一道电磁感应的物理题目 20
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相关习题(电磁感应)
一、选择题
1.位于载流长直导线近旁的两根平行铁轨A和B,与长直导线平行且在同一水平面上,在铁轨A、B上套有两段可以自由滑动的导体CD和EF,如图1所示,若用力使导体EF向右运动,则导体CD将 [ ]
A.保持不动
B.向右运动
C.向左运动
D.先向右运动,后向左运动
2.M和N是绕在一个环形铁心上的两个线圈,绕法和线路如图2,现将开关S从a处断开,然后合向b处,在此过程中,通过电阻R2的电流方向是 [ ]
A.先由c流向d,后又由c流向d
B.先由c流向d,后由d流向c
C.先由d流向c,后又由d流向c
D.先由d流向c,后由c流向d
3.如图3所示,闭合矩形线圈abcd从静止开始竖直下落,穿过一个匀强磁场区域,此磁场区域竖直方向的长度远大于矩形线圈bc边的长度,不计空气阻力,则 [ ]
A.从线圈dc边进入磁场到ab边穿过出磁场的整个过程,线圈中始终有感应电流
B.从线圈dc边进入磁场到ab边穿出磁场的整个过程中,有一个阶段线圈的加速度等于重力加速度
C.dc边刚进入磁场时线圈内感应电流的方向,与dc边刚穿出磁场时感应电流的方向相反
D.dc边刚进入磁场时线圈内感应电流的大小,与dc边刚穿出磁场时感应电流的大小一定相等
4.在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈M相接,如图4所示.导轨上放一根导线ab,磁感线垂直于导轨所在平面.欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流,则导线的运动可能是 [ ]
A.匀速向右运动
B.加速向右运动
C.匀速向左运动
D.加速向左运动
5.如图5所示,导线框abcd与导线在同一平面内,直导线通有恒定电流I,当线框由左向右匀速通过直导线时,线框中感应电流的方向是 [ ]
A.先abcd,后dcba,再abcd
B.先abcd,后dcba
C.始终dcba
D.先dcba,后abcd,再dcba
E.先dcba,后abcd
6.如图6所示,光滑导轨MN水平放置,两根导体棒平行放于导轨上,形成一个闭合回路,当一条形磁铁从上方下落(未达导轨平面)的过程中,导体P、Q的运动情况是: [ ]
A.P、Q互相靠扰
B.P、Q互相远离
C.P、Q均静止
D.因磁铁下落的极性未知,无法判断
7如图7所示,一个水平放置的矩形线圈abcd,在细长水平磁铁的S极附近竖直下落,由位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ。位置Ⅱ与磁铁同一平面,位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ,则在下落过程中,线圈中的感应电流的方向为 [ ]
A.abcda
B.adcba
C.从abcda到adcba
D.从adcba到abcda
8.如图8所示,要使Q线圈产生图示方向的电流,可采用的方法有 [ ]
A.闭合电键K
B.闭合电键K后,把R的滑动方向右移
C.闭合电键K后,把P中的铁心从左边抽出
D.闭合电键K后,把Q靠近P
9.如图9所示,光滑杆ab上套有一闭合金属环,环中有一个通电螺线管。现让滑动变阻器的滑片P迅速滑动,则 [ ]
A.当P向左滑时,环会向左运动,且有扩张的趋势
B.当P向右滑时,环会向右运动,且有扩张的趋势
C.当P向左滑时,环会向左运动,且有收缩的趋势
D.当P向右滑时,环会向右运动,且有收缩的趋势
10.如图10所示,在一蹄形磁铁两极之间放一个矩形线框abcd。磁铁和线框都可以绕竖直轴OO′自由转动。若使蹄形磁铁以某角速度转动时,线框的情况将是 [ ]
A.静止
B.随磁铁同方向转动
C.沿与磁铁相反方向转动
D.要由磁铁具体转动方向来决定
11.如图11所示,在光滑水平桌面上有两个金属圆环,在它们圆心连线中点正上方有一个条形磁铁,当条形磁铁自由下落时,将会出现的情况是 [ ]
A.两金属环将相互靠拢
B.两金属环将相互排斥
C.磁铁的加速度会大于g
D.磁铁的加速度会小于g
12.纸面内有U形金属导轨,AB部分是直导线(图12)。虚线范围内有向纸里的均匀磁场。AB右侧有圆线圈C。为了使C中产生顺时针方向的感应电流,贴着导轨的金属棒MN在磁场里的运动情况是 [ ]
A.向右匀速运动
B.向左匀速运动
C.向右加速运动
D.向右减速运动
13.图13中小圆圈表示处于匀强磁场中闭合电路一部分导线的截面,速度v在纸面内关于感应电流有无及方向的判断正确的是 [ ]
A.甲图中有感应电流,方向向里
B.乙图中有感应电流,方向向外
C.丙图中无感应电流
D.丁图中a、b、c、d四位置上均无感应电流
14.如图14所示,均匀金属棒ab位于桌面上方的正交电磁场中,且距桌面的高度小于ab棒长。当棒从水平状态由静止开始下落时,棒两端落到桌面的时间先后是 [ ]
A.a先于b
B.b先于a
C.a、b同时
D.无法确定
15.甲、乙两个同心的闭合金属圆环位于同一平面内,甲环中通以顺时针方向电流I,如图15所示,当甲环中电流逐渐增大时,乙环中每段导线所受磁场力的方向是 [ ]
A.指向圆心
B.背离圆心
C.垂直纸面向内
D.垂直纸面向外
16.如图16所示,一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合线圈,则流过表的感应电流方向是 [ ]
A.始终由a流向b
B.始终由b流向a
C.先由a流向b,再由b流向a
D.先由b流向a,再由a流向b
17.如图17所示为一个圆环形导体,有一个带负电的粒子沿直径方向在圆环表面匀速掠过的过程,环中感应电流的情况是 [ ]
