平面成30°角，如图所示，磁感应强度为0.5T，框架电阻不计，金属杆MN置于框架上可以无摩擦地滑动，MN的质量为0.05kg，电阻为0.2Ω，试求当MN的水平速度为 时，它对框架的压力恰为零，此时水平拉力应为 。

分析过程：

2、在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n = 1500匝，横截面积S = 20cm2。螺线管导线电阻r = 1.0Ω，R1 = 4.0Ω，R2 = 5.0Ω，C=30μF。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。求： （1）求螺线管中产生的感应电动势； （2）闭合S，电路中的电流稳定后，求电阻R1的电功率；

（3）S断开后，求流经R2的电量。

B S C R2

R1 B/T

1.0 0.8 0.6 在0.2O 1.0 2.0 t/s 图甲

图乙

3、相距为L的两光滑平行导轨与水平面成θ角放置。上端连接一阻值为R的电阻，其他电阻不计。整个装置处在方向竖直向上的匀强磁场中，磁感强度为B，质量为m，电阻为r的导体MN，垂直导轨放在导轨上，如图25所示。由静止释放导体MN，求： （1）MN可达的最大速度vm；

（2）MN速度v=vm/3时的加速度a； （3）回路产生的最大电功率Pm

【解析答案】

选择题 1——A 2——B 3——CD 4——A

填空题 1．有 有 有 2．有 I1I2 3．吸引 变小 向左 4．2V， 5A， 从B到A , 1.25N， 水平向右 5． 1V, 0.8V， 0.2 A 方向从A到B

计算题

1、分析:E=BLv=0.8 VI=

E=4A RF安=BIL=0.8N 棒匀速滑动时 F= F安=0.8N

2．（1）当t＝0.1s时，棒ab中产生的感应电动势为： E = nB0.10.41v=0.2v =S=

tt0.2通过金属棒ab的感应电流大小为： I=

E0.2=A=0.1A Rr1.50.5根据楞次定律和右手螺旋定则可知感应电流方向从b到a

（2）当t＝0.3s时，金属棒ab静止，根据楞次定律和左手定则可知安培力方向水平向左，摩擦力方向水平向右，且两力大小相等。

0.20.10.41v=0.4v =S=

tt0.30.20.20.10.4(0.3-0.2))0.4N=0.016N F安=BILab=(B0+t) Lab=(0.1+

0.30.21.50.5tRr

E=

所以摩擦力大小f=0.016N, 方向水平向右

【附加题】 1、1.847m/s 0.29N

2、解：(1)根据法拉第电磁感应定律E（2）根据全电路欧姆定律 InΦB 求出 E = 1.2V nSttE0.12A

R1R2r 根据PI2R1 求出 P = 5.76×10-2W

（3）S断开后，流经R2的电量即为S闭合时C板上所带的电量Q电

容器两端的电压 U = IR2＝0.6V 流经R2的电量 Q = CU = 1.8×10-5C

3、解: （1）. 导体MN受重力沿斜面向下的分力向下滑动，回路中产生了

感应电流，安培力方向沿斜面向上，当安培力增大到与重力沿斜面向下的分力平衡时，导体匀速下滑，此时速度最大，此时安培力为：

B2cos2L2vmE

F安1=BcosI1L= BcosL= (1)

RrRr

由力的平衡得：mgsin= F安 1 (2) 联立（1）(2) 式得最大速度: v(Rr)sinm=

mgB2L2cos2 (3)

(2）MN速度v=vm/3时, 此时安培力为：

E22F2L= Bcos21Bcos2Lv安2=BcosImRrL=3Rr (4)

联立（1）(2) (4)式得: F安2=

13 mgsin 根据牛顿第二定律有： mgsin- F安2=ma 解得： a=

23 gsin （3）. 回路产生的最大电功率为: Pm= F安 1 vm 联立（1）(3) (5)式得: Pm2g2(Rr)tan2m=B2L2 (5)