高中人教版选修3-2高二(上)综合测试(一)电磁感应[答案解析]
人教版高中物理选修3-2高二电磁感应测试：磁场、电流、电磁感应(含答案).docx
高中物理学习材料综合测验（满分100分，时间90分钟）一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48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，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1、关于电磁感应，下述说法正确的是（ ）A 、穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大B 、穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零C 、穿过线圈的磁通量的变化越大，感应电动势越大D 、穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大2、两个电压表甲、乙是由完全相同的电流表改装而成，它们的量程分别为5V 、15V ，为了测量15~20V的电压，把甲、乙串联起来使用，则两表的（ ）A 、读数相同B 、指针偏转角度相同C 、读数正比于表的内阻D 、指针偏转角度正比于表的内阻3、关于磁感应强度B ，下列说法中正确的是（ ）A 、磁场中某点B 的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关B 、磁场中某点B 的方向，跟放在该点的试探电流元所受的磁场力方向一致C 、在磁场中某点试探电流元不受磁场力作用时，该点B 值大小为零D 、在磁场中磁感线越密集的地方，B 值越大4、关于带电粒子在匀强电场和匀强磁场中的运动，下列说法正确的是（ ）A 、带电粒子沿电场线方向射入时，电场力对带电粒子做正功，粒子的动能一定增加B 、带电粒子垂直于电场线方向射入时，电场力对带电粒子不做功，粒子的动能不变C 、带电粒子沿磁感线方向射入时，洛伦兹力对带电粒子做正功，粒子的动能一定增加D 、不论带电粒子如何射入磁场，洛伦兹力对带电粒子都不做功，粒子的动能不变5、如图所示，一个矩形线圈，在匀强磁场中绕一固定轴做匀速转动，当线圈处于图中所示位置时（ ）A 、磁通量和磁通量的变化率最大，感应电动势最小B 、磁通量、磁通量的变化率和感应电动势都最大C 、磁通量最小，磁通量的变化率和感应电动势最大D 、磁通量、磁通量的变化率和感应电动势都最小6、一根导体棒ab 在水平方向的匀强磁场中下落，并始终保持水平方向且与磁场方向垂直，如图所示，则（ ）A 、U ab =0B 、φa >φb ，U ab 保持不变C 、φa >φb ，U ab 越来越大D 、φa <φb ，U ab 越来越大7、如图所示，一导线弯成半径为a 的半圆形闭合回路。
高二物理选修3-2_电磁感应习题(1)含答案~自认为比较精品_欢迎下载
电磁感应练习一、单项选择题：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、如右图所示，通与电流I的直导线MN固定在竖直位置上，且与导线框abcd在同一平面内，则在下列情况下，导线框中能够产生感应电流的是（）A、通过直导线的电流强度增大B、通过直导线的电流强度减小C、线框水平向右移动D、线框以MN为轴转动4．如图4－70所示，在水平面上有一固定的U形金属框架，框架上置一金属杆ab．在垂直纸面方向有一匀强磁场，下面情况可能的是[ ]A．若磁场方向垂直纸面向外，并且磁感应强度增大时，杆ab将向右移动B．若磁场方向垂直纸面向外，并且磁感应强度减小时，杆ab将向右移动C．若磁场方向垂直纸面向里，并且磁感应强度增大时，杆ab将向右移动D．若磁场方向垂直纸面向里，并且磁感应强度减小时，杆ab将向右移动5、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．2E E -E -2E2EE-E-2EE2E-E-2EE2E-E-2E图1/s图26、如图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd 构成回路，导线所在区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线abcd 所围区域内磁场的磁感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 （ ）7、如右图所示，电路甲、乙中，电阻R 和自感线圈L 的电阻值都很小（但不能忽略），接通S ，使电路达到稳定，灯泡D 发光。
最新人教版高中物理选修3-2综合测试题及答案2套
最新人教版高中物理选修3-2综合测试题及答案2套模块综合测评(一)(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分，在每小题给出的四选项中，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．电磁感应现象揭示了电和磁之间的内在联系，根据这一发现，发明了许多电器设备．下列用电器中，哪个没有利用电磁感应原理()A．电磁炉B．白炽灯泡C．磁带录音机D．日光灯镇流器【解析】电磁炉是利用交变电流产生磁场，交变磁场在锅体内产生涡流，从而对食物加热；磁带录音机录音时，声音引起振动，产生感应电流，放音时，磁带上变化的磁场使放音磁头线圈中产生感应电流；日光灯是由于自感产生自感电动势．只有B选项中白炽灯泡没有利用电磁感应原理．【答案】 B2．在北半球，朝南的钢窗原来关着，今将它突然朝外推开，转过一个小于90°的角度，考虑到地球磁场的影响，则钢窗活动的一条边(西边)中() A．有自下而上的微弱电流B．有自上而下的微弱电流C．有微弱电流，方向是先自上而下，后自下而上D．有微弱电流，方向是先自下而上，后自上而下【解析】钢窗打开时，向北穿过钢窗的磁通量减小，根据楞次定律，钢窗的活动边产生自下而上的微弱电流，故A正确．【答案】 A3．如图1所示，用两根材料、粗细、长度完全相同的导线，绕成匝数分别为n1＝50和n2＝100的圆形闭合线圈A和B，两线圈平面与匀强磁场垂直．当磁感应强度随时间均匀变化时，两线圈中的感应电流之比I A∶I B为()图1A．2∶1 B．1∶2C．4∶1 D．1∶4【解析】由法拉第电磁感应定律得：E＝n ΔΦΔt＝nΔBΔtπR2，可知，感应电动势与半径的平方成正比．而根据电阻定律：线圈的电阻为r＝ρLS ＝ρn·2πRS，线圈中感应电流I＝Er，由上综合得到，感应电流与线圈半径成正比，即I A∶I B＝R A∶R B；因相同导线绕成匝数分别为n1和n2的圆形线圈，因此半径与匝数成反比，故I A∶I B＝n2∶n1＝2∶1，故A正确，B、C、D错误．【答案】 A4．如图2所示，在匀强磁场中有一个矩形单匝线圈abcd，ab边与磁场垂直，MN边始终与金属滑环K相连，PQ边始终与金属滑环L相连．金属滑环L、电流表A、定值电阻R、金属滑环K通过导线串联．使矩形线圈以恒定角速度绕过bc、ad中点的轴旋转．下列说法中不正确的是()图2A．线圈转动的角速度越大，电流表A的示数越大B．线圈平面与磁场平行时，流经定值电阻R的电流最大C．线圈平面与磁场垂直时，流经定值电阻R的电流最小D．电流表A的示数随时间按余弦规律变化【解析】令矩形单匝线圈abcd的电阻为r，根据法拉第电磁感应定律和交变电流的有效值定义得，交变电流的最大值为I m ＝BSωR ＋r ，电流表显示的是有效值I ＝I m 2＝BSω2(R ＋r )，所以，线圈转动的角速度越大，电流表A 的示数越大，A 对，D 错；线圈平面与磁场平行时，此时产生的感应电动势最大，故流经定值电阻R 的电流最大，线圈平面与磁场垂直时，产生的感应电动势最小，故电流最小，B 、C 对．【答案】 D5．如图3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3A ．4 AB ．22A C.83 A D ．2303 A【解析】 此交变电流的前T 3为正弦交变电流，有效值I 1＝42A ，后23 T 为恒定电流，有效值I 2＝4 A ，根据交变电流的有效值定义可得Q ＝I 2RT ＝I 21R T 3＋I 22R 23T ，代入数据I 2RT ＝13⎝ ⎛⎭⎪⎫422RT ＋23×42RT ，解得I ＝2303 A ，故D 正确． 【答案】 D6．用图4甲所示电路测量电流表的内阻．闭合开关S ，当变阻器的滑片滑至c 处时，电流表和电压表的读数分别为40 mA 、9 V ，已知图甲中热敏电阻的I -U 关系图线如图4乙所示，则电流表的内阻为( )图4A ．0.14 ΩB ．85 ΩC ．140 ΩD ．225 Ω【解析】 当电流表读数为40 mA 时，说明热敏电阻的电流为40 mA ，由图知热敏电阻两端电压U R ＝5.6 V ，则电流表两端电压U ＝9 V －5.6 V ＝3.4 V ，由欧姆定律得R mA ＝U I ＝ 3.4 V 40×10－3 A＝85 Ω. 【答案】 B7．在如图5甲所示的电路中，电阻R 的阻值为50 Ω，在ab 间加上如图乙所示的正弦交流电，则下面说法中正确的是( )甲 乙图5A ．交流电压的有效值为100 VB ．电流表示数为2 2 AC ．产生该交流电的线圈在磁场中转动的角速度为3.14 rad/sD ．在1 min 内电阻R 上产生的热量为1.2×104 J【解析】 从题图乙中可以看出，交流电压的峰值为100 2 V ，所以有效值U ＝100 V ，A 项正确；通过电阻的电流I ＝U R ＝2 A ，B 错误；交流电的周期为T ＝0.02 s ，ω＝2πT ＝314 rad/s ，C 错误，1 min 内Q ＝I 2Rt ＝1.2×104 J ，D 正确．【答案】 AD8．日常生活中，我们常用微波炉来加热食品，它是利用微波来工作的．接通电源后，220 V 的交流经过变压器后，在次级产生2 000 V 高压交流，加到磁控管两极之间，使磁控管产生微波．下列说法中正确的是( )A ．微波炉的变压器原、副线圈的匝数之比为11∶100B ．微波炉的变压器原、副线圈的匝数之比为100∶11C ．微波炉的输出功率是由输入功率决定的D ．微波炉的输入功率是由输出功率决定的【解析】 根据理想变压器的电压和匝数成正比，所以原副线圈的匝数比为11∶100，对于变压器，输入功率是由输出功率决定的．【答案】 AD9．如图6所示为一理想变压器，在原线圈输入电压不变的条件下，要提高变压器的输入功率，可采用的方法是( )图6A ．只增加原线圈的匝数B ．只增加副线圈的匝数C ．只减小用电器R 1的电阻D ．断开开关S【解析】 理想变压器的输入功率与输出功率相等．增加副线圈的匝数可提高副线圈两端的电压，在电阻不变时，副线圈中的电流也增大，输出功率增加；只减小用电器的电阻，电压不变，也能增大副线圈中的电流，增大输出功率．【答案】 BC10．如图7为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为2∶1，原线圈接有交流电压u ＝220sin 100πt (V)，图中电压表和电流表均为理想交流电表，R t 为负温度系数的热敏电阻(即当温度升高时，阻值减小)，R 1为定值电阻，C 为电容器．下列说法正确的是( )图7A ．电压表示数是110 VB ．交流电的频率为50 HzC ．通过R 1的电流始终为零D ．当R t 处温度升高时，电压表示数不变，电流表示数变大【解析】 原线圈所加交变电压的有效值为U 1＝2202 V ，由理想变压器的变压比公式U 1U 2＝n 1n 2，可得U 2＝n 2n 1U 1＝12×2202V ＝55 2 V ，选项A 错误；由交变电压的瞬时值表达式u ＝220sin 100πt (V)可知，该交变电流的频率f ＝100π2π Hz ＝50Hz ，选项B 正确；由于交变电流能对电容器进行充、放电，所以会有充、放电电流通过电阻R 1，选项C 错误；因变压器为理想变压器，线圈电阻不计，因此，电压表的示数不变，当R t 处的温度升高时，其电阻阻值变小，所以电流表的示数变大，选项D 正确．【答案】 BD二、非选择题(本题3小题，共40分)11．(10分)如图8(a)是汽车过桥时对不同类型桥面压力变化的实验．采用DIS 方法对模型进行测量，其结果如图8(b)中电脑屏幕所示．图8(1)图(a)中的传感器为________传感器；(2)图(a)中甲、乙、丙分别为三种不同类型的桥面．对于凸形桥甲，其相对应的压力图线应是图(b)电脑屏幕上的________(填“a ”“b ”或“c ”)；(3)如增大小球在斜槽上的高度，在图(b)中大致画出小球能过凸形桥甲时的压力图线．【解析】 (1)该传感器把力信号转化为电信号，属于力电传感器；(2)小球经过凸形桥甲的最高点时，压力小于重力，其相对应的图线应是电脑屏幕上的c ；(3)增大小球在斜槽上的高度，小球经凸形桥甲的最高点时压力更小，其图线与c 相比较，最低点应更低一些．【答案】 (1)力电 (2)c (3)图略，图线与c 相比较，最低点更低一些12．(15分)如图9甲所示，AB 间为交流电源，电压u ＝311 sin 100πt V ，经过某“过滤”装置P 后将图乙所示正弦交流电滤去一半，得到如图丙所示的交流电，求：图9(1)CD 间所获得的电压的周期为多大？(2)CD 间接有“220 V ,40 W”灯泡时其发光功率为多大？(3)CD 间能否连接“220 V ,20 μF ”的电容器？【解析】 (1)过滤前交流电的周期T ＝2πω＝2π100π＝0.02 s ，过滤后电压变化周期还是0.02 s ．(2)设题图丙所示交流电的有效值为U ，有⎝ ⎛⎭⎪⎫U m 22R ·T 2＝U 2R ·T ，U ＝12U m＝3112V．由P＝U2R知P40＝⎝⎛⎭⎪⎫311222202，得此时小灯泡的功率P＝20 W．(3)过滤后，电压的最大值不变，大小为311 V，电容器的电压“220 V”是击穿电压，所以不能直接连接在CD间．【答案】(1)0.02 s(2)20 W(3)不能13．(15分)半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r、质量为m且质量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图10所示．