A.无感应电流
B.有逆时针方向的感应电流
C.有顺时针方向的感应电流
D.先逆时针方向后顺时针方向的感应电流
18.如图18所示,两个线圈A、B上下平行放置,分别通以图示电流I1、I2,为使线圈B中的电流瞬时有所增大,可采用的办法是 [ ]
A.线圈位置不变,增大线圈A中的电流
B.线圈位置不变,减小线圈A中的电流
C.线圈A中电流不变,线圈A向下平移
D.线圈A中电流不变,线圈A向上平移
19.如图19所示,两个闭合铝环A、B与一个螺线管套在同一铁芯上,A、B可以左右摆动,则 [ ]
A.在S闭合的瞬间,A、B必相吸
B.在S闭合的瞬间,A、B必相斥
C.在S断开的瞬间,A、B必相吸
D.在S断开的瞬间,A、B必相斥
20.如图20所示,(a)图中当电键S闭合瞬间,流过表的感应电流方向是____;(b)图中当S闭合瞬间,流过表的感应电流方向是____。
21.将矩形线圈垂直于磁场方向放在匀强磁场中,如图21所示。将线圈在磁场中上下平移时,其感应电流为____;将线圈前后平移时,其感应电流为____;以AF为轴转动时,其感应电流方向为____;以AC为轴转动时,其感应电流方向为____;沿任意方向移出磁场时,其感应电流方向为____。
22.如图22,两个圆形闭合线圈,当内线圈中电流强度I迅速减弱时线圈的感应电流方向为____。
23.如图23,互相平行的两条金属轨道固定在同一水平面上,上面架着两根互相平行的铜棒ab和cd,磁场方向竖直向上。如不改变磁感强度方向而仅改变其大小,使ab和cd相向运动,则B应____。
24.如图24所示,导线圈A水平放置,条形磁铁在其正上方,N极向下且向下移近导线圈的过程中,导线圈A中的感应电流方向是____,导线圈A所受磁场力的方向是____。若将条形磁铁S极向下,且向上远离导线框移动时,导线框内感应电流方向是____,导线框所受磁场力的方向是____。
25.如图25所示,闭合导线框abcd与长直通电导线共面放置,长导线中电流方向如图,且略偏左放置,当长导线中的电流逐渐增大时,导线框中的感应电流方向是____,导线框所受磁场力的方向是____。
26.如图26所示,闭合导线框abcd与闭合电路共面放置,且恰好一半面积在闭合电路内部。当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,导线框abcd中的感应电流方向是____,导线框abcd所受磁场力方向是____。
27.如图27,当把滑动变阻器的滑片P从右向左滑动时,在线圈A中感应电流的方向是从____端流进电流表,从____端流出;在线圈B中感应电流的方向是从____端流进电流表,从____端流出。
28.在图28所示装置中,电流表中无电流时指针在中间,电流从哪端流入,指针则向哪端偏转,则当磁铁从A→B运动时,电流表的指针偏向____端。
29.如图29所示,金属框架与水平面成30°角,匀强磁场的磁感强度B=0.4T,方向垂直框架平面向上,金属棒长l=0.5m,重量为0.1N,可以在框架上无摩擦地滑动,棒与框架的总电阻为2Ω,运动时可认为不变,问:
(1)要棒以2m/s的速度沿斜面向上滑行,应在棒上加多大沿框架平面方向的外力?
(2)当棒运动到某位置时,外力突然消失,棒将如何运动?
(3)棒匀速运动时的速度多大?
(4)达最大速度时,电路的电功率多大?重力的功率多大?
30.如图30所示,导轨是水平的,其间距l1=0.5m,ab杆与导轨左端的距离l2=0.8m,由导轨与ab杆所构成的回路电阻为0.2Ω,方向垂直导轨平面向下的匀强磁场的磁感应强度B=1T,滑轮下挂一重物质量0.04kg,ah杆与导轨间的摩擦不计,现使磁场以=0.2T/s的变化率均匀地增大,问:当t为多少时,M刚离开地面?
31.如图31所示,平行金属导轨的电阻不计,ab、cd的电阻均为R,长为l,另外的电阻阻值为R,整个装置放在磁感强度为B的匀强磁场中,当ab、cd以速率v向右运动时,通过R的电流强度为多少?
32.固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd各边长为l,其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝,其余三边均为电阻可忽略的铜线,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,现有一段与ab完全相同的电阻丝PQ架在导线框上,如图32所示,以恒定的速度v从ad滑向bc,当PQ滑过
33.两根相距0.2m的平行金属长导轨固定在同一水平面内,并处于竖直方向的匀强磁场中,磁场的磁感强度B=0.2T,导轨上面横放着两条金属细杆,构成矩形回路,每条金属细杆的电阻为r=0.25Ω,回路中其余部分的电阻可不计,已知金属细杆在平行于导轨的拉力的作用下,沿导轨朝相反方向匀速平移,速率大小都是v=0.5m/s,如图33所示,不计导轨上的摩擦,求:
(1)作用于每条金属细杆的拉力;
(2)求两金属细杆在间距增加0.10m的滑动过程中共产生的热量
34.电阻为R的矩形导线框abcd,边长ab=l,ad=h,质量为m,自某一高度自由落下,通过一匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁场区域的宽度为h,如图34所示,若线框恰好以恒定速度通过磁场,线框内产生的焦耳热是多少?
35.如图35所示,导线框abcd固定在竖直平面内,bc段的电阻为R,其他电阻均可忽略,ef是一电阻可忽略的水平放置的导体杆,杆长为l,质量为m,杆的两端分别与ab和cd保持良好接触,又能沿它们无摩擦地滑动,整个装置放在磁感强度为B的匀强磁场中,磁场方向与框面垂直,现用一恒力F竖直向上拉ef,当ef匀速上升时,其速度的大小为多少?
