高中物理第1章电磁感应章末检测卷粤教版选修3_2

合集下载

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 。

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。

2017粤教版高中物理选修第一章《电磁感应》章末测试

章末检测(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分）1、如图1所示,有缺口的金属圆环与板间距为d的平行板电容器的两极板焊接在一起，金属圆环右侧有一垂直纸面向外的匀强磁场，现使金属圆环以恒定不变的速度v向右运动由磁场外进入磁场，在金属圆环进入磁场的过程中，电容器带电荷量Q随时间t变化的定性图象应为().图1解析金属圆环进入磁场过程中切割磁感线的金属的有效长度先变大后变小,最后不变（完全进入磁场中)，则电容器两板间电势差也是先变大后变小，最后不变，由Q＝CU可知图线C正确。

答案 C2.（2010·全国Ⅱ）如图2所示，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平,且垂直于纸面向里，磁场上边界b和下边界d水平.在竖直面内有一矩形金属线圈，线圈上下边的距离很短,下边水平。

线圈从水平面a开始下落.已知磁场上下边界之间的距离大于水平面a、b之间的距离。

若线圈下边刚通过水平面b、c(位于磁场中）和d时,线圈所受到的磁场力的大小分别为F b、F c和F d,则（）.图2A.F d ＞F c ＞F b B 。

F c ＜F d ＜F bC 。

F c ＞F b ＞F dD 。

F c ＜F b ＜F d解析本题考查导体切割磁感线时感应电动势及安培力的计算.线圈自由下落，到b 点受安培力，线圈全部进入磁场，无感应电流,则线圈不受安培力作用,线圈继续加速,到d 点出磁场时受到安培力作用，由F ＝错误!知,安培力和线圈的速度成正比，D 项对。

答案 D3、图3中半径为r 的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场中,绕O 轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动,电阻两端分别接盘心O 和盘边缘，则通过电阻R 的电流强度的大小和方向是 ( ）。

图3A 。

由c 到d ,I ＝错误!B 。

由d 到c ,I ＝错误!C 。

由c 到d ,I ＝错误!D.由d 到c ，I ＝错误!解析由右手定则可判断出R 中电流由c 到d ,电动势错误!＝Br 错误!＝错误!Br 2ω，电路中电流I ＝Br 2ω2R 、答案 C4.假如宇航员登月后,想探测一下月球的表面是否有磁场,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 。

【精品试卷】粤教版高中物理选修3-2第一章电磁感应单元测试题D卷复习专用试卷

高中物理学习材料（精心收集**整理制作）广东广雅中学选修3-2第一章电磁感应单元测试题时间：40分钟，满分：100分班级：__________ 姓名：_________ 学号：___________ 成绩：___________一、不定项选择题(20分)1．如图1所示，在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中，有一个矩形线圈abcd ，线圈平面与磁场垂直，O 1O 2和O 3O 4都是线圈的对称轴，应使线圈怎样运动才能使其中产生感生电流? ( CD ) A ．向左或向右平动 B ．向上或向下平动C ．绕O 1O 2转动D ．绕O 3O 4转动2．在磁感应强度为B 、方向如图2所示的匀强磁场中，金属杆PQ 在宽为l 的平行金属导轨上以速度v 向右匀速滑动，PQ 中产生的感应电动势为E 1；若磁感应强度增为2B ，其它条件不变，所产生的感应电动势大小变为E 2，则E 1与E 2之比及通过电阻R 的感应电流方向为( D ) A ．2∶1，b→a B.1∶2，b→a C ．2∶1，a→b D.1∶2，a→b3．磁感强度是0.8T 的匀强磁场中，有一根跟磁感线垂直、长0.2m 的直导线，以4m/s 的速度、在跟磁感线和直导线都垂直的方向上做切割磁感线的运动，则导线中产生的感应电动势的大小等于(B )A ．0.04V B.0.64V C.1V D.16V4．如图3所示，在置于匀强磁场中的平行导轨上，横跨在两导轨间的导体杆PQ 以速度v 向右匀速移动，已知磁场的磁感强度为B 、方向垂直于导轨平面(即纸面)向外，导轨间距为l ，闭合电路acQPa 中除电阻R 外，其他部分的电阻忽略不计，则( BC ) A ．电路中的感应电动势E=IlB B ．电路中的感应电流I=Blv/R C ．通过电阻R 的电流方向是由c 向a图2 v 0 P B Q R a d l a bc d O 3 O 4 O 1 O 2 图1 图3 v P B Q R a c b dD ．通过PQ 杆中的电流方向是由Q 向P5．下列说法中正确的是，感应电动势的大小 ( C )A ．跟穿过闭合电路的磁通量有关系B ．跟穿过闭合电路的磁通量的变化大小有关系C ．跟穿过闭合电路的磁通量的变化快慢有关系D ．跟电路的电阻大小有关系二、计算题(80分)6．用电阻为18Ω的均匀导线弯成图5中直径D =0.80m 的封闭金属圆环，环上AB 弧所对圆心角为60°，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。

