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粤教版高中物理选修3-2第一学期《电磁感应》测试题(二)

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高中物理选修3 2 电磁感应,交流电测试题及答案

高中物理选修3 2 电磁感应,交流电测试题及答案

高中物理选修3 2 电磁感应，交流电测试题及答案高中物理选修3-2-电磁感应，交流电测试题及答案高二物理测试时间：第一卷（选择题48分）一、选择题：（本题共12小题，每小题4分）1.在电磁感应现象中，下列陈述中正确的一个是（）a．当闭合线框和磁场之间有相对运动时，线框中一定会有感应电流b．感应电流的磁场总是跟原来磁场的方向相反c．感应电流的磁场总是跟原来磁场的方向相同d、感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

2.如右图所示，水平放置的矩形线圈ABCD垂直落在细长水平磁铁的S极附近，从位置I到位置II再到位置III。

位置II与磁铁在同一平面上，位置I和位置III非常接近位置II。

在下降过程中，线圈中的感应电流方向为（）a、abcdab和adcbac、从abcda到adcbad、从adcba到abcda3.如图所示，这是早期制造的发电机和电机的示意图。

盘A和盘B是两个铜盘，可以分别围绕固定旋转轴旋转。

盘A的中心和盘B的边缘通过一根导线连接，盘B的中心和盘A的边缘通过另一根导线连接。

当圆盘a在外力作用下旋转时，圆盘B也会旋转。

那么下面陈述中正确的一个是（）A。

连续旋转圆盘A可以获得连续电流。

原因是整个铜盘被视为沿径向排列的无数铜棒，它们切断磁感应线并产生感应电动势。

B.当磁盘a旋转时，磁盘B也可以旋转，因为电流在磁场力的作用下旋转c．当a盘顺时针转动时，b盘逆时针转动d．当a盘顺时针转动时，b盘也顺时针转动4、交流发电机的线圈转到线圈平面与中性面垂直时，下列说法正确的是（）a、电流将改变方向B，磁场方向平行于线圈平面C，通过线圈的磁通量最大D，线圈中产生的感应电动势最大5、矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度b随时间变化的规律如图所示。

若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，则下列表示电流变化的各图中正确的是（）一6、如图所示，a、b是两个完全相同的灯泡，l是自感系数较大的线圈，其直流电阻忽略不计。

最新粤教版高中物理选修3-2综合测试题及答案2套

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最新粤教版高中物理选修3-2综合测试题及答案2套综合检测卷A(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动．在转动过程中，线框中的最大磁通量为Φm，最大感应电动势为E m.下列说法中正确的是()A．当磁通量为零时，感应电动势为零B．当磁通量减小时，感应电动势在减小C．当磁通量等于0.5Φm时，感应电动势等于0.5E mD．角速度ω等于E mΦm答案 D解析根据正弦式交变电流的产生及其变化规律(设从中性面开始)，e＝E m sin ωt＝BSωsin ωt＝Φmωsin ωt 可知D是正确的．2．如图1所示，线圈L的电感很大，电源内阻不可忽略，A、B是完全相同的两只灯泡，当开关S闭合时，下列判断正确的是()图1A．A灯比B灯先亮，然后A灯熄灭B．B灯比A灯先亮，然后B灯逐渐变暗C．A灯与B灯一起亮，而后A灯熄灭D．A灯与B灯一起亮，而后B灯熄灭答案 B3．如图2所示是一交变电流的i－t图象，则该交变电流的有效值为()图2A．4 A B．2 2 AC.83 A D.2303A答案 D解析 设该交变电流的有效值为I ，由有效值的定义得(I m 2)2Rt 1＋I 2m Rt 2＝I 2RT ，而T ＝t 1＋t 2，代入数据解得I ＝2303A ，故D 正确． 4. 如图3所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，金属圆环直径与磁场宽度相同．若圆环以一定的初速度沿垂直于磁场边界的水平虚线，从位置1到位置2匀速通过磁场，则在必要的时间段内施加必要的水平拉力保证其匀速前进，以下说法正确的是( )图3A ．金属圆环内感应电流方向先顺时针再逆时针B ．金属圆环内感应电流经历两次先增大后减小C ．水平拉力的方向先向右后向左D ．金属圆环受到的安培力的方向先向左后向右 答案 B5．如图4甲所示，圆形线圈垂直放在匀强磁场里，第1 s 内磁场方向指向纸里．若磁感应强度大小随时间变化的关系如图乙，那么，下面关于线圈中感应电流的说法正确的是( )图4A ．在第1 s 内感应电流增大，电流的方向为逆时针B ．在第2 s 内感应电流大小不变，电流的方向为顺时针C ．在第3 s 内感应电流减小，电流的方向为顺时针D ．在第4 s 内感应电流大小不变，电流的方向为顺时针 答案 B6．如图5所示，10匝矩形线框在磁感应强度B ＝210T 的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴OO ′以角速度ω＝100 rad/s 匀速转动，线框电阻不计，面积为S ＝0.3 m 2，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两只灯泡L 1(规格为“0.3 W,30 Ω”)和L 2，开关闭合时两灯泡正常发光，且原线圈中电流表示数为0.04 A ，则下列判断不正确的是( )图5A ．若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为302cos (100t ) VB ．理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1C ．灯泡L 2的额定功率为0.9 WD ．若开关S 断开，电流表的示数将增大 答案 D解析 变压器的输入电压的最大值为U m ＝nBSω＝10×210×0.3×100 V ＝30 2 V ；从垂直中性面位臵开始计时，故线框中感应电动势的瞬时值为u ＝U m cos ωt ＝302cos (100t ) V ，故A 正确．变压器输入电压的有效值为U 1＝U m 2＝30 V ．开关闭合时两灯泡均正常发光，所以U 2＝PR ＝0.3×30 V ＝3 V ，所以n 1n 2＝U 1U 2＝30 V 3 V ＝101，故B 正确．原线圈的输入功率为P 1＝U 1I 1＝30×0.04 W ＝1.2 W ．由于原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，所以P L2＝P 1－P L1＝1.2 W －0.3 W ＝0.9 W ，故C 正确．若开关S 断开，输出电压不变，输出端电阻增大，输出电流减小，故输入电流也减小，电流表的示数减小，D 错误．二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分．每小题至少有两个选项正确，选对得5分，漏选得3分，错选得0分)7．某发电站用11 kV 的交变电压输电，输送功率一定，输电线的总电阻为R ，现若用变压器将电压升高到330 kV 送电，下列选项正确的是( )A ．因I ＝UR ，所以输电线上的电流增为原来的30倍B ．因I ＝P U ，所以输电线上的电流减为原来的130C ．因P ＝U 2R，所以输电线上损失的功率增为原来的900倍D ．若要使输电线上损失的功率不变，可将输电线的半径减为原来的130答案 BD解析 输送功率P ＝UI 一定，输送电压升高后，输电线上的电流变为原来的11330＝130，A 错误，B 正确；P损＝I 2R ，损失功率变为原来的(130)2＝1900，C 错误；输电线的半径变为原来的130，根据公式R ＝ρlS，输电线的电阻变为原来的900倍，P 损＝I 2R ，输电线上损失的功率保持不变，D 正确．8．如图6甲所示是某燃气炉点火装置的原理图．转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2，为交流电压表．当变压器副线圈电压的瞬时值大于 5 000 V 时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体．以下判断正确的是( )图6A ．电压表的示数等于5 VB ．电压表的示数等于52V C ．实现点火的条件是n 2n 1>1 000D ．实现点火的条件是n 2n 1<1 000答案 BC解析 由U －t 图象知，交流电压的最大值U m ＝5 V ，所以电压表的示数U ＝U m 2＝52 V ，故选项A 错误，B 正确；根据U 1U 2＝n 1n 2得n 2n 1＝U 2U 1，变压器副线圈电压的最大值U 2m ＝5 000 V 时，有效值U 2＝U 2m 2＝5 0002 V ，所以点火的条件是n 2n 1>5 0002 V 52V ＝1 000，故选项C 正确，D 错误．9. 如图7所示，光滑平行金属导轨固定在水平面上，左端由导线相连，导体棒垂直静置于导轨上构成回路．在外力F 作用下，回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动．在匀速运动过程中外力F 做功W F ，磁场力对导体棒做功W 1，磁铁克服磁场力做功W 2，重力对磁铁做功W G ，回路中产生的焦耳热为Q ，导体棒获得的动能为E k .则( )图7A ．W1＝QB ．W 2－W 1＝QC．W1＝E k D．W F＋W G＝E k＋Q答案BCD解析以导体棒为研究对象：由动能定理知W1＝E k.①C正确；以磁铁为研究对象：由动能定理知W F－W2＋W G＝0.②由功能关系和能量守恒知克服磁场力做的功W2等于回路电能，电能一部分转化为焦耳热，另一部分转化为导体棒的动能，即W2＝Q＋E k③由①②③得W2－W1＝Q，W F＋W G＝Q＋E k，B、D正确．10. 法拉第圆盘发电机的示意图如图8所示．铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与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，下列说法正确的是()图8A．若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定B．若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍答案AB解析将圆盘看成无数幅条组成，它们都在切割磁感线从而产生感应电动势和感应电流，则当圆盘顺时针(俯视)转动时，根据右手定则可知圆盘上感应电流从边缘流向中心，流过电阻的电流方向为从a到b，B对；由法拉第电磁感应定律得感应电动势E＝BL v＝12BL2ω，I＝ER＋r，ω恒定时，I大小恒定，ω大小变化时，I大小变化，方向不变，故A对，C错；由P＝I2R＝B2L4ω2R4(R＋r)2知，当ω变为原来的2倍时，P变为原来的4倍，D错．三、实验题(本题共1小题，共8分)11．(8分)在研究电磁感应现象的实验中．(1)为了能明显地观察到实验现象，请在如图9所示的实验器材中选择必要的器材，在图中用实线连接成相应的实物电路图．图9(2)将原线圈插入副线圈中，闭合开关，副线圈中的感应电流方向与原线圈中电流的绕行方向________(填“相同”或“相反”)．(3)将原线圈拔出时，副线圈中的感应电流与原线圈中电流的绕行方向________(填“相同”或“相反”)．答案(1)见解析图(2)相反(3)相同解析(1)实物电路图如图所示．(2)因闭合开关时，穿过副线圈的磁通量增大，由楞次定律知，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，故电流绕行方向相反．(3)将原线圈拔出时，穿过副线圈的磁通量减小，由楞次定律知，感应电流的磁场与原磁场方向相同，故电流绕行方向相同．四、计算题(本题共4小题，共48分．解答应写出必要的文字说明，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．)12．(10分)如图10所示，质量m1＝0.1 kg，电阻R1＝0.3 Ω，长度l＝0.4 m的导体棒ab横放在U型金属框架上．框架固定在绝缘水平面上，相距0.4 m的MM′、NN′相互平行，电阻不计且足够长．电阻R2＝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＝1.0 T．现垂直于ab施加F＝2 N的水平恒力，使棒ab从静止开始无摩擦地运动，棒始终与MM′、NN′保持良好接触．图10(1)求棒ab能达到的最大速度；(2)若棒ab从静止到刚好达到最大速度的过程中，导体棒ab上产生的热量Q R1＝1.2 J，求该过程中棒ab的位移大小．答案 (1)5 m/s (2)1.425 m解析 (1)ab 棒做加速度逐渐变小的加速运动，当a ＝0时，设最大速度为v m F ＝BIl I ＝ER 1＋R 2E ＝Bl v m 得v m ＝F (R 1＋R 2)B 2l 2＝5 m/s (2)棒ab 从静止到刚好达到v m 的过程中，设闭合电路产生的总热量为Q 总，Q 总Q R 1＝R 1＋R 2R 1对棒ab 由功能关系 Fs ＝Q 总＋12m v 2m得s ＝1.425 m.13．(12分)如图11所示，某小型水电站发电机的输出功率为10 kW ，输出电压为400 V ，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用2 kV 高压输电，最后用户得到220 V 、9.5 kW 的电力，求：图11(1)升压变压器原、副线圈的匝数比n 1∶n 2； (2)输电线路导线的总电阻R ；(3)降压变压器原、副线圈的匝数比n 3∶n 4. 答案 (1)1∶5 (2)20 Ω (3)95∶11 解析 (1)n 1n 2＝U 1U 2＝15.(2)ΔP ＝0.5 kW ＝I 22R又P 1＝P 2＝U 2I 2 所以I 2＝5 A ，R ＝20 Ω. (3)U 3＝U 2－I 2R n 3n 4＝U 3U 4 解得n 3n 4＝9511.14. (12分)如图12所示是一个交流发电机的示意图，线圈abcd 处于匀强磁场中，已知ab 、bc 边长都为l ＝20 cm ，匀强磁场的磁感应强度B ＝ 2 T ，线圈的匝数N ＝10，线圈的总电阻r ＝5 Ω，外电路负载电阻R ＝15 Ω，线圈以ω＝100 rad/s 的角速度匀速转动，电表是理想电表．求：图12(1)两个电表的示数；(2)从图示位置开始转过45°过程中通过R 的电荷量； (3)线圈匀速转动一周外力所做的功．答案 (1)电压表示数为30 V ，电流表示数为2 A (2)0.02 C (3)5 J解析 (1)设正弦交流电源的电压峰值为E m ，有效值为E 有 E m ＝NBSω＝NBl 2ω＝40 2 V E 有＝E m2＝40 V 由闭合电路欧姆定律得电流表示数 I ＝E 有R ＋r＝2 A 电压表示数为U ＝IR ＝30 V .(2)设线圈在这一过程所用时间为Δt ，流过R 的电荷量为q q ＝I ΔtI ＝ER ＋rE ＝N ΔΦΔtΔΦ＝Φ2－Φ1＝BS sin 45°－0＝Bl 2sin 45° 由以上各式求得q ＝N ΔΦR ＋r ＝N Bl 2sin 45°R ＋r ＝0.02 C(3)转动一周所用时间为T ＝2πω＝π50s 外力所做的功等于闭合电路一个周期内产生的热量 即W ＝Q ＝E 2有R ＋r T .解得W ≈5 J.15．(14分)如图13所示，两根足够长的光滑金属导轨MN 、PQ 间距为l ＝0.5 m ，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角．完全相同的两金属棒ab 、cd 分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒的质量均为0.02 kg，电阻均为R＝0.1 Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B＝0.2 T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能保持静止．取g＝10 m/s2，问：图13(1)通过cd棒的电流I是多少，方向如何？(2)棒ab受到的力F多大？(3)棒cd每产生Q＝0.1 J的热量，力F做的功W是多少？答案(1)1 A，方向由d到c(2)0.2 N(3)0.4 J解析(1)棒cd受到的安培力F cd＝IlB棒cd在共点力作用下平衡，则F cd＝mg sin 30°联立并代入数据解得I＝1 A，方向由d到c.(2)棒ab与棒cd受到的安培力大小相等F ab＝F cd对棒ab由共点力平衡有F＝mg sin 30°＋IlB代入数据解得F＝0.2 N(3)设在时间t内棒cd产生Q＝0.1 J热量，由焦耳定律可知Q＝I2Rt设ab棒匀速运动的速度大小为v，则产生的感应电动势E＝Bl v由闭合电路欧姆定律知I＝E2R由运动学公式知，在时间t内，棒ab沿导轨的位移s＝v t力F做的功W＝Fs综合上述各式，代入数据解得W＝0.4 J.综合检测卷B(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要．则以下符合事实的是 ( )A ．丹麦物理学家奥斯特梦圆电生磁，终于发现了电磁感应现象B ．英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发一种电场C ．法拉第发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕D ．安培定则是用来判断通电导线在磁场中所受安培力方向的 答案 B2．一矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势e ＝2202sin 100πt (V)，则( ) A ．交流电的频率是100π Hz B ．t ＝0时线圈位于垂直中性面处 C ．交流电的周期是0.02 s D ．t ＝0.05 s 时，e 有最大值 答案 C解析 根据公式ω＝2πf ，可得该交流电的频率为f ＝50 Hz ，A 错误； t ＝0时刻瞬时感应电动势为零，所以线圈位于中性面处，B 错误； 根据A 可得T ＝1f＝0.02 s ，C 正确；t ＝0.05 s 时，e ＝2202sin 5π V ＝0，D 错误．3．如图1所示，M 是一小型理想变压器，接线柱a 、b 接在正弦交流电源上．变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R 2为用半导体热敏材料制成的传感器，其阻值随温度的升高而减小．电流表为值班室的显示器，显示通过R 1的电流，电压表显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，R 3为一定值电阻．当传感器R 2所在处出现火警时，以下说法中正确的是 ( )图1A.的示数不变，的示数增大B.的示数减小，的示数增大C.的示数不变，的示数增大D.的示数不变，的示数减小 答案 D4. 如图2所示，两条平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场，有一较小的三角形线框abc 的ab 边与磁场边界平行，现使此线框向上匀速穿过磁场区域，运动过程中始终保持速度方向与ab 边垂直，则下列选项中哪一个可以定性地表示线框在上述过程中感应电流随时间变化的规律 ( )图2答案 D解析感应电流的变化与感应电动势的变化一致，线圈进入磁场过程中，切割磁感线的有效长度逐渐变短，感应电动势逐渐变小，完全进入磁场之后，磁通量不再变化，感应电动势等于零，离开磁场过程中，切割磁感线的有效长度逐渐变短，D正确．5．如图3所示，三个灯泡相同，而且足够耐压，电源内阻忽略．单刀双掷开关S接A时，三个灯亮度相同，那么S接B时()图3A．三个灯亮度相同B．甲灯最亮，丙灯不亮C．甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮D．只有丙灯不亮，乙灯最亮答案 D解析开关S接A时，甲、乙、丙三个支路均有交流电通过，开关S接B时，电路处于直流工作状态，电容C“隔直流、通交流”；电感L“阻交流、通直流”；R对交流、直流有相同的阻抗．可判断此时电路中I丙＝0，I甲不变，I乙增大；又因为灯泡亮度与功率(P＝I2R)成正比，所以只有丙灯不亮，乙灯最亮．6．如图4所示，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，则()图4A．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 答案 B解析 根据楞次定律可知，两线圈内均产生逆时针方向的感应电流，选项A 错误；因磁感应强度随时间均匀增大，设ΔB Δt ＝k ，根据法拉第电磁感应定律可得E ＝n ΔΦΔt ＝n ΔB Δt l 2，则E a E b ＝(31)2＝91，选项B 正确；根据I＝E R ＝E ρ4nl S＝nΔB Δt l 2S 4ρnl ＝klS 4ρ可知，I ∝l ，故a 、b 线圈中感应电流之比为3∶1，选项C 错误；电功率P ＝IE ＝klS 4ρ·n ΔBΔtl 2＝nk 2l 3S 4ρ，则P ∝l 3，故a 、b 线圈中电功率之比为27∶1，选项D 错误．二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分．每小题至少有两个选项正确，选对得5分，漏选得3分，错选得0分)7. 电阻为1 Ω的单匝矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图象如图5所示，现把此交变电动势加在电阻为9 Ω的电热丝上，下列判断正确的是( )图5A ．线圈转动的角速度为100 rad/sB ．在0～0.005 s 时间内，通过电阻的电荷量为15π CC ．电热丝两端的电压为180 VD ．电热丝的发热功率为1 800 W 答案 BD解析 由题图可知T ＝0.02 s ，ω＝2πT ＝100π rad/s ，A 错误．在0～0.005 s 内，由U m ＝nBSω，得BS ＝2π Wb ，q ＝ΔΦR ＋r ＝BS －0R ＋r ＝15π C ，B 正确．电热丝两端电压U ＝R R ＋r ·U m2＝90 2 V ，C 错误．电热丝的发热功率P ＝U 2R ＝(902)29W ＝1 800 W ，D 正确． 8．某发电厂原来用电压为U 1的交流电输电，后改用变压比为1∶50的升压变压器将电压升高为U 2后输电，输送的电功率保持不变．若输电线路的总电阻为R 线，则下列说法中正确的是 ( ) A ．由公式I ＝P U 2可知，提高电压后输电线上的电流降为原来的150B ．由公式I ＝U 2R 线可知，提高电压后输电线上的电流增为原来的50倍C ．由公式P ＝I 2R 线可知，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的12 500D ．由公式P ＝U 22R 线可知，提高电压后输电线上的功率损耗增为原来的2 500倍答案 AC解析 由U 1U 2＝n 1n 2可知，U 2＝50U 1，输送功率不变，由公式I ＝P U 2可知，输电线中的电流变为原来的150，选项A 正确，B 错误；由P ＝I 2R 线可知，输电线上的功率损耗减为原来的12 500，选项C 正确，D 错误．9. 如图6所示，单匝矩形线圈abcd 的边长分别是ab ＝L ，ad ＝D ，线圈与磁感应强度为B 的匀强磁场平行，线圈以ab 边为轴做角速度为ω的匀速转动，下列说法正确的是(从图示位置开始计时) ( )图6A ．t ＝0时线圈的感应电动势为零B ．转过90°时线圈的感应电动势为零C ．转过90°的过程中，线圈中的平均感应电动势为12ωBLDD ．转过90°的过程中，线圈中的平均感应电动势为2ωBLDπ答案 BD解析 A 、B 两选项中都是瞬时感应电动势，用E ＝Bl v 求解比较方便．t ＝0时，只有cd 边切割磁感线，感应电动势E 1＝Bl v ＝BL ·ωD ＝BSω≠0，A 错；转过90°时，线圈的四条边均不切割磁感线，E 2＝0，B 正确；C 、D 两选项求的都是平均感应电动势，用E ＝ΔΦΔt 较方便．转过90°的过程中，穿过线圈的磁通量由0变为Φ＝BLD ，转过90°所用时间Δt ＝T 4＝2πω4＝π2ω，故平均电动势为E ＝ΔΦΔt ＝BLD π2ω＝2ωBLDπ，故C 错，D正确．10．如图7，M 为半圆形导线框，圆心为O M ；N 是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为O N ；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线O M O N 的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里．现使线框M 、N 在t ＝0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面且过O M 和O N 的轴，以相同的周期T 逆时针匀速转动，则( )图7A ．两导线框中均会产生正弦交流电B ．两导线框中感应电流的周期都等于TC ．在t ＝T8时，两导线框中产生的感应电动势相等D ．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等 答案 BC解析 当导线框进入磁场过程中，根据E ＝12BR 2ω可得，感应电动势恒定，感应电流恒定，不是正弦交流电，A 错误，C 正确；当导线框进入磁场时，根据楞次定律可得，两导线框中的感应电流方向为逆时针，当导线框穿出磁场时，根据楞次定律可得，导线框中产生的感应电流为顺时针，所以感应电流的周期和导线框运动周期相等，B 正确；导线框N 在完全进入磁场后有T4时间穿过导线框的磁通量不变化，没有感应电动势产生，即导线框N 在0～T 4和T 2～3T4内有感应电动势，其余时间内没有；而导线框M 在整个过程中都有感应电动势，即便两导线框电阻相等，两者的电流有效值也不会相同，D 错误． 三、实验题(本题共1小题，共8分)11．(8分)如图8甲所示是某同学探究热敏电阻的阻值随温度变化的规律时设计的电路图．图8(1)根据电路图，在图乙的实物上连线．(2)通过实验，他得到了该热敏电阻的伏安特性曲线如图9所示，由图可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而________．图9(3)他将这个热敏电阻接入如图10所示的电路中，已知电源电压为9 V ，R 1＝30 Ω，内阻不计的毫安表读数为500 mA ，则R 2的阻值为________．图10答案 (1)连接实物图如图所示(2)减小 (3)25 Ω解析 (2)由热敏电阻伏安特性曲线可知：随电流、电压的增大，曲线斜率也增大，因此热敏电阻的阻值减小．(3)毫安表内阻不计，则通过R 1的电流 I 1＝E R 1＝930 A ＝300 mA.通过R 2和R 的电流为I 2＝I A －I 1＝500 mA －300 mA ＝200 mA ，由R 的伏安特性曲线可以读出，当I 2＝200 mA 时，R 两端的电压为U ＝4 V ， 则R 2两端的电压U 2＝E －U ＝5 V ， 所以R 2＝U 2I 2＝5200×10－3Ω＝25 Ω.四、计算题(本题共4小题，共48分．解答应写出必要的文字说明，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．)12. (10分)如图11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ΔBΔt ＝k ，k 为正的常量．用电阻率为ρ、横截面积为S 的硬导线做成一边长为l 的正方形方框．将方框固定于纸面内，其右半部分位于磁场区域中，求：图11(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． 答案 (1)klS 8ρ (2)k 2l 2S8ρ解析 (1)方框产生的感应电动势为 E ＝ΔΦΔt① ΔΦ＝12l 2·ΔB②导线中的电流为I ＝ER③式中R 是导线的总电阻，根据电阻率公式有 R ＝ρ4l S④ 联立①②③④式，将ΔB ＝k 代入得I ＝klS8ρ.⑤(2)方框所受磁场的作用力的大小为 F ＝BIl⑥磁场对方框的作用力的大小随时间的变化率为 ΔF Δt ＝Il ΔBΔt⑦由⑤⑦联立得ΔF Δt ＝k 2l 2S 8ρ.13．(12分) 如图12所示，一个小型旋转电枢式交流发电机，其矩形线圈的长为l 1，宽为l 2，共有n 匝，总电阻为r ，与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R 的定值电阻．线圈以角速度ω在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO ′匀速转动，沿转动轴OO ′方向看去，线圈转动方向沿顺时针方向．求：图12(1)线圈经过图示位置时通过电阻R 上的感应电流的方向；(2)从图示位置(线圈平面平行于磁场方向)开始计时，经多长时间，通过电阻R 上电流的瞬时值第一次为零？ (3)与电阻并联的电压表的示数是多少？ 答案 (1)自上而下 (2)π2ω (3)2nBl 1l 2ωR2(R ＋r )解析 (1)根据右手定则判断，R 上的感应电流的方向为自上而下． (2)t ＝14T ＝2π4ω＝π2ω.(3)E m ＝nBl 1l 2ω，所以E ＝22nBl 1l 2ω. U R ＝R R ＋r ·E ＝2nBl 1l 2ωR 2(R ＋r ).14．(12分) 据报道，一法国摄影师拍到“天宫一号”空间站飞过太阳的瞬间，照片中，“天宫一号”的太阳帆板轮廓清晰可见．如图13所示，假设“天宫一号”正以速度v ＝7.7 km/s 绕地球做匀速圆周运动，运动方向与太阳帆板两端M 、N 的连线垂直，M 、N 间的距离L ＝20 m ，地磁场的磁感应强度垂直于v 、MN 所在平面的分量B ＝1.0×10－5 T ，将太阳帆板视为导体．图13(1)求M 、N 间感应电动势的大小E ；(2)在太阳帆板上将一只“1.5 V ,0.3 W ”的小灯泡与M 、N 相连构成闭合电路，不计太阳帆板和导线的电阻，试判断小灯泡能否发光，并说明理由．(3)取地球半径R ＝6.4×103 km ，地球表面的重力加速度g ＝9.8 m/s 2，试估算“天宫一号”距离地球表面的高度h (计算结果保留一位有效数字)． 答案 (1)1.54 V (2)不能 理由见解析 (3)4×105 m解析 (1)由法拉第电磁感应定律知E ＝BL v ， 代入数据得E ＝1.54 V(2)不能，因为穿过闭合回路的磁通量不变，不产生感应电流． (3)在地球表面有G MmR 2＝mg匀速圆周运动G Mm(R ＋h )2＝m v 2R ＋h解得h ＝gR 2v2－R ，代入数据得h ≈4×105 m.15. (14分)如图14所示，在距离水平地面h ＝0.8 m 的虚线的上方，有一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场．正方形线框abcd 的边长l ＝0.2 m ，质量m ＝0.1 kg ，电阻R ＝0.08 Ω.一条不可伸长的轻绳绕过轻光滑定滑轮，一端连线框，另一端连一质量M ＝0.2 kg 的物体A (A 未在磁场中)．开始时线框的cd 边在地面上，各段绳都处于伸直状态，从如图所示的位置由静止释放物体A ，一段时间后线框进入磁场运动，已知线框的ab 边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动．当线框的cd 边进入磁场时物体A 恰好落地，此时将轻绳剪断，线框继续上升一段时间后开始下落，最后落至地面．整个过程线框没有转动，线框平面始终处于纸面内，g 取10 m/s 2.求：图14(1)匀强磁场的磁感应强度B 的大小．(2)线框从开始运动至到达最高点，用了多长时间？ (3)线框落地时的速度多大？ 答案 (1)1 T (2)0.9 s (3)4 m/s解析 (1)设线框到达磁场边界时速度大小为v ，由机械能守恒定律可得： Mg (h －l )＝mg (h －l )＋12(M ＋m )v 2代入数据解得：v ＝2 m/s线框的ab 边刚进入磁场时，感应电流：I ＝Bl vR线框恰好做匀速运动，有： Mg ＝mg ＋IBl代入数据解得：B ＝1 T.(2)设线框进入磁场之前运动时间为t 1，有： h －l ＝12v t 1代入数据解得：t 1＝0.6 s线框进入磁场过程做匀速运动，所用时间： t 2＝lv ＝0.1 s此后轻绳拉力消失，线框做竖直上抛运动，到达最高点时所用时间：t 3＝vg ＝0.2 s线框从开始运动至到达最高点，所用时间： t ＝t 1＋t 2＋t 3＝0.9 s(3)线框从最高点下落至磁场边界时速度大小仍为2 m/s ，线框所受安培力大小也不变，即 IBl ＝(M －m )g ＝mg因此，线框穿出磁场过程还是做匀速运动，离开磁场后做竖直下抛运动． 由机械能守恒定律可得： 12m v 21＝12m v 2＋mg (h －l ) 代入数据解得线框落地时的速度： v 1＝4 m/s.。

