人教版高中物理选修 第四单元电磁感应单元测试word版含答案

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人教版高中物理选修 第四单元电磁感应单元测试word版含答案

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2018-2019学年高二下学期第四单元训练卷
物 理 (一)
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单选题
1.关于电磁感应现象的有关说法中,正确的是( )
A.只要穿过闭合电路的磁通量不为零,闭合电路中就一定有感应电流产生
B.穿过闭合电路的磁通量变化越快,闭合电路中感应电动势越大
C.穿过闭合电路的磁通量越大,闭合电路中的感应电动势越大
D.穿过闭合电路的磁通量减少,则闭合电路中感应电流就减小
2.如图所示,绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路,在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A,下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是( )
A.线圈中通以恒定的电流
B.通电时,使变阻器的滑片P作匀速移动
C.通电时,使变阻器的滑片P作加速移动
D.将电键突然断开的瞬间
3.如图为“探究感应电流与磁通量变化关系”的实验装置图。下列操作中不能产生感应电流的是( )
A.开关S闭合瞬间
B.开关S断开瞬间
C.开关S闭合后,变阻器滑片P移动
D.开关S闭合后,变阻器滑片P不移动
4.如图所示,两水平平行金属导轨间接有电阻R,置于匀强磁场中,导轨上垂直搁置两根金属棒ab、cd.当用外力F拉动ab棒向右运动的过程中,cd棒将会 ( )
A.向右运动 B.向左运动 C.保持静止 D.向上跳起
6.如图所示,有界匀强磁场垂直纸面向里,一闭合导线框abcd从高处自由下落,运动一段时间后进入磁场,下落过程线框始终保持竖直,对线框进入磁场过程的分析正确的是( )
A.感应电流沿顺时针方向
B.a端电势高于b端
C.可能匀加速进入
D.感应电流的功率可能大于重力的功率
7.在如图所示的电路中,a、b为两个完全相同的灯泡,L为自感线圈,自感系数较大,(电阻可忽略),E为电源,S为开关。下列说法正确的是( )
A.合上开关,a先亮,b逐渐变亮
B.合上开关,b先亮,a逐渐变亮
C.断开开关, b中仍有自左向右的电流
D.断开开关,b先熄灭,a后熄灭
二、多选题
8.矩形线框在磁场中做如图所示的各种运动,运动到图示位置时,其中有感应电流产生的是( )
A. B.
C. D.
9.如图所示,匀强磁场垂直于金属导轨平面向里,导体棒ab与导轨接触良好,当导体棒ab在金属导轨上做下述哪种运动时,能使闭合金属线圈c向右摆动( )
A.向右加速运动 B.向右减速运动 C.向左加速运动 D.向左减速运动
10.穿过一个10匝线圈的磁通量每秒钟均匀地减少2 Wb,则该线圈中的感应电动势( )
A.大小不变 B.随时间均匀变化
C.减少了2 V D.等于20 V
11.如图所示,矩形线圈位于通电长直导线附近,线圈与导线在同一平面内。通电直导线中电流i与时间t的关系有图A、B、C、D四种情况,在0~t0这段时间内,矩形线圈中有方向不变的感应电流的是( )
A. B.
C. D.
12.如图所示,带铁芯的电感线圈的电阻与电阻器R的阻值相同,A1和A2是两个完全相同的电流表,则下列说法中正确的是( )
A.闭合S瞬间,电流表A1示数小于A2示数
B.闭合S瞬间,电流表A1示数等于A2示数
C.断开S瞬间,电流表A1示数大于A2示数
D.断开S瞬间,电流表A1示数等于A2示数
三、解答题
13.有一个匝数为100匝的金属环,面积S=100cm2,电阻R=10Ω,环内有垂直纸面的磁场,线圈中的磁感应强度按如图所示的规律变化。求
⑴环中感应电流的方向
⑵线圈中产生的感应电动势大小
⑶ 1分钟环内产生的焦耳热

14.如图所示,固定在匀强磁场中的水平导轨ab、cd的间距L1=0.5 m,金属棒ad与导轨左端bc的距离为L2=0.8 m,整个闭合回路的电阻为R=0.2 Ω,磁感应强度为B0=1 T 的匀强磁场竖直向下穿过整个回路.ad杆通过滑轮和轻绳连接着一个质量为m=0.04 kg 的物体,不计一切摩擦,现使磁场以=0.2 T/s的变化率均匀地增大.求:
(1)金属棒上电流的方向.