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(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。

2017-2018学年高中物理粤教版选修3-2：第一章电磁感

章末检测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，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，选错或不答的得0分)1．我国已经制定了登月计划，2013年12月我国发射的“玉兔号”月球车成功着陆月球，不久的将来中国人将真正实现登月梦，进入那神秘的广寒宫．假如有一宇航员登月后，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的有无B．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，则可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的闭合回路，使线圈在某一平面内沿各个方向运动，如电流表无示数，则可判断月球表面无磁场答案 C解析电磁感应现象产生的条件是：穿过闭合回路的磁通量发生改变时，回路中有感应电流产生．A中，即使有一个恒定的磁场，也不会有示数，A错误；同理，将电流表与线圈组成回路，使线圈沿某一方向运动，如果电流表无示数，也不能判断出没有磁场，因为磁通量可能是恒定的，B错误；电流表有示数则说明一定有磁场，C正确；将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈在某一个与磁场平行的平面内沿各个方面运动，也不会有示数，D错误．2．一环形线圈放在磁场中，设第1 s内磁感线垂直线圈平面向里，如图1甲所示．若磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，那么下列选项正确的是()图1A．第1 s内线圈中感应电流的大小逐渐增加B．第2 s内线圈中感应电流的大小恒定C．第3 s内线圈中感应电流的方向为顺时针方向D．第4 s内线圈中感应电流的方向为顺时针方向答案 B解析由图象分析可知，磁场在每1 s 内为均匀变化，斜率恒定，线圈中产生的感应电流大小恒定，因此A 错误，B 正确；由楞次定律可判断出第3 s 、第4 s 内线圈中感应电流的方向均为逆时针方向，C 、D 错误．3．竖直面内有两圆形区域内分别存在水平的匀强磁场，其半径均为R 且相切于O 点，磁感应强度大小相等、方向相反，且不随时间变化．一长为2R 的导体杆OA 绕O 点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为ω，t ＝0时，OA 恰好位于两圆的公切线上，如图2所示，若选取从O 指向A 的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图象可能正确的是( )图2答案 A解析由右手定则可判断，开始时感应电动势为正，故B 错误；由E ＝12BL 2ω可知，B 、ω不变，切割有效长度随时间先增大后减小，且做非线性变化，经半个周期后，电动势的方向反向，故C 、D 错误，A 正确．4．在如图3所示的电路中，a 、b 、c 为三盏完全相同的灯泡，L 是一个自感系数很大、直流电阻为零的自感线圈，E 为电源，S 为开关．关于三盏灯泡，下列说法正确的是( )图3A ．闭合开关，c 先亮，a 、b 后亮B ．闭合开关一会后，a 、b 一样亮C．断开开关，b、c同时熄灭，a缓慢熄灭D．断开开关，c马上熄灭，b闪亮一下后和a一起缓慢熄灭答案 B解析闭合开关，由于自感线圈自感系数很大，所以b、c灯先亮，a灯后亮，A错；电路稳定后，线圈相当于一根导线，a、b灯一样亮，B对；开关断开，c灯马上熄灭，此时线圈相当于一个电源，a、b灯构成一个串联电路，缓慢熄灭，C、D错．5．如图4所示，铝质的圆筒形管竖直立在水平桌面上，一条形磁铁从铝管的正上方由静止开始下落，然后从管内下落到水平桌面上．已知磁铁下落过程中不与管壁接触，不计空气阻力，下列判断正确的是()图4A．磁铁在整个下落过程中做自由落体运动B．磁铁在管内下落过程中机械能守恒C．磁铁在管内下落过程中，铝管对桌面的压力大于铝管的重力D．磁铁在下落过程中动能的增加量等于其重力势能的减少量答案 C解析磁铁在铝管中运动的过程中，铝管的磁通量发生变化，产生感应电流，磁铁受到向上的安培力的阻碍，铝管中产生热能，所以磁铁的机械能不守恒，磁铁做的是非自由落体运动，A、B选项错误；铝管受到的安培力向下，则铝管对桌面的压力大于铝管的重力，C选项正确；磁铁在整个下落过程中，除重力做功外，还有安培力做负功，导致减小的重力势能，部分转化为动能外，还产生内能．