粤教版高中物理选修3-2第一章电磁感应单元测试题C卷.docx

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粤教版高中物理选修32第一章电磁感应单元测试题C卷

高中物理学习资料金戈铁骑整理制作广东广雅中学选修 3-2 第一章电磁感觉单元测试题 C 卷时间： 2 节课，总分100 分班别： _____姓名： ____________学号： ______成绩： __________题号12345678910答案一、选择题1．如图 1 所示，在一很大的有界匀强磁场上方有一闭合线圈，当闭合线圈从上方着落穿过磁场的过程中：A ．进入磁场时加快度小于 g，走开磁场时加快度可能大于 g，也可能小于 gB．进入磁场时加快度大于g，走开时小于gC．进入磁场和走开磁场，加快度都大于gD．进入磁场和走开磁场，加快度都小于g2．在水平搁置的圆滑绝缘杆ab 上，挂有两个金属环M 和N，两环套在一个通电长螺线管的中部，如图 2 所示，螺线管中部地区的管外磁场能够忽视，当变阻器的滑动接头向左挪动时，两环将如何运动？A ．两环一同向左挪动B ．两环一同向右挪动C．两环相互凑近 D ．两环相互走开3．如图 3 所示，MN 是一根固定的通电直导线，电流方向向上．今将一金属线框abcd 放在导线上，让线框的地点倾导游线的左侧，两图 1图 2Mab Ndc者相互绝缘．当导线中的电流忽然增大时，线框整体受力状况为：图 3A ．受力向右B．受力向左C．受力向上 D ．受力为零4．如图 4 所示，闭合导线框的质量能够忽视不计，将它从图示地点匀速拉出匀强磁场．第一次用 0. 3s 时间拉出，外力所做的功为W1，经过导线截面的电量为 q1；第二次用0. 9s 时间拉出，外力所做的功为W2，经过导线B截面的电量为 q2，则：A ． W1＜W2， q1＜q2B ． W1＜ W2， q1=q2C．W1＞ W2， q1=q2 D ． W1＞ W2， q1＞ q2图 45．如图 5 所示，灯泡的灯丝电阻为2Ω，电池的电动势为2V ，内阻不计，线圈匝数足够多，线圈电阻几乎为零。

先合上开关S，SL 若vR图 5E稳固后忽然断开S ，以下说法正确的选项是：A . 灯立刻变暗再熄灭，且灯中电流方向与 S 断开前面向同样 B. 灯立刻变暗再熄灭，且灯中电流方向与S 断开前面向相反C. 灯会忽然比本来亮一下再熄灭，且灯中电流方向与 S 断开前同样D. 灯会忽然比本来亮一下再熄灭，且灯中电流方向与S 断开前相反6. 图 6 中的 a 是一个边长为为 L 的正方导游线框，其电阻为R. 线框以恒定速度轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场地区 b 。

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高中物理学习材料桑水制作第一章电磁感应(时间：90分钟满分：100分)一、单选题(本题共6小题，每小题4分，共24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R 2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 ．BavC.2Bav 3D.Bav 3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＝Bav 3，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. 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5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5A ．磁感应强度B 竖直向上且正增强，ΔΦΔt ＝dmg nqB ．磁感应强度B 竖直向下且正增强，ΔΦΔt ＝dmg nqC ．磁感应强度B 竖直向上且正减弱，ΔΦΔt ＝dmg (R ＋r )nRqD ．磁感应强度B 竖直向下且正减弱，ΔΦΔt ＝dmgr (R ＋r )nRq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 ΔΦΔt① U R ＝R R ＋r·E ② qU R d＝mg ③ 由①②③式可解得：ΔΦΔt ＝mgd (R ＋r )nRq6．在如图6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6A．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.二、双选题(本题共4小题，每小题6分，共24分)7．如图7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( )A．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减小图7答案BC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项．8．如图8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8A．逐渐增大 B．先增大后减小C．逐渐减小 D．先增大后减小，再增大，接着再减小答案BD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R1，右侧电阻为R2，导线框的总电阻为R＝R1＋R2，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 2(R 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 、D 正确．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．三、填空题(本题共2小题，共10分)11．(6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F 2作用下匀速向右滑动时，ab 在外力F 1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F 1和F 2相比，F 1________F 2(填>、＝或<)．图12答案＝＝四、解答题(本题共4小题，共42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 (1)qR BL (2)12mv 20－μmgqR BL解析 (1)设在整个过程中，棒运动的距离为s ，磁通量的变化量ΔΦ＝BLs ，通过棒的任一截面的电量q ＝I Δt ＝ΔΦR ，解得s ＝qR BL. (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＝μmgs ＋Q ，解得Q ＝12mv 20－μmgs ＝12mv 20－μmgqR BL. 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 0.4 m/s 22 A3 m/s解析导轨受到PQ 棒水平向右的摩擦力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 ＝(2－0.2×0.6×10)2m/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 A I ＝E R ＋r ，I m ＝BLv m R ＋rv m ＝I m (R ＋r )BL ＝2×(0.2＋0.4)0.8×0.5m/s ＝3 m/s. 15．(10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 2v 2R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 ＝E R ＋2R ＝Blv R，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 －Blv R·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 2v R，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 2v R因此，外力做功的机械功率P 外＝F ·2v ＋Fv ＝3Fv ＝3B 2l 2v 2R. 电路中产生感应电流总的电功率P 电＝IE ＝Blv R ·3Blv ＝3B 2l 2v 2R可见，P 外＝P 电，这正是能量转化和守恒的必然结果．16．(12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s 的大小．答案 (1)6 m/s (2)1.1 m解析 (1)ab 对框架的压力N 1＝m 1g框架受水平面的支持力N 2＝m 2g ＋N 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 m ＝μN 2ab 中的感应电动势E ＝BlvMN 中电流I ＝E R 1＋R 2MN 受到的安培力F 安＝IlB框架开始运动时F 安＝f m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Fs ＝12m 1v 2＋Q 总代入数据解得s ＝1.1 m。

粤教版高中物理选修3-2磁场、电磁感应综合测试.docx

bc d a N M高中物理学习材料桑水制作廉江中学磁场、电磁感应综合测试一、单项选择题：（每小题4分，共16分）1．有关磁场的物理概念，下列说法中错误的是（） A ．磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量 B ．磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关C ．磁感应强度的方向跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向有关D ．磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小2. 当一段导线在磁场中做切割磁感线的匀速运动时，下面说法中正确的是（） A 、导线会产生感应电动势 B 、导线一定受安培力作用 C 、导线中一定有感应电流 D 、以上说法都不正确3.如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N 极朝下。

当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部）（） 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4. 三个电子各具有与磁场方向垂直的速度v 、2v 、3v ，则它们在匀强磁场中回旋的半径之比和频率之比为（）A.1∶2∶3，1∶2∶3B. 1∶1∶1，1∶1∶1C.1∶1∶1，1∶2∶3D. 1∶2∶3，1∶1∶1 二、双项选择（每小题6分，共30分，选全对得6分，漏选得3分） 5．带电量为+q 的粒子在匀强磁场中运动，下面说法中正确的是（） A ．只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同B ．如果把粒子所带电荷由+q 换为 -q ，且速度反向而大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变C ．洛伦兹力方向一定与带电粒子速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直D ．粒子只受到洛伦兹力作用，则运动的动能不变6、如图所示，直导线MN 竖直放置并通以向上的电流I ，矩形金属线框abcd 与MN 处在同一平面，边ab 与MN 平行，则（）A 、线框向左平移时，线框中有感应电流B 、线框竖直向上平移时，线框中有感应电流C 、线框以MN 为轴转动时，线框中有感应电流D 、MN 中电流突然变化时，线框中有感应电流7．在如图所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内，电子可能沿水平方向向右作直线运动的是（）N S8．如图所示，虚线框内是磁感应强度为B 的匀强磁场，导线框的三条竖直边的电阻均为r ，长均为L ，两横边电阻不计，线框平面与磁场方向垂直。

物理粤教版高二年级选修3-2第一章第1节单元测试1

高二物理《电磁感应》测试卷（考试时间：90分钟；满分100分）第Ι卷一、择题题（本大题有10小题，每小题4分，共40分，每小题至少有一个正确答案，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）。

1、要使b 线圈中产生图示I方向的电流，可采用的办法有（）A 、闭合K 瞬间B 、K 闭合后把R 的滑动片向右移C 、闭合K 后把b 向a 靠近D 、闭合K 后把a 中铁芯从左边抽出2、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率成正比．3、面积是0.50m 2的导线环，处于磁感强度为2.0×10-2T 的匀强磁场中，环面与磁场垂直，穿过导线环的磁通量等于（）A 、2.5×10-2WbB 、1.0×10-2WbC 、1.5×10-2WbD 、4.0×10-2Wb4、穿过一个电阻为2 ，总匝数为100匝的闭合线圈的磁通量每秒均匀减小0.4Wb ，则线圈中：（）A 、感应电动势为0.4VB 、感应电动势为40VC 、感应电流恒为0.2AD 、感应电流恒为20A5、长0.1m 的直导线在B ＝1T 的匀强磁场中，以10m/s 的速度运动，导线中产生的感应电动势：( )（A ）一定是1V （B ）可能是0.5V （C ）可能为零（D ）最大值为1V6．如图4所示，在一很大的有界匀强磁场上方有一闭合线圈，当闭合线圈从上方下落穿过磁场的过程中 [ ]A．进入磁场时加速度小于g，离开磁场时加速度可能大于g，也可能小于gB．进入磁场时加速度大于g，离开时小于gC．进入磁场和离开磁场，加速度都大于gD．进入磁场和离开磁场，加速度都小于g7、关于楞次定律，下列说法正确的是（）A、感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化B、闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动时，必受磁场阻碍作用C、原磁场穿过闭合回路的磁通量磁增加时，感应电流的磁场与原磁场同向D、感生电流的磁场总是跟原磁场反向，阻碍原磁场8、如图所示，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，让导体PQ在U形导轨上以v=10m/s 向右匀速滑动，两导轨间距离l=0.8m，则产生的感应电动势的大小和PQ中的电流方向分别是（）（A）4V，由P向Q （B）0.4V，由Q向P（C）4V，由Q向P （D）0.4V，由P向Q9．如图所示，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10．金属杆a b水平放置在某高处，当它被平抛进入方向坚直向上的匀强磁场中时(如图14所示)，以下说法中正确的是[ ]A ．运动过程中感应电动势大小不变，且U a ＞U bB ．运动过程中感应电动势大小不变，且U a ＜U bC ．由于速率不断增大，所以感应电动势不断变大，且U a ＞U bD ．由于速率不断增大，所以感应电动势不断变大，且U a ＜U b第 Ⅱ 卷非选择题（共60分）二、填空题(本题共10空,每空2 分，共20 分)。