粤教版高中物理选修3-2第一章电磁感应章末检测.docx

粤教版高中物理选修3-2第一章电磁感应章末检测.docx

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。

粤教版高二物理选修3-2习题

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学业分层测评(一)(建议用时：45分钟)1．下列现象中，属于电磁感应现象的是( )A．接入电路后的电流表指针发生了偏转B．变化的磁场使闭合电路产生感应电流C．插入通电螺线管中的软铁棒被磁化D．接通电源后的电铃不断发出响声【解析】A中表针偏转是靠磁场对电流的作用，A错；B中变化的磁场引起闭合回路磁通量的变化，产生感应电流，属于电磁感应现象，B对；C中软铁棒被磁化是磁现象，C 错；通电的电铃不断发出铃声是利用了电流的磁效应，D错．【答案】 B2．关于产生感应电流的条件，下列说法正确的是( ) 【导学号：97192002】A．位于磁场中的闭合线圈一定会产生感应电流B．闭合线圈平行磁感线运动时，线圈中一定产生感应电流C．穿过闭合线圈的磁通量发生变化时，一定能产生感应电流D．闭合线圈垂直磁感线运动时，线圈中一定产生感应电流【解析】位于磁场中的闭合线圈，只有磁通量发生变化，才一定会产生感应电流，故A错误；闭合线圈平行磁感线运动时，闭合电路中磁通量没有变化，则闭合电路中就没有感应电流，故B错误；穿过闭合电路的磁通量发生变化，则闭合电路中就有感应电流，故C 正确；导体做切割磁感线运动，不一定有感应电流产生，只有当穿过闭合电路的磁通量发生变化时才有感应电流产生，故D错误．【答案】 C3．用导线将灵敏电流表与金属棒连接成一个磁生电的实验电路，如图1­1­8所示，则下列哪种操作能使指针偏转( )图1­1­8A．使导体ab向左(或向右)移动B．使导体ab向上(或向下)移动C．使导体ab沿a→b的方向移动D．使导体ab沿b→a的方向移动【解析】要使闭合回路中产生感应电流，图中导体棒需切割磁感线，选项B、C、D 中虽然导体棒在磁场中运动，但没有切割磁感线，均错误．【答案】 A4．如选项图所示的实验装置中用于研究电磁感应现象的是( )【解析】选项A是用来探究影响安培力的大小因素的实验；选项B是研究电磁感应现象的实验，观察导体棒在磁场中做切割磁感线运动时电流表是否会产生感应电流；选项C 是用来探究安培力的方向与哪些因素有关的实验；选项D是奥斯特实验，证明通电导线周围存在磁场．【答案】 B5．如图1­1­9所示，导线ab和cd互相平行，则下列四种情况下导线cd中无电流的是( ) 【导学号：97192003】图1­1­9A．开关S闭合或断开的瞬间B．开关S是闭合的，但滑动触头向左滑C．开关S是闭合的，但滑动触头向右滑D．开关S始终闭合，不滑动触头【解析】如果导线cd中无电流产生，则说明通过上面的闭合线圈的磁通量没有发生变化，也就说明通过导线ab段的电流没有发生变化．显然，开关S闭合或断开的瞬间、开关S是闭合的但滑动触头向左滑的过程、开关S是闭合的但滑动触头向右滑的过程都会使通过导线ab段的电流发生变化，都能在导线cd中产生感应电流．【答案】 D6．(多选)如图1­1­10所示，下列情况能产生感应电流的是( )图1­1­10A．如图(甲)所示，导体棒AB顺着磁感线运动B．如图(乙)所示，条形磁铁插入或拔出线圈时C．如图(丙)所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时D．如图(丙)所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器的阻值时【解析】A中导体棒顺着磁感线运动，穿过闭合电路的磁通量没有发生变化，无感应电流，故A错；B中条形磁铁插入线圈时线圈中的磁通量增加，拔出线圈时线圈中的磁通量减少，都有感应电流，故B正确；C中开关S一直接通，回路中为恒定电流，螺线管A产生的磁场稳定，螺线管B中的磁通量无变化，线圈中不产生感应电流，故C错；D中开关S接通，滑动变阻器的阻值变化使闭合回路中的电流变化，螺线管A的磁场发生变化，螺线管B 中磁通量发生变化，线圈中产生感应电流，故D正确．【答案】BD7．(多选)在下列选项所示的各图中，闭合线框中能产生感应电流的是( )【导学号：97192004】【解析】A图中，当线框转动过程中，线框的磁通量发生变化，线框中有感应电流产生；B图中离直导线越远磁场越弱，所以当线框远离导线时，线框中磁通量不断变小，所以B图中也有感应电流产生；C图中由条形磁铁周围的磁感线空间分布特点可知，在图示位置，线框中的磁通量为零，在向下移动过程中，线框的磁通量一直为零，磁通量不变，线框中无感应电流产生；D图中，线框中的磁通量一直不变，线框中无感应电流产生．故正确答案为A、B.【答案】AB8．(多选)如图1­1­11所示，通电直导线MN与闭合的矩形金属线圈abcd彼此绝缘，它们处于同一水平面内，直导线与线圈的对称轴线重合，直导线中电流方向由M到N.为了使线圈中产生感应电流，可行的方法是( )【导学号：97192200】图1­1­11A．减弱直导线中的电流强度B．MN不动，使线圈上下平动C．MN不动，使线圈向右平动D．MN不动，使线圈向左平动【解析】要使闭合线圈中产生感应电流，则穿过线圈的磁通量发生变化，在导线的右方的磁场是垂直向里，导线的左侧是垂直向外的，根据对称性可知，穿过线圈的磁通量为零，只减弱导线中的电流，磁通量仍为零，不可能产生感应电流，A错误；保持MN不动，使线圈上下平动，线圈中的磁通量为零，不产生感应电流，B错误；MN不动，使线圈向右平动或者使线圈向左平动，穿过线圈的磁通量发生变化，有感应电流产生，故C、D正确．【答案】CD9．如图1­1­12所示，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表面绝缘的铜环a，下列各种情况铜环a中不产生感应电流的是( )图1­1­12A．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．将开关突然断开的瞬间【解析】线圈中通以恒定电流时，铜环a处磁场不变，穿过铜环的磁通量不变，铜环中不产生感应电流．滑动变阻器滑片移动或开关断开时，线圈中电流变化，铜环a处磁场变化，穿过铜环的磁通量变化，会产生感应电流．故选A.【答案】 A10．如图1­1­13所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一个磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是( )【导学号：97192005】图1­1­13A．ab向右运动，同时使θ减小B．使磁感应强度B减小，同时θ也减小C．ab向左运动，同时增大磁感应强度BD．ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ(0°＜θ＜90°)【解析】设此时回路面积为S，据题意，磁通量Φ＝BS cos θ.A选项中，S增大，θ减小，cos θ增大，所以Φ一定增大，A正确．B选项中，B减小，θ减小，cos θ增大，Φ可能不变，B错误．C选项中，S减小，B增大，Φ可能不变，C错误．D选项中，S增大，B增大，θ增大，cos θ减小，Φ可能不变，D错误．故只有A正确．【答案】 A11．如图1­1­14所示，闭合环形金属轻弹簧，套在条形磁铁的中心位置．若将弹簧沿半径向外拉，使其面积增大，则穿过弹簧所包围面积的磁通量及弹簧中产生感应电流的情况是( )图1­1­14A．增大，有感应电流B．减小，有感应电流C．不变，无感应电流D．无法确定变化情况及是否产生感应电流【解析】当拉大弹簧面积时，内部磁场的磁通量不变，而外部磁场的磁通量却增大(穿过弹簧圈的外部磁感线增多)，故Φ＝|Φ内|－|Φ外|应减小．穿过弹簧的磁通量发生变化，所以有感应电流产生，故B 项正确．【答案】 B12．如图1­1­15所示，一有限范围的匀强磁场的宽度为d ，将一边长为l 的正方形导线框由磁场边缘以速度v 匀速地通过磁场区域，若d >l ，则在线框通过磁场区域的过程中，不产生感应电流的时间为 ( ) 【导学号：97192006】图1­1­15A.d vB.l vC.d －l vD.d －2l v【解析】 线框完全进入磁场后，磁通量不变化，线框中无感应电流，当线框进入、离开磁场时，磁通量变化，都会产生感应电流，故不产生感应电流的距离为d －l ，时间为t ＝d －l v. 【答案】 C13．边长L ＝10 cm 的正方形线框，固定在匀强磁场中，磁场方向与线圈平面间的夹角θ＝30°，如图1­1­16所示，磁感应强度随时间变化的规律为B ＝(2＋3t )T ，则第3 s 内穿过线圈的磁通量的变化量ΔΦ为多少？图1­1­16【解析】 第3 s 内是从2 s 末到3 s 末，所以2 s 末的磁感应强度为B 1＝(2＋3×2)T ＝8 T,3 s 末时的磁感应强度为B 2＝(2＋3×3)T＝11 T.根据公式ΔΦ＝ΔBS sin θ＝(11－8)×0.1 2 sin 30° Wb＝1.5×10－2Wb.【答案】 1.5×10－2 Wb14.如图1­1­17所示，有一垂直纸面向里的匀强磁场，B ＝0.8 T ，磁场有明显的圆形边界，圆心为O ，半径为1 cm.现在纸面内先后放上圆线圈A 、B 、C ，圆心均处在O 处，A 线圈半径为1 cm ，10匝；B 线圈半径为2 cm,1匝；C 线圈半径为0.5 cm,1匝．问：图1­1­17(1)在B减为0.4 T的过程中，A和B中磁通量分别改变了多少？(2)在磁场转过30°角的过程中，C中磁通量改变了多少？【解析】(1)分析可知B与A线圈磁通量始终一样，故它们的改变量也一样．ΔΦ＝ΔBπr2＝(0.4－0.8)×3.14×(1×10－2)2 Wb＝－1.256×10－4 Wb.所以A和B中磁通量都减少了1.256×10－4 Wb.(2)对C线圈，Φ1＝Bπr2，当磁场转过30°时，Φ2＝Bπr2cos 30°，故ΔΦ＝Φ2－Φ1＝Bπr2(cos 30°－1)≈－8.4×10－6 Wb.所以C中磁通量减少了8.4×10－6 Wb.【答案】(1)减少1.256×10－4 Wb 减少1.256×10－4 Wb (2)减少8.4×10－6 Wb学业分层测评(二)(建议用时：45分钟)1．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磁场中运动时，必受磁场阻碍作用C．原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场同向D．感应电流的磁场总是跟原磁场反向，阻碍原磁场的变化【解析】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，选项A正确；闭合电路的一部分导体在磁场中平行磁感线运动时，不受磁场阻碍作用，选项B错误；原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场反向，选项C错误；感应电流的磁场方向与原磁场的变化情况有关，当原磁场增强时跟原磁场反向，当原磁场减弱时跟原磁场同向，选项D错误．【答案】 A2．如图1­3­10所示，当导线棒MN在外力作用下沿导轨向右运动时，流过R的电流方向是( ) 【导学号：97192201】图1­3­10A．由A→BB．由B→AC．无感应电流D．无法确定【解析】导线棒MN在外力作用下沿导轨向右运动而切割磁感线产生感应电流，根据右手定则可以判定感应电流的方向为由A→B，故A正确．【答案】 A3．如图1­3­11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)( )图1­3­11A．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，线圈磁通量增加，感应电流产生的磁场阻碍磁铁的相对运动，所以线圈上端为N极．根据安培定则，判断感应电流的方向与图中箭头方向相同．【答案】 B4．如图1­3­12所示，A、B都是很轻的铝环，分别吊在绝缘细杆的两端，杆可绕竖直轴在水平面内转动，环A是闭合的，环B是断开的．若用磁铁分别靠近这两个圆环，则下面说法正确的是( )图1­3­12A．图中磁铁N极接近A环时，A环被吸引，而后被推开B．图中磁铁N极远离A环时，A环被排斥，而后随磁铁运动C．用磁铁N极接近B环时，B环被推斥，远离磁铁运动D．用磁铁的任意一磁极接近A环时，A环均被排斥【解析】根据楞次定律的推广含义，用磁铁的任意一磁极接近A环时，A环均被排斥，远离A环时，A环被吸引，A、B错误，D正确；用磁铁N极接近B环时，B环不会产生感应电流，B环不动，C错误．【答案】 D5.如图1­3­13所示，导线框abcd与直导线在同一平面内，直导线通有恒定电流I，当线框由左向右匀速通过直导线的过程中，线框中感应电流的方向是( ) 【导学号：97192010】图1­3­13A．先abcd，后dcba，再abcdB．先abcd，后dcbaC．始终dcbaD．先dcba，后abcd，再dcba【解析】线框在直导线左侧时，随着线框向右运动，磁通量增加，根据楞次定律线框中感应电流的方向为dcba.在线框的cd边跨过直导线后，如图所示，根据右手定则ab边产生的感应电流方向为a→b，cd边产生的感应电流方向为c→d.线框全部跨过直导线后，随着向右运动，磁通量减少，根据楞次定律知线框中感应电流的方向为dcba.故选项D正确．【答案】 D6．如图1­3­14所示，一根长导线弯成如图中abcd的形状，在导线框中通以直流电，在框的正中间用绝缘的橡皮筋悬挂一个金属环P，环与导线框处于同一竖直平面内，当电流I增大时，下列说法中正确的是( )图1­3­14A．金属环P中产生顺时针方向的电流B．橡皮筋的长度增大C．橡皮筋的长度不变D．橡皮筋的长度减小【解析】导线框中的电流产生的磁场垂直于纸面向里，当电流I增大时，金属环P 中的磁通量增大，由楞次定律和安培定则可知金属环P中产生逆时针方向的感应电流，故A 项错；根据对称性及左手定则可知金属环P所受安培力的合力方向向下，并且随电流I的增大而增大，所以橡皮筋会被拉长，故B项正确，C、D项错．【答案】 B7．如图1­3­15所示，若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ，则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)是( )图1­3­15A．有顺时针方向的感应电流B．有逆时针方向的感应电流C．有先逆时针后顺时针方向的感应电流D．无感应电流【解析】穿过线圈的磁通量包括磁体内全部和磁体外的一部分，合磁通量是向上的．当线圈突然缩小时向下的磁通量减少，合磁通量增加，原因是磁体外向下穿过线圈的磁通量减少．由楞次定律判断，感应电流的方向为顺时针方向，选项A正确．【答案】 A8．(多选)在北半球地磁场的竖直分量向下，飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变．由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差，设飞行员左方机翼末端处的电势为U1，右方机翼末端处的电势为U2，则( )【导学号：97192011】A．若飞机从西往东飞，U1比U2高B．若飞机从东往西飞，U2比U1高C．若飞机从南往北飞，U1比U2高D．若飞机从北往南飞，U2比U1高【解析】我国地处北半球，地磁场有竖直向下的分量，用右手定则判断无论机翼向哪个水平方向切割磁感线，机翼中均产生自右向左的感应电动势，左侧电势高于右侧．【答案】AC9．已知北半球地磁场的竖直分量向下．如图1­3­16所示，在北京某中学实验室的水平桌面上，放置边长为L的正方形闭合导体线圈abcd，线圈的ab边沿南北方向，ad边沿东西方向．下列说法中正确的是( )图1­3­16A．若使线圈向东平动，则b点的电势比a点的电势低B．若使线圈向北平动，则a点的电势比b点的电势低C．若以ab为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为a→b→c→d→aD．若以ab为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为a→d→c→b→a【解析】若使线圈向东平动，线圈的ab边和cd边切割磁感线，由右手定则知c(b)点电势高于d(a)点电势，故A错误，同理知B错误；若以ab为轴将线圈向上翻转，穿过线圈平面的磁通量变小，由楞次定律可知线圈中感应电流方向为a→b→c→d→a，C正确，D 错误．【答案】 C10．1931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，即“磁单极子”.1982年，美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验：他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图1­3­17所示的闭合超导线圈，那么，从上向下看，这个线圈中将出现( )图1­3­17A．先是逆时针方向，然后是顺时针方向的感应电流B．先是顺时针方向，然后是逆时针方向的感应电流C．顺时针方向的持续流动的感应电流D．逆时针方向的持续流动的感应电流【解析】在进入线圈的过程中，原磁场方向向下，磁通量增大，根据楞次定律可知感应电流磁场向上，再由安培定则可判断感应电流的方向从上往下看为逆时针方向，同理可判断在离开磁场的过程中线圈中的感应电流也是逆时针方向，所以A、B、C错误，D正确．【答案】 D11．(多选)如图1­3­18所示，一用绝缘材料做的玩偶两脚固定在矩形闭合线圈两个边上，现将其放置在水平薄板上，有一块蹄形磁铁如图所示置于平板的正下方(磁极间距略大于矩形线圈的宽度)，当磁铁匀速向右通过线圈时，玩偶却静止不动，那么下列说法正确的是( )图1­3­18A．线圈受摩擦力方向一直向左B．线圈受摩擦力方向先向左、后向右C．感应电流的方向顺时针→逆时针→顺时针(从上向下看)D．感应电流的方向顺时针→逆时针(从上向下看)【解析】根据楞次定律“阻碍”的效果，阻碍导体、磁体间的相对运动．当蹄形磁铁接近线圈时，线圈有向右的运动趋势，所受静摩擦力方向向左，当蹄形磁铁远离线圈时，两者吸引，线圈仍有向右的运动趋势，所受静摩擦力方向仍向左，A对，B错；穿过线圈的磁通量先向上的增加，再向下的增多，最后向下的减少．由楞次定律知，从上往下看，感应电流的方向先顺时针，再逆时针，最后顺时针，C对，D错．【答案】AC12．(多选)如图1­3­19所示，在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属轨道，轨道与轨道平面内的圆形线圈P相连，要使在同一平面内所包围的小闭合线圈Q内产生顺时针方向的感应电流，导线ab的运动情况可能是( )【导学号：97192013】图1­3­19A．匀速向右运动B．加速向右运动C．减速向右运动D．加速向左运动【解析】可用楞次定律步骤的逆过程来分析，要使Q中产生顺时针方向的感应电流，感应电流的磁场方向应垂直纸面指向纸内．如果穿过Q的原磁场是垂直纸面向里的，则原磁场应减弱；如果穿过Q的原磁场是垂直纸面向外的，则原磁场应增强．当ab向右运动时，根据右手定则可判定出P中产生的感应电流方向是a→b→P→a，是顺时针方向，由右手定则可判知P中感应电流的磁场穿过Q中的磁感线方向向里，所以当ab向右减速运动时，可使穿过Q的向里的磁通量减小，从而使Q中产生顺时针方向的电流；当ab向左运动时，同理可判定P中感应电流的磁场穿过Q中的磁感线方向向外，所以当ab向左加速运动时，可使穿过Q的向外的磁通量增大，从而使Q中产生顺时针方向的感应电流．故正确选项为C、D.【答案】CD学业分层测评(三)(建议用时：45分钟)1．由法拉第电磁感应定律知(设回路的总电阻一定)( )A．穿过闭合电路的磁通量最大时，回路中的感应电流最大B．穿过闭合电路的磁通量为零时，回路中的感应电流一定为零C．穿过闭合电路的磁通量变化量越大，回路中的感应电流越大D．穿过闭合电路的磁通量变化越快，回路中的感应电流越大【解析】回路电阻一定时，感应电动势越大，感应电流越大，而感应电动势的大小与磁通量大小、磁通量变化量的大小无关，它由磁通量变化率决定，故选D.【答案】 D2．(多选)A是闭合导体中的一部分，判断下列各图中有感应电动势产生的是( ) 【导学号：97192018】【解析】选项A、C中导体均切割磁感线，选项B、D中导体均不切割磁感线，故选项A、C正确，B、D错误．【答案】AC3．闭合电路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图1­4­10甲、乙、丙、丁所示，关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是( )甲乙丙丁图1­4­10A．图甲中回路产生的感应电动势恒定不变B．图乙中回路产生的感应电动势一直在变大C．图丙中回路在0～t0时间内产生的感应电动势大于t0～2t0时间内产生的感应电动势D．图丁中回路产生的感应电动势可能恒定不变【解析】根据法拉第电磁感应定律，图甲中回路不产生感应电动势，图乙中回路产生的感应电动势保持不变，图丁中斜率先减小后增大，回路中感应电动势先减小后增大．图丙中0～t0时间内的磁通量的变化率的绝对值大于t0～2t0时间内的磁通量的变化率的绝对值，故选项C 正确．【答案】 C4.如图1­4­11所示，MN 、PQ 为两条平行的水平放置的金属导轨，左端接有定值电阻R ，金属棒ab 斜放在两导轨之间，与导轨接触良好．磁感应强度为B 的匀强磁场垂直于导轨平面．设金属棒与两导轨接触点之间的距离为L ，金属棒与导轨间的夹角为60°，以速度v水平向右匀速运动，不计导轨和棒的电阻，则流过金属棒中的电流为( )图1­4­11A ．I ＝BLv R B ．I ＝3BLv 2R C ．I ＝BLv 2R D ．I ＝3BLv 3R【解析】 公式E ＝BLv 适用于B 、L 、v 三者互相垂直的情况．本题B 与L ，B 与v 是相互垂直的，但L 与v 不垂直，故取L 垂直于v 的长度L sin θ，即有效切割长度，所以E ＝BLv sin 60°＝32BLv ，由欧姆定律I ＝E R 得I ＝3BLv 2R，故B 正确． 【答案】 B5．(多选)某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为4.5×10－5T ．一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100 m ，该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过．设落潮时，海水自西向东流，流速为 2 m/s.下列说法正确的是( ) 【导学号：97192019】A ．电压表记录的电压为5 mVB ．电压表记录的电压为9 mVC ．河南岸的电势较高D ．河北岸的电势较高【解析】 可以将海水视为垂直河岸方向放置的导体，海水平动切割地磁场的磁感线产生感应电动势，则E ＝Blv ＝9 mV ，B 项正确；由右手定则可知，感应电流方向由南向北，故河北岸的电势较高，D 项正确．【答案】 BD6．如图1­4­12所示，半径为r 的n 匝线圈套在边长为L 的正方形abcd 之外，匀强磁场局限在正方形区域内且垂直穿过正方形，当磁感应强度以ΔB Δt的变化率均匀变化时，线圈中产生的感应电动势的大小为( )图1­4­12A ．πr 2ΔB ΔtB ．L 2ΔB ΔtC ．n πr 2ΔB ΔtD ．nL 2ΔB Δt【解析】 根据法拉第电磁感应定律，线圈中产生的感应电动势的大小E ＝nΔΦΔt ＝nL 2ΔB Δt. 【答案】 D7.(多选)一个面积恒为S ＝0.04 m 2，匝数n ＝100匝的线圈垂直放入匀强磁场中，已知磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图1­4­13所示，则下列说法正确的是( )图1­4­13A ．在0～2 s 内，穿过线圈的磁通量的变化率等于0.08 Wb/sB ．在0～2 s 内，穿过线圈的磁通量的变化率等于0C ．在0～2 s 内，线圈中产生的感应电动势等于8 VD ．在第3 s 末线圈中产生的电动势为0【解析】 0～2 s 内，ΔΦΔt ＝ΔB Δt S ＝2－－2×0.04 Wb/s＝0.08 Wb/s ，A 对，B 错；E ＝n ΔΦΔt ＝100×0.08 V＝8 V ，C 对；第3 s 末，尽管B ＝0，但ΔΦΔt≠0，故E ≠0，D 错． 【答案】 AC8．如图1­4­14所示，匀强磁场的磁感应强度为B ，方向竖直向下，在磁场中有一边长为l 的正方形导线框，ab 边质量为m .其余边质量不计，cd 边有固定的水平轴，导线框可以绕其转动，现将导线框拉至水平位置由静止释放，不计摩擦和空气阻力，导线框经过时间t运动到竖直位置，此时ab 边的速度为v .求：图1­4­14(1)此过程中线框产生的平均感应电动势的大小；(2)线框运动到竖直位置时线框感应电动势的大小【解析】 (1)线框在初位置Φ1＝BS ＝Bl 2转到竖直位置Φ2＝0根据法拉第电磁感应定律知E ＝ΔΦΔt ＝Bl 2t. (2)转到竖直位置时，bc 、ad 两边不切割磁感线，ab 边垂直切割磁感线，此时求的是瞬时感应电动势，且感应电动势的大小为E ＝Blv . 【答案】 (1)Bl 2t(2)Blv9．如图1­4­15所示，在匀强磁场中，MN 、PQ 是两根平行的金属导轨，而ab 、cd 分别为串有电压表和电流表的两根金属棒，同时以相同速度向右运动时，下列说法正确的有( ) 【导学号：97192020】图1­4­15A ．电压表有读数，电流表有读数B ．电压表无读数，电流表有读数C ．电压表无读数，电流表无读数D ．电压表有读数，电流表无读数【解析】 因两根金属棒以相同速度向右运动，穿过闭合回路的磁通量不变，无感应电流产生，两电表均无读数，故选项C 正确．【答案】 C10．如图1­4­16所示，将外皮绝缘的圆形闭合细导线扭一次变成两个面积比为1∶4的圆形闭合回路(忽略两部分连接处的导线长度)，分别放入垂直圆面向里、磁感应强度大小随时间按B ＝kt (k >0且为常数)的规律变化的磁场中，前后两次回路中的电流比为( ) 【导学号：97192203】。

