第十七章 电磁感应单元测验
一、 选择题:
1、如图所示,在两根平行长直导线M、N中,通入同方向同大小的电流,导线框abcd和两导线在同一平面内,线框沿着与两导线垂直的方向,自右向左在两导线间匀速移动,在移动过程中,线框中感应电流的方向为( )
(A)沿abcda不变 (B)沿adcba不变
(C)由abcda变成adcba (D)由adcba变成abcda
2、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K接通电路时,A2始终比A1亮
(B)合上开关K接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮
(C)断开开关K切断电路时,A2先熄灭,A1过一会儿才熄灭
(D)断开开关K切断电路时,A1和A2都要过一会儿才熄灭
3、如图(甲)所示,单匝矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中,线圈轴线OO/与磁场边界重合。线圈按图示方向匀速转动。若从图示位置开始计时,并规定电流方向沿a→b→c→d→a为正方向,则线圈内感应电流随时间变化的图像是下图(乙)中的哪一个?( )
4.如图示,下列情况下线圈中能产生感应电流的是 ( )
A.I增加 a b
B.线圈向右平动 I
C.线圈向下平动 c d
D.线圈以ab边为轴转动
5.关于磁通量的概念,以下说法正确的是( )
(A)磁感应强度越大,穿过闭合回路的磁通量也越大
(B)磁感应强度越大,线圈面积越大,穿过闭合回路的磁通量也越大
(C)穿过线圈的磁通量为零时,磁感应强度不一定为零
(D)磁通量发生变化时,磁通密度也一定发生变化
6.如图所示,光滑的水平桌面上放着两个完全相同的环形金属圈,原来均静止、且彼此绝缘。当一条形磁铁的N极由上向它们运动时,a、b两线圈将
(A)均静止不动; (B)彼此靠近;
(C)相互远离; (D)都向上跳起;
(E)以上说法都不对;
7.下列说法正确的是 ( )
A.感应电流的磁场总和回路中原磁场的方向相反。
B.感应电流的磁场总和回路中原磁场的方向在同一条直线上。
C.由于感应电流的磁场总阻碍原磁通量变化,所以回路中磁通量不变。
D.感应电流的磁场可能与原磁场的方向相反也可能相同。
8.某磁场磁感线如图示,有铜线圈自图示A处落至B处,在下落过程中,自上向下看,线圈中的感应电流方向是 ( ) A
A.始终顺时针 B.始终逆时针
C.先顺时针再逆时针 D.先逆时针再顺时针 B
9.在赤道上空,一根沿东西方向的水平导线自由下落,则导线上各点的电势正确的说法是
A东端高 B.西端高 C.中点高 D.各点电势相同
10.穿过一个电阻为1的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒均匀的减少2Wb,则 ( )
A.线圈中的感应电动势一定是每秒减少2v
B.线圈中的感应电动势一定是2v
C.线圈中的感应电流一定是每秒减少2A
D.线圈中的感应电流一定是2A
11.日光灯镇流器的作用是 ( )
A.起动时限制灯管中的电流 B.起动时产生瞬间高压,点燃灯管
C.工作时降压限流,使灯管在较低的电压下工作
D.工作时维持灯管两端有高于电源的电压,使灯管正常工作
12.在图中,闭合矩形线框abcd位于磁感应强度为B的匀强磁场中,ad边位于磁场边缘,线框平面与磁场垂直,ab、ad边长分别用L1、L2表示,若把线圈沿v方向匀速拉出磁场所用时间为△t,则通过线框导线截面的电量是( )
(A) (B) (C)(D)BL1L2
13.关于电磁感应,下列说法中正确的是( )
(A)穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大。
(B)穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零。
(C)穿过线圈的磁通量的变化越大,感应电动势越大。
(D)空过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大。
二.填空题:
14.如图所示,平行金属导轨间距为d,一端跨接一阻值为R的电阻,匀强磁场磁感强度为B,方向垂直轨道所在平面,一根长直金属棒与轨道成60°角放置,当金属以垂直棒的恒定速度v沿金属轨道滑行时,电阻R中的电流大小为________,方向为________。(不计轨道与棒的电阻)
15.如下图所示,在同一水平面内有两个圆环A和B,竖直放置一条形磁铁通过圆环中心,比较通过A和B的磁通量φA与φB的大小是φA______φB.
