西城区高二物理选修3-2第四章测试

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高中物理选修3-2第4章电磁感应章末测试题B卷(人教版含答案)

高中物理选修3-2第4章电磁感应章末测试题B卷(人教版含答案)本资料为woRD文档，请点击下载地址下载全文下载地址第四章测评B一、选择题．如图，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆mN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，mN中产生的感应电动势为E1；若磁感应强度增为2B，其他条件不变，mN中产生的感应电动势变为E2。

则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比E1∶E2分别为A．c→a，2∶1B．a→c，2∶1c．a→c，1∶2D．c→a，1∶22．如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，ab 边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为mN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于mN。

第一次ab边平行mN进入磁场，线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1；第二次bc边平行mN进入磁场，线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则A．Q1>Q2，q1＝q2B．Q1>Q2，q1>q2c．Q1＝Q2，q1＝q2D．Q1＝Q2，q1>q23．如图，水平桌面上固定有一半径为R的金属细圆环，环面水平，圆环每单位长度的电阻为r；空间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向下；一长度为2R、电阻可忽略的导体棒置于圆环左侧并与环相切，切点为棒的中点。

棒在拉力的作用下以恒定加速度a从静止开始向右运动，运动过程中棒与圆环接触良好。

下列说法正确的是A．拉力的大小在运动过程中保持不变B．棒通过整个圆环所用的时间为c．棒经过环心时流过棒的电流为D．棒经过环心时所受安培力的大小为4．如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37°，宽度为0.5m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1Ω。

一导体棒mN垂直于导轨放置，质量为0.2kg，接入电路的电阻为1Ω，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5。

人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》章末检测 .docx

高中物理学习材料唐玲收集整理人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》章末检测(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)1．竖直平面内有一金属环，半径为a ，总电阻为R ，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直穿过环平面，与环的最高点A 铰链连接的长度为2a ，电阻为R2的导体棒AB 由水平位置紧贴环面摆下(如图1所示)．当摆到竖直位置时，B 点的线速度为v ，则这时AB 两端的电压大小为( )图1A ．2BavB ．Bav C.2Bav 3 D.Bav3答案 D解析由推论知，当导体棒摆到竖直位置时，产生的感应电动势E ＝Blv 中＝B ·2a ·12v ＝Bav ，此时回路总电阻R 总＝R 4＋R 2＝3R 4，这时AB 两端的电压大小U ＝E R 总·R 4＝Bav3，D 项正确．2．如图2所示，光滑的水平桌面上放着两个完全相同的金属环a 和b ，当一条形磁铁的S 极竖直向下迅速靠近两环中间时，则( )图2A ．a 、b 均静止不动B ．a 、b 互相靠近C ．a 、b 互相远离D ．a 、b 均向上跳起答案 C3. 如图3所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0.3 s 时间拉出，外力所做的功为W 1，通过导线截面的电荷量为q 1；第二次用0.9 s 时间拉出，外力所做的功为W 2，通过导线截面的电荷量为q 2，则( )图3A ．W 1<W 2，q 1<q 2B ．W 1<W 2，q 1＝q 2C ．W 1>W 2，q 1＝q 2D ．W 1>W 2，q 1>q 2 答案 C解析设线框长为l 1，宽为l 2，第一次拉出速度为v 1，第二次拉出速度为v 2，则v 1＝3v 2.匀速拉出磁场时，外力所做的功恰等于克服安培力所做的功，有W 1＝F 1·l 1＝BI 1l 2l 1＝B 2l 22l 1v 1R，同理W 2＝B 2l 22l 1v 2R ，故W 1>W 2；又由于线框两次拉出过程中，磁通量的变化量相等，即ΔΦ1＝ΔΦ2，由q ＝ΔΦR ，得q 1＝q 2.4. 如图4所示,在PQ 、QR 区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场,磁场方向均垂直于纸面.一导线框abcdefa 位于纸面内,框的邻边都相互垂直,bc 边与磁场的边界P 重合.导线框与磁场区域的尺寸如图所示.从t=0时刻开始,线框匀速横穿两个磁场区域.以a →b →c →d →e →f 为线框中的电动势E 的正方向,以下四个E-t 关系示意图中正确的是 ( )图4答案 C解析楞次定律或右手定则可判定线框刚开始进入磁场时，电流方向，即感应电动势的方向为顺时针方向，故D 选项错误；1 s ～2 s 内，磁通量不变化，感应电动势为0，A 选项错误；2 s ～3 s 内，产生感应电动势E ＝2Blv ＋Blv ＝3Blv ，感应电动势的方向为逆时针方向(正方向)，故C 选项正确．5．如图5所示，用恒力F 将闭合线圈自静止开始(不计摩擦)从图示位置向左加速拉出有界匀强磁场，则在此过程中( )图5A ．线圈向左做匀加速直线运动B ．线圈向左运动且速度逐渐增大C ．线圈向左运动且加速度逐渐减小D ．线圈中感应电流逐渐增大答案 BCD解析加速运动则速度变大，电流变大，安培力变大．安培力是阻力，故加速度减小．故选B 、C 、D 项．6. 两块水平放置的金属板间的距离为d ，用导线与一个n 匝线圈相连，线圈电阻为r ，线圈中有竖直方向的磁场，电阻R 与金属板连接，如图6所示，两板间有一个质量为m 、电荷量＋q 的油滴恰好处于静止．则线圈中的磁感应强度B 的变化情况和磁通量的变化率分别是( )图6A ．磁感应强度B 竖直向上且正增强，ΔΦΔt ＝dmgnqB ．磁感应强度B 竖直向下且正增强，ΔΦΔt ＝dmgnqC ．磁感应强度B 竖直向上且正减弱，ΔΦΔt ＝dmg R ＋rnRqD ．磁感应强度B 竖直向下且正减弱，ΔΦΔt ＝dmgr R ＋rnRq答案 C解析油滴静止说明电容器下极板带正电，线圈中电流自上而下(电源内部)，由楞次定律可以判断，线圈中的磁感应强度B 为向上的减弱或向下的增强．又E ＝n ΔΦΔt①U R ＝R R ＋r ·E ②qU Rd＝mg ③ 由①②③式可解得：ΔΦΔt ＝mgd R ＋rnRq7．如图7所示，粗细均匀的电阻丝绕制的矩形导线框abcd 处于匀强磁场中，另一种材料的导体棒MN 可与导线框保持良好接触并做无摩擦滑动．当导体棒MN 在外力作用下从导线框左端开始做切割磁感线的匀速运动一直滑到右端的过程中，导线框上消耗的电功率的变化情况可能为( )图7A ．逐渐增大B ．先增大后减小C ．先减小后增大D ．先增大后减小，再增大，接着再减小答案 BCD解析导体棒MN 在框架上做切割磁感线的匀速运动，相当于电源，其产生的感应电动势相当于电源的电动势E ，其电阻相当于电源的内阻r ，线框abcd 相当于外电路，等效电路如下图所示．由于MN 的运动，外电路的电阻是变化的，设MN 左侧电阻为R 1，右侧电阻为R 2，导线框的总电阻为R ＝R 1＋R 2，所以外电路的并联总电阻：R 外＝R 1R 2/(R 1＋R 2)＝R 1R 2/R由于R 1＋R 2＝R 为定值，故当R 1＝R 2时，R 外最大．在闭合电路中，外电路上消耗的电功率P 外是与外电阻R 外有关的．P 外＝⎝ ⎛⎭⎪⎫E R 外＋r 2·R 外＝E 2R 外－r 2R 外＋4r可见，当R 外＝r 时，P 外有最大值，P 外随R 外的变化图象如右图所示．下面根据题意，结合图象讨论P 外变化的情况有：(1)若R 外的最大值R max <r ，则其导线框上消耗的电功率是先增大后减小．(2)若R 外的最大值R max >r ，且R 外的最小值R min <r ，则导线框上消耗的电功率是先增大后减小，再增大，接着再减小．(3)若是R 外的最小值R min >r ，则导线框上消耗的电功率是先减小后增大．综上所述，B 、C 、D 均可选． 8．在如图8所示的电路中，a 、b 为两个完全相同的灯泡，L 为自感线圈，E 为电源，S 为开关．关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是( )图8A ．合上开关，a 先亮，b 逐渐变亮；断开开关，a 、b 同时熄灭B ．合上开关，b 先亮，a 逐渐变亮；断开开关，a 先熄灭，b 后熄灭C ．合上开关，b 先亮，a 逐渐变亮；断开开关，a 、b 同时熄灭D ．合上开关，a 、b 同时亮；断开开关，b 先熄灭，a 后熄灭答案 C解析合上开关S 后，电流由零突然变大，电感线圈产生较大的感应电动势，阻碍电流的增大，故I b >I a ，随电流逐渐增大至稳定过程，电感的阻碍作用越来越小，故合上开关，b 先亮，a 逐渐变亮；开关S 断开后，虽然由于电感L 产生自感电动势的作用，灯a 、b 回路中电流要延迟一段时间熄灭，且同时熄灭，故选C.9．如图9所示，用细线悬吊一块薄金属板，在平衡位置时，板的一部分处于匀强磁场中，磁场的方向与板面垂直，当让薄板离开平衡位置附近做微小的摆动时，它将( )图9A ．做简谐振动B ．在薄板上有涡流产生C ．做振幅越来越小的阻尼振动D ．以上说法均不正确答案 BC解析本题考查涡流的产生．由于电磁感应现象，薄板上出现电流，机械能减少，故正确答案为B 、C.10．如图10所示，相距为d 的两水平虚线分别是水平向里的匀强磁场的边界，磁场的磁感应强度为B，正方形线框abcd边长为L(L<d)、质量为m.将线框在磁场上方高h处由静止开始释放，当ab边进入磁场时速度为v0，cd边刚穿出磁场时速度也为v0.从ab边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的整个过程中( )图10A．线框一直都有感应电流B．线框有一阶段的加速度为gC．线框产生的热量为mg(d＋h＋L)D．线框做过减速运动答案BD解析从ab边进入时到cd边刚穿出有三个过程(四个特殊位置)如图由Ⅰ位置到Ⅱ位置，和由Ⅲ位置到Ⅳ位置线框中的磁通量发生变化，所以这两个过程中有感应电流，但由Ⅱ位置到Ⅲ位置，线框中磁通量不变化，所以无感应电流；故A错，由Ⅱ到Ⅲ加速度为g，故B正确．因线框的速度由v0经一系列运动再到v0且知道有一段加速度为g的加速过程故线框一定做过减速运动，故D正确；由能量守恒知，线框产生的热量为重力势能的减少量即mg(d＋L)，故C错误．二、填空题(本题共2小题，第11题9分，第12题4分，共13分)11．（9分）如图11所示，是“研究电磁感应现象”的实验装置．图11(1)将图中所缺导线补充完整．(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将原线圈迅速插入副线圈中，电流计指针将________．(3)原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，电流计指针将________．答案(1)如图所示(2)向右偏(3)向左偏12．（4分）如图12所示，两根平行光滑长直金属导轨，其电阻不计，导体棒ab和cd跨在导轨上，ab电阻大于cd电阻．当cd在外力F2作用下匀速向右滑动时，ab在外力F1作用下保持静止，则ab两端电压U ab和cd两端电压U cd相比，U ab________U cd，外力F1和F2相比，F1________F2(填>、＝或<)．图12答案＝＝三、计算题(本题共4小题，第13、14题各10分，第15题12分，第16题15分，共47分) 13．（10分）如图13所示，匀强磁场竖直向上穿过水平放置的金属框架，框架宽为L ，右端接有电阻R ，磁感应强度为B ，一根质量为m 、电阻不计的金属棒以v 0的初速度沿框架向左运动，棒与框架的动摩擦因数为μ，测得棒在整个运动过程中，通过任一截面的电量为q ，求：图13(1)棒能运动的距离； (2)R 上产生的热量．答案见解析解析 (1)设在整个过程中，棒运动的距离为l ，磁通量的变化量ΔΦ＝BLl ，通过棒的任一截面的电量q ＝I Δt ＝ΔΦR ，解得l ＝qRBL.(2)根据能的转化和守恒定律，金属棒的动能的一部分克服摩擦力做功，一部分转化为电能，电能又转化为热能Q ，即有12mv 20＝μmgl ＋Q ，解得Q ＝12mv 20－μmgl ＝12mv 20－μmgqRBL.14．（10分）U 形金属导轨abcd 原来静止放在光滑绝缘的水平桌面上，范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场穿过导轨平面，一根与bc 等长的金属棒PQ 平行bc 放在导轨上，棒左边靠着绝缘的固定竖直立柱e 、f .已知磁感应强度B ＝0.8 T ，导轨质量M ＝2 kg ，其中bc 段长0.5 m 、电阻r ＝0.4 Ω，其余部分电阻不计，金属棒PQ 质量m ＝0.6 kg 、电阻R ＝0.2 Ω、与导轨间的摩擦因数μ＝0.2.若向导轨施加方向向左、大小为F ＝2 N 的水平拉力，如图14所示．求：导轨的最大加速度、最大电流和最大速度(设导轨足够长，g 取10 m/s 2)．图14答案见解析解析导轨受到PQ 棒水平向右的摩擦力F f ＝μmg ，根据牛顿第二定律并整理得F －μmg －F 安＝Ma ，刚拉动导轨时，I 感＝0，安培力为零，导轨有最大加速度a m ＝F －μmg M ＝2－0.2×0.6×102m/s 2＝0.4 m/s 2随着导轨速度的增大，感应电流增大，加速度减小，当a ＝0时，速度最大．设速度最大值为v m ，电流最大值为I m ，此时导轨受到向右的安培力F 安＝BI m L ，F －μmg －BI m L ＝0I m ＝F －μmg BL代入数据得I m ＝2－0.2×0.6×100.8×0.5A ＝2 AI ＝E R ＋r ，I m ＝BLv mR ＋r v m ＝I m R ＋r BL ＝20.2＋0.40.8×0.5m/s ＝3 m/s.15．（12分）如图15所示，a 、b 是两根平行直导轨，MN 和OP 是垂直跨在a 、b 上并可左右滑动的两根平行直导线，每根长为l ，导轨上接入阻值分别为R 和2R 的两个电阻和一个板长为L ′、间距为d 的平行板电容器．整个装置放在磁感应强度为B 、垂直导轨平面的匀强磁场中．当用外力使MN 以速率2v 向右匀速滑动、OP 以速率v 向左匀速滑动时，两板间正好能平衡一个质量为m 的带电微粒，试问：图15(1)微粒带何种电荷？电荷量是多少？(2)外力的功率和电路中的电功率各是多少？答案 (1)负电 mgd Blv (2)3B 2l 2v 2R 3B 2l 2v2R解析 (1)当MN 向右滑动时，切割磁感线产生的感应电动势E 1＝2Blv ，方向由N 指向M . OP 向左滑动时产生的感应电动势E 2＝Blv ，方向由O 指向P . 两者同时滑动时，MN 和OP 可以看成两个顺向串联的电源，电路中总的电动势：E ＝E 1＋E 2＝3Blv ，方向沿NMOPN .由全电路欧姆定律得电路中的电流强度I ＝ER ＋2R ＝BlvR，方向沿NMOPN .电容器两端的电压相当于把电阻R 看做电源NM 的内阻时的路端电压，即U ＝E 1－IR ＝2Blv －BlvR·R ＝Blv由于上板电势比下板高，故在两板间形成的匀强电场的方向竖直向下，可见悬浮于两板间的微粒必带负电．设微粒的电荷量为q ，由平衡条件mg ＝Eq ＝U dq ，得q ＝mgd U ＝mgd Blv(2)NM 和OP 两导线所受安培力均为F ＝BIl ＝B Blv R l ＝B 2l 2vR，其方向都与它们的运动方向相反．两导线都匀速滑动，由平衡条件可知所加外力应满足条件F 外＝F ＝B 2l 2vR因此，外力做功的机械功率P 外＝F ·2v ＋Fv ＝3Fv ＝3B 2l 2v2R.电路中产生感应电流总的电功率P 电＝IE ＝Blv R ·3Blv ＝3B 2l 2v2R可见，P 外＝P 电，这正是能量转化和守恒的必然结果． 16．（15分）如图16所示，质量m 1＝0.1 kg ，电阻R 1＝0.3 Ω，长度l ＝0.4 m 的导体棒ab 横放在U 形金属框架上．框架质量m 2＝0.2 kg ，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2.相距0.4 m 的MM ′、NN ′相互平行，电阻不计且足够长．电阻R 2＝0.1 Ω的MN 垂直于MM ′.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B ＝0.5 T ．垂直于ab 施加F ＝2 N 的水平恒力，ab 从静止开始无摩擦地运动，始终与MM ′、NN ′保持良好接触．当ab 运动到某处时，框架开始运动．设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取10 m/s 2.图16(1)求框架开始运动时ab 速度v 的大小；(2)从ab 开始运动到框架开始运动的过程中，MN 上产生的热量Q ＝0.1 J ，求该过程ab 位移x的大小．答案 (1)6 m/s (2)1.1 m解析 (1)ab 对框架的压力F 1＝m 1g 框架受水平面的支持力F N ＝m 2g ＋F 1依题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则框架受到最大静摩擦力F 2＝μF N ab 中的感应电动势E ＝BlvMN 中电流I ＝ER 1＋R 2MN 受到的安培力F 安＝IlB 框架开始运动时F 安＝F 2由上述各式，代入数据解得v ＝6 m/s(2)闭合回路中产生的总热量Q 总＝R 1＋R 2R 2Q由能量守恒定律，得Fx ＝12m 1v 2＋Q 总代入数据解得x ＝1.1 m。