(2)感应电动势的大小.
(3)物体刚好离开地面的时间(g=10 m/s2).
15.有一个100匝的线圈,在0.4s内穿过它的磁通量从0.01Wb均匀增加到0.02Wb。
(1)求磁通量变化了多少;
(2)求线圈中的感应电动势;
(3)若线圈的总电阻是10Ω,通过10min线圈产生多少热量?
16.如图所示,一个圆形线圈匝数n=1 000,面积、电阻,在线圈外接一阻值为的电阻。把线圈放入一个匀强磁场中,磁场方向垂直线圈平面向里,磁场的磁感强度B随时间变化规律如图右所示。求:
(1)内,回路中的感应电动势;
(2)时,电阻两端的电压U。
2018-2019学年高二下学期第四单元训练卷
物 理(一)答 案
一、单选题
1.【答案】B
【解析】只有穿过闭合回路中磁通量发生变化时,闭合回路中才会产生感应电流,穿过闭合电路的磁通量不为零,若磁通量不变化,没有感应电流产生,故A错误。 穿过闭合电路的磁通量变化越快,磁通量变化率越大,根据法拉第电磁感应定律知,感应电动势越大,故B正确。穿过闭合电路的磁通量越大,闭合电路中的感应电动势不一定越大,故C错误。感应电流的大小取决于磁通量变化的快慢,磁通量减小时,若磁通量的变化率增大,则感应电流可能变大,故D错误;故选B。
2.【答案】A
【解析】线圈中通以恒定的电流时,线圈产生稳恒的磁场,穿过铜环A的磁通量不变,没有感应电流产生,故A正确。通电时,使变阻器的滑片P作匀速滑动时,变阻器接入电路的电阻均匀变化,根据可知,回路中电流变化,线圈产生的磁场变化,穿过铜环A磁通量要发生变化,产生感应电流,故B错误。通电时,使变阻器的滑片P作加速滑动时,变阻器接入电路的电阻变化,回路中电流变化,线圈产生的磁场变化,穿过铜环A磁通量变化,产生感应电流。故C错误。将电键突然断开的瞬间,线圈产生的磁场从有到无消失,穿过穿过铜环A的磁通量减小,产生感应电流。故D错误。故选A。
3.【答案】D
【解析】开关S闭合瞬间,穿过线圈B的磁通量发生变化,线圈产生感应电流,故A错误; B项:开关S断开瞬间,穿过线圈B的磁通量发生变化,有感应电流产生,故B错误;开关S闭合后,变阻器滑片P移动,穿过线圈B的磁通量发生变化,有感应电流产生,故C错误;开关S闭合后,变阻器滑片P不移动,穿过线圈B的磁通量不发生变化,没有感应电流产生,故D正确。故选:D。
4.【答案】A
【解析】当用外力F拉动ab棒向右运动,根据右手定则,在ab棒中产生b到a的电流,则在cd棒中有c到d的电流,根据左手定则,cd棒受到向右的安培力,所以cd棒将会向右运动,故A正确,BCD错误。
5.【答案】B
【解析】法拉第电磁感应定律:,说明当一定时,E与N成正比。线圈匝数增加为原来的2倍,则线圈产生的感应电动势变为2E。故选B。
6.【答案】D
【解析】线框进入磁场时,磁通量增大,根据楞次定律可知感应电流方向为逆时针方向,选项A错误;根据右手定则可知,b端电势高于a端,选项B错误;线圈进入磁场时受向上的安培力作用,大小为 ,随速度的增加,安培力逐渐变大,可知加速度逐渐减小,则线圈进入磁场时做加速度减小的加速运动,选项C错误;开始进入磁场时,可能安培力大于重力,即,即 ,即,即感应电流的功率可能大于重力的功率,选项D正确;故选D。
7.【答案】B
【解析】合上开关K接通电路,b立即亮,线圈对电流的增大有阻碍作用,所以通过a的电流慢慢变大,因线圈L电阻可忽略,最后a、b一样亮;选项B正确,A错误;断开开关s切断电路时,通过b的原来的电流立即消失,线圈对电流的减小有阻碍作用,所以通过线圈和a的电流会慢慢变小,并且通过b,且通过b的电流从右向左,所以两灯泡一起过一会儿熄灭;故CD错误。故选B。
二、多选题
8.【答案】CD
