电磁感应测试题及答案
电磁感应测试题及答案 The latest revision on November 22, 2020
高二物理《电磁感应》测试题（一）
1．关于磁通量的概念，下面说法正确的是 （ ） A ．磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大
B ．磁感应强度大的地方，线圈面积越大，则穿过线圈的磁通量也越大
C ．穿过线圈的磁通量为零时，磁通量的变化率不一定为零
D ．磁通量的变化，不一定由于磁场的变化产生的 2．下列关于电磁感应的说法中正确的是 （ ） A ．只要闭合导体与磁场发生相对运动，闭合导体内就一定产生感应电流 B ．只要导体在磁场中作用相对运动，导体两端就一定会产生电势差 C ．感应电动势的大小跟穿过回路的磁通量变化成正比
D ．闭合回路中感应电动势的大小只与磁通量的变化情况有关而与回路的导体材料无关
5．如图1所示，一闭合金属圆环用绝缘细绳挂于O 点，将圆环拉离平衡位置并释放， 圆环摆动过程中经过匀强磁场区域，则（空气阻力不计） （ ）
A ．圆环向右穿过磁场后，还能摆至原高度
B ．在进入和离开磁场时，圆环中均有感应电流
C ．圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大，感应电流也越大
D ．圆环最终将静止在平衡位置
6．如图（2），电灯的灯丝电阻为2Ω，电池电动势为2V ，内阻不计，线圈匝数足够多，其直流电阻为3Ω．先合上电键K ，稳定后突然断开K ，则下列说法正确的是（ ） A ．电灯立即变暗再熄灭，且电灯中电流方向与K 断开前方向相同 B ．电灯立即变暗再熄灭，且电灯中电流方向与K 断开前方向相反
C ．电灯会突然比原来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与K 断开前方向相同
D ．电灯会突然比原来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与K 断开前方向相反 7．如果第6题中，线圈电阻为零，当K 突然断开时，下列说法正确的是（ ）
A ．电灯立即变暗再熄灭，且电灯中电流方向与K 断开前方向相同
B ．电灯立即变暗再熄灭，且电灯中电流方向与K 断开前方向相反
C ．电灯会突然比原来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与K 断开前相同
D ．电灯会突然比原来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与K 断开前相反 8．如图（3），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 9．如图（4）所示，让闭合矩形线圈abcd 从高处自由下落一段距离后进入匀强磁场，从bc 边开始进入磁场到ad 边刚进入磁场的这一段时间里，图（5）所示的四个V 一t 图象中，肯定不能表示线圈运动情况的是 （ ）
10．如图（6）所示，水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R ，轨道所在处有竖直向
下的匀强磁场，金属棒ab 横跨导轨，它在外力的作用下向右匀速运动，速度为v 。若将金属棒的运动速度变为2v ，（除R 外，其余电阻不计，导轨光滑）则 （ ）
A ．作用在ab 上的外力应增大到原来的2倍
B ．感应电动势将增大为原来的4倍
图（4）
图（5）
图（1）
C ．感应电流的功率将增大为原来的2倍
D ．外力的功率将增大为原来的4倍
11．如图（7）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
12．如图（8），有两根和水平方向成 角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R ，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感强度为及一根质量为m 的金属杆从轨道上由静止滑下。经过足够长的时间，金属杆的速度趋近于一个最大速度v m ，