人教版高二物理选修3-2第四章电磁感应精选(含答案)

人教版选修3-2电磁感应专题精选习题（含答案）一、单选题1．边长为L 的正方形金属框在水平恒力F 作用下运动，穿过方向如图的有界匀强磁场区域．磁场区域的宽度为d（d>L ）。

已知ab 边进入磁场时，线框的加速度恰好为零．则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较，有（）A. 产生的感应电流方向相反B. 所受的安培力方向相反C. 进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间D. 进入磁场过程和穿出磁场过程中通过导体内某一截面的电量相等2．如图所示，在光滑水平面上，有竖直向下的匀强磁场，分布在宽度为L 的区域内，两个边长均为a （a<L ）的单匝闭合正方形线圈甲和乙，分别用相同材料不同粗细的导线绕制而成（甲为细导线），将线圈置于光滑水平面上且位于磁场的左边界，并使两线圈获得大小相等、方向水平向右的初速度，若甲线圈刚好能滑离磁场，则（）A ．乙线圈也刚好能滑离磁场B ．两线圈进入磁场过程中通过导线横截面积电量相同C ．两线圈进入磁场过程中产生热量相同D ．甲线圈进入磁场过程中产生热量Q1与离开磁场过程中产生热量Q2之比为123Q Q 3．关于产生感应电流的条件，下述说法正确的是（）A ．位于磁场中的闭合线圈，一定能产生感应电流B ．闭合线圈和磁场发生相对运动，一定能产生感应电流C ．闭合线圈作切割磁感线运动，一定能产生感应电流D ．穿过闭合线圈的磁感线条数发生变化，一定能产生感应电流4．如图甲所示，一匝数N=10、总电阻R=7.5Ω、长L 1=0.4m 、宽L 2=0.2m 的匀质矩形金属线框静止在粗糙水平面上，线框的bc 边正好过半径r =0.1m 的圆形磁场的竖直直径，线框的左半部分在垂直线框平面向上的匀强磁场区域内，磁感应强度B 0 =1T ，圆形磁场的磁感应强度B 垂直线框平面向下，大小随时间均匀增大，如图乙所示，已知线框与水平面间的最大静摩擦力f=1.2N ，取π≈３，则（）A. t=0时刻穿过线框的磁通量大小为0.07WbB. 线框静止时，线框中的感应电流为0.2AC. 线框静止时，ad 边所受安培力水平向左，大小为0.8Na××××××××××××L甲乙a。

高二物理选修3-2第四章各节同步检测4-7

第七节涡流电磁阻尼和电磁驱动基础夯实1．下列应用哪些与涡流有关()A．高频感应冶炼炉B．汽车的电磁式速度表C．家用电度表D．闭合线圈在匀强磁场中转动，切割磁感线产生的电流2．(2010·通州高二检测)下列说法正确的是()A．录音机在磁带上录制声音时，利用了电磁感应原理B．自感现象和互感现象说明磁场具有能量C．金属中的涡流会产生热量，生活中的电磁炉是利用这一原理而工作的D．交流感应电动机是利用电磁驱动原理工作的3．如图所示是电表中的指针和电磁阻尼器，下列说法中正确的是()A．2是磁铁，在1中产生涡流B．1是磁铁，在2中产生涡流C．该装置的作用是使指针能够转动D．该装置的作用是使指针能很快地稳定4．如图所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一玻璃杯水．给线圈通入电流，一段时间后，一个容器中水温升高，则通入的电流与水温升高的是()A．恒定直流、小铁锅B．恒定直流、玻璃杯C．变化的电流、小铁锅D．变化的电流、玻璃杯5.有两个完全相同的灵敏电流计按下图所示连接，若将左表的指针向左拨动时，右表指针将向________摆动．(填“左”或“右”)6.电磁灶是应用电磁感应原理加热锅具的一种无明火特殊灶具，其原理是：导电的金属铁磁材料锅能在高频交变磁场中产生感生涡流．但目前高频电磁灶的灶面只适用于平底锅具．有人将弧底锅改造成如图的平底结构，分析其能否正常工作．7．(2011·济南高二检测)如图所示，一狭长的铜片能绕O点在纸平面内摆动，有界磁场的方向垂直纸面向里，铜片在摆动时受到较强的阻尼作用，很快就停止摆动．如果在铜片上开几个长缝，铜片可以在磁场中摆动较多的次数后才停止摆动，这是为什么？能力提升1．(2011·临朐高二检测)如图所示，在光滑水平面上固定一条形磁铁，有一小球以一定的初速度向磁铁方向运动，如果发现小球做减速运动，则小球的材料可能是()A．铁B．木C．铝D．塑料2．(2010·杭州模拟)一块铜片置于如图所示的磁场中，如果用力把铜片从磁场拉出或把它进一步推入，则在这两个过程中有关磁场对铜片的作用力，下列叙述正确的是()A．拉出时是阻力B．推入时是阻力C．拉出时不受磁场力D．推入时不受磁场力3．如图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线abcd所围区域内磁场的磁感应强度按图乙所示中哪一图线所表示的方式随时间变化时，导体圆环将受到向上的磁场作用力而可能上升()4．光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如下图所示，抛物线的方程是y ＝x 2，下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y ＝a 的直线(图中的虚线所示)，一个小金属块从抛物线上y ＝b (b >a )处以速度v 沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，金属块沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是( )A ．mgb B.12m v 2 C ．mg (b －a ) D ．mg (b －a )＋12m v 2 5.如图所示，A 、B 为大小、形状均相同且内壁光滑但用不同材料制成的圆管．竖直固定在相同高度，带相同磁性的两个小球同时从A 、B 管上端管口无初速度释放，穿过A 管的小球比穿过B 管的小球先落到地面．下面对于两管的描述中可能正确的是( )A ．A 管是用塑料制成的，B 管是用铜制成的B．A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的C．A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的D．A管是用胶木制成的，B管是用铁制成的6．如图所示，质量为m＝100g的铝环，用细线悬挂起来，环中央距地面高度h＝0.8m，有一质量为M＝200g的小磁铁(长度可忽略)，以10m/s的水平速度射入并穿过铝环，落地点距铝环原位置的水平距离为3.6m，则磁铁与铝环发生相互作用时(小磁铁穿过铝环后的运动看作平抛运动)(1)铝环向哪边偏斜？(2)若铝环在磁铁穿过后速度为2m/s，在磁铁穿过铝环的整个过程中，环中产生了多少电能？(g＝10m/s2)7．如图所示，在光滑的水平面上有一半径r＝10cm、电阻R＝1Ω、质量m＝1kg的金属环，以速度v＝10m/s向一有界磁场滑动．匀强磁场方向垂直于纸面向里，B＝0.5T，从环刚进入磁场算起，到刚好有一半进入磁场时，圆环释放了32J的热量，求：(1)此时圆环中电流的瞬时功率；(2)此时圆环的加速度．详解答案1答案：ABC解析：真空冶炼炉，炉外线圈通入交变电流，炉内的金属中产生涡流；汽车速度表是磁电式电流表，指针摆动时，铝框骨架中产生涡流；家用电表(转盘式)的转盘中有涡流产生；闭合线圈在磁场中转动产生感应电流，不同于涡流，D错误．2答案：BCD解析：录音机在磁带上录制声音时，是利用了电流的磁效应，使磁带上的磁粉被磁化，A项错误．自感现象说明磁场能够储存能量，互感现象说明磁场能够携带能量，B项正确．电磁炉利用涡流工作，交流感应电动机利用电磁驱动原理工作，C、D项正确．3答案：AD解析：这是涡流的典型应用之一．当指针摆动时，1随之转动，2是磁铁，那么在1中产生涡流，2对1的安培力将阻碍1的转动．总之不管1向哪个方向转动，2对1的效果总起到阻尼作用．所以它能使指针很快地稳定下来．4答案：C解析：通入恒定直流时，所产生的磁场不变，不会产生感应电流，通入变化的电流，所产生的磁场发生变化，在空间产生感生电场，铁锅是导体，感生电场在导体内产生涡流，电能转化为内能，使水温升高；涡流是由变化的磁场在导体内产生的，所以玻璃杯中的水不会升温．5答案：左解析：因两灵敏电流计的构造完全相同，故两表的线框的连接形式如图所示，当把左表的指针向左拨动，左表里线框产生的感应电流如图所示，而右表中线框中通电后在磁场中受到磁场力的作用而发生转动．由图所示可知线圈的转动方向与左边线框转动方向完全一致，左右两电表是结构相同的电表，所以右表指针将向左摆动．注：对于中学阶段，学生所使用的电表均为磁电式的电表．相同的电表就是线圈与指针的连接方式及永磁铁的极性放置均相同，所以才能作出如图所示左右两线圈在磁场中的示意图，然后再根据左表线圈由于转动而产生感应电流，从而使右表线圈因有电流在磁场中受到磁场力的作用发生转动．6答案：这种改造既能使弧底锅能够稳定地放在灶面上，又因附加部分为金属材料，能在高频交变磁场中获得理想的涡流发热效果，所以改造后能正常工作．7解析：没有开长缝的铜片在磁场中摆动时，铜片内将产生较大的涡流，涡流在磁场中所受的安培力总是阻碍铜片的摆动，因此铜片很快就停止摆动．如果在铜片上开有多条长缝，就可以把涡流限制在缝与缝之间的各部分铜片上，较大地削弱了涡流，阻力随之减小，所以铜片可以摆动多次后才停止摆动．能力提升1答案：C解析：木球、塑料球在光滑水平面上将做匀速运动，B、D错误；铁球受磁铁的吸引在光滑水平面上将做加速运动，A错误；铝球受电磁阻尼作用在光滑水平面上将做减速运动，C正确．2答案：AB解析：将铜片从磁场拉出或推入，磁通量发生变化，在铜片上产生感应电流．根据楞次定律，感应电流受到的安培力应阻碍导体和磁场的相对运动，故A、B正确．3答案：A解析：由楞次定律：环受到向上的磁场作用力的原因―→螺线管磁场的变化―→导线中电流的变化―→导线所围区域内磁场的变化．线圈受到向上的磁场力，根据感应电流的效果是阻碍产生感应电流的原因这个楞次定律的深刻意义，可知螺线管产生的磁场在减弱，使穿过线圈的磁通量在减小，从而线圈在磁场力作用下欲往上运动，阻碍磁通量的减小，而螺线管的磁场在减弱，即其中的感应电流在减小，由此可知穿过导线所围区域内的磁场的磁感应强度B随时间的变化越来越慢，反映在图象上就是图线的斜率越来越小，故正确的选项是A.4答案：D解析：金属块在进出磁场过程中要产生感应电流，机械能要减少，上升的最大高度不断降低，最后刚好飞不出磁场后，就往复运动永不停止，故由能量守恒可得Q＝ΔE＝12＋mg(b－a)．2m v5答案：AD解析：磁性小球通过金属圆管过程中，将圆管看做由许多金属圆环组成，小球的磁场使每个圆环中产生感应电流，根据楞次定律，该电流的磁场阻碍磁性小球的下落，小球向下运动的加速度小于重力加速度；小球在塑料、胶木等非金属材料圆管中不会产生感应电流，小球仍然做自由落体运动，穿过塑料、胶木圆管的时间比穿过金属圆管的时间短．6答案：(1)铝环向右偏(2)1.7J解析：(1)由楞次定律可知，当小磁铁向右运动时，铝环向右偏斜(阻碍相对运动)．(2)由能量守恒可得：由磁铁穿过铝环飞行的水平距离可求出穿过后的速度v＝ 3.62hg m/s＝9m/s，W电＝12M v20－12M v2－12m v′2＝1.7J.7答案：(1)0.36W(2)6×10－4m/s2向左解析：(1)由能量守恒m v2/2＝Q＋m v′2/2而P＝E2/R＝(B·2r·v′)2/R二式联立可得P＝0.36W(2)a＝BIL/m＝B2(2r)2v′/mR＝6×10－2m/s2，向左．。