高中物理第一章电磁感应章末质量评估粤教版选修3-2-粤教版高二选修3-2物理试题

第一章电磁感应(时间：90分钟分值：100分)一、单项选择题(本大题共10小题，每一小题3分，共30分．在每一小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得3分，选错或不答的得0分)1．一个闭合导体圆环固定在水平桌面上，一根条形磁铁沿圆环的轴线运动，使圆环内产生了感应电流．如下四幅图中，产生的感应电流方向与条形磁铁的运动情况相吻合的是( )A B C D解析：A.由图示可知，在磁铁S极上升过程中，穿过圆环的磁场方向向上，在磁铁远离圆坏时，穿过圆环的磁通量变小，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流沿逆时针方向，故A错误；B.由图示可知，在磁铁S极下落过程中，穿过圆环的磁场方向向上，在磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流沿顺时针方向，故B错误；C.由图示可知，在磁铁N极上升过程中，穿过圆环的磁场方向向下，在磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量变小，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流沿顺时针方向，故C错误；D.由图示可知，在磁铁N极下落过程中，穿过圆环的磁场方向向下，在磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流逆时针方向，故D正确．答案：D2．教师做了一个物理小实验让学生观察，如下列图：一轻质横杆两侧各固定一金属环，横杆可以绕中心在水平面内自由转动，教师拿一条形磁铁插向其中一个小环，然后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象是( )A．磁铁N极插向左环，横杆发生转动B．磁铁S极插向右环，横杆发生转动C．无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动D ．无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动解析：左环不闭合，磁铁插向左环时，不产生感应电流，环不受力，横杆不转动；右环闭合，磁铁插向右环时，环内产生感应电流，环受到磁场的作用，横杆转动．答案：B3．把一条形磁铁插入同一个闭合线圈中，第一次是迅速的，第二次是缓慢的，两次初、末位置均一样，如此在两次插入的过程中( )A ．磁通量变化率一样B ．磁通量变化量一样C ．产生的感应电流一样D ．产生的感应电动势一样解析：迅速插入磁通量变化比拟快，但是磁通量变化一样，根据感应电动势E ＝n ΔΦΔt，可知产生的感应电动势较大，根据欧姆定律可知感应电流也较大，故B 对．答案：B4．穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如下列图，在如下几段时间内，线圈中感应电动势最小的是( )A ．0～2 sB ．2～4 sC ．4～5 sD ．5～10 s解析：根据法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦΔt知，磁通量的变化率越小，感应电动势越小，产生的感应电流越小．从图线上可以得出，在5～10 s 内，图线的斜率最小，如此感应电动势最小．故D 正确．答案：D5．(2016·卷)如下列图，匀强磁场中有两个导体圆环a 、b ，磁场方向与圆环所在平面垂直，磁感应强度B 随时间均匀增大．两圆环半径之比为2∶1，圆环中产生的感应电动势分别为E a 和E b ，不考虑两圆环间的相互影响．如下说法正确的答案是( )A ．E a ∶E b ＝4∶1，感应电流均沿逆时针方向B ．E a ∶E b ＝4∶1，感应电流均沿顺时针方向C ．E a ∶E b ＝2∶1，感应电流均沿逆时针方向D ．E a ∶E b ＝2∶1，感应电流均沿顺时针方向解析：根据法拉第电磁感应定律E ＝ΔΦΔt ＝ΔB Δt S ，题中ΔB Δt一样， a 圆环中产生的感应电动势E a ＝ΔΦΔt ＝ΔB Δt S ＝ΔB Δt πr 2a ， b 圆环中产生的感应电动势E b ＝ΔΦΔt ＝ΔB Δt S ＝ΔB Δtπr 2b ，由于r a ∶r b ＝2∶1，所以E a E b ＝r 2a r 2b ＝41，由于磁场向外，磁感应强度B 随时间均匀增大，根据楞次定律可知，感应电流均沿顺时针方向，故B 正确，A 、C 、D 错误．答案：B6.如下列图，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁(质量为m )，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴始终保持重合．如此悬挂磁铁的绳子中拉力F 随时间t 变化的图象可能是( )解析：铜环靠近磁铁过程中，感应电流总是阻碍磁体间的相对运动，所以感应电流阻碍铜环靠近磁铁，给铜环一个向上的安培力，即铜环给磁铁一个向下的力，故绳子的拉力大于重力；当铜环在磁铁中间时，磁通量不变，无感应电流，没有安培力，拉力等于重力，当铜环远离磁铁过程中，感应电流阻碍铜环的远离对铜环施加一个向上的安培力，与铜环给磁铁一个向下的力，故绳子的拉力大于重力，故B 正确．答案：B7.如下列图，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，如下结论正确的答案是( )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 ．感应电动势的平均值E ＝12πBav 解析：在半圆形闭合回路进入磁场的过程中磁通量不断增加，始终存在感应电流，由左手定如此可知CD 边始终受到安培力作用，故B 错误．有效切割长度如下列图，所以进入过程中l 先逐渐增大到a ，然后再逐渐减小为0，由E ＝Blv 可知，最大值E max ＝Bav ，最小值为0，故A 错误、C 正确．平均感应电动势为E ＝ΔΦΔt ＝12B ·πa 22a v＝14πBav ，故D 错误．答案：C8．如下列图装置中，当cd 杆运动时，ab 杆中的电流方向由a 向b ，如此cd 杆的运动可能是( )A ．向右加速运动B ．向右减速运动C ．向左匀速运动D ．向左减速运动解析：cd 匀速运动时，cd 中感应电流恒定，L 2中磁通量不变，穿过L 1的磁通量不变化，L 1中无感应电流产生，ab 保持静止，C 不正确；cd 向右加速运动时，L 2中的磁通量向下，增大，通过ab 的电流方向向上，A 错误；同理可知B 正确，D 错误．答案：B9．如下列图，垂直于纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a ，磁感应强度的大小为B .一边长为a 、电阻为4R 的正方形均匀导线框CDEF 从图示位置开始沿x 轴正方向以速度v 匀速穿过磁场区域，关于线框EF 两端的电压U EF 与线框移动距离x 的关系，如下图象正确的答案是( )解析：线框经过整个磁场区域时，做匀速运动，所以产生的感应电动势大小E ＝Bav ，刚进入磁场时，等效电路如图甲所示；完全在磁场中时，等效电路如图乙所示；一条边从磁场中离开时，等效电路如图丙所示．选项D 正确，选项A 、B 、C 错误．答案：D10.两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，如下列图，两板间有一个质量为m 、电荷量＋q 的油滴恰好处于静止．如此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( )A ．磁感应强度B 竖直向上且正增强，ΔΦΔt ＝dmg nqB ．磁感应强度B 竖直向下且正增强，ΔΦΔt ＝dmg nqC ．磁感应强度B 竖直向上且正减弱，ΔΦΔt ＝dmg 〔R ＋r 〕nRqD ．磁感应强度B 竖直向下且正减弱，ΔΦΔt ＝dmgr 〔R ＋r 〕nRq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 ΔΦΔt，① U R ＝R R ＋r·E ，② qU R d＝mg ，③ 由①②③式可解得：ΔΦΔt ＝mgd 〔R ＋r 〕nRq. 答案：C二、多项选择题(本大题共4小题，每一小题6分，共24分．在每一小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)11.如下列图，O 1O 2是矩形导线框abcd 的对称轴，其左方有匀强磁场．以下哪些情况下abcd 中有感应电流产生，而且感应电流方向逆时针( )A ．将abcd 向纸外平移B ．将abcd 向右平移C ．将abcd 以ab 为轴转动60°D ．将abcd 以cd 为轴转动60°解析：导线框向外平移穿过线框的磁通量不变，因此无感应电流，故A 项错；导线框向右平移时，穿过线框的磁通量减少，因此产生感应电流，用楞次定律或右手定如此可判断电流方向沿逆时针，故B 项正确；将abcd 以ab 为轴无论向里转还是向外转过60°，线框在垂直于磁场方向的投影面积是线框面积的一半，由磁通量公式Φ＝BS 知，穿过线框的磁通量不变，因此无电流产生，故C 项错；将线框以cd 为轴转动60°，穿过线框的磁通量减为零，因此产生感应电流，用楞次定律可判断电流方向沿逆时针，故D 项正确．答案：BD12．如下列图，一根长导线弯曲成“n 〞，通以直流电I ，正中间用绝缘线悬挂一金属环C ，环与导线处于同一竖直平面内．在电流I 增大的过程中，表示正确的答案是( )A ．金属环中无感应电流产生B ．金属环中有逆时针方向的感应电流C ．悬挂金属环C 的绝缘线的拉力变大D ．金属环C 不可能保持静止状态解析：根据安培定如此知，弯曲成“n 〞导线中电流的磁场方向为：垂直纸面向里，且大小增加．由楞次定律可知，感应电流的方向为逆时针方向，故A 错误，B 正确；根据左手定如此可知，圆环的各局部受到的安培力的方向指向圆心，由于导线弯曲成“n 〞，所以金属环下边14圆弧没有安培斥力，因此导致挂环的拉力增大，且环仍处于静止状态，故C 正确，D 错误．答案：BC13．如下列图电路中，A 、B 为两个一样灯泡，L 为自感系数较大、电阻可忽略不计的电感线圈，C 为电容较大的电容器，如下说法中正确的有( )A ．接通开关S ，A 立即变亮，最后A 、B 一样亮B ．接通开关S ，B 逐渐变亮，最后A 、B 一样亮C ．断开开关S ，A 、B 都立刻熄灭D ．断开开关S ，A 立刻熄灭，B 逐渐熄灭解析：接通开关S ，电容器C 要通过A 充电，因此A 立刻亮，由于充电电流越来越小，当充电完毕后，相当于断路，而L 对电流变化有阻碍作用，所以通过B 的电流逐渐增大，故B 逐渐变亮，当闭合足够长时间后，C 中无电流，相当于断路，L 相当于短路，因此A 、B 一样亮，故A 正确，B 也正确；当S 闭合足够长时间后再断开，A 立刻熄灭，而L 产生自感电动势，且电容器也要对B 放电，故B 要逐渐熄灭，故C 错误，D 正确．答案：ABD14.如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R 的金属条制成的矩形线框abcd ，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场中．一接入电路电阻为R 的导体棒PQ ，在水平拉力作用下沿ab 、dc 以速度v 匀速滑动，滑动过程PQ 始终与ab 垂直，且与线框接触良好，不计摩擦．在PQ 从靠近ad 处向bc 滑动的过程中( )A ．PQ 中电流先减小后增大B ．PQ 两端电压先减小后增大C ．PQ 上拉力的功率先减小后增大D ．线框消耗的电功率先减小后增大解析：设PQ 左侧金属线框的电阻为r ，如此右侧电阻为3R －r ；PQ 相当于电源，其电阻为R ，如此电路的外电阻为R 外＝r 〔3R －r 〕r ＋〔3R －r 〕＝－⎝ ⎛⎭⎪⎫r －3R 22＋⎝ ⎛⎭⎪⎫3R 223R ，当r ＝3R 2时，R 外max ＝34R ，此时PQ 处于矩形线框的中心位置，即PQ 从靠近ad 处向bc 滑动的过程中外电阻先增大后减小．PQ 中的电流为干路电流，I ＝ER 外＋R 内，可知干路电流先减小后增大，选项A 正确．PQ两端的电压为路端电压U ＝E －U 内，因E ＝Blv 不变，U 内＝IR 先减小后增大，所以路端电压先增大后减小，选项B 错误．拉力的功率大小等于安培力的功率大小，P ＝F 安v ＝BIlv ，可知因干路电流先减小后增大，PQ 上拉力的功率也先减小后增大，选项C 正确．线框消耗的电功率即为外电阻消耗的功率，因外电阻最大值为34R ，小于内阻R ；根据电源的输出功率与外电阻大小的变化关系，外电阻越接近内阻时，输出功率越大，可知线框消耗的电功率先增大后减小，选项D 错误．答案：AC三、非选择题(此题共4小题，共46分．解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，答案中必须明确写出数值和单位)15．(6分)如下列图，是“研究电磁感应现象〞的实验装置．(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)如下列图(2)向右偏(3)向左偏16.(10分)如下列图，宽为0.5 m的光滑水平金属框架固定在方向竖直向下、磁感应强度大小为B＝0.80 T的匀强磁场中，框架左端连接一个的R＝0.4 Ω电阻，框架上面置一电阻r＝0.1 Ω的金属导体ab，ab长为0.5 m．ab始终与框架接触良好且在水平恒力F作用下以v＝1.25 m/s的速度向右匀速运动(设水平金属框架足够长．轨道电阻与接触电阻忽略不计)．(1)试判断金属导体ab两端哪端电势高；(2)求通过金属导体ab的电流大小；(3)求水平恒力F对金属导体ab做功的功率．解析：(1)ab棒切割磁感线产生感应电动势，充当电源，根据右手定如此可知a端电势较高．(2)感应电动势E＝BLv＝0.80×0.5×1.25 V＝0.5 V，通过金属导体ab的电流大小I＝ER＋r＝0.50.1＋0.4A＝1 A.(3)ab棒做匀速运动，所以水平恒力与安培力平衡，即，F＝BIL＝0.80×1×0.5 N＝0.4 N，水平恒力F 对金属导体ab 做功的功率：P ＝Fv ＝0.4×1.25 W＝0.5 W.答案：(1)a (2)1 A (3)0.5 W17.(14分)如下列图，一平面框架与水平面成37°角，宽L ＝0.4 m ，上、下两端各有一个电阻R 0＝1 Ω，框架的其他局部电阻不计，框架足够长．垂直于框平面的方向存在向上的匀强磁场，磁感应强度B ＝2 T ．ab 为金属杆，其长度为L ＝0.4 m ，质量m ＝0.8 kg ，电阻r ＝0.5 Ω，金属杆与框架的动摩擦因数μ＝0.5.金属杆由静止开始下滑，直到速度达到最大的过程中，金属杆抑制磁场力所做的功为W ＝1.5 J ．sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取10 m/s 2.求：(1)ab 杆达到的最大速度v ；(2)ab 杆从开始到速度最大的过程中沿斜面下滑的距离；(3)在该过程中通过ab 的电荷量．解析：(1)杆ab 达到平衡时的速度即为最大速度v ，此时杆ab 所受安培力为F ，如此有： mg sin θ－F －μN ＝0，①N －mg cos θ＝0，② 总电阻：R ＝R 02＋r ＝1 Ω，③ 杆ab 产生的感应电动势为：E ＝BLv ，④通过杆ab 的感应电流为：I ＝E R，⑤杆ab 所受安培力为：F ＝BIL ，⑥联立①②③④⑤⑥式解得： v ＝mg 〔sin θ－μcos θ〕B 2L 2＝2.5 m/s.⑦ (2)从开始到速度最大的过程中ab 杆沿斜面下滑的距离为s ，由动能定理得：mgs sin θ－W －μmgs cos θ＝12mv 2，⑧ 联立⑦⑧式代入数据解之得：s ＝2.5 m ．⑨(3)流过导体棒的电量q ＝I ·Δt ，⑩又I ＝E R 总，⑪ E ＝ΔΦΔt ＝BLs Δt，⑫ 联立以上各式得：q ＝BLs R 总，⑬ 代入解得q ＝2 C. 答案：(1)2.5 m/s (2)2.5 m (3)2 C18．(16分)如下列图，足够长的光滑导轨ab 、cd 固定在竖直平面内，导轨间距为l ，b 、c 两点间接一阻值为R 的电阻．ef 是一水平放置的导体杆，其质量为m 、有效电阻值为R ，杆与ab 、cd 保持良好接触．整个装置放在磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直．现用一竖直向上的力F 拉导体杆，使导体杆从静止开始做加速度为g2的匀加速直线运动，在上升高度为h 的过程中，拉力做功为W ，g 为重力加速度，不计导轨电阻与感应电流间的相互作用．求：(1)导体杆上升到h 时所受拉力F 的大小；(2)导体杆上升到h 过程中通过杆的电荷量；(3)导体杆上升到h 过程中bc 间电阻R 产生的焦耳热．解析：(1)设ef 上升到h 时，速度为v 1、拉力为F ，根据运动学公式得：v 1＝gh ，此时的感应电动势为：E ＝Blv 1，感应电流为：I ＝E 2R，受到的安培力：F 安＝BIl ，根据牛顿第二定律得：F －mg －F 安＝ma ，联立解得：F ＝32mg ＋B 2l 2gh 2R. (2)通过杆的电荷量q ＝It ，根据闭合电路的欧姆定律得I ＝E 2R，根据法拉第电磁感应定律得E ＝ΔΦΔt，所以q ＝ΔΦ2R ＝Blh 2R. (3)设整个过程产生的总焦耳热为Q ，由功能关系得： W －mgh －Q ＝12mv 21，解得：Q ＝W －32mgh . 所以R 上产生的焦耳热为：Q R ＝12W －34mgh . 答案：(1)F ＝32mg ＋B 2l 2gh 2R (2)q ＝Blh 2R(3)Q R ＝12W －34mgh。

粤教版高中物理选修3-2第一章《电磁感应》试题

a bd eR高中物理学习材料（马鸣风萧萧**整理制作）第二学期高二物理第一章《电磁感应》试题班级：__________姓名：__________座号：__________分数：__________一、单项选择题（每题4分，共32分）1、物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用。

