《电磁感应》期末复习自测题

一、选择题：

1．在探究电磁感应现象的实验中，能得到的实验结论是（　　）

A．感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反

B．闭合线框无论怎样放在变化的磁场中，一定能产生感应电流

C．只要闭合线框在匀强磁场中作切割磁感线运动，一定能产生感应电流

D．感应电流的磁场总是阻碍原磁场的磁通量的变化

2．为了利用海洋资源，海洋工作者有时根据水流切割地磁场所

产生的感应电动势来测量海水的流速。假设海洋某处的地磁场竖直

分量为B＝5×10^－5T，水流是南北流向。如图1-10-1，将两个电极

竖直插入此处海水中，且保持两电极的连线垂直水流方向。若两电

极相距L＝10m，与两电极相连的灵敏电压表的读数为U＝2×10^－3V，

则海水的流速大小（　　）

A．40 m／s　　　　 B．4 m／s　　　　 C．0.4 m／s　　　　D．4×10^－3m／s

3．关于日光灯的镇流器和起动器的作用，下列说法中正确的有（　　）

A．镇流器产生的瞬时高压是来源于起动器两触片突然接触的瞬间

B．镇流器在日光灯正常工作后起着降压限流的作用

C．灯管点燃后，起动器中两个触片始终是接触的

D．日光灯正常工作后，起动器对日光灯不起作用

4．两个环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，

B为导体环。当A以如图所示的方向绕中心转动时，B中产生如图

1-10-2所示方向的感应电流。则（　　）

A．A可能带正电且转速减小

B．A可能带正电且转速恒定

C．A可能带负电且转速减小

D．A可能带负电且转速增大

5．如图1-10-3，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极

朝下。当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部）（　　）　　　

A．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引

B．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥

C．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引

D．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥

6．如图1-10-4所示，在垂直于纸面向里的匀强磁场中有

由两个大小不等的圆环M、N连接而成的导线框。沿图中箭头

方向用

M　　　  N

外力将N环拉扁，该过程中，关于M环中感应电流的说

法中正确的是（　　）

A．有顺时针方向的感应电流产生，且M环有扩张的趋势

B．有逆时针方向的感应电流产生，且M环有扩张的趋势

C．有顺时针方向的感应电流产生，且M环有收缩的趋势

D．有逆时针方向的感应电流产生，且M环有收缩的趋势

7．如图1-10-5所示，两竖直放置的平行光滑导轨处于垂直于导轨平面的匀强磁场中，金属杆ab与导轨接触良好并可沿导轨滑动，最初S断开。现让ab杆由静止开始下滑，经一段时间后闭合S，则从S闭合开始计时，ab杆的速度v随时间t的关系图可能是1-10-6图中的哪一个（　　）

 

8．如图1-10-7，同一水平面上足够长的固定平行导轨MN、PQ位于垂直于纸面向里的匀强磁场中，导轨上有两根金属棒ab、cd，能沿导轨无摩擦滑动，金属棒和导轨间接触良好，开始ab、cd都静止。现给cd一个向右的初速度v₀，则下列说法中正确的是（　　）　