高中物理选修3-2 第四章法拉第电磁感应定律专项训练(含详细解析)

第四章法拉第电磁感应定律专项训练一、选择题1.（多选题）如图所示，A、B两闭合线圈为同样导线绕成，A有10匝，B有20匝，两圆线圈半径之比为2：1．均匀磁场只分布在B线圈内．当磁场随时间均匀减弱时（）A．A中无感应电流B．A、B中均有恒定的感应电流C．A、B中感应电动势之比为2：1D．A、B中感应电流之比为1：22.（多选题）高频焊接技术的原理如图（a）．线圈接入图（b）所示的正弦式交流电（以电流顺时针方向为正），圈内待焊工件形成闭合回路．则（）A．图（b）中电流有效值为IB．0～t1时间内工件中的感应电流变大C．0～t1时间内工件中的感应电流方向为逆时针D．图（b）中T越大，工件温度上升越快3.（多选题）如图所示，一光滑绝缘的半圆面和一根很长的直导线被固定在同一竖直平面内，直导线水平处于半圆面的下方，导线中通有方向向右的恒定电流I，将一铜环从半圆面左侧最高点a从静止释放后，铜环沿着半圆面运动，到达右侧的b点为最高点，a、b高度差为△h，已知通电直导线在周围某一点产生磁场的磁感应强度与该点到导线的距离成反比，下列说法正确的是（）A．铜环在半圆面左侧下滑过程，感应电流沿顺时针方向B．铜环第一次经过最低点时感应电流达到最大C．铜环往返运动第二次到达右侧最高点时与b点的高度差小于2△hD．铜环沿半圆面运动过程，铜环所受安培力的方向总是与铜环中心的运动方向相反4.如图甲所示，电路的左侧是一个电容为C的电容器，电路的右侧是一个环形导体，环形导体所围的面积为S．在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小随时间变化的规律如图乙所示．则在0～t0时间内电容器（）A ．上极板带正电，所带电荷量为012)(tB B CS - B ．上极板带正电，所带电荷量为012)(t B B C - C ．上极板带负电，所带电荷量为012)(t B B CS - D ．上极板带负电，所带电荷量为012)(t B B C - 5.如图所示，一导线弯成半径为a 的半圆形闭合回路．虚线MN 右侧有磁感应强度为B 的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v 向右匀速进入磁场，直径CD 始终与MN 垂直．从D 点到达边界开始到C 点进入磁场为止，下列结论不正确的是（）A ．感应电流方向不变B ．CD 段直线始终不受安培力C ．感应电动势最大值E=BavD ．感应电动势平均值E =41πBav 6.（多选题）如图所示，一电子以初速度v 沿与金属板平行方向飞入MN 极板间，突然发现电子向M 板偏转，若不考虑磁场对电子运动方向的影响，则产生这一现象的原因可能是（）A ．开关S 闭合瞬间B ．开关S 由闭合后断开瞬间C ．开关S 是闭合的，变阻器滑片P 向右迅速滑动D ．开关S 是闭合的，变阻器滑片P 向左迅速滑动7.等离子体气流由左方连续以速度v o 射入P 1和P 2两板间的匀强磁场中，ab 直导线与P 1、P 2相连接，线圈A 与直导线cd 连接．线圈A 内有如图乙所示的变化磁场，且磁场B 的正方向规定为向左，如图甲所示，则下列叙述正确的是（）A．0～1 s内ab、cd导线互相排斥 B．l～2 s内ab、cd导线互相吸引C．2～3 s内ab、cd导线互相吸引 D．3～4 s内ab、cd导线互相吸引8.穿过闭合回路的磁通量φ随时间t变化的图象分别如图①～④所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是（）A．图①中，回路产生的感应电动势恒定不变B．图②中，回路产生的感应电动势一直在变大C．图③中，回路在0～t1时间内产生的感应电动势小于在t1～t2时间内产生感应电动势D．图④中，回路产生的感应电动势先变小后变大9.电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示．现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是（）A．从a到b，上极板带正电B．从a到b，下极板带正电C．从b到a，上极板带正电D．从b到a，下极板带正电10.矩形导线框固定在匀强磁场中，如图甲所示．磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向为垂直纸面向里，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，则（）A．从0到t1时间内，导线框中电流的方向为abcdaB．从0到t1时间内，导线框中电流越来越小C．从0到t2时间内，导线框中电流的方向始终为adcbaD．从0到t2时间内，导线框bc边受到的安培力越来越大二、计算题11.如图所示，面积为0.2m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，已知磁感应强度随时间变化的规律为B=（2+0.2t）T，定值电阻R1=6Ω，线圈电阻R2=4Ω，求：（1）回路中的感应电动势大小；（2）回路中电流的大小和方向；（3）a、b两点间的电势差．12.如图甲所示，质量m=1kg，边长ab=1.0m，电阻r=2Ω单匝正方形闭合线圈abcd放置在倾角θ=30°的斜面上，保持静止状态．匀强磁场垂直线圈平面向上，磁感应强度B随时间t变化如图乙所示，整个线圈都处在磁场中，重力加速度g=10m/s2．求：（1）t=1s时穿过线圈的磁通量；（2）4s内线圈中产生的焦耳热；（3）t=3.5s时，线圈受到的摩擦力．13.如图所示，两金属板正对并水平放置，分别与平行金属导轨连接，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域有垂直导轨所在平面的匀强磁场．金属杆ab与导轨垂直且接触良好，并一直向右匀速运动．某时刻ab进入Ⅰ区域，同时一带正电小球从O点沿板间中轴线水平射入两板间．ab在Ⅰ区域运动时，小球匀速运动；ab从Ⅲ区域右边离开磁场时，小球恰好从金属板的边缘离开．已知板间距为4d，导轨间距为L，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域的磁感应强度大小相等、宽度均为d．带电小球质量为m，电荷量为q，ab运动的速度为v0，重力加速度为g．求：（1）磁感应强度的大小；（2）ab在Ⅱ区域运动时，小球的加速度大小；（3）要使小球恰好从金属板的边缘离开，ab运动的速度v0要满足什么条件．详细解析1.BD解：A、磁场随时间均匀减弱，穿过闭合线圈A的磁通量减少，A中产生感应电流，故A错误；B、磁场随时间均匀减弱，穿过闭合线圈A、B的磁通量减少，A、B中都产生感应电流，故B正确；C、由法拉第电磁感应定律得，感应电动势：E=n=n S，其中、S都相同，A有10匝，B有20匝，线圈产生的感应电动势之比为1：2，A、B环中感应电动势E A：E B=1：2，故C错误；D、线圈电阻：R=ρ=ρ=，两圆线圈半径之比为2：1，A有10匝，B有20匝，ρ、s 都相同，则电阻之比R A：R B=r A：r B=1：1，由欧姆定律I=得，产生的感应电流之比I A：I B=1：2，故D 正确；故选：BD．2.AC解：A、由图知电流的最大值为I，因为该电流是正弦式交流电，则有效值为I，故A正确．B、i﹣t图象切线的斜率等于电流的变化率，根据数学知识可知：0～t1时间内工件中电流的变化率减小，磁通量的变化率变小，由法拉第电磁感应定律可知工件中感应电动势变小，则感应电流变小，故B错误．C、根据楞次定律可知：0～t1时间内工件中的感应电流方向为逆时针，故C正确．D、图（b）中T越大，电流变化越慢，工件中磁通量变化越慢，由法拉第电磁感应定律可知工件中产生的感应电动势越小，温度上升越慢，故D错误．故选：AC3.AC解：A、由安培定则知半圆面内磁场方向为垂直纸面向外，由上至下磁感应强度逐渐增大，铜环在左侧下滑过程中，通过圆环的磁通量增大，则由楞次定律知感应电流为顺时针方向，故A正确；B、根据通电直导线产生磁场的特点可知，在同一水平面上磁感应强度是相等的，所以若铜环的速度为水平时，铜环内的磁通量变化率为0，感应电流为零，所以铜环在最低点的感应电流最小，故B错误；C、设铜环的质量为m，则铜环第一次从a点运动到b点时，消耗的能量为mg△h；铜环在竖直方向上的速度越大时，其里面的磁通量变化率越大，产生的感应电流越大，从而产生的焦耳热越大，消耗的能量越大．显然铜环从右往左端返回时，在同一高度，竖直方向上的速度要比第一次从左端到右端的小，所以返回消耗的能量要小于第一次消耗的能量，即小于mg△h；同理，铜环再从左端运动到右端，消耗的能量更小于mg△h，则铜环往复运动第二次到达右侧最高点时与点b的高度差小于2△h，故C正确；D、当铜环沿着半圆面斜向下运动时，根据对称性，铜环左右两端产生的安培力大小相等，方向相反；而铜环下半部分产生的安培力要大于上半部分产生的安培力，下半部分产生的安培力的合力方向竖直向上，上半部分产生的安培力的合力竖直向下，所以铜环所受到的安培力是竖直向上的，显然与铜环中心的运动方向不是相反的，故D错误；故选：AC4.A解：根据法拉第电磁感应定律，电动势E=，电容器两端的电压等于电源的电动势，所以电容器所带的带电量．根据楞次定律，在环形导体中产生的感应电动势的方向为逆时针方向，所以电容器的上极板带正电．故A正确，B、C、D错误．故选A．5.B解：A、根据楞次定律，知半圆形闭合回路在进入磁场的过程中，感应电流的方向为逆时针方向，方向不变．故A正确．B、根据左手定则，CD段所受的安培力方向竖直向下．故B错误．C、切割的有效长度的最大值为a，则感应电动势的最大值E=Bav．故C正确．D、根据法拉第电磁感应定律得： ==πBav．故D正确．本题选择错误的，故选：B．6.AD解：电子向M板偏转，说明电子受到向左的电场力，两金属板间的电场由M指向N，M板电势高，N板电势低，这说明：与两金属板相连的线圈产生的感应电动势：左端电势高，与N板相连的右端电势低；A、开关S闭合瞬间，由安培定则可知，穿过线圈的磁通量向右增加，由楞次定律知在右侧线圈中感应电流的磁场方向向左，产生左正右负的电动势，电子向M板偏振，A正确；B、开关S由闭合后断开瞬瞬间，穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律知在右侧线圈中产生左负右正的电动势，电子向N板偏振，B错误；C、开关S是闭合的，变阻器滑片P向右迅速滑动，变阻器接入电路的电阻增大，电流减小，穿过线圈的磁通量减小，由楞次定律知在上线圈中产生左负右正的电动势，电子向N偏振，C错误；D、开关S是闭合的，变阻器滑片P向左迅速滑动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电流增大，穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律知在上线圈中感应出左正右负的电动势，电子向M偏振，D正确．故选：AD．7.B解：AB、由左侧电路可以判断ab中电流方向由a到b；由右侧电路及图乙可以判断，0～2 s内cd中电流为由c到d，跟ab中电流同向，因此ab、cd相互吸引，故A错误，B正确；CD、2～4 s内cd中电流为由d到c，跟ab中电流反向，因此ab、cd相互排斥，故C、D错误；故选：B8.D解：根据法拉第电磁感应定律我们知道感应电动势与磁通量的变化率成正比，即E=N结合数学知识我们知道：穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象的斜率k=．A、图①中磁通量Φ不变，无感应电动势．故A错误．B、图②中磁通量Φ随时间t均匀增大，图象的斜率k不变，也就是说产生的感应电动势不变．故B错误．C、图③中回路在O～t l时间内磁通量Φ随时间t变化的图象的斜率为k1，在t l～t2时间内磁通量Φ随时间t变化的图象的斜率为k2，从图象中发现：k1大于k2的绝对值．所以在O～t l时间内产生的感应电动势大于在t l～t2时间内产生的感应电动势．故C错误．D、图④中磁通量Φ随时间t变化的图象的斜率先变小后变大，所以感应电动势先变小后变大，故D正确．故选：D．9.D解：当磁铁N极向下运动时，导致向下穿过线圈的磁通量变大，由楞次定律可得，感应磁场方向与原来磁场方向相反，再由安培定则可得感应电流方向沿线圈盘旋而下，由于线圈相当于电源，则流过R的电流方向是从b到a，对电容器充电下极板带正电．故选：D．10.C解：A、由图可知，0﹣t2内，线圈中磁通量的变化率相同，故0到t2时间内电流的方向相同，由楞次定律可知，电路中电流方向为顺时针，即电流为adcba方向，故A错误，C正确B、从0到t1时间内，线圈中磁通量的变化率相同，感应电动势恒定不变，电路中电流大小时恒定不变；导线电流大小恒定，故B错误；D、从0到t2时间内，磁场的变化率不变，则电路中电流大小时恒定不变，故由F=BIL可知，F与B成正比，即先减小后增大，故D错误；故选：C．11.解：（1）根据法拉第电磁感应定律，则有：E=N=100×0.2×0.2=4V；（2）根据楞次定律，垂直向里的磁通量增加，则电流方向是逆时针方向；依据闭合电路欧姆定律，则有：I===0.4A（3）根据欧姆定律，则有：U ab=IR=0.4×6=2.4V；12.解：（1）根据磁通量定义式，那么t=1s时穿过线圈的磁通量：φ=BS=0.1Wb（2）由法拉第电磁感应定律E=，结合闭合电路欧姆定律，I=，那么感应电流，4s内线圈中产生的感应电流大小，由图可知，t总=2s；依据焦耳定律，则有：Q=I2rt总=0.01J（3）虽然穿过线圈的磁通量变化，线圈中产生感应电流，但因各边受到安培力，依据矢量的合成法则，则线圈受到的安培力的合力为零，因此t=3.5s时，线圈受到的摩擦力，等于重力沿着斜面的分力，即：f=mgsinθ=5N13.解：（1）ab在磁场区域运动时，产生的感应电动势大小为：ε=BLv0…①金属板间产生的场强大小为：…②ab在Ⅰ磁场区域运动时，带电小球匀速运动，有mg=qE…③联立①②③得：…④（2）ab在Ⅱ磁场区域运动时，设小球的加速度a，依题意，有qE+mg=ma…⑤联立③⑤得：a=2g…⑥（3）依题意，ab分别在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ磁场区域运动时，小球在电场中分别做匀速、类平抛和匀速运动，设发生的竖直分位移分别为SⅠ、SⅡ、SⅢ；ab进入Ⅲ磁场区域时，小球的运动速度为vⅢ．则：SⅠ=0 …⑦SⅡ=…⑧SⅢ=vⅢ…⑨vⅢ=…⑩又：SⅠ+SⅡ+SⅢ=2d联立可得：．。