则（ ）
A ．如果
B 增大，v m 将变大 B ．如果α变大，v m 将变大
C ．如果R 变大，v m 将变大
D ．如果
m 变小，v m 将变大
13．线圈的自感系数通常称为自感或电感，它主要与线圈的________、________、_________以及___________有关．
14．如图（9）有一面积S=100cm 2的金属环与一电容器相连，电容C=100pF,环中有垂直纸面向里均匀变化的磁场，磁感应强度的变化如图（10），则电容器的带电荷量为_______。
15．如图（11），一个连有电容器的U 形金属框架在匀强磁场中，磁感应强度为B ，方向如图，宽L ，一根导体棒MN 垂直放置在框架上且与框架接触良好，若棒向左以速度V 匀速运动，则电容器两极板间的电势差U ab =_________；电容器___________板带正电荷．
三．计算题
16．如图（12），长L 1宽L 2的矩形线圈电阻为R ，处于磁感应强度为B 的匀强磁场边缘，线圈与磁感线垂直。将线圈以向右的速度v 匀速拉出磁场，求：①拉力F 大小；②拉力做的功W ；③通过线圈某一截面的电荷量q 。 17．如图所示，有两根足够长、不计电阻，相距L 的平行光滑金属导轨cd 、ef 与水平面成θ角固定放置，底端接一阻值为R 的电阻，在轨道平面内有磁感应强度为B 的匀强磁场，方向垂直轨道平面斜向上.现有一平行于ce 、垂直于导轨、质量为m 、电阻不计的金属杆ab ，在沿轨道平面向上的恒定拉力
F 作用下，从底端ce 由静止沿导轨向上运动，当ab 杆速度达到稳定后，撤
去拉力F ，最后ab 杆又沿轨道匀速回到ce 端.已知ab 杆向上和向下运动的最大速度相等.求:拉力F 和杆ab 最后回到ce 端的速度v .
18．如右图中MN 和PQ 为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l 为，电阻不计，导轨所在平
面与磁感应强度B 为的匀强磁场垂直。质量m 为×10-3
kg 、电阻为Ω的金属杆ab 始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为Ω的电阻R 1。当杆ab 达到稳定状态时以速率v 匀速下滑时，整个电路消耗的电功率P 为，重力加速度取10m/s 2，试求：（1）速率v ，（2）滑动变阻器接入电路的阻值R 2。
19．如图（13）所示，水平的平行虚线间距为d =50cm ，其间有B=的匀强磁场。一个正方形线圈边长为l =10cm ，线圈质量m=100g ，电阻为R =Ω。开始时，线圈的下边
缘到磁场上边缘的距离为h =80cm 。将线圈由静止释放，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等。取g =10m/s 2，求：⑴线圈进入磁场过程中产生的电热Q 。⑵线圈下边缘穿越磁场过程中的最小速度v 。⑶线圈下边缘穿越磁场过程中加速度的
最小值a 。
参考答案
图 图
h d l 1 2
3
4 v 0 v 0 v 图
θ a
F b
B R c d
e f
14．c 1110- 15．-BLV b 16．解：
①V BL E 2=，R E I =，2BIL F =，R V L B F 222=∴；(3分) ②R
V L L B FL W 12221==； (3分)
③R
L BL R t R E t I q 21=?Φ==
?= (3分) 17．解:当ab 杆沿导轨上滑达到最大速度v 时，其受力如图所示:
由平衡条件可知: F -F B -mg sin θ=0 ①
又 F
B =BIL ②
而R
BLv I = ③
联立①②③式得:0sin 22=--θmg R
v
L B F ④ (4分) 同理可得，ab 杆沿导轨下滑达到最大速度时:0sin 22=-R
v
L B mg θ ⑤ (3分) 联立④⑤两式解得: θsin 2mg F = (2分) 2
2sin L
B mgR v θ
=
(2分) 18．解：匀速下滑时,重力做功全部转为电能，由能量守恒：mgv=P 得v=s; (5分)
由E=BLV 得，E= (1分)
设电路总电流为I,由P=EI 得I=P/E= (2分) 由欧姆定律得总电阻R=E/I=3Ω (1分) 而R=