粤教版高中物理选修3-2磁场、电磁感应综合测试.docx

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。

2019-2020学年度高中选修3-2物理第一章 电磁感应粤教版习题精选一百

2019-2020学年度高中选修3-2物理第一章 电磁感应粤教版习题精选一百

2019-2020学年度高中选修3-2物理第一章电磁感应粤教版习题精选一百第1题【单选题】下列现象中属于电磁感应现象的是( )A、磁场对电流产生力的作用B、变化的磁场使闭合电路中产生电流C、插在通电螺线管中的软铁棒被磁化D、通电直导线使其旁边的小磁针发生偏转【答案】：【解析】：第2题【单选题】如图所示，水平放置的条形磁铁中央，有一闭合金属弹性圆环，条形磁铁中心线与弹性环轴线重合，现将弹性圆环均匀向外扩大，下列说法中正确的是( )A、穿过弹性圆环的磁通量增大B、从左往右看，弹性圆环中有顺时针方向的感应电流C、弹性圆环中无感应电流D、弹性圆环受到的安培力方向沿半径向外【答案】：【解析】：第3题【单选题】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Ea和Eb ，不考虑两圆环间的相互影响。

下列说法正确的是( )A、Ea:Eb=4:1，感应电流均沿逆时针方向B、Ea:Eb=4:1，感应电流均沿顺时针方向C、Ea:Eb=2:1，感应电流均沿逆时针方向D、Ea:Eb=2:1，感应电流均沿顺时针方向【答案】：【解析】：第4题【单选题】如图(a)，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴，Q中通有变化电流，电流随时间变化的规律如图(b)所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为FN ，则( )①t1时刻FN＞G ②t2时刻FN＞G③t3时刻FN ＜G ④t4时刻FN=GA、①②B、①③C、①④D、②③④【答案】：【解析】：第5题【单选题】如图竖直放置的长直导线ef中通有恒定电流，有一矩形金属线框abcd与导线在同一平面内，在下列情况中矩形线框中不产生感应电流的是( )A、导线中电流强度变大B、线框向右平动C、线框以ad边为轴转动D、线框以ef为轴转动【答案】：【解析】：第6题【单选题】如图所示，在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直．导轨上有两条可沿导轨自由移动的金属棒ab、cd ，与导轨接触良好．这两条金属棒ab、cd的运动速度分别是v1、v2 ，且井字形回路中有感应电流通过，则下列结论正确的是( )?A、v1一定大于v2B、v1一定小于v2C、v1＝v2D、v1≠v2【答案】：【解析】：第7题【单选题】如图所示，L1、L2为两个相同的灯泡，线圈L的直流电阻不计，灯泡L1与一理想二极管D连接．下列说法中正确的是( )A、闭合开关S后，L1会逐渐变亮B、闭合开关S稳定后，L1、L2亮度相同C、断开S的瞬间，L1会逐渐熄灭D、断开S的瞬间，a点的电势比b点高【答案】：【解析】：第8题【单选题】如图所示电路中，L为一自感系数较大的线圈，电键S闭合电路稳定后，在电阻R2和线圈L均有电流。

2021年高中物理 第一章 电磁感应章末过关检测卷(含解析)粤教版选修3-2

2021年高中物理 第一章 电磁感应章末过关检测卷(含解析)粤教版选修3-2

2021年高中物理第一章电磁感应章末过关检测卷（含解析）粤教版选修3-2(本部分在学生用书单独成册)一、单项选择题(本大题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．)1．闭合电路的一部分导线ab处于匀强磁场中，图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(D)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解析：乙图和丁图因导线运动的方向在磁感线的平面上，不能产生切割磁感线的运动效果，故没有感应电流产生．2．如图所示，在水平面上有一个闭合的线圈，将一根条形磁铁从线圈的上方插入线圈中，在磁铁进入线圈的过程中，线圈中会产生感应电流，磁铁会受到线圈中电流的作用力，若从线圈上方俯视，关于感应电流和作用力的方向，以下判断正确的是(D)A．若磁铁的N极向下插入，线圈中产生顺时针方向的感应电流B．若磁铁的S极向下插入，线圈中产生逆时针方向的感应电流C．无论N极向下插入还是S极向下插入，磁铁都受到向下的引力D．无论N极向下插入还是S极向下插入，磁铁都受到向上的斥力解析：A.若磁铁的N极向下插入，穿过线圈的磁通量增加，磁场方向向下，根据楞次定律可知，线圈中产生逆时针方向的感应电流．故A错误．B．若磁铁的S极向下插入，穿过线圈的磁通量增加，磁场方向向上，根据楞次定律可知，线圈中产生顺时针方向的感应电流．故B错误．C、D.根据安培定则判断可知，当N极向下插入时，线圈上端相当于N极；当S极向下插入，线圈上端相当于S极，与磁铁的极性总相反，存在斥力．故C错误，D正确．3．(xx·佛山模拟)如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O 点摆动．金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属框平面始终处于同一平面，且垂直纸面．则线框中感应电流的方向是(B)A．a→b→c→d→aB．d→c→b→a→dC．先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→aD ．先是a →b →c →d →a ，后是d →c →b →a →d解析：由楞次定律，一开始磁通量减小，后来磁通量增大，由“增反减同”可知电流方向是d →c →b →a →d .4．(xx·万州区模拟)如图所示，正方形线圈abcd 位于纸面内，线圈电阻不计，边长为L ，匝数为N ，线圈内接有阻值为R 的电阻，过ab 中点和cd 中点的连线OO ′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁场的磁感应强度为B .当线圈绕OO ′转过90°时，通过电阻R 的电荷量为(B )A.BL 22RB.NBL 22RC.BL 2RD.NBL 2R解析：初状态时，通过线圈的磁通量为Φ1＝BL 22，当线圈转过90°时，通过线圈的磁通量为0，由q ＝I Δt ，I ＝E R ，E ＝N ΔΦΔt ，得q ＝N ΔΦR ，可得通过电阻R 的电荷量为NBL 22R. 二、多项选择题(本题共5小题，每题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中有多个选项正确，全部选对得6分，漏选得3分，错选或不选得0分．)5．如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(CD )解析：A.由图知，磁通量Φ不随时间t 的变化，则将不产生感应电流．故A 错误．B 、C 、D.由图知，穿过闭合回路的磁通量是变化的，将产生感应电流，而C 、D 选项磁通量随着时间是均匀变化的，则产生的感应电流大小恒定，故A 、B 错误，C 、D 正确．6．如图所示的电路中，电源电动势为E ，内阻r 不能忽略．R 1和R 2是两个定值电阻，L 是一个自感系数较大的线圈．开关S 原来是断开的．从闭合开关S 到电路中电流达到稳定为止的时间内，通过R 1的电流I 1和通过R 2的电流I 2的变化情况是(AC )A．I1开始较大而后逐渐变小B．I1开始很小而后逐渐变大C．I2开始很小而后逐渐变大D．I2开始较大而后逐渐变小解析：开关S闭合瞬间，L相当于断路，通过R1的电流I1较大，通过R2的电流I2较小；当稳定后L的自感作用减弱，通过R1的电流I1变小，通过R2的电流I2变大，故A、C正确，B、D错误．7．(xx·山东模拟)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，下列结论中正确的是(BD)A．感应电流方向改变B．感应电流方向不变C．感应电动势始终为BavD．感应电动势的最大值为Bav解析：由楞次定律可知，闭合回路从一进入至完全进入磁场，磁通量一直在增大，故电流方向只有一个；当半圆闭合回路一半进入磁场时，即这时等效长度最大为a，这时感应电动势最大E m＝Bav.8．如图，在条形磁铁自由下落且靠近闭合线圈一端的过程中(忽略空气阻力)，下列说法中正确的是(AD)A．磁铁的机械能不守恒B．磁铁做自由落体运动C．线圈中产生大小、方向均变化的电流D．磁铁减小的机械能全部转化成线圈中的电能解析：磁铁下落过程中受到线圈的阻力作用，有机械能转化为电能，机械能减小，故A 对，B错误；条形磁铁自由下落且靠近闭合线圈一端的过程中，根据楞次定律可知，线圈中产生大小变化、而方向不变化的电流，故C错误；磁铁由于受线圈的阻力作用机械能减小，同时线圈中感应电流发热，产生内能．则由能量守恒知：线圈中增加的内能是由磁铁减少的机械能转化而来的．故D正确．9．如图甲所示，水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R，导体棒MN放在导轨上且接触良好，整个装置放于垂直导轨平面的磁场中，磁感应强度B的变化情况如图乙所示(图示磁感应强度方向为正)，MN始终保持静止，则0～t2时间内(AD)A．电容器C的电荷量大小始终没变B．电容器C的a板先带正电后带负电C．MN所受安培力的大小始终没变D．MN所受安培力的方向先向右后向左解析：磁感应强度均匀变化，产生恒定电动势，电容器C的电荷量大小始终没变，选项A正确、B项错误；由于磁感应强度变化，MN所受安培力的大小变化，MN所受安培力的方向先向右后向左，选项C错误、D项正确．三、非选择题(本大题3小题，共54分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．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．)10．(18分)(1)如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置．①将图中所缺的导线补接完整．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，以下操作中可能出现的情况是：A．将A线圈迅速插入B线圈时，灵敏电流计指针将向________(填“左”或“右”)偏一下；B．A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针将向________(填“左”或“右”)偏一下．(2)为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如图所示．已知线圈由a端开始绕至b端；当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转．①将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，发现指针向左偏转．俯视线圈，其绕向为________(填“顺时针”或“逆时针”)．②当条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时，指针向右偏转．俯视线圈，其绕向为________(填“顺时针”或“逆时针”)．(1)①如图所示②A.右；B.左(2)解析：①将磁铁N 极向下从线圈上方竖直插入L 时，穿过L 的磁场向下，磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，感应电流磁场应该向上，电流表指针向左偏转，电流从电流表左端流入，由安培定则可知，俯视线圈，线圈绕向为顺时针．②当条形磁铁从图中虚线位置向右远离L 时，穿过L 的磁通量向上，磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流磁场应向上，指针向右偏转，电流从右端流入电流表，由安培定则可知，俯视线圈，其绕向为逆时针．答案：①顺时针 ②逆时针11．(18分)如图(a)所示，一个电阻值为R ，匝数为n 的圆形金属线与阻值为2R 的电阻R 1连接成闭合回路．线圈的半径为r 1.在线圈中半径为r 2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B 随时间t 变化的关系图线如图(b)所示．图线与横、纵轴的截距分别为t 0和B 0.导线的电阻不计．求0～t 1时间内：(1)通过电阻R 1上的电流大小和方向；(2)电阻R 1上产生的热量．解析：(1)由图象分析可知，0～t 1时间内ΔB Δt ＝B 0t 0. 由法拉第电磁感应定律有：E ＝nΔΦΔt ＝n ΔB Δt ·S . 而S ＝πr 22.由闭合电路欧姆定律有：I 1＝ER 1＋R .联立以上各式解得：通过电阻R 1上的电流大小为I 1＝nB 0πr 223Rt 0. 由楞次定律可判断通过电阻R 1上的电流方向为从b 到a .(2)电阻R 1上产生的热量：Q ＝I 21R 1t 1＝2n 2B 20π2r 42t 19Rt 20. 答案：(1)nB 0πr 223Rt 0 方向从b 到a (2)2n 2B 20π2r 42t 19Rt 20 12．(18分)如图所示，空间有一宽为2L 的匀强磁场区域，磁感应强度为B ，方向垂直纸面向外．abcd 是由均匀电阻丝做成的边长为L 的正方形线框，总电阻为R .线框以垂直磁场边界的速度v 匀速通过磁场区域，在运动过程中，线框ab ，cd 两边始终与磁场边界平行．求： (1)cd 边刚进入磁场和cd 边刚离开磁场时，ab 两端的电势差分别是多大？并分别指明a 、b 哪端电势高．(2)线框穿过磁场的整个过程中，线框中产生的焦耳热．解析：(1)cd 边刚进入磁场时，cd 切割磁感线产生的感应电动势E ＝BLv .回路中的感应电流： I ＝BLv R， ab 两端的电势差：U ＝I ·14R ＝14BLv ，b 端电势高．cd 边刚离开磁场时，ab 边切割磁感线产生感应电动势大小和回路中电流大小与cd 边刚进入磁场时的相同，即为：I ′＝I ＝BLv R，所以ab 两端的电势差为： U ′＝I ·34R ＝34BLv ，b 端电势高．(2)线框从cd 边刚进入磁场到ab 边刚进入磁场的过程中，产生顺时针的感应电流；线框全部进入磁场中时，由于磁通量不变化，没有感应电流产生；线框cd 边刚离开磁场到ab 边刚离开磁场的过程中产生的感应电流大小相等，设线框能产生感应电流的时间为t ，产生的总焦耳热为Q ，则有：t ＝2L v ，Q ＝I 2Rt ，解得：Q ＝2B 2L 3v R. 答案：见解析26553 67B9 枹O28701 701D 瀝29316 7284 犄h 20833 5161 兡=37269 9195 醕29678 73EE 珮39417 99F9 駹~21726 54DE 哞20748 510C 儌31549 7B3D 笽。