一、选择题
1.B 2.A 3.B、C
4.D 5.D 6.A
7.B 8.A、D
9.A、D 10.B
11.B、D 12.C
13.A 14.B 15.A
16.C 17.A
18.B、D 19.A、C
二、填空题
20.b→a,a→b
21.零、零,AFDCA,AFDCA,AFDCA
22.顺时针方向
23.增大
24.俯视逆时针方向,向下俯视逆时针方向,向上
25.向左
26.adcba,向左
27.右,左,右,左
28.右
三、计算题
29.0.09N,减速,2.5m/s0.125J,0.125J
30.5s
31.2BLv/3R
32.9BLv/nR,向左
33.3.2×10-2N 1.28×10-2J
34.2mgh
35.R(F-mg)/B2l2
四 、自感练习题
一、选择题
1、当线圈中电流改变时,线圈中会产生自感电动势,自感电动势方向与原电流方向 [ ]
A.总是相反
B.总是相同
C.电流增大时,两者方向相反
D.电流减小时,两者方向相同
2、线圈的自感系数大小的下列说法中,正确的是 [ ]
A.通过线圈的电流越大,自感系数也越大
B.线圈中的电流变化越快,自感系数也越大
C.插有铁芯时线圈的自感系数会变大
D.线圈的自感系数与电流的大小、电流变化的快慢、是否有铁芯等都无关 [ ]
3、一个线圈中的电流均匀增大,这个线圈的
A.自感系数均匀增大
B.磁通量均匀增大
C.自感系数、自感电动势均匀增大
D.自感系数、自感电动势、磁通量都不变
4、如图1电路中,p、Q两灯相同,L的电阻不计,则 [ ]
A.S断开瞬间,P立即熄灭,Q过一会才熄灭
B.S接通瞬间,P、Q同时达正常发光
C.S断开瞬间,通过P的电流从右向左
D.S断开瞬间,通过Q的电流与原来方向相反
5、如图2所示电路,多匝线圈的电阻和电池的内电阻可以忽略,两个电阻器的阻值都是R.电键S原来打开着,电流I0=ε/2R,今合下电键将一个电阻器短路,于是线圈中有自感电动势产生,这自感电动势[ ]
A.有阻碍电流的作用,最后电流由I0减小为零
B.有阻碍电流的作用,最后总小于I0
C.有阻碍电流增大作用,因而电流保持为I0不变
D.有阻碍电流增大作用,但电流最后还是要增大到2I0
6.如图3电路(a)、(b)中,电阻R和自感线圈L的电阻值都是很小.接通S,使电路达到稳定,灯泡A发光 [ ]
A.在电路(a)中,断开S,A将渐渐变暗
B.在电路(a)中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗
C.在电路(b)中,断开S,A将渐渐变暗
D.在电路(b)中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗
7.如图4所示电路,电感线圈L的自感系数足够大,其直流电阻忽略不计,LA、LB是两个相同的灯泡,则 [ ]
A.S闭合瞬间,LA不亮,LB很亮;S断开瞬间,LA、LB立即熄灭
B.S闭合瞬间,LA很亮,LB逐渐亮;S断开瞬间,LA逐渐熄灭,LB立即熄灭
C.S闭合瞬间,LA、LB同时亮,然后LA熄灭,LB亮度不变;S断开瞬间,LA亮一下才熄灭,LB立即熄灭;
D.S闭合瞬间.A、B同时亮,然后A逐渐变暗到熄灭,B变得更亮;S断开瞬间,A亮一下才熄灭,B立即熄灭
8.如图5所示,LA和LB是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈,其电阻值与R相同。由于存在自感现象,在电键S闭合和断开时,灯LA和LB先后亮暗的顺序是 [ ]
A.接通时,LA先达最亮,断开时,LA后暗
B.接通时,LB先达最亮,断开时,LB后暗
C.接通时,LA先达最亮,断开时,LA先暗
D.接通时,LB先达最亮,断开时,LB先暗
二、填空题
9、一个线圈,接通电路时,通过它的电流变化率为10A/s,产生的自感电动势为2.0V;切断电路时,电流变化率为5.0×103A/s,不生的自感电动势是____V,这线圈的自感系数是____H。
10、自感系数为100mH,通入变化规律如图6所示的电流。从0到2s时间内自感电动势大小是____V;在2到4s时间内自感电动势大小是____V;在4到5s时间内自感电动势大小是____V。
11、图7所示为一演示实验电路图,图中L是一带铁心的线圈,A是一个灯泡,电键S处于闭合状态,电路是接通的.现将电键S打开,则在电路切断的瞬间,通过灯泡A的电流方向是从____端到____端.这个实验是用来演示____现象的.
12、图8所示是演示自感现象的实验电路图,L是电感线圈,A1、A2是规格相同的灯泡,R的阻值与L的电阻值相同.当开关由断开到合上时,观察到自感现象是____,最后达到同样亮.
13、如图9所示,两灯D1、D2完全相同,电感线与负载电阻及电灯电阻均为R.当电键S闭合的瞬间,较亮的灯是____;电键S断开的瞬间,看到的现象是____.
14、如图10所示,为日光灯的工作电路.
(1)开关S刚合上前,启动器D的静触片和动触片是____(填接通的、断开的).
(2)开关S刚合上时,220V电压加在____.使____灯发出红光.
(3)日光灯启辉瞬间,灯管两端电压____220V(填大于、等于、小于).
(4)日光灯正常发光时,启动器D的静触片和动触片____(填接触、断开).
三、计算题
15.如图12所示,电感线圈的自感系数L=1MH,O点在滑动变阻器的中点,电流表表盘的零刻度线在正中间。当滑动触点P在a处时,电流表指针左偏,示数为2A;当触点P在b处时,电流表指针右偏,示数也为2A。触点P由a滑到b经过的时间为0.02s,问当P由a滑到b时,在线圈L两端出现的平均自感电动势多大?方向如何?
16.如图13所示,用一小块磁铁卡在旋转的铝盘上,构成了电能表中磁阻尼装置,试分析它的原理?