下面列举的四种电器中，在工作时利用了电磁感应现象的是：（）A ．电饭煲B ．微波炉C ．电磁炉D ．白炽灯泡2、在电磁感应现象中，下列说法正确的是（）A ．感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反B ．闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流C ．闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动，一定产生感应电流D ．感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化3、闭合电路中感应电动势的大小与穿过这一闭合电路的（）A ．磁通量的变化快慢有关B ．磁通量的大小有关C ．磁通量的变化大小有关D ．磁感应强度的大小有关4、如图所示，当导线ab 在外力作用下沿导轨向右运动时，流过R 的电流方向是（）A ．由d →eB ．由 e →dC ．无感应电流D ．无法确定5、如下图所示的四个日光灯的接线图中，S 1为启动器，S 2为电键，L 为镇流器，不能使日光灯正常发光的是（）6、如图所示，电阻R 和线圈自感系数L 的值都较大，电感线圈的电阻不计，A 、B 是两只完全相同的灯泡，当开关S 闭合时，电路可能出现的情况是（）A ．B 比A 先亮，然后B 熄灭 B ．A 比B 先亮，然后A 熄灭C ．A 、B 一起亮，然后B 熄灭D ．A 、B 一起亮，然后A 熄灭 7、一根长0.2m 的直导线，在磁感应强度B=0.8T 的匀强磁场中，以v=3m/s 的速度做切割磁感线运动，直导线垂直于磁感线，运动方向跟磁感线、直导线两两垂直。

那么直导线中感应电动势的大小是（）A ．0.24VB ．4.8VC ．0.48VD ．0.96V8、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下图中的（）二、双项选择题（每题6分，共24分）9、下图是穿过某闭合回路的磁通量随时间变化的四种情况，在t 0时间内可使该回路产生恒定感应电流的是（）10、如图所示，在磁感应强度B =0.50 T 的匀强磁场中，导体PQ 在力F 作用下在U 型导轨上以速度v =10 m/s 向右匀速滑动，两导轨间距离L =1.0 m ，电阻R =1.0 Ω，导体和导轨电阻忽略不计，则以下说法正确的是（）A ．导体PQ 切割磁感线产生的感应电动势的大小为5.0 VB ．导体PQ 受到的安培力方向水平向右C ．作用力F 大小是0.50 Nt Φ O At 0t ΦOC t 0t ΦOB t 0t ΦOD t 0abRFNSGD ．作用力F 的功率是25 W11、如图所示，线圈两端接在电流表上组成闭合电路，在下列情况中，电流表指针会发生偏转的是（）A 、线圈不动，磁铁插入线圈B 、线圈不动，磁铁拔出线圈C 、磁铁插在线圈内不动D 、线圈和磁铁相对位置不变，以相同速度同时运动 12、变压器的铁芯是用薄硅钢片叠压而成，而不是采用一整块硅钢，这是因为（） A 、增大涡流，提高变压器效率 B 、减小涡流，提高变压器效率C 、增大铁芯中的电阻，以减小发热量D 、增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量三、填空题（每空5分，20分）13、一个200匝，面积0.2m 2的均匀圆线圈，放在匀强磁场中，磁场方向与线圈垂直。

高中物理第1章电磁感应章末综合测评粤教版选修3_2

章末综合测评(一)(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共10个小题，每小题6分，共60分．在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．)1．如图1所示，矩形闭合金属框abcd的平面与匀强磁场垂直，若ab边受竖直向上的磁场力作用，则可知金属框的运动情况是( )【导学号：90270051】图1A．向左平动进入磁场B．向右平动退出磁场C．沿竖直方向向上平动D．沿竖直方向向下平动【解析】因为ab边受到的安培力的方向竖直向上，所以由左手定则就可以判断出金属框中感应电流的方向是abcda，金属框中的电流是由ad边切割磁感线产生的，所以金属框向左平动进入磁场．【答案】 A2．环形线圈放在匀强磁场中，设在第1 s内磁场方向垂直于线圈平面向里，如图2甲所示．若磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，那么在第2 s内，线圈中感应电流的大小和方向是( )甲乙图2A．大小恒定，逆时针方向B．大小恒定，顺时针方向C．大小逐渐增加，顺时针方向D．大小逐渐减小，逆时针方向【解析】由题图乙可知，第2 s 内ΔB Δt 为定值，由E ＝ΔΦΔt ＝ΔBΔt S 知，线圈中感应电动势为定值，所以感应电流大小恒定．第2 s 内磁场方向向外，穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律判断知感应电流为逆时针方向，A 项正确．【答案】 A3．(2015·重庆高考)如图3为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为n ，面积为S .若在t 1到t 2时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由B 1均匀增加到B 2，则该段时间线圈两端a 和b 之间的电势差φa －φb ( )图3A ．恒为nS B 2－B 1t 2－t 1B ．从0均匀变化到nS B 2－B 1t 2－t 1C ．恒为－nS B 2－B 1t 2－t 1D ．从0均匀变化到－nS B 2－B 1t 2－t 1【解析】根据法拉第电磁感应定律得，感应电动势E ＝n ΔΦΔt ＝n B 2－B 1St 2－t 1，由楞次定律和右手螺旋定则可判断b 点电势高于a 点电势，因磁场均匀变化，所以感应电动势恒定，因此a 、b 两点电势差恒为φa －φb ＝－nB 2－B 1St 2－t 1，选项C 正确．【答案】 C4．如图4所示，L 是自感系数很大的理想线圈，a 、b 为两只完全相同的小灯泡，R 0是一个定值电阻，则下列有关说法中正确的是( )图4A ．当S 闭合瞬间，a 灯比b 灯亮B ．当S 闭合待电路稳定后，两灯亮度相同C ．当S 突然断开瞬间，a 灯比b 灯亮些D ．当S 突然断开瞬间，b 灯立即熄灭【解析】 S 闭合瞬间，a 、b 同时亮，b 比a 亮；稳定后，a 灯不亮；S 断开瞬间，a 灯比b 灯亮．【答案】 C5．紧靠在一起的线圈A 与B 如图5甲所示，当给线圈A 通以图乙所示的电流(规定由a 进入b 流出为电流正方向)时，则线圈cd 两端的电势差应为图中的( ) 【导学号：90270052】图5【解析】 0～1 s 内，A 线圈中电流均匀增大，产生向左均匀增大的磁场，由楞次定律可知，B 线圈中外电路的感应电流方向由c 到d ，大小不变，c 点电势高，所以选项A 正确．【答案】 A6．如图6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Q 1，通过线框导体横截面的电荷量为q 1；第二次bc 边平行MN 进入磁场，线框上产生的热量为Q 2，通过线框导体横截面的电荷量为q 2，则( )图6A ．Q 1>Q 2，q 1＝q 2B ．Q 1>Q 2，q 1>q 2C ．Q 1＝Q 2，q 1＝q 2D ．Q 1＝Q 2，q 1>q 2【解析】根据法拉第电磁感应定律E ＝Blv 、欧姆定律I ＝ER和焦耳定律Q ＝I 2Rt ，得线圈进入磁场产生的热量Q ＝B 2l 2v 2R ·l ′v ＝B 2Slv R ，因为l ab >l bc ，所以Q 1>Q 2.根据E ＝ΔΦΔt ，I＝ER及q ＝I Δt 得q ＝BS R，故q 1＝q 2.选项A 正确，选项B 、C 、D 错误．【答案】 A7．(2015·山东高考)如图7所示，一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动．现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速．在圆盘减速过程中，以下说法正确的是( )图7A．处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高B．所加磁场越强越易使圆盘停止转动C．若所加磁场反向，圆盘将加速转动D．若所加磁场穿过整个圆盘，圆盘将匀速转动【解析】根据右手定则可判断靠近圆心处电势高，选项A正确；圆盘处在磁场中的部分转动切割磁感线，相当于电源，其他部分相当于外电路，根据左手定则，圆盘所受安培力与运动方向相反，磁场越强，安培力越大，故所加磁场越强越易使圆盘停止转动，选项B 正确；磁场反向，安培力仍阻碍圆盘转动，选项C错误；若所加磁场穿过整个圆盘，整个圆盘相当于电源，不存在外电路，没有电流，所以圆盘不受安培力而匀速转动，选项D正确．【答案】ABD8．如图8所示，线圈内有条形磁铁，将磁铁从线圈中拔出来时( )【导学号：90270053】图8A．φa>φbB．φa<φbC．电阻中电流方向由a到bD．电阻中电流方向由b到a【解析】线圈中磁场方向向右，磁铁从线圈中拔出时，磁通量减少，根据楞次定律，线圈中产生感应电动势，右端为正极，左端为负极，所以电阻中电流方向由b到a，故φb>φa.B、D项正确．【答案】BD9．单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转动轴垂直于磁场．若线圈所围面积的磁通量随时间变化的规律如图9所示，则( )图9A ．线圈中0时刻感应电动势最小B ．线圈中C 时刻感应电动势为零 C ．线圈中C 时刻感应电动势最大D ．线圈从0至C 时间内平均感应电动势为0.4 V【解析】感应电动势E ＝ΔΦΔt ，而磁通量变化率是Φt 图线的切线斜率，当t ＝0时Φ＝0，但ΔΦΔt≠0.若求平均感应电动势，则用ΔΦ与Δt 的比值去求．【答案】 BD10．(2016·宜昌高二检测)如图10所示，固定在水平绝缘平面上足够长的金属导轨不计电阻，但表面粗糙，导轨左端连接一个电阻R ，质量为m 的金属棒(电阻也不计)放在导轨上，并与导轨垂直，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直．用水平恒力F 把ab 棒从静止起向右拉动的过程中，下列说法正确的是( )图10A ．恒力F 做的功等于电路产生的电能B ．恒力F 和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能C ．克服安培力做的功等于电路中产生的电能D ．恒力F 和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和【解析】沿水平方向，ab 棒受向右的恒力F 、向左的摩擦力F f 和安培力F 安，随棒速度的增大，安培力增大，合力F －F f －F 安减小，但速度在增大，最终可能达到最大速度．从功能关系来看，棒克服安培力做功等于其他形式的能转化成的电能，故A 、B 错误，C 正确；由动能定理知，恒力F 、安培力和摩擦力三者的合力做的功等于金属棒动能的增加量，D 正确；也可从能量守恒角度进行判定，即恒力F 做的功等于电路中产生的电能、因摩擦而产生的内能及棒动能的增加之和．【答案】 CD二、非选择题(本题共3小题，共40分．)11．(12分)如图11所示，两平行金属导轨位于同一水平面上，相距l ，左端与一电阻R 相连；整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向竖直向下．一质量为m 的导体棒置于导轨上，在水平外力作用下沿导轨以速度v 匀速向右滑动，滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好．已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g ，导轨和导体棒的电阻均可忽略．求：图11(1)电阻R 消耗的功率； (2)水平外力的大小．【解析】 (1)导体切割磁感线运动产生的电动势为E ＝Blv 根据欧姆定律，闭合回路中的感应电流为I ＝ER电阻R 消耗的功率为P ＝I 2R ，联立可得P ＝B 2l 2v 2R.(2)对导体棒受力分析，受到向左的安培力和向左的摩擦力，向右的外力，三力平衡，故有F 安＋μmg ＝F ① F 安＝BIl ＝B 2l 2vR ②故F ＝B 2l 2v R＋μmg .【答案】 (1)B 2L 2v 2R (2)B 2l 2vR＋μmg12．(12分)如图12所示，面积为0.2 m 2的100匝线圈A 处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面．磁感应强度随时间变化的规律是B ＝(6－0.2t )T ，已知电路中的R 1＝4 Ω，R 2＝6 Ω，电容C ＝30 μF ，线圈A 的电阻不计．求：图12(1)闭合S 后，通过R 2的电流大小；(2)闭合S 一段时间后，再断开S ，S 断开后通过R 2的电荷量是多少？【导学号：90270054】【解析】 (1)磁感应强度变化率的大小ΔΦΔt ＝0.2 T/s线圈A 中的感应电动势的大小E ＝nSΔBΔt＝100×0.2×0.2V＝4 V 通过R 2的电流：I ＝ER 1＋R 2＝44＋6A ＝0.4 A. (2)R 2两端的电压U ＝IR 2＝2.4 V 电容器稳定后所带的电荷量Q ＝CU ＝3×10－5×2.4 C＝7.2×10－5 CS 断开后通过R 2的电荷量为7.2×10－5C. 【答案】 (1)0.4 A (2)7.2×10－5 C13．(16分)某同学设计一个发电测速装置，工作原理如图13所示．一个半径为R ＝0.1 m 的圆形金属导轨固定在竖直平面上，一根长为R 的金属棒OA ，A 端与导轨接触良好，O 端固定在圆心处的转轴上．转轴的左端有一个半径为r ＝R3的圆盘，圆盘和金属棒能随转轴一起转动．圆盘上绕有不可伸长的细线，下端挂着一个质量为m ＝0.5 kg 的铝块．在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场，磁感应强度B ＝0.5 T ．a 点与导轨相连，b 点通过电刷与O 端相连．测量a 、b 两点间的电势差U 可算得铝块速度．铝块由静止释放，下落h ＝0.3 m 时，测得U ＝0.15 V ．(细线与圆盘间没有滑动，金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计，重力加速度g 取10 m/s 2)图13(1)测U 时，与a 点相接的是电压表的“正极”还是“负极”？ (2)求此时铝块的速度大小；(3)求此下落过程中铝块机械能的损失．【解析】 (1)正极．(2)由电磁感应定律得U ＝E ＝ΔΦΔtΔΦ＝12BR 2ΔθU ＝12B ωR 2 v ＝r ω＝13ωR所以v ＝2U3BR ＝2 m/s.(3)ΔE ＝mgh －12mv 2ΔE ＝0.5 J.【答案】 (1)正极 (2)2 m/s (3)0.5 J。