【解析】AB两图中,线框在运动过程中,面积不变、磁感应强度不变,穿过线框的磁通量不变,不产生感应电流,故AB错误;C图中线框与磁场平行,磁通量为零,线框在运动过程中,穿过线框的磁通量开始增大,有感应电流产生,故C正确;D图中线框与磁场垂直,线框在运动过程中,穿过线框的磁通量变小,有感应电流产生,故D正确;故选CD。
9.【答案】BD
【解析】导线ab加速向右运动时,导线ab中产生的感应电动势和感应电流增加,螺线管产生的磁场增大,穿过环C中的磁通量增大,则环C远离螺线管,以阻碍磁通量的增加,故A错误;导线ab减速向右运动时,导线ab产生的感应电动势和感应电流减小,螺线管产生的磁场减小,穿过环C中的磁通量减小,则环C向螺线管靠近,以阻碍磁通量的减小,故B正确;导线ab加速向左运动时,导线ab中产生的感应电动势和感应电流增加,螺线管产生的磁场增大,穿过环C中的磁通量增大,则环C远离螺线管,以阻碍磁通量的增加,故C错误;导线ab减速向左运动时,导线ab产生的感应电动势和感应电流减小,螺线管产生的磁场减小,穿过环C中的磁通量减小,则环C向螺线管靠近,以阻碍磁通量的减小,故D正确。所以BD正确,AC错误。
10.【答案】AD
【解析】感应电动势为:,电动势保持不变,故AD正确,BC错误。
11.【答案】BC
【解析】由法拉第电磁感应定律得:,电路里得感应电流:,图像的斜率代表电动势的大小以及方向,BC、图像的斜率始终大于零,代表电动势方向没有改变,所以电路里的电流方向也没有改变。故BC正确。
12.【答案】AD
【解析】闭合S瞬间,由于线圈的电流变大,导致其产生电动势,从而阻碍电流的变大,所以电流表A1示数小于A2示数,故A正确,B错误;断开S瞬间,线圈电流变小,从而产生电动势,相当于电压会变小电源与电阻相串联,由于两电流表串联,所以电流表A1示数等于A2示数,故C错误,D正确;故选AD。
三、解答题
13.【答案】(1)逆时针(2)2V(3)24J
【解析】(1)由楞次定律可知,环中感应电流的方向逆时针;
(2)由图可知:= 2T/s
则:
(3)1分钟环内产生的焦耳热
14.【答案】(1)电流由a到d(2)0.08V(3)5s
【解析】(1)由楞次定律可以判断,金属棒上的电流由a到d.
(2)由法拉第电磁感应定律得:
(3)物体刚好离开地面时,其受到的拉力F=mg
而拉力F又等于棒所受的安培力.
即mg=F安=BIL1
其中B=B0+t  I=
解得t=5 s.
15.【答案】0.01Wb,2.5V,375J
【解析】 (1) 磁通量的变化量
(2) 线圈中的感应电动势
(3) 线圈产生热量
16.【答案】(1)1V;(2)3.2V
【解析】(1)根据法拉第电磁感应定律:
由图可知:
解得:
(2)由图可知:
根据法拉第电磁感应定律有:
根据闭合电路的欧姆定律:
根据部分电路的欧姆定律:
联立解得:
2018-2019学年高二下学期第四单元训练卷
物 理 (二)
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单选题
1.如图所示,两个条形磁铁呈“V”字形放置,将一根绕有多匝线圈的软铁棒置于N、S极之间.线圈与灵敏电流计通过开关相连.以下几种说法中正确的是(  )
A.保持两个磁铁与软铁棒三者的相对位置不变,只要闭合开关,电路中就会产生持续的感应电流
B.保持两个磁铁与软铁棒三者的相对位置不变,开关闭合的瞬时,电路中会产生感应电流
C.在开关保持闭合的情况下,将软铁棒从两磁极间移开的瞬时,电路中会产生感应电流
D.在开关保持闭合的情况下,移开左侧或右侧磁铁的瞬时,电路中不会生感应电流
2.如选项图所示,A中线圈有一小缺口,B、D中匀强磁场区域足够大,C中通电导线位于水平放置的闭合线圈某一直径的正上方.其中能产生感应电流的是(  )