2
12
1R R R R ++r 得2R =6Ω。(3分)
19．：⑴线圈完全处于磁场中时不产生电热，所以线圈进入磁场过程中产生的电热
Q 就是线圈从图中2到4位置产生的电热，而2、4位置动能相同，由能量守恒Q =mgd= (5分)
⑵3位置时线圈速度一定最小，而3到4线圈是自由落体运动因此有
v 02-v 2=2g (d-l )，得v =22m/s (5分)
⑶2到3是减速过程，因此安培力R
v
l B F 22=减小，由F -mg =ma 知加速度减小，
到3位置时加速度最小，a=s 2 (4分)
20．解:(1)线框从图甲位置开始(t =0)转过900的过程中，产生的感应电动势为:
2122
1
l B E ???=
ω (2分) 由闭合电路欧姆定律得，回路电流为：R
E I 1
1=
联立以上各式解得:R Bl I ω
21= (1分)
同理可求得线框进出第3象限的过程中，回路电流为:R Bl I 222ω
=
故感应电流最大值为:R
Bl I m ω
2= (1分)
(2)I －t 图象为
分) (3))4T ? (2分)
又ωπ2=T 分)
解得:R
l B Q 454
2πω=
高二物理 电磁感应单元测试
一、选择题（本题共12小题每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有一个或多个选项正确，选对的得5分，选错或不答的得0分,答案不全得2分） 1、关于电磁感应，下列说法正确的是（ ）
A ．导体相对磁场运动，导体内一定会产生感应电流
B ．导体作切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流
C ．闭合电路在磁场中作切割磁感线运动，电路中一定会产生感应电流
--
D ．穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会产生感应电流
2、闭合线圈中感应电流大小与穿过线圈的磁通量之间的关系的下列说法，可能的是（ ）
A ．穿过线圈的磁通量很大而感应电流为零
B ．穿过线圈的磁通量很小而感应电流很大
C ．穿过线圈的磁通量变化而感应电流不变
D ．穿过线圈的磁通量变化而感应电流为零
3、关于自感电动势的大小，下列说法正确的是（ ）
A ．跟通过线圈的电流大小有关
B ．跟线圈中的电流变化大小有关
C ．跟线圈中的电流变化快慢有关
D ．跟穿过线圈的磁通量大小有关
4．如图1-9-2所示，AB 为固定的通电直导线，闭合导线框P 与AB 在同一平面内。当P 远离AB 做匀速运动时，它受到AB 的作用力 为（ ）
A ．零
B ．引力，且逐步变小
C ．引力，且大小不变
D ．斥力，且逐步变小 5．如图1-9-3所示，从匀强磁场中把不发生形变的矩形线圈匀速拉 出磁场区，如果两次拉出的速度之比为1∶2，则两次线圈所受外 力大小之比F 1∶F 2、线圈发热之比Q 1∶Q 2、
A ．F 1∶F 2＝2∶1，Q 1∶Q 2＝2∶1
B ．F 1∶F 2＝1∶2，Q 1∶Q 2＝1∶2
C ．F 1∶F 2＝1∶2，Q 1∶Q 2＝1∶2
D ．F 1∶F 2＝1∶1，Q 1∶Q 2＝1∶1
7．有一等腰直角三角形形状的导线框abc ，在外力作用下匀速地经过一个宽为d 的有限范围的匀强磁场区域，线圈中产生的感应电流i 与沿运动方向的位移x 之间的函数图象是如图1-9-6中的（ ）
8. 如图所示的电路中，A 1和A 2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S 接通电路时，A 2先亮，A 1后亮，最后一样亮
B ．合上开关S 接通电路时，A 1和A 2始终一样亮
C ．断开开关S 切断电路时，A 2立刻熄灭，A 1
过一会儿才熄灭 D ．断开开关S 切断电路时，A 1和A 2都要过一会儿才熄灭
9．如图所示，ef 、gh 为两水平放置相互平行的金属导轨,ab 、cd 为搁在导轨上的两金属棒，与导轨接触良好且无摩擦．当一条形磁铁向下靠近导轨时，关于两金属棒的运动情况的描述正确的是（ ）
A ．如果下端是N 极，两棒向外运动
B ．如果下端是S 极，两棒向外运动，