物理选修3-2人教新课件第四章电磁感应单元测试题

物理选修3-2人教新课件第四章电磁感应单元测试题考前须知：1、本试卷分第一卷〔选择题〕和第二卷〔非选择题〕两局部·总分值100分，考试时间90分钟·2、本试卷各题答案必须在答案纸上规定旳答题区域作答，否那么无效·第I 卷(选择题共48分)一.选择题〔此题共12小题：每题4分，共48分·在每题给出旳四个选项中，有旳小题只一个选项正确，有旳小题有多个选项正确，全部选对旳得4分，选错或不答得0分，选不全得2分〕1．许多科学家在物理学开展过程中做出了重要奉献，以下表述正确旳是( ) A ．奥斯特通过实验研究，发现电流周围存在磁场B ．麦克斯韦通过实验研究，发现磁铁和电流旳磁场都是分子电流产生旳C ．法拉第通过实验研究，发现利用变化旳磁场可以产生电流D ．安培认为，磁场变化时会在空间中激发产生电场2．一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生旳交变电动势e =t π100sin 2220(V)，那么A ．该交变电流旳频率是50 Hz ( )B ．当t = 0时，线圈平面恰好位于中性面C ．当st 1001=时，e 有最大值D ．该交变电流电动势旳有效值为2220V3.如下图是验证楞次定律实验旳示意图,竖直放置旳线圈固定不动.将磁铁从线圈上方插入或拔出,线圈和电流表构成旳旳极性、磁铁相对线圈旳运动方向以及线圈中产生旳感应电流旳方向等情况,其中表示正确旳是( )4．我国第一艘航母“辽宁舰〞交接入列后，歼—15飞机顺利完成了起降飞行训练，图为一架歼—15飞机刚着舰时旳情景·该飞机机身长为l ，机翼两端点C 、D 旳距离为d ，某次在我国近海海域训练中飞机降落时旳速度沿水平方向，大小为v ，该空间地磁场磁感应强度旳水平分量为B x ，竖直分量为B y ·C 、D 两点间旳电势差为U ，以下分析正确旳是〔〕A ．U =B x lv ，C 点电势低于D 点电势 B ．U =B x dv ，C 点电势高于D 点电势 C ．U =B y lv ，C 点电势低于D 点电势 D ．U =B y dv ，C 点电势高于D 点电势5．两个一样旳电阻分别通以如图1所示旳正弦式交流电和方波形交变电流，两种交变电流旳最大值相等，周期相等·那么在一个周期内，正弦式交流在电阻上产生旳焦耳热Q 1C D与方波式交流在电阻上产生旳焦耳热Q2之比等于()A．3∶1 B．1∶2C．2∶1 D．4∶36．如下图是一种延时开关，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通；当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放，那么( )A．由于A线圈旳电磁感应作用，才产生延时释放D旳作用B．由于B线圈旳电磁感应作用，才产生延时释放D旳作用C．如果断开B线圈旳开关S2，无延时作用D．如果断开B线圈旳开关S2，延时将变长7．为了减少输电线路中电力损失，发电厂发出旳电通常是经过变电站升压后通过远距离输送，再经变电站将高压变为低压，某变电站将电压u0＝11 0002sin 100πt V旳交流电降为220 V供居民小区用电，那么变电站变压器()A．原、副线圈匝数比为50∶1B．副线圈中电流旳频率是50 HzC．原线圈旳导线比副线圈旳要粗D．输入原线圈旳电流等于居民小区各用电器电流旳总和8. 如图6甲所示电路中，A1、A2、A3为一样旳电流表，C为电容器，电阻R1、R2、R3旳阻值一样，线圈L旳电阻不计·在某段时间内理想变压器原线圈内磁场旳变化规律如图乙所示，那么在t1～t2时间内()A．电流表A1旳示数比A2旳小B．电流表A2旳示数比A3旳小C．电流表A1和A2旳示数一样D．电流表旳示数都不为零9．如图10所示旳电路中，电源电动势为E，线圈L旳电阻不计·以下判断正确旳是()A．闭合S稳定后，电容器两端电压为EB．闭合S稳定后，电容器旳a极板带正电C．断开S旳瞬间，电容器旳a极板将带正电D．断开S旳瞬间，电容器旳a极板将带负电10．如下图，质量为m旳铜质小闭合线圈静置于粗糙水平桌面上．当一个竖直放置旳条形磁铁贴近线圈，沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、快速经过时，线圈始终保持不动．那么关于线圈在此过程中受到旳支持力N和摩擦力f 旳情况，以下判断正确旳是( )A ．N 先大于mg ，后小于mgB ．N 一直大于mgC ．f 先向左，后向右D ．f 一直向左11．两块水平放置旳金属板间旳距离为d ，用导线与一个n 匝线圈相连，线圈电阻为r ，线圈中有竖直方向旳磁场，电阻R 与金属板连接，如图6所示，两板间有一个质量为m 、电荷量＋q 旳油滴恰好处于静止，那么线圈中旳磁感应强度B 旳变化情况和磁通量旳变化率分别是 ( )A ．磁感应强度B 竖直向上且正增强，ΔΦΔt ＝dmg nq B ．磁感应强度B 竖直向下且正增强，ΔΦΔt ＝dmgnq C ．磁感应强度B 竖直向上且正减弱，ΔΦΔt ＝dmg R ＋rnq D ．磁感应强度B 竖直向下且正减弱，ΔΦΔt ＝dmgr R ＋r nq12．如下图，边长为a 旳正方形区域内分布有垂直于纸面向里旳匀强磁场，正方形旳一条边刚好与x 轴重合·纸面内一直角边长为a 旳等腰直角三角形导线框以恒定速度沿x 轴正方向穿过磁场区域，在t=0时刻恰好位于图示旳位置·以逆时针方向为导线框中电流旳正方向，以下四幅图能够正确表示导线框中电流-位移关系〔i-x 〕旳是〔〕第II 卷(选择题共52分)二、填空和实验〔每题4分,共16分〕13．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯旳线圈A 、线圈B 、电流计及电键如下图连接．以下说法中正确旳是A ．电键闭合后，线圈A 插入或拔出都会引起电流计指针偏转B ．线圈A 插入线圈B 中后，电键闭合和断开旳瞬间电流计指针均不会偏转C ．电键闭合后，滑动变阻器旳滑片P 匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度D ．电键闭合后，只有滑动变阻器旳滑片P 加速滑ixa D2a I 0 -I 0 i x 0 a B 2a I 0 -I 0 i x 0 a C 2a I 0 -I 0 i x 0 a A 2a I 0-IB O x动，电流计指针才能偏转14.如下图为一理想变压器，n 2＝10匝，n 3＝20匝，L 1和L 2均是“220 V15 W 〞旳灯泡，与一匝线圈相连旳电压表读数为11 V ，那么变压器旳实际输入功率为__________W.15．如下图，l 1和l 2是输电线，1是______________互感器，2是______________互感器．在图中空圈内填入所用旳电表旳符号，假设变压比为1001，变流比为10001，并且知道电压表示数为220 V ，电流表示数为100 A ，那么输电线路中旳功率为____________W.16．如图A 所示，直导线AB 中通以交变电流i ，i 随时间t 旳变化规律如图B 中旳正弦曲线所示，假设规定电流方向从A 到B 为电流旳正方向，导线AB 旳右方有如下图旳不闭合线圈，那么线圈旳C 端比D 端电势高而且有最大电势差旳时刻是 A ．t 1时刻 B ．t 2时刻C ．t 3时刻D ．t 4时刻三、计算题〔共36分·解容许写出必要旳文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案旳不能得分·有数值计算旳题，答案中必须明确写出数值和单位〕17. (8分)一小型发电机内旳矩形线圈在匀强磁场中以恒定旳角速度ω绕垂直于磁场方向旳固定轴转动，线圈匝数n 旳磁通量Φ随时间按正弦规律变化，如图5－10甲所示．发电机内阻r ＝5.0 Ω，外电路电阻R 旳最大值E max ＝nωΦmax ，其中Φmax 为穿过每匝线圈磁通量旳最大值．求串联在外电路中旳交流电流表(内阻不计)旳读数．18．(8分)如图12所示，面积为0.2 m 2旳100匝线圈A 处在磁场中，磁场方向垂直于线B图AA CD 图Bt it 1 t 2 t 3 t 4 0圈平面·磁感应强度随时间变化旳规律是Bt) T，电路中旳R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，电容C＝30 μF，线圈A旳电阻不计·求(1)闭合S后，通过R2旳电流大小和方向；(2)闭合S一段时间后，断开S，S断开后通过R2旳电荷量是多少？19．(10分)一小型水电站，其交流发电机旳输出功率为1000千瓦，输出电压为1000伏，在输电过程中，要求能量损耗不大于4%，输电线电阻为16欧，用户降压变压器旳输出电压为240伏，求送电线路中，升压变压器与降压变压器旳变压比各多大？20．〔10分〕如图11所示，一对光滑旳平行金属导轨〔电阻不计〕固定在同一水平面内，导轨足够长且间距为L，左端接有阻值R旳电阻，一质量m、长度L旳金属棒MN放置在导轨上，棒旳电阻为r，整个装置置于竖直向上旳匀强磁场中，磁场旳磁感应强度为B，棒在水平向右旳外力作用下，由静止开场做加速运动，保持外力旳功率P不变，经过时间t 导体棒最终做匀速运动·求：〔1〕导体棒匀速运动时旳速度是多少?〔2〕t时间内回路中产生旳焦耳热是多少?参考答案3. 答案 CD 解析:根据楞次定律可确定感应电流旳方向:对C 选项,当磁铁向下运动时:(1)闭合线圈原磁场旳方向——向上;(2)穿过闭合线圈旳磁通量旳变化——增加;(3)感应电流产生旳磁场方向——向下;(4)利用安培定那么判断感应电流旳方向——与图中箭头方向一样,线圈旳上端为S 极,磁铁与线圈相互排斥.综合以上分析知,选项C 、D 正确.5.解析：正弦式交流电有效值U 1＝U m 2，所以Q 1＝U 21R T ＝U 2m T2R ，方波形交流电旳有效值U 2＝U m ，所以Q 2＝U 22R T ＝U 2m TR ，所以Q 1∶Q 2＝1∶2，B 项正确·6.解析：B 线圈旳S 2闭合时，当S 1断开瞬间，通过B 旳磁场发生变化，B 发生自感现象，磁场不会立即消失，应选B 、C.7答案：AB 解析：变压器旳输入端电压U 1＝11 000 V ，由n 1n 2＝U 1U 2得n 1∶n 2＝50∶1，A 项正确；变压器不改变交变电流旳频率，故原、副线圈旳频率都为f ＝ω2π＝50 Hz ，B 项正确；因原线圈匝数多，由I 1I 2＝n 2n 1知原线圈旳电流小，所以原线圈旳导线比副线圈旳要细，C 错；各用电器电流之和应等于副线圈旳电流，D 错·8答案：C 解析：由于通过原线圈中旳磁感应强度随时间发生均匀变化，故副线圈中旳磁感应强度也应随时间发生均匀变化，所以副线圈将产生恒定电流，由于线圈L 旳内阻不计，所以A 1与A 2旳示数一样·由于电容旳“隔直流、通交流〞作用，故A 3旳示数为零，答案为C ·9. 答案：C 解析：闭合S 稳定后，电容器被线圈L 短路，两端电压为0，电容器不带电·稳定时流过L 旳电流方向是由右向左，断开S 时，由楞次定律可知电容器旳a 极板将带正电·11. 答案：C 解析：由平衡条件知，下金属板带正电，故电流应从线圈下端流出，由楞次定律可以判定磁感应强度B 竖直向上且正减弱或竖直向下且正增强，A 、D 错误；因mg ＝q U d ，U ＝E R ＋r R ，E ＝n ΔΦΔt ，联立可求得ΔΦΔt ＝dmg R ＋r nqR ，故只有C 项正确．13答案 A 解析电键闭合后，线圈A 插入或拔出都会引起穿过线圈B 旳磁通量发生变化，从而电流计指针偏转，选项A 正确；线圈A 插入线圈B 中后，电键闭合和断开旳瞬间，线圈B 旳磁通量会发生变化，电流计指针会偏转，选项B 错误；电键闭合后，滑动变阻器旳滑片P 无论匀速滑动还是加速滑动，都会导致线圈A 旳电流发生变化，线圈B 旳磁通量变化，电流计指针都会发生偏转，选项C 、D 错误．14答案：解析：此题主要考察变压器旳内容．一匝线圈旳电压为11 V ，那么n 2旳电压为110 V ，n 3旳电压是220 V ，那么L 2能正常发光P 2＝15 W ，而L 1不能正常发光．由P ＝U 2R 知P 1＝14P ＝3.75 W ，P 输入＝P 输出，P 1＋P 2＝(15＋3.75) W ＝18.75 W.15.答案：电压电流 1中为V 2中为A 2.2×109解析：电压互感器是并联在电路中，电流互感器是串联在电路中，由电压表旳读数和变压比得到电路两端电压为22000 V ，由电流表读数和变流比得到电路中旳电流为100000 A ，由P ＝UI 得到功率为2.2×109 W.16.解析:不闭合旳线圈回路中磁通量旳变化规律与导线AB 中电流旳变化规律一样，当直导线中电流由A 流向B 时，由安培定那么判知，回路中磁场方向垂直纸面向外，根据法拉第电磁感应定律，t 2和t 4时刻，磁通量变化率最大，C 、D 两端旳电势差最大，由楞次定律可判知，t 2时刻C 端比D 端电势高·故B 选项正确· 17.(8分)解析：从Φ－t 图线看出 Φmax ＝1.0×10－2Wb ，T ＝3.14×10－2s.(1分) 感应电动势旳最大值E max ＝nωΦmax ，又ω＝2πT .(1分) 故电路中电流最大值I max ＝E max R ＋r ＝n ·2π·ΦmaxT R ＋r＝100×2×3.14×1.0×10－23.14×95＋5.0×10－2A ＝2 A(4分) 交流电流表读数是交变电流旳有效值，即 I ＝I max2＝1.4 A ．(2分)答案：1.4 A18(8分)解析：(1)由于磁感应强度随时间均匀变化，根据B ＝(6－t ) T ，可知ΔBΔt ＝0.2 T/s, 所以线圈中感应电动势旳大小为E ＝n ΔΦΔt ＝nS ΔBΔt ＝100×0.2×0.2 V ＝4 V ，通过R 2旳电流为I ＝E R 1＋R 2＝44＋6 A ＝0.4 A ，由楞次定律可知电流旳方向由上向下·(2)闭合S 一段时间后，电容器被充上一定旳电荷量，此时其电压U ＝IR 2＝0.4×6 V ＝2.4 V ，断开S ，电容器将放电，通过R 2旳电荷量就是C 原来所带旳电荷量，Q ＝CU ＝30×10－6×2.4 C ＝7.2×10－5 C · 答案：(1)0.4 A 由上向下 (2)7.2×10－5 C19. (10分)解析：这是远距离输电旳问题，解决这方面问题旳必要步骤之一是画出输电线路旳简单电路图，如下图，P 线＝I 线2R 线根据题目中条件P 线≤P 2×4%得： I 线＝P 线R 线＝P 2×4%R ＝1000×103×416×100 A ＝50 A根据能量守恒P 3＝P 2－P 线 ∴P 3＝P 2－P 2×4%＝960 kW 故U 3＝P 3I 线＝960×10350 V ＝1.92×104 V 降压变压器旳匝数比n 3n 4＝U 3U 4＝1.92×104240＝80:1 升压变压器副线圈上旳电压为： U 2＝P 2I 线＝1000×10350 V ＝2×104 V升压变压器旳匝数比：n 1/n 2＝U 1U 2＝10002×104＝1:20. 20.(10分)高二物理答案纸.(4,48)题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案二.填空题:( 每题4分,16分)13. 14.15. 16.三.计算题(36分)17.(8分)18.(8分)班级姓名19.(10分)20.(10分)。