最新-粤教版选修3-2电磁感应考试题[全套] 精品

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高二物理《电磁感应》试题一、多选题。

(共55 分)1.半圆形导线框在匀强磁场中以速度V 向右平动, (未离开磁场前) 下面叙述中正确的是[ ]A. 整个线框中感应电动势为零B. 线框中各部分导体均产生感应电动势C. 闭合线框中无感应电流D. 在不计摩擦的条件下, 维持线框匀速运动不需要外力2.在垂直于纸面向里的、范围足够大的匀强磁场中，有一个矩形闭合线圈，线圈平面与磁感线垂直，与都是线圈的对称轴．应使线圈怎样运动才能使线圈中产生感应电流[ ]A ．向左或向右平动一小段距离B ．向上或向下平动一小段距离C ．绕 轴0102转动一小段距离D ．绕 轴0318转动3.如图所示, 平行板电容器两板与电源相连, 电容器间有匀强磁场B(垂直指向纸里). 一个带电量为+q 的粒子, 以速度Vo 从两板中间垂直于电场方向, 穿出时粒子动能减小了. 若想使这个带电粒子以Vo 按原方向匀速直线穿过电磁场, 可以采用的办法是[ ]A. 减少平行板间正对的距离B. 增大电源电压UC. 减少磁感应强度BD. 增大磁感应强度B4.插有铁心的原线圈A 固定在副线圈B 中, 电键闭合. 要使副线圈B 中产生如图所示方向的感应电流, 可以采取的办法有[ ]A. 突然打开电键KB. 将滑动变阻器滑头向b 移动C. 将滑动变阻器滑头向a 移动D. 将铁心从线圈A 中拔出5.如图, A 是带负电的橡胶圆环, 由于它的转动, 使得金属环B中产生逆时针方向的 电流, 那么, A 环的转动是[ ]A. 顺时针加速转动B. 逆时针加速转动C. 顺时针减速转动D. 逆时针减速转动6.下列关于感应电动势的说法中, 正确的是[ ]A. 不管电路是否闭合, 只要穿过电路的磁通量发生变化, 电路中就有感应电动势B. 感应电动势的大小跟穿过电路的磁通量变化量成正比C. 感应电动势的大小跟穿过电路的磁通量变化率成正比D. 感应电动势的大小跟穿过回路的磁通量多少无关, 但跟单位时间内穿过回路的磁通量变化有关7.如图所示, 金属棒PQ 在匀强磁场中, 沿金属导轨向左运动 [ ]A. 当棒匀速运动时, a b 两点的电势差等于零B. 当棒加速运动时, 线圈N 中的电流方向由a 经N 到b, 大小不变C. 当棒加速运动时, 灯泡中可能有c →d 的电流D. 当棒减速运动时, 灯泡L 中不可能有c →d 的电流8.今将条形磁铁缓慢地或迅速地全部插入一闭合线圈中, 试比较在上述两过程中,不发生变化的物理量是[ ] A. 磁通量的变化量 B. 外力所做的功C. 感应电动势的平均值D. 通过线圈导线横截面的电量9.如图所示，通有恒定电流的螺线管竖直放置，电流方向如图．铜环R 沿螺线管轴线下落，下落过程中环面始终保持水平，铜环先后经过轴线上1、2、3三个位置，位置2处于螺线管的中心，位置1、3与位置2等距．则[ ]A ．从上向下看，环经过位置1时，感应电流是顺时针的B ．从上向下看，环经过们置3时，感应电流是顺时针的C ．环在位置1时的加速度小于重力加速度D ．环在位置3的加速度小于环在位置1的加速度10.一个矩形导体线圈从高处自由下落, 经过一个具有理想边界的匀强磁场区, 线圈 平面和磁场方向垂直, 当线圈的中心经过磁场中a 、b 、c 三点时，如图所示，则 线圈受到的磁场力应是[ ]A. 线圈经过这三个位置时, 都受磁场力作用B. 线圈经过b 位置时不受磁场力作用C. 线圈经过a 、c 两个位置时, 受到磁场力的方向相同D. 线圈经过a 、c 两个位置时, 受到磁场力的方向相反11. 如图电路(a)、(b)中, 电阻R 和自感线圈L 的电阻值都很小, 接通K, 使电路达到稳 定, 灯泡S 发光. [ ]A. 在电路(a)中, 断开K, S 将渐渐变暗B. 在电路(a)中, 断开K, S 将先变得更亮,然后渐渐变暗C. 在电路(b)中, 断开K, S 将渐渐变暗D. 在电路(b)中, 断开K, S 将先变得更亮, 然后渐渐变暗二、填空题。

最新粤教版高中物理选修3-2测试题及答案全套

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最新粤教版高中物理选修3-2测试题及答案全套章末检测卷一(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．宇航员登月后想探测一下月球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈，则下列推断正确的是()A．直接将电流表放于月球表面，看是否有示数来判断磁场有无B．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如果电流表无示数，则判断月球表面无磁场C．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如果电流表有示数，则可判断月球表面有磁场D．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈在某个平面内沿两个互相垂直的方向运动，月球表面若有磁场，则电流表至少有一次示数不为零答案 C解析电流表有示数时可判断有磁场存在，沿某方向运动而无示数不能确定磁场是否存在，只有C正确．2．如图1，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距．两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流．若()图1A．金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向B．金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向C．金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向D．金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向答案 D解析根据楞次定律，当金属环上、下移动时，穿过环的磁通量不发生变化，故没有感应电流产生，故选项A、B错误；当金属环向左移动时，则穿过环的磁场垂直纸面向外并且增强，故根据楞次定律和安培定则可以知道，产生的感应电流为顺时针，故选项C错误；当金属环向右移动时，则穿过环的磁场垂直纸面向里并且增强，故根据楞次定律和安培定则可以知道，产生的感应电流为逆时针，故选项D 正确．3. 用一根横截面积为S 、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r 的圆环，ab 为圆环的一条直径．如图2所示，在ab 的左侧存在一个匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图所示，磁感应强度大小随时间的变化率ΔB ＝k (k ＜0)．则 ( )图2A ．圆环中产生逆时针方向的感应电流B ．圆环具有收缩的趋势C ．圆环中感应电流的大小为|krS 2ρ| D ．图中a 、b 两点间的电势差大小为U ab ＝|14πkr 2| 答案 D解析 由题意可知磁感应强度均匀减小，穿过圆环的磁通量减小，根据楞次定律和安培定则可以判断，圆环中产生顺时针方向的感应电流，圆环具有扩张的趋势，故A 、B 错误；圆环中产生的感应电动势为E ＝ΔΦΔt＝ΔB Δt S ＝|12πr 2k |，圆环的电阻为R ＝ρl S ＝2πρr S ，所以圆环中感应电流的大小为I ＝E R ＝|krS 4ρ|，故C 错误；图中a 、b 两点间的电势差U ab ＝I ×12R ＝|14πkr 2|，故D 正确． 4. 如图3所示，一个闭合三角形导线框ABC 位于竖直平面内，其下方(略靠前)固定一根与导线框平面平行的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流．释放导线框，它由实线位置下落到虚线位置未发生转动，在此过程中 ( )图3A ．导线框中感应电流的方向依次为ACBA →ABCA →ACBAB ．导线框内的磁通量为零时，感应电流也为零C ．导线框所受安培力的合力方向依次为向上→向下→向上D ．导线框所受安培力的合力为零，做自由落体运动答案 A解析 根据安培定则可知导线上方的磁场方向垂直纸面向外，下方的磁场方向垂直纸面向里，而且越靠近导线磁场越强，所以闭合导线框ABC 在下降过程中，导线框内垂直于纸面向外的磁通量先增大，当BC 边与导线重合时，达到最大，再向下运动，导线框内垂直于纸面向外的磁通量逐渐减小至零，然后随导线框的下降，导线框内垂直于纸面向里的磁通量增大，当达到最大，继续下降时由于导线框逐渐远离导线，使导线框内垂直于纸面向里的磁通量再逐渐减小，根据楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化，所以感应电流的磁场先向里，再向外，最后向里，所以导线框中感应电流的方向依次为ACBA →ABCA →ACBA ，A 正确；当导线框内的磁通量为零时，内部的磁通量仍然在变化，有感应电动势产生，所以感应电流不为零，B 错误．根据对楞次定律的理解，感应电流的效果总是阻碍导体间的相对运动，由于导线框一直向下运动，所以导线框所受安培力的合力方向一直向上，不为零，C 、D 错误．5．如图4所示，螺线管匝数n ＝1 000匝，横截面积S ＝10 cm 2，螺线管导线电阻r ＝1 Ω，电阻R ＝9 Ω，磁感应强度B 的B －t 图象如图所示(以向右为正方向)，则( )图4A ．感应电动势为0.6 VB ．感应电流为0.06 VC ．电阻R 两端的电压为0.54 VD ．0～1 s 内感应电流的方向为从C 点通过R 流向A 点答案 D解析 由图象可知⎪⎪⎪⎪ΔB Δt ＝6 T/s ，根据法拉第电磁感应定律可知产生的感应电动势为E ＝n ⎪⎪⎪⎪ΔΦΔt ＝n ⎪⎪⎪⎪ΔB Δt S ＝1 000×6×10×10－4 V ＝6 V ，故选项A 错误；感应电流为I ＝E R ＋r ＝69＋1A ＝0.6 A ，故选项B 错误；电阻R 两端的电压为U ＝IR ＝0.6×9 V ＝5.4 V ，故选项C 错误；0～1 s 通过螺线管的磁通量在增加，根据楞次定律可知感应电流的方向为从C 点通过R 流向A 点，故选项D 正确．6．匀强磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正，磁感应强度B 随时间t 的变化规律如图5甲所示．在磁场中有一细金属圆环，圆环平面位于纸面内，t ＝0时刻磁场的方向垂直纸面向里，如图乙所示，令I 1、I 2、I 3分别表示Oa 、ab 、bc 段的感应电流，F 1、F 2、F 3分别表示感应电流为I 1、I 2、I 3时金属圆环上很小一段受到的安培力，则( )图5A ．I 1沿逆时针方向，I 2沿顺时针方向B ．I 2沿逆时针方向，I 3沿顺时针方向C ．F 1方向指向圆心，F 2方向指向圆心D ．F 2方向背离圆心向外，F 3方向背离圆心向外答案 A解析 根据楞次定律“增反减同”的规律可推知A 正确，B 错误；由“增缩减扩”的规律可知，F 1与F 3的方向指向圆心，F 2方向背离圆心向外，故C 、D 错误．7．在边长为L 的等边三角形区域abc 内存在着垂直纸面向外的匀强磁场，一个边长也为L 的等边三角形导线框def 在纸面上以某一速度向右匀速运动，底边ef 始终与磁场的底边界bc 在同一直线上，如图6所示．取沿顺时针的电流为正，在线框通过磁场的过程中，其感应电流随时间变化的图象是( )图6答案 B解析 线框进入磁场后，切割的有效长度为：l ＝12v t tan 60°，产生的感应电动势为：E ＝Bl v ＝12B v 2t tan 60°，所以感应电流为：I ＝12B v 2t tan 60°R，从开始进入磁场到d 与a 重合之前，电流与t 是成正比的，由楞次定律判得线框中的电流方向是顺时针的，此后线框切割的有效长度均匀减小，电流随时间变化仍然是线性关系，由楞次定律判得线框中的电流方向是逆时针的，综合以上分析可知B 正确，A 、C 、D 错误．8．如图7所示是研究通电自感实验的电路图，A 1、A 2是两个规格相同的小灯泡，闭合开关调节滑动变阻器R 的滑动触头，使两个灯泡的亮度相同，调节滑动变阻器R 1的滑动触头，使它们都正常发光，然后断开开关S.重新闭合开关S ，则 ( )图7A ．闭合瞬间，A 1立刻变亮，A 2逐渐变亮B ．闭合瞬间，A 1、A 2均立刻变亮C ．稳定后，L 和R 两端的电势差一定相同D ．稳定后，A 1和A 2两端的电势差不相同答案 C解析 断开开关再重新闭合开关的瞬间，根据自感原理可判断，A 2立刻变亮，而A 1逐渐变亮，A 、B 均错误；稳定后，自感现象消失，根据题设条件可判断，闭合开关调节滑动变阻器R 的滑动触头，使两个灯泡的亮度相同，说明此时滑动变阻器R 接入电路的阻值与线圈L 的电阻一样大，线圈L 和R 两端的电势差一定相同，A 1和A 2两端的电势差也相同，所以C 正确，D 错误．二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分．每小题至少有两个选项正确，选对得5分，漏选得3分，错选得0分)9. 如图8所示是电表中的指针和电磁阻尼器，下列说法中正确的是( )图8A ．2是磁铁，1中产生涡流B ．1是磁铁，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下来答案AD解析当指针摆动时，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的效果总是起到阻尼作用，所以它能使指针很快地稳定下来．10. 如图9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9A．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，圆盘将匀速转动答案ABD解析由右手定则可知，处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高，选项A正确；根据E＝BL v可知所加磁场越强，则感应电动势越大，感应电流越大，产生的阻碍圆盘转动的安培力越大，则圆盘越容易停止转动，选项B正确；若加反向磁场，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；若所加磁场穿过整个圆盘，则圆盘中无感应电流，不产生安培力，圆盘匀速转动，选项D正确．11. 如图10所示，匀强磁场垂直于软导线回路平面，由于磁场发生变化，回路变为圆形．则该磁场()图10A．逐渐增强，方向向外B．逐渐增强，方向向里C．逐渐减弱，方向向外D．逐渐减弱，方向向里答案CD解析对于导线回路来说，圆形面积最大，即由于磁场变化，导致导线回路面积变大，根据楞次定律“增缩减扩”，可判断磁场在减弱，可能是方向垂直软导线回路平面向外的磁场逐渐减弱，也可能是方向垂直软导线回路平面向里的磁场逐渐减弱，选项C、D对．12. 如图11所示，竖直平行金属导轨MN、PQ上端接有电阻R，金属杆ab质量为m，跨在平行导轨上，垂直导轨平面的水平匀强磁场的磁感应强度为B，不计ab与导轨电阻及一切摩擦，且ab与导轨接触良好．若ab杆在竖直向上的外力F作用下匀速上升，则以下说法正确的是()图11A．拉力F所做的功等于电阻R上产生的热量B．杆ab克服安培力做的功等于电阻R上产生的热量C．电流所做的功一定等于重力势能的增加量D．拉力F与重力做功的代数和等于电阻R上产生的热量答案BD解析当外力F拉着金属杆匀速上升时，拉力要克服重力和安培力做功，拉力做的功等于克服安培力和重力做功之和，即等于电阻R上产生的热量和金属杆增加的重力势能之和，选项A、C错误，D正确．克服安培力做多少功，电阻R上就产生多少热量，选项B正确．三、实验题(本题共2小题，共10分)13．(4分)为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如图12所示．已知线圈由a端开始绕至b 端：当电流从电流计G的左端流入时，指针向左偏转．图12(1)将磁铁的N极向下从线圈上方竖直插入线圈L时，发现电流计的指针向左偏转．俯视线圈，其绕向为________(选填“顺时针”或“逆时针”)．(2)当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离线圈L时，发现电流计的指针向右偏转．