第九章 电磁感应 章末.doc

第九章 章末检测 1．如图1所示，导线框abcd与通电直导线在同一平面内，两者彼此绝缘，直导线通有恒定电流并通过ad和bc的中点，当线框向右运动的瞬间，则(　　)． 图1A．线框中有感应电流，且按顺时针方向 B．线框中有感应电流，且按逆时针方向 C．线框中有感应电流，但方向难以判断 D．由于穿过线框的磁通量为零，所以线框中没有感应电流解析　 由安培定则可判知通电直导线周围磁场如图所示．当ab导线向右做切割磁感线运动时，由右手定则判断感应电流为a→b，同理可判断cd导线中的感应电流方向为c→d，ad、bc两边不做切割磁感线运动，所以整个线框中的感应电流是逆时针方向的． 答案　B 2．边长为a的闭合金属正三角形框架，完全处于垂直于框架平面的匀强磁场中，现把框架匀速拉出磁场，如图2所示，则选项图中电动势、外力、外力功率与位移图象规律与这一过程相符合的是(　　)． 图2 解析　框架匀速拉出过程中，有效长度l均匀增加，由E＝Blv知，电动势均匀变大，A错、B对；因匀速运动，则F外＝F安＝BIl＝，故外力F外随位移x的增大而非线性增大，C错；外力功率P＝F外v，v恒定不变，故P也随位移x的增大而非线性增大，D错． 答案　B 3.如图3所示，金属棒ab置于水平放置的金属导体框架cdef上，棒ab与框架接触良好．从某一时刻开始，给这个空间施加一个斜向上的匀强磁场，并且磁场均匀增加，ab棒仍静止，在磁场均匀增加的过程中，关于ab棒受到的摩擦力，下列说法正确的是(　　)． 图3A．摩擦力大小不变，方向向右 B．摩擦力变大，方向向右 C．摩擦力变大，方向向左 D．摩擦力变小，方向向左 解析　由法拉第电磁感应定律和安培定则知，ab中产生的电流的大小恒定，方向由b到a，由左手定则，ab受到的安培力方向向左下方，F＝BIL，由于B均匀变大，F变大，F的水平分量Fx变大，静摩擦力Ff＝Fx变大，方向向右，B正确． 答案　B 4．如图4甲所示，光滑导轨水平放置在与水平方向夹角为60°的斜向下的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示(规定斜向下为正方向)，导体棒ab垂直导轨放置，除电阻R的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab在水平外力F作用下始终处于静止状态．规定a→b的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力F的正方向，则在0～t1时间内，能正确反映通过导体棒ab的电流i和导体棒ab所受水平外力F随时间t变化的图象是(　　)． 图4解析　由楞次定律可判定回路中的电流方向始终为b→a，由法拉第电磁感应定律可判定回路中电流大小恒定，故A、B错；由F安＝BIL可得F安随B的变化而变化，在0～t0时间内，F安方向斜向右下，故外力F与F安的水平分力等值反向，方向向左为负值；在t0～t1时间内，F安的水平分力方向改变，故外力F方向也改变为正值，故C错误，D正确． 答案　D 5．在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，如图5所示．PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大．一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框，以速度v垂直磁场方向从如图实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，线框的速度为v/2，则下列说法正确的是(　　)． 图5A．此过程中通过线框截面的电荷量为 B．此时线框的加速度为 C．此过程中回路产生的电能为mv2 D．此时线框中的电功率为 解析　对此过程，由能量守恒定律可得，回路产生的电能E＝mv2－m×v2＝mv2，选项C正确；线圈磁通量的变化ΔΦ＝Ba2，则由电流定义和欧姆定律可得q＝＝，选项A错误；此时线框产生的电流I＝＝，由牛顿第二定律和安培力公式可得加速度a1＝＝，选项B错误；由电功率定义可得P＝I2R＝，选项D正确． 答案　CD 6．如图6所示，PN与QM两平行金属导轨相距1 m，电阻不计，两端分别接有电阻R1和R2，且R1＝6 Ω，ab导体的电阻为2 Ω，在导轨上可无摩擦地滑动，垂直穿过导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为1 T．现ab以恒定速度v＝3 m/s匀速向右移动，这时ab杆上消耗的电功率与R1、R2消耗的电功率之和相等，求： 图6(1)R2的阻值． (2)R1与R2消耗的电功率分别为多少？ (3)拉ab杆的水平向右的外力F为多大？ 解析　(1)内外功率相等，则内外电阻相等， ＝2，解得R2＝3 Ω. (2)E＝BLv＝1×1×3 V＝3 V， 总电流I＝＝ A＝0.75 A， 路端电压U＝IR外＝0.75×2 V＝1.5 V， P1＝＝ W＝0.375 W， P2＝＝ W＝0.75 W. (3)F＝BIL＝1×0.75×1 N＝0.75 N. 答案　(1)3 Ω　(2)0.375 W；0.75 W　(3)0.75 N 7．如图7所示，abcd是一个质量为m，边长为