人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》单元检测题含答案解析

人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》单元检测题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．关于电磁感应现象，下列说法中正确的是( )A ．电磁感应现象最先是由奥斯特通过实验发现的B ．电磁感应现象说明了在自然界中电一定能产生磁C ．电磁感应现象是由于线圈受磁场力的作用而产生的D ．电磁感应现象是指闭合回路满足一定的条件产生感应电流的现象2．如图所示，金属杆ab 静止放在水平固定的“U”形金属框上，整个装置处于竖直向上的磁场中，当磁感应强度均匀增大时，金属杆ab 总保持静止．则( )A ．杆中感应电流方向从b 到aB ．杆中感应电流大小保持不变C ．金属杆所受安培力大小保持不变D ．金属杆所受安培力水平向右3．如图所示，L 是电阻不计的自感线圈，C 是电容器，E 为电源，在开关S 闭合和断开时，关于电容器的带电情况，下列说法正确的是（）A ．S 闭合瞬间，A 板带正电，B 板带负电B ．S 保持闭合，A 板带正电，B 板带负电C ．S 断开瞬间，A 板带正电，B 板带负电D ．由于线圈L 的电阻不计，电容器被短路，上述三种情况下电容器均不带电 4．如图所示，粗细均匀的、电阻为r 的金属圆环放在如图所示的匀强磁场中，磁感应强度为B ，圆环直径为l ；长为l 、电阻为2r 的金属棒ab 放在圆环上，以速度v 0向左运动，当棒ab 运动到图示虚线位置时，金属棒两端的电势差为( )A ．0B ．Blv 0C ．02BlvD ．03Blv 5．如图所示，一矩形线框，从abcd 位置移动到a ′b ′c ′d ′位置的过程中，关于穿过线框的磁通量情况，下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动)( )A ．一直增加B ．一直减少C ．先增加后减少D ．先增加，再减少直到零，然后再增加，然后再减少6．磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图方向的感应电流，则磁铁（）A ．向上运动B ．向下运动C ．向左运动D ．向右运动 7．如图所示，空间分布着宽为L ，方向垂直于纸面向里的匀强磁场．一金属线框从磁场左边界匀速向右通过磁场区域．规定逆时针方向为电流的正方向，则感应电流随位移变化的关系图象(i －x )正确的是：( )A ．B ．C ．D ． 8．如图所示的电路中，P 、Q 为两相同的灯泡，L 的电阻不计，则下列说法正确的是( )A．S断开瞬间，P立即熄灭，Q过一会儿才熄灭B．S接通瞬间，P、Q同时达到正常发光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9．如图所示，在一水平光滑绝缘塑料板上有一环形凹槽，有一带正电小球质量为m、电荷量为q，在槽内沿顺时针做匀速圆周运动，现加一竖直向上的均匀变化的匀强磁场，且B逐渐增加，则( )A．小球速度变大B．小球速度变小C．小球速度不变D．以上三种情况都有可能10．穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图所示，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是( )A．0～2 sB．2 s～4 sC．4 s～5 sD．5 s～10 s11．如图所示，两个相互绝缘的闭合圆形线圈P、Q放在同一水平面内．当线圈P中通有不断增大的顺时针方向的电流时，下列说法中正确的是()A．线圈Q内有顺时针方向的电流且有收缩的趋势B．线圈Q内有顺时针方向的电流且有扩张的趋势C．线圈Q内有逆时针方向的电流且有收缩的趋势D．线圈Q内有逆时针方向的电流且有扩张的趋势12．如图所示，闭合线圈正上方附近有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下但未插入线圈内部．在磁铁向上运动远离线圈的过程中（）A．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引B．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥C．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥13．一个足够长的竖直放置的磁铁结构如图所示．在图甲中磁铁的两个磁极分别为同心的圆和圆环．在两极之间的缝隙中，存在辐射状的磁场，磁场方向水平向外，某点的磁感应强度大小与该点到磁极中心轴的距离成反比．用横截面积一定的细金属丝制成的圆形单匝线圈，从某高度被无初速释放，在磁极缝隙间下落的过程中，线圈平面始终水平且保持与磁极共轴．线圈被释放后( )A．线圈中没有感应电流，线圈做自由落体运动B．在图甲俯视图中，线圈中感应电流沿逆时针方向C．线圈有最大速度，线圈半径越大，最大速度越小D．线圈有最大速度，线圈半径越大，最大速度越大14．如图所示，一磁铁用细线悬挂，一个很长的铜管固定在磁铁的正下方，开始时磁铁上端与铜管上端相平．烧断细线，磁铁落入铜管的过程中，下列说法正确的是( )①磁铁下落的加速度先增大，后减小；②磁铁下落的加速度恒定；③磁铁下落的加速度一直减小直到为零；④磁铁下落的速度先增大后减小；⑤磁铁下落的速度逐渐增大，最后匀速运动．A．只有②正确B．只有①④正确C．只有①⑤正确D．只有③⑤正确二、多选题15．关于电荷量、电场强度、磁感应强度、磁通量的单位，下列说法错误的是( ) A．牛顿/库仑是电荷量的单位B．特斯拉是磁感应强度的单位C．磁通量的单位是韦伯D．法拉是电荷量的单位16．如图所示，空间存在一有边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面(纸面)垂直，磁场边界的间距为L.一个质量为m、边长也为L的正方形导线框沿竖直方向运动，线框所在平面始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终与磁场的边界平行．t＝0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合(图中位置Ⅰ)，导线框的速度为v0.经历一段时间后，当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时(图中位置Ⅱ)，导线框的速度刚好为零．此后，导线框下落，经过一段时间回到初始位置Ⅰ(不计空气阻力)，则( )A．上升过程中合力做的功与下降过程中合力做的功相等B．上升过程中线框产生的热量比下降过程中线框产生的热量多C．上升过程中，导线框的加速度逐渐减小D．上升过程克服重力做功的平均功率小于下降过程重力的平均功率17．如图所示，闭合螺线管固定在置于光滑水平面上的小车上，现将一条形磁铁从左向右插入螺线管中．则( )A．车将向右运动B．使条形磁铁向右插入时外力所做的功全部由螺线管转变为电能，最终转化为螺线管的内能C．条形磁铁会受到向左的力D．车会受到向左的力18．如图所示，在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，沿水平面固定一个V 字型金属框架CAD，已知∠A＝θ，导体棒EF在框架上从A点开始在拉力F作用下，沿垂直EF方向以速度v匀速向右平移，使导体棒和框架始终构成等腰三角形回路．已知框架和导体棒的材料和横截面积均相同，其单位长度的电阻均为R，框架和导体棒均足够长，导体棒运动中始终与磁场方向垂直，且与框架接触良好．关于回路中的电流I、拉力F和电路消耗的电功率P与水平移动的距离x变化规律的图象中正确的是( )A．B．C．D．19．如图所示，一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内，通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定，导体棒与轨道垂直且接触良好．在向右匀速通过M、N两区的过程中，导体棒所受安培力分别用F M、F N表示．不计轨道电阻．以下叙述正确的是A ．M F 向右B ．N F 向左C ．M F 逐渐增大D ．N F 逐渐减小 20．如图，闭合小金属环从高h 的光滑曲面上端无初速滚下，又沿曲面的另一侧上升，水平方向的磁场与光滑曲面垂直，则( )A ．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于hB ．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于hC ．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于hD ．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h21．在如图所示的情况下，闭合矩形线圈中能产生感应电流的是________ . A ．B ．C ．D ．E.F.三、填空题22．如图所示，当航天飞机在环绕地球的轨道上飞行时，从中释放一颗卫星，卫星与航天飞机保持相对静止，两者用导电缆绳相连，这种卫星称为绳系卫星，利用它可以进行多种科学实验．现有一颗绳系卫星在地球赤道上空由东往西方向运行．卫星位于航天飞机正上方，它与航天飞机间的距离约20km，卫星所在位置的地磁场沿水平方向由南往北约5×10-5T．如果航天飞机和卫星的运行速度约8km/s，则缆绳中的感应电动势大小为V，端电势高（填“A”或“B”）．23．一个200匝、面积为20 cm2的线圈，放在磁场中，磁场的方向与线圈平面成30°角，若磁感应强度在0.05 s内由0.1T增加到0.5T；在此过程中穿过线圈的磁通量的变化量是________Wb；磁通量的平均变化率是________Wb/s；线圈中的感应电动势的大小是________V24．如下图所示，在水平虚线上方有磁感应强度为2B、方向水平向右的匀强磁场，下方有磁感应强度为B、方向水平向左的匀强磁场．边长为l的正方形线圈放置在两个磁场中，线圈平面与水平虚线成α角，线圈分处在两个磁场中的面积相等，则穿过线圈上方的磁通量的大小为_______，穿过线圈下方的磁通量的大小为_______，穿过线圈平面的磁通量的大小为______．25．半径为r、电阻为R的n匝圆形线圈在边长为l的正方形abcd外，匀强磁场充满并垂直穿过该正方形区域，如下图甲所示．当磁场随时间的变化规律如图乙所示时，则穿过圆形线圈磁通量的变化率为________，t0时刻线圈产生的感应电流为________．四、实验题26．如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置．（1）将图中所缺导线补接完整_______________．（2）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后，将原线圈迅速插入副线圈时，电流计指针_______（填“右偏”、“左偏”或“不偏转”）；原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，电流计指针_______（填“右偏”、“左偏”或“不偏转”）．27．在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示。

人教版高中物理选修3-2课后训练：第4章电磁感应综合检测B含答案

第四章综合检测(B 卷)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。

在每题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的不得分)1．在物理学的发展过程中，许多科学家做出了贡献。

下列说法中正确的是( )A ．开普勒提出了三个行星运动定律后，牛顿发现了万有引力定律B ．卡文迪许用扭秤实验测定了引力常量和静电力常量C ．奥斯特发现了电流间的相互作用规律，同时找到了带电粒子在磁场中的受力规律D ．法拉第发现了电磁感应定律，并找到了判断感应电动势方向的楞次定律答案 A解析开普勒提出了三个行星运动定律后，牛顿发现了万有引力定律，选项A 正确；卡文迪许用扭秤实验测定了引力常量，库仑用扭秤实验测定了静电力常量，选项B 错误；安培发现了电流间的相互作用规律，洛伦兹找到了带电粒子在磁场中的受力规律，选项C 错误；法拉第发现了电磁感应定律，楞次发现了判断感应电动势方向的楞次定律，选项D 错误。

2．如图所示，螺线管的导线的两端与平行金属板相接，一个带负电的小球用丝线悬挂在两金属板间，并处于静止状态，若条形磁铁突然插入螺线管中时，小球的运动情况是( )A ．向左摆动B ．向右摆动C ．保持静止D ．无法判定答案 A解析当条形磁铁插入螺线管中时，螺线管中向左的磁场增强。

由楞次定律和安培定则判定金属板左端电势高，故带负电的小球将左摆，A 正确。

3．一个面积S ＝4×10－2 m 2、匝数n ＝100匝的线圈，放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图所示，则下列判断正确的是( )A ．在开始的2 s 内穿过线圈的磁通量的变化率等于－0.08 Wb/sB ．在开始的2 s 内穿过线圈的磁通量的变化量等于0C ．在开始的2 s 内线圈中产生的感应电动势等于－0.08 VD ．在第3 s 末线圈中的感应电动势等于0答案 A解析由E ＝n ΔΦΔt ＝n ΔB Δt·S 得：在开始2 s 内线圈中产生的感应电动势：E ＝100×－42×4×10－2 V ＝－8 V 磁通量变化率：ΔΦΔt＝－0.08 Wb/s 第3 s 末虽然磁通量为0，但磁通量变化率为0.08 Wb/s ，所以选项A 正确。

选修3-2第四章练习题一

计算题1. (7分)如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN 和PQ 竖直放置，导轨间距为，上端接阻值的定值电阻。

质量为，电阻为的导体棒ab 水平横跨在导轨上，与导轨接触良好。

整个装置处于方向水平向里的匀强磁场中，磁感应强度为。

导体棒ab 由静止开始在导轨上向下滑动。

（取）（1）简要说明导体棒ab 的运动过程；（2）当导体棒ab 达到恒定速度时，求两端的电压。

选修３－２第四章练习题一2. (16分)如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距，左端接有阻值的电阻。

一质量，电阻的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度。

棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以的加速度做匀加速运动，当棒的位移时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比。

导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。

求：(1)棒在运动过程中的最大速度；(2)撤去外力后回路中产生的焦耳热；(3)外力做的功。

3. (13分)水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为，一端通过导线与阻值为的电阻连接；导轨上放一质量为的金属杆，如图甲所示，开始时金属杆到左侧电阻的距离为，金属杆与导轨的电阻忽略不计。

求：（1）当金属杆固定不动时，若垂直平面向里的磁场如图乙所示，求回路中产生的感应电动势多大？当、金属杆电阻时，电路中的电流多大？（2）若图乙中的磁场从末开始保持此时的磁场一直不变，而让金属杆向右以的速度匀速运动，求金属杆上产生的电动势大小及回路中的电流方向。