自感练习题答案
一、选择题
1.C、D 2.C
3.B 4.C
5.D 6.A、D
7.D 8.A
二、填空题
9.0.2
10.0.20,0,0.40
11.a,b,自感
12.A2立即正常发光,A1逐渐亮起来
13.D1,D2立即熄灭,D1逐渐变暗,然后熄灭
14.(1)断开,(2)D、氖,(3)大于,(4)断开
三、计算题
15.0.2V,c→d
16.铝盘中产生涡流,如图,涡流在磁场中受一与转动方向相反的安培力,对铝盘产生电磁阻尼作用。
五、单元练习题
一、选择题
1.在纸面内放有一条形磁铁和一个圆线圈(图1),下列情况中能使线圈中产生感应电流的是 [ ]
A.将磁铁在纸面内向上平移
B.将磁铁在纸面内向右平移
C.将磁铁绕垂直纸面的轴转动
D.将磁铁的N极转向纸外,S极转向纸内
2.用同样的材料、不同粗细导线绕成两个质量面积均相同的正方形线圈Ⅰ和Ⅱ,使它们从离有理想界面的匀强磁场高度为h的地方同时自由下落,如图2所示.线圈平面与磁感线垂直,空气阻力不计,则 [ ]
A.两线圈同时落地,线圈发热量相同
B.细线圈先落到地,细线圈发热量大
C.粗线圈先落到地,粗线圈发热量大
D.两线圈同时落地,细线圈发热量大
3.如图3所示,MN、PQ为互相平行的金属导轨与电阻R相连.粗细均匀的金属线框用Oa和O′b金属细棒与导轨相接触,整个装置处于匀强磁场中,磁感强度B的方向垂直纸面向里.当线框OO′轴转动时 [ ]
A.R中有稳恒电流通过
B.线框中有交流电流
C.R中无电流通过
D.线框中电流强度的最大值与转速成正比
4.如图4所示,在一很大的有界匀强磁场上方有一闭合线圈,当闭合线圈从上方下落穿过磁场的过程中 [ ]
A.进入磁场时加速度小于g,离开磁场时加速度可能大于g,也可能小于g
B.进入磁场时加速度大于g,离开时小于g
C.进入磁场和离开磁场,加速度都大于g
D.进入磁场和离开磁场,加速度都小于g
5.在水平放置的光滑绝缘杆ab上,挂有两个金属环M和N,两环套在一个通电密绕长螺线管的中部,如图5所示,螺线管中部区域的管外磁场可以忽略,当变阻器的滑动接头向左移动时,两环将怎样运动? [ ]
A.两环一起向左移动
B.两环一起向右移动
C.两环互相靠近
D.两环互相离开
6.图6中A、B为两个相同的环形线圈,共轴并靠近放置.A线圈中通有如图(a)所示的交流电i,则 [ ]
A.在t1到t2时间内A、B两线圈相吸
B.在t2到t3时间内A、B两线圈相斥
C.t1时刻两线圈间作用力为零
D.t2时刻两线圈间吸力最大
7.如图7所示,MN是一根固定的通电直导线,电流方向向上.今将一金属线框abcd放在导线上,让线框的位置偏向导线的左边,两者彼此绝缘.当导线中的电流突然增大时,线框整体受力情况为 [ ]
A.受力向右
B.受力向左
C.受力向上
D.受力为零
8.如图8所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从图示位置匀速拉出匀强磁场.若第一次用0.3s时间拉出,外力所做的功为W1,通过导线截面的电量为q1;第二次用0.9s时间拉出,外力所做的功为W2,通过导线截面的电量为q2,则 [ ]
A.W1<W2,q1<q2
B.W1<W2,q1=q2
C.W1>W2,q1=q2
D.W1>W2,q1>q2
9.一磁棒自远处匀速沿一圆形线圈的轴线运动,并穿过线圈向远处而去,如图9所示,则下列图10四图中,较正确反映线圈中电流i与时间t关系的是(线图中电流以图示箭头为正方向): [ ]
10.如图11所示,一闭合直角三角形线框以速度v匀速穿过匀强磁场区域.从BC边进入磁场区开始计时,到A点离开磁场区止的过程中,线框内感应电流的情况(以逆时针方向为电流的正方向)是如图12所示中的 [ ]
11.如图13所示,A、B、C为三只相同的灯泡,额定电压均大于电源电动势,电源内阻不计,L是一个直流电阻不计、自感系数较大的电感器.先将K1、K2合上,然后突然打开K2.已知在此后过程中各灯均无损坏,则以下说法中正确的是 [ ]
A.C灯亮度保持不变
B.C灯闪亮一下后逐渐恢复到原来的亮度
C.B灯的亮度不变
D.B灯后来的功率是原来的一半
12.金属杆a b水平放置在某高处,当它被平抛进入方向坚直向上的匀强磁场中时(如图14所示),以下说法中正确的是 [ ]
A.运动过程中感应电动势大小不变,且Ua>Ub
B.运动过程中感应电动势大小不变,且Ua<Ub
C.由于速率不断增大,所以感应电动势不断变大,且Ua>Ub
D.由于速率不断增大,所以感应电动势不断变大,且Ua<Ub
二、填空题
13.把一个面积为S,总电阻为R的圆形金属环平放在水平面上,磁感应强度为B的匀强磁场竖直向下,当把环翻转180°的过程中,流过环某一横截面的电量为____.
14.如图15所示,MN为金属杆,在竖直平面内贴着光滑金属导轨下滑,导轨的间距l=10cm,导轨上端接有电阻R=0.5Ω,导轨与金属杆电阻不计,整个装置处于B=0.5T的水平匀强磁场中.若杆稳定下落时,每秒钟有0.02J的重力势能转化为电能,则MN杆的下落速度v=____m/s.
15.如图16所示,把一根条形磁铁从同样高度插到线圈中同样的位置处,第一次快插,第二次慢插,两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是E1____E2;通过线圈截面电量的大小关系是ql____q2.
16.金属杆ABC处于磁感强度B=0.1T的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里(如图17所示).已知AB=BC=20cm,当金属杆在图中标明的速度方向运动时,测得A、C两点间的电势差是3.0V,则可知移动速度v=____,其中A、B两点间的电势差UaB____.
17.如图18所示,宽20cm的平行金属导轨之间接有两个电阻和一个电容器.已知R1=3Ω,R2=7Ω,C=10μF,电阻r=1Ω的金属棒ab垂直导轨放置,与导轨接触良好.若金属棒始终以v0=10m/s的速度匀速向左运动,在它运动的区域里存在着垂直导轨平面、磁感强度B=2.0T的匀强磁场.若电键K原来置于R1一边,现突然扳向R2一边,则此过程中导轨cd一段中通过的电量△q=____,正电荷移动的方向是____.
18.如图19所示的电路,L1和L2是两个相同的小电珠,L是一个自感系数相当大的线圈,其电阻与R相同,由于存在自感现象,在电键S接通时,____灯先亮;S断开时,____灯先熄灭.
三、计算题
19.如图20所示,Ⅰ、Ⅲ为两匀强磁场区,Ⅰ区域的磁场方向垂直纸面向里,Ⅲ区域的磁场方向垂直纸面向外,磁感强度均为B,两区域中间为宽s的无磁场区Ⅱ.有一边长为l(l>s),电阻为R的正方形金属框abcd置于Ⅰ区域,ab边与磁场边界平行,现拉着金属框以速度v向右匀速移动.
(1)分别求出当ab边刚进入中央无磁场区Ⅱ,和刚进入磁场区Ⅲ时,通过ab边的电流的大小和方向
(2)把金属框从Ⅰ区域完全拉入Ⅲ区域过程中拉力所做的功.
20.如图21所示,有一磁感强度B=0.1T的水平匀强磁场,垂直匀强磁场放置一很长的金属框架,框架上有一导体ab保持与框架边垂直、由静止开始下滑.已知ab长10cm,质量为0.1g,电阻为0.1Ω,框架电阻不计,取g=10m/s2.求:
(1)导体ab下落的最大加速度和最大速度;
(2)导体ab在最大速度时产生的电功率.
