磁场、电磁感应测试
一．选择题(每题5分，共40分)
1、如图电路中要使电流计G中的电流方向如图所示，则导轨上的金属棒AB 的运动必须是（ ）
A .向左减速移动； B. 向右匀速移动；
C .向右减速移动； D .向右加速移动.
2．如图，一光滑的平面上，右方有一条形磁铁，一金属环以初速度V沿磁铁的中线向右滚动，则以下说法正确的是（ ）
A 环的速度越来越小
B 环保持匀速运动
C 环运动的方向将逐渐偏向条形磁铁的N极
D 环运动的方向将逐渐偏向条形磁铁的S极
3．如图所示，平行金属板的距离为d，其中匀强磁场的磁感强度为B，方向垂直纸面向里，等离子群的速度为v，沿图示方向射入，电容器的电容为C，则 （ ）
A． S断开时，电容器的充电量为Q=BdvC
B．S闭合时，电容器的充电量为Q=BdvC
C．S闭合时，电容器的充电量为Q＜BdvC
D．S闭合时，电容器的充电量为Q＞BdvC
4.如图所示，带电平行板中匀强磁场方向水平垂直纸面向里，某带电小球从光滑绝缘轨道上的a点自由滑下，经过轨道端点P进入板间后恰能沿水平作直线运动.现使小球从较低的b点开始下滑，经P点进入板间，在板间的运动过程中( )
A．其动能将会增大
B．其电势能将会增大
C．小球所受的洛伦兹力将会增大
D．小球受到的电场力将会增大
5.如图所示，一个边长为a、电阻为R的等边三角形线框，在外力作用下，以速度v匀速穿过宽均为a的两个匀强磁场.这两个磁场的磁感应强度大小均为B，方向相反.线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直.取逆时针方向的电流为正。若从图示位置开始，线框中产生的感应电流I与沿运动方向的位移x之间的函数图象，下面四个图中正确的是：( )
A．
B．
C．
D．
6.如图所示，两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面，导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路.导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧，两棒的中间用细线绑住，它们的电阻均为R，回路上其余部分的电阻不计.在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场.开始时，导体棒处于静止状态。剪断细线后，导体棒在运动过程中：( )
A.回路中有感应电动势
B.两根导体棒所受安培力的方向相同
C.两根导体棒和弹簧构成的系统机械能守恒
D.两根导体棒和弹簧构成的系统机械能不守恒
7．质量为m，电量为q的带正电小物块在磁感强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为μ的绝缘水平面以初速度v0开始向左运动，如图3-78所示。经t时间走S距离，物块停了下来，设此过程中，q不变，则 （ ）
A．S>
B．S<
C．t＞
D．t＜
8．电磁流量计广泛应用于可导电流体在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面积的流体的体积）。为了简化，假设流量计是如图3-50所示的横截面积为长方体的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为a、b、c，流量计的两端与输送液体的管道相连接（图中虚线），图中流量计的上下两面是金属材料。现于流量计所在处加磁感强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面，当导电液体稳定的流经流量计时，在管外将流量计上下两面分别与一串联了电阻R的电流表的两端相连。I表示测得的电流值，已知液体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为 （ ）
A．
B．
C．
D．
三、实验题
二．实验题（16分）
9、（8分）如图所示器材可用来研究电磁感应现象及判定感应电流方向．
（1）在给出的实物图中，用实线作为导线将实验器材连成实验电路．
