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第一章 电磁感应 章末检测
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分)
1.竖直平面内有一金属环,半径为a,总电阻为R,磁感应强度为B的匀强磁场垂直
R
穿过环平面,与环的最高点A铰链连接的长度为2a,电阻为的导体棒AB由水平位置紧贴
2环面摆下(如图1所示).当摆到竖直位置时,B点的线速度为v,则这时AB两端的电压大小为( )
图1
2BavBav
A.2Bav B.Bav C. D. 33答案 D
1
解析 由推论知,当导体棒摆到竖直位置时,产生的感应电动势E=BLv中=B·2a·v=
2
RR3RERBav
Bav,此时回路总电阻R总=+=,这时AB两端的电压大小U=·=,D项正确.
4243R总42.如图2所示,光滑的水平桌面上放着两个完全相同的金属环a和b,当一条形磁铁
的S极竖直向下迅速靠近两环中间时,则( )
图2
A.a、b均静止不动 B.a、b互相靠近 C.a、b互相远离 D.a、b均向上跳起 答案 C
3. 如图3所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场.若第一次用0.3 s时间拉出,外力所做的功为W1,通过导线截面的电荷量为q1;第二次用0.9 s时间拉出,外力所做的功为W2,通过导线截面的电荷量为q2,则( ) 教育教学咨询
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图3
A.W1
解析 设线框长为l1,宽为l2,第一次拉出速度为v1,第二次拉出速度为v2,则v1=3v2.
B2l22l1v1匀速拉出磁场时,外力所做的功恰等于克服安培力所做的功,有W1=F1·l1=BI1l2l1=,
R
2B2l2l1v2
同理W2=,故W1>W2;又由于线框两次拉出过程中,磁通量的变化量相等,即ΔΦ1
RΔΦ
=ΔΦ2,由q=,得q1=q2.
R4. 如图4所示,在PQ、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场,磁场方向均垂直于纸面.一导线框abcdefa位于纸面内,框的邻边都相互垂直,bc边与磁场的边界P重合.导线框与磁场区域的尺寸如图所示.从t=0时刻开始,线框匀速横穿两个磁场区域.
以a→b→c→d→e→f为线框中的电动势E的正方向,以下四个E-t关系示意图中正确的是 ( )
图4
答案 C
解析 楞次定律或右手定则可判定线框刚开始进入磁场时,电流方向,即感应电动势的方向为顺时针方向,故D选项错误;1 s~2 s内,磁通量不变化,感应电动势为0,A选项教育教学咨询
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错误;2 s~3 s内,产生感应电动势E=2Blv+Blv=3Blv,感应电动势的方向为逆时针方向(正方向),故C选项正确.
5.如图5所示,用恒力F将闭合线圈自静止开始(不计摩擦)从图示位置向左加速拉出有界匀强磁场,则在此过程中( )
图5
A.线圈向左做匀加速直线运动 B.线圈向左运动且速度逐渐增大 C.线圈向左运动且加速度逐渐减小 D.线圈中感应电流逐渐增大 答案 BCD
解析 加速运动则速度变大,电流变大,安培力变大.安培力是阻力,故加速度减小.故选B、C、D项.
6. 两块水平放置的金属板间的距离为d,用导线与一个n匝线圈相连,线圈电阻为r,线圈中有竖直方向的磁场,电阻R与金属板连接,如图6所示,两板间有一个质量为m、电荷量+q的油滴恰好处于静止.则线圈中的磁感应强度B的变化情况和磁通量的变化率分别是( )
图6
ΔΦdmg
A.磁感应强度B竖直向上且正增强,= ΔtnqΔΦdmg
B.磁感应强度B竖直向下且正增强,=
ΔtnqΔΦdmg?R+r?
C.磁感应强度B竖直向上且正减弱,= ΔtnRqΔΦdmgr?R+r?
D.磁感应强度B竖直向下且正减弱,= ΔtnRq答案 C
解析 油滴静止说明电容器下极板带正电,线圈中电流自上而下(电源内部),由楞次定教育教学咨询
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