高中物理第一章电磁感应章末复习课检测粤教版选修3-2-粤教版高二选修3-2物理试题

第一章电磁感应【知识体系】[答案填写] ①磁通量②磁通量的变化率③n ΔΦΔt④E＝BLv⑤12BL2ω⑥电流主题1 楞次定律的理解与其推广1．楞次定律的理解．楞次定律解决的问题是感应电流的方向问题，它涉与两个磁场，感应电流的磁场(新产生的磁场)和引起感应电流的磁场(原来就有的磁场)，前者和后者的关系不是“同向〞和“反向〞的简单关系，而是前者“阻碍〞后者“变化〞的关系．2．对“阻碍〞意义的理解．(1)阻碍原磁场的变化．“阻碍〞不是阻止，而是“延缓〞，感应电流的磁场不会阻止原磁场的变化，只能使原磁场的变化被延缓或者说被迟滞了，原磁场的变化趋势不会改变，不会发生逆转．(2)阻碍的是原磁场的变化，而不是原磁场本身，如果原磁场不变化，即使它再强，也不会产生感应电流．(3)阻碍不是相反，当原磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场同向，以阻碍其减小；当磁体远离导体运动时，导体运动将和磁体运动同向，以阻碍其相对运动．(4)由于“阻碍〞，为了维持原磁场的变化，必须有外力抑制这一“阻碍〞而做功，从而导致其他形式的能量转化为电能，因而楞次定律是能量转化和守恒定律在电磁感应中的表现．3．楞次定律的推广．楞次定律可推广为感应电流的效果总是要对抗(或阻碍)产生感应电流的原因．因此也常用以下结论作迅速判断：(1)阻碍原磁通量的变化(增反减同)．(2)阻碍导体的相对运动(来拒去留)．(3)使线圈的面积有扩大或缩小的趋势(增缩减扩)．(4)阻碍原电流的变化(自感现象)．【典例1】如下列图，通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管截面平行，当开关S接通的一瞬间，两铜环的运动情况是( )A．同时向两侧推开B．同时向螺线管靠拢C．一个被推开，一个被吸引，但因电源正负极未知，无法具体判断D．同时被推开或同时向螺线管靠拢，但因电源正负极未知，无法具体判断解析：当开关S接通的一瞬间，螺线管的磁场增强，故穿过两边线圈的磁通量均增加，根据楞次定律，在线圈中产生的感应电流阻碍磁通量的增加，故线圈会远离螺线管运动，故两铜环的运动情况是同时向两侧推开，选项A正确．答案：A针对训练1．(2016·某某卷)(多项选择)如图(a)，螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，图中箭头所示方向为其正方向．螺线管与导线框abcd相连，导线框内有一小金属圆环L，圆环与导线框在同一平面内．当螺线管内的磁感应强度B随时间按图(b)所示规律变化时( )图(a) 图(b)A．在t1～t2时间内，L有收缩趋势B．在t2～t3时间内，L有扩张趋势C．在t2～t3时间内，L内有逆时针方向的感应电流D．在t3～t4时间内，L内有顺时针方向的感应电流解析：在t1～t2时间内，穿过圆环的磁通量向上不是均匀增大，由楞次定律可以确定L 必须减小面积以达到阻碍磁通量的增大，故有收缩的趋势，故A正确；在t2～t3时间内，穿过圆环的磁通量向上均匀减小，由法拉第电磁感应定律可知，L中磁通量不变，如此L中没有感应电流，因此没有变化的趋势，故B、C错误；在t3～t4时间内，向下的磁通量减小，根据楞次定律，在线圈中的电流方向c到b，根据右手螺旋定如此，穿过圆环L的磁通量向内减小，如此根据楞次定律，在金属圆环中产生顺时针方向的感应电流，故D正确．答案：AD主题2 电磁感应中的电路问题在电磁感应现象中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势．假设回路闭合，如此产生感应电流，感应电流引起热效应，所以电磁感应问题常常与电路知识综合考查．1．解决与电路相联系的电磁感应问题的根本方法．(1)明确哪局部导体或电路产生感应电动势，该导体或电路就是电源，其他局部是外电路．(2)用法拉第电磁感应定律确定感应电动势的大小，用楞次定律或右手定如此确定感应电流的方向．(3)画等效电路图．分清内外电路，画出等效电路图是解决此类问题的关键．(4)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路的特点、电功、电功率等公式求解．2．问题示例．图甲图乙 (1)图甲中假设磁场增强，可判断感应电流方向为逆时针，如此ΦB >ΦA ；假设线圈内阻为r ，如此U BA ＝ΔΦΔt ·R R ＋r. (2)图乙中，据右手定如此判定电流流经AB 的方向为B →A ，如此可判定ΦA >ΦB ，假设导体棒的电阻为r ，如此U AB ＝BLv R ＋r·R . 【典例2】 (多项选择)半径为a 的导体圆环和长为2a 的导体直杆，单位长度电阻均为R 0.圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B ，杆在圆环上以速度v 平行于直径CD 向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O 开始，杆的位置由θ确定，如下列图．如此( )A ．θ＝0时，杆产生的电动势为2BavB ．θ＝π3时，杆产生的电动势为3Bav C ．θ＝0时，杆受的安培力大小为8B 2av 〔π＋4〕R 0D ．θ＝π3时，杆受的安培力大小为3B 2av 〔5π＋3〕R 0解析：θ＝0时，杆产生的电动势E ＝BLv ＝2Bav ，故A 正确；当θ＝π3时，根据几何关系得出此时导体棒的有效切割长度是a ，所以杆产生的电动势为Bav ，故B 错误；θ＝0时，由于单位长度电阻均为R 0，所以电路中总电阻⎝⎛⎭⎪⎫2＋π2aR 0.所以杆受的安培力大小是8B 2av 〔π＋4〕R 0，故C 正确；当θ＝π3时，电路中总电阻是⎝ ⎛⎭⎪⎫518π＋1aR 0，所以杆受到的安培力18B 2av 〔5π＋18〕R，故D 错误．答案：AC针对训练2．(2016·全国Ⅱ卷)(多项选择)法拉第圆盘发电机的示意图如下列图．铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P 、Q 分别于圆盘的边缘和铜轴接触，圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B 中，圆盘旋转时，关于流过电阻R 的电流，如下说法正确的答案是( )A ．假设圆盘转动的角速度恒定，如此电流大小恒定B ．假设从上往下看，圆盘顺时针转动，如此电流沿a 到b 的方向流动C ．假设圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，如此电流方向可能发生变化D ．假设圆盘转动的角速度变为原来的2倍，如此电流在R 上的热功率也变为原来的2倍解析：铜盘转动产生的感应电动势为：E ＝12BL 2ω，B 、L 、ω不变，E 不变，电流I ＝E R＝BL 2ω2R，电流大小恒定不变，由右手定如此可知，回路中电流方向不变，假设从上往下看，圆盘顺时针转动，由右手定如此知，电流沿a 到b 的方向流动，故A 、B 正确；假设圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，如此电流方向不变，大小变化，故C 错误；假设圆盘转动的角速度变为原来的2倍，回路电流变为原来2倍，根据P ＝I 2R ，电流在R 上的热功率也变为原来的4倍，故D 错误．答案：AB主题3 电磁感应中的动力学问题1．解决电磁感应中的动力学问题的一般思路．(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向．(2)求回路中的电流．(3)分析研究导体的受力情况(包含安培力，用左手定如此确定其方向)．(4)根据牛顿第二定律或物体受力平衡列方程求解．2．受力情况、运动情况的动态分析．导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力作用→合外力变化→加速度变化→速度变化→感应电动势变化→……周而复始地循环，最终结果是加速度等于0，导体达到稳定运动状态．此类问题要画好受力图，抓住加速度a ＝0时，速度v 达到最值的特点．【典例3】 (多项选择)如下列图，固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d ，其右端接有阻值为R 的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B 的匀强磁场中．一质量为m (质量分布均匀)的导体杆ab 垂直导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F 作用下从静止开始沿导轨运动距离l 时，速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)．设杆接入电路的电阻为r ，导轨电阻不计，重力加速度大小为g .如此此过程( )A ．杆的速度最大值为〔F －μmg 〕RB 2d2 B ．流过电阻R 的电量为Bdl R ＋rC ．恒力F 做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量D ．恒力F 做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量解析：杆匀速运动时速度最大，设杆的速度最大值为v ，此时杆所受的安培力为F A ＝BId ＝B Bdv R ＋r d ＝B 2d 2v R ＋r ，而且杆受力平衡，如此有F ＝F A ＋μmg ，解得v ＝〔F －μmg 〕〔R ＋r 〕B 2d 2，故A 错误．流过电阻R 的电荷量为q ＝ΔΦR ＋r ＝Bdl R ＋r，故B 正确．根据动能定理得：恒力F 做的功、摩擦力做的功、安培力做的功之和等于杆动能的变化量，而摩擦力做负功，安培力也做负功，如此知恒力F 做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量，恒力F 做的功与摩擦力做的功之和大于杆动能的变化量，故C 正确，D 错误．答案：BC针对训练3．(多项选择)两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L ，底端接阻值为R 的电阻．将质量为m 的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直，如下列图．除电阻R 外其余电阻不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，如此( )A ．金属棒向下运动时，流过电阻R 的电流方向为a →bB ．释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gC ．金属棒的速度为v 时，所受的安培力大小为F ＝B 2L 2v RD ．电阻R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量解析：导体棒下落过程中切割磁感线，回路中形成电流，根据楞次定律判断电流的方向，流过电阻R 电流方向为b →a ，故A 错误；金属棒释放瞬间，速度为零，感应电流为零，由于弹簧处于原长状态，因此金属棒只受重力作用，故其加速度的大小为g ，故A 正确；当金属棒的速度为v 时，由F 安＝BIL ＝B BLv R L ＝B 2l 2v R，故C 正确；当金属棒下落到最底端时，重力势能转化为弹性势能和焦耳热，所以R 上产生的总热量小于金属棒重力势能的减少量，故D 错误．答案：BC主题4 电磁感应中的能量问题1．能量转化．在电磁感应现象中，通过外力抑制安培力做功，把机械能或其他形式的能转化为电能，抑制安培力做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能，即在电路中就产生多少电能．假设电路是纯电阻电路，转化过来的电能全部转化为内能；假设电路为非纯电阻电路，如此电能一局部转化为内能，一局部转化为其他形式的能，比如：用电器有电动机，一局部转化为机械能．2．一般思路．(1)分析回路，分清电源和外电路．(2)分清哪些力做功，明确有哪些形式的能量发生转化．如：3．电能的三种求解思路．(1)利用抑制安培力做功求解，电磁感应中产生的电能等于抑制安培力所做的功．(2)利用能量守恒求解，相应的其他能量的减少量等于产生的电能．(3)利用电路特征来求解，通过电路中所消耗的电能来计算．【典例4】如下列图，MN 、PQ 为足够长的平行金属导轨，间距L ＝0.2 m ，导轨平面与水平面间夹角θ＝30°，N 、Q 间连接一个电阻R ＝0.1 Ω，匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度B ＝0.5 T ．一根质量m ＝0.03 kg 的金属棒正在以v ＝1.2 m/s 的速度沿导轨匀速下滑，下滑过程中始终与导轨垂直，且与导轨接触良好．金属棒与导轨的电阻不计，g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80.求：(1)电阻R 中电流的大小；(2)金属棒与导轨间的滑动摩擦因数的大小；(3)对金属棒施加一个垂直于金属棒且沿导轨平面向上的恒定拉力F ＝0.2 N ，假设金属棒继续下滑x ＝0.14 m 后速度恰好减为0，如此在金属棒减速过程中电阻R 中产生的焦耳热为多少？解析：(1)感应电动势E ＝BLv ＝0.5×0.2×1.2 V ＝0.12 V ，感应电流I ＝E R ＝0.120.1A ＝1.2 A. (2)导体棒受到的安培力F 安＝BIL ＝0.5×0.2×1.2 N ＝0.12 N.金属棒匀速下滑，根据平衡条件可知mg sin θ－f －F 安＝0，且F N －mg cos θ＝0，又f ＝μF N ，代入数据，解得μ＝0.25.(3)从施加拉力F 到金属棒停下的过程中，由能量守恒定律，得(F －mg sin θ＋μmg cos θ)x ＋Q ＝12mv 2，代入数据，解得产生的焦耳热Q＝1.04×10－2 J.答案：(1)1.2 A (2)0.25 (3)1.04×10－2 J针对训练4.(2014·广东卷)如下列图，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中从一样高度处由静止释放，并落至底部，如此小磁块( )A．在P和Q中都做自由落体运动B．在两个下落过程中的机械能都守恒C．在P中的下落时间比在Q中的长D．落至底部时在P中的速度比在Q中的大解析：由于电磁感应，在铜管P中还受到向上的磁场力，而在塑料管中只受到重力，即只在Q中做自由落体运动，应当选项A、B错误；而在P中加速度较小，应当选项C正确而选项D错误．答案：C统揽考情1．感应电流的产生条件、方向判断和电动势的简单计算，磁感应强度、磁通量、电动势、电压、电流随时间变化的图象，以与感应电动势、感应电流随线框位移变化的图象，是高频考点，以选择题为主．2．滑轨类问题、线框穿越有界匀强磁场、电磁感应中的能量转化等综合问题，能很好地考查考生的能力，备受命题专家的青睐．真题例析(2015·课标全国Ⅱ卷)如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上．当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为U a、U b、U c.bc边的长度为l.如下判断正确的答案是( )A ．U a >U c 金属框中无电流B ．U b >U c 金属框中电流方向沿a →b →c →aC ．U bc ＝－12Bl 2ω金属框中无电流 D ．U bc ＝12Bl 2ω金属框中电流方向沿a →c →b →a 解析：当金属框绕ab 边以角速度ω逆时针转动时，穿过直角三角形金属框abc 的磁通量恒为0，所以没有感应电流，由右手定如此可知，c 点电势高，U bc ＝－12Bl 2ω，故C 正确，A 、B 、D 错误．答案：C针对训练(2015·课标全国Ⅰ卷)(多项选择)1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验〞．实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如下列图．实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后．如下说法正确的答案是( )A ．圆盘上产生了感应电动势B ．圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动C ．在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D ．圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动解析：圆盘运动过程中，半径方向的金属条在切割磁感线，在圆心和边缘之间产生了感应电动势，选项A 对，圆盘在径向的辐条切割磁感线过程中，内部距离圆心远近不同的点电势不等而形成涡流产生，选项B 对．圆盘转动过程中，圆盘位置、圆盘面积和磁场都没有发生变化，所以没有磁通量的变化，选项C错．圆盘本身呈现电中性，不会产生环形电流，选项D错．答案：AB1．(2016·江苏卷)(多项选择)电吉他中电拾音器的根本结构如下列图，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发生声音，如下说法正确的有( )A．选用铜质弦，电吉他仍能正常工作B．取走磁体，电吉他将不能正常工作C．增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D．磁振动过程中，线圈中的电流方向不断变化解析：铜不可以被磁化，如此选用铜质弦，电吉他不能正常工作，故A错误；取走磁体，就没有磁场，振弦不能切割磁感线产生电流，电吉他将不能正常工作，故B正确；根据E＝n ΔΦΔt可知，增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势，故C正确；磁振动过程中，磁场方向不变，但磁通量有时变大，有时变小，如此线圈中的电流方向不断变化，故D正确．答案：BCD2．(2015·山东卷)(多项选择)如图，一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动．现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速．在圆盘减速过程中，以下说法正确的答案是( )A．处于磁场中的圆盘局部，靠近圆心处电势高B．所加磁场越强越易使圆盘停止转动C ．假设所加磁场反向，圆盘将加速转动D ．假设所加磁场穿过整个圆盘，圆盘将匀速转动解析：由右手定如此可知，处于磁场中的圆盘局部，靠近圆心处电势高，选项A 正确；根据E ＝BLv 可知所加磁场越强，如此感应电动势越大，感应电流越大，产生的电功率越大，消耗的机械能越快，如此圆盘越容易停止转动，选项B 正确；假设加反向磁场，根据楞次定律可知安培力阻碍圆盘的转动，故圆盘仍减速转动，选项C 错误；假设所加磁场穿过整个圆盘如此圆盘中无感应电流，不消耗机械能，圆盘匀速转动，选项D 正确；应当选A 、B 、D.答案：ABD3．(2016·浙江卷)如下列图，a 、b 两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10 匝，边长l a ＝3l b ，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，如此( )A ．两线圈内产生顺时针方向的感应电流B ．a 、b 线圈中感应电动势之比为9∶1C ．a 、b 线圈中感应电流之比为3∶4D ．a 、b 线圈中电功率之比为3∶1解析：根据楞次定律可知，原磁场向里增大，如此感应电流的磁场与原磁场方向相反，因此感应电流为逆时针，故A 错误；根据法拉第电磁感应定律可知，E ＝n ΔΦΔt ＝n ΔBS Δt，而S ＝l 2, 因此电动势之比为9∶1，故B 正确；线圈中电阻R ＝ρL g，而导线长度L ＝n ×4l ，故电阻之比为3∶1, 由欧姆定律可知I ＝E R ，如此电流之比为3∶1, 故C 错误；电功率P ＝E 2R ，电动势之比为9∶1，电阻之比为3∶1，如此电功率之比为27∶1，故D 错误．答案：B4．(2015·安徽卷)如下列图，abcd 为水平放置的平行“〞形光滑金属导轨，间距为l .导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B ，导轨电阻不计．金属杆MN 倾斜放置，与导轨成θ角，单位长度的电阻为r ，保持金属杆以速度v 沿平行于cd 的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好)．如此( )A ．电路中感应电动势的大小为Blv sin θB ．电路中感应电流的大小为Bv sin θrC ．金属杆所受安培力的大小为B 2lv sin θrD ．金属杆的热功率为B 2lv 2r sin θ解析：导体棒切割磁感线产生感应电动势E ＝Blv ，故A 错误；感应电流的大小I ＝El sin θ·r ＝Bv sin θr ，故B 正确；所受的安培力为F ＝BIl sin θ＝B 2vl r，故C 错误；金属杆的热功率Q ＝I 2l sin θr ＝B 2v 2sin θr ，故D 错误．答案：B5.(2015·课标全国Ⅰ卷)如图，一长为10 cm 的金属棒ab 用两个完全一样的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中；磁场的磁感应强度大小为0.1 T ，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘，金属棒通过开关与一电动势为12 V 的电池相连，电路总电阻为2 Ω.开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5 cm ；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3 cm ，重力加速度大小取10 m/s 2.判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量．解析：金属棒通电后，闭合回路电流I ＝U R ＝122A ＝6 A. 导体棒受到安培力F ＝BIL ＝0.06 N.根据安培定如此可判断金属棒受到安培力方向竖直向下，开关闭合前：2×k ×0.5×10－2＝mg ，开关闭合后：2×k×(0.5＋0.3)×10－2＝mg＋F. 如此m＝0.01 kg.答案：安培力方向竖直向下0.01 kg。