A. B.
C. D.
3.如图所示,闭合金属铝环a用绝缘轻绳悬挂,与长直螺线管共轴,并位于其左侧。下列说法正确的是(  )
A.闭合开关S的瞬间,金属铝环a向右侧运动
B.保持开关S闭合且稳定后,断开开关S的瞬间,金属a向左侧运动
C.保持开关S闭合且稳定后,将变阻器滑片P向右滑动,金属环a向右侧运动
D.若仅将电源正负极调换后,闭合开关S的瞬间,金属环a向右侧运动
4.某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律,当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈并远离而去,该过程中(  )
A.通过电流表的感应电流方向一直是b→G→a
B.通过电流表的感应电流方向是先b→G→a,后a→G→b
C.条形磁铁的加速度一直等于重力加速度
D.条形磁铁的加速度开始小于重力加速度,后大于重力加速度
5.如图所示,LOM为一45°角折线,折线内有一方向垂直于纸面向里的匀强磁场,一边长为l的正方形导线框沿垂直于OM的方向以速度v作匀速直线运动,在t=0的刻恰好位于图中所示位置。以逆时针方向为导线框中电流的正方向,在下面四幅图中能够正确表示电流~时间(I-t)关系的是(时间以为单位)(  )
A.       B.
C.       D.
6.一线圈匝数为n=10匝,线圈电阻不计,在线圈外接一个阻值R=2.0Ω的电阻,如图甲所示。线圈内有垂直纸面向里的磁场,线圈内磁通量φ随时间t变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是(  )
A.线圈中产生的感应电动势为10V
B.R两端电压为0.5V
C.a点电势高于b点电势
D.通过R的电流大小为2.5A
7.小宇为了研究自感现象,利用实验室提供的实验器材设计了如图所示的电路,其中甲、乙为两个完全相同的小灯泡,L为自感系数很大的线圈,且稳定时的电阻与电路中定值电阻R的阻值相同.则下列说法正确的是(  )
A.开关闭合的瞬间,甲、乙两灯同时变亮
B.断开开关的瞬间,甲灯立即熄灭,乙灯过一会儿后熄灭
C.闭合开关,当电路稳定时甲、乙两灯的亮度相同
D.断开开关的瞬间,m点的电势高于n点的电势
二、多选题
8.如图所示,开始时矩形线圈平面与磁场垂直,且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外,若要使线圈产生感应电流,则下列方法中可行的是(  )
A.以ab为轴转动 B.以为轴转动
C.以ad为轴转动小于 D.以bc为轴转动小于
9.如图甲所示,两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合,放在同一水平面内,线圈A中通以如图乙所示的交变电流,设t=0时电流沿顺时针方向(图中箭头所示)。下列说法中正确的是(  )
A.t1~t2时间内,线圈B中有顺时针方向的电流
B.t1~t2时间内,线圈B中的感应电流产生的磁场方向垂直纸面向外
C.0~t2时间内,线圈B中产生感应电流方向始终不变
D.0~t2时间内,线圈B有扩张的趋势
10.如图所示,一水平长直导线MN上用非常结实的绝缘细线悬挂一等腰直角三角形线圈,线圈与直导线在同一竖直平面内,线圈中通以如图所示的恒定电流,下列说法正确的是(  )
A.在MN上通以向左的电流,线圈可能会向上平动
B.在MN上通以向右的电流,线圈可能不动,但绝缘细线的拉力小于线圈的重力
C.在MN上通以向右的电流,线圈会发生(俯视看)逆时针转动
D.在MN上通以向左的电流,线圈肯定不动,但细线上一定有张力
11.如图所示,直径为d的合金材料圆环粗细均匀,直径PQ左右两侧村在垂直圆环所在平面的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,但方向相反,圆环的电阻为R。一根长度为d、电阻也为R的金属棒MN绕着圆心O以角速度沿顺时针方向匀速转动,转动过程中金属板MN与圆环始终接触良好,则下列说法正确的是(  )
A.金属棒MN两端电压的有效值为
B.金属棒MN中电流的有效值为
C.金属棒MN的电功率为
D.金属棒MN旋转一周的过程中,电路中产生的热量为
12.如图所示,空间存在两个磁场,磁感应强度大小均为,方向相反且垂直纸面,、为其边界,为其对称轴,一导线折成边长为的正方形闭合回路,回路在纸面内以恒定速度向右运动,当运动到关于对称的位置时(  )
A.穿过回路的磁通量为零
B.回路中感应电动势大小为
C.回路中感应电流的方向为逆时针方向
D.回路中边与边所受安培力方向相同
三、实验题
13.在“研究电磁感应现象”的实验中,首先按如图1接线,以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系;当闭合S时,观察到电流表指针向左偏,不通电时电流表指针停在正中央。然后按图2所示将电流表与副线圈B连成一个闭合回路,将原线圈A、电池、滑动变阻器和电键S串联成另一个闭合电路.