ｐｄｆ编辑工具，终生版本加微信ｊｕｔｉａｎｔａｎｇ4. 如图，两条平行光滑导轨相距，左端一段被弯成半径为的四分之一圆弧，圆弧导轨所在区域无磁场。

水平导轨区域存在竖直向上的匀强磁场，磁感强度为，右端连接阻值为的定值电阻，水平轨道足够长，不计轨道电阻。

在圆弧导轨顶端放置一根电阻为、质量为的金属棒，让金属棒从静止开始运动，整个过程中金属棒和导轨紧密接触，重力加速度为。

人教版高中物理选修3-2第四章电磁感应综合能力测试题.docx

高中物理学习材料唐玲收集整理第四章电磁感应综合能力测试题1．下面属于电磁感应现象的是[ ]A．通电导体周围产生磁场B．磁场对感应电流发生作用，阻碍导体运动C．由于导体自身电流发生变化，而导体中产生自感电动势D．电荷在磁场中定向移动形成电流2．有一铜块，重量为G，密度为D，电阻率为ρ．把它拉制成截面半径为r的导线，再用它做成一半径为R的圆形回路（R＞＞r）．现加一个方向垂直回路平面的匀强磁场，磁感应强度B的大小变化均匀，则 [ ]A．感应电流大小与导线粗细成正比 B．感应电流大小与回路半径R成正比C．感应电流大小与回路半径R的平方成正比 D．感应电流大小与R、r都无关3．当线圈中的磁通量发生变化时，下列说法中正确的是 [ ] A．线圈中一定有感应电流 B．线圈中有感应电动势，其大小与磁通量成正比C．线圈中一定有感应电动势 D．线圈中有感应电动势，其大小与磁通量的变化量成正比4．在匀强磁场中有一圆形的闭合导体线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在此磁场中做下列哪些运动时，线圈中能产生感应电流[ ] A．线圈沿自身所在的平面做匀速运动 B．线圈沿自身所在的平面做加速运动C．线圈绕任意一条直径做转动 D．线圈沿着磁场方向向上移动5．如图4－70所示，在水平面上有一固定的U形金属框架，框架上置一金属杆ab．在垂直纸面方向有一匀强磁场，下面情况可能的是[ ]A．若磁场方向垂直纸面向外，并且磁感应强度增大时，杆ab将向右移动B．若磁场方向垂直纸面向外，并且磁感应强度减小时，杆ab将向右移动C．若磁场方向垂直纸面向里，并且磁感应强度增大时，杆ab将向右移动D．若磁场方向垂直纸面向里，并且磁感应强度减小时，杆ab将向右移动6．如图4-71所示，金属杆ab，cd可以在光滑导轨PQ和RS上滑动，匀强磁场方向垂直纸面向里．当ab，cd分别以速度v1和v2滑动时，发现回路中感应电流方向为逆时针方向，则v1和v2的大小和方向可能是[ ]A．v1＞v2，v1向右，v2向左B．v1＞v2，v1和v2都向左C．v1=v2，v1和v2都向右D．v1=v2，v1和v2都向左7．如图4－72所示，两个互相连接的金属圆环用同样规格、同种材料的导线制成，大环半径是小环半径的4倍．若穿过大环磁场不变，小环磁场的磁通量变化率为K时，其路端电压为U；若小环磁场不变，大环磁场的磁通量变化率也为K时，其路端电压力[ ]A．U B．U／2 C．U／4 D．4U8．如图4－73所示，矩形线框abcd，通过导体杆搭接在金属导轨EF和MN上，整个装置放在如图的匀强磁场中．当线框向右运动时，下面说法正确的是[ ] A．R中无电流B．R中有电流，方向为E→MC．ab中无电流D．ab中有电流，方向为a→b．9．图4－74中甲图所示的线圈为5匝，其端点a，b与电压表相连，线圈内磁通量变化规律如（b）图所示，则a，b两点的电势高低及电压表读数为[ ]A．Ua＞Ub，2伏B．Ua＞Ub，1伏C．Ua＜Ub，2伏D．Ua＜Ub，1伏10．两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角θ的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计．斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上．质量为m、电阻可不计的金属棒ab，在沿着斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，并上升h高度，如图4－75所示．在这过程中[ ]A．作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于零B．作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和C．恒力F与安培力的合力所做的功等于零D．恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上发出的焦耳热11．如图4－76所示，一条形磁铁作自由落体运动，当它通过闭合线圈回路时，其运动情况为 [ ]A．接近线圈和离开线圈时速度都减小B．接近线圈和离开线圈时加速度都小于gC．接近线圈作减速运动，离开线圈作加速运动D．作加速运动，接近线圈加速度小于g，离开线圈加速度大于g12．如图4-77所示，光滑的水平桌面上放着两个完全相同的金属环a和b，当一条形永磁铁的N极竖直向下迅速靠近两环时，则 [ ]A．a，b两环均静止不动B．a，b两环互相靠近C．a，b两环互相远离D．a，b两环均向上跳起13．如图4-78所示，一个小矩形线圈从高处自由落下，进入较小的有界匀强磁场，线圈平面和磁场保持垂直．设线圈下边刚进入磁场到上边刚接触磁场为A过程；线圈全部进入磁场内运动为B过程；线圈下边出磁场到上边刚出磁场为C过程．则[ ]A．在A过程中，线圈一定做加速运动B．在B过程中，线圈机械能不变，并做自由落体运动C．在A和C过程中，线圈内电流方向相同D．在A和C过程中，通过线圈的截面的电量相同14．一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处水平位置，释放后让它在如图4－79所示的匀强磁场中运动．已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时，顺着磁场的方向看去，线圈中感应电流的方向分别为[ ]位置Ⅰ位置ⅡA．顺时针方向，顺时针方向B．顺时针方向，逆时针方向C．逆时针方向，逆时针方向D．逆时针方向，顺时针方向15．把一只矩形线圈从匀强磁场中匀速拉出．第一次用速度v1，第二次用速度v2，而且v2＝2v1．若两次拉力所做的功分别为W1和W2，两次做功的功率分别为P1和P2，两次线圈产生的热量为Q1和Q2，则下述结论正确的是[ ] A．W1=W2，P1=P2，Q1＝Q2 B．W1＞W2，P1＞P2，Q1＝Q2C．W1=2W2，2P1=P2，2Q1＝Q2 D．W2=2W1，P2=4P1，Q2=2Q116．如图4－80所示，圆形线圈垂直放在匀强磁场里，第1秒内磁场方向指向纸里，如图（b）．若磁感应强度大小随时间变化的关系如图（a），那么，下面关于线圈中感应电流的说法正确的是 [ ]A．在第1秒内感应电流增大，电流方向为逆时针B．在第2秒内感应电流大小不变，电流方向为顺时针C．在第3秒内感应电流减小，电流方向为顺时针D．在第4秒内感应电流大小不变，电流方向为顺时针17．边长为h的正方形金属导线框，以图4－81中所示的位置由静止开始下落，通过一匀强磁场区域，磁场方向水平，且垂直于线框平面，磁场区域宽为H，上下边界如图中虚线所示．已知H＞h，从线框开始下落到完全穿过磁场区的全过程中[ ]A．线框中总有感应电流存在B．线框受到磁场力的合力方向有时向上，有时向下C．线框运动方向始终是向下的D．线框速度的大小不一定总是在增加18．如图4－82所示，在一固定圆柱磁铁的N极附近置一平面线圈abcd，磁铁轴线与线圈水平中心线xx′轴重合．下列说法正确的是[ ]A．当线圈刚沿xx′轴向右平移时，线圈中有感应电流，方向为adcbaB．当线圈刚绕xx′轴转动时（ad向外，bc向里），线圈中有感应电流，方向为abcda C．当线圈刚沿垂直纸面方向向外平移时，线圈中有感应电流，方向为adcba；D．当线圈刚绕yy′轴转动时（ab向里，cd向外），线圈中有感应电流，方向为abcda19．如图4－83所示，导体杆op可绕o轴沿半径为r的光滑的半圆形框架在匀强磁场中以角速度ω转动，磁感应强度为B，ao 间接有电阻R，杆和框架电阻不计，则所施外力的功率为 [ ]20．如图4-84所示，金属环半径为a，总电阻为R，匀强磁场磁感应强度为B，垂直穿过环所在平面．电阻为R／2的导体杆AB沿环表面以速度v向右滑至环中央时，杆的端电压为 [ ]21．如图4－85所示，在直线电流附近有一根金属棒ab，当金属棒以b端为圆心，以ab为半径，在过导线的平面内匀速旋转达到图中的位置时[ ]A．a端聚积电子B．b端聚积电子C．金属棒内电场强度等于零D．Ua＞Ub22．在电磁感应现象中，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生电流B．导体作切割磁力线运动，导体内一定会产生感生电流C．闭合电路在磁场内作切割磁力线运动，导体内一定会产生感生电流D．穿过闭合电路的磁通量发生变化23．如图4－86所示，空心的闭合螺线管中放有条形磁铁，将条形磁铁取出时，电流计G中有自上而下的电流通过，则在下列情况中[ ]A．磁铁上端为N，向上运动B．磁铁下端为N，向上运动C．磁铁上端为N，向下运动D．磁铁下端为N，向下运动24．如图4－87所示，在两根平行长直导线M、N中，通过大小、方向相同的电流．导线框ABCD和两导线在同一平面内．当线框沿着与两导线垂直的方向自右向左在两导线内匀速移动时，线框中感生电流的方向[ ]A．沿ABCDA，不变 B．沿ADCBA，不变C．由ABCDA变成ADCBA D．由ADCBA变成ABCDA25．如图4－88所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，由图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ．在这个过程中，线圈中感生电流[ ]A．沿abcd流动B．沿dcba流动C．由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动D．由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动26．如图4-89所示，闭合的单匝线圈放在匀强磁场中，以角速度ω=300弧度／秒绕中心轴oo′逆时针匀速转动（沿oo′方向看）．oo′轴垂直磁场方向．线圈的ab边长为0.1米，bc边长为0.2米，线圈的总电阻R=0.05欧，B=0.5特．从中性面开始转动，求：（1）单匝线圈的最大感应电动势是多少？位置如何？（2）由中性面开始转过90°时，平均感应电动势是多少？（3）为了维持匀速转动，除了电磁力矩外，还必须加一个外力矩，这个外力矩最大值是多少？27．如图4-90 所示，正方形金属框abcd的边长为L，在拉力作用下以速率v匀速通过匀强磁场．已知电阻Rab=Rcd=Ref=R（其余电阻不计）．长度Lae=2Led，磁场宽度大于L，磁感应强度为B．求把金属框从图示位置开始到全部拉进磁场的过程中拉力所做的功．28．如图4－91所示，在一个磁感应强度为B的匀强磁场中，有一弯成45°角的金属导轨，且导轨平面垂直磁场方向．一导线MN以速度v从导轨的o点处开始无摩擦地匀速滑动，速率v的方向与ax方向平行，导线单位长度的电阻为r．（1）写出感应电动势的表达式．（2）感应电流的大小如何？（3）写出作用在导线MN上的外力瞬时功率的表达式．29．如图4-92所示，有一个水平匀强磁场，在垂直于磁场方向的竖直平面内放一个金属框，AB边可以自由上下滑动，且始终保持水平，无摩擦．若AB质量为m=0.2克，长L=0.1米，电阻R=0.2欧，其它电阻不计，磁感应强度B=0.1 特，g=10米／秒2．（1）求AB下落速度为2米／秒时，其边下落的加速度及产生热的功率是多少？（2）求AB边下落时的最大速度．30．两金属杆ab和cd长均为l，电阻均为R，质量分别为M和m，M＞m，用两根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路，并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧，两金属杆都处在水平位置，如图4－93所示，整个装置处在一个与回路平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B．若金属杆ab正好匀速向下运动，求其运动的速度．31．如图4－94所示，质量为100克的铝环，用细线悬挂起来，环中央距地面h为0.8米．有一质量200克的磁铁以10米／秒的水平速度射入并穿过铝环，落在距铝环原位置水平距离3.6米处，则在磁铁与铝环发生相互作用时：（1）铝环向哪边偏斜？它能上升多高？（2）在磁铁穿过铝环的整个过程中，环中产生了多少电能？32．如图4－95所示，导线框abcd固定在竖直平面内，bc段的电阻为R，其它电阻均可忽略，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，杆的两端分别为ab 和cd保持良好接触，又能沿它们无摩擦地滑动．整个装置放在磁感应强度为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？33．图4－96中abcd为一边长为l、具有质量的刚性导线框，位于水平面内，bc边中串接有电阻R，导线的电阻不计，虚线表示一匀强磁场区域的边界，它与线框的ab的边平行，磁场区域的宽度为2l，磁感应强度为B，方向竖直向下，线框在一垂直ab的水平恒定拉力作甲下，沿光滑水平面运动，直到通过磁场区域．已知ab边刚进入磁场时线框便变为匀速运动，此时通过电阻R的电流的大小为i0，试在下图的i-x的坐标上定性画出：从导线框刚进入磁场到完全离开磁场的过程中流过电阻R的电流i的大小随ab边的位置坐标x 变化的曲线．34．两根相距d=20厘米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，磁场的磁感应强度B=0.20特，导轨上面横放着两条金属细杆构成矩形回路，两条金属杆的电阻为r=0.25欧，回路中其余部分的电阻可不计，已知两金属细杆在平行于导轨的拉力的作用下沿导轨朝相反的方向匀速平移，速度大小都是v=5.0米／秒，如图4－97所示，不计导轨上的摩擦．（1）求作用于每条金属细杆的拉力的大小．（2）求两金属细杆在间距增加0.40米的滑动过程中共产生的热量．35．如图4-98所示，矩形线圈abcd共n匝，总电阻为R，部分置于有理想边界的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直，磁感强度大小为B．让线圈从图示位置开始以ab边为轴匀速转动，角速度为ω．若线位置转过53°时的感应电动势的大小为多少？从图示位置开始转过90°的过程中，线圈中的平均感应电流为多少？（取sin37°=0.6，cos37°＝0.8）36．如图4-99中，oP1Q1与oP2Q2是位于同一水平面上的两根金属导轨，处在沿竖直方向的匀强磁场中，磁感强度为B．导轨的oP1段与oP2段相互垂直，长度相等，交于o点．导轨的P1Q1段与P2Q2段相互平行，并相距2b．一金属细杆在t=0的时刻从o点出发，以恒定的速度v沿导轨向右滑动．在滑动过程中，杆始终保持与导轨的平行段相垂直，速度方向与导轨的平行段相平行，杆与导轨有良好的接触．假定导轨和金属杆都有电阻，每单位长度的电阻都是r．（1）金属杆在正交的导轨oP1，oP2上滑动时，金属杆上通过的电流强度？37．如图4-100所示为某一电路装置的俯视图．mn，xy为水平放置的很长的平行金属板，板间有匀强磁场，磁感强度为B，裸导线ab电阻为R0，电阻为R1=R2=R，电容器电容C 很大．由于棒ab匀速滑行，一不计重力的带正电粒子以初速度v0水平射入两板间可做匀速直线运动．（1）棒ab向哪边运动？速度多大？（2）棒如果突然停止运动，那么在突然停止时刻作用在棒上的安培力多大？方向如何？38．如图4-101所示，水平放置的U形金属框架中接有电源，电动势为ε，内阻为r0框架上放置一质量为m、电阻为R的金属杆，它可以在框架上无摩擦地滑动，框架两边相距L，匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向上．当ab杆受到水平向右足够大的恒力F后．求（1）ab从静止开始向右滑动，起动时的加速度；（2）ab可以达到的最大速度vmax；（3）ab达到最大速度vmax时电路中每秒钟放出的热量Q．39．如图4-102所示，在倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感强度大小相等的匀强磁场，其中一个的方向垂直斜面向下，另一个的方向垂直斜面向上，宽度均为L，一个质量为m、边长为L的正方形线框以速度v刚进入上边磁场时恰好做匀速直线运动．当ab边到达gg′和ff′的中间位置时，线框又恰好做匀速直线运动，问：线框从开始进入上边的磁场至ab边到达gg′和ff′中间位置时，产生的热量为多少？40．正方形金属框每边长L＝0.1米，总质量m=0.1千克，回路电阻R=0.02欧，用细线吊住，线的另一端跨过两个定滑轮，挂着一个质量M=0.14千克的砝码．线框上方有一磁感应强度B=0.5特的匀强磁场，如图4－103所示．线框在M的牵引下作加速运动，当线框上边进入磁场后又作加速运动（取g=10米／秒2）．（1）线框匀速上升时的速度多大？（2）线框匀速上升过程中重物M作功多少？其中有多少转变为电能？41．将一电阻R为0.5欧、自感系数L为0.4亨的线圈与一可变电源相连接．要使线圈电流在0.3秒内从24安均匀地增加到36安．问电源电压应作怎样变化？42．如图4-104所示，图中线圈的自感系数L=2400毫亨，电源电动生自感电动势为3伏，其极性为下正上负（Ub＞Ua）．（1）此时电流变化率多大？变阻器滑动头向哪个方向滑动？（2）若K断开瞬间电流在0.1秒内由5安减少到零，在开关两端A，B的电压多大？哪端电势高？综合能力测试题参考答案1．C2．D3．C4．C5．B，D6．B7．C8．B9．B10．A，D11．B12．C13．B14．B15．D16．B17．C，D18．C，D19．C20．C21．B，D22．D23．A，C24．B25．A26．(1)3伏，线圈平面与磁感线平行；(2)1.9伏；(3)0.6牛·米．29．(1)5米／秒2，0.002瓦；(2)4米/秒30．提示：设磁场方向垂直纸面向里．由于M＞m，所以ab将向下，cd向上同作加速运动．由于ab和cd切割磁感线，分别产生感应电动势ε1和ε2，在回路中产生感应电流i，同时ab受到向上的安培力f，cd受到向下的安培力f，随着两杆运动速度增大，安培力f 也增大，当两31．(1)右偏，0.2米；(2)1.7焦．33．曲线如图4－120所示；(0-l)∶i=i0；(l-2l)∶i=0；(2l-3l)且x=3l处；i≥i0．34．(1)0.032N；(2)1.28×10-2J．40．(1)v=3.2米/秒；(2)W=0.14焦；W′=0.04焦．41．电源电压应从28伏均匀改变到34伏．。