16.在一个平面内有6根彼此绝缘的通电直导线,电流方向如下图所示,各导 线的电流大小相等,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4个区域的面积相等,则垂直纸面指向纸内磁通量最大的区域是______,垂直纸面指向纸外磁通量最大的区域是_______
17.如图为电磁流量计的示意图。直径为d的非磁性材料制成的圆形导管内,有导电液体流动,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导电液体流动方向而穿过一段圆形管道。若测得管壁内a、b两点间的电势差为U,则管中导电液体的流量Q=____m3/s。
18.如图所示,PQNM是由粗裸导线连接两个定值电阻组合成的闭合矩形导体框,水平放置,金属棒ab与PQ、MN垂直,并接触良好。整个装置放在竖直向下的匀强磁场中,磁感强度B=0.4T。已知ab长l=0.5m,电阻R1=2Ω,R2=4Ω,其余电阻均忽略不计,若使ab以v=5m/s的速度向右匀速运动,作用于ab的外力大小为________N,R1上消耗的电热功率为________W。(不计摩擦)
三.计算题:
19.某地的地磁场磁感应强度B的水平分量Bx=0.18×10-4T, 竖直分量By=0.54×10-4T. 求:
(1) 地磁场B的大小及方向;
(2) 在水平面内有面积为2.0m2的某平面S, 穿过S的磁通量多大.
20.用0.80m的细长导线围成一个正方形的线框, 将它放入一个匀强磁场中, 线框平面与磁场方向垂直. 已知这个磁场的磁通密度为4.0×10-2Wb/m2, 当线框转过1800时, 穿过线框的磁通量的变化量是多大?
21.在B=0.5T的匀强磁场中,有一个匝数为n=100匝的矩形线圈,边长Lab=0.2m,Lbc=0.1m线圈绕中心轴OO’以角速度ω=314rad/s由图示位置逆时针方向转动.试求: o
(1)线圈中产生感应电动势的最大值; a b
(2)线圈转过30o时感应电动势的瞬时值;
(3)线圈转过1/4周的过程中的平均感应电动势 。 d c
o’
1.如图17-12所示,矩形闭合金属框abcd的平面与匀强磁场垂直,若ab边受竖直向上的磁场力的作用,则可知线框的运动情况是 ( )
A.向左平动进入磁场 B.向右平动退出磁场
C.沿竖直方向向上平动 D.沿竖直方向向下平动
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2.如图17-13所示,金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时,线圈c中将有感应电流产生 ( )
A.向右做匀速运动 B.向左做匀速运动
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C.向右做减速运动 D.向右做加速运动
4.如图17-15所示,通电螺线管左侧和内部分别静止吊一环a和b,当变阻器R的滑动头c向左滑动时 ( )
A.a向左摆,b向右摆 B.a向右摆,b向左摆
C.a向左摆,b不动 D.a向右摆,b不动
14.一个边长为a=1m的正方形线圈,总电阻为 0.1 Ω,当线圈以v = 2 m/s的速度通过磁感强度B = 0.5 T的匀强磁场区域时,线圈平面总保持与磁场垂直.若磁场的宽度b>1 m,如图17-24所示,求线圈通过磁场后释放多少焦耳的热量?
10.如图17-9所示,将边长为l、总电阻为R的正方形闭合线圈,从磁感强度为B的匀强磁场中以速度v匀速拉出(磁场方向,垂直线圈平面)
(1)所用拉力F= .
(2)拉力F做的功W= .
(3)拉力F的功率PF= .
(4)线圈放出的热量Q= .
(5)线圈发热的功率P热= .
(6)通过导线截面的电量q= .