俯视线圈，其绕向为________(选填“顺时针”或“逆时针”)．答案(1)顺时针(2)逆时针解析(1)由题可知在线圈L内电流从b流向a，而根据楞次定律(增反减同)知，线圈L中产生的磁场与原磁场方向相反(向上)，再根据安培定则可知，感应电流方向为逆时针方向(俯视线圈)，因此线圈绕向为顺时针方向(俯视线圈)．(2)由题意可知在线圈L内电流从a流向b，而根据楞次定律(增反减同)知，线圈L中产生的磁场与原磁场方向相同(向上)，再根据安培定则可知，感应电流方向与(1)问相同，而电流的流向与(1)问相反，因此线圈绕向一定与(1)问相反，为逆时针方向(俯视线圈)．14．(6分)如图13所示为“研究电磁感应现象”的实验装置．图13(1)将图中所缺的导线补接完整；(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转一下，那么合上开关后可能出现的情况有：A．将线圈A迅速插入线圈B时，灵敏电流计指针将________．B．线圈A插入线圈B后，将滑动变阻器的滑片迅速向左拉时，灵敏电流计指针________．答案(1)见解析图(2)向右偏转一下向左偏转一下解析(1)如图所示(2)根据楞次定律及灵敏电流计的指针偏转方向与流过它的电流方向的关系来判定，则A.向右偏转一下；B.向左偏转一下．四、计算题(本题共3小题，共38分．解答应写出必要的文字说明，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．)15．(10分)小明同学设计了一个“电磁天平”，如图14所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，两臂平衡．线圈的水平边长L＝0.1 m，竖直边长H＝0.3 m，匝数为N1.线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度B0＝1.0 T，方向垂直线圈平面向里．线圈中通有可在0～2.0 A 范围内调节的电流I.挂盘放上待测物体后，调节线圈中电流使天平平衡，测出电流即可测得物体的质量．(重力加速度取g＝10 m/s2)图14 图15(1)为使“电磁天平”的量程达到0.5 kg ，线圈的匝数N 1至少为多少？(2)进一步探究电磁感应现象，另选N 2＝100匝、形状相同的线圈，总电阻R ＝10 Ω.不接外电流，两臂平衡．如图15所示，保持B 0不变，在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度B 随时间均匀变大，磁场区域宽度d ＝0.1 m ．当挂盘中放质量为0.01 kg 的物体时，天平平衡，求此时磁感应强度的变化率ΔB Δt. 答案 (1)25匝 (2)0.1 T/s解析 (1)“电磁天平”中的线圈受到安培力，I ＝2.0 A 时线圈的匝数最少F ＝N 1B 0IL由天平平衡可知：mg ＝N 1B 0IL代入数据解得：N 1＝25匝．(2)由法拉第电磁感应定律得：E ＝N 2ΔΦΔt ＝N 2ΔB ΔtLd 由欧姆定律得：I ′＝E R线圈受到的安培力F ′＝N 2B 0I ′L由天平平衡可得：m ′g ＝F ′联立各式，代入数据可得ΔB Δt＝0.1 T/s. 16．(13分)如图16所示，水平面(纸面)内间距为l 的平行金属导轨间接一电阻，质量为m 、长度为l 的金属杆置于导轨上．t ＝0时，金属杆在水平向右、大小为F 的恒定拉力作用下由静止开始运动．t 0时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动．杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为μ.重力加速度大小为g .求：图16(1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小；(2)电阻的阻值．答案 (1)Blt 0(F m －μg ) (2)B 2l 2t 0m解析 (1)设金属杆进入磁场前的加速度大小为a ，由牛顿第二定律得F －μmg ＝ma ①设金属杆到达磁场左边界时的速度为v ，由运动学公式有v ＝at 0 ②当金属杆以速度v 在磁场中运动时，由法拉第电磁感应定律知产生的电动势为E ＝Bl v③联立①②③式可得E ＝Blt 0(F m －μg ) ④ (2)设金属杆在磁场区域中匀速运动时，金属杆中的电流为I ，根据欧姆定律I ＝E R ⑤式中R 为电阻的阻值．金属杆所受的安培力为F 安＝BlI⑥因金属杆做匀速运动，有F －μmg －F 安＝0⑦ 联立④⑤⑥⑦式得R ＝B 2l 2t 0m. 17．(15分)如图17甲所示，一电阻不计且足够长的固定光滑平行金属导轨MN 、PQ 间距L ＝0.8 m ，下端接有阻值R ＝3 Ω的电阻，导轨平面与水平面间的夹角θ＝30°.整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中．一质量m ＝0.1 kg 、阻值r ＝0.15 Ω的金属棒垂直导轨放置并用绝缘细线通过光滑的定滑轮与质量M ＝0.9 kg 的重物相连，左端细线连接金属棒中点且沿NM 方向．棒由静止释放后，沿NM 方向位移s 与时间t 之间的关系如图乙所示，其中ab 为直线．已知棒在0～0.3 s 内通过的电荷量是0.3～0.4 s 内通过电荷量的2倍，取g ＝10 m/s 2，求：图17(1)0～0.3 s 内棒通过的位移s 1的大小；(2)电阻R 在0～0.4 s 内产生的热量Q 1.答案 (1)0.6 m (2)3 J解析 (1)棒在0～0.3 s 内通过的电荷量q 1＝I Δt 1平均感应电流I ＝E R ＋r回路中平均感应电动势E ＝Bs 1LΔt 1得q 1＝BLs 1R ＋r同理，棒在0.3～0.4 s 内通过的电荷量 q 2＝BL (s 2－s 1)R ＋r由图乙读出0.4 s 时刻位移大小s 2＝0.9 m 又q 1＝2q 2 解得s 1＝0.6 m.(2)由题图乙知棒在0.3～0.4 s 内做匀速直线运动，棒的速度大小v ＝0.9－0.60.4－0.3 m /s ＝3 m/s对系统，根据能量守恒定律 Q ＝Mgs 2－mgs 2sin θ－12(M ＋m )v 2代入数据解得Q ＝3.15 J 根据焦耳定律有Q 1Q ＝RR ＋r代入数据解得Q 1＝3 J.章末检测卷二(时间：90分钟 满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．如图1所示，矩形线圈abcd 放在匀强磁场中，ad ＝bc ＝l 1，ab ＝cd ＝l 2.从图示位置起该线圈以角速度ω绕不同转轴匀速转动，则( )图1A ．以OO ′为转轴时，感应电动势e ＝Bl 1l 2ωsin ωtB ．以O 1O 1′为转轴时，感应电动势e ＝Bl 1l 2ωsin ωtC ．以OO ′为转轴时，感应电动势e ＝Bl 1l 2ωcos ωtD ．以OO ′为转轴和以ab 为转轴一样，感应电动势e ＝Bl 1l 2ωsin ωt 答案 C解析 以O 1O 1′为轴转动时，磁通量不变，不产生交变电流．无论是以OO ′为轴还是以ab 为轴转动，感应电动势的最大值都是Bl 1l 2ω.由于是从与磁场平行的面开始计时，产生的是余弦式交变电流，故C 正确． 2．中国已投产运行的1 000 kV 特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程．假设甲、乙两地原来用500 kV 的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P .在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1 000 kV 特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为( ) A.P 4 B.P2 C ．2P D ．4P 答案 A解析 在超高压输电中，设输送电功率为P ′，输电电压为U ，输电线总电阻为R ，则输电线上损耗的电功率为P ＝⎝⎛⎭⎫P ′U 2R ，当输电电压升为原来的2倍时，输电线上损耗的电功率变为原来的14，故选A.3．一交流发电机，当转速为n 1时，其交变电动势e ＝220sin (100πt ) V ，现有如下的说法，其中正确的是 ( ) A ．在t ＝0时，线圈中的磁通量为0 B ．该交流发电机线圈的转速为50 r/sC ．若加在标有“220 V 100 W ”的灯泡的两端，灯泡能正常发光D ．若线圈的转速加倍，则交变电压的最大值、有效值增大一倍而频率不变 答案 B解析 因为交变电流的瞬时值表达式为e ＝E m sin ωt ，其中E m ＝nBSω表示最大值，ω＝2πf .当转速用r/s 作为单位时，转速与频率的数值相等．最大值为有效值的2倍，则该电动势的最大值为220 V ，而灯泡的标注值是有效值，所以选项C 、D 错误，选项B 正确．当t ＝0时，e ＝0，此时线圈处于中性面的位臵，磁通量最大，因此选项A 错误．4. 如图2所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入一只“220 V 60 W ”的灯泡，且灯泡正常发光，则 ( )图2A ．电流表的示数为32220 AB ．电源输出功率为1 200 WC ．电流表的示数为3220AD ．原线圈两端电压为11 V 答案 C解析 副线圈电压U 2＝220 V ，电流I 2＝P U 2＝311 A ，则原线圈两端电压U 1＝n 1U 2n 2＝4 400 V ，电流I 1＝n 2I 2n 1＝3220 A ，所以电流表的示数为3220 A ，选项A 、D 错误，C 正确．电源输出功率等于灯泡消耗的功率，为60 W ，选项B 错误．5. 如图3所示，线框匝数为N ，面积为S ，以角速度ω绕垂直磁感应强度为B 的匀强磁场的轴匀速转动．线框的电阻、电感均不计，外电路接有电阻R 、理想电流表和二极管D .二极管D 具有单向导电性，即正向电阻为零，反向电阻无穷大．下列说法正确的是( )图3A ．图示位置电流最大B ．R 两端电压的有效值U ＝ω2NBS C ．交流电流表的示数I ＝ω2R NBSD ．一个周期内通过R 的电荷量q ＝2BSR答案 C解析 由题图可知，图示位臵通过R 的电流为零，R 两端的电压随时间的变化规律如图所示．设电压的有效值为U ，在一个周期内有：(NBSω2)2R ·T 2＝U 2R T ，解得：U ＝12NBSω，电流的有效值I ＝U R ＝NBSω2R ，在一个周期内，只有半个周期的时间有电流通过R ，故：q ＝N ΔΦR ＝2NBSR.故选C.6．一含有理想变压器的电路如图4所示，图中电阻R 1、R 2和R 3的阻值分别为3 Ω、1 Ω和4 Ω，为理想交流电流表，U 为正弦交流电源，输出电压的有效值恒定．当开关S 断开时，电流表的示数为I ；当S 闭合时，电流表的示数为4I .该变压器原、副线圈匝数比为( )图4A ．2B ．3C ．4D ．5 答案 B解析 开关断开时，电路如图甲所示，原、副线圈的电流比I I 2＝n 2n 1，通过R 2的电流I 2＝In 1n 2，副线圈的输出电压U 2＝I 2(R 2＋R 3)＝5In 1n 2，由U 1U 2＝n 1n 2可得原线圈两端的电压U 1＝5I ⎝⎛⎭⎫n 1n 22，则U ＝U 1＋IR 1＝5I ⎝⎛⎭⎫n 1n 22＋3I ；开关闭合时，电路如图乙所示，原、副线圈的电流比4I I 2′＝n 2n 1，通过R 2的电流I 2′＝4In 1n 2，副线圈的输出电压U 2′＝I 2′R 2＝4In 1n 2，由U 1′U 2′＝n 1n 2可得原线圈两端的电压U 1′＝4I ⎝⎛⎭⎫n 1n 22，则U ＝U 1′＋4IR 1＝4I ⎝⎛⎭⎫n 1n 22＋12I ，联立解得n 1n 2＝3，选项B 正确．二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分．每小题至少有两个选项正确，选对得5分，漏选得3分，错选得0分)7．我国“西电东送”采用高压直流输电，继三峡至常州500 kV 直流输电工程后，又实现了三峡至广东的500 kV 直流输电工程．这种输电方式是在高压交流远距离输电的基础上，增加了把交流变为直流的“整流”设备，用户端用专用的“逆变”设备把直流变为交流．关于高压远距离直流输电，下列说法正确的有( ) A ．“整流”设备应放在升压变压器后，而“逆变”设备放在降压变压器前 B ．有利于消除输电线路中感抗和容抗的影响 C ．可以实现不同频率的交流电网络之间的电力传输 D ．高压远距离直流输电对输电线路绝缘性能无要求 答案 ABC8. 如图5所示的电路，一灯泡和一可变电容器串联，下列说法正确的是( )图5A．a、b端接稳恒直流电，灯泡发亮B．a、b端接交变电流，灯泡发亮C．a、b端接交变电流，灯泡发亮，且将电容器电容增大时，灯泡亮度增大D．a、b端接交变电流，灯泡发亮，在不改变交变电流有效值的情况下增大其频率，灯泡亮度增大答案BCD解析电容器有“通交流，隔直流，通高频，阻低频”的特点，B、D项正确，A错误；增大电容器的电容，电容的阻碍作用减小，电流增大，灯泡的亮度增大，C项正确．9．如图6甲所示，理想变压器的原线圈电路中装有0.5 A的保险丝L，原线圈匝数n1＝600匝，副线圈匝数n2＝120匝．当原线圈接在如图乙所示的交变电源上时，要使整个电路和用电器正常工作，则副线圈两端可以接()图6A．阻值为14.4 Ω的电阻B．并联两盏“36 V40 W”的灯泡C．工作频率为10 Hz的电视D．耐压值为36 V的电容器答案AB解析理想变压器可以变压、变流，但不可以改变功率和频率；由题图乙可知，原线圈中交变电源的周期为0.02 s，频率为50 Hz，则副线圈得到的交变电流的频率也为50 Hz，故接入工作频率为10 Hz的电视不能正常工作，C错误；由题图乙可知，原线圈所接电源电压的有效值为180 V，由理想变压器特点可知，变压比等于匝数比，则U2＝120600×180 V，得U2＝36 V，两灯泡接入电路时，原线圈中的电流I1＝49A≈0.44A＜0.5 A，B正确；副线圈两端电压的有效值为36 V，但其最大值大于电容器的耐压值，故D错误；由理想变压器特点可知，原、副线圈消耗的功率相等，则(36 V)2R＝180 V×0.5 A，解得R＝14.4 Ω，A正确．10．如图7甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2＝5∶1，电阻R＝20 Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示．现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光．下列说法正确的是()图7A ．输入电压u 的表达式u ＝202sin (100πt ) VB ．只断开S 2后，L 1、L 2均正常发光C ．只断开S 2后，原线圈的输入功率增大D ．若S 1换接到2后，R 消耗的电功率为0.8 W 答案 AD解析 由题图乙可知，U m ＝20 2 V ，T ＝0.02 s ，则ω＝2πT＝100π rad/s ，输入电压u ＝202sin (100πt ) V ，故A 正确；由变压器的变压规律知：U 1U 2＝n 1n 2，故U 2＝U 1n 2n 1＝20×15 V ＝4 V ，将S 1接1、S 2闭合时，灯泡L 2正常发光可得，灯泡L 2的额定电压为4 V ，当只断开S 2后，副线圈两端电压不变，此时副线圈的负载为L 1、L 2串联，故L 1、L 2均不能正常发光，B 错误；此时P 出＝U 22R 总，副线圈负载R 总增大，故P 出减小，又P 入＝P 出，故原线圈的输入功率减小，C 错误；当S 1换接到2后，副线圈的负载仅是电阻R ，故P ＝U 22R ＝4220W ＝0.8 W ，D 正确． 三、填空题(本题共2小题，共10分)11. (4分)一交流电压随时间变化的图象如图8所示，则此交流电的频率是________ Hz ，若将该电压加在10 μF 的电容器上，则电容器的耐压值应不小于________V ；若将该电压加在一阻值为1 kΩ的纯电阻用电器上，用电器恰能正常工作，为避免意外事故的发生，电路中保险丝的熔断电流不能低于________ A.图8答案 50 200210解析 由题图知T ＝0.02 s ，U m ＝200 V 而f ＝1T所以f ＝50 Hz ，电容器耐压值应不小于200 V ， I ＝U m 2·1R ＝210A.。