2018-2019学年高二物理人教版选修3-2第四章电磁感应单元练习1

2021-2021学年高二物理选修3-2 第四章电磁感应单元练习一、单项选择题1.如下图，在能够绕竖直轴自由转动的横杆两端，固定着A、B两个铝环，其中铝环A闭合，B不闭合，那么〔〕A. 当条形磁铁插入A环时，A环中产生感应电流同时远离磁铁B. 当条形磁铁插入A环时，A环中产生感应电流同时靠近磁铁C. 当条形磁铁插入B环时，B环中产生感应电流同时远离磁铁D. 当条形磁铁插入B环时，B环中产生感应电流同时靠近磁铁2.如下图，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成一闭合回路，在铁芯的右端套有一个外表绝缘的铜环a，以下各种情况铜环a中不产生感应电流的是〔〕A. 线圈中通以恒定的电流B. 通电时，使滑动变阻器的滑片P匀速移动C. 通电时，使滑动变阻器的滑片P加速移动D. 开关闭合瞬间3.如下图的四个选项中，虚线上方空间都存在方向垂直纸面向里的匀强磁场．A、B中的导线框为正方形，C、D中的导线框为直角扇形．各导线框均绕垂直纸面轴O在纸面内匀速转动，转动方向如箭头所示，转动周期均为T．从线框处于图示位置时开场计时，以在OP边上从P点指向O点的方向为感应电流i的正方向．那么在如下图的四个情景中，产生的感应电流i随时间t 的变化规律如下图的是〔〕A. B.C. D.4.如图甲所示，面积为S=1m2的导体圆环内通有垂直于圆平面向里的磁场，磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示〔B取向里为正〕，以下说法中正确的选项是〔〕A. 环中产生顺时针方向的感应电流B. 环中产生逆时针方向的感应电流C. 环中产生的感应电动势大小为2VD. 环中没有产生的感应电动势5.如下图，导体棒ab沿水平面内的光滑导线框向右做匀速运动，速度v=m/s．线框宽度l=m，处于垂直纸面向下的匀强磁场中，磁感应强度BT．那么感应电动势E的大小为〔〕A. VB. 0.2 VC. VD. V6.如下图，先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈拉出有界的匀强磁场区域，v2=2v1，在先后两种情况下( )A. 线圈中的感应电流之比I1：I2=2：1B. 作用在线圈上的外力大小之比F1:F2=1:2C. 线圈中产生的焦耳热之比Q1:Q2=2:1D. 通过线圈某一截面的电荷量之比q1:q2=1:27.如下图，一个质量为M、长为L的铜管用细线悬挂在天花板上，现让一强磁铁(可视为质点)从铜管上端由静止下落，强磁铁在下落过程中与铜管不接触，在强磁铁穿过铜管过程中( )A. 铜管中没有感应电流B. 整个系统机械能守恒C. 细线中的拉力F＝MgD. 强磁铁穿过铜管的时间t>8.如下图，A、B是完全一样的两个小灯泡，L为自感系数很大、电阻可以忽略的带铁芯的线圈，以下说法中正确的选项是〔〕A. 电键S闭合瞬间，B灯先亮，A灯逐渐变亮B. 电键S闭合瞬间，B灯亮，A灯不亮C. 断开电键S的瞬间，A、B灯同时熄灭D. 断开电键S的瞬间，B灯立即熄灭，A灯突然亮一下再熄灭9.如下图，两根固定的平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R，导体棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，不计导体棒ab与导轨间的摩擦阻力，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．在一个垂直于导体棒的水平恒力F作用下，导体棒ab由静止从位置1开场运动，从位置1到位置2过程导体棒变速运动，从位置2到位置3过程导体棒匀速运动，以下说法错误的选项是( )A. 导体棒ab中的感应电流方向始终由b到aB. 从位置l到位置2过程速度增大，力F做的功与电路中产生的电能数值一样C. 从位置2到位置3过程速度不变，力F做的功与电路中产生的电能数值一样D. 从位置l到位置3过程克制安培力做的功等于电路中产生的电能10.如下图，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的功等于A. 棒的机械能增加量B. 棒的动能增加量C. 棒的机械能增加量与电阻R上放出的热量之和D. 电阻R上放出的热量二、多项选择题11.某空间出现了如下图的磁场，当磁感应强度变化时，在垂直于磁场的方向上会产生感生电场，有关磁感应强度的变化与感生电场的方向关系描述正确的选项是( )A. 当磁感应强度均匀增大时，感生电场的电场线从上向下看应为顺时针方向B. 当磁感应强度均匀增大时，感生电场的电场线从上向下看应为逆时针方向C. 当磁感应强度均匀减小时，感生电场的电场线从上向下看应为顺时针方向D. 当磁感应强度均匀减小时，感生电场的电场线从上向下看应为逆时针方向12.如下图，空间存在一有边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面〔纸面〕垂直，磁场边界的间距为L．一个质量为m、边长也为L的正方形导线框沿竖直方向运动，线框所在平面始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终与磁场的边界平行．t=0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合〔图中位置Ⅰ〕，导线框的速度为v0．经历一段时间后，当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时〔图中位置Ⅱ〕，导线框的速度刚好为零．此后，导线框下落，经过一段时间回到初始位置Ⅰ．那么〔〕A. 上升阶段线框进入和穿出磁场的过程，通过导线框横截面的电量相等B. 下降过程中，导线框的加速度逐渐增大C. 上升过程中，合力做的功与下降过程中合力做的功相等D. 上升过程中，克制安培力做的功比下降过程中的多13.如下图，用丝线悬挂闭合金属环，悬于O点，虚线左边有匀强磁场，右边没有磁场．由图所示的位置开场释放金属环，不考虑空气阻力，那么以下说法正确的选项是〔〕A. 金属环会一直在摆动B. 金属环最终会停下来C. 整个摆动过程一直有热能增加D. 只有摆进或摆出磁场时有热能增加14.如下图，倾角为θ的足够长的绝缘光滑斜面上的水平虚线PQ以下区域内，存在着垂直穿过斜面向上的磁感强度为B的匀强磁场。

精品解析：人教版高二物理选修3-2第四章法拉第电磁感应定律专项训练(解析版).docx

人教版高二物理选修3-2第四章法拉第电磁感应定律专项训练一、选择题1.如图所示，A、B两闭合线圈为同样导线绕成，A有10匝，B有20匝，两圆线圈半径Z比为2： 1.均匀磁场只分布在B线圈内.当磁场随时间均匀减弱时（）B.A、B中均有恒定的感应电流C.A、B中感应电动势Z比为2： 1D.A、B中感应电流之比为1： 2【答案】BD【解析】试题分析：穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中产生感应电流；由法拉第电磁感应定律可以求出感应电动势；由电阻定律求出导线电阻，最后由欧姆定律可以求出线圈电流.磁场随时间均匀减弱，穿过闭合线圈昇的磁通量减少，〃中产主感应电流，故A错误；磁场随时间均匀减弱, 穿过闭合线圈久〃的磁通量减少，A.〃屮都产生感应电流，故B正确；由法拉第电磁感应定律得，感应电动势：E = n—= n—S,其屮竺、S都相同，力有10匝，〃有20匝，线圈产生的感应电动势之比为1： 2, /、At At At〃环屮感应电动势E A：E B=1：2,故C错误：线圈电阻R = p- = p n 2?Cr = 两圆线圈半径之比为2： 1, As s sE有10匝，〃有20匝，p、s都相同，则电阻之比R A：R B F A：「B=1：1，由欧姆定律1 = 3得，产生的感应电流之R比I A：【B=1：2,故D正确；2.高频焊接技术的原理如图（a）.线圈接入图（b）所示的正弦式交流电（以电流顺吋针方向为正），圈内待焊工件形成闭合冋路•则（）A.图（b）中电流有效值为IB.0〜t］时间内工件中的感应电流变大C.0〜h时间内工件中的感应电流方向为逆时针D.图(b) '|>T越大，工件温度上升越快【答案】AC【解析】由图知电流的最大值为返/，因为该电流是正弦式交流电，则有效值为/,故A正确.，一/图象切线的斜率等于电流的变化率，根据数学知识可知：0〜/］时间内线圈中电流的变化率减小，磁通量的变化率变小，rti法拉第电磁感应定律可知工件中感应电动势变小，则感应电流变小，故B错误.根据楞次定律可知：0〜"吋I'可内工件中的感应电流方向为逆吋针，故C正确.图(b)中厂越大，电流变化越慢，工件中磁通量变化越慢，由法拉第电磁感应定律可知工件屮产生的感应电动势越小，温度上升越慢，故D错误.3.如图所示，一光滑绝缘的半圆面和一根很长的直导线被固定在同一竖直平面内，直导线水平处于半圆面的下方，导线中通有方向向右的恒定电流I,将一铜环从半圆面左侧最高点a从静止释放后，铜环沿着半圆面运动，到达右侧的b点为最高点，a、b高度差为已知通电直导线在周围某一点产生磁场的磁感应强度与该点到导线的距离成反比，下列说法正确的是( )A.铜环在半圆面左侧下滑过程，感应电流沿顺时针方向B.铜环第一次经过最低点时感应电流达到最大C.铜环往返运动第二次到达右侧最高点时与b点的高度差小于2AhD.铜环沿半圆面运动过程，铜环所受安培力的方向总是与铜环中心的运动方向相反【答案】AC【解析】A、rti安培定则知半圆面内磁场方向为垂直纸面向外，由上至下磁感应强度逐渐增大，铜环在左侧下滑过程中，通过圆坏的磁通量增大，则由楞次定律知感应电流为顺时针方向，故A正确；B、根据通电直导线产生磁场的特点可知，在同一水平面上磁感应强度是相等的，所以若铜环的速度为水平时，铜环内的磁通量变化率为0,感应电流为零，所以铜环在最低点的感应电流最小，故B错误；C、设铜环的质量为m,则铜坏第一次从a点运动到b点时，消耗的能量为mgAh；铜坏在竖直方向上的速度越大时，其里面的磁通量变化率越大，产生的感应电流越大，从而产生的焦耳热越大，消耗的能量越大.显然铜环从右往左端返冋时，在同一高度，竖直方向上的速度要比第一次从左端到右端的小，所以返冋消耗的能量要小于第一次消耗的能量，即小于mgAh；同理，铜坏再从左端运动到右端，消耗的能量更小TmgAh, 则铜环往复运动第二次到达右侧最高点时与点b的高度差小于2Ah，故C正确；D、当铜环沿着半圆面斜向下运动时，根据对称性，铜环左右两端产生的安培力大小相等，方向相反；而铜环下半部分产生的安培力要大于上半部分产生的安培力，下半部分产生的安培力的合力方向竖直向上，上半部分产生的安培力的合力竖直向下，所以铜环所受到的安培力是竖直向上的，显然与铜环中心的运动方向不是相反的，故D错误；点睛：本题考查法拉第电磁感应定律与能暈和受力相结合的题目，要注意明确安培定则的应用，确定磁场方向，再根据楞次定律以及功能关系进行分析，即可明确圆环的运动情况。

人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》单元测试题(解析版)(2021年整理)

人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》单元测试题(解析版)(word版可编辑修改)编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》单元测试题(解析版)(word版可编辑修改)）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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第四章《电磁感应》单元测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.关于自感现象，下列说法中正确的是（)A．自感现象是线圈自身的电流变化而引起的电磁感应现象B．自感电动势总是阻止原电流的变化C．自感电动势的方向总与原电流方向相反D．自感电动势的方向总与原电流方向相同2。