C ．不管下端是何极性，两棒均向外相互远离
D ．不管下端是何极性，两棒均相互靠近 10.如图所示，平行导轨左端串有定值电阻R ，其它电阻不计．匀强磁场的方向垂直于纸面向
里．原来静止的导体棒MN 受水平向右的恒力F 的作用而向右运动．以下关于回路中感应电流I 随时间变化规律的图象正确的是（ ）
A. B. C. D. 11．如图所示，用一根长为0d 0的金属线框的中点联结并悬挂于O 点，悬点正下方存在一个上弧长为2 l 0、下弧长为2 d 0的方向
垂直纸面向里的匀强磁场，且d 0＜＜L ，先将线框拉开到如图所示位置，松手后让线框进入磁场，忽略空气阻力和摩擦。下列说法正确的是（ ） A ．金属线框进入磁场时感应电流的方向为a →d →c →b →a B ．金属线框离开磁场时感应电流的方向为a →d →c →b →a C ．金属线框dc 边进入磁场与ab 边离开磁场的速度大小总是相等
图1-9-2 图1-9-3
图1-9-6 i t i t i t i t
D ．金属线框最终将停在最低点
12.动圈式话筒和磁带录音机都应用了电磁感应现象．图a 是话筒的原理图，图b 、c 分别是录音
机的录、放原理图． 由图可知，以下说法正确
（ ）
A.话筒工作时，磁铁不动，音圈随
膜片振动而产生感应电流 B.录音机放音时，变化的磁场在静止的线圈内激发起感应电流 C.录音机放音时，线圈中变化的电流在磁头缝隙中产生变化的磁场
D.录音机录音时，线圈中变化的电流在磁头缝隙中产生变化的磁场
二、计算或论述题：（本题共3小题，共 30分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和 重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位。）
16．（10分）如图1-9-10所示，小灯泡的规格为“2V 、4W ”，连接在光滑水平导轨上，两导轨
相距，电阻不计，金属棒ab 垂直搁置在导轨上，电阻1Ω，整个装置处于磁感强度B =1T 的匀强磁场中，求：
（1）为使小灯正常发光，ab 的滑行速度多大 （2）拉动金属棒ab 的外力的功率多大
17、（10分）如图所示，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=Ω，导轨与金属杆电阻不计，整个装置处于B=的水平匀强磁场中．若杆稳定下落时，每秒钟有的重力势能转化为电能，则求MN 杆的下落速度
18.（10分）如图9-13所示，两根足够长的直金属导轨MN 、PQ 平行放置。两导轨间距为0L ，M 、P 两点间接有阻值为R 的电阻。一根质量为m 的均匀直金属杆ab 放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab 杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。
（1）由b 向a 方向看到的装置如图9-14，在此图中画出ab 杆下滑过程中某时刻的受力示意
图；
（2）在加速下滑时，当ab 杆的速度大小为v 时，求此时ab 杆中的电流及其加速度的大小； （3）求在下滑过程中，ab 杆可以达到的速度最大值。
题号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案
D
ABC
C
B
B
D
B
A
C
A
ABD
16．（1）40m/s （2）8W
17．V=2M/S
18．(1)如图9-13重力mg ，竖直下 支撑力N ，垂直斜面向上
图1-9-10 图9-13 图9-14 磁铁 金属膜片
声波 放大电路 放大电路
录音磁头 放音磁
扬声器话筒
a b c
安培力F ，沿斜面向上
(2)当ab 杆速度为v 时，感应电动势BLv E =，此时电路中电流
R
BLv
R E I =
= ab 杆受到安培力R
v
L B BIL F 22==
根据牛顿运动定律，有R v L B mg F mg ma 22sin -=-=θθ mR
v
L B gain a 22-
=θ
(3)当a =0时，即mR v L B gain 22=θ时 ，杆达到最大速度m v 2
2sin L B mgR m θ
ν=