所以根据能量守恒定律可知，磁铁在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量．D选项错误．6．如图5所示，用一根横截面积为S的硬导线做成一个半径为r的圆环，把圆环的右半部分置于均匀变化的磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间的变化率ΔB Δt＝k(k>0)，ab为圆环的一条直径，导线的电阻率为ρ.则()图5A ．圆环具有扩张的趋势B ．圆环中产生顺时针方向的感应电流C ．图中ab 两点间的电压大小为12k π D ．圆环中感应电流的大小为krS 4ρ答案 D解析磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间的变化率ΔB Δt＝k (k >0)，说明B 增大，根据楞次定律判断可知，圆环中产生的感应电流方向沿逆时针方向，B 错误；根据左手定则判断可知，圆环所受的安培力指向环内，则圆环有收缩的趋势，A 错误；由法拉第电磁感应定律得E ＝ΔB Δt S 环＝12k πr 2，C 错误；圆环的电阻R ＝ρ2πr S ，则感应电流大小为I ＝E R ＝krS 4ρ，D 正确．二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)7．如图6所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，虚线间的距离为l ，金属圆环的直径也是l ，圆环从左边界进入磁场，以垂直于磁场边界的恒定速度v 穿过磁场区域．则下列说法正确的是( )图6A ．感应电动势的大小先增大后减小再增大再减小B ．感应电流的方向先逆时针后顺时针C ．金属圆环受到的安培力先向左后向右D ．进入磁场时感应电动势平均值E ＝12πBl v 答案 AB解析在圆环进入磁场的过程中，通过圆环的磁通量逐渐增大，根据楞次定律，可知感应电流的方向为逆时针方向，有效长度先增大后减小，所以感应电动势先增大后减小，同理可以判断出磁场时的情况，A 、B 选项正确；根据左手定则可以判断，进入磁场和出磁场时受到的安培力都向左，C 选项错误；进入磁场时感应电动势平均值E ＝ΔΦΔt ＝B ·14πl 2l v＝14πBl v ，D 选项错误．8．如图7甲所示，位于同一水平面内的两根平行的光滑金属导轨，处在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在平面，导轨的一端与一电阻相连，具有一定质量的金属杆ab 放在导轨上并与导轨垂直，当磁场的磁感应强度B 随时间t 如图乙变化时(规定垂直纸面向里的磁场方向为正方向)，用一平行于导轨的力F 向左或向右拉杆ab ，使它保持静止．若规定由a →b 通过杆的感应电流方向为正方向，向右的拉力方向为正方向，则能反映通过杆的感应电流i 和拉力F 随时间t 变化的图线是( )图7答案 AC解析在0～0.5 s 内，B 均匀增大，根据法拉第电磁感应定律可知，回路中产生恒定的感应电动势，E 1＝ΔΦ＝ΔB S ＝2B 0－B 00.5S ＝2B 0S ，根据楞次定律判断得知，ab 中产生的感应电流方向由b →a ，为负方向．感应电流的大小为I 1＝E 1R ＝2B 0S R；ab 杆所受的安培力大小为F A1＝BI 1L ＝2B 0SL R (B 0＋2B 0t )，方向向左，则拉力大小为F 1＝F A1＝2B 0SL R(B 0＋2B 0t )，方向向右，为正方向；在0.5～1 s 内，B 不变，穿过回路的磁通量不变，没有感应电流产生，安培力和拉力均为零；在1～1.5 s 内，B 均匀减小，根据法拉第电磁感应定律可知，回路中产生恒定的感应电动势，E 2＝ΔΦΔt ＝ΔB Δt S ＝2B 00.5S ＝4B 0S ，根据楞次定律判断得知，ab 中产生的感应电流方向由a →b ，为正方向．感应电流的大小为I 2＝E 2R ＝4B 0S R；ab 杆所受的安培力大小为F A2＝BI 2L ＝4B 0SL R [2B 0－4B 0(t －1)]＝4B 0SL R(6B 0－4B 0t )，方向向右，则拉力大小为F 2＝F A2＝4B 0SL R(6B 0－4B 0t )，方向向左，为负方向；故知A 、C 正确． 9．如图8所示，正方形线框的边长为L ，电容器的电容为C .