如图所示,在正方形线圈的内部有一条形磁铁，线圈与磁铁在同一平面内，两者有共同的中心轴线OO′，关于线圈中产生感应电流的下列说法中，正确的是( ）A．当磁铁向纸面外平移时，线圈中产生感应电流B．当磁铁向上平移时，线圈中产生感应电流C．当磁铁向下平移时,线圈中产生感应电流D．当磁铁N极向纸外，S极向纸里绕OO′轴转动时，线圈中产生感应电流3。

如图所示,通电螺线管水平固定，OO′为其轴线，a、b、c三点在该轴线上,在这三点处各放一个完全相同的小圆环,且各圆环平面垂直于OO′轴．则关于这三点的磁感应强度Ba、Bb、Bc的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系，下列判断正确的是（)A．Ba＝Bb＝Bc，Φa＝Φb＝ΦcB．Ba〉Bb〉Bc，Φa<Φb<ΦcC．Ba>Bb>Bc，Φa〉Φb〉ΦcD．Ba〉Bb〉Bc，Φa＝Φb＝Φc4。

人教版高中物理选修3-2第四章检测.docx

高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）第四章检测时间：60分钟满分：100分第Ⅰ卷(选择题，共40分)一、选择题(本题共8小题，每小题5分，共40分，每小题的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有的小题有多个选项符合题目要求．把正确的选项前的符号填在括号内)1．如图所示，当穿过闭合回路的磁通量均匀增加时，内外两金属环中感应电流的方向为()A．内环逆时针，外环顺时针B．内环顺时针，外环逆时针C．内环逆时针，外环逆时针D．内环顺时针，外环顺时针解析由楞次定律可知，当通过闭合电路的磁通量增加时，闭合回路中产生感应电流，电流方向内环沿顺时针，外环沿逆时针，故B 选项正确．答案 B2．一个圆形闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，如图①甲所示．设垂直于纸面向里的磁感应强度方向为正，垂直于纸面向外的磁感应强度方向为负．线圈中顺时针方向的感应电流为正，逆时针方向的感应电流为负．已知圆形线圈中感应电流i随时间变化的图象如图①乙所示，则线圈所在处的磁场的磁感应强度随时间变化的图象可能是图②中的()解析根据题图①和题图②，我们只研究最初的一个周期，即2s内的情况，由图①②所表示的圆线圈中感应电流的方向、大小，运用楞次定律，判断出感应电流的磁场方向、大小；再根据楞次定律，判断引起电磁感应现象发生的磁场应该如何变化．从而找出正确答案为C、D选项．答案CD3．如图所示，电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上，两相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好，匀强磁场垂直穿过导轨平面．现有一平行于导轨的恒力F作用在a 的中点，使其向上运动．若b始终保持静止，则它所受摩擦力可能()A．变为0B．先减小后不变C．等于F D．先增大再减小解析对b，由平衡条件可得，未施加恒力F时，有mg sinθ＝Ff b，当施加恒力F后，因b受到安培力沿斜面向上，故有：F安＋Ff b＝mg sinθ.对a棒来说，在恒力F作用下，先做加速最后做匀速运动，对b来说受到安培力先增大，然后不变，b受摩擦力先减小后不变，故B选项正确．若F安＝mg sinθ，则Ff b＝0，故A选项正确．若Ff b＝F，则对a、b棒组成的系统，所受的合力将沿斜面向下，与题中两棒的运动状态不符，故C选项错误．答案AB4．如图所示，用铝制成⊃型框，将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在框的上方，使整体在匀强磁场中沿垂直于磁场的方向向左以速度v 匀速运动，悬挂拉力为F ，则( )A ．F ＝mgB ．F >mgC ．F <mgD ．无法判断解析当框运动时切割磁感线，感应电动势E ＝BL v ，则上下金属板电势差为E ，带电小球受到绳的拉力F ，重力mg ，电场力和洛伦兹力，电场力F 电＝q E L ＝BL v q L ＝q v B ，f 洛＝q v B ，所以洛伦兹力和电场力大小相等方向相反，故A 选项正确．答案 A5．如图所示，a 和c 分别是线圈的两个端点，b 是线圈的中心抽头，a 和b 分别与平行导轨连接．当金属杆MN 贴着导轨向左加速切割垂直于纸面向里的磁场时，设a 、b 、c 三点的电势各为φa 、φb 、φc ，则( )A．φa>φb，φc<φb B．φc>φb，φa>φbC．φa<φb，φc<φb D．φa<φb，φc>φb解析由右手定则可知φb>φa，当MN加速运动时，在线圈ab 中产生增强的感应电流，增强的磁场，在bc线圈产生感应电动势，φc>φb，故D选项正确．答案 D6.如图所示，金属杆ab静放在水平固定的“U”形金属框上，整个装置处于竖直向上的磁场中．当磁感应强度均匀增大时，杆ab总保持静止，则()A．杆中感应电流方向是从b到aB．杆中感应电流大小保持不变C．金属杆所受安培力逐渐增大D．金属杆受三个力作用而保持平衡解析由楞次定律可知，当磁场均匀增大时，闭合电路中产生的感应电流由a→b，故选项A错误；由法拉第电磁感应定律可知，由于磁场均匀变化，产生的感应电动势E＝ΔB·SΔt为恒值，则杆中感应电流为恒值，选项B正确；由F＝BIl可知，磁场逐渐增强，安培力逐渐增大，选项C正确；金属杆受到重力，支持力，安培力，水平向右的静摩擦力，故选项D错误．答案BC7．如图所示，三角形金属导轨EOF上放有一根金属杆ab，在外力作用下，保持ab与OF垂直，以速度v匀速向右移动，设导轨和金属杆都是用粗细相同的同种材料制成的，ab与导轨接触良好，则下列判断正确的是()A．电路中的感应电动势大小不变B．电路中的感应电流大小不变C．电路中的感应电动势大小逐渐增大D．电路中的感应电流大小逐渐增大解析随着导体棒向右运动有效切割长度不断增大，速度不变，感应电动势不断增大，故选项A 错，选项C 对；设导体的横截面积为S ，电阻率为ρ，如图所示．电路中感应电流，当导体棒的有效切割长度为l 时I 1＝Bl v R ＝Bl v ρl ＋l 1＋l 2S＝BS v l ρ(l ＋l 1＋l 2). 当导体棒向右移动Δl 1时，有Δl 1l 1＝Δl l ＝Δl 2l 2，此时感应电流 I 2＝B (l ＋Δl )v ρl 1＋l 2＋l ＋Δl 1＋Δl 2＋Δl S＝BS v l (1＋Δl 1l 1)ρ(l 1＋l 2＋l )(1＋Δl 1l 1)＝BS v l ρ(l 1＋l 2＋l ). 所以I 1＝I 2，故选项B 对，选项D 错．答案 BC8．插有铁芯的线圈直立在水平桌面上，铁芯上套一铝环，线圈与电源、开关相连，如图所示．闭合开关的瞬间，铝环跳起一定高度．若保持开关闭合，则铝环将( )A．停在这一高度，直到断开开关再回落B．不断升高，直到断开开关再停止上升C．回落，断开开关时铝环不再跳起D．回落，断开开关时铝环再次跳起解析闭合开关的瞬间通过铝环的磁通量突然增大，从而铝环产生感应电流，铝环中的电流和螺线管中的电流相作用，使铝环获得向上的速度，铝环跳起，铝环上升过程中，通过铝环的磁通量减少，由楞次定律可知，铝环受到通电螺线管的作用，阻碍相对运动，所以铝环不可能不断上升，故选项B错误；铝环若停在某一高度，穿过铝环的磁通量不变铝环中没有感应电流，不受通电螺线管的作用，只受重力，所以铝环不可能停在某一高度，选项A错误；铝环跳起后回落，断开开关后螺线管周围没有磁场，铝环不可能再跳起，故选项C 正确，选项D错误．答案 C第Ⅱ卷(非选择题，共60分)二、填空题(本题共2小题，9小题12分，10小题6分，共18分．将正确结果填在题中横线上)9．在“研究电磁感应现象”的实验中，首先要按图①接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系；然后按图②将电流表与线圈B连成一个闭合电路，将线圈A、电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合电路．在图①中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏(不通电时指针停在正中央)．在图②中：(填“向左”、“向右”、“不”)(1)S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，电流表的指针将________偏转．(2)线圈A放在B中不动时，指针________偏转．(3)线圈A放在B中不动，将滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表指针________偏转．(4)线圈A放在B中不动，突然切断开关S时，电流表指针________偏转．解析由图①可知，电流从接线柱“＋”流入电流表时，指针向左偏转，则电流从接线柱“－”流入电流表时，指针向右偏转．(1)在图②中，S闭合后，通电线圈A相当于一根条形磁铁(S极在下，N极在上)．A插入B中时，穿过B的方向朝上的磁通量增加，根据楞次定律，可知B中感应电流的磁场方向朝下，运用安培定则可判断，B中感应电流应从接线柱“－”流入电流表，电流表指针向右偏转．(2)A在B中不动时，穿过B的磁通量不变化，B中没有感应电流，这时电流表指针不偏转．(3)A在B中不动，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，它的阻值减小，通过A的电流增大，磁场增强，穿过B的磁通量的方向向上增大，B中产生的感应电流从接线柱“－”流入电流表，电流表指针向右偏转．(4)A在B中不动，突然切断S时，B中方向向上的磁通量突然消失，B中感应电流的磁场方向应朝上，感应电流从接线柱“＋”流入电流表，电流表指针向左偏转．答案(1)向右(2)不(3)向右(4)向左10．有两个完全相同的灵敏电流计按如图所示连接，若将左表的指针向左拨动时，右表指针将向________摆动(填“左”或“右”)．解析所使用的灵敏电流计为磁电式电流表，表内有磁场和线圈，当拨动左边电流表的指针向左偏，线圈切割磁感线，产生感应电流，流入右侧的灵敏电流计，使线圈受到的安培力使指针摆动．假设左侧电流表是从接线柱“＋”流入的，由接线柱“－”流出的．此电流在左侧电流表中受到的安培力，阻碍表针向左拨动．即安培力使左侧表指针向右摆．由于连接方法从左边的表流出的电流从右侧的电表的接线柱“－”流入，从接线柱“＋”流出，由于两表结构相同，故右侧表的指针应向左偏转．答案左三、计算题(共3小题，共42分．解答应写出必要的文字说明，方程和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，在答案中必须明确写出数值和单位)11．(12分)如图所示，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率ΔB Δt ＝k ，k 为负的常量．用电阻率为ρ、横截面积为S 的硬导线做成一边长为l 的方框．将方框固定于纸面内，其右半部位于磁场区域中．求：(1)导线中感应电流的大小；(2)磁场对方框作用力的大小随时间的变化率．解析 (1)线框中产生的感应电动势E ＝ΔΦΔt ＝ΔBS Δt ＝12l 2k . 在线圈中产生的感应电流I ＝E R .由电阻定律得R ＝ρ4l S ，由以上各式得I ＝klS 8ρ.(2)导线框所受磁场力的大小为F ＝BIl .它随时间的变化率为ΔF Δt ＝Il ΔB Δt .由以上各式得ΔF Δt ＝k 2l 2S 8ρ. 答案 (1)klS 8ρ(2)k 2l 2S 8ρ12．(14分)水平放置的两根平行金属导轨ad 和bc ，导轨两端a 、b 和c 、d 两点分别连接电阻R 1和R 2，组成矩形线框，如图所示，ad 和bc 相距L ＝0.5 m ，放在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B ＝1.2 T ，一根电阻为0.2 Ω的导体棒PQ 跨接在两根金属导轨上，在外力作用下以4.0 m/s 的速度，向右匀速运动，如果电阻R 1＝0.3 Ω，R 2＝0.6 Ω，导轨ad 和bc 的电阻不计，导体与导轨接触良好．求：(1)导体棒PQ 中产生的感应电流的大小和感应电流的方向；(2)导体棒PQ 向右匀速滑动的过程中，外力做功的功率．解析 (1)E ＝BL v ＝1.2×0.5×4.0 V ＝2.4 V ，R 外＝R 1R 2R 1＋R 2＝0.3×0.60.3＋0.6Ω＝0.2 Ω.I＝ER外＋r＝2.40.2＋0.2A＝6 A.根据右手定则判定电流方向Q→P.(2)F＝F磁＝BIL＝1.2×6×0.5 N＝3.6 N，P＝F·v＝3.6×4.0 W＝14.4 W.答案(1)6 A电流方向Q→P(2)14.4 W13．(16分)如图所示，一端封闭的两条平行光滑导轨相距L，距左端L处的中间一段被弯成半径为H的14圆弧，导轨左右两段处于高度差为H的水平面上，圆弧所在区域无磁场，右段区域存在匀强磁场B0.左段区域在均匀分布但随时间线性变化的磁场B(t)，如图②所示．两磁场方向均竖直向上．在圆弧顶端，放置一质量为m的金属棒ab，与导轨左端形成闭合回路．从金属棒下滑开始计时，经过时间t0滑到圆弧底端．设金属棒在回路中的电阻为R，导轨电阻不计，重力加速度为g.(1)问金属棒在圆弧内滑动时，回路中感应电流的大小和方向是否发生变化？为什么？(2)求0到t0时间内，回路中感应电流产生的焦耳热．(3)探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一瞬间，回路中感应电流的大小和方向．解析(1)感应电流的大小和方向不发生改变．因为金属棒在圆弧段滑动时，圆弧段无磁场，所以回路中电流是由左段磁场线性变化引起的，回路中磁通量的变化率不变，故回路中电流大小和方向不变．(2)0～t0时间内，设回路中感应电动势的大小为E0.感应电流为I，感应电流产生的焦耳热为Q，由法拉第电磁感应定律E0＝ΔΦΔt＝L2·B0t0①根据闭合电路的欧姆定律I＝E0 R，②由焦耳定律Q＝I2Rt0，③由①②③得Q＝L4B20 Rt0.(3)设金属棒进入磁场B0，一瞬间的速度为v0，金属棒在圆弧区域下滑的过程中机械能守恒，有mgH＝12m v2.金属棒刚进入右段磁场的瞬间，回路中感应电流由闭合电路欧姆定律，得I＝B0L2t0R－B0L2gHR＝B0LR(Lt0－2gH)．④根据④讨论ⅰ)当2gH＝Lt0时，I＝0；ⅱ)当2gH>Lt0时，I＝B0LR(2gH－Lt0)，方向b→a；ⅲ)当2gH<Lt0时，I＝B0LR(Lt0－2gH)，方向a→b.答案见解析。