整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下．在内圆导轨的C点和外圆导轨的D点之间接有一阻值为R的电阻(图中未画出)．直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触．设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒和导轨的电阻均可忽略．重力加速度大小为g.求：图10(1)通过电阻R的感应电流的方向和大小；(2)外力的功率．【解析】根据右手定则、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律及能量守恒定律解题．(1)根据右手定则，得导体棒AB上的电流方向为B→A，故电阻R上的电流方向为C→D.设导体棒AB中点的速度为v，则v＝v A＋v B2而v A＝ωr，v B＝2ωr根据法拉第电磁感应定律，导体棒AB 上产生的感应电动势E ＝Br v根据闭合电路欧姆定律得I ＝E R ，联立以上各式解得通过电阻R 的感应电流的大小为I ＝3Bωr 22R .(2)根据能量守恒定律，外力的功率P 等于安培力与摩擦力的功率之和，即P ＝BIr v ＋f v ，而f ＝μmg解得P ＝9B 2ω2r 44R ＋3μmgωr 2. 【答案】 (1)方向为C →D 大小为3Bωr 22R(2)9B 2ω2r 44R ＋3μmgωr 2模块综合测评(二)(时间：60分钟 满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分，在每小题给出的四选项中，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)1．一闭合线圈置于磁场中，若磁感应强度B 随时间变化的规律如图1乙所示，线圈中感应电动势E 随时间t 变化的图象是( )图1【解析】由E＝ΔΦΔt＝ΔBΔt·S可知，因磁感应强度B随时间变化的变化率ΔBΔt是分段恒定的，因此电动势E随时间变化的规律也是分段恒定的，故D正确．【答案】 D2．如图2所示电路中，线圈L与灯泡L A并联，当合上开关S后灯L A正常发光．已知，线圈L的电阻小于灯泡L A的电阻．则下列现象可能发生的是()图2A．当断开S时，灯泡L A立即熄灭B．当断开S时，灯泡L A突然闪亮一下，然后逐渐熄灭C．若把线圈L换成电阻，断开S时，灯泡L A逐渐熄灭D．若把线圈L换成电阻，断开S时，灯泡L A突然闪亮一下，然后逐渐熄灭【解析】当断开S时，线圈L产生断电自感，灯泡L A突然闪亮一下，然后逐渐熄灭，B项正确，A项错误；若把线圈L换成电阻，断开S时，灯炮L A 立即熄灭，C、D均错误．【答案】 B3．理想变压器原、副线圈匝数之比n1∶n2＝2∶1，且在输入、输出回路中分别接有相同的纯电阻，如图3所示，原线圈接在电压为U的交流电源上，则副线圈的输出电压为()图3A.U2B．U3C ．25UD ．34U【解析】 设原线圈中的电流为I ，则副线圈中的电流为2I ；设原线圈的输入电压为U 1，则副线圈的输出电压为U 2＝U 12＝2IR ，所以U 1＝4IR ，而U ＝IR ＋U 1＝5IR ，所以副线圈的输出电压为U 2＝25U ，故正确选项为C.【答案】 C4.如图4所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L 供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其他条件不变，则( )图4A ．小灯泡变亮B ．小灯泡变暗C ．原、副线圈两端电压的比值不变D ．通过原、副线圈电流的比值不变【解析】 由于家庭电路上理想变压器为降压变压器，故n 1>n 2，当原、副线圈减少相同的匝数时，其变压比n ′1n ′2变大，根据U 1U 2＝n ′1n ′2，U 1一定，U 2变小，故小灯泡变暗，选项A 错误，选项B 正确；由U 1U 2＝n ′1n ′2知，原、副线圈电压的比值变大，选项C 错误；根据I 1I 2＝n ′2n ′1，则通过原、副线圈电流的比值变小，选项D 错误．【答案】 B5．为了能安全对某一高电压U 、大电流I 的线路进行测定，图中接法可行的是(绕组匝数n 1>n 2)( )【解析】电流互感器是将大电流变成便于测量的小电流，由I1I2＝n2n1知I2＝n1n2I1，副线圈的匝数应大于原线圈的匝数且测量时应串联在被测电路中，A、C错误；电压互感器是将高电压变成低电压，由U1U2＝n1n2知U2＝n2n1U1，n1应大于n2，且测量时应并联在待测电路中，B正确，D错误．【答案】 B6．两金属棒和三根电阻丝如图5连接，虚线框内存在均匀变化的匀强磁场，三根电阻丝的电阻大小之比R1∶R2∶R3＝1∶2∶3，金属棒电阻不计．当S1、S2闭合，S3断开时，闭合的回路中感应电流为I，当S2、S3闭合，S1断开时，闭合的回路中感应电流为5I；当S1、S3闭合，S2断开时，闭合的回路中感应电流是()图5A．0 B．3IC．6I D．7I【解析】由R1∶R2∶R3＝1∶2∶3得令R1＝R，R2＝2R，R3＝3R.S1、S2闭合时R1，R2组成闭合回路，有E1＝3IR；S2、S3闭合时R2，R3组成闭合回路，有E2＝25IR；则S1、S3闭合时R1，R3组成闭合回路，有E1＋E2＝4I x R，所以I x ＝7I.【答案】 D7．如图6所示，A是长直密绕通电螺线管．小线圈B与电流表连接，并沿A的轴线Ox从O点自左向右匀速穿过螺线管A.下面4个选项能正确反映通过电流表中电流I随x变化规律的是()图6【解析】通电螺线管产生稳定的磁场，磁场特征为：两极附近最强且不均匀，管内场强近似匀强．当小线圈穿过两极时，因磁场不均匀，故穿过小线圈的磁通量发生变化，产生感应电流，且因磁场的变化不同，故在小线圈中感应出方向相反的电流，小线圈在螺线管内部运动时，因穿越区域的磁感应强度不变，小线圈中没有感应电流产生．【答案】 C8．电吉他中电拾音器的基本结构如图7所示，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出声音．下列说法正确的有()图7A．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．弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化【解析】铜不能被磁化，铜质弦不能使电吉他正常工作，选项A错误；取走磁体后，弦的振动无法通过电磁感应转化为电信号，音箱不能发声，选项B知，线圈的感应电动势正确；增加线圈匝数，根据法拉第电磁感应定律E＝NΔΦΔt变大，选项C正确；弦振动过程中，线圈中感应电流的磁场方向发生变化，则感应电流的方向不断变化，选项D正确．【答案】BCD9．照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的．可是我们在晚上七、八点钟用电高峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗些．这是因为用电高峰时() A．总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，每盏灯两端的电压较低B．总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，通过每盏灯的电流较小C．总电阻比深夜时小，供电线路上的电流大，输电线上损失的电压较大D．总电阻比深夜时小，供电线路上的电流大，每盏灯两端的电压较低【解析】在晚上七、八点钟时，电路上并联的灯较多，则根据并联电路的特点可知，此时总电阻比深夜时小，再由欧姆定律可知，供电线路上的电流大，输电线上损失的电压U损＝IR增大，每盏灯两端的电压也就较低．【答案】CD10．如图8所示边长为L的正方形闭合线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，以一条边为轴，以角速度ω匀速转动，转轴与B垂直，线圈总电阻为R，导线电阻不计，下列说法正确的是()图8A．电压表示数为BL2ω/8B．电压表示数为2BL2ω/8C．线圈转一周产生热量为πB2L4ω/R D．线圈转一周产生热量为2πB2L4ω/R【解析】由E m＝BL2ω，U有效＝E m2＝2BL2ω2，电压表测量的为14R上的电压，则U＝U有效4＝2BL2W8，Q＝⎝⎛⎭⎪⎫BL2ω2R2·R·T＝πB2L4ωR，故B、C正确．【答案】BC二、非选择题(本题3小题，共40分)11．(10分)(1)按图9所示连接好电路，合上S和S′，发现小灯泡不亮，用电吹风对热敏电阻吹一会儿，会发现小灯泡发光了，原因是________________________________________________________________．图9(2)若将热敏电阻换成光敏电阻，合上S和S′，发现小灯泡发光，用黑纸包住光敏电阻后，小灯泡熄灭，其原因是___________________________________ _________________________________________________________________.【解析】(1)热敏电阻阻值较大，左侧电路电流较小，电磁铁磁性较弱，吸不住衔铁，小灯泡不亮，电吹风对热敏电阻加热，使其阻值变小，电路中电流增大，电磁铁磁性增强吸住衔铁，使上、下触点接触，小灯泡发光；(2)用黑纸包住后，光敏电阻的阻值增大，左侧电路电流减小，继电器触点断开，造成小灯泡熄灭．【答案】见解析12．(15分)如图10甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场．已知线圈的匝数n ＝100匝，总电阻r ＝1.0 Ω，所围成矩形的面积S ＝0.040 m 2，小灯泡的电阻R ＝9.0 Ω，磁场的磁感应强度按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为e ＝nB m S 2πT ·cos 2πT t ，其中B m 为磁感应强度的最大值，T 为磁场变化的周期，不计灯丝电阻随温度的变化，求：甲 乙图10(1)线圈中产生感应电动势的最大值；(2)小灯泡消耗的电功率；(3)在磁感应强度变化的0～T 4的时间内，通过小灯泡的电荷量．【解析】 (1)由图象知，线圈中产生的交变电流的周期T ＝3.14×10－2 s ， 所以E m ＝nB m Sω＝2πnB m ST ＝8.0 V .(2)电流的最大值I m ＝E m R ＋r ＝0.80 A 有效值I ＝I m 2＝225 A 小灯泡消耗的电功率P ＝I 2R ＝2.88 W.(3)在0～T 4时间内，电动势的平均值E －＝nS ΔB Δt平均电流I －＝E－R ＋r ＝nS ΔB(R ＋r )Δt流过灯泡的电荷量Q ＝I －Δt ＝nS ΔB R ＋r＝4.0×10－3 C ．【答案】 (1)8.0 V (2)2.88 W (3)4.0×10－3 C13．(15分)如图11甲所示，两根足够长的直金属导轨MN 、PQ 平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L.M、P两点间接有阻值为R的电阻．一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下．导轨和金属杆的电阻可忽略．让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．图11(1)由b向a方向看到的装置如图14乙所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；(2)在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求ab杆中的电流及其加速度的大小；(3)求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值．【解析】(1)如图所示，重力mg，竖直向下；支持力N，垂直斜面向上；安培力F，沿斜面向上．(2)当ab杆速度为v时，感应电动势E＝BL v，此时电路中电流I＝ER＝BL vRab杆受到安培力F＝BIL＝B2L2v R根据牛顿运动定律，有ma＝mg sin θ－F＝mg sin θ－B2L2v R，a＝g sin θ－B2L2v mR.(3)当B2L2vR＝mg sin θ时，ab杆达到最大速度v m＝mgR sin θB2L2.【答案】(1)见解析(2)BL vR g sin θ－B2L2vmR(3)v m＝mgR sin θB2L2。
人教版高二选修3-2电磁感应和交变电流专题训练含答案解析
人教版高二选修3-2电磁感应和交变电流专题训练学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．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2．如图所示，两个条形磁铁呈“V”字形放置，将一根绕有多匝线圈的软铁棒置于N、S 极之间.线圈与灵敏电流计通过开关相连.以下几种说法中正确的是（）A．保持两个磁铁与软铁棒三者的相对位置不变，只要闭合开关，电路中就会产生持续的感应电流B．保持两个磁铁与软铁棒三者的相对位置不变，开关闭合的瞬时，电路中会产生感应电流C．在开关保持闭合的情况下，将软铁棒从两磁极间移开的瞬时，电路中会产生感应电流D．在开关保持闭合的情况下，移开左侧或右侧磁铁的瞬时，电路中不会生感应电流3．中国已投产运行的1000kV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500kV的超高压输电，在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1000kV特高压输电，不考虑其他因素的影响，则（）A．输电电流变为原来的2倍B．输电线上降落的电压将变为原来的1 2C．输电线上降落的电压将变为原来的2倍D．输电线上损耗的电功率将变为原来的1 24．如图，一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中，能使圆环中产生感应电流的做法是A．使匀强磁场均匀减少B．保持圆环水平并在磁场中上下移动C．保持圆环水平并在磁场中左右移动D．保持圆环水平并使圆环绕过圆心的竖直轴转动5．如图所示，半径为R的导线环对心、匀速穿过半径也为R的匀强磁场区域，关于导线环中的感应电流随时间的变化关系，下列图象中（以逆时针方向的电流为正）最符合实际的是（）A．B．C．D．6．在某交流电路中，有一个正在工作的理想变压器，如图所示，它的原线圈的匝数n1=600匝，副线圈的匝数n2=120匝.交流电源的电动势e=311sin100πt（V）（不考虑其内阻），电压表和电流表对电路的影响可忽略不计，原线圈串联一个额定电流为0.2A的保险丝，副线圈接有电阻R.为保证保险丝不被烧断，则（）A．副线圈电路消耗的电功率不能超过31WB．副线圈中电流的最大值不能超过1AC．副线圈电路中的电阻R的阻值不能小于44ΩD．副线圈电路中电压表的读数为62V7．如图所示，边长为L 、匝数为N 的正方形闭合线abcd 圈绕对称轴OO'匀速转动，角速度为w ，空间中只有OO'左侧存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B 。