单元练习题答案
一、选择题
1、D
2、A
3、B、C、D
4、A
5、C
6、A、B、C
7、A
8、C
9、B
10、A
11、B
12、A
二、填空题
13、2BS/R
14、2
15、>,=
16、10m/s,2V
17、5μC,c→d
18、L1,L2
20、(1)g,103m/s
(2) 103w
一、选择题
1.位于载流长直导线近旁的两根平行铁轨A和B,与长直导线平行且在同一水平面上,在铁轨A、B上套有两段可以自由滑动的导体CD和EF,如图1所示,若用力使导体EF向右运动,则导体CD将 [ ]
A.保持不动
B.向右运动
C.向左运动
D.先向右运动,后向左运动
2.M和N是绕在一个环形铁心上的两个线圈,绕法和线路如图2,现将开关S从a处断开,然后合向b处,在此过程中,通过电阻R2的电流方向是 [ ]
A.先由c流向d,后又由c流向d
B.先由c流向d,后由d流向c
C.先由d流向c,后又由d流向c
D.先由d流向c,后由c流向d
3.如图3所示,闭合矩形线圈abcd从静止开始竖直下落,穿过一个匀强磁场区域,此磁场区域竖直方向的长度远大于矩形线圈bc边的长度,不计空气阻力,则 [ ]
A.从线圈dc边进入磁场到ab边穿过出磁场的整个过程,线圈中始终有感应电流
B.从线圈dc边进入磁场到ab边穿出磁场的整个过程中,有一个阶段线圈的加速度等于重力加速度
C.dc边刚进入磁场时线圈内感应电流的方向,与dc边刚穿出磁场时感应电流的方向相反
D.dc边刚进入磁场时线圈内感应电流的大小,与dc边刚穿出磁场时感应电流的大小一定相等
4.在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈M相接,如图4所示.导轨上放一根导线ab,磁感线垂直于导轨所在平面.欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流,则导线的运动可能是 [ ]
A.匀速向右运动
B.加速向右运动
C.匀速向左运动
D.加速向左运动
5.如图5所示,导线框abcd与导线在同一平面内,直导线通有恒定电流I,当线框由左向右匀速通过直导线时,线框中感应电流的方向是 [ ]
A.先abcd,后dcba,再abcd
B.先abcd,后dcba
C.始终dcba
D.先dcba,后abcd,再dcba
E.先dcba,后abcd
6.如图6所示,光滑导轨MN水平放置,两根导体棒平行放于导轨上,形成一个闭合回路,当一条形磁铁从上方下落(未达导轨平面)的过程中,导体P、Q的运动情况是: [ ]
A.P、Q互相靠扰
B.P、Q互相远离
C.P、Q均静止
D.因磁铁下落的极性未知,无法判断
7如图7所示,一个水平放置的矩形线圈abcd,在细长水平磁铁的S极附近竖直下落,由位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ。位置Ⅱ与磁铁同一平面,位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ,则在下落过程中,线圈中的感应电流的方向为 [ ]
A.abcda
B.adcba
C.从abcda到adcba
D.从adcba到abcda
8.如图8所示,要使Q线圈产生图示方向的电流,可采用的方法有 [ ]
A.闭合电键K
B.闭合电键K后,把R的滑动方向右移
C.闭合电键K后,把P中的铁心从左边抽出
D.闭合电键K后,把Q靠近P
9.如图9所示,光滑杆ab上套有一闭合金属环,环中有一个通电螺线管。现让滑动变阻器的滑片P迅速滑动,则 [ ]
A.当P向左滑时,环会向左运动,且有扩张的趋势
B.当P向右滑时,环会向右运动,且有扩张的趋势
C.当P向左滑时,环会向左运动,且有收缩的趋势
D.当P向右滑时,环会向右运动,且有收缩的趋势
10.如图10所示,在一蹄形磁铁两极之间放一个矩形线框abcd。磁铁和线框都可以绕竖直轴OO′自由转动。若使蹄形磁铁以某角速度转动时,线框的情况将是 [ ]
A.静止
B.随磁铁同方向转动
C.沿与磁铁相反方向转动
D.要由磁铁具体转动方向来决定
11.如图11所示,在光滑水平桌面上有两个金属圆环,在它们圆心连线中点正上方有一个条形磁铁,当条形磁铁自由下落时,将会出现的情况是 [ ]
A.两金属环将相互靠拢
B.两金属环将相互排斥
C.磁铁的加速度会大于g
D.磁铁的加速度会小于g
12.纸面内有U形金属导轨,AB部分是直导线(图12)。虚线范围内有向纸里的均匀磁场。AB右侧有圆线圈C。为了使C中产生顺时针方向的感应电流,贴着导轨的金属棒MN在磁场里的运动情况是 [ ]
A.向右匀速运动
B.向左匀速运动
C.向右加速运动
D.向右减速运动
13.图13中小圆圈表示处于匀强磁场中闭合电路一部分导线的截面,速度v在纸面内关于感应电流有无及方向的判断正确的是 [ ]
A.甲图中有感应电流,方向向里
B.乙图中有感应电流,方向向外
C.丙图中无感应电流
D.丁图中a、b、c、d四位置上均无感应电流
14.如图14所示,均匀金属棒ab位于桌面上方的正交电磁场中,且距桌面的高度小于ab棒长。当棒从水平状态由静止开始下落时,棒两端落到桌面的时间先后是 [ ]
A.a先于b
B.b先于a
C.a、b同时
D.无法确定
15.甲、乙两个同心的闭合金属圆环位于同一平面内,甲环中通以顺时针方向电流I,如图15所示,当甲环中电流逐渐增大时,乙环中每段导线所受磁场力的方向是 [ ]
A.指向圆心
B.背离圆心
C.垂直纸面向内
D.垂直纸面向外
16.如图16所示,一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合线圈,则流过表的感应电流方向是 [ ]
A.始终由a流向b
B.始终由b流向a
C.先由a流向b,再由b流向a
D.先由b流向a,再由a流向b