粤教版3-2电磁感应单元测试题

高二理科物理选修模块3-2《电磁感应》测试题考试时间：70分钟满分：100分—、单项选择题(每题5分共40分。

每题有一个选项是正确的)1．闭合电路的一部分导线ab 处于匀强磁场中图1中各情况下导线都在纸面内运动那么下列判断中正确的是：A ．都会产生感应电流B ．都不会产生感应电流C ．甲、乙不会产生感应电流丙、丁会产生感应电流D ．甲、丙会产生感应电流乙、丁不会产生感应电流2．如图17所示为一个圆环形导体有一个带负电的粒子沿直径方向在圆环表面匀速掠过的过程环中感应电流的情况是：A ．无感应电流B ．有逆时针方向的感应电流C ．有顺时针方向的感应电流D ．先逆时针方向后顺时针方向的感应电流 3．关于感应电动势大小的下列说法中正确的是：A ．线圈中磁通量变化越大线圈中产生的感应电动势一定越大B ．线圈中磁通量越大产生的感应电动势一定越大C ．线圈放在磁感强度越强的地方产生的感应电动势一定越大D ．线圈中磁通量变化越快产生的感应电动势越大4．下图中所标的导体棒的长度为L 处于磁感应强度为B 的匀强磁场中棒运动的速度均为v 产生的电动势为BLv 的是：5．如图4所示圆环a 和圆环b 半径之比为2∶1两环用同样粗细的、同种材料的导线连成闭合回路连接两圆环电阻不计匀强磁场的磁感强度变化率恒定则在a 环单独置于磁场中和b 环单独置于磁场中两种情况下M 、N 两点的电势差之比为： A ．4∶1 B ．1∶4 C ．2∶1 D ．1∶26．粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中磁场方向垂直于线框平面其边界与正方形线框的边平行。

现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场如图所示则在移出过程中线框一边a 、b 两点间的电势差绝对值最大的是：)30°vD BL)30°v B L )30° v BB L)30° vAB L7．如图7所示平行金属导轨的间距为d一端跨接一阻值为R 的电阻匀强磁场的磁感应强度为B方向垂直于平行轨道所在平面。

粤教版高中物理选修32第一章《电磁感应》试题

高中物理学习资料金戈铁骑整理制作第二学期高二年级物理（选修3-2 ）第一章《电磁感觉》试题第一部分选择题（共 60 分）一、单项选择题（共 10 小题，每题 4 分，共 40 分。

在每题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选错或不答的得 O分。

）1、下边说法正确的选项是A、自感电动势老是阻挡电路中本来电流增添B、自感电动势老是阻挡电路中本来电流变化C、电路中的电流越大，自感电动势越大D、电路中的电流变化量越大，自感电动势越大2、如右图示，用平均导线做成的正方形线框，每边长为0.2 米，正方形的一半放在和纸面垂直向里的匀强磁场中，当磁场以每秒10T 的变化率加强时，线框中点 a、 b 两点电势差是：A、 Uab＝ B 、Uab＝－ 0.2v C、Uab＝D、Uab＝－3、如图，匀强磁场存在于虚线框内，矩形线圈竖直着落。

假如线圈遇到的磁场力总小于其重力，则它在1、 2、 3、 4 地点时的加快度关系为A、a1＞a2＞a3＞ a4B、 a1=a3 >a2>a4C、a1=a3＞a4＞a2D、 a4=a2＞ a3＞ a14、如图，通电螺线管双侧各悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管截面平行，当电键 S 接通一瞬时，两铜环的运动状况是A、同时向双侧推开B、同时向螺线管聚拢C、一个被推开，一个被吸引，但因电源正负极未知，没法详细判断D、同时被推开或同时向螺线管聚拢，但因电源正负极未知，没法详细判断5、“磁单极子”是指只有S 极或 N极的磁性物质，其磁感线的散布近似于点电荷的电场线散布 . 物理学家们长久以来向来用实验试图证明自然界中存在磁单极子，如下图的实验就是用于检测磁单极子的实验之一。

abcd 为用超导资料制成的闭合回路，该回路旋转在防磁装置中，可以为不受四周其余磁场的作用。

假想有一个 S 极磁单极子沿 abcd 的轴线从左向右穿过超导线圈，那么回路中可能发生的现象为A、回路中无感觉电流B、回路中形成连续的abcda 流向的感觉电流C、回路中形成连续的adcba 流向的感觉电流D、回路中形成先abcda 流向后 adcba 流向的感觉电流6、如图，一闭合直角三角形线框以速度 v 向右匀速穿过匀强磁场地区。