(1)S闭合后,将螺线管A(原线圈)插入螺线管B(副线圈)的过程中,电流表的指针将如何偏转?_____
(2)线圈A放在B中不动时,指针如何偏转?_____
(3)线圈A放在B中不动,将滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表指针将如何偏转?_____
(4)线圈A放在B中不动,突然断开S.电流表指针将如何偏转?_____。
14.在“研究电磁感应现象”的实验中,有一灵敏电流计(电流表),当电流从它的正接线柱流入时,指针向正接线柱一侧偏转.现把它与一个线圈串联,试就如图中各图回答:
(1)图(a)中灵敏电流计指针的偏转方向为____(填“偏向正极”或“偏向负极”)
(2)图(b)中磁铁下方的极性是____(填“N极“或“S极”)
(3)图(c)中磁铁的运动方向是____(填“向上”或“向下”)
四、解答题
15.如图所示,水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行光滑金属导轨MN和PQ,它们的电阻忽略不计,在M和P之间接有阻值R为4Ω的定值电阻,现有一质量m为0.5kg的导体棒ab,长L=0.5m,其电阻r为1.0Ω,与导轨接触良好,整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,现使导体棒ab以v=8m/s的速度向右做匀速运动。求:
(1)导体棒ab中电流的方向;
(2)ab两端电压U;
(3)导体棒ab所受的外力大小。
16.如图所示,两根平行金属导轨M、N,电阻不计,相距0.2m,上边沿导轨垂直方向放一个质量为m=的金属棒ab,ab的电阻为0.5Ω.两金属棒一端通过电阻R和电源相连.电阻R=2Ω,电源电动势E=6V,内源内阻r=0.5Ω,如果在装置所在的区域加一个匀强磁场,使ab对导轨的压力恰好是零,并使ab处于静止.(导轨光滑)求:
(1)ab中的电流I有多大?
(2)ab杆所受的安培力F的大小?
(3)所加磁场磁感强度B的大小和方向?
17.如图所示,质量为m的金属棒长为L1 ,棒两端与长为L2的细软金属线相连,吊在磁感应强度B、竖直向上的匀强磁场中.当金属棒中通过稳恒电流I后,金属棒向纸外摆动,摆动过程中的最大偏角 θ=60°。
求:(1)金属棒中电流大小和方向;
(2)金属棒在摆动过程中动能的最大值.
2018-2019学年高二下学期第四单元训练卷
物 理(二)答 案
一、单选题
1.【答案】C
【解析】产生感应电流的条件是穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,当保持两个磁铁与软铁棒三者的相对位置不变时,磁通量不变,即使闭合开关也不会形成感应电流,选项A、B错误;在开关保持闭合的情况下,无论移动软铁棒还是移动磁铁的瞬间,磁通量都是变化的,电路中都能产生感应电流,选项C正确,选项D错误。
2.【答案】B
【解析】由于圆环不闭合,即使磁通量增加,也不产生感应电流,故A错误。由图知,闭合回路的面积增大,磁通量增加,将产生感应电流.故B正确。根据安培定则知,穿过圆环的磁通量完全抵消,磁通量为零,且保持不变,所以不产生感应电流,故C错误。线框垂直于磁感线运动,虽然切割磁感线,但穿过线框的磁通量没有变化,因此也不会产生感应电流,故D错误。故选:B。
3.【答案】C
【解析】闭合开关S的瞬间,螺旋管的磁场增强,穿过铝环的磁通量变大,根据楞次定律可知,金属铝环a向左侧运动,远离螺线管,选项A错误;保持开关S闭合且稳定后,断开开关S的瞬间,螺旋管的磁场减弱,穿过铝环的磁通量变小,根据楞次定律可知,金属铝环a向右侧运动,靠近螺线管,选项B错误;保持开关S闭合且稳定后,将变阻器滑片P向右滑动,电阻变大,电流变小,据楞次定律,感应电流的磁场方向与原电流磁场方向相同,故相互吸引,则金属环A将向右运动,选项C正确;若仅将电源正负极调换后,闭合开关S的瞬间,螺线管的磁场增强,穿过铝环的磁通量变大,根据楞次定律可知,金属铝环a向左侧运动,远离螺线管,故D错误。故选C。