广东省清远市英德市第五中学2020-2021学年高二下学期物理粤教版选修3-2第一章电磁感应复习题

广东省清远市英德市第五中学2020-2021学年高二下学期物理粤教版选修3-2第一章电磁感应复习题

电磁感应复习题一、单选题1．高频焊接原理示意图如图所示，线圈通以高频交流电，金属工件的焊缝中就产生大量焦耳热，将焊缝融化焊接，要使焊接处产生的热量较大，下列措施不可采用是（）A．减小焊接缝的接触电阻B．增大焊接缝的接触电阻C．增大交变电流的电压D．增大交变电流的频率2．如图所示，在粗糙绝缘水平面上，固定两条相互平行的直导线，导线中通有大小和方向都相同的电流，在两条导线的中间位置放置一正方形线框，导线、线框均关于虚线对称，当导线中电流发生变化时，线框始终静止。

已知导线周围某点的磁感应强度与导线中的电流大小成正比，与到导线的距离成反比。

则下列对导线中电流变化后线框所受摩擦力的方向的判断正确的是（）A．a、b中电流同步增加，摩擦力方向向左B．a、b中电流同步减小，摩擦力方向向左C．a中电流减小，b中电流增大，摩擦力方向向右D．a中电流减小，b中电流不变，摩擦力方向向左3．如图所示，用轻绳将一条形磁铁竖直悬挂于O点，在其正下方的水平绝缘桌面上放置一铜质圆环。

现将磁铁从A处由静止释放，经过B、C到达最低处D，再摆到左侧最高处E，圆环始终保持静止，则磁铁（）A．从B到C的过程中，圆环中产生逆时针方向的电流（从上往下看）B．摆到D处时，圆环给桌面的压力小于圆环受到的重力C．从A到D和从D到E的过程中，圆环受到摩擦力方向相同D．在A、E两处的重力势能相等4．如图甲所示，一个匝数为n的圆形线圈（图中只画了2匝），面积为S，线圈的电阻为R，在线圈外接一个阻值为R的电阻和一个理想电压表，将线圈放入垂直纸面向里的磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示，下列说法错误的是（）A ．0~t 1时间内P 端电势高于Q 端电势B ．0~t 1时间内电压表的读数为101n B -B St （）C ．t 1~t 2时间内R 上的电流为121S2-nB t t R（）D ．t 1~t 2时间内P 端电势低于Q 端电势5．如图，导体轨道OPQS 固定，其中PQS 是半圆弧，Q 为半圆弧的中点，O 为圆心.轨道的电阻忽略不计.OM 是有一定电阻、可绕O 转动的金属杆，M 端位于PQS 上，OM 与轨道接触良好.空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B .现使OM 从OQ 位置以恒定的角速度逆时针转到OS 位置并固定(过程Ⅰ)；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B 增加到B ′(过程Ⅰ).在过程Ⅰ、Ⅰ中，流过OM 的电荷量相等，则'B B等于( )A ．54B ．32C ．74D ．2二、多选题6．图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，L 1和L 2为电感线圈，A 1、A 2、A 3都是规格相同的灯泡。

高中物理 选修3-2-电磁感应习题(有答案)

高中物理 选修3-2-电磁感应习题(有答案)

电磁感应练习（含答案）一、单项选择题：（每题3分，共计18分）1、下列说法中正确的有： （ ） 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 、线框不闭合时，若穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中没有感应电流和感应电动势D 、线框不闭合时，若穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中没有感应电流，但有感应电动势2、根据楞次定律可知感应电流的磁场一定是： （ ） A 、阻碍引起感应电流的磁通量； B 、与引起感应电流的磁场反向；C 、阻碍引起感应电流的磁通量的变化；D 、与引起感应电流的磁场方向相同。