（2）将线圈Ｌ１插入Ｌ２中，合上开关．能使感应电流与原电流的绕行方向相同的实验操作是___________． Ａ．插入软铁棒 Ｂ．拔出线圈Ｌ１
Ｃ．使变阻器阻值变大 Ｄ．断开开关
10、（8分）在研究电磁感应现象实验中,
(1）为了能明显地观察到实验现象，请在如图所示的实验器材中，选择必要的器材，在图中用实线连接成相应的实物电路图；
（2）将原线圈插人副线圈中，闭合电键，副线圈中感生电流与原线圈中电流的绕行方向 （填“相同”或“相反”）；
（3）将原线圈拔出时，副线圈中的感生电流与 原线圈中电流的绕行方向 （填“相同”或“相反”）．
三．计算题(44分)
11．(10分)如图所示，电容器两极板相距为d，两端电压为U，板间匀强磁场磁感应强度为B1，一束带正电的粒子从图示方向射入，穿过电容器后进入另一匀强磁场B2，结果分别打在a、b两点，两点间的距离为
，由此可知，打在两点的粒子质量差为多少。（均带电量为q的正电荷）。
12．(10分)如图所示，超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起，同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力的新型交通工具．其推进原理可以简化为如图所示的模型：在水平面上相距L的两根平行直导轨间，有竖直方向等距离分布的匀强磁场B1和B2，且B1=B2=B，每个磁场的宽都是l，相间排列，所有这些磁场都以速度v向右匀速运动．这时跨在两导轨间的长为L宽为l的金属框abcd（悬浮在导轨上方）在磁场力作用下也将会向右运动．设金属框的总电阻为R，运动中所受到的阻力恒为f，则金属框的最大速度为多少？
13．(12分)如图所示，水平向左的匀强电场的场强E=4 伏/米，垂直纸面向内的匀强磁场的B=2 特，质量为1 千克的带正电的小物块A从竖直绝缘墙上的M点由静止开始下滑，滑行0.8m到达N点时离开墙面开始做曲线运动，在到达P点开始做匀速直线运动，此时速度与水平方向成45°角，P点离开M点的竖直高度为1.6m，试求：
（1）A沿墙下滑克服摩擦力做的功
（2）P点与M点的水平距离，取g=10m/s27、
14．(12分)如图所示，在高度差h=0.50m、水平平行的虚线范围内，有磁感强度B=0.50T、方向垂直于竖直平面的匀强磁场，正方形线框abcd的质量m=0.10kg，边长L=0.50m，电阻R= 0.50Ω，线框平面与竖直平面平行，静止在位置“I”时，cd边跟磁场下边缘的距离H=9.6m。现用一竖直向上的恒力F向上提线框，该线框从位置“I”由静止开始向上运动，穿过磁场区，最后到达位置“Ⅱ”（ab边恰好出磁场），线框平面在运动中保持在竖直平面内，且cd边保持水平。设cd边刚进入磁场时，线框恰好开始做匀速运动。(g取l0m/s2)
(1)求线框所受恒力F的大小？
(2)线框由位置“I”到位置“Ⅱ”的过程中，恒力F做的功是多少?线框内产生的热量是多少?
答安：
| 题号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 答安 | ad | a | ac | abc | b | ad | c | a |
9、(1)
(2) ＢＣＤ
10、（1）如图
（2）相反（3）相同
11。
=
12。
。
13．（1）在N点：qV1B-Eq=0
得V1=E/B=2m/s
从M到N：mgh+Wf=
-0
得：Wf=-6×10-3J
（2）在P点：qV2Bcos450-Eq=0
得V2=2
m/s
并有 Eq=mg
从M到P：mgH+Wf-Eqs=
-0
得s=0.6m
14．解析：（1）在恒力F作用下，线圈开始向上做匀加速直线运动，设线圈的加速度为a，据牛顿第二定律有：
F—mg=ma ①
设线圈进入磁场的速度为vl，则：
②
cd边产生的感应电动势为E=BLvl ③
线框中产生的感应电流为I=E/R ④
线框所受的安培力为F安=BIL ⑤
因线框做匀速运动，则有F=F安+mg ⑥
联立上述几式，可解得：F=4N ⑦
（2）恒力F做的功W=F(H+L+h)=42.4J ⑧
从cd边进入磁场到ab边离开磁场的过程中，拉力所做的功等于线框增加的重力势能和产生的热量Q，即：F(L+h)=mg(L+h)+Q ⑨
解得：Q=(F—mg)(L+h)=3.0J ⑩
( 或
3.0J )