正方形线框的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中，当磁感应强度以k 的变化率均匀减小时，则( )图8A ．线框产生的感应电动势大小为kL 2B ．电压表没有读数C ．a 点的电势高于b 点的电势D ．电容器所带的电荷量为零答案 BC解析由于线框的一半放在磁场中，因此线框产生的感应电动势大小为kL 22，A 错误；由于线框所产生的感应电动势是恒定的，且线框连接了一个电容器，相当于电路断路，外电压等于电动势，内电压为零，而接电压表的这部分相当于回路的内部，因此，电压表两端无电压，电压表没有读数，B 正确；根据楞次定律可以判断，a 点的电势高于b 点的电势，C 正确；电容器所带电荷量为Q ＝C kL 22，D 错误． 10．在光滑的水平面上方，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9所示．PQ 为两个磁场的边界，磁场范围足够大．一个边长为a 、质量为m 、电阻为R 的金属正方形线框，以速度v 垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，速度为v 2，则下列说法正确的是( )图9A ．此过程中通过线框横截面的电荷量为2Ba 2RB ．此时线框的加速度为B 2a 2v 2mRC ．此过程中回路产生的电能为38m v 2 D ．此时线框中的电功率为4B 2a 2v 2R答案 CD解析对此过程，由能量守恒定律可得，回路产生的电能E ＝12m v 2－12m ×14v 2＝38m v 2，选项C 正确；线圈中磁通量的变化ΔΦ＝Ba 2，则由电流的定义和欧姆定律可得q ＝ΔΦR ＝Ba 2R ，选项A 错误；此时线框产生的电流I ＝2Ba v R ，由牛顿第二定律和安培力公式可得加速度a 1＝2BIa m＝4B 2a 2v mR ，选项B 错误；由电功率定义可得P ＝I 2R ＝4B 2a 2v 2R，选项D 正确．三、填空题(本题共2小题，共10分)11．(6分)把一个用丝线悬挂的铅球放在电路中的线圈上方，如图10所示，在下列三种情况下，悬挂铅球的丝线所受的拉力与铅球不在线圈上方时比较：图10(1)当滑动变阻器的滑片向右移动时，拉力__________．(2)当滑片向左移动时，拉力______________．(3)当滑片不动时，拉力____________．(填“变大”、“不变”或“变小”)答案 (1)变小 (2)变大 (3)不变解析滑片向右移动时，电路中电阻变小，电流变大，穿过铅球横截面积的磁通量变大，根据楞次定律，铅球有向上运动的趋势，阻碍磁通量的变化，所以拉力变小；相反，滑片向左移动时，拉力变大；滑片不动，电流不变，磁通量不变，所以拉力不变．12．(4分)用如图11所示的实验装置探究电磁感应现象的规律．图11(1)当有电流从电流表的正极流入时，指针向右偏转，下列说法哪些是正确的( )A ．当把磁铁的N 极向下插入线圈时，电流表指针向左偏转B ．当把磁铁的N 极从线圈中拔出时，电流表指针向左偏转C ．保持磁铁在线圈中静止，电流表指针不发生偏转D ．磁铁插入线圈后，将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指针向左偏(2)某同学在实验过程中发现，灵敏电流计的指针摆动很小，如果电路连接正确，接触也良好，原因可能是电流计灵敏度较低、线圈电阻较大，除此以外还可能是因为____________________________(写一种可能原因)答案 (1)AC (2)导体运动的慢或者磁场较弱解析 (1)当有电流从电流表的正极流入时，指针向右偏转，这说明：电流从哪极流入，指针向哪偏转．当把磁铁的N 极向下插入线圈时，由楞次定律可知，感应电流从负极流入，电流表指针向左偏，故A 正确；当把磁铁的N 极从线圈中拔出时，由楞次定律可知，感应电流从正极流入，电流表指针向右偏转，故B 错误；保持磁铁在线圈中静止，穿过线圈的磁通量不变，不产生感应电流，电流表指针不发生偏转，故C 正确；磁铁插入线圈后，将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，穿过线圈的磁通量不变，不产生感应电流，电流表指针不偏转，故D 错误．(2)感应电流是由于导体在磁场中做切割磁感线运动而产生的，如果电路连接正确，接触也良好，原因可能是电流计灵敏度较低、线圈电阻较大，除此以外还可能是因为导体运动的慢或者磁场较弱．四、解答题(本题共4小题，共46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)13．(12分)轻质细线吊着一质量为m ＝0.32 kg 、边长为L ＝0.8 m 、匝数n ＝10的正方形线圈，总电阻为r ＝1 Ω.