3、穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加2Wb,则 （ ） A.线圈中感应电动势每秒增加2V B.线圈中感应电动势每秒减少2VC.线圈中感应电动势始终为一个确定值，但由于线圈有电阻，电动势小于2VD.线圈中感应电动势始终为2V4、在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图1所示，当磁场的磁感应强度B 随时间如图2变化时，图3中正确表示线圈中感应电动势E变化的是 （ ） A ． B ． C ． D ． 5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强度按下列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（ ）6.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，则在移动过程中线框的一边a 、b 两点间电势差绝对值最大的是（ ）2E E-E -2E 2E E -E -2E E 2E -E -2E E 2E -E -2E /s 图2B（A ） （B ） （C ） （D ）二、多项选择题：（每题4分，共计16分）7、如图所示，导线AB 可在平行导轨MN 上滑动，接触良好，轨道电阻不计 电流计中有如图所示方向感应电流通过时，AB 的运动情况是：（ ） A 、向右加速运动； B 、向右减速运动； C 、向右匀速运动； D 、向左减速运动。

粤教版高中物理选修3-2第一章《电磁感应》试题 (2)

粤教版高中物理选修3-2第一章《电磁感应》试题 (2)

高中物理学习材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《电磁感应》试题第一部分 选择题（共60分）一、单项选择题（共10小题，每小题4分，共40分。

在每小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、下面说法正确的是A 、自感电动势总是阻碍电路中原来电流增加B 、自感电动势总是阻碍电路中原来电流变化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，用均匀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 的变化率增强时，线框中点a 、b 两点电势差是：A 、Uab ＝0.1vB 、Uab ＝－0.2vC 、Uab ＝0.2vD 、Uab ＝－0.1v3、如图，匀强磁场存在于虚线框内，矩形线圈竖直下落。

如果线圈受到的磁场力总小于其重力，则它在1、2、3、4位置时的加速度关系为A 、a 1＞a 2＞a 3＞a 4B 、a 1=a 3 >a 2>a 4C 、a 1=a 3＞a 4＞a 2D 、a 4=a 2＞a 3＞a 14、如图，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，当电键S 接通一瞬间，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 5、“磁单极子”是指只有S 极或N 极的磁性物质，其磁感线的分布类似于点电荷的电场线分布.物理学家们长期以来一直用实验试图证实自然界中存在磁单极子，如图所示的实验就是用于检测磁单极子的实验之一。

abcd 为用超导材料制成的闭合回路，该回路旋转在防磁装置中，可认为不受周围其他磁场的作用。

设想有一个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 、回路中无感应电流B 、回路中形成持续的abcda 流向的感应电流C 、回路中形成持续的adcba 流向的感应电流D 、回路中形成先abcda 流向后adcba 流向的感应电流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区域。

粤教版高中物理选修3-2模块综合测评

粤教版高中物理选修3-2模块综合测评

高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）模块综合测评(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1～7题只有一项符合题目要求，第8～10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．关于电磁感应现象，下列说法中正确的是()【导学号：90270139】A．只要有磁通量穿过闭合电路，电路中就有感应电流B．只要闭合电路在做切割磁感线运动，电路中就有感应电流C．只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电流D．只要穿过闭合电路的磁通量足够大，电路中就有感应电流【解析】产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，与穿过线圈的磁通量的大小无关，C正确．【答案】 C2．物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”．如图1所示，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环．闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起．某同学另找来器材再探究此实验．他连接好电路，经重复实验，线圈上的套环均未动．对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是()图1A．线圈接在了直流电源上B ．电源电压过高C ．所选线圈的匝数过多D ．所用套环的材料与老师的不同【解析】 金属套环跳起的原因是开关S 闭合时，套环上产生感应电流与通电螺线管上的电流相互作用而引起的．线圈接在直流电源上，S 闭合时，金属套环也会跳起．电压越高，线圈匝数越多，S 闭合时，金属套环跳起越剧烈．若套环是非导体材料，则套环不会跳起．故选项A 、B 、C 错误，选项D 正确．【答案】 D3．(2016·青岛高二期末)圆形导线框固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直．规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B 随时间变化的规律如图2所示．若规定逆时针方向为感应电流i 的正方向，下列i -t 图中正确的是( )图2【解析】 由E ＝n ΔB Δt S ，i ＝ER 可知，圆环内磁感应强度B 的变化率恒定不变，电流大小也不变，A 项错误；由楞次定律可知，第1 s 内导线框中的感应电流方向沿逆时针方向，与规定的正方向相同，故选项B 、D 一定错误，只有选项C 正确．【答案】 C4.(2016·汕尾高二期末)如图3所示，平放在水平面的铁芯上分别绕有线圈L 1、L 2，每个线圈各接有两条光滑的平行金属导轨，金属棒MN 、PQ 均垂直于导轨放置，MN 棒可自由移动而PQ 棒固定．MN 所在轨道之间有竖直向上的匀强磁场B 1，PQ 棒所在轨道之间有沿竖直方向的变化磁场B 2，规定竖直向上为B 2的正方向．当B 2变化时，MN 在磁场B 1的作用下向右运动，则B 2随时间变化的B 2-t 图象可能是下图中的( ) 【导学号：90270140】图3A B C D【解析】 由E 2＝n ΔB 2Δt S 可知，若磁场B 2均匀变化，产生的感应电动势E 2恒定不变，L 2中的电流恒定不变，L 1中将无感应电动势，MN 棒不会向右运动，A 、B 选项均错误；若B 2竖直向上，逐渐减小，变化率也减小，由楞次定律可判断，L 1中的磁通量方向竖直向上，且在减小，MN 棒中的感应电流方向由M →N ，在B 1中所变安培力水平向左，MN 棒将向左运动，C 选项错误；同样道理可分析，D 选项正确．【答案】 D5．(2016·嘉兴高二检测)在匀强磁场中的矩形线圈从中性面开始匀速转动，穿过线圈平面的磁通量与时间t 的图象是( )【解析】 设匀强磁场的磁感应强度为B ，矩形线圈abcd 的面积为S ，如图所示，从中性面位置开始逆时针方向匀速转动，设经过时间t 转过的角度θ＝ωt ，转到位置a 1d 1，画出它的正视图如图所示．由磁通量计算式Φ＝BS (S 为垂直磁感线方向的面积)可知，在时刻t 通过线圈平面的磁通量为Φ＝BS cos θ＝BS cos ωt ，即ω与t 的关系按余弦函数规律变化．C 选项正确．【答案】 C6．(2013·全国卷Ⅱ)如图4所示，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( ) 【导学号：90270141】图4【解析】 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 及F ＝BIL ＝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．【答案】 D7．如图5所示是一火灾报警器电路的示意图．其中R 3为用半导体热敏材料制成的传感器，这种半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而增大．值班室的显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器．当传感器R 3所在处出现火情时，显示器的电流I 、报警器两端的电压U 的变化情况是( )图5A ．I 变大，U 变小B ．I 变小，U 变大C ．I 变小，U 变小D ．I 变大，U 变大【解析】 首先弄清电路的结构：R 2与R 3并联，再与R 1串联，当R 3所在处出现火情时，R 3的温度升高，则R 3的电阻增大，故整个外电路的电阻要增大，路端电压U 也要增大，R 3两端电压也要增大，即R 2两端电压要增大，所以I 要增大，故选D.【答案】 D8．如图6甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b 是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R ＝10 Ω，其余电阻均不计，从某时刻开始在原线圈c 、d 两端加上如图乙所示的交变电压，则下列说法中正确的是( )【导学号：90270142】图6A ．当单刀双掷开关与a 连接时，电压表的示数为22 VB ．当单刀双掷开关与a 连接且t ＝0.01 s 时，电流表示数为零C ．当单刀双掷开关由a 拨向b 时，原线圈的输入功率变大D ．当单刀双掷开关由a 拨向b 时，副线圈输出电压的频率变为25 Hz【解析】 原线圈输入电压的有效值为U 1＝3112 V ＝220 V ，当单刀双掷开关与a 连接时，U 2＝110U 1＝22 V ，A 选项正确；当t ＝0.01 s 时，电流表示数不为零，电流表测量的是有效值，B 选项错误；当单刀双掷开关由a 拨向b 时，U 2′＝15 U 1＝44 V ，输出功率增大，原线圈的输入功率也增大，此时输出电压的频率不变，C 选项正确，D 选项错误．【答案】 AC9.如图7所示，阻值为R 的金属棒从图示位置ab 分别以v 1、v 2的速度沿光滑导轨(电阻不计)匀速滑到a ′b ′位置，若v 1∶v 2＝1∶2，则在这两次过程中( )图7A ．回路电流I 1∶I 2＝1∶2B ．产生的热量Q 1∶Q 2＝1∶2C ．通过任一截面的电荷量q 1∶q 2＝1∶2D ．外力的功率P 1∶P 2＝1∶2【解析】 金属棒切割磁感线产生的感应电动势为BL v ，感应电流I ＝E R ＝BL vR ，其大小与速度成正比；产生的热量Q ＝I 2Rt ＝B 2L 2v 2R·L ′v ＝B 2L 2L ′vR ，B 、L 、L ′、R 是一样的，两次产生的热量比等于运动速度的比；通过任一截面的电荷量q ＝It ＝BL v R L ′v ＝BLL ′R 与速度无关，所以这两个过程中，通过任一截面的电荷量之比应为1∶1；金属棒运动过程中受磁场力的作用，为使棒匀速运动，外力大小要与磁场力相同．则外力的功率P ＝F v ＝BIL v ＝B 2L 2v 2R ，其中B 、L 、R 相同，外力的功率与速度的平方成正比，所以外力的功率之比应为1∶4.A 、B 正确．【答案】AB10．竖直放置的平行光滑导轨，其电阻不计，磁场方向如图8所示，磁感应强度B＝0.5 T，导体杆ab和cd的长均为0.2 m，电阻均为0.1 Ω，所受重力均为0.1 N，现在用力向上推导体杆ab，使之匀速上升(与导轨接触始终良好)，此时cd恰好静止不动，ab上升时下列说法正确的是()【导学号：90270143】图8A．ab受到的推力大小为2 NB．ab向上的速度为2 m/sC．在2 s内，推力做功转化的电能是0.4 JD．在2 s内，推力做功为0.6 J【解析】以ab、cd为整体可知向上推力F＝2mg＝0.2 N，对cd可得BIl＝mg，所以I＝mgBl＝0.10.5×0.2A＝1 A，设ab运动速度为v，则Bl v＝I×2R，所以v＝2RIBl＝2×0.1×10.5×0.2m/s＝2 m/s,2 s内转化的电能W电＝I2×2Rt＝0.4 J,2 s内推力做的功W F＝F v t＝0.8 J．故选项B、C正确．【答案】BC二、非选择题(本题共3小题，共40分．)11．(12分)(2016·镇安高二检测)交流发电机的原理如图9甲所示，闭合的矩形线圈放在匀强磁场中，绕OO′轴匀速转动，在线圈中产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，已知线圈的电阻为R＝2.0 Ω，求：甲乙图9(1)通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值是多少？(2)矩形线圈转动的周期是多少？(3)线圈电阻上产生的电热功率是多少？(4)保持线圈匀速转动，1 min内外界对线圈做的功是多少？【解析】 (1)由i -t 图可知通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值I m ＝2.0 A. (2)矩形线圈转动的周期T ＝4.0×10－3 s.(3)由有效值I ＝I m 2，线圈电阻上产生的电热功率为P ＝I 2R ＝I 2m 2 R ＝4 W.(4)外界对线圈做功转化成电能再转化成电热， 1 min 内外界对线圈做的功W ＝Pt ＝240 J. 【答案】 (1)2.0 A (2)4.0×10－3 s (3)4 W(4)240 J12．(14分)某电子天平原理如图10所示，E 形磁铁的两侧为N 极，中心为S 极，两极间的磁感应强度大小均为B ，磁极宽度均为L ，忽略边缘效应，一正方形线圈套于中心磁极，其骨架与秤盘连为一体，线圈两端C 、D 与外电路连接，当质量为m 的重物放在秤盘上时，弹簧被压缩，秤盘和线圈一起向下运动(骨架与磁极不接触)，随后外电路对线圈供电，秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，由此时对应的供电电流I 可确定重物的质量．已知线圈匝数为n ，线圈电阻为R ，重力加速度为g ，问：图10(1)线圈向下运动过程中，线圈中感应电流是从C 端还是从D 端流出？ (2)供电电流I 是从C 端还是从D 端流入？求重物质量与电流的关系． (3)若线圈消耗的最大功率为P ，该电子天平能称量的最大质量是多少？【导学号：90270144】【解析】 (1)由右手定则知：感应电流从C 端流出． (2)设线圈受到的安培力为F A .外加电流从D 端流入． 由F A ＝mg 和F A ＝2nBIL ，得m ＝2nBLg I .(3)设能称量的最大质量为m 0. 由m ＝2nBL g I 和P ＝I 2R ，得m 0＝2nBL gPR. 【答案】 (1)感应电流从C 端流出 (2)供电电流从D 端流入 m ＝2nBL g I (3)2nBLgP R13．(14分)如图11甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN 、PQ 竖直放置，其宽度L ＝1 m ，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M 与P 之间连接一阻值为R ＝0.40 Ω的电阻，质量为m ＝0.01 kg 、电阻为r ＝0.30 Ω的金属棒ab 紧贴在导轨上．现使金属棒ab 由静止开始下滑，下滑过程中ab 始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x 与时间t 的关系如图乙所示，图象中的OA 段为曲线，AB 段为直线，导轨电阻不计，g 取10 m/s 2(忽略ab 棒运动过程中对原磁场的影响)．甲 乙图11(1)判断金属棒两端a 、b 的电势高低； (2)求磁感应强度B 的大小；(3)在金属棒ab 从开始运动的1.5 s 内，电阻R 上产生的热量． 【解析】 (1)由右手定则判断φb >φa .(2)当金属棒匀速下落时，由共点力平衡条件得 mg ＝BIL金属棒产生的感应电动势E ＝BL v t 则电路中的电流I ＝BL v tR ＋r由图象可得v t ＝7 m/s 代入数据解得B ＝0.1 T.(3)在0～1.5 s ，以金属棒ab 为研究对象，根据动能定理得mgh －W 安＝12m v 2t －0W 安＝0.455 J对闭合回路由闭合电路欧姆定律得 E 电＝I (R ＋r )则电阻R 两端的电压U R 为 U R ＝R R ＋rE 电电阻R 上产生的热量Q R ＝RR ＋r W 安＝0.26 J.【答案】 (1)b 端电势高 (2)0.1 T (3)0.26 J。

粤教版高中物理选修3-2第一章《电磁感应》试题

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。

2019-2020学年度高中选修3-2物理第一章 电磁感应粤教版习题精选十一

2019-2020学年度高中选修3-2物理第一章 电磁感应粤教版习题精选十一

2019-2020学年度高中选修3-2物理第一章电磁感应粤教版习题精选十一
第1题【单选题】
把一条形磁铁从图示位置由静止释放，穿过采用双线绕法的通电线圈，此过程中条形磁铁做( )
A、减速运动
B、匀速运动
C、自由落体运动
D、变加速运动
【答案】：
【解析】：
第2题【单选题】
如图所示，在同一平面内，同心的两个导体圆环中通以同向电流时( )
A、两环都有向内收缩的趋势
B、两环都有向外扩张的趋势
C、内环有收缩趋势，外环有扩张趋势
D、内环有扩张趋势，外环有收缩趋势
【答案】：
【解析】：
第3题【单选题】
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
【答案】：
【解析】：
第4题【单选题】
如图所示，理想变压器原线圈上连接着在水平面内的长直平行金属导轨，导轨之间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，金属杆MN垂直放置在导轨上，且接触良好．移动变压器副线圈上的滑动触头可改变副线圈匝数，副线圈上接有一只理想交流电压表，滑动变阻器R的总阻值大于定值电阻R0的阻值，线圈L的直。

