電磁感應(yīng)與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)試卷一、選擇題（每題5分，共30分）關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A.穿過閉合回路的磁通量變化時(shí)，回路中一定產(chǎn)生感應(yīng)電流B.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化量成正比C.導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)D.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的方向僅由磁場(chǎng)方向決定在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，長(zhǎng)度為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒以速度v垂直切割磁感線，下列情況中動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)最大的是（）A.v與B成30°角，L與B垂直B.v與B垂直，L與v成60°角C.v、B、L三者兩兩垂直D.v與B平行，L與B垂直某閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，以下說法正確的是（）A.線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，磁通量最大B.線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大C.轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小隨時(shí)間周期性變化D.若轉(zhuǎn)速增大為原來的2倍，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值不變?nèi)鐖D所示，長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有恒定電流I，金屬棒AB與導(dǎo)線平行且共面，棒以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)。下列判斷正確的是（）（圖：長(zhǎng)直導(dǎo)線豎直放置，電流向上；金屬棒AB水平放置，左端A靠近導(dǎo)線，右端B遠(yuǎn)離導(dǎo)線）A.A端電勢(shì)高于B端B.B端電勢(shì)高于A端C.棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與棒到導(dǎo)線的距離無關(guān)關(guān)于動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生機(jī)理，下列說法正確的是（）A.由變化的磁場(chǎng)激發(fā)的感生電場(chǎng)引起B(yǎng).由導(dǎo)體中自由電荷受洛倫茲力定向移動(dòng)產(chǎn)生C.洛倫茲力對(duì)電荷做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能D.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的方向僅由磁場(chǎng)方向決定半徑為R的圓形導(dǎo)體環(huán)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度ω繞垂直于磁場(chǎng)的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為（）A.BπR2ωB.BπR2/ωC.BR2ωD.2BRω二、填空題（每空3分，共30分）電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與穿過回路的磁通量的________成正比；動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算公式E=BLvsinθ中，θ是指________、________、________三者中兩兩垂直所得的夾角。導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中切割磁感線時(shí)，若電路不閉合，導(dǎo)體棒兩端________（選填“有”或“無”）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，________（選填“有”或“無”）感應(yīng)電流。長(zhǎng)度為0.5m的導(dǎo)體棒，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以3m/s的速度垂直切割磁感線，產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)大小為________V；若速度方向與磁場(chǎng)方向夾角為30°，則電動(dòng)勢(shì)大小為________V。矩形線圈匝數(shù)為100匝，面積為0.02m2，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以5rad/s的角速度繞垂直磁場(chǎng)的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為________V，從中性面開始計(jì)時(shí)，電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為________。動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)與感生電動(dòng)勢(shì)的本質(zhì)區(qū)別在于：動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)是________產(chǎn)生的，感生電動(dòng)勢(shì)是________產(chǎn)生的。三、計(jì)算題（共40分）（10分）如圖所示，長(zhǎng)度為L(zhǎng)=1m的銅棒在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以角速度ω=10rad/s繞一端O在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。求：（1）銅棒兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大?。唬?）哪一端電勢(shì)較高？（圖：銅棒OP，O為轉(zhuǎn)動(dòng)軸，P為自由端，磁場(chǎng)垂直紙面向外）（12分）水平面上有一U形導(dǎo)軌，間距L=0.2m，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，左端接有電阻R=0.5Ω。勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T。質(zhì)量m=0.1kg的導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上，以初速度v?=4m/s向右滑動(dòng)，棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，g=10m/s2。求：（1）棒剛運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大?。唬?）棒剛運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的安培力大小和方向；（3）棒滑行的最大距離。（18分）如圖所示，長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有恒定電流I=5A，金屬棒MN長(zhǎng)l=0.4m，與導(dǎo)線共面且垂直，棒的左端M距離導(dǎo)線a=0.1m，以速度v=2m/s向右勻速運(yùn)動(dòng)。已知真空中長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=kI/r（k=2×10??T·m/A）。求：（1）棒上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是否相同？為什么？（2）在棒上取一微元dx（距導(dǎo)線x處），寫出該微元產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)dE的表達(dá)式；（3）通過積分計(jì)算棒MN產(chǎn)生的總動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)大小，并判斷M、N兩端的電勢(shì)高低。（圖：長(zhǎng)直導(dǎo)線豎直放置，電流向上；金屬棒MN水平放置，左端M靠近導(dǎo)線，右端N遠(yuǎn)離導(dǎo)線，向右運(yùn)動(dòng)）四、綜合應(yīng)用題（20分）如圖所示，足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置，傾角θ=30°，間距L=0.5m，電阻不計(jì)。頂端接有電阻R=1Ω，底端接有電容C=200μF。勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T。質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.5Ω的導(dǎo)體棒ab從靜止釋放，沿導(dǎo)軌下滑，棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=√3/6，g=10m/s2。（1）分析棒下滑過程中的受力情況；（2）求棒的最大速度v?；（3）當(dāng)棒達(dá)到最大速度后，電容C兩端的電壓為多大？（圖：傾斜導(dǎo)軌上端接電阻R，下端接電容C，導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置，磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向上）參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一、選擇題A2.C3.C4.A5.B6.A二、填空題變化率；B；L；v有；無0.3；0.1550；e=50sin5t（V）洛倫茲力；感生電場(chǎng)三、計(jì)算題（1）E=1/2BL2ω=1/2×0.4×12×10=2V（5分）（2）P端電勢(shì)較高（5分）（1）E=BLv?=0.5×0.2×4=0.4V（3分）（2）I=E/R=0.8A，F(xiàn)=BIL=0.5×0.8×0.2=0.08N，方向向左（5分）（3）由動(dòng)量定理：-(μmg+BIL)t=0-mv?，又q=It=ΔΦ/R=BLx/R，解得x=10m（4分）（1）不同，因B=kI/r，各點(diǎn)到導(dǎo)線距離r不同（4分）（2）dE=Bvdx=kIvdx/x（4分）（3）E=∫?^(a+l)kIvdx/x=kIvln[(a+l)/a]=2×10??×5×2×ln(0.5/0.1)=4×10??V，M端電勢(shì)高（10分）四、綜合應(yīng)用題（1）受力：重力mg（豎直向下）、支持力N（垂直導(dǎo)軌向上）、摩擦力f=μN(yùn)（沿導(dǎo)軌