人教版高中物理选修3-2综合测试(带答案)
高中物理选修3-2 综合测试一．选择题（每题4 分， 56 分， 1~9 题为单项选择， 10~14 题为多项选择）1.如下图，一导线弯成半径为 a 的半圆形闭合回路．虚线MN 右边有磁感觉强度为 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 一直与 MN 垂直．从 D 点抵达界限开始到 C 点进入磁场为止，以下结论不正确的选项是（）A．感觉电流方向不变B． CD段直线一直不受安培力C．感觉电动势最大值E=BavD．感觉电动势均匀值1π Bav E =42.如下图， N 匝矩形导线框以角速度绕对称轴匀速转动，线框面积为S，线框电阻，电杆均不计，在左边有磁感觉强度为 B 的匀强磁场，外电路接有电阻R 和理想电流表 A，那么能够确立的是A.从图示时辰起，线框产生的刹时电动势为B. 电流表的示数C. R 两头电压有效值D. 一个周期内R 的发热量为3.如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，此中一线圈经过开关与电源连结，另一线圈与远处沿南北方向水平搁置在纸面内的直导线连结成回路。
将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。
以下说法正确的选项是A．开封闭合后的瞬时，小磁针的N 极朝垂直纸面向外的方向转动B．开封闭归并保持一段时间后，小磁针的N 极指向垂直纸面向里的方向C．开封闭归并保持一段时间后，小磁针的N 极指向垂直纸面向外的方向D．开封闭归并保持一段时间再断开后的瞬时，小磁针的N 极朝垂直纸面向外的方向转动4.一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的交变电流电动势如下图，下边说法正确的选项是（）A. 沟通电动势的有效值为20VB. 沟通电动势的有效值为C. t=线圈处于中性面D. 沟通电动势的频次为50Hz5.如下图，圆滑弧形金属双轨与足够长的水平圆滑双轨相连，间距为 L，在水平轨道空间充满竖直向上的匀强磁场，磁感觉强度为 B.乙金属棒静止在双轨上，而甲金属棒在h 高处由静止滑下，轨道电阻不计。
人教版高二物理选修3-2综合检测试卷【答案+解析】
人教版高二物理选修3-2综合检测试卷一、单选题(共9小题,每小题3分,共27分)1.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．两圆环半径之比为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2.某研究小组的同学利用铜芯电缆线和灵敏电流计做摇绳发电的探究实验．如图所示，他们将电缆线和灵敏电流计连成闭合回路，在操场上由两位同学手摇导线，其他同学观察灵敏电流计的指针变化．在下列说法中，你认为正确的研究结果应符合()A．摇动绳子时，流过灵敏电流计的电流是大小变化的直流电B．摇动绳子时，灵敏电流计中电流的大小与两同学的站立方位无关C．仅增加绳子的长度，灵敏电流计中的电流的最大值增大D．仅增加摇绳的频率，灵敏电流计中的电流的最大值不变3.如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图．变压器的输入电压是市区电网的电压，假设负载变化时输入电压保持不变．输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用R0表示，变阻器R代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R的值减小．忽略变压器上的能量损失，不计电压表、电流表的内阻对电路的影响．当用户的用电器增加时，下列说法正确的是()A．电压表读数增大，电流表读数增大B．电压表读数减小，电流表读数增大C．电压表读数不变，电流表读数增大D．电压表读数不变，电流表读数减小4.在远距离输电中，如果输送功率和输送距离不变，要减少输送导线上热损耗，目前最有效而又可行的输送方法是()A．采用超导材料做输送导线B．采用直流电输送C．提高输送电的频率D．提高输送电压5.如下图所示，一金属弯杆处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，已知ab＝bc＝L，当它以速度v向右平动时，a、c两点间的电势差为()A．BLvB．BLv sinθC．BLv cosθD．BLv(1＋sinθ)6.如图所示是磁电式电流表的结构图和磁场分布图，若磁极与圆柱间的磁场都是沿半径方向，且磁场有理想的边界，线圈经过有磁场的位置处磁感应强度大小相等．某同学用此种电流表中的线圈和磁体做成发电机使用，让线圈匀速转动，若从图中水平位置开始计时，取起始电流方向为正方向，表示产生的电流随时间变化关系的下列图象中正确的是()A． B． C． D．7.如图所示，矩形线框abcd放置在水平面内，磁场方向与水平方向成α角，已知sinα＝，回路面积为S，磁感应强度为B，则通过线框的磁通量为()A．BSB．BSC．BSD．BS8.如图所示，在一匀强磁场中有一U形导线框abcd，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R 为一电阻，ef为垂直于ab的一根导体杆，它可在ab、cd上无摩擦地滑动．杆ef及线框中导线的电阻都可不计．开始时，给ef一个向右的初速度，则()A．ef将减速向右运动，但不是匀减速B．ef将匀减速向右运动，最后停止C．ef将匀速向右运动D．ef将往返运动9.如图所示，在光滑绝缘水平面上，有一铝质圆形金属球以一定的初速度通过有界匀强磁场，则从球开始进入磁场到完全穿出磁场过程中(磁场宽度大于金属球的直径)，小球()A．整个过程匀速B．进入磁场过程中球做减速运动，穿出过程做加速运动C．整个过程都做匀减速运动D．穿出时的速度一定小于初速度二、多选题(共6小题,每小题4.0分,共24分)10.(多选)现用电压为380 V的正弦式交流电给额定电压为220 V的电灯供电，以下电路中可能使电灯正常发光的有()A．B．C．D．11.(多选)如图所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大线圈M相连接，要使小线圈N获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的裸金属棒ab的运动情况是(两线圈共面放置。
最新人教版高中物理选修3-2测试题及答案全套
最新人教版高中物理选修3-2测试题及答案全套单元测评(一)电磁感应(时间：90分钟满分：100分)第Ⅰ卷(选择题，共48分)一、选择题(本题有12小题，每小题4分，共48分．)1．下列现象中，属于电磁感应现象的是()A．小磁针在通电导线附近发生偏转B．通电线圈在磁场中转动C．因闭合线圈在磁场中运动而产生的电流D．磁铁吸引小磁针解析：电磁感应是指“磁生电”的现象，而小磁针和通电线圈在磁场中转动，反映了磁场力的性质，所以A、B、D项不是电磁感应现象，C项是电磁感应现象．答案：C如图所示，开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直，且一半在磁场内，一半在磁场外，若要使线框中产生感应电流，下列办法中不可行的是() A．将线框向左拉出磁场B．以ab边为轴转动(小于90°)C．以ad边为轴转动(小于60°)D．以bc边为轴转动(小于60°)解析：将线框向左拉出磁场的过程中，线框的bc部分做切割磁感线运动，或者说穿过线框的磁通量减少，所以线框中将产生感应电流．当线框以ab边为轴转动时，线框的cd边的右半段在做切割磁感线运动，或者说穿过线框的磁通量在发生变化，所以线框中将产生感应电流．当线框以ad边为轴转动(小于60°)时，穿过线框的磁通量在减小，所以在这个过程中线框中会产生感应电流．如果转过的角度超过60°(60°～300°)，bc 边将进入无磁场区，那么线框中将不产生感应电流．当线框以bc边为轴转动时，如果转动的角度小于60°，则穿过线框的磁通量始终保持不变(其值为磁感应强度与矩形线框面积的一半的乘积)．答案：D如图所示，通电螺线管水平固定，OO′为其轴线，a、b、c三点在该轴线上，在这三点处各放一个完全相同的小圆环，且各圆环平面垂直于OO′轴．则关于这三点的磁感应强度B a、B b、B c的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系，下列判断正确的是()A．B a＝B b＝B c，Φa＝Φb＝ΦcB．B a＞B b＞B c，Φa＜Φb＜ΦcC．B a＞B b＞B c，Φa＞Φb＞ΦcD．B a＞B b＞B c，Φa＝Φb＝Φc解析：根据通电螺线管产生的磁场特点可知B a＞B b＞B c，由Φ＝BS可得Φa ＞Φb＞Φc，故C项正确．答案：C如图所示，一均匀的扁平条形磁铁的轴线与圆形线圈在同一平面内，磁铁中心与圆心重合，为了在磁铁开始运动时在线圈中得到逆时针方向的感应电流，磁铁的运动方式应是()A．N极向纸内，S极向纸外，使磁铁绕O点转动B．N极向纸外，S极向纸内，使磁铁绕O点转动C．磁铁在线圈平面内顺时针转动D．磁铁在线圈平面内逆时针转动解析：当N极向纸内、S极向纸外转动时，穿过线圈的磁场由无到有并向里，感应电流的磁场应向外，电流方向为逆时针，A选项正确；当N极向纸外、S极向纸内转动时，穿过线圈的磁场向外并增加，电流方向为顺时针，B选项错误；当磁铁在线圈平面内绕O点转动时，穿过线圈的磁通量始终为零，因而不产生感应电流，C、D选项错误．答案：A5．穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是()①②③④A．图①中回路产生的感应电动势恒定不变B．图②中回路产生的感应电动势一直在变大C．图③中回路在0～t1时间内产生的感应电动势小于在t1～t2时间内产生的感应电动势D．图④中回路产生的感应电动势先变小再变大解析：图④中磁通量的变化率先变小后变大，因此，回路产生的感应电动势先变小再变大．答案：D6．(多选题)变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这是因为()A．增大涡流，提高变压器的效率B．减小涡流，提高变压器的效率C．增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量D．增大铁芯中的电阻，以减小发热量解析：不使用整块硅钢而是采用很薄的硅钢片，这样做的目的是增大铁芯中的电阻，阻断涡流回路，来减少电能转化成铁芯的内能，提高效率是防止涡流而采取的措施．本题正确选项是BD.答案：BD7．(多选题如图所示，电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上，两相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好，匀强磁场垂直穿过导轨平面．现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点，使其向上运动．若b始终保持静止，则它所受摩擦力可能()A．变为0B．先减小后不变C．等于F D．先增大再减小解析：导体棒a在恒力F作用下加速运动，最后匀速运动，闭合回路中产生感应电流，导体棒b受到安培力方向应沿斜面向上，且逐渐增大，最后不变．由力平衡可知，导体棒b受到的摩擦力先沿斜面向上逐渐减小，最后不变，所以选项A、B正确，选项C、D错误．答案：AB8．如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里，abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l，t＝0时刻，bc边与磁场区域左边界重合．现令线圈以向右的恒定速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域，取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t的变化的图线是图中的()A BC D解析：0～lv段，由右手定则判断感应电流方向为a→d→c→b→a，大小逐渐增大；lv～2lv段，由右手定则判断感应电流方向为a→b→c→d→a，大小逐渐增大，故B选项正确．答案：B9．(多选题)如图所示，水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R，轨道所在处有竖直向下的匀强磁场，金属棒ab横跨导轨，它在外力的作用下向右匀速运动，速度为v.若将金属棒的运动速度变为2v，(除R外，其余电阻不计，导轨光滑)则() A．作用在ab上的外力应增大到原来的2倍B．感应电动势将增大为原来的4倍C．感应电流的功率将增大为原来的2倍D．外力的功率将增大为原来的4倍解析：由平衡条件可知，F＝B2L2Rv，可见，将金属棒的运动速度变为2v时，作用在ab上的外力应增大到原来的2倍，外力的功率将增大为原来的4倍．答案：AD10．(多选题)如图所示，E为电池，L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡，S是控制电路的开关．