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

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2

高二物理学案与测评粤教版选修3-2 第一章电磁感应2

第九章第1节电磁感应现象楞次定律1. 关于产生感应电流的条件，以下说法中正确的是()A. 闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定会有感应电流B. 闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，闭合电路中一定会有感应电流C. 穿过闭合电路的磁通量为零的瞬间，闭合电路中一定不会产生感应电流D. 无论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁感线条数发生了变化，闭合电路中一定会有感应电流【解析】电路中是否产生感应电流从下列两个方面来分析：①回路是否闭合，②闭合回路中的磁通量是否发生变化．【答案】 D2. 已知穿过线圈的磁通量Φ随时间t变化的关系如图所示，则在下面所述的几段时间内，磁通量变化率最大的是()A. 0 ～2 sB. 2～4 sC. 4～5 sD. 5～7 s【解析】根据直线的斜率分析可知C正确．【答案】 C3. 如图所示，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，在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P 向左加速滑动时，电流计指针向右偏转．由此可以判断()A. 线圈A向上移动或滑动变阻器滑动端P向右加速滑动，都能引起电流计指针向左偏转B. 线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转C. 滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央D. 因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向【解析】当滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时，通过A线圈的电流减小，使得穿过B线圈的磁通量减少，而电流计指针向右偏转．在题设各选项中如果是使穿过B中的磁通量减少，电流计指针就向右偏转；如果是使穿过B中的磁通量增加，则电流计指针就向左偏转，选项B正确．【答案】 B4. (高考改编题)下列说法正确的是()A. 当线圈中电流不变时，线圈中没有自感电动势B. 当线圈中电流反向时，线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相反第九章 第2节 法拉第电磁感应定律 自感、涡流1. 下列关于感应电动势大小的说法中正确的是( )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. 线圈放在磁感应强度越强的地方，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【解析】 由法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦΔt，可知，感应电动势与磁通量的变化率成正比，与磁通量的大小、磁通量的变化和磁感应强度无关，故D 选项正确．【答案】 D2. 如图中半径为r 的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B 中，绕O 轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，则通过电阻R 的电流的大小和方向是(金属圆盘的电阻不计)( )A. 由c 到d ，I ＝Br 2ωRB. 由d 到c ，I ＝Br 2ωRC. 由c 到d ，I ＝Br 2ω2RD. 由d 到c ，I ＝Br 2ω2R【解析】 金属圆盘在匀强磁场中匀速转动，可以等效为无数根长为r 的导体棒绕O点做匀速圆周运动，其产生的感应电动势大小为E ＝Br 2ω2，由右手定则可知其方向由外指向圆心，故通过电阻R 的电流I ＝Br 2ω2R，方向由d 到c ，故选项D 正确． 【答案】 D3.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，下列结论错误的是( )A. 感应电流方向不变B. CD 段直导线始终不受安培力C. 感应电动势最大值E m ＝Ba vD. 感应电动势平均值E ＝14πBa v 【解析】 根据楞次定律可判定闭合回路中产生的感应电流方向始终不变，A 项正确；CD 段电流方向是D 指向C ，根据左手定则可知，CD 段受到安培力，且方向竖直向下，B 项错误；当有一半进入磁场时，产生的感应电流最大，E max ＝Ba v ，C 项正确；由法拉第电磁感应定律得E ＝ΔΦΔt ＝πBa v 4，D 项正确． 【答案】 B4. 如图所示，多匝电感线圈L 的电阻不计，两个电阻的阻值都是R ，开关S 原来断开，通过电源的电流I 0＝E 2R，闭合开关，线圈中有自感电动势，则这个电动势( )A. 有阻碍电流的作用，最后电流由I 0减小到零B. 有阻碍电流的作用，最后电流小于I 0C. 有阻碍电流增大的作用，因而电流I 0保持不变D. 有阻碍电流增大的作用，但最后电流还是增大到2I 0【解析】 合上开关，电路中的电阻减小，电流增大，自感电动势阻碍电流的增大，但不会阻止．【答案】 D5. 在匀强磁场中，有一个接有电容器的单匝导线回路，如图所示，已知C ＝30 μF ，L 1＝5 cm ，L 2＝8 cm ，磁场以5×10－2 T/s 的速率增加，则( )A. 电容器上极板带正电，带电荷量为6×10－5 CB. 电容器上极板带负电，带电荷量为6×10－5 CC. 电容器上极板带正电，带电荷量为6×10－9 CD. 电容器上极板带负电，带电荷量为6×10－9 C【解析】 电容器两极板间的电势差U 等于感应电动势E ，由法拉第电磁感应定律，可得E ＝ΔB Δt·L 1L 2＝2×10－4 V ，电容器的带电荷量Q ＝CU ＝CE ＝6×10－9 C ，再由楞次定律可知上极板的电势高，带正电，C 项正确．【答案】 C第九章 第3节 电磁感应的综合应用1. (2010·广州六校联考)如图所示，两根相距为L 的平行直导轨ab 、cd ，b 、d 间连有一固定电阻R ，导轨电阻可忽略不计，MN 为放在ab 和cd 上的一导体杆，与ab 垂直，其电阻也为R ，整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B ，磁场方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内)现对MN 施力使它沿导轨方向以v (如图)做匀速运动，令U 表示MN 两端电压的大小，则( )A. U ＝v BL 2，流过固定电阻R 的感应电流由b 到d B. U ＝BL v 2，流过固定电阻R 的感应电流由d 到b C. U ＝BL v ，流过固定电阻R 的感应电流由b 到dD. U ＝BL v ，流过固定电阻R 的感应电流由d 到b【解析】 由法拉第电磁感应定律，可知导体棒产生的感应电动势为BL v ，MN 两端电压为路端电压，故U ＝E 2＝BL v 2，由右手定则可以判断电路中感应电流的方向由b 到d ，A 正确．【答案】 A2. (2010·北京期末测试)一环形线圈放在匀强磁场中，设第1 s 内磁感线垂直线圈平面(即垂直于纸面)向里，如图甲所示．若磁感应强度B 随时间t 变化的关系如图乙所示，那么第3 s 内线圈中感应电流的大小与其各处所受安培力的方向是( )甲乙A. 大小恒定，沿顺时针方向与圆相切B. 大小恒定，沿着圆半径指向圆心C. 逐渐增加，沿着圆半径离开圆心D. 逐渐增加，沿逆时针方向与圆相切【解析】第3 s内磁感应强度均匀变化，产生的感应电流大小恒定，由于磁感应强度逐渐增大，安培力沿半径指向圆心，使线圈有收缩变小的趋势．【答案】 B3. 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0.3 s时间拉出，外力所做的功为W1，通过导线截面的电荷量为q1；第二次用0.9 s 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＞q2【解析】依题意可知第1次的速度是第2次的3倍．而电荷量取决于ΔΦ，故q1＝q2，C正确．【答案】 C4．(2010·成都检测)如图所示，电阻R＝1 Ω、半径r1＝0.2 m的单匝圆形导线框P内有一个与P共面的圆形磁场区域Q.P、Q的圆心相同，Q的半径r2＝0.1 m．t＝0时刻，Q内存在着垂直于圆面向里的磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系是B＝2－t(T)．若规定逆时针方向为电流的正方向，则线框P中感应电流I随时间t变化的关系图象应该是图中的()【解析】 根据楞次定律，P 中的感应电流为顺时针方向，并且B 的变化率为定值，所以电流为定值，A 、D 均错误；由E ＝ΔΦΔt ＝S ΔB Δt ，I ＝E R，代入数据可得I ＝0.01 π，C 正确，B 错误．【答案】 C5．(2011·临沂模拟)在拆装某种大型电磁设备的过程中，需将设备内部的处于匀强磁场中的线圈先闭合，然后再提升直至离开磁场，操作时通过手摇轮轴A 和定滑轮O 来提升线圈．假设该线圈可简化为水平长为L 、上下宽度为d 的矩形线圈，其匝数为n ，总质量为M ，总电阻为R .磁场的磁感应强度为B ，如图所示．开始时线圈的上边缘与有界磁场的上边缘平齐，若转动手摇轮轴A ，在时间t 内把线圈从图示位置匀速向上拉出磁场．在此过程中求：(1)流过线圈中每匝导线横截面的电荷量是多少．(2)在转动轮轴时人至少需做多少功(不考虑摩擦影响)．。

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高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）桂洲中学2006学年度第一学期《电磁感应》测试题（二）高二物理x科卷时量：120分钟满分：150分本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。

请将选择题答案填在第Ⅱ卷答题栏内。

第Ⅰ卷（选择题共40分）一、本题共10小题，共40分，在每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4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。

1、如图所示，在一根软棒上绕有两组线圈M、N，线圈M与电阻R相连，线圈N上接有电源和电键S，则下列有关判断正确的是A．闭合电键S的瞬时，有感应电流通过电阻R，方向为a→bB．闭合电键S的瞬时，有感应电流通过电阻R，方向为b→aC．闭合电键S后，一直有感应电流通过电阻RD．断开电键S的瞬时，两线圈中均无电流通过2、一均匀扁平的条形磁铁与一圆形线圈同在一平面内，磁铁中央与圆心重合，为了在磁铁开始运动时在线圈中得到一方向如图所示的感应电流，磁铁的运动方式应为A．N极向纸里，S极向纸外，使磁铁绕O点转动B．N极向纸外，S极向纸里，使磁铁绕O点转动C．使磁铁沿垂直于线圈平面的方向向纸外作平动D．使磁铁沿垂直于线圈平面的方向向纸内作平动E．使磁铁在线圈平面内绕O点沿顺时针方向转动F．使磁铁在线圈平面内绕O点沿逆时针方向转动3、一均匀扁平条形磁铁与一线圈共面，磁铁中心与圆心O重合(如图)．下列运动中能使线圈中产生感应电流的是：A．N极向外、S极向里绕O点转动B．N极向里、S极向外，绕O点转动C．在线圈平面内磁铁绕O点顺时针向转动D．垂直线圈平面磁铁向纸外运动4、异步电动机、家用电度表、汽车上的磁电式速度表，都利用了一种电磁驱动原理，它的原理示意图如图所示。

蹄形磁铁和矩形线圈均可绕竖直轴转动，现使蹄形磁铁逆时针方向转动，则线框的运动情况是：A、线框也沿逆时针方向转动B 、线框沿顺时针方向转动C 、线框先加速后匀速D 、线框由静止开始一直加速5、半径都是R 的、粗细相同的铜环和铁环处在同一变化的磁场中，环面垂直磁场放置，下面说法中正确的是：A ．铜环内感应电动势比铁环大B ．铜环中感应电流比铁环中的大C ．铜环中感应电流的功率比铁环中的大D ．两环产生的感应电流方向相同6、如图所示，要使金属环C 向线圈A 运动，导线AB 在金属导轨上应：A.向右做减速运动B.向左做减速运动C.向右做加速运动D.向左做加速运动7、在图中，A 是一边长为L 的方形框，电阻为R ，今维持线框的恒定的速度v 沿x 轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场区域，若以x 轴的正方向作为力的正方向，线框在图示位置时刻作为时间的零点，则磁场对线框的作用力F 随时间t 的变化图象为8、如图所示，在光滑水平桌面上有两个金属圆环，在它们圆心连线中点正上方有一个条形磁铁，当条形磁铁自由下落时，将会出现的情况是： A ．两金属环将相互靠拢 B ．两金属环将相互排斥 C ．磁铁的加速度会大于g D ．磁铁的加速度会小于g9、如图，闭合矩形线框abcd 位于磁感应强度为B 的匀强磁中，ab 边位于磁场边缘，线框平面与磁场垂直，ab 边和bc 边分别用L 1和L 2。

若把线框沿v 的方向匀速拉出磁场所用时间为△t ，则通过框导线截面的电量是： A 、t R L BL ∆/21 B 、R L BL /21 C 、t L BL ∆/21 D 、21L BL10、如图所示电路中，电源内电阻和线圈L 的电阻均不计，K 闭合前，电路中电流为I=ε/2R ．将K 闭合时，线圈中的自感电动势：A ．方向与电流方向相反B ．有阻碍电流作用，最后电流总小于IC ．有阻碍电流增大的作用，电流保持I 不变D ．有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是要增大到2I第Ⅱ卷(110分) 姓名________学号_____________题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案二、本题共3小题，共18分。

把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。

11、如图所示，（a）图中当电键S闭合瞬间，流过表的感应电流方向是________；(b)图中当S闭合瞬间，流过表的感应电流方向是________。

12、如图所示，在一个光滑金属框架上垂直放置一根长l=0.4m的金属棒ab，其电阻r=0.1Ω．框架左端的电阻R=0.4Ω．垂直框面的匀强磁场的磁感强度B=0.1T．当用外力使棒ab以速度v=5m/s右移时，ab棒中产生的感应电动势ε=_________，通过ab棒的电流I=________．ab棒两端的电势差U ab=________，在电阻R上消耗的功率P R=_________，在ab棒上消耗的发热功率P R=_________，切割磁感线运动中产生的电功率P=_________．13、如图所示，有一弯成∠型的金属框架POQ，竖直放置的金属棒MN以v匀速在POQ上水平向右运动，已知α=30°，在POQ范围内有磁感应强度为B的匀强磁场.那么当MN从O点开始匀速运动过程中，感应电动势和时间的关系式是___________.三、本题共7小题，共92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。

14、（12分）如图所示，在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中，让长为0.5m、电阻为0.1Ω的导体ab在金属框上以10m/s的速度向右匀速滑动，如电阻R1=6Ω，R2=4Ω，其他导线上的电阻可忽略不计，求：（1）导体ab中的电流强度与方向；（2）为使ab棒匀速运动，外力的机械功率；（3）ab棒中转化成电能的功率，并比较机械功率与转化功率是否相等。

15、(12分)电阻为R的矩形导线框abcd，边长ab＝l，ad=h，质量为m，自某一高度自由落下，通过一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁场区域的宽度为h，如图所示，若线框恰好以恒定速度通过磁场，线框内产生的焦耳热是多少？16、(12分)用电阻为18Ω的均匀导线弯成图中直径D=0.80m的封闭金属圆环，环上AB弧所对应的圆心角为60º，将圆环垂直于磁感线方向固定在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里．一根每米电阻为1.25Ω的直导线PQ，沿圆环平面向左以3.0m/s的速度匀速滑行（速度方向与PQ垂直），滑行中直导线与圆环紧密接触（忽略接触处的电阻），当它通过环上A、B位置时，求：（1）直导线AB段产生的感应电动势，并指明该段直导线中电流的方向．（2）此时圆环上发热损耗的电功率．17、(12分)由金属板制成的U形导体框架，宽度为d，以相对速度v1，在垂直磁场方向的平面上匀速移动，磁场方向垂直纸面向里，从框架右边水平射入质量为m的带电油滴，油滴相对地的速度为v2，方向水平向左，如果油滴恰好做匀速圆周运动，问(1)油滴带的何种电荷？(2)油滴是顺时针还是逆时针做圆周运动？(3)油滴运动的半径和周期各是多少？18、(14分)如图所示，竖直平行导轨间距l=20cm，导轨顶端接有一电键K。

导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦，ab的电阻R=0.4Ω，质量m=10g，导轨的电阻不计，整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中，磁感强度B=1T。

当ab棒由静止释放0.8s后，突然接通电键，不计空气阻力，设导轨足够长。

求ab棒的最大速度和最终速度的大小。

(g取10m/s2)19、(14分)如图所示，U形水平轨道电阻不计，匀强磁场的磁感强度为B，方向竖直向上，金属棒垂直放在轨道上与轨道构成回路，棒AB中间拴一条质量不计的软绳绕过光滑的定滑轮C，绳下面系一质量为m 的重物，棒AB质量为m0，电阻为R，长度为l0．原来系统静止，放开m，当AB起动后，所受轨道摩擦力为f＜mg，不计空气阻力．(1)起动瞬间，棒AB的加速度多大？回路电流多大？(2)描述棒AB起动后，AB的运动情况(设轨道很长)，系统的能量转化情况．(3)达到匀速运动的速度值．20、(16分)水平放置的金属框架abcd，宽度为0.5m，匀强磁场与框架平面成30°角，如图所示，磁感应强度为0.5T，框架电阻不计，金属杆MN置于框架上可以无摩擦地滑动，MN的质量0.05kg，电阻0.2Ω，试求当MN的水平速度为多大时，它对框架的压力恰为零，此时水平拉力应为多大?21、附加题(16分) ，如图所示，金属框架与水平面成30°角，匀强磁场的磁感强度B=0.4T，方向垂直框架平面向上，金属棒长l＝0.5m，重量为0.1N，可以在框架上无摩擦地滑动，棒与框架的总电阻为2Ω，运动时可认为不变，问：(1)要棒以2m／s的速度沿斜面向上滑行，应在棒上加多大沿框架平面方向的外力？(2)当棒运动到某位置时，外力突然消失，棒将如何运动？(3)棒匀速运动时的速度多大？(4)达最大速度时，电路的电功率多大？重力的功率多大？桂洲中学2006学年度第一学期《电磁感应》测试题（二）参考答案1 答案：B2 答案：A 3答案：AB 4 答案：AC解析：磁体转动，线框中的磁通量变化，产生感应电流，它将阻碍磁铁和线框间的相对运动，磁针克服这个阻碍作用而把其他能转化为线框的动能和电能，只要线框速度小于磁铁速度，上述电磁感应现象就不会停止，直到二者达到相同转速，达到相对静止，不再产生电流一起匀速运动。

实际上由于阻力作用，两者应有一定的转速差。

5 答案：BCD 6AB7 B 8：BD 9：B 10答案：AD 11 答案：b →a ，a →b 12答案：0.2V ，0.4A ，0.16V ，0.064W ，0.016W ，0.08W解析：E=BLV=0.2V ，I=E/R 总=0.4A ，U ab =E4/5=0.16V ，P R =I 2R=0.064W ，P Rab = I 2r=0.016W ，P= P R +P Rab =0.08W13 答案：3/32t Bv14答案： （1）电流方向b →a （1分）E=Blv=2（v ）（1分）)(08A R E I ==总（1分）（2）)3)((6.1分W BIlv Fv P === （3）P=I 2R=1.6（W ）（2分）P 机=P 电（1分）15答案：2mgh 根据能量守恒，匀速下降，重力势能转化为焦耳热。

16答案：（1）0.6V ，A →B ．（2）0.1W ．17 答案：(1)负电性；(2)顺时针；(3)R=v 1v 2/g ，T=2πv 1/g 。

提示：油滴的重力不可忽略。

油滴又恰好做匀速圆周运动．即由v 1引起的洛仑兹力应与重力大小相等．方向相反．而由V 2引起的洛仑兹力充当向心力．即可得出结论．18答案：ab 棒由静止开始自由下落0.8s 时速度大小为v=gt=8m/s 则闭合K 瞬间，导体棒中产生的感应电流大小I ＝Blv/R=4A ab 棒受重力mg=0.1N因为F ＞mg ，ab 棒加速度向上，开始做减速运动，产生的感应电流和受到的安培力逐渐减小，当安培F`=mg 时，开始做匀速直线运动。

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