边长为L 2的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图12甲所示，磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化如图乙所示，从t ＝0开始经t 0时间细线开始松弛，取g ＝10 m/s 2.求：图12(1)在前t 0时间内线圈中产生的感应电动势；(2)在前t 0时间内线圈的电功率；(3)t 0的值．答案 (1)0.4 V (2)0.16 W (3)2 s解析 (1)由法拉第电磁感应定律得E ＝n ΔΦΔt ＝n ×12×(L 2)2ΔB Δt＝10×12×(0.82)2×0.5 V ＝0.4 V . (2)I ＝E r＝0.4 A ，P ＝I 2r ＝0.16 W. (3)分析线圈受力可知，当细线松弛时有：F 安＝nBI ·L 2＝mg ，I ＝E r ，B ＝2mgr nEL＝2 T 由题图乙知：B ＝1＋0.5t 0(T)，解得t 0＝2 s.14．(10分)两根光滑的长直金属导轨MN 、M ′N ′平行置于同一水平面内，导轨间距为L ，电阻不计，M 、M ′处接有如图13所示的电路，电路中各电阻的阻值均为R ，电容器的电容为C .长度也为L 、阻值同为R 的金属棒ab 垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场中．ab 在外力作用下向右匀速直线运动且与导轨保持良好接触，在ab 运动距离为s 的过程中，整个回路中产生的焦耳热为Q .求：图13(1)ab 棒的速度v 的大小；(2)电容器所带的电荷量q .答案 (1)4QR B 2L 2s (2)CQR BLs解析 (1)设ab 上产生的感应电动势为E ，回路中电流为I ，ab 运动距离s 所用时间为t ，则有：E ＝BL v I ＝E 4Rt ＝s v Q ＝I 2(4R )t 由上述方程得：v ＝4QR B 2L 2s(2)设电容器两极板间的电势差为U ，则有：U ＝IR电容器所带电荷量为：q ＝CU解得：q ＝CQR BLs15．(12分)如图14所示，有两根足够长、不计电阻、相距L 的平行光滑金属导轨cd 、ef 与水平面成θ角固定放置，底端接一阻值为R 的电阻，在轨道平面内有磁感应强度为B 的匀强磁场，方向垂直轨道平面斜向上．现有一平行于ce 、垂直于导轨、质量为m 、电阻不计的金属杆ab ，在沿轨道平面向上的恒定拉力F 的作用下，从底端ce 由静止沿导轨向上运动，当ab 杆速度达到稳定后，撤去拉力F ，最后ab 杆又沿轨道匀速回到ce 端．已知ab 杆向上和向下运动的最大速度相等，求拉力F 和杆ab 最后回到ce 端的速度v .图14答案 2mg sin θ mgR sin θB 2L 2解析当ab 杆沿导轨上滑达到最大速度v 时，其受力如图所示：由平衡条件可知：F －F 安＝mg sin θ①又F 安＝BIL ②而I ＝BL v R③ 联立①②③式得：F －B 2L 2v R－mg sin θ＝0④ 同理可得，ab 杆沿导轨下滑达到最大速度时：mg sin θ－B 2L 2v R＝0⑤ 联立④⑤两式解得：F ＝2mg sin θ，v ＝mgR sin θB 2L 216．(12分)如图15所示，相距为L 的两条足够长的光滑平行金属导轨，MN 、PQ 与水平面的夹角为θ，N 、Q 两点间接有阻值为R 的电阻．整个装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．将质量为m 、阻值也为R 的金属杆ab 垂直放在导轨上，杆ab 由静止释放，下滑距离s 时达到最大速度．重力加速度为g ，导轨电阻不计，杆与导轨接触良好．求：图15(1)杆ab 下滑的最大加速度；(2)杆ab 下滑的最大速度；(3)上述过程中，杆上产生的热量．答案见解析解析 (1)设ab 杆下滑到某位置时速度为v ，则此时杆产生的感应电动势E ＝BL v回路中的感应电流I ＝E R ＋R杆所受的安培力F ＝BIL根据牛顿第二定律有：mg sin θ－B 2L 2v 2R＝ma 当速度v ＝0时，杆的加速度最大，最大加速度a ＝g sin θ，方向沿导轨平面向下．(2)由(1)问知，当杆的加速度a ＝0时，速度最大，最大速度v m ＝2mgR sin θB 2L 2，方向沿导轨平面向下 (3)ab 杆从静止开始到最大速度过程中，根据能量守恒定律有mgs sin θ＝Q 总＋12m v 2m又Q 杆＝12Q 总，所以Q 杆＝12mgs sin θ－m 3g 2R 2sin 2θB 4L 4.。