2019-2020学年物理粤教版选修3-2巩固提升训练：第一章电磁感应单元测试 Word版含解析

章末过关检测(一)[学生用书P81(单独成册)](时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本大题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)1. 水平固定的大环中通过恒定的强电流I，从上向下看为逆时针方向，如图所示，有一小铜环，从上向下穿过大圆环，且保持环面与大环平行且共轴，下落过程中小环中产生感应电流的过程是()A．只有小环在接近大环的过程中B．只有小环在远离大环的过程中C．只有小环在经过大环的过程中D．小环下落的整个过程解析：选D.由环形电流磁感线的分布可知小环在运动过程中无论是接近还是远离大环，小环的磁通量均在变化，所以小环下落的整个过程均能产生感应电流．故选D.2. 1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路，B线圈与开关S、电流表G组成另一个回路．如图所示，通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件．关于该实验，下列说法正确的是()A．闭合开关S的瞬间，电流表G中有a→b的感应电流B．闭合开关S的瞬间，电流表G中有b→a的感应电流C．闭合开关S后，在增大电阻R的过程中，电流表G中有a→b的感应电流D．闭合开关S后，在增大电阻R的过程中，电流表G中有b→a的感应电流解析：选D.在滑片不动的情况下，左线圈A中通过的是恒定电流，产生的磁场是恒定的，所以线圈B中不产生感应电流，所以选项A、B错误；在滑片向左移动的过程中，滑动变阻器R的阻值增大，线圈A中通过的是逐渐减弱的电流，即线圈B处于逐渐减弱的磁场中，由安培定则和楞次定律可判断得知，电流表G中的电流从b→a，故选项C错误，D正确．3. 如图所示，光滑水平绝缘面上有两个金属环静止在平面上，环1竖直，环2水平放置，均处于中间分割线上，在平面中间分割线正上方有一条形磁铁，当磁铁沿中间分割线向右运动时，下列说法正确的是()A．两环都向右运动B．两环都向左运动C．环1静止，环2向右运动D．两环都静止解析：选C.条形磁铁向右运动时，环1中磁通量保持为零不变，无感应电流，仍静止；环2中磁通量变化，根据楞次定律，为阻碍磁通量的变化，感应电流的效果使环2向右运动．4．如图所示，A和B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其电阻值与R相同．由于存在自感现象，在开关S闭合和断开时，灯A和B先后亮暗的顺序是()A．闭合时，A先达最亮；断开时，A后暗B．闭合时，B先达最亮；断开时，B后暗C．闭合时，A先达最亮；断开时，A先暗D．闭合时，B先达最亮；断开时，B先暗解析：选A.开关S闭合时，由于自感作用，线圈L中自感电动势较大，电流几乎全部从A中通过，而该电流又同时分路通过B和R，所以A先达最亮，经过一段时间稳定后A和B 达到同样亮；开关S断开时，电源电流立即为零，B立即熄灭，由于L的自感作用，A要慢慢熄灭．故选A.5. 如图所示，足够长的金属导轨竖直放置，金属棒ab、cd均通过棒两端的环套在金属导轨上；虚线上方有垂直纸面向里的匀强磁场，虚线下方有竖直向下的匀强磁场．ab、cd棒与导轨间动摩擦因数均为μ，两棒总电阻为R，导轨电阻不计．开始两棒均静止在图示位置，当cd棒无初速度释放时，对ab棒施加竖直向上的力F，沿导轨向上做匀加速运动．则()A ．ab 棒中的电流方向由b 到aB ．cd 棒先加速运动后匀速运动C ．cd 棒所受摩擦力的最大值等于cd 棒的重力D ．力F 做的功等于两金属棒产生的电热与增加的机械能之和解析：选A.ab 棒沿导轨竖直向上运动，切割磁感线产生感应电流，由右手定则判断可知，ab 棒中的感应电流方向为b →a ，故A 正确；cd 棒电流由c 到d ，所在的运动区域有磁场，所受的安培力向里，则受摩擦力向上，因电流增加，则摩擦力增大，加速度减小到0，又减速运动，故B 错误；因安培力增加，cd 棒受摩擦力的作用一直增加，会大于重力．故C 错误；力F 所做的功应等于两棒产生的电热、摩擦生热与增加的机械能之和，故D 错误．6．两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L ，底端接阻值为R 的电阻．将质量为m 的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，轻弹簧的弹性系数为k ，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直，如图所示．除电阻R 外其余电阻均不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放．则( )A ．金属棒将做往复运动，动能、弹性势能与重力势能的总和保持不变B ．金属棒最后将静止，静止时弹簧的伸长量为mg kC ．金属棒最后将静止，电阻R 上产生的总热量为mg ·mg kD ．当金属棒第一次达到最大速度时，弹簧的伸长量为mg k解析：选B.金属棒在往复运动的过程中不断克服安培力做功产生电能，进而转化成焦耳热，机械能不断减少，最终静止，静止时弹力等于金属棒的重力，故A 错误、B 正确；由能量守恒定律可得mg ·mg k＝Q ＋E 弹，故C 错误；当金属棒第一次达到最大速度时，加速度为零，则mg ＝kx ＋F 安，故D 错误．7. 如图，在光滑水平桌面上有一边长为L 、电阻为R 的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d (d ＞L )的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下．导线框以某一初速度向右运动．t ＝0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域．下列v －t 图象中，可能正确描述上述过程的是( )解析：选D.导体切割磁感线时产生感应电流，同时产生安培力阻碍导体运动，利用法拉第电磁感应定律、安培力公式及牛顿第二定律可确定线框在磁场中的运动特点．线框进入和及F＝BIL 离开磁场时，安培力的作用都是阻碍线框运动，使线框速度减小，由E＝BL v、I＝ER＝ma可知安培力减小，加速度减小，当线框完全进入磁场后穿过线框的磁通量不再变化，不产生感应电流，不再产生安培力，线框做匀速直线运动，故选项D正确．二、多项选择题(本大题共5小题，每小题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)8. 如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来．若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有()A．增加线圈的匝数B．提高交流电源的频率C．将金属杯换为瓷杯D．取走线圈中的铁芯解析：选AB.当线圈接通交流电源时，金属杯处在变化的磁场中产生涡电流发热，使水温升高．要缩短加热时间，需增大涡电流，即增大感应电动势或减小电阻．增加线圈匝数、提高交变电流的频率都是为了增大感应电动势．瓷杯不能产生涡电流，取走铁芯会导致磁性减弱．所以选项A、B正确，选项C、D错误．9．条形磁铁放在光滑的水平面上，以条形磁铁中央位置正上方的某点为圆心，水平固定一铜质圆环，不计空气阻力，以下判断中正确的是()A．给磁铁水平向右的初速度，圆环将受到向左的磁场力B．释放圆环，环下落时磁铁对桌面的压力比磁铁的重力大C．释放圆环，下落过程中环的机械能守恒D．给磁铁水平向右的初速度，磁铁在向右运动的过程中做减速运动解析：选CD.给磁铁水平向右的初速度，穿过线圈向上的磁通量增大，根据楞次定律，感应电流将阻碍线圈与磁铁之间的相对运动，所以圆环将受到向右的磁场力，产生向右的运动趋势，故A错误；圆环竖直向下运动时，通过圆环的磁通量始终为零，穿过环的磁通量不变，没有感应电流产生，环下落时磁铁对桌面的压力等于磁铁的重力．故B错误；圆环竖直向下运动时，通过圆环的磁通量始终为零，穿过环的磁通量不变，没有感应电流产生，环下落时环的机械能守恒，故C正确；给磁铁水平向右的初速度，穿过线圈向上的磁通量增大，根据楞次定律，感应电流将阻碍线圈与磁铁之间的相对运动，所以磁铁向右运动的过程中做减速运动．故D正确．10．如图所示，一闭合直角三角形线框以速度v匀速穿过匀强磁场区域．从BC边进入磁场区域开始计时，到A点离开磁场区域的过程中，线框内感应电流的情况(以逆时针方向为电流的正方向)不可能是图中的()解析：选BCD.BC边刚进入磁场时，根据E＝BL v知产生的感应电动势最大，由右手定则可判定电流方向为逆时针方向，是正值，随线框进入磁场，有效长度L逐渐减小，电动势均匀减小，即电流均匀减小；当线框刚出磁场时，切割磁感线的有效长度L最大，故电流最大，且为顺时针方向，是负值，此后电流均匀减小，故只有A图象符合要求．11. 1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”．实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示．实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后．下列说法正确的是( )A ．圆盘上产生了感应电动势B ．圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动C ．在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D ．圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动解析：选AB.当圆盘转动时，圆盘的半径切割磁针产生的磁场的磁感线，产生感应电动势，选项A 正确；铜圆盘上存在许多小的闭合回路，当圆盘转动时，穿过小的闭合回路的磁通量发生变化，回路中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流阻碍其相对运动，但抗拒不了相对运动，故磁针会随圆盘一起转动，但略有滞后，选项B 正确；在圆盘转动过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量始终为零，选项C 错误；圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成的电流的磁场方向沿圆盘轴线方向，会使磁针沿轴线方向偏转，选项D 错误．12．如图所示，固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d ，其右端接有阻值为R 的电阻，整个装置处在竖直向上、磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，一质量为m (质量分布均匀)的导体杆ab 垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F 作用下从静止开始沿导轨运动距离l 时，速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)．设杆接入电路的电阻为r ，导轨电阻不计，重力加速度大小为g ，则此过程( )A ．杆的速度最大值为（F －μmg ）RB 2d 2B ．流过电阻R 的电量为Bdl R ＋rC ．恒力F 做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量D ．恒力F 做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量解析：选BD.当v 最大时导体杆水平方向受力平衡，有F ＝f ＋F 安，即F ＝μmg ＋B 2d 2v R ＋r，v ＝（F －μmg ）（R ＋r ）B 2d 2，故A 错；通过电阻R 的电量q ＝ΔΦR ＋r ＝Bdl R ＋r ，故B 对；由动能定理有W F ＋W f ＋W F 安＝ΔE k ，因为W f <0，故C 错，D 对．三、非选择题(本大题共4小题，共42分．按题目要求解答．解答题应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和单位)13．(8分)如图甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L ＝1 m ，上端接有电阻R ＝3 Ω，虚线OO ′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场，现将质量m ＝0.1 kg 、电阻r ＝1 Ω的金属杆ab ，从OO ′上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落过程中始终与导轨保持良好接触，杆下落过程中的v －t 图象如图乙所示(取g ＝10 m/s 2)．求：(1)磁感应强度B 的大小．(2)杆在磁场中下落0.1 s 的过程中电阻R 产生的热量．解析：(1)由图象知，杆自由下落0.1 s 进入磁场以v ＝1.0 m/s 做匀速运动产生的电动势E ＝BL v ①杆中的电流I ＝E R ＋r② 杆所受安培力F 安＝BIL ③由平衡条件得mg ＝F 安④联立①②③④，并代入数据得 B ＝2 T ．⑤(2)由①②⑤可知电阻R 产生的热量Q ＝I 2Rt ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫BL v R ＋r 2Rt ＝0.075 J. 答案：(1)2 T (2)0.075 J14. (10分)把总电阻为2R 的均匀电阻丝焊接成一半径为a 的圆环，水平固定在竖直向下、磁感应强度为B 的匀强磁场中，如图所示．一长度为2a 、电阻等于R 、粗细均匀的金属棒MN 放在圆环上，它与圆环始终保持良好的接触．当金属棒以恒定速度v 向右移动经过环心O 时，求：(1)金属棒切割磁感线产生的感应电动势E ；(2)流过棒的电流的大小、方向及棒两端的电压U MN ；(3)在圆环和金属棒上消耗的总热功率；(4)金属棒克服安培力做功的功率．解析：(1)棒MN 右移时，切割磁感线，产生感应电动势，棒MN 相当于一个电源．流过棒的电流即电源内的电流，当棒过环心O 时，棒两端的电压即为路端电压，其等效电路如图所示．金属棒经过环心时，棒中产生的感应电动势为E ＝B ·2a ·v ＝2Ba v .(2)圆环的两部分构成并联电路，且R 左＝R 右＝R ，故并联部分的电阻为R 并＝R 2. 由闭合电路欧姆定律得流过金属棒的电流为I ＝ER 并＋R ＝2E 3R ＝4Ba v 3R 由右手定则可判断出金属棒上的电流方向由N →M .棒两端的电压U MN ＝IR 并＝I ·R 2＝23Ba v . (3)圆环和金属棒上消耗的总热功率等于电路中感应电流的电功率，即P ＝IE ＝8B 2a 2v 23R. (4)金属棒经过环心O 时，F 安＝BI ·2a ＝8B 2a 2v 3R，则克服安培力做功的功率为P ′＝F 安·v ＝8B 2a 2v 23R. 答案：见解析15. (10分)半径分别为r 和2r 的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r ，质量为m 且质量分布均匀的直导体棒AB 置于圆导轨上面，BA 的延长线通过圆导轨中心O ，装置的俯视图如图所示．整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B ，方向竖直向下．在内圆导轨的C 点和外圆导轨的D 点之间接有一阻值为R 的电阻(图中未画出)．直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O 逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触．设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒和导轨的电阻均可忽略．重力加速度大小为g .求：(1)通过电阻R 的感应电流的方向和大小；(2)外力的功率．解析：(1)根据右手定则，得导体棒AB 上的电流方向为B →A ，故电阻R 上的电流方向为C →D .设导体棒AB 中点的速度为v ，则v ＝v A ＋v B 2而v A ＝ωr ，v B ＝2ωr根据法拉第电磁感应定律，导体棒AB 上产生的感应电动势E ＝Br v根据闭合电路欧姆定律得I ＝E R，联立以上各式解得通过电阻R 的感应电流的大小为I ＝3B ωr 22R. (2)根据能量守恒定律，外力的功率P 等于安培力与摩擦力的功率之和，即P ＝BIr v ＋f v 而f ＝μmg解得P ＝9B 2ω2r 44R ＋3μmg ωr 2. 答案：(1)方向为C →D 大小为3B ωr 22R(2)9B 2ω2r 44R ＋3μmg ωr 216．(14分)如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN 、PQ 被固定在水平面上，导轨间距l ＝0.6 m ，两导轨的左端用导线连接电阻R 1及理想电压表，电阻为r ＝2 Ω的金属棒垂直于导轨静止在AB 处；右端用导线连接电阻R 2，已知R 1＝2 Ω，R 2＝1 Ω，导轨及导线电阻均不计．在矩形区域CDFE 内有竖直向上的磁场，CE ＝0.2 m ，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示．开始时电压表有示数，当电压表示数变为零后，对金属棒施加一水平向右的恒力F ，使金属棒刚进入磁场区域时电压表的示数又变为原来的值，金属棒在磁场区域内运动的过程中电压表的示数始终保持不变．求：(1)t ＝0.1 s 时电压表的示数；(2)恒力F 的大小；(3)从t ＝0时刻到金属棒运动出磁场的过程中整个电路产生的热量．(4)求整个运动过程中通过电阻R 2的电量q .解析：(1)设磁场宽度为d ＝CE ，在0～0.2 s 的时间内，有E ＝ΔΦΔt ＝ΔB Δtld ＝0.6 V 此时，R 1与金属棒并联后再与R 2串联R ＝R 并＋R 2＝1 Ω＋1 Ω＝2 ΩU ＝E RR 并＝0.3 V. (2)金属棒进入磁场后，R 1与R 2并联后再与r 串联，有I ′＝U R 1＋U R 2＝0.45 A F A ＝BI ′l ＝1.00×0.45×0.6 N ＝0.27 N由于金属棒进入磁场后电压表的示数始终不变，所以金属棒做匀速运动，有 F ＝F AF ＝0.27 N.(3)在0～0.2 s 的时间内有Q ＝E 2Rt ＝0.036 J 金属棒进入磁场后，有R ′＝R 1R 2R 1＋R 2＋r ＝83 Ω E ′＝I ′R ′＝1.2 VE ′＝Bl v ，v ＝2 m/st ′＝d v ＝0.22s ＝0.1 s Q ′＝E ′I ′t ′＝0.054 JQ 总＝Q ＋Q ′＝0.036 J ＋0.054 J ＝0.09 J.(4)0～0.2 s 内，I ＝E 1R 总＝0.62A ＝0.3 A 通过电阻R 2的电量为：q 1＝It 1＝0.3×0.2 C ＝0.06 C进入磁场后，R ′总＝R 1R 2R 1＋R 2＋r ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫2×12＋1＋2 Ω＝83 Ω E 2＝I ′总R ′总＝0.45×83V ＝1.2 V 由E 2＝BL v ，得v ＝2 m/st 2＝d v ＝0.22s ＝0.1 s I 2＝U R 2＝0.31A ＝0.3 A 通过电阻R 2的电量为：q 2＝I 2t 2＝0.3×0.1 C ＝0.03 C 故通过电阻R 2的电量为：q ＝q 1＋q 2＝(0.06＋0.03) C ＝0.09 C. 答案：(1)0.3 V (2)0.27 N (3)0.09 J (4)0.09 C。

高中物理第一章电磁感应单元测试1 粤教版选修32

高中物理第一章电磁感应单元测试1 粤教版选修32一、单选题。

每小题4分，共16分。

1．关于感应电流，下列说法中正确的是：A 、只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生B 、穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生C 、只要电路的一部分作切割磁感线的运动，电路中就一定有感应电流D 、线圈不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流 2．如图7所示，当线框从直线电流的左边运动到右边的过程中，关于线框中的磁通量的变化情况正确的说法是：A ．一直增加B ．先增加再减少C ．先增加再减少再增加再减少D ．先增加再减少再增加3．如图所示，在两根平行长直导线M 、N 中，通以同方向，同强度的电流，导线框abcd 和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线问匀速移动，在移动过程中，线框中感应电流的方向 A ．沿abcda 不变 B ．沿dcbad 不变 C ．由abcda 变成dcbad D ．由dcbad 变成abcda4．物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用.下面列举的四种器件中，在工作时利用了电磁感应现象的是：A.回旋加速器B.示波器C.质谱仪D.日光灯二、双选题。

每小题6分，共30分。

5．穿过一个电阻为2 的闭合线圈的磁通量每秒均匀减小0.4Wb ，则线圈中： A 、感应电动势为0.4V B 、感应电动势每秒减小0.4V C 、感应电流恒为0.2A D 、感应电流每秒减小0.2A6．如图所示，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K 接通电路时，A 2始终比A 1亮B 、合上开关K 接通电路时，A 2先亮，A 1后亮，最后一样亮C 、断开开关K 切断电路时，A 2先熄灭，A 1过一会儿才熄灭D 、断开开关K 切断电路时，A 1和A 2都要过一会儿才熄灭7．边长为L 的正方形金属框在水平恒力作用下，穿过如图6所示的有界匀强磁场，磁场宽图7a bcId度为d （d ＞L ），已知ab 边进入磁场时，线框刚好做匀速运动，则线框进入磁场过程和从磁场另一侧穿出过程相比较，说法正确的是： A ．产生的感应电流方向相反 B ．所受安培力方向相反C ．线框穿出磁场产生的电能和进入磁场产生的电能相等D ．线框穿出磁场产生的电能一定比进入磁场产生的电能多 8．如图3甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流I 随时间t 的变化关系如图3乙所示.在0-2T时间内，直导线中电流向上，则，线框中感应电流的方向与所受安培力情况是： A. 在0-2T时间内，感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左 B. 在0-2T时间内，感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右 C. 在2T-T 时间内，感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右 D. 在2T-T 时间内，感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左 9．图中A 、B 为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置．A 线圈中通有如图(a)所示的交流电i ，则A.在t 1到t 2时间内A 、B 两线圈相吸； B ．在t 2到t 3时间内A 、B 两线圈相斥； C ．t 1时刻两线圈间作用力最大； D ．t 2时刻两线圈间吸力最大1 2 3 4 5 6 7 8 9tIITT /2 O I 0 -I 0 甲乙图3三、解答题．本题共4小题，共54分。

粤教版高中物理选修3-2 第一章电磁感应单元检测

粤教版高中物理选修3-2 第一章电磁感应单元检测一、单选题1.如图所示，长直导线右侧的矩形线框abcd与直导线位于同一平面，当长直导线中的电流发生如图所示的变化时（图中所示电流方向为正方向），线框中的感应电流与线框受力情况为( )A. t1到t2时间内，线框内电流的方向为abcda，线框受力向右B. t1到t2时间内，线框内电流的方向为abcda，线框受力向左C. 在t2时刻，线框内电流的方向为abcda，线框受力向右D. 在t3时刻，线框内电流最大，线框受力最大2.如图所示，矩形线框在磁场内做的各种运动中，能够产生感应电流的是（）A. B.C. D.3.（2016•北京）如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直。

