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北京丰台二中电磁感应练习13

发布时间:2013-12-20 14:37:00  

电磁感应3

一、选择题:

3.如图2所示,匀强磁场存在于虚线框内,矩形线圈竖直下落。

如果线圈中受到的磁场力总小于其重力,则它在1、2、3、4位置

时的加速度关系为 ( )

A.a1>a2>a3>a4 B.a1 = a2 = a3 = a4

C.a1 = a3>a2>a4 D.a4 = a2>a3>a1

5.如图4所示,把金属圆环匀速拉出磁场,下面叙述正确的是( )

A.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

6.如图5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 图

2 图4

C.向右加速滑动 D.向右减速滑动 图

5

7.如图所示,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

v 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.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

8. MN、PQ是水平方向的匀强磁场的上下边界,磁场宽度为L.一个边长为a的正方形导线框(L>2a)从磁场上方下落,运动过程中上下两边始终与磁场边界平a

行.线框进入磁场过程中感应电流i随时间t变化的图象如右图所示,

M N 则线框从磁场中穿出过程中线框中感应电流i随时间t变化的图象可iL

能是以下的哪一个( )

Q P

i

i

i

A. B. C. D.

9. 如图所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略.下列说法中正确的是( )

A.合上开关S接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮

B.合上开关S接通电路时,A1和A2始终一样亮

C.断开开关S切断电路时,A2立刻熄灭,A1过一会儿才熄灭

D.断开开关S切断电路时,A1和A2都要过一会儿才熄灭

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10.如图所示,A、B都是很轻的铝环,分别调在绝缘细杆的两端,杆可绕中间竖直轴在水平

面内转动,环A是闭合的,环B是断开的。若用磁铁分别接近这两个圆环,则下面说法正确的是( )

A.图中磁铁N极接近A环时,A环被吸引,而后被推开

B.图中磁铁N极远离A环时,A环被排斥,而后随磁铁

运动

C.用磁铁N极接近B环时,B环被推斥,远离磁铁 运动

D.用磁铁的任意一磁极接近A环时,A环均被排斥

二、填空题

11.(1)如图(1)所示为“研究电磁感应现象”的实验装置,请将图中所缺的导线补接完整。

(2)已知一灵敏电流计,当电流从正接线柱流入时,指针向正接线柱一侧偏转,现把它

与线圈串联接成如图(2)所示电路,当条形磁铁按如图(2)所示情况运动时,以下判断正确的是__________

A.甲图中电流表偏转方向向右

B.乙图中磁铁下方的极性是N极

C.丙图中磁铁的运动方向向下

D.丁图中线圈的绕制方向从上往下看为顺时针方向

丙 乙

(2) (1)

三、计算题

13、如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m,导轨平面与水平面成θ=37o角,下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直向上.质量为0.2kg,电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.

⑴求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;

⑵当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8W,求该速度的大小;

⑶在上问中,若R=2Ω,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小和方向. (g=10m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8)

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参考答案

一、1、B 2、AC 3、C 4、A 5、BD 6、CD 7、B 8、B 9、AD 10、D 二、11.(1)如图所示。(4分)(2)A B D(4分)

12.(1)B2L2v/R (2)B2L3v/R (3)B2L2v2/R (4)B2L3v/R (5)B2L2v2/R (6)BL2/R

三、13、4m/s2 10m/s 0.4T

14.(14分)解:(1)金属杆运动后,回路中产生感应电流,金属杆将受F和安培力的作用,且安培力随着

速度增大而增加.杆受合外力减小,故加速度减小,速度增大,即做加速度减小的加速运动. (2分)

(2)感应电动势E=vBL,(1分)感应电流I=E, (1分) R

vB2L2

安培力F=IBL=R (2分)

由图线可知金属杆受拉力、安培力和阻力作用,匀速时合力为零.

B2L2

F=vR

所以v=+f (2分) RB2L2

R

kL2(F-f) (2分) 从图线可以得到直线的斜率k=2 (2分) 所以B==1 T. (2分)

(3)由直线的截距可以求得金属杆受到的阻力f=2 N,若金属杆受到的阻力仅为动摩擦力,由截距可求得动摩擦因数μ=0.4. (3分)

15、⑴在线圈下边缘刚进入磁场到刚穿出磁场过程中用能量守恒定律,重力势能的减小转化为 电能,又转化为电热,因此Q=mgd=0.50J

⑵设线圈自由下落阶段的末速度,即线圈下边缘到达磁场上边界时的瞬时速度大小是v0,则v02=2gh,v0=4.0m/s

线圈上边缘到达磁场上边界时线圈速度一定最小,在线圈进入磁场过程中用动能定理: mgL-W=mv2/2-mv02/2

而克服安培力做的功W就等于增加的电能也等于产生的电热Q

因此得v=22m/s

(或由全部进入到下边缘到达磁场下边界的自由落体运动,v02-v2=2g(d-l)求v.)

16、(1)当线框上边ab进入磁场,线圈中产生感应电流I,由楞次定律可知产生阻碍运动的安培力为F=BIl由于线框匀速运动,线框受力平衡,F+mg=Mg

联立求解,得I=8A由欧姆定律可得,E=IR=0.16V

由公式E=Blv,可求出v=3.2m/s F=BIl=0.4N

(2)重物M下降做的功为W=Mgl=0.14J 由能量守恒可得产生的电能为J.

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