17.如图17所示为一个圆环形导体,有一个带负电的粒子沿直径方向在圆环表面匀速掠过的过程,环中感应电流的情况是 [ ]
A.无感应电流
B.有逆时针方向的感应电流
C.有顺时针方向的感应电流
D.先逆时针方向后顺时针方向的感应电流
18.如图18所示,两个线圈A、B上下平行放置,分别通以图示电流I1、I2,为使线圈B中的电流瞬时有所增大,可采用的办法是 [ ]
A.线圈位置不变,增大线圈A中的电流
B.线圈位置不变,减小线圈A中的电流
C.线圈A中电流不变,线圈A向下平移
D.线圈A中电流不变,线圈A向上平移
19.如图19所示,两个闭合铝环A、B与一个螺线管套在同一铁芯上,A、B可以左右摆动,则 [ ]
A.在S闭合的瞬间,A、B必相吸
B.在S闭合的瞬间,A、B必相斥
C.在S断开的瞬间,A、B必相吸
D.在S断开的瞬间,A、B必相斥
20.如图20所示,(a)图中当电键S闭合瞬间,流过表的感应电流方向是____;(b)图中当S闭合瞬间,流过表的感应电流方向是____。
21.将矩形线圈垂直于磁场方向放在匀强磁场中,如图21所示。将线圈在磁场中上下平移时,其感应电流为____;将线圈前后平移时,其感应电流为____;以AF为轴转动时,其感应电流方向为____;以AC为轴转动时,其感应电流方向为____;沿任意方向移出磁场时,其感应电流方向为____。
22.如图22,两个圆形闭合线圈,当内线圈中电流强度I迅速减弱时线圈的感应电流方向为____。
23.如图23,互相平行的两条金属轨道固定在同一水平面上,上面架着两根互相平行的铜棒ab和cd,磁场方向竖直向上。如不改变磁感强度方向而仅改变其大小,使ab和cd相向运动,则B应____。
24.如图24所示,导线圈A水平放置,条形磁铁在其正上方,N极向下且向下移近导线圈的过程中,导线圈A中的感应电流方向是____,导线圈A所受磁场力的方向是____。若将条形磁铁S极向下,且向上远离导线框移动时,导线框内感应电流方向是____,导线框所受磁场力的方向是____。
25.如图25所示,闭合导线框abcd与长直通电导线共面放置,长导线中电流方向如图,且略偏左放置,当长导线中的电流逐渐增大时,导线框中的感应电流方向是____,导线框所受磁场力的方向是____。
26.如图26所示,闭合导线框abcd与闭合电路共面放置,且恰好一半面积在闭合电路内部。当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,导线框abcd中的感应电流方向是____,导线框abcd所受磁场力方向是____。
27.如图27,当把滑动变阻器的滑片P从右向左滑动时,在线圈A中感应电流的方向是从____端流进电流表,从____端流出;在线圈B中感应电流的方向是从____端流进电流表,从____端流出。
28.在图28所示装置中,电流表中无电流时指针在中间,电流从哪端流入,指针则向哪端偏转,则当磁铁从A→B运动时,电流表的指针偏向____端。
29.如图29所示,金属框架与水平面成30°角,匀强磁场的磁感强度B=0.4T,方向垂直框架平面向上,金属棒长l=0.5m,重量为0.1N,可以在框架上无摩擦地滑动,棒与框架的总电阻为2Ω,运动时可认为不变,问:
(1)要棒以2m/s的速度沿斜面向上滑行,应在棒上加多大沿框架平面方向的外力?
(2)当棒运动到某位置时,外力突然消失,棒将如何运动?
(3)棒匀速运动时的速度多大?
(4)达最大速度时,电路的电功率多大?重力的功率多大?
30.如图30所示,导轨是水平的,其间距l1=0.5m,ab杆与导轨左端的距离l2=0.8m,由导轨与ab杆所构成的回路电阻为0.2Ω,方向垂直导轨平面向下的匀强磁场的磁感应强度B=1T,滑轮下挂一重物质量0.04kg,ah杆与导轨间的摩擦不计,现使磁场以=0.2T/s的变化率均匀地增大,问:当t为多少时,M刚离开地面?
31.如图31所示,平行金属导轨的电阻不计,ab、cd的电阻均为R,长为l,另外的电阻阻值为R,整个装置放在磁感强度为B的匀强磁场中,当ab、cd以速率v向右运动时,通过R的电流强度为多少?
32.固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd各边长为l,其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝,其余三边均为电阻可忽略的铜线,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,现有一段与ab完全相同的电阻丝PQ架在导线框上,如图32所示,以恒定的速度v从ad滑向bc,当PQ滑过
33.两根相距0.2m的平行金属长导轨固定在同一水平面内,并处于竖直方向的匀强磁场中,磁场的磁感强度B=0.2T,导轨上面横放着两条金属细杆,构成矩形回路,每条金属细杆的电阻为r=0.25Ω,回路中其余部分的电阻可不计,已知金属细杆在平行于导轨的拉力的作用下,沿导轨朝相反方向匀速平移,速率大小都是v=0.5m/s,如图33所示,不计导轨上的摩擦,求:
(1)作用于每条金属细杆的拉力;
(2)求两金属细杆在间距增加0.10m的滑动过程中共产生的热量
34.电阻为R的矩形导线框abcd,边长ab=l,ad=h,质量为m,自某一高度自由落下,通过一匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁场区域的宽度为h,如图34所示,若线框恰好以恒定速度通过磁场,线框内产生的焦耳热是多少?
35.如图35所示,导线框abcd固定在竖直平面内,bc段的电阻为R,其他电阻均可忽略,ef是一电阻可忽略的水平放置的导体杆,杆长为l,质量为m,杆的两端分别与ab和cd保持良好接触,又能沿它们无摩擦地滑动,整个装置放在磁感强度为B的匀强磁场中,磁场方向与框面垂直,现用一恒力F竖直向上拉ef,当ef匀速上升时,其速度的大小为多少?
