【课堂新坐标】(教师用书)2014-2015学年高中物理 第4章 揭开电磁关系的奥秘综合检测 鲁科版

第4章揭开电磁关系的奥秘
(分值：100分时间：60分钟)
一、选择题(此题共8个小题，每一小题6分，共48分．在每一小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分．)
1．用实验验证电磁波存在的科学家是( )
A．法拉第B．奥斯特
C．赫兹 D．麦克斯韦
【解析】麦克斯韦预言电磁波的存在，赫兹用实验验证电磁波的存在，故C正确．【答案】 C
2．如图1所示，电流表与螺线管组成闭合电路，以下关于电流表指针偏转情况的陈述正确的答案是( )
图1
A．磁铁快速插入螺线管时比慢速插入螺线管时电流表指针偏转大
B．磁铁快速插入螺线管和慢速插入螺线管，磁通量变化一样，故电流表指针偏转一样C．磁铁放在螺线管中不动时螺线管中的磁通量最大，所以电流表指针偏转最大
D．将磁铁从螺线管中拉出时，磁通量减小，所以电流表指针偏转一定减小
【解析】电流表指针的偏转角度是由螺线管产生的感应电动势大小决定的，而感应电动势的大小取决于磁通量的变化率，所以答案是A.
【答案】 A
3．关于电磁感应现象的有关说法中，正确的答案是( )
A．只要穿过闭合电路中的磁通量不为零，闭合电路中就一定有感应电流发生
B．穿过闭合电路中的磁通量减少，如此电路中感应电流就减小
C．穿过闭合电路中的磁通量越大，闭合电路中的感应电动势越大
D．穿过闭合电路中的磁通量变化越快，闭合电路中感应电动势越大
【解析】由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势的大小与磁通量变化率成正比，但变化率与Φ、ΔΦ大小无关，由此知D正确．
【答案】 D
4．如图2所示，一有限范围的匀强磁场宽度为d ，假设将一个边长为l 的正方形导线框以速度v 匀速地通过磁场区域，d >l ，如此导线框中无感应电流的时间等于( )
图2
A.d v
B.l v
C.d －l v
D.d －2l v
【解析】 当线框全部进入磁场后到开始出磁场前这段时间内，导线框中无感应电流，t ＝d －l v
. 【答案】 C
5．理想变压器的原副线圈的匝数之比为4∶1，在原线圈上加上U ＝200 V 的交流电压，在副线圈上接交流电压表，其示数为( )
A ．0
B ．50 V
C ．200 V
D ．800 V 【解析】 理想变压器中U 1U 2＝n 1n 2，如此U 2＝n 2n 1U 1＝14
×200 V＝50 V ，故B 对． 【答案】 B
6．根据麦克斯韦电磁理论，如此如下说法正确的答案是( )
A ．稳定的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场产生稳定的电场
B ．非均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，非均匀变化的磁场产生均匀变化的电场
C ．非均匀变化的电场不产生磁场，非均匀变化的磁场不产生电场
D ．均匀变化的电场产生恒定的磁场，均匀变化的磁场产生恒定的电场
【解析】 均匀变化的电场(磁场)产生恒定的磁场(电场)，不均匀变化的电场(磁场)产生变化的磁场(电场)，振荡交变的电场产生同频率的振荡交变磁场，故D 对．
【答案】 D
7．关于电磁场和电磁波，如下说法中正确的答案是( )
A ．电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波
B ．在电场的周围总能产生磁场，在磁场的周围总能产生电场
C ．电磁波是一种物质，只能在真空中传播
D ．电磁波传播的速度总是3.0×108
m/s
【解析】 变化的电场和变化的磁场交替产生，并由发生区域向远处传播就是电磁波．电
磁波本身就是一种物质，能在真空中和任何介质中传播，且在真空中传播的速度最大，最大速度等于光速．
【答案】 A
8．把一只正方形线圈从匀强磁场外自右向左匀速经过磁场再拉出磁场(如图3所示)，如此从ab边进入磁场起至cd边被拉出磁场止，线圈中感应电流的情况是
( )
图3
A．先沿abcda方向，然后无电流，以后又沿abcda方向
B．先沿abcda方向，然后无电流，以后沿adcba方向
C．先无电流，当线圈全部进入磁场后才有电流
D．先沿adcba方向，然后无电流，以后沿adcba方向
【解析】ab边进入匀强磁场时，做切割磁感线运动，回路中产生逆时针电流，全部进入后，线圈的磁通量没有变化，故没有电流，ab边离开磁场时，回路磁通量减小，由右手定如此可判断回路中产生顺时针电流，故B正确．
【答案】 B
二、非选择题(此题共4个小题，共52分，解答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得分．有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位．)
9. (10分)如图4所示，两条平行金属导轨ab、cd置于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，两导轨间的距离l＝0．6 m．金属杆MN沿两条导轨向右匀速滑动，速度v＝10 m/s，产生的感应电动势为3 V．由此可知，磁场的磁感应强度B＝________T.
图4
【解析】金属杆MN产生的感应电动势E＝Blv，如此B＝E
lv ＝
3
0.6×10
T＝0.5 T.
【答案】0.5
10．(10分)从发电厂输出的电功率为220 kW，输电线的总电阻为0.25 Ω.假设输送电压为1.1 kV，输电线上损失的电功率为________W；保持输送功率不变，要使输电线上损失的电功率不超过100 W，输送电压至少为________V.
【解析】 由P 损＝I 2RP ＝IU ，得P 损＝(P U )2R ＝1×104 W ，
由P 损′＝(P U ′
)2R ，得U ′＝P R P 损′＝1.1×104 V. 【答案】 1×104 1.1×104
11．(16分)收音机中的变压器，原线圈有1 210匝，接在220 V 的交流电源上，要得到6 V 、2.2 A 的输出电压和电流．求：
(1)副线圈的匝数；
(2)变压器的输入功率．
【解析】 (1)由U 1U 2＝n 1
n 2，得n 2＝n 1U 2U 1＝1 210×6220
匝＝33 匝． (2)由P ＝IU 得P 出＝2.2×6 W＝13.2 W
根据P 入＝P 出，
即P 入＝13.2 W.
【答案】 (1)33匝 (2)13.2 W
12．(16分)如图5所示，水平U 形光滑框架，宽度L ＝1 m ，电阻忽略不计，导体棒ab 的质量m ＝0.2 kg ，电阻R ＝0.5 Ω，匀强磁场的磁感应强度B ＝0.2 T ，方向垂直框架向上．现用F ＝1 N 的拉力由静止开始向右拉ab 棒，当ab 棒的速度达到2 m/s 时，求：
图5
(1)ab 棒产生的感应电动势的大小；
(2)ab 棒所受安培力的大小和方向；
(3)ab 棒的加速度的大小和方向．
【解析】 (1)ab 棒产生的感应电动势的大小
E ＝BLv ＝0.2×1×2 V＝0.4 V.
(2)感应电流I ＝E R ＝0.40.5
A ＝0.8 A ab 棒所受安培力F 安＝BIL ＝0.2×0.8×1 N＝0.16 N
应用左手定如此可判定安培力方向水平向左．
(3)ab 棒加速度的大小
a ＝F －F 安m ＝1－0.160.2
m/s 2＝4.2 m/s 2，方向水平向右． 【答案】 (1)0.4 V (2)0.16 N 方向水平向左
(3)4.2 m/s2方向水平向右。