4.【答案】B
【解析】当磁铁自上向下穿入线圈时,原磁场向下,磁通量增加,感应电流的磁场方向向上,感应电流是从b→G→a;当磁铁向下离开线圈时,原磁场向下,磁通量减少,感应电流的磁场方向向下,感应电流是从a→G→b,故A错误,B正确;
当磁铁自上向下穿入线圈时,磁通量增加,根据“来拒去留”可知,条形磁铁的加速度小于重力加速度,当磁铁向下离开线圈时,磁通量减少,根据“来拒去留”可知,条形磁铁的加速度小于重力加速度,故C、D均错误。
5.【答案】C
【解析】在0—时间内线框切割磁场产生的电动势大小恒定,感应电流沿逆时针方向,可排除D项;在—时间内,线框穿出磁场,感应电流均沿顺时针方向,可排除AB项;故C项正确。
6.【答案】D
【解析】穿过线圈的磁通量变化率为,感应电动势为E=n==5V,由闭合电路殴姆定律可得:,那么R两端的电压为U=IR=2.5×2=5V;再由楞次定律可得:感应电流的方向为逆时针,流过电阻R的电流方向由b→a,即a点电势低于b点电势,故D正确,ABC错误;故选D。
7.【答案】C
【解析】开关闭合的瞬间,由于线圈中自感电动势的阻碍,甲灯先亮,乙灯后亮。故A项错误。断开开关的瞬间,线圈中产生自感电动势,甲、乙两灯串联在一起构成闭合回路,两灯同时逐渐熄灭。故B项错误。闭合开关,当电路稳定后,自感作用消失,又由于稳定时线圈的电阻与电路中的定值电阻R的阻值相同,则稳定时通过甲、乙两灯的电流相等,两灯亮度相同。故C项正确。断开开关的瞬间,线圈中产生自感电动势,线圈中的电流方向与断开开关前相同,线圈的右端相当于电源的正极,与甲、乙两灯泡和定值电阻构成回路,n点的电势高于m点的电势。故D项错误。
二、多选题
8.【答案】ABC
【解析】以ab边为轴转动小于,穿过线圈的磁通量减小,有感应电流产生,故A正确.以为轴转动,穿过线圈的磁通量减小,有感应电流产生故B正确.以ad边为轴转动小于,穿过线圈的磁通量从减小到零,有感应电流产生,故C正确.以bc边为轴转动小于,穿过线圈的磁通量,保持不变,没有感应电流产生,故D错误.故选ABC.
9.【答案】ACD
【解析】在t1~t2时间内,由于线圈A的逆时针方向电流增大,导致线圈B磁通量增大,感应电流的磁场与它相反,根据安培定则可知,线圈A在线圈B内部产生磁场方向垂直纸面向外,根据楞次定律可知,线圈B感应电流的磁场方向垂直纸面向内,则线圈B内有顺时针方向的电流,故A正确,B错误;同理,0~t1时间内,由于线圈A的顺时针方向电流减小,导致线圈B磁通量减小,感应电流的磁场与它相同,根据安培定则可知,线圈A在线圈B内部产生磁场方向垂直纸面向时,则线圈B内有顺时针方向的电流,故C正确;此时线圈B的电流方向与线圈A电流方向相反,由异向电流相互排斥,可知线圈间有相互排斥,所以线圈B有扩张的趋势。
10.【答案】BD
【解析】由右手螺旋定则可知,线圈内部磁感线向里,则导线处的磁场向外;对导线由左手定则可知,导线受力向上;则由牛顿第三定律可知,线圈受力向下;线圈不会动,但细绳上的一定有拉力;故A错误,D正确;通以向右的电流时,线圈受力向上,可能向上运动,也可能不动,但绝缘细线的拉力小于线圈的垂力;而对于线圈分析可知,MN形成的磁场是垂直于线圈所在平面的;故不可能出现转动现象;故B正确,C错误。故选:BD。
11.【答案】AD