一、选择题
1.B 2.A 3.B、C
4.D 5.D 6.A
7.B 8.A、D
9.A、D 10.B
11.B、D 12.C
13.A 14.B 15.A
16.C 17.A
18.B、D 19.A、C
二、填空题
20.b→a,a→b
21.零、零,AFDCA,AFDCA,AFDCA
22.顺时针方向
23.增大
24.俯视逆时针方向,向下俯视逆时针方向,向上
25.向左
26.adcba,向左
27.右,左,右,左
28.右
三、计算题
29.0.09N,减速,2.5m/s0.125J,0.125J
30.5s
31.2BLv/3R
32.9BLv/nR,向左
33.3.2×10-2N 1.28×10-2J
34.2mgh
35.R(F-mg)/B2l2
四 、自感练习题
一、选择题
1、当线圈中电流改变时,线圈中会产生自感电动势,自感电动势方向与原电流方向 [ ]
A.总是相反
B.总是相同
C.电流增大时,两者方向相反
D.电流减小时,两者方向相同
2、线圈的自感系数大小的下列说法中,正确的是 [ ]
A.通过线圈的电流越大,自感系数也越大
B.线圈中的电流变化越快,自感系数也越大
C.插有铁芯时线圈的自感系数会变大
D.线圈的自感系数与电流的大小、电流变化的快慢、是否有铁芯等都无关 [ ]
3、一个线圈中的电流均匀增大,这个线圈的
A.自感系数均匀增大
B.磁通量均匀增大
C.自感系数、自感电动势均匀增大
D.自感系数、自感电动势、磁通量都不变
4、如图1电路中,p、Q两灯相同,L的电阻不计,则 [ ]
A.S断开瞬间,P立即熄灭,Q过一会才熄灭
B.S接通瞬间,P、Q同时达正常发光
C.S断开瞬间,通过P的电流从右向左
D.S断开瞬间,通过Q的电流与原来方向相反
5、如图2所示电路,多匝线圈的电阻和电池的内电阻可以忽略,两个电阻器的阻值都是R.电键S原来打开着,电流I0=ε/2R,今合下电键将一个电阻器短路,于是线圈中有自感电动势产生,这自感电动势[ ]
A.有阻碍电流的作用,最后电流由I0减小为零
B.有阻碍电流的作用,最后总小于I0
C.有阻碍电流增大作用,因而电流保持为I0不变
D.有阻碍电流增大作用,但电流最后还是要增大到2I0
6.如图3电路(a)、(b)中,电阻R和自感线圈L的电阻值都是很小.接通S,使电路达到稳定,灯泡A发光 [ ]
A.在电路(a)中,断开S,A将渐渐变暗
B.在电路(a)中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗
C.在电路(b)中,断开S,A将渐渐变暗
D.在电路(b)中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗
7.如图4所示电路,电感线圈L的自感系数足够大,其直流电阻忽略不计,LA、LB是两个相同的灯泡,则 [ ]
A.S闭合瞬间,LA不亮,LB很亮;S断开瞬间,LA、LB立即熄灭
B.S闭合瞬间,LA很亮,LB逐渐亮;S断开瞬间,LA逐渐熄灭,LB立即熄灭
C.S闭合瞬间,LA、LB同时亮,然后LA熄灭,LB亮度不变;S断开瞬间,LA亮一下才熄灭,LB立即熄灭;
D.S闭合瞬间.A、B同时亮,然后A逐渐变暗到熄灭,B变得更亮;S断开瞬间,A亮一下才熄灭,B立即熄灭
8.如图5所示,LA和LB是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈,其电阻值与R相同。由于存在自感现象,在电键S闭合和断开时,灯LA和LB先后亮暗的顺序是 [ ]
A.接通时,LA先达最亮,断开时,LA后暗
B.接通时,LB先达最亮,断开时,LB后暗
C.接通时,LA先达最亮,断开时,LA先暗
D.接通时,LB先达最亮,断开时,LB先暗
二、填空题
9、一个线圈,接通电路时,通过它的电流变化率为10A/s,产生的自感电动势为2.0V;切断电路时,电流变化率为5.0×103A/s,不生的自感电动势是____V,这线圈的自感系数是____H。
10、自感系数为100mH,通入变化规律如图6所示的电流。从0到2s时间内自感电动势大小是____V;在2到4s时间内自感电动势大小是____V;在4到5s时间内自感电动势大小是____V。
11、图7所示为一演示实验电路图,图中L是一带铁心的线圈,A是一个灯泡,电键S处于闭合状态,电路是接通的.现将电键S打开,则在电路切断的瞬间,通过灯泡A的电流方向是从____端到____端.这个实验是用来演示____现象的.
12、图8所示是演示自感现象的实验电路图,L是电感线圈,A1、A2是规格相同的灯泡,R的阻值与L的电阻值相同.当开关由断开到合上时,观察到自感现象是____,最后达到同样亮.
13、如图9所示,两灯D1、D2完全相同,电感线与负载电阻及电灯电阻均为R.当电键S闭合的瞬间,较亮的灯是____;电键S断开的瞬间,看到的现象是____.
14、如图10所示,为日光灯的工作电路.
(1)开关S刚合上前,启动器D的静触片和动触片是____(填接通的、断开的).
(2)开关S刚合上时,220V电压加在____.使____灯发出红光.
(3)日光灯启辉瞬间,灯管两端电压____220V(填大于、等于、小于).
(4)日光灯正常发光时,启动器D的静触片和动触片____(填接触、断开).
三、计算题
15.如图12所示,电感线圈的自感系数L=1MH,O点在滑动变阻器的中点,电流表表盘的零刻度线在正中间。当滑动触点P在a处时,电流表指针左偏,示数为2A;当触点P在b处时,电流表指针右偏,示数也为2A。触点P由a滑到b经过的时间为0.02s,问当P由a滑到b时,在线圈L两端出现的平均自感电动势多大?方向如何?
16.如图13所示,用一小块磁铁卡在旋转的铝盘上,构成了电能表中磁阻尼装置,试分析它的原理?