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、单选题1. 如图所示，长直导线右侧的矩形线框abed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. t i到t2时间内，线框内电流的方向为abeda，线框受力向右B. t i到t2时间内，线框内电流的方向为abeda，线框受力向左C. 在t2时刻，线框内电流的方向为abeda，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.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巳和E），不考虑两圆环间的相互影响。

下列说法正确的是（）A. &吕=4:1，感应电流均沿逆时针方向B. EE b=4:1，感应电流均沿顺时针方向C.巳吕=2:1，感应电流均沿逆时针方向D. EE 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，Di 和D 2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（）D. W 1> W 2 ,7.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，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. K 闭合瞬间，两灯同时亮，以后 D i 熄灭，D 2变亮B. K 闭合瞬间，D i 先亮，D 2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，D i . D 2均立即熄灭 5.如图所示，通电直导线旁放有一闭合线圈abed ，当直电线中的电流I 增大或减小时（b□A.电流I 增大，线圈向左平动 C.电流I 减小，线圈向上平动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B 电流I 增大，线圈向0.3s 时间拉出，外力做的功为 W 1 ,通过导线截面的电荷量为 q 1 ;第二次用0.9s 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（）A. W i < W 2 ,q 1 < q 2B. W i < W 2 , q i =q 2 q 1 > q 2 紫铜做的圆盘水平放置在竖直向下的 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. W 1> W 2 , q 1=q 2D.回路中电流方向不变，从 b 导线流进电流表 abed,在水平放置的细长磁铁 S 极中心附近落下，下落过程中线C.回路中电流的大小和方向都周期性变化8.如图所示，一个水平放置的矩形闭合线框框保持水平且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 (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
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。

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。