N

A．cd始终做减速运动，ab始终做加速运动，并有可能

追上cd

B．cd始终做减速运动，ab始终做加速运动，但肯定追

P

不上cd

C．cd先做减速运动后做加速运动，ab先做加速运动后

做减速运动

D．cd做减速运动，ab做加速运动，最终两杆以相同的

速度做匀速运动

9．如图1-10-8，U型金属框的两平行导轨与水平面成θ角，

一个横截面为矩形的金属棒ab静止在导轨上。从某时刻起，在

此空间添加一个方向垂直于导轨平面向下，且磁感应强度从零开

始均匀增大的匀强磁场，直到金属棒刚要开始在导轨上滑动

图1-10-8

为

止。在这一过程中，金属棒ab所受的摩擦力大小将（　　）

A．一直增大　　　　　　  B．一直减小　

C．一直不变　　　　　　  D．先减小后增大

10．如图1-10-9所示的电路中， A、B为两个完全相同的灯泡，L是自感系数很大的线圈，其电阻与R相等，下列说法正确的是（　　）

A．在断开S₂的情况下，若突然闭合S₁时，A灯立即发光，B

灯逐渐亮起来，最后两灯一样亮

B．在断开S₂的情况下，若突然闭合S₁时，两灯同时发光，然

后B灯逐渐熄灭

C．若同时闭合S₁、S₂，待电路稳定后突然断开S₁，则两灯不

会立即熄灭，而是逐渐熄灭

D．若同时闭合S₁、S₂，待电路稳定后突然将S₁、S₂同时断开，则两灯不会立即熄灭，而是逐渐熄灭

二、填空题：

11．在磁感应强度为0.1T的匀强磁场中垂直切割磁感线运动的

直导线长20cm。为使直导线中感应电动势每秒钟增加0.1V，则导

线运动的加速度大小应为　　　　　  。

12．A、B两闭合线圈为同种导线绕制而成，且均为10匝，半径

为r_A=2r_B，B内有图1-10-10所示的有理想边界的匀强磁场，若磁场均

匀地减小，则A、B环中感应电动势之比E_A∶E_B=___　　  ，产生的

感应电流之比I_A∶I_B=____　　 。

13．如图1-10-11，两根足够长、水平的光滑平行导轨相距为L，

导轨两端连接的电阻R₁和R₂阻值均为R。质量为m、电阻也为R的导

体棒ab，垂直于导轨置于左端，不计导轨电阻，整个装置处在磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中。给导体棒ab一个方向向右的初速度v₀，此后，在ab沿导轨向右运动的过程中，电阻R₁释放的热量为__________。

14．如图1-10-12, 螺线管匝数n＝1500匝，横截

面积S＝20cm²，导线的电阻r＝1.5Ω，R₁＝3.5Ω，

R₂＝25Ω。穿过螺线管的磁感应强度B按右图所示规

律变化。则R₂的电功率为_____　　W；A点的电势

为____　　 V。

三、本题有3个小题，每小题10分，共30分。

15．如图1-10-13所示，有理想边界的匀强磁场磁感应强度为

B，磁场区域的宽度为L。一边长也为L的正方形导线框，质量为

m，自距磁场上边界为H的高度处自由下落。当其下边ab进入匀

强磁场时，线框开始做减速运动，直到上边cd离开磁场区域为止。

已知线框cd边刚离开磁场区域时的速度大小恰好为ab边刚进入磁

场时的速度大小的一半。求整个线框穿过磁场区域的过程中所产生

的焦耳热为多大？（重力加速度为g）

16．如图1-10-14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=37°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．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．求：

(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；

(2)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；

(3)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与方向．

(g=10rn／s²，sin37°＝0.6， cos37°＝0.8)

17．水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值为R的电阻连接；导轨上放一质量为m的金属杆（见1-10-15左图），金属杆与导轨的电阻忽略不计；均匀磁场竖直向下。用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动。当改变拉力大小时，相对应的匀速运动速度v也会变化，v和F的关系如图1-10-15中的右图。（取重力加速度g=10m/s²）

（1）金属杆在匀速运动之前做什么运动？

（2）若m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5Ω；

磁感应强度B为多大？

（3）由v-F图线的截距可求得什么物理量？

其值为多少？

18．如图1-10-16所示，电动机牵引一根长l=1.0m，质量为m=0.10kg，电阻为R=1.0Ω的导体棒MN，沿宽度也是l的固定导线框，在磁感应强度为B=1T的匀强磁场中从静止开始上升，当导体棒上升了h=3.8m时达到了一个稳定的速度，该过程中导体产生的电热为2.0J。已知电动机牵引导体棒过程中电压表、电流表的示数分别稳定在7.0V和1.0A，电动机内阻为r=1.0Ω，不计导线框的电阻及一切摩擦，求：

（1）导体棒达到的稳定速度v；

（2）导体棒从静止到达到稳定速度所经历的时间t。

答案：

1．D　2．B　3．BD　4．C　5．B　6．A　 7．ACD　8．BD　9．D　10．AD

11．5 m/s²　12．1∶1，1∶2　13．mv²/12　14．1，5　15．mg（3H/4+2L）

16．（1）4m/s²（2）10m/s（3）0.4T，方向垂直导轨平面向上

17．（1）加速度逐渐减小的加速运动（2）1T （3）最大静摩擦力，2N

18．（1）2m/s（2）1.0s