自感练习题答案
一、选择题
1.C、D 2.C
3.B 4.C
5.D 6.A、D
7.D 8.A
二、填空题
9.0.2
10.0.20,0,0.40
11.a,b,自感
12.A2立即正常发光,A1逐渐亮起来
13.D1,D2立即熄灭,D1逐渐变暗,然后熄灭
14.(1)断开,(2)D、氖,(3)大于,(4)断开
三、计算题
15.0.2V,c→d
16.铝盘中产生涡流,如图,涡流在磁场中受一与转动方向相反的安培力,对铝盘产生电磁阻尼作用。
五、单元练习题
一、选择题
1.在纸面内放有一条形磁铁和一个圆线圈(图1),下列情况中能使线圈中产生感应电流的是 [ ]
A.将磁铁在纸面内向上平移
B.将磁铁在纸面内向右平移
C.将磁铁绕垂直纸面的轴转动
D.将磁铁的N极转向纸外,S极转向纸内
2.用同样的材料、不同粗细导线绕成两个质量面积均相同的正方形线圈Ⅰ和Ⅱ,使它们从离有理想界面的匀强磁场高度为h的地方同时自由下落,如图2所示.线圈平面与磁感线垂直,空气阻力不计,则 [ ]
A.两线圈同时落地,线圈发热量相同
B.细线圈先落到地,细线圈发热量大
C.粗线圈先落到地,粗线圈发热量大
D.两线圈同时落地,细线圈发热量大
3.如图3所示,MN、PQ为互相平行的金属导轨与电阻R相连.粗细均匀的金属线框用Oa和O′b金属细棒与导轨相接触,整个装置处于匀强磁场中,磁感强度B的方向垂直纸面向里.当线框OO′轴转动时 [ ]
A.R中有稳恒电流通过
B.线框中有交流电流
C.R中无电流通过
D.线框中电流强度的最大值与转速成正比
4.如图4所示,在一很大的有界匀强磁场上方有一闭合线圈,当闭合线圈从上方下落穿过磁场的过程中 [ ]
A.进入磁场时加速度小于g,离开磁场时加速度可能大于g,也可能小于g
B.进入磁场时加速度大于g,离开时小于g
C.进入磁场和离开磁场,加速度都大于g
D.进入磁场和离开磁场,加速度都小于g
5.在水平放置的光滑绝缘杆ab上,挂有两个金属环M和N,两环套在一个通电密绕长螺线管的中部,如图5所示,螺线管中部区域的管外磁场可以忽略,当变阻器的滑动接头向左移动时,两环将怎样运动? [ ]
A.两环一起向左移动
B.两环一起向右移动
C.两环互相靠近
D.两环互相离开
6.图6中A、B为两个相同的环形线圈,共轴并靠近放置.A线圈中通有如图(a)所示的交流电i,则 [ ]
A.在t1到t2时间内A、B两线圈相吸
B.在t2到t3时间内A、B两线圈相斥
C.t1时刻两线圈间作用力为零
D.t2时刻两线圈间吸力最大
7.如图7所示,MN是一根固定的通电直导线,电流方向向上.今将一金属线框abcd放在导线上,让线框的位置偏向导线的左边,两者彼此绝缘.当导线中的电流突然增大时,线框整体受力情况为 [ ]
A.受力向右
B.受力向左
C.受力向上
D.受力为零
8.如图8所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从图示位置匀速拉出匀强磁场.若第一次用0.3s时间拉出,外力所做的功为W1,通过导线截面的电量为q1;第二次用0.9s时间拉出,外力所做的功为W2,通过导线截面的电量为q2,则 [ ]
A.W1<W2,q1<q2
B.W1<W2,q1=q2
C.W1>W2,q1=q2
D.W1>W2,q1>q2
9.一磁棒自远处匀速沿一圆形线圈的轴线运动,并穿过线圈向远处而去,如图9所示,则下列图10四图中,较正确反映线圈中电流i与时间t关系的是(线图中电流以图示箭头为正方向): [ ]
10.如图11所示,一闭合直角三角形线框以速度v匀速穿过匀强磁场区域.从BC边进入磁场区开始计时,到A点离开磁场区止的过程中,线框内感应电流的情况(以逆时针方向为电流的正方向)是如图12所示中的 [ ]
11.如图13所示,A、B、C为三只相同的灯泡,额定电压均大于电源电动势,电源内阻不计,L是一个直流电阻不计、自感系数较大的电感器.先将K1、K2合上,然后突然打开K2.已知在此后过程中各灯均无损坏,则以下说法中正确的是 [ ]
A.C灯亮度保持不变
B.C灯闪亮一下后逐渐恢复到原来的亮度
C.B灯的亮度不变
D.B灯后来的功率是原来的一半
12.金属杆a b水平放置在某高处,当它被平抛进入方向坚直向上的匀强磁场中时(如图14所示),以下说法中正确的是 [ ]
A.运动过程中感应电动势大小不变,且Ua>Ub
B.运动过程中感应电动势大小不变,且Ua<Ub
C.由于速率不断增大,所以感应电动势不断变大,且Ua>Ub
D.由于速率不断增大,所以感应电动势不断变大,且Ua<Ub
二、填空题
13.把一个面积为S,总电阻为R的圆形金属环平放在水平面上,磁感应强度为B的匀强磁场竖直向下,当把环翻转180°的过程中,流过环某一横截面的电量为____.
14.如图15所示,MN为金属杆,在竖直平面内贴着光滑金属导轨下滑,导轨的间距l=10cm,导轨上端接有电阻R=0.5Ω,导轨与金属杆电阻不计,整个装置处于B=0.5T的水平匀强磁场中.若杆稳定下落时,每秒钟有0.02J的重力势能转化为电能,则MN杆的下落速度v=____m/s.
15.如图16所示,把一根条形磁铁从同样高度插到线圈中同样的位置处,第一次快插,第二次慢插,两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是E1____E2;通过线圈截面电量的大小关系是ql____q2.
16.金属杆ABC处于磁感强度B=0.1T的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里(如图17所示).已知AB=BC=20cm,当金属杆在图中标明的速度方向运动时,测得A、C两点间的电势差是3.0V,则可知移动速度v=____,其中A、B两点间的电势差UaB____.
17.如图18所示,宽20cm的平行金属导轨之间接有两个电阻和一个电容器.已知R1=3Ω,R2=7Ω,C=10μF,电阻r=1Ω的金属棒ab垂直导轨放置,与导轨接触良好.若金属棒始终以v0=10m/s的速度匀速向左运动,在它运动的区域里存在着垂直导轨平面、磁感强度B=2.0T的匀强磁场.若电键K原来置于R1一边,现突然扳向R2一边,则此过程中导轨cd一段中通过的电量△q=____,正电荷移动的方向是____.
18.如图19所示的电路,L1和L2是两个相同的小电珠,L是一个自感系数相当大的线圈,其电阻与R相同,由于存在自感现象,在电键S接通时,____灯先亮;S断开时,____灯先熄灭.
三、计算题
19.如图20所示,Ⅰ、Ⅲ为两匀强磁场区,Ⅰ区域的磁场方向垂直纸面向里,Ⅲ区域的磁场方向垂直纸面向外,磁感强度均为B,两区域中间为宽s的无磁场区Ⅱ.有一边长为l(l>s),电阻为R的正方形金属框abcd置于Ⅰ区域,ab边与磁场边界平行,现拉着金属框以速度v向右匀速移动.
(1)分别求出当ab边刚进入中央无磁场区Ⅱ,和刚进入磁场区Ⅲ时,通过ab边的电流的大小和方向
(2)把金属框从Ⅰ区域完全拉入Ⅲ区域过程中拉力所做的功.
20.如图21所示,有一磁感强度B=0.1T的水平匀强磁场,垂直匀强磁场放置一很长的金属框架,框架上有一导体ab保持与框架边垂直、由静止开始下滑.已知ab长10cm,质量为0.1g,电阻为0.1Ω,框架电阻不计,取g=10m/s2.求:
(1)导体ab下落的最大加速度和最大速度;
(2)导体ab在最大速度时产生的电功率.
单元练习题答案
一、选择题
1、D
2、A
3、B、C、D
4、A
5、C
6、A、B、C
7、A
8、C
9、B
10、A
11、B
12、A
二、填空题
13、2BS/R
14、2
15、>,=
16、10m/s,2V
17、5μC,c→d
18、L1,L2
20、(1)g,103m/s
(2) 103w
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