【解析】由右手定则,MN中电流方向由M到N,根据法拉第电磁感应定律可得,产生的感应电动势为两者之和,即E=2×Bωr2=Bωd2。环的电阻由两个电阻为R的半圆电阻并联组成,所以环的总电阻为R,所以通过导体MN的电流:;MN两端的电压:,选项A正确,B错误;金属棒MN的电功率为,选项C错误; MN旋转一周外力做功为,故D正确;故选:AD。
12.【答案】ACD
【解析】两个磁场区域磁感应强度大小相等,方向相反,因此线框运动到对称位置时回路的总磁通量为零,故A项正确。、边切割磁感线,利用右手定则确定动生电动势方向分别为到、到,两边产生的电动势相叠加,大小为,故B项错误。由B项分析,路中感应电流的方向为逆时针方向。故C项正确;电流方向为逆时针,利用左手定则可知边和边所受安培力方向都是向左,故D项正确。
三、实验题
13.【答案】向右偏转; 不偏转; 向右偏转; 向左偏转;
【解析】按如图1接线,当闭合S时,观察到电流表指针向左偏,不通电时电流表指针停在正中央,即电流从电表的“+”流入电表,从电表的“-”流出电表时,指针向左偏;电流从电表的“-”流入电表,从电表的“+”流出电表时,指针向右偏。
(1) 线圈A中电流产生的磁场方向向上,插入B线圈,线圈B中磁通量变大,线圈B中感应电流阻碍磁通量变大,则感应电流的磁场方向向下,感应电流从电表的“-”流入电表,从电表的“+”流出电表,电流表指针向右偏转。
(2)线圈A不动,线圈B中磁通量不变,无感应电流,指针不偏转。
(3)线圈A中磁场方向向上,滑片向左移动,电流变大,线圈B中磁通量变大,线圈B中感应电流阻碍磁通量变大,则感应电流的磁场方向向下,感应电流从电表的“-”流入电表,从电表的“+”流出电表,电流表指针向右偏转。
(4) 线圈A中磁场方向向上,突然断开S,线圈B中磁通量变小,线圈B中感应电流阻碍磁通量变小,则感应电流的磁场方向向上,感应电流从电表的“+”流入电表,从电表的“-”流出电表,电流表指针向左偏转。
14.【答案】偏向正极;S极;向上;
【解析】(1)图(a)中磁铁向下运动,穿过线圈的磁通量增加,原磁场方向向下,根据楞次定律和右手定则可知感应电流方向俯视为逆时针方向,从正接线柱流入电流计,指针偏向正极. (2)图(b)中由图可知,电流从负接线柱流入电流计,根据安培定则,感应电流的磁场方向向下,又磁通量增加,根据楞次定律可知,磁铁下方为S极; (3)图(c)中磁场方向向下,电流从负接线柱流入电流计,根据安培定则,感应电流的磁场方向向下,根据楞次定律可知,磁通量减小,磁铁向上运动。
四、解答题
15.【答案】(1)b→a(2)U=3.2V(3)0.4N
【解析】解:(1)由右手定则:导体棒ab中感应电流的方向:从b→a;
(2)由法拉第电磁感应定律可知E=BLv
解得E=4V
根据闭合电路欧姆定律
解得I=0.8A
根据欧姆定律U=IR
解得U=3.2V
(3)F安=BIL
解得F=0.4N
导体棒ab匀速运动,F=F安=0.4N
16.【答案】(1)2A(2)0.5N 方向竖直向上(3)1.25T
【解析】 (1)由全电路的欧姆定律:
(2)因ab静止,由平衡条件得:F=mg=0.5N,方向竖直向上。
(3)因电流从a到b,由左手定则可知B方向水平向右,
且因F=BIL,
得:B=F/IL=1.25T.
17.【答案】(1) 方向水平向右 (2)
【解析】 (1)铜棒向纸外摆动,所受的安培力向外,根据左手定则判断得知,金属棒中电流方向水平向右;
铜棒上摆的过程,根据动能定理得:
又安培力为:
联立解得:
(2)由题意,铜棒向上摆动的最大偏角,根据对称性可知,偏角是时是其平衡位置,铜棒受力如图所示
则有:
当铜棒偏角是时,速度最大,动能最大,由动能定理可得:
解得最大动能为:

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