磁感应强度B随时间均匀增大。

两圆坏半径之比为2:1，圆环中产生的感应电动势分别为E a和E b，不考虑两圆环间的相互影响。

下列说法正确的是（）A. E a:E b=4:1，感应电流均沿逆时针方向B. E a:E b=4:1，感应电流均沿顺时针方向C. E a:E b=2:1，感应电流均沿逆时针方向D. E a:E b=2:1，感应电流均沿顺时针方向4.如图所示电路中，L是自感系数足够大的线圈，它的电阻可忽略不计，D1和D2是两个完全相同的小灯泡．将电键K闭合，待灯泡亮度稳定后，再将电键K断开，则下列说法中正确的是（）A. K闭合瞬间，两灯同时亮，以后D1熄灭，D2变亮B. K闭合瞬间，D1先亮，D2后亮，最后两灯亮度一样C. K断开时，两灯都亮一下再慢慢熄灭D. K断开时，D1．D2均立即熄灭5.如图所示，通电直导线旁放有一闭合线圈abcd，当直电线中的电流I增大或减小时（）A. 电流I增大，线圈向左平动B. 电流I增大，线圈向右平动C. 电流I减小，线圈向上平动D. 电流I减小，线圈向下平动6.如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从图示位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0.3s时间拉出，外力做的功为W1，通过导线截面的电荷量为q1；第二次用0.9s时间拉出，外力所做的功为W2，通过导线截面的电荷量为q2，则（）A. W1＜W2，q1＜q2B. W1＜W2，q1=q2C. W1＞W2，q1=q2D. W1＞W2，q1＞q27.法拉第发明了世界上第一台发电机法拉第圆盘发电机．如图所示，紫铜做的圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴，用导线将电刷与电流表连接起来形成回路．转动摇柄，使圆盘逆时针匀速转动，电流表的指针发生偏转．下列说法正确的是（）A. 回路中电流大小变化，方向不变B. 回路中电流大小不变，方向变化C. 回路中电流的大小和方向都周期性变化D. 回路中电流方向不变，从b导线流进电流表8.如图所示，一个水平放置的矩形闭合线框abcd,在水平放置的细长磁铁S极中心附近落下，下落过程中线框保持水平且bc边在纸外,ad边在纸内．它由位置甲经乙到丙，且甲、丙都靠近乙。