对于这个电路，下列说法正确的是()A．刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小相等B．刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小不相等C．闭合开关S待电路达到稳定，D2熄灭，D1比原来更亮D．闭合开关S待电路达到稳定，再将S断开的瞬间，D2立即熄灭，D1闪亮一下再熄灭解析：由于线圈的电阻可忽略不计、自感系数足够大，在开关S闭合的瞬间线圈的阻碍作用很大，线圈中的电流为零，所以通过D1、D2的电流大小相等，A项正确、B项错误；闭合开关S待电路达到稳定时线圈短路，D1中电流为零，回路电阻减小，D2比原来更亮，C项错误；闭合开关S待电路达到稳定，再将S断开瞬间，D2立即熄灭，线圈和D1形成回路，D1闪亮一下再熄灭，D项正确．答案：AD如图所示，矩形线圈放置在水平薄木板上，有两块相同的蹄形磁铁，四个磁极之间的距离相等，当两块磁铁匀速向右通过线圈时，线圈仍静止不动，那么线圈受到木板的摩擦力方向是()A．先向左，后向右B．先向左、后向右、再向左C．一直向右D．一直向左解析：当两块磁铁匀速向右通过线圈时，线圈内产生感应电流，线圈受到的安培力阻碍线圈相对磁铁的向左运动，故线圈有相对木板向右运动的趋势，故受到的静摩擦力总是向左．选项D正确，A、B、C项错误．答案：D光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程为y ＝x 2，其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y ＝a 的直线(如图中的虚线所示)．一个小金属块从抛物线上y ＝b (b >a )处以速度v 沿抛物线下滑，假设曲面足够长，则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是( )A ．mgbB.12m v 2 C ．mg (b －a ) D ．mg (b －a )＋12m v 2 解析：金属块进出磁场时，会产生涡流，部分机械能转化成焦耳热，所能达到的最高位置越来越低，当最高位置y ＝a 时，由于金属块中的磁通量不再发生变化，金属块中不再产生涡流，机械能也不再损失，金属块会在磁场中往复运动，此时的机械能为mga ，整个过程中减少的机械能为mg (b －a )＋12m v 2，全部转化为内能，所以D 项正确．答案：D第Ⅱ卷(非选择题，共52分)二、实验题(本题有2小题，共14分．请按题目要求作答)13．(6分)如图所示，在一根较长的铁钉上，用漆包线绕两个线圈A 和B .将线圈B 的两端与漆包线CD 相连，使CD 平放在静止的小磁针的正上方，与小磁针平行．试判断合上开关的瞬间，小磁针N 极的偏转情况？线圈A 中电流稳定后，小磁针又怎样偏转？解析：在开关合上的瞬间，线圈A内有了由小变大的电流，根据安培定则可判断出此时线圈A在铁钉内产生了一个由小变大的向右的磁场．由楞次定律可知，线圈B内感应电流的磁场应该阻碍铁钉内的磁场在线圈B内的磁通量的增加，即线圈B内感应电流的磁场方向是向左的．由安培定则可判断出线圈B 内感应电流流经CD时的方向是由C到D.再由安培定则可以知道直导线CD内电流所产生的磁场在其正下方垂直于纸面向里，因此，小磁针N极应该向纸内偏转．线圈A内电流稳定后，CD内不再有感应电流，所以，小磁针又回到原来位置．答案：在开关合上的瞬间，小磁针的N极向纸内偏转．(3分)当线圈A内的电流稳定以后，小磁针又回到原来的位置(3分)14．(8分)如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置，部分导线已连接．(1)用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好．(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么闭合电键后，将原线圈迅速插入副线圈的过程中，电流计指针将向________偏；原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电流计指针将向________偏．答案：(1)如图所示．(4分)(2)右(2分)左(2分)三、计算题(本题有3小题，共38分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15．(10分)匀强磁场的磁感应强度B＝0.8 T，矩形线圈abcd的面积S＝0.5 m2，共10匝，开始B与S垂直且线圈有一半在磁场中，如图所示．(1)当线圈绕ab边转过60°时，线圈的磁通量以及此过程中磁通量的改变量为多少？(2)当线圈绕dc边转过60°时，求线圈中的磁通量以及此过程中磁通量的改变量．解析：(1)当线圈绕ab转过60°时，Φ＝BS⊥＝BS cos 60°＝0.8×0.5×12Wb＝0.2 Wb(此时的S⊥正好全部处在磁场中)．在此过程中S⊥没变，穿过线圈的磁感线条数没变，故磁通量变化量ΔΦ＝0. (5分)(2)当线圈绕dc 边转过60°时，Φ＝BS ⊥， 此时没有磁场穿过S ⊥，所以Φ＝0； 不转时Φ1＝B ·S2＝0.2 Wb ，转动后Φ2＝0，ΔΦ＝Φ2－Φ1＝－0.2 Wb ， 故磁通量改变了0.2 Wb. (5分) 答案：(1)0 (2)0.2 Wb16．(14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20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运动且与导轨保持良好接触，在ab 运动距离为x 的过程中，整个回路中产生的焦耳热为Q .求：(1)ab 运动速度v 的大小； (2)电容器所带的电荷量q .解析 (1)设ab 上产生的感应电动势为E ，回路中的电流为I ，ab 运动距离为x ，所用时间为t ，则有E ＝Bl v (2分) I ＝E4R(2分) t ＝xv (2分) Q ＝I 2(4R )t (2分)由上述方程得v ＝4QRB 2l 2x (2分)(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q ＝CU ，(2分) 解得q ＝CQRBlx (2分) 答案：(1)4QR B 2l 2x(2)CQRBlx17．(14分)如图所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L ，一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直．一质量为m 、有效电阻为R 的导体棒在距磁场上边界h 处静止释放．导体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为I .整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻．求：(1)磁感应强度的大小B ；(2)电流稳定后，导体棒运动速度的大小v ； (3)流经电流表电流的最大值I m .解析：(1)电流稳定后，导体棒做匀速运动，受力平衡， 有F 安＝G ，即BIL ＝mg ①(2分)解得B ＝mgIL ②(2分)(2)由法拉第电磁感应定律得导体棒产生的感应电动势 E ＝BL v ③(1分)闭合电路中产生的感应电流I ＝ER ④(1分) 由②③④式解得v ＝I 2Rmg (2分)(3)由题意知，导体棒刚进入磁场时的速度最大，设为v m ， 由机械能守恒定律得12m v 2m ＝mgh (2分)感应电动势的最大值E m ＝Bl v m (1分) 感应电流的最大值I m ＝E mR (1分) 解得I m ＝mg 2ghIR .(2分)答案：(1)mgIL (2)I 2R mg (3)mg 2gh IR单元测评(二) 交变电流(时间：90分钟 满分：100分) 第Ⅰ卷(选择题，共48分)一、选择题(本题有12小题，每小题4分，共48分．) 1．在下图中，不能产生交变电流的是( )ABCD解析：矩形线圈绕着垂直于磁场方向的转轴做匀速圆周运动就产生交流电，而A图中的转轴与磁场方向平行，线圈中无电流产生，所以选A.答案：A2．闭合线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的正弦式交变电流i＝I m sin ωt.若保持其他条件不变，使线圈的匝数和转速各增加1倍，则电流的变化规律为()A．i′＝I m sin ωt B．i′＝I m sin 2ωtC．i′＝2I m sin ωt D．i′＝2I m sin 2ωt解析：由电动势的最大值知，最大电动势与角速度成正比，与匝数成正比，所以电动势最大值为4E m，匝数加倍后，其电阻也应该加倍，此时线圈的电阻为2R，根据欧姆定律可得电流的最大值为I m′＝4E m2R＝2I m，因此，电流的变化规律为i′＝2I m sin 2ωt.答案：D3.(多选题)如图是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的()A ．周期是0.01 sB ．最大值是311 VC ．有效值是220 VD ．表达式为u ＝220sin 100πt (V)解析：由波形图可知：周期T ＝0.02 s ，电压最大值U m ＝311 V ，所以有效值U ＝U m 2＝220 V ，表达式为u ＝U m sin 2πT t (V)＝311sin100πt (V)，故选项B 、C正确，选项A 、D 错误．答案：BC4.(多选题)如图所示，变频交变电源的频率可在20 Hz 到20 kHz 之间调节，在某一频率时，L 1、L 2两只灯泡的炽热程度相同．则下列说法中正确的是 ( )A ．如果将频率增大，L 1炽热程度减弱、L 2炽热程度加强B ．如果将频率增大，L 1炽热程度加强、L 2炽热程度减弱C ．如果将频率减小，L 1炽热程度减弱、L 2炽热程度加强D ．如果将频率减小，L 1炽热程度加强、L 2炽热程度减弱解析：某一频率时，两只灯泡炽热程度相同，应有两灯泡消耗的功率相同，频率增大时，感抗增大，而容抗减小，故通过A1的电流增大，通过A2的电流减小，故B项正确；同理可得C项正确，故选B、C.答案：BC5．(多选题)如图所示，在远距离输电过程中，若保持原线圈的输入功率不变，下列说法正确的是()A．升高U1会减小输电电流I2B．升高U1会增大线路的功率损耗C．升高U1会增大线路的电压损耗D．升高U1会提高电能的利用率解析：提高输电电压U1，由于输入功率不变，则I1将减小，又因为I2＝n1n2I1，所以I2将减小，故A项对；线路功率损耗P损＝I22R，因此功率损耗在减小，电压损失减小，故B项、C项错误；因线路损耗功率减小，因此利用率将升高，D项正确．答案：AD6．如图甲所示，a、b为两个并排放置的共轴线圈，a中通有如图乙所示的交变电流，则下列判断错误的是()甲乙A．在t1到t2时间内，a、b相吸B．在t2到t3时间内，a、b相斥C．t1时刻两线圈间作用力为零D．t2时刻两线圈间吸引力最大解析：t1到t2时间内，a中电流减小，a中的磁场穿过b且减小，因此b中产生与a同向的磁场，故a、b相吸，A选项正确；同理B选项正确；t1时刻a 中电流最大，但变化率为零，b中无感应电流，故两线圈的作用力为零，故C 选项正确；t2时刻a中电流为零，但此时电流的变化率最大，b中的感应电流最大，但相互作用力为零，故D选项错误．因此，错误的应是D.答案：D7．如图所示是四种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用的白炽灯泡相同，且都是“220 V40 W”，当灯泡所消耗的功率都调到20 W时，消耗功率最小的台灯是()ABCD解析：利用变阻器调节到20 W时，除电灯消耗电能外，变阻器由于热效应也要消耗一部分电能，使台灯消耗的功率大于20 W，利用变压器调节时，变压器的输入功率等于输出功率，本身不消耗电能，所以C中台灯消耗的功率最小．答案：C8．一电阻接一直流电源，通过4 A的电流时热功率为P，若换接一正弦交流电源，它的热功率变为P2，则该交流电电流的最大值为()A．4 A B．6 A C．2 A D．4 2 A解析：由P＝I2R得R＝PI2＝P16，接交流电时，P2＝I′2P16，2I′2＝16，I′＝42A，所以I m＝2I′＝4 A．应选A.答案：A9．(多选题)如图所示为两个互感器，在图中圆圈内a、b表示电表，已知电压比为100∶1，电流比为10∶1，电压表的示数为220 V，电流表的示数为10 A，则()A．a为电流表，b为电压表B．a为电压表，b为电流表C．线路输送电功率是2 200 WD．线路输送电功率是2.2×106 W解析：电压互感器应并联在电路中，并且是降压变压器，即图中a为电压互感器，由其读数知，输电线上的电压为22 000 V，同理可知输电线上的电流为100 A.答案：BD10．水电站向小山村输电，输送电功率为50 kW ，若以1 100 V 送电，则线路损失为10 kW ，若以3 300 V 送电，则线路损失可降为( )A ．3.3 kWB ．1.1 kWC ．30 kWD ．11 kW解析：由P ＝UI ，ΔP ＝I 2R 可得：ΔP ＝P2U2R ，所以当输送电压增大为原来3倍时，线路损失变为原来的19，即ΔP ＝1.1 kW.答案：B11．如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝2∶1，原线圈接正弦式交流电，副线圈接电动机，电动机线圈电阻为R ，当输入端接通电源后，电流表读数为I ，电动机带动一质量为m 的重物以速度v 匀速上升，若电动机因摩擦造成的能量损失不计，则图中电压表的读数为( )A ．4IR ＋mg vI B.mg v I C ．4IRD.14IR ＋mg v I 解析：根据电流与匝数的关系知变压器的输出电流为2I ，电动机消耗的总功率为P 2＝mg v ＋4IR ，又变压器的输入功率P 1＝UI ＝P 2＝mg v ＋4I 2R ，则U ＝mg vI ＋4IR ，故A 项正确．答案：A12．(多选题)如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压u ＝311sin 314t (V)的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2是半导体热敏传感器(温度升高时R2的电阻减小)，电流表A2安装在值班室，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，R3为一定值电阻．当传感器R2所在处出现火警时，以下说法中正确的是()A．A1的示数增大，A2的示数减小B．A1的示数不变，A2的示数增大C．V1的示数不变，V2的示数减小D．V1的示数增大，V2的示数增大解析：传感器R2所在处出现火警，温度升高，则R2电阻减小，副线圈负载电阻减小．因输出电压不变，所以副线圈电流增大，则电阻R3两端电压增大，电压表V2的示数减小，电流表A2的示数减小．副线圈电流增大，则原线圈电流增大，但输入电压不变，即电流表A1的示数增大，电压表V1的示数不变．答案：AC第Ⅱ卷(非选择题，共52分)二、计算题(本题有4小题，共52分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．(12分)一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n＝100匝．穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化，如图甲所示．发电机内阻r＝5.0 Ω，外电路电阻R＝95 Ω.已知感应电动势的最大值E m＝nωΦm，其中Φm为穿过每匝线圈磁通量的最大值．求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数．甲乙解析：从Φ－t图线看出Φm＝1.0×10－2Wb，T＝3.14×10－2s.(2分) 已知感应电动势的最大值E m＝nωΦm，又ω＝2πT.(3分)故电路中电流最大值I m＝E mR＋r＝n·2π·ΦmT(R＋r)＝100×2×3.14×1.0×10－23.14×(95＋5.0)×10－2A＝2 A(4分)交流电流表读数是交变电流的有效值，即I＝I m2＝1.4 A．(3分)答案：1.4 A14．(12分)有一个电子元件，当它两端的电压的瞬时值高于u＝110 2 V 时则导电，低于u＝110 2 V时不导电，若把这个电子元件接到220 V、50 Hz的正弦式交变电流的两端，则它在1 s 内导电多少次？每个周期内的导电时间为多少？解析：由题意知，加在电子元件两端电压随时间变化的图象如图所示，表达式为u ＝2202sin ωt V ．(2分)其中ω＝2πf ，f ＝50 Hz ，T ＝1f ＝0.02 s ，得u ＝2202sin100πt V ．(2分)把u ′＝110 2 V 代入上述表达式得到t 1＝1600 s ，t 2＝5600s(2分) 所以每个周期内的通电时间为Δt ＝2(t 2－t 1)＝4300 s ＝175s ．(3分) 由所画的u －t 图象知，一个周期内导电两次，所以1 s 内导电的次数为n ＝2t T ＝100.(3分)答案：100次 175s 15．(14分)如图所示，变压器原线圈输入电压为220 V ，副线圈输出电压为36 V ，两只灯泡的额定电压均为36 V ，L 1额定功率为12 W ，L 2额定功率为6 W ．求：(1)该变压器的原、副线圈匝数比．(2)两灯均工作时原线圈的电流以及只有L 1工作时原线圈中的电流．解析：(1)由变压比公式得U 1U 2＝n 1n 2(2分) n 1n 2＝22036＝559.(2分) (2)两灯均工作时，由能量守恒得P 1＋P 2＝U 1I 1(3分)I 1＝P 1＋P 2U 1＝12＋6220A ＝0.082 A(2分) 只有L 1灯工作时，由能量守恒得P 1＝U 1I ′1(3分)解得I ′1＝P 1U 1＝12220A ＝0.055 A ．(2分) 答案：(1)55∶9 (2)0.082 A 0.055 A16．(14分)某村在较远的地方建立了一座小型水电站，发电机的输出功率为100 kW ，输出电压为500 V ，输电导线的总电阻为10 Ω，导线上损耗的电功率为4 kW ，该村的用电电压是220 V .(1)输电电路如图所示，求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比；(2)如果该村某工厂用电功率为60 kW ，则该村还可以装“220 V ,40 W”的电灯多少盏？解析：(1)因为P损＝I22R线(2分)所以I2＝P损R线＝4×10310A＝20 A(1分)I1＝PU1＝100×103500A＝200 A(2分)则n1n2＝I2I1＝20200＝110(1分)U3＝U2－I2R线＝(500×10－20×10) V＝4 800 V(2分)则n3n4＝U3U4＝4 800220＝24011.(1分)(2)设还可装灯n盏，据功率相等有P3＝P4(1分)其中P4＝(n×40＋60×103) W(1分)P3＝(100－4) kW＝96 kW(1分)所以n＝900.(2分)答案：(1)1∶10240∶11(2)900盏单元测评(三)传感器(时间：90分钟满分：100分)第Ⅰ卷(选择题，共48分)一、选择题(本题有12小题，每小题4分，共48分．)1．关于干簧管，下列说法正确的是()A．干簧管接入电路中相当于电阻的作用B．干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的C．干簧管接入电路中相当于开关的作用D．干簧管是作为电控元件以实现自动控制的答案：C2．(多选题)为了保护电脑元件不受损害，在电脑内部有很多传感器，其中最重要的就是温度传感器，常用的温度传感器有两种，一种是用金属做的热电阻，另一种是用半导体做的热敏电阻．关于这两种温度传感器的特点说法正确的是()A．金属做的热电阻随着温度的升高电阻变大B．金属做的热电阻随着温度的升高电阻变小C．用半导体做的热敏电阻随着温度的升高电阻变大D．用半导体做的热敏电阻随着温度的升高电阻变小解析：金属的电阻率随着温度的升高而变大，半导体在温度升高时电阻会变小．答案：AD3．街旁的路灯、江海里的航标都要求在夜晚亮、白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制，这是利用半导体的() A．压敏性B．光敏性C．热敏性D．三种特性都利用答案：B4．(多选题)有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接入如图所示电路中的A、B两点后，用黑纸包住元件或者把元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法中正确的是()A．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是热敏电阻B．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这只元件一定是定值电阻C．用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻D．用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是定值电阻解析：热敏电阻的阻值随温度变化而变化，定值电阻和光敏电阻不随温度变化；光敏电阻的阻值随光照变化而变化，定值电阻和热敏电阻不随之变化．答案：AC5.传感器是一种采集信息的重要器件，如图是由电容器作为传感器来测定压力变化的电路，当待测压力作用于膜片电极上时，下列说法中正确的是()①若F向下压膜片电极，电路中有从a到b的电流②若F向下压膜片电极，电路中有从b到a的电流③若F向下压膜片电极，电路中不会有电流产生④若电流表有示数，说明压力F发生变化⑤若电流表有示数，说明压力F不会发生变化A．②④B．①④C．③⑤D．①⑤解析：当下压时，因为C＝εr S4πkd，d减小，C增大，在U不变时，因为C＝QU，Q增大，从b向a有电流流过，②正确；当F变化时，电容器两板的间距变化，电容变化，电容器上的带电量发生变化，电路中有电流，④正确，故选A.答案：A6.如图所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻，当温度降低时，电阻变大，L为小灯泡，当温度降低时()。
人教版高二物理选修3-2综合检测试卷【答案+解析】
人教版高二物理选修3-2综合检测试卷一、单选题(共9小题,每小题3分,共27分)1.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．两圆环半径之比为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2.某研究小组的同学利用铜芯电缆线和灵敏电流计做摇绳发电的探究实验．如图所示，他们将电缆线和灵敏电流计连成闭合回路，在操场上由两位同学手摇导线，其他同学观察灵敏电流计的指针变化．在下列说法中，你认为正确的研究结果应符合()A．摇动绳子时，流过灵敏电流计的电流是大小变化的直流电B．摇动绳子时，灵敏电流计中电流的大小与两同学的站立方位无关C．仅增加绳子的长度，灵敏电流计中的电流的最大值增大D．仅增加摇绳的频率，灵敏电流计中的电流的最大值不变3.如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图．变压器的输入电压是市区电网的电压，假设负载变化时输入电压保持不变．输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用R0表示，变阻器R代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R的值减小．忽略变压器上的能量损失，不计电压表、电流表的内阻对电路的影响．当用户的用电器增加时，下列说法正确的是()A．电压表读数增大，电流表读数增大B．电压表读数减小，电流表读数增大C．电压表读数不变，电流表读数增大D．电压表读数不变，电流表读数减小4.在远距离输电中，如果输送功率和输送距离不变，要减少输送导线上热损耗，目前最有效而又可行的输送方法是()A．采用超导材料做输送导线B．采用直流电输送C．提高输送电的频率D．提高输送电压5.如下图所示，一金属弯杆处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，已知ab＝bc＝L，当它以速度v向右平动时，a、c两点间的电势差为()A．BLvB．BLv sinθC．BLv cosθD．BLv(1＋sinθ)6.如图所示是磁电式电流表的结构图和磁场分布图，若磁极与圆柱间的磁场都是沿半径方向，且磁场有理想的边界，线圈经过有磁场的位置处磁感应强度大小相等．某同学用此种电流表中的线圈和磁体做成发电机使用，让线圈匀速转动，若从图中水平位置开始计时，取起始电流方向为正方向，表示产生的电流随时间变化关系的下列图象中正确的是()A． B． C． D．。
人教版高中物理选修3-2高二 磁场、电磁感应综合训练试题
精 品 试 卷高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）高二物理 磁场、电磁感应综合训练试题本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题），满分110分，测试时间100分钟。
第Ⅰ卷 选择题（共48分）一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1．关于磁感应强度的概念，以下说法中正确的有（ ）A ．电流元IL 在磁场中受力为F ，则磁感应强度B 一定等于ILFB ．电流元IL 在磁场中受力为F ，则磁感应强度可能大于或等于ILF C ．磁场中电流元受力大的地方，磁感应强度一定大D ．磁场中某点磁感应强度的方向，与电流元在此点的受力方向相同2．如图，一段导线abcd 位于磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直。
线段ab 、bc 和cd 的长度均为L ，且∠abc =∠bcd =135°，流经导线的电流为I ，方向如图所示。
导线段abcd 所受到的磁场的作用力的合力（ ）A ．方向沿纸面向上，大小为BIL)12(+B ．方向沿纸面向上，大小为BIL )12(-C ．方向沿纸面向下，大小为BIL)12(+D ．方向沿纸面向下，大小为BIL )12(-3．如图所示，环形金属软弹簧，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将（ ） A ．增大 B ．减小C ．不变D ．无法确定如何变化4．环型对撞机是研究高能粒子的重要装置，带电粒子在电压为U 的电场中加速后注入对撞机的高真空圆形状的空腔内，在匀强磁场中，做半径恒定的圆周运动，且局限在圆环空腔内运动，粒子碰撞时发生核反应，关于带电粒子的比荷mq，加速电压U 和磁感应强度B 以及粒子运动的周期T 的关系，下列说法正确的是（ ）① 对于给定的加速电压，带电粒子的比荷m q越大，磁感应强度B 越大 ② 对于给定的加速电压，带电粒子的比荷mq越大，磁感应强度B 越小③ 对于给定的带电粒子，加速电压U 越大，粒子运动的周期T 越小④ 对于给定的带电粒子，不管加速电压U 多大，粒子运动的周期T 都不变A ．①③B ．①④C ．②③D ．②④5．如图所示，MN 为两个匀强磁场的分界面，两磁场的磁感应强度大小的关系为B 1＝2B 2，一带电荷量为＋q 、质量为m 的粒子从O 点垂直MN 进入B 1磁场，则经过多长时间它将向下再一次通过O 点（ ）A ．12qB m π B ．22qB mπ C ．)(211B B q m +π D ．)(11B B q m+π6．质谱仪的两大重要组成部分是加速电场和偏转磁场。
第四章《电磁感应》检测题(含答案)--高二上学期物理人教版选修3-2
A． 表的指针和 ，表的指针都发生偏转
B． 表的指针发生偏转， 表的指针不发生偏转
C． 表的指针不发生偏转， 表的指针发生偏转
D． 表的指针和 表的指针都不发生偏转
（1）若电阻P的阻值为R，磁感应强度恒为B，OM杆在外力作用下以恒定的角速度逆时针转动，经时间 从图示位置转过角度 到OD位置，求电阻Р在这段时间内产生的焦耳热Q；若此过程在平行板电容器正中间有一个电荷量大小为q的液滴处于静止状态，则液滴带什么电，液滴的质量为多大?
（2）若电阻P的阻值为2R，第（1）中的其它条件保持不变，小液滴以多大的速度从图示位置水平向右发射后会恰好从上板边缘飞出；
4．如图所示，两根相距为l的平行直导轨ab、cd，b、d间连有一定值电阻，阻值为R，MN为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻值为 ，导轨电阻可忽略不计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速度v（如图）做匀速运动。令U表示MN两端电压的大小，则（ ）
D．丁图中，磁场方向竖直向上，垂直导轨放在水平平行导轨上的两导线以不同的速度 向左右运动
6．在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大线圈M相接，如图所示．导轨上放一根导线ab，磁感线垂直于导轨所在平面．当导线ab加速向右运动时，M所包围的小闭合线圈N产生的感应电流方向，及所具有的形变趋势是：（）
（2）将线圈A中的铁芯快速抽出，电流计指针将___________（填“左偏”、“右偏”或“不偏”）；
（3）由实验得出产生感应电流的条件是___________。
人教版高中物理选修3-2高二电磁感应测试：用功能观点分析电磁感应问题(含答案).docx
高中物理学习材料桑水制作用功能观点分析电磁感应问题的专题1、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W 1，通过导线截面的电量为q 1，第二次用0.9s 时间拉出，外力所做的功为W 2,通过导线截面的电量为q 2，则（ ） A 、W 1<W 2,q 1<q 2 B 、W 1<W 2,q 1=q 2C 、W 1 >W 2,q 1>q 2D 、W 1>W 2,q 1=q 22、在闭合线圈上方有一条形磁铁自由下落，直至穿过线圈过程中，下列说法中正确的是（ ）A 、磁铁下落过程机械能守恒B 、磁铁的机械能增加C 、磁铁的机械能减少D 、线圈增加的热能是由磁铁减少的机械能转化而来的3、如图所示，做磁感应强度为B 的匀强磁场中，有半径为r 的光滑半圆形导体框架，OC 之间连一个电阻R ，导体框架与导体电阻均不计，若要使OC 能以角速度ω匀速转动，则外力做功的功率是( )A 、B 2ω2r 4/RB 、B 2ω2r 4/2RC 、B 2ω2r 4/4RD 、B 2ω2r 4/8R4、用同种材料粗细均匀的电阻丝做成ab 、cd 、ef 三根导线，ef 较长，分别放在电阻可忽略的光滑的平行导轨上，如图所示，磁场是均匀的，用外力使导线水平向右做匀速运动（每次只有一根导线在导轨上），而且每次外力做功功率相同，则下列说法正确的是（ ）A 、ab 运动得最快B 、ef 运动得最快C 、导线产生的感应电动势相等D 、每秒产生的热量相等5、竖直放置的平行光滑导轨，其电阻不计，磁场方向如图所示，磁感应强度B=0.5T ，导体ab 及cd 长均为0.2m ，电阻均为0.1Ω，重均为0.1N ，现用力向上推动导体ab ，使之匀速上升（与导轨接触良好），此时，cd 恰好静止不动，那么ab 上升时，下列说法中正确的是（ ）A 、ab 受到的推力大小为2NB 、ab 向上的速度为2m/sC 、在2s 内，推力做功转化为电能的是0.4JD 、在2s 内，推力做功为0.6J6、如图所示，MN 和PQ 为平行的水平放置的光滑金属导轨，导轨电阻不计，ab 、cd 为两根质量均为m 的导体棒垂直于导轨，导体棒有一定电阻，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，原来两导体棒都静止，当ab 棒开始以v 0速度运动后，（设导轨足够长，磁场范围足够大，两棒不相碰）（ ）A 、cd 棒先向右做加速运动，然后做减速运动 v a R O b C f a b c d e d a b c NM a cB 、cd 向右做匀加速运动C 、ab 棒和cd 棒最终以v 0/2的速度匀速向右运动D 、从开始到ab 、cd 都做匀速运动为止，在两棒的电阻上消耗的电能是mv 02/47、如图所示，长为L ，电阻为r=0.3Ω，质量m=0.1kg 的金属棒CD 垂直跨放在水平面上的两条平行光滑导轨上，两导轨间距也是L ，棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计，导轨左端接有R=0.5Ω的电阻，量程为0~3A 的电流表串接在一条导轨上，量程为0~1V 的电压表接在电阻R 的两端，垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面。
2019-2020学年人教版高中物理选修3-2 全册测试：阶段测试(一) 电磁感应
阶段测试(一)电磁感应一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～4题只有一项符合题目要求，第5～8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，有选错的得零分．)1．(2018·重庆名校期末)关于物理学史以及原理，以下说法正确的是()A．奥斯特心系“磁生电”，总结出了电磁感应定律B．洛伦兹力始终不做功，所以动生电动势的产生与洛伦兹力无关C．线圈的磁通量与线圈的匝数无关，线圈中产生的感应电动势也与线圈的匝数无关D．涡流跟平时说的感应电流一样，都是由于穿过导体的磁通量的变化而产生【答案】D【解析】法拉第总结出电磁感应定律，故A错误．因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势，导体中的自由电荷随导体在磁场中运动，受到洛伦兹力而向导体一端移动，故B错误．线圈的磁通量与线圈的匝数无关，而线圈中产生的感应电动势与线圈的匝数成正比，故C错误．涡流跟平时说的感应电流一样，都是由于穿过导体的磁通量的变化而产生，故D正确．2．(2018·北京名校一模)如图所示，将导线(除两端外绝缘)绕在一把锉刀上，一端接上电池(电池另一极与锉刀接触)，手执导线的另一端，在锉刀上来回划动，由于锉刀表面凹凸不平，就会产生电火花．下列说法正确的是()A．产生电火花的回路只由导线与电池组成B．如导线端只向一个方向划动也能产生电火花C．锉刀采用什么材料制成对实验没有影响D．导线端划动的方向决定了自感电动势的方向【答案】B【解析】由图可知，产生电火花的回路由导线、锉刀与电池组成，故A错误；手执导线的另一端，在锉刀上来回划动时产生的电火花，是由于电路时通时断，在回路中产生自感电动势产生的，与导线运动的方向无关，如导线端只向一个方向划动也能产生电火花，故B 正确；产生电火花的回路由导线、锉刀与电池组成，如果锉刀是绝缘体，则实验不能完成，故C错误；自感电动势的方向与电流接通或断开有关，与导线端划动的方向无关，故D错误．3．如图所示，两相同灯泡A1、A2，A1与一理想二极管D连接，线圈L的直流电阻不计．下列说法正确的是()A．闭合开关S后，A1会逐渐变亮B．闭合开关S稳定后，A1、A2亮度相同C．断开S的瞬间，A1会逐渐熄灭D．断开S的瞬间，a点的电势比b点低【答案】D【解析】闭合开关S后，因线圈自感，但两灯和线圈不是串联的关系，则两灯立刻亮，故A错误；闭合开关S稳定后，因线圈L的直流电阻不计，所以A1与二极管被短路，导致灯泡A1不亮，而A2将更亮，因此A1、A2亮度度不同，故B错误；断开S的瞬间，A2会立刻熄灭，线圈L与灯泡A1及二极管构成回路，因线圈产生感应电动势，a端的电势低于b 端，但二极管具有单向导电性，所以所以回路没有感应电流，A1也是立即熄灭，故C错误，D正确．故选D．4. (2017·山东名校检测)如图甲所示，圆形导线框与电阻R串联，框内有变化的磁场．取由a经R流向b为感应电流i R的正方向，测得i R随时间t变化的图象如图乙所示．取垂直纸面向里为磁场的正方向，则描述磁感应强度B随时间t变化的图象正确的是()【答案】B【解析】0～1 s 内、1～2 s 内的磁感应强度不变，根据法拉第电磁感应定律知，感应电动势为零，感应电流为零，故A 错误．在0～1 s 内，1～2 s 内，根据法拉第电磁感应定律知E ＝n ΔB ΔtS ，磁感应强度变化率不变，则感应电动势不变，根据楞次定律知，0～1 s 内感应电流从a 经R 流向b ，1～2 s 内感应电流从b 经R 流向a ，故B 正确．在0～1 s 内，1～2 s内，根据法拉第电磁感应定律知，E ＝n ΔB ΔtS ，磁感应强度变化率不变，则感应电动势不变，根据楞次定律知，0～1 s 内感应电流从b 经R 流向a,1～2 s 内感应电流从a 经R 流向b ，故C 错误．在0～1 s 内，1～2 s 内，根据法拉第电磁感应定律知，磁感应强度的变化率不是定值，则感应电动势变化，感应电流变化，故D 错误．故选B ．5．(2018·郑州一模)如图所示，共享单车的车锁内集成了嵌入式芯片、GPS 模块和SIM 卡等，便于监控单车在路上的具体位置．用户仅需用手机上的客户端软件(App)扫描二维码，即可自动开锁，骑行时手机App 上能实时了解单车的位置；骑行结束关锁后App 就显示计时、计价、里程等信息．此外，单车能够在骑行过程中为车内电池充电，满足定位和自动开锁等过程中的用电．根据以上信息判断下列说法不正确的有()A．单车的位置信息是借助北斗卫星导航系统准确定位的B．单车是利用电磁感应原理实现充电的C．由手机App上的显示信息，可求出骑行的平均速度D．单车在被骑行过程中受到地面的摩擦力表现为阻力【答案】ACD【解析】单车某个时刻的准确位置信息是借助多种卫星定位和基站确定的，故A错误；单车在运动过程通过电磁感应将机械能转化为电能从而实现充电，故B正确；手机App上的显示信息包括路程和时间，没有说明具体的位移，故不可以求出骑行的平均速度，故C 错误；单车在骑行时，主动轮受到向前的摩擦力(动力)，从动轮受到向后的摩擦力(阻力)，故D错误．故选ACD．6．(2018·淮南名校期中)如图所示，一闭合金属圆环用绝缘细绳挂于O点，将圆环拉离平衡位置并释放，圆环摆动过程中经过匀强磁场区域，则()A．圆环向右穿过磁场后，不能摆至原高度B．在进入和离开磁场时，圆环中感应电流方向相反C．圆环进入磁场后，感应电流方向不变D．圆环最终停止在最低点【答案】AB【解析】圆环向右进入和离开磁场时，会产生电流，圆环中将产生焦耳热，根据能量守恒知圆环的机械能将转化为电能，所以回不到原来的高度了，故A正确．当圆环进入或离开磁场区域时，磁通量发生变化，会产生电流，根据楞次定律可知，感应电流的方向相反，故B正确．整个圆环进入磁场后，磁通量不发生变化，不产生感应电流，故C错误．在圆环不断经过磁场，机械能不断损耗过程中圆环越摆越低，最后整个圆环只会在磁场区域来回摆动，因为在此区域内没有磁通量的变化(一直是最大值)，无感应电流，所以机械能守恒，即圆环最后的运动状态为在磁场区域来回摆动，而不是静止在平衡位置，故D错误．7. (2017·福建名校期中)某学习小组在探究线圈中感应电流的影响因素时，设计如图所示的实验装置，让一个闭合圆线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁场方向成30°角，磁感应强度随时间均匀变化，则()A ．若把线圈的匝数增加一倍，线圈内感应电流大小不变B ．若把线圈的面积增加一倍，线圈内感应电流大小变为原来的2倍C ．改变线圈轴线与磁场方向的夹角大小，线圈内感应电流大小可能变为原来的2倍D ．把线圈的半径增加一倍，线圈内感应电流大小变为原来的2倍【答案】ACD【解析】设导线的电阻率为ρ，横截面积为S ，线圈的半径为r ，则感应电流为I ＝E R＝n ΔΦR Δt ＝n ΔB Δt ·πr 2cos θ·S ρn ·2πr ＝Sr 2ρ·ΔB Δt·cos θ可见，将r 增加一倍，I 增加一倍，即感应电流大小变为原来的两倍，故D 正确；I 与线圈匝数无关，故A 正确；若将线圈的面积增加一倍，半径r 增加(2－1)倍，电流增加(2－1)倍，故B 错误；将线圈与磁场方向的夹角改变时，cos θ能变为原来的2倍(因cos θ最大值为1)，故C 正确．故选ACD ．8．(2018·安徽名校一模)韦伯和纽曼总结、提出了电磁感应定律，如图是关于该定律的实验，P 是由闭合线圈组成的螺线管，把磁铁从P 正上方，距P 上端h 处由静止释放，磁铁竖直穿过P 后落在海绵垫上并停下．若仅增大h ，重复原来的操作，磁铁穿过P 的过程与原来相比，下列说法不正确的是( )A ．穿过线圈的磁通量将增大B ．线圈中产生的感应电动势将增大C ．通过线圈导线截面的电量将增大D ．线圈对磁铁的阻碍作用将变小【答案】ACD【解析】若仅增大h ，对穿过线圈的磁通量没有影响．故A 错误；若仅增大h ，磁铁经过线圈的时间减小，线圈中产生的感应电动势将增大，故B 正确；若仅增大h ，对穿过线圈的磁通量没有影响，所以穿过线圈的磁通量的变化相同，则通过线圈导线截面的电量q ＝ΔΦR保持不变，故C 错误；线圈中产生的感应电动势将增大，所以感应电流增大，则线圈对磁铁的阻碍作用将变大，故D 错误．二、非选择题(本大题4小题，共52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．)9．(12分)图为“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，那么合上开关后可能出现的情况有：①将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将________；②原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器的阻值调大时，灵敏电流计指针________．(3)在做“研究电磁感应现象”实验时，如果副线圈两端不接任何元件，则副线圈电路中将________．A．因电路不闭合，无电磁感应现象B．有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势C．不能用楞次定律判断感应电动势方向D．可以用楞次定律判断感应电动势方向【答案】(1)如图所示(2)①向右偏转一下 ②向左偏转一下 (3)BD【解析】(2)依照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①向右偏转一下；②向左偏转一下．(3)穿过电路中的磁通量发生变化即产生电磁感应现象．如电路不闭合无感应电流，但有感应电动势，且可以用楞次定律判断出感应电动势．要产生感应电流，电路要求必须闭合．故答案选BD ．10．(12分)如图所示，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：(1)棒能运动的距离；(2)R 上产生的热量．【答案】见解析【解析】(1)设在整个过程中，棒运动的距离为l ，磁通量的变化量ΔΦ＝BLl ，通过棒的任一截面的电量q ＝I Δt ＝ΔΦR ，解得l ＝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12m v 20＝μmgl ＋Q ，解得Q ＝12m v 20－μmgl ＝12m v 20－μmgqR BL. 11. (14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，如图甲所示，磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化关系如图乙所示，从t ＝0开始经t 0时间细线开始松弛，取g ＝10 m/s 2.求：(1)在前t 0时间内线圈中产生的电动势；(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 22ΔB Δt ＝10×12×⎝⎛⎭⎫0.822×0.5 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 rB ＝2mgr nEL＝2 T 由图象知B ＝1＋0.5t 0(T)，解得t 0＝2 s.12．(14分)如图所示，固定于水平桌面上足够长的两平行光滑导轨PQ 、MN ，其电阻不计，间距d ＝0.5 m ，P 、M 之间接有一只理想电压表，整个装置处于竖直向下的磁感应强度B 0＝0.2 T 的匀强磁场中，两金属棒L 1、L 2平行地搁在导轨上，其电阻均为r ＝0.1 Ω，质量分别为M 1＝0.3 kg 和M 2＝0.5 kg.固定棒L 1，使棒L 2在水平恒力F ＝0.8 N 的作用下，由静止开始运动．求：(1)当电压表读数为U ＝0.2 V 时，棒L 2的加速度为多大？(2)棒L 2能达到的最大速度v m 的大小．【答案】(1)1.2 m/s 2 (2)16 m/s【解析】(1)流过棒L 2的电流I ＝U r ＝0.20.1A ＝2 A 棒L 2所受的安培力F ′＝B 0Id ＝0.2 N对棒L 2由牛顿第二定律可知，F －F ′＝M 2a解得a ＝1.2 m/s 2.(2)安培力F 安与恒力F 平衡时，棒L 2速度达到最大，设此时电路电流为I m ，则F 安＝B 0I m d 而I m ＝B 0d v m 2r F 安＝F解得v m ＝2Fr B 20d 2＝16 m/s.。
人教版高中物理选修3-2高二年级单元测试卷(电磁感应)
高二年级物理单元测试卷(电磁感应)本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
共100分。
考试时间90分钟。
第Ⅰ卷（选择题部分 42分）一 选择题（每小题3分，共42分。
下列每小题所给选项至少有一项符合题意，请将正确答案的序号填涂在答题卡上。
全对得3分，对而不全得1分）1、法拉第发现了电磁感应现象，不仅推动了电磁理论的发展，而且推动了电磁技术的发展，引领人类进入了电气时代。
下列哪一个器件工作时利用了电磁感应现象 （ ）A ．电视机的显像管B ．回旋加速器C ．指南针D ．电磁炉2、法拉第通过静心设计的一系列试验，发现了电磁感应定律，将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来．在下面几个典型的实验设计思想中，所作的推论后来被实验否定的是（ ）A ．既然磁铁可使近旁的铁块带磁，静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷，那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流B ．既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势，那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流C ．既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流，那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势D ．既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势，那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流3、如图所示，闭合矩形线圈abcd 与长直导线MN 在同一平面内线圈的ab 、dc 两边与直导线平行，直导线中通有向下均匀增大的电流，则（ ）A ．矩形线圈中的感应电流为顺时针方向B ．矩形线圈的感应电流随时间均匀增大C ．整个线圈所受的磁场力合力方向向左D ．整个线圈所受的磁场力合力为零4、动圈式话筒和磁带录音机都应用了电磁感应现象，图甲是话筒原理图，图乙是录音机的录音、放音原理图，由图可知：①话筒工作时磁铁不动，线圈振动而产生感应电流；②录音机放音时变化的磁场在静止的线圈里产生感应电流；③录音机录音时线圈中变化了的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场；④录音机录音时线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场.其中正确的是( )A.②③④B.①②③C.①②④D.①③④5、如图所示，通电直导线cd 右侧有一个金属框与导线cd 在同一平面内，金属棒ab 放在框架上，若ab 受到向左的磁场力，则cd 中电流的变化情况是( )A ．cd 中通有由d →c 方向逐渐减小的电流B ．cd 中通有由d →c 方向逐渐增大的电流C ．cd 中通有由c →d 方向逐渐减小的电流D ．cd 中通有由c →d 方向逐渐增大的电流 a d b c M a b d c。
人教版 选修3-2 高二(上 )综合测试(一) 电磁感应
人教版 选修3-2 高二（上 ）综合测试（一） 电磁感应一、单选题1. 以下关于电磁感应的说法正确的是（）A．感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化B．只要闭合导体回路切割磁感线,就一定有感应电流产生C．若某时刻穿过闭合导体回路的磁通量为零,则此时刻回路中的感应电流一定为零D．穿过闭合导体回路的磁通量变化越大,产生的感应电动势就越大2. 如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内长直导线中的电流i随时间t 的变化关系如图乙所示．在时间内直导线中电流向）上，则在时间内线框中感应电流的方向与所受安培力情况是（A．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左B．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右C．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右D．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左二、多选题三、解答题3. 如图所示的电路中，两个电流表G 1和G 2的零点都在刻度盘中央，当电流从“－”接线柱流入表头时，指针向右摆，当电流从“＋”接线柱流入表头时，指针向左摆，当电路接通并达到稳定时再断开的瞬间，下列哪个说法正确（）A ．G 1指针向左摆，G 2指针向右摆B ．G 1、G 2的指针都向左摆C ．G 1指针向右摆，G 2指针向左摆D ．G 1、G 2的指针都向右摆4. 如图，金属棒ab 、cd 与足够长的水平光滑金属导轨垂直且接触良好，匀强磁场垂直导轨所在的平面．ab 棒在恒力F 作用下向右运动，则A ．安培力对ab 棒做正功B ．安培力对cd 棒做正功C ．安培力对cd 棒不做功D ．F 做的功等于回路产生的总热量和系统动能增量之和5.如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距导轨平面与水平面成角，下端连接阻值为R 的电阻。
匀强磁场方向垂直于导轨平面向上，磁感应强度为质量、电阻的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直且保持良好接触，它们间的动摩擦因数为金属棒沿导轨由静止开始下滑，当金属棒下滑速度达到稳定时，速度大小为取， ，求：金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小；当金属棒下滑速度达到稳定时克服安培力做功的功率；电阻R 的阻值。
人教版高中物理选修3-2高二电磁感应测试：磁通量及产生感应电流条件(含答案)
》》》》》》》》》积一时之跬步 臻千里之遥程《《《《《《《《《《《《马鸣风萧萧高中物理学习材料（马鸣风萧萧**整理制作）磁通量及产生感应电流条件专题1、如图所示，两个同心放置的同平面的金属圆环，条形磁铁穿过圆心且与两环平面垂直，则通过两圆环的磁通量φa 、φb 比较（ A ）A 、φa >φbB 、φa <φbC 、φa =φbD 、不能比较2、如图所示，矩形线框abcd 放置在水平面内，磁场方向与水平方向成α角，已知sin α=4/5，回路面积为S ，匀强磁场磁感应强度为B ，则通过线框的磁通量为（ B ） A 、BS B 、4BS/5C 、3BS/5D 、3BS/43、如图所示，一个矩形线圈与通有相同大小的电流的平行直导线同一平面，而且处在两导线的中央，则（ A ）A 、两电流同向时，穿过线圈的磁通量为零B 、两电流反向时，穿过线圈的磁通量为零C 、两电流同向或反向，穿过线圈的磁通量都相等D 、因两电流产生的磁场是不均匀的，因此不能判定穿过线圈的磁通量是否为零4、恒定的匀强磁场中有一圆形的闭合导体线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在此磁场中做下列哪种运动时，线圈中能产生感应电流（ CD ）A 、线圈沿自身所在的平面做匀速运动B 、线圈沿自身所在平面做加速运动C 、线圈绕任意一条直径做匀速转动D 、线圈绕任意一条直径做变速转动5、如图所示，开始时矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外，若要线圈产生感应电流，下列方法中可行的是（ AC ）A 、将线圈向左平移一小段距离B 、将线圈向上平移C 、以ab 为轴转动（小于90O ）D 、以bc 为轴转动（小于60O ）6、与磁感应强度B=0.8T 垂直的线圈面积为0.05m 2，线圈的磁通量多大？若这个线圈绕有50匝时，磁通量有多大？线圈位置如转过53O 磁通量多大？（0.04Wb ，0.04Wb ，0.024Wb ）a c I I b。
人教版高中物理选修3-2 《电磁感应》单元综合测试.docx
高中物理学习材料桑水制作《电磁感应》单元综合测试时间：90分钟分值：100分题号12345678910答案第Ⅰ卷(选择题，共40分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，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．如图所示是著名物理学家费曼设计的一个实验，在一块绝缘板中部安装一个线圈，并接有电源，板的四周有许多带负电的小球．整个装置悬挂起来，在接通开关瞬间，整个圆盘将(自上而下看)( )A．顺时针转动一下B．逆时针转动一下C．顺时针不断转动D．逆时针不断转动解析：开关接通瞬间，穿过带电小球所在空间向下的磁通量突然增加，由楞次定律知，在带电小球所处空间将产生逆时针方向(从上向下看)的电动势(确切地讲，应为逆时针方向电场)，从而使带负电小球受到顺时针方向的作用力．故选A.答案：A2．信用卡的磁条中有一个个连续的相反极性的磁化区，每个磁化区代表了二进制数1或0，用以储存信息．刷卡时，当磁条以某一速度拉过信用卡阅读器的检测头时，在检测头的线圈中会产生变化的电压(如下图甲所示)．当信用卡磁条按图乙所示方向以该速度拉过阅读检测头时，在线圈中产生的电压随时间的变化关系正确的是( )解析：由题图甲知，上图磁化区域的位置感应出向上的电压，下图磁化区域的位置感应出向下的电压，因此题图乙刷卡时应对应B 图出现的电压图．答案：B3．为了控制海洋中水的运动，海洋工作者有时依靠水流通过地磁场所产生的感应电动势测水的流速．某课外活动兴趣小组由四个成员甲、乙、丙、丁组成，前去海边某处测量水流速度．假设该处地磁场的竖直分量已测出为B，该处的水流是南北流向，问下列测定方法可行的是( )A．甲将两个电极在水平面沿水流方向插入水流中，测出两极间距离L及与两极相连的测量电势差的灵敏仪器的读数U，则水流速度v＝UBLB．乙将两个电极在水平面上沿垂直水流方向插入水流中，测出两极间距离L及与两极相连的测量电势差的灵敏仪器的读数U，则水流速度v＝U BLC．丙将两个电极沿垂直海平面方向插入水流中，测出两极间距离L及与两极相连的测量电势差的灵敏仪器的读数U，则水流速度v＝BLD．丁将两个电极在水平面上沿任意方向插入水流中，测出两极间距离L及与两极相连的测量电势差的灵敏仪器的读数U，则水流速度v＝U BL解析：将两个电极在水平面上沿垂直水流方向插入水中，流水液体视为导体切割磁感线，则：E＝BLv，又E＝U，故v＝U BL.答案：B4．如图甲所示，一个电阻为R、面积为S的矩形导线框abcd，水平放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向与ad边垂直并与线框平面成45°角，o、o′分别是ab边和cd边的中点．现将线框右半边obco′绕oo′逆时针旋转90°到图乙所示位置．在这一过程中，导线中通过的电荷量是( )A.2BS2RB.2BSRC.BSRD．0解析：由于q＝ΔφRΔφ＝|BS cos45°－0|＝22BSq＝2BS 2R.答案：A5．(2011·江苏高考)如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行．线框由静止释放，在下落过程中( )A．穿过线框的磁通量保持不变B．线框中感应电流方向保持不变C．线框所受安培力的合力为零D．线框的机械能不断增大解析：线框在下落过程中，穿过线框的磁通量逐渐减小，方向不变，根据楞次定律可知感应电流方向不变，B正确，A错；线框上下边框所处磁场强弱不同，上边框所处位置磁场强，下边框所处位置磁场弱，受力不平衡，C错；由于机械能逐渐转变为电能，机械能减少，D错．答案：B6．如图所示，一个有弹性的金属环被一根橡皮绳吊于通电直导线的下方，当通电直导线中的电流I增大时，圆环的面积S和橡皮绳的长度L将( )A．S增大，L变短B．S增大，L变长C．S减小，L变短D．S减小，L变长解析：通电直导线周围的磁场离导线越远就越弱，当直导线中的电流增大时，通过金属环的磁通量增加，产生的感应电流必然要阻碍磁通量的增加．由于金属环有弹性，金属环面积缩小，同时橡皮绳拉长，金属环远离直导线．正确选项为D.答案：D7．如图所示，当软铁棒沿螺线管轴迅速插入螺线管时，下列判断正确的是( )A．灯变亮，R中有向右的电流B．灯变暗，R中有向右的电流C．灯亮度不变，R中无电流D．灯变暗，R中有向左的电流解析：根据M螺线管电源的极性，可判断出M中的电流及产生的磁场方向．穿过N线圈的磁感线方向，条形铁棒被M线圈产生的磁场磁化后，其左端为N极，右端为S极，在软铁棒插入过程中，由于软磁棒磁化后也具有了磁性，使得M、N的线圈磁通量都变大了，由楞次定律可知，M中的感应电流与原有电流反向，使M中实际电流变小，灯泡变暗，由楞次定律知R中产生向右流过的感应电流．答案：B8．如图所示，竖直放置的金属框架处于水平匀强磁场中，有一长直金属棒可以沿金属框自由滑动．当ab由静止开始下滑一段时间后，合上开关S，则ab将做( )A．匀速运动B．加速运动C．减速运动D．无法确定解析：开始金属棒下滑，切割磁感线产生感应电动势，因电路不闭合，所以没有感应电流，金属棒做自由落体运动．闭合开关后，有感应电流，根据右手定则，在金属棒中感应电流方向是从a →b ，其大小为I ＝E R ＝BLv R，同时金属棒受到安培力作用，根据左手定则判断其方向是向上的，大小为F ＝BIL ＝B 2L 2v R，这时金属棒受到的合力为mg －B 2L 2v R＝ma ，v 的大小不确定，所以加速度的大小、方向不确定．金属棒可能加速、可能减速、也可能匀速．答案：D9．铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号，以确定火车的位置．有一种磁铁能产生匀强磁场，被安装在火车首节车厢下面，如图所示(俯视图)，当它经过安装在两铁轨之间的线圈时，便会产生一种电信号被控制中心接收到．当火车以恒定的速度通过线圈时，表示线圈两端的电压随时间变化的关系是图中的( )解析：当火车头中的磁场刚接触线圈时，线圈中有一边切割磁感线，产生的感应电动势为E＝BLv；当磁场完全进入时，穿过线圈的磁通量不发生变化，无感应电动势；当磁场要离开线圈时，线圈中又有一边在切割磁感线，产生的感应电动势E＝BLv.根据右手定则判断知，两段产生的感应电动势方向相反，也就是正负极相反．故选项C 正确．答案：C10．如下图所示，有一边长为L的正方形导线框，质量为m，由高H处自由落下，其下边ab进入匀强磁场区后，线圈开始做减速运动，直到其上边cd刚刚穿出磁场时，速度减为ab边刚进入磁场时速度的一半，此匀强磁场的宽度也是L，则线框在穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热为( )A．2mgL B．2mgL＋mgHC．2mgL＋34 mgHD．2mgL＋14 mgH解析：线圈进入或出匀强磁场区过程，ab边切割磁感线，产生感应电流，安培力作用阻碍线圈的运动，克服安培力做的功转化为电路的电能．线圈下落H过程，机械能守恒，有mgH＝12mv2，对全过程由能量转化和守恒得mg(H＋2L)＝12m(12v)2＋Q，解得Q＝2mgL＋34mgH.选项C正确．答案：C第Ⅱ卷(非选择题，共60分)二、填空题(每小题6分，共12分)11．单位长度电阻为ρ的裸导线制成一个直径为d的圆形回路，将此回路置于方向如图所示的磁场中，若磁场的磁感应强度随时间t的变化关系为B＝kt(k为常数)，则电流表的示数为__________．解析：根据法拉第电磁感应定律，E＝ΔBΔtS＝kπ(d2)2，电阻R＝ρπd，所以I＝ER＝kd4ρ.答案：kd 4ρ12．电磁流量计广泛应用于测量导电流体(如污水)在管中的流量(在单位时间内通过管内横截面的流体的体积)．如图所示为电磁流量计的示意图，由非磁性材料做成的圆管道，外加一匀强磁场，当管中的导电体液体流过此区域时，测出管壁上a、b两点间的电动势为E，就可以知道管中的液体的流量Q，即单位时间内流过管道横截面的液体体积(m3/s)，已知管道直径为D，则D与E的关系为__________．解析：根据法拉第电磁感应定律，E ＝BDv ，Q ＝v ×S ×1＝v ×π×(D 2)2，故Q ＝πDE 4B . 答案：Q ＝πDE 4B 三、计算题(共4小题，13题10分，14题12分，15题12分，16题14分，共48分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．如图所示，线圈面积S ＝1×10－5m 2，匝数n ＝100，两端点连接一电容器，其电容C ＝20μF ，线圈中磁场的磁感应强度按ΔB Δt＝0.1T/s 增加，磁场方向垂直线圈平面向里，那么电容器所带电荷量为多少？电容器的极板a 带什么种类的电荷？解析：因磁场在增强，由楞次定律可知a 端电势高，即a 带正电荷，由法拉第电磁感应定律得：E ＝n ΔΦΔt ＝n ΔB Δt ·S ，故q ＝CE ＝n ΔB Δt·SC ＝2×10－9C 答案：2×10－9C 正14．一个质量为m ＝0.5kg 、长为L ＝0.5m 、宽为d ＝0.1m 、电阻R ＝0.1Ω的矩形线框，从h 1＝5m 的高度由静止自由下落，如图所示．然后进入匀强磁场，刚进入时由于磁场力的作用，线框刚好做匀速运动(磁场方向与线框平面垂直，g取10m/s2)．(1)求磁场的磁感应强度B；(2)如果线框的下边通过磁场区域的时间t＝0.15s，求磁场区域的高度h2.解析：(1)线框进入磁场时的速度为v1＝2gh1＝10m/s，产生的感应电动势为E＝Bdv1，感应电流I＝Bdv1R，所受的安培力F＝BId＝mg，整理得B＝Rmgd2v1＝2.24T.(2)线圈全部进入磁场用的时间t1＝Lv1＝0.05s，所以由题意得：v1(t－t1)＋12g(t－t1)2＝h2－L.代入数据解得h2＝1.55m.答案：(1)2.24T (2)1.55m15．(2011·天津高考)如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为l＝0.5m, 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，已知两棒质量均为m＝0.02kg，电阻均为R＝0.1Ω，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B＝0.2T，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恰好能够保持静止．取g＝10m/s2，问(1)通过棒cd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＝0.1J的热量，力F做的功W是多少？解析：(1)棒cd受到的安培力F cd＝IlB ①棒cd在共点力作用下平衡，则F cd＝mg sin30°②由①②式，代入数据解得I＝1 A ③根据楞次定律可知，棒cd中的电流方向由d至c ④(2)棒ab与棒cd受到的安培力大小相等F ab＝F cd对棒ab，由共点力平衡知F＝mg sin30°＋IlB ⑤代入数据解得F＝0.2 N ⑥(3)设在时间t内棒cd产生Q＝0.1J热量，由焦耳定律可知Q＝I2Rt ⑦设棒ab匀速运动的速度大小为v，其产生的感应电动势E＝Blv ⑧由闭合电路欧姆定律知I＝E2R⑨由运动学公式知，在时间t内，棒ab沿导轨的位移x＝vt ⑩力F做的功W＝Fx ⑪综合上述各式，代入数据解得