高二物理学案与测评粤教版选修3-2 第一章电磁感应1

第九章第1节电磁感应现象楞次定律班级________姓名________成绩________(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题6分，每题至少一个答案正确，选不全得3分，共60分)1. 如图所示，两个同心圆形线圈a、b在同一平面内，其半径大小关系为r a<r b，条形磁铁穿过圆心并与圆面垂直，则穿过两线圈的磁通量Φa、Φb间的大小关系为()A. Φa＞ΦbB. Φa＝ΦbC. Φa＜ΦbD. 条件不足，无法判断解析：条形磁铁内部的磁感线全部穿过a、b两个线圈，而外部磁感线穿过b线圈的比穿过线圈的a要多，方向相反的相互抵消，剩下的磁感线条数就越小．故A选项正确．答案：A2. 如图所示能产生感应电流的是()解析：A图中线圈没闭合，无感应电流；C图中导线在圆环的正上方，不论电流如何变化，穿过线圈的磁感线相互抵消，磁通量恒为零，也无感应电流；B图中磁通量增大，有感应电流；D图中的磁通量恒定，无感应电流，应选B.答案：B3. 一航天飞机下有一细金属杆，金属杆指向地心．若仅考虑地磁场的影响，忽略磁偏角，则当航天飞机位于赤道上空()A. 由东向西水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下B. 由西向东水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下C. 沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由下向上D. 沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时，金属杆中一定没有感应电动势解析：地磁场方向平行赤道表面向北，若飞机由东向西飞行时，由右手定则可判断出电动势方向为由上向下；若飞机由西向东飞行时，由右手定则可判断出电动势方向由下向上，A正确，B错误；沿着经过地磁极的那条经线运动时，速度方向平行于磁场，金属杆中一定没有感应电动势，C错误，D正确．答案：AD4. 如图所示，矩形线框abcd的长和宽分别为2L和L，匀强磁场的磁感应强度为B，虚线为磁场的边界．若线框以ab边为轴转过60°的过程中，穿过线框的磁通量的变化情况是()A. 变大B. 变小C. 不变D. 无法判断解析：线框以ab边为轴转过60°时有效面积没发生变化，选项C正确．答案：C5. 如图所示，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下．当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)()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解析：当磁铁向下运动时，在线圈中产生增大的磁通量，且原磁场方向向下．依据楞次定律线圈中感应电流的磁通量阻碍此磁通量的变化，感应电流的磁场方向应向上，依安培定则，线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反．又依楞次定律感应电流所受安培力阻碍相对运动，故磁铁与线圈相互排斥．选项D正确．答案：D6. 1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子——磁单极子.1982年美国物理学家卡布莱拉设计了一个寻找磁单极子的实验．设想一个只有N极的磁单极子从上向下穿过一个超导线圈，那么从上向下看①超导线圈中将出现先逆时针后顺时针方向的感应电流②超导线圈中将出现总是逆时针方向的感应电流③超导线圈中产生的感应电动势一定恒定不变④超导线圈中产生的感应电流将长期维持下去以上判断正确的是()A．①③B．②④C．①②D．③④解析：由楞次定律可知出现逆时针电流，又因超导体电阻为零，故电流会长期维持下去，而感应电动势则是变化的．选项B正确．答案：B7. 如图所示，铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落，在下落过程中，下列判断中正确的是()A．金属环在下落过程中的机械能守恒B．金属环在下落过程动能的增加量小于其重力势能的减少量C．金属环的机械能先减小后增大D．磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力解析：线圈下落过程中由于安培力做功，将一部分机械能转化为电能，因此B正确，A、C错误；金属环在落到磁铁中部N极与S极的分界线时并不切割磁感线，环中无感应电流，不受安培力，由牛顿第三定律可知磁铁也不受环通过磁场作用的力．此时磁铁对桌面的压力9. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B ，其方向与水平面的夹角为30°，图中水平位置有一面积为S 的矩形线圈处于磁场中，并绕着它的一条边从水平位置Ⅰ转到竖直位置Ⅱ(如图中虚线位置)则此过程中磁通量的改变量为( )A. 3－12BS B. BS C. 3＋12BS D. 2BS 解析：当线圈处于位置Ⅰ时，磁感线的竖直分量由下向上穿过线圈平面，设为正．则当线圈转至位置Ⅱ时，磁感线的水平分量相当于位置Ⅰ时的“由上向下”(因为此时的上表面已变成了右侧面)穿过线圈．故Φ1＝BS sin 30°＝12BS ，Φ2＝－BS cos 30°＝－32BS ，则ΔΦ＝Φ2－Φ1＝3＋12 BS ，|ΔΦ|＝3＋12BS ，C 正确．答案：C10. (2009·海南卷)一长直铁芯上绕有一固定线圈M ，铁芯右端与一木质圆柱密接，木质圆柱上套有一闭合金属环N ，N 可在木质圆柱上无摩擦移动．M 连接在如图所示的电路中，其中R 为滑动变阻器，E 1和E 2为直流电源，S 为单刀双掷开关．下列情况中，可观测到N 向左运动的是( )A ．在S 断开的情况下，S 向a 闭合的瞬间B ．在S 断开的情况下，S 向b 闭合的瞬间C ．在S 已向a 闭合的情况下，将R 的滑动头向c 端移动时D ．在S 已向a 闭合的情况下，将R 的滑动头向d 端移动时解析：由楞次定律可知，线圈N 向左运动的效果是为了阻碍线圈磁通量的减小，故电路中电流是减小的，A 、B 、D 中电流增加，C 中电流减小，所以选项C 正确．答案：C二、填空题(本题共1小题，共10分)11. 为了探究“感应电流产生的条件”，甲同学将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A 、线圈B 、电流计及开关如图连接．经乙同学检查后发现甲同学接线有错误，其中错误之处是________(用导线两端的字母符号表示)．乙同学认为：在实验开始前必须首先判断电流计指针的偏转方向与流入电表的电流方向的关系．甲同学认为：没有必要此项实验操作．你认为________同学的说法是正确的，理由是______________．答案：拆除gh 导线，甲同学的说法正确，该实验只需判断有没有产生感应电流，不必判断感应电流的方向．三、计算题(本题共2小题，共30分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)12. (12分)如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF 处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN 沿框架以速度v 向右做匀速运动．t ＝0时，磁感应强度为B 0，此时MN 到达的位置使MDEN 构成一个边长为l 的正方形，为使MN 棒中不产生感应电流，从t ＝0开始，磁感应强度B 应怎样随时间t 变化？请推导出这种情况下B 与t 的关系式．解析：要使MN 棒中不产生感应电流，应使穿过线圈平面的磁通量不发生变化．在t ＝0时刻，穿过线圈平面的磁通量Φ1＝B 0S ＝B 0l 2，设t 时刻的磁感应强度为B ，此时磁通量为Φ2＝Bl (l ＋v t )，由Φ1＝Φ2得B ＝B 0l l ＋v t. 答案：B ＝B 0l l ＋v t13. (18分)磁感应强度为B 的匀强磁场仅存在于边长为2l 的正方形范围内，有一个电阻为R 、边长为l 的正方形导线框abcd ，沿垂直于磁感线方向，以速度v 匀速通过磁场，如图所示，从ab 进入磁场时开始计时．(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象．(2)判断线框中有无感应电流．若有请判断出感应电流的方向．解析：线框穿过磁场的过程可分为三个阶段：进入磁场阶段(只有ab 边在磁场中)、在磁场中运动阶段(ab 、cd 两边都在磁场中)、离开磁场阶段(只有cd 边在磁场中)．(1)①线框进入磁场阶段：t 为0～l v ，线框进入磁场中的面积随时间成正比，S ＝l v t ，最后为Φ＝BS ＝Bl 2.②线框在磁场中运动阶段：t 为l v ～2l v ，线框磁通量为Φ＝Bl 2，保持不变．③线框离开磁场阶段：t 为2l v ～3l v ，线框磁通量线性减小，最后为零．综上可作出磁通量随时间变化的图象如图所示：(2)线框进入磁场阶段，穿过线框的磁通量增加，线框中将产生感应电流．由右手定则可知感应电流方向为逆时针方向．线框在磁场中运动阶段，穿过线框的磁通量保持不变，无感应电流产生．线框离开磁场阶段，穿过线框的磁通量减小，线框中将产生感应电流．由右手定则可知，感应电流方向为顺时针方向．答案：见解析第九章第2节法拉第电磁感应定律自感、涡流班级________ 姓名________ 成绩________(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题6分，每题至少一个答案正确，选不全得3分，共60分)1．如图所示，四根等长的铝管和铁管(其中C 中铝管不闭合，其他两根铝管和铁管均闭合)竖直放置在同一竖直平面内，分别将磁铁和铁块沿管的中心轴线从管的上端由静止释放，忽略空气阻力，则下列关于磁铁和铁块穿过管的运动时间的说法正确的是( )A. t A >t B ＝t C ＝t DB. t C ＝t A ＝t B ＝t DC. t C >t A ＝t B ＝t DD. t C ＝t A >t B ＝t D解析：A 中闭合铝管不会被磁铁磁化，但当磁铁穿过铝管的过程中，铝管可看成很多线圈水平放置的铝圈，据楞次定律知，铝圈将发生电磁感应现象，阻碍磁铁的相对运动；因C 中铝管不闭合，所以磁铁穿过铝管的过程不发生电磁感应现象，磁铁做自由落体运动；铁块在B 中铝管和D 中铁管中均做自由落体运动，所以磁铁和铁块在管中运动时间满足t A >t B ＝t C ＝t D ，A 正确．答案：A2. (2010·宁波模拟)如图甲所示，长直导线与矩形线框abcd 处在同一平面中固定不动，长直导线中通以大小和方向随时间做周期性变化的电流i ，i -t 图象如图乙所示，规定图中箭头所指的方向为电流正方向，则在T 4～3T 4时间内，矩形线框中感应电流的方向和大小，下列判断正确的是( )A. 始终沿逆时针方向且增大B. 始终沿顺时针方向，先增大后减小C. 先沿逆时针方向然后沿顺时针方向，先减小后增大D. 先沿顺时针方向然后沿逆时针方向，先增大后减小解析：长直导线中的电流变化情况与线框abcd 中的磁场变化情况相同，由楞次定律可判定线框中的电流始终沿顺时针方向；又因长直导线中的电流变化率先增大后减小，故线框中的磁感应强度的变化率先增大后减小，由E ＝ΔΦΔt ＝ΔB ΔtS ，可判定感应电动势先增大后减小，即感应电流先增大后减小，B 项正确．答案：B3. 水平放置的金属框架cdef 处于如图所示的匀强磁场中，金属棒ab 处于粗糙的框架上且接触良好，从某时刻开始，磁感应强度均匀增大，金属棒ab 始终保持静止，则( )A. ab 中电流增大，ab 棒所受摩擦力也增大B. ab 中电流不变，ab 棒所受摩擦力也不变C. ab 中电流不变，ab 棒所受摩擦力增大D. ab 中电流增大，ab 棒所受摩擦力不变解析：由E ＝S ·ΔB Δt知，感应电动势E 为定值，故电流I 为定值，由F ＝IBL 知，安培力不断增大，因此ab 所受摩擦力也不断增大，故C 正确．答案：C4. 如图所示是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图．将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘；图中a 、b 导线与铜盘的中轴线处在同一平面内；转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流．若图中铜盘半径为L ，匀强磁场的磁感应强度为B ，回路总电阻为R ，从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为ω.则下列说法正确的是( )A. 回路中有大小和方向做周期性变化的电流B. 回路中电流大小恒定，且等于BL 2ω2RC. 回路中电流方向不变，且从b 导线流进灯泡，再从a 导线流向旋转的铜盘D. 若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的按正弦规律变化的磁场，不转动铜盘，灯泡中也会有电流流过解析：铜盘在转动的过程中产生恒定的电流I ＝BL 2ω2R，A 错误，B 正确；由右手定则可知铜盘在转动的过程中产生恒定的电流从b 导线流进灯泡，再从a 流向旋转的铜盘，C 正确；若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的按正弦规律变化的磁场，不转动铜盘时闭合回路磁通量不发生变化，灯泡中没有电流流过，D 错误．答案：BC5. 在光滑水平面上，边长为L 的正方形导线框abcd 在水平拉力作用下，以恒定的速度v 0从匀强磁场的左区B 1完全拉进右区B 2.在该过程中，导线框abcd 始终与磁场的边界平行，B 1＝B 2，方向垂直线框向下，中间有宽度为L 2的无磁场区域，如图所示．规定线框中逆时针方向为感应电流的正方向．从ab 边刚好出磁场左区域B 1开始计时，到cd 边刚好进入磁场右区域B 2为止，下面四个线框中感应电流i 随时间t 变化的关系图象中正确的是( )A B C D解析：ab 边未进入B 2，只有cd 边切割磁感线；ab 边进入磁场，此时ab 、cd 两边切割磁感线，感应电动势为零；当cd 边从B 1中出来，只有ab 边切割磁感线，D 正确．答案：D6. 如图甲所示，n ＝50匝的圆形线圈M ，它的两端点a 、b 与内阻很大的电压表相连，线圈中磁通量的变化规律如图乙所示，则ab 两点的电势高低与电压表的读数为( )A. U a ＞U b,20 VB. U a ＞U b,10 VC. U a ＜U b,20 VD. U a ＜U b,10 V 解析：由楞次定律可知U a ＞U b ，又根据E ＝n ΔΦΔt ＝50×8×0.014×0.1V ＝10 V ．选项B 正确．答案：B7. 在如图所示的电路中，A 1和A 2是两个相同的小灯泡，L 是一个自感系数相当大的线圈，其直流电阻值与R 相等．在开关S 接通和断开时，灯泡A 1和A 2亮暗的顺序是( )A ．接通时，A 1先达到最亮，断开时，A 1后暗B. 接通时，A 2先达到最亮，断开时，A 2后暗C ．接通时，A 1先达到最亮，断开时，A 2先暗D ．接通时，A 2先达到最亮，断开时，A 2先暗解析：当电流发生变化时，线圈电路中将产生自感电动势，自感电动势起阻碍电流变化的作用．在S 接通时，线圈中将产生自感电动势，从而使通过线圈L 的电流只能从零逐渐地增大．等效地看，在S 接通时相当于L 表现为很大的电阻，故A 1先达到最亮．当S 切断的瞬间，通过A 2和R 的电流立即消失，而在线圈L 中将产生阻碍电流减小的自感电动势，线圈L 与A 1组成闭合电路，通过A 1的电流强度与通过L 的电流强度相等，所以A 1后暗．选项A 正确．答案：A8. 如图所示，长为L 的金属导线弯成一圆环，导线的两端接在电容为C 的平行板电容器上，P 、Q 为电容器的两个极板，磁场垂直环面向里，磁感应强度以B ＝B 0＋Kt (K ＞0)随时间变化，t ＝0时，P 、Q 两板电势相等．两板间的距离远小于环的半径，经时间t 电容器P 板( )A ．不带电 B. 所带电荷量与t 成正比C ．带正电，电荷量是KL 2C 4πD ．带负电，电荷量是KL 2C 4π解析：磁感应强度以B ＝B 0＋Kt (K ＞0)随时间变化，由法拉第电磁感应定律E ＝ΔΦΔt ＝S ΔB Δt＝KS ，而S ＝L 2，经时间t 电容器P 板所带电荷量Q ＝EC ＝KL 2C ；由楞次定律知电容器P 板带负电，故D 选项正确．答案：D9. 如图甲所示，面积S ＝0.2 m 2的线圈，匝数n ＝630匝，总电阻r ＝1.0 Ω，线圈处在变化的磁场中，设磁场垂直纸面向外为正方向，磁感应强度B 随时间t 按图乙所示规律变化，方向垂直线圈平面，图甲中传感器可看成一个纯电阻R ，并标有“3 V,0.9 W”，滑动变阻器R 0上标有“10 Ω，1 A ”，则下列说法正确的是( )A. 流过电流表的电流方向向左B. 为了保证电路的安全，电路中允许通过的最大电流为1 A二、填空题(本题共1小题，共10分)11. 如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd 全部处于磁感应强度为 B 的水平匀强磁场中，线框面积为S ，电阻为R .线框绕与cd 边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动，线框中感应电流的最大值I ＝________.线框从中性面开始转过 π2的过程中，通过导线横截面的电荷量q ＝________.解析：线框转动过程中只有ab 边切割磁感线，当线框转动到到与纸面垂直时，ab 边与磁感线垂直，此时产生的电流最大；由电量的计算公式q ＝n ΔΦΔt，可求得电量．答案：BSωR BS R三、计算题(本题共2小题，共30分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)12. (14分)如图甲所示，用粗细均匀的导线制成的一只圆形金属圈，现被一根绝缘丝线悬挂在竖直平面内处于静止状态，已知金属圈的质量为m ，半径为r ，导线的电阻率为ρ，截面积为S .金属圈的上半部分处在一方向垂直圈面向里的有界匀强磁场中，磁感应强度B 随时间t 的变化满足B ＝kt (k 为常量)，如图乙所示．金属圈下半部分在磁场外．若丝线所能承受的最大拉力T m ＝2mg ，求从t ＝0时刻起，经过多长时间丝线会被拉断．解析：设金属圈受重力mg ，拉力T 和安培力F 的作用处于静止状态，则T ＝mg ＋F ，又F ＝2BIr ，金属圈中的感应电流I ＝E R ，由法拉第电磁感应定律得E ＝ΔΦΔt ，ΔΦΔt ＝ΔB Δt ·πr 22，金属圈的电阻R ＝2πrρS ，又B ＝kt ，T m ＝2mg ，由以上各式求得t ＝2mgρk 2Sr 2. 答案：2mgρk 2Sr 2.13. (16分)如图甲所示，在一倾角为37°的粗糙绝缘斜面上，静止放置着一个匝数n ＝10匝的圆形线圈，其总电阻R ＝3.14 Ω、总质量m ＝0.4 kg 、半径r ＝0.4 m ．如果向下轻推一下此线圈，则它刚好可沿斜面匀速下滑．现在将线圈静止放在斜面上后．在线圈的水平直径以下的区域中，加上垂直斜面方向的，磁感应强度大小按如图乙所示规律变化的磁场，求：(1)刚加上磁场时线圈中的感应电流I 的大小．(2)从加上磁场开始到线圈刚要运动，线圈中产生的热量Q .(最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取10 m/s 2)解析：(1)由闭合电路的欧姆定律I ＝E R ，由法拉第电磁感应定律E ＝n ΔB ·S Δt ，由图得，ΔB Δt＝0.5 T/s ，S ＝12πr 2.联立解得I ＝0.4 A. (2)设线圈开始能匀速滑动时受的滑动摩擦力为f ，则mg sin 37°＝f ，加变化磁场后线圈刚要运动时nBIL ＝mg sin 37°＋f ，其中L ＝2r ，由图象知B ＝B 0＋kt ＝1＋0.5 t ，由焦耳定律Q ＝I 2Rt ，联立解得Q ＝0.5 J.答案：(1)0.4 A (2)0.5 J第九章第3节电磁感应的综合应用班级________ 姓名________ 成绩________(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题6分，每题至少一个答案正确，选不全得3分，共60分)1. 如图甲所示，光滑导体框架abcd 水平放置，质量为m 的导体棒PQ 平行于bc 放在ab 、cd 上，且正好卡在垂直于轨道平面的四枚光滑小钉之间．回路总电阻为R ，整个装置放在垂直于框架平面的变化的磁场中，磁场的磁感强度B 随时间t 的变化情况如图乙所示(规定磁感强度方向向上为正)，则在0～t时间内，关于回路内的感应电流I及小钉对PQ的弹力N，的说法正确的是()A. I的大小是恒定的B. I的方向是变化的C. N的大小是恒定的D. N的方向是变化的解析：图象的斜率没发生变化，因此I的方向和大小都不变，A正确，B错误，磁感强度在大小均匀变化，则杆受的安培力大小变化，C错误；N先向左再向右，D正确．答案：AC2. 某同学在实验室里熟悉各种仪器的使用．他将一条形磁铁放在转盘上，如图甲所示，磁铁可随转盘转动，另将一磁感强度传感器固定在转盘旁边，当转盘(及磁铁)转动时，引起磁感强度测量值周期性地变化，该变化与转盘转动的周期一致．经过操作，该同学在计算机上得到了如图乙所示的图象．该同学猜测磁感强度传感器内有一线圈，当测得磁感强度最大时就是穿过线圈的磁通量最大时．按照这种猜测()A. 在t＝0.1 s时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化B. 在t＝0.15 s时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化C. 在t＝0.1 s时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值D. 在t＝0.15 s时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值解析：在t＝0.1 s时刻，图象的斜率方向发生了变化，因此线圈内产生的感应电流的方向发生了变化，A正确；从0.1 s到0.15 s时间内曲线上各点的斜率方向趋向相同，线圈内产生的感应电流的方向不发生变化．B错误；在t＝0.1 s 时刻，曲线的斜率斜率最大，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值．C正确，在t＝0.15 s时刻，曲线的斜率最小，线圈内产生的感应电流的大小最小，D错误．答案：AC3. (2011·泉州质检)如图所示，有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域，直角边长为L，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外．一边长为L、总电阻为R的正方形闭合导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v垂直磁场匀速穿过磁场区域．取电流沿a→b→c→d→a 的方向为正，则图中表示线框中感应电流i随bc边位置坐标x变化的图象正确的是()解析：在进入磁场的过程中，线框切割磁感线的有效长度越来越大，产生的感应电动势、感应电流越来越大，穿过线圈的磁通量越来越大，由楞次定律可判断出感应电流沿顺时针方向，即为正值；在出磁场的过程中，线框切割磁感线的有效长度越来越大，则感应电流越来越大，穿过线圈的磁通量越来越小，由楞次定律可知，感应电流为逆时针方向，即为负值，综上所述C 正确．答案：C4. 如图所示，光滑的“U”型金属导体框竖直放置，质量为m 的金属棒MN 与框架接触良好．磁感应强度分别为B 1、B 2的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在abcd 和cdef 区域．现从图示位置由静止释放金属棒MN ，当金属棒进入磁场B 1区域后，恰好做匀速运动．以下说法中正确的有( )A. 若B 2＝B 1，金属棒进入B 2区域后将加速下滑B. 若B 2＝B 1，金属棒进入B 2区域后仍将保持匀速下滑C. 若B 2<B 1，金属棒进入B 2区域后可能先加速后匀速下滑D. 若B 2>B 1，金属棒进入B 2区域后可能先减速后匀速下滑解析：金属棒从B 1进入B 2后速度不能瞬时变化，由于磁场方向发生了变比，产生的感应电流方向发生了变化，但安培力的方向不变．答案：BCD5. 在光滑的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为B 、方向相反的水平匀强磁场，如图所示PQ 为两个磁场的边界，磁场范围足够大．一个半径为a ，质量为m ，电阻为R 的金属圆环垂直磁场方向，以速度v 从如图所示的位置运动，当圆环运动到直径刚好与边界线PQ 重合时，圆环的速度为v 2，则下列说法正确的是( )A. 此时圆环中的电功率为4B 2a 2v 2RB. 此时圆环的加速度为4B 2a 2v mRC. 此过程中通过圆环截面的电量为πBa 2RD. 此过程中回路产生的电能为0.75 m v 2解析：当圆环直径刚好与边界线PQ 重合时，回路中的感应电动势为E ＝2B 2a v 2＝2Ba v .回路中的电流大小为I ＝2Ba v R ，此时圆环中的电功率为P ＝EI ＝4B 2a 2v 2R，则A 正确；圆环受的安培力为F ＝8B 2a 2v R ，此时圆环的加速度为a ＝F m ＝8B 2a 2v Rm，则B 错误；当圆环直径刚好与边界线PQ 重合时，回路中变化的磁通量为ΔΦ＝BS 2－(－BS 2)＝πBa 2，根据感应电量q ＝ΔΦR可得此过程中通过圆环截面的电量为πBa 2R，则C 正确；此时回路中产生的电能等于热能，也等于合外力做的功(动能的变化量)，可得Q ＝0.375 m v 2，则D 错误．答案：AC6. 两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ斜角上，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作用下沿导轨匀速上滑，并上升h 高度，如图所示．在这个过程中( )A. 作用于金属捧上的各个力的合力所做的功等于零B. 作用于金属捧上的各个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. 金属棒克服安培力做的功等于电阻R 上发出的焦耳热D. 恒力F 与重力的合力所做的功等于电阻R 上发出的焦耳热解析：由力的平衡可知答案A 正确；由安培力做功的特点可知金属棒克服安培力做的功等于电阻R 上发出的焦耳热，则C 正确；由力的合成可知恒力F 与重力的合力大小等于安培力的大小，则D 正确．答案：ACD7. 如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m 的金属棒ab .导轨的一端连接电阻R ，其他电阻均不计，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直于导轨平面向下，金属棒ab 在一水平恒力F 作用下由静止起向右运动．则( )A. 随着ab 运动速度的增大，其加速度也增大B. 外力F 对ab 做的功等于电路中产生的电能C. 当ab 做匀速运动时，外力F 做功的功率等于电路中的电功率D. 无论ab 做何种运动，它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能解析：速度增大安培力增大，加速度减小，F 所做的功也增加了动能，当ab 匀速运动时，F 大小等于安培力大小，安培力做功全部转化为电能．答案：CD8. 如图所示，足够长的光滑金属导轨MN 、PQ 平行放置，且都倾斜着与水平面成夹角θ.在导轨的最上端M 、P 之间接有电阻R ，不计其他电阻．导体棒ab 从导轨的最底端冲上导轨，当没有磁场时，ab 上升的最大高度为H ；若存在垂直导轨平面的匀强磁场时，ab 上升的最大高度为h .在两次运动过程中ab 都与导轨保持垂直，且初速度都相等．对于上述情景，下列说法正确的是( )。

粤教版高中物理选修3-2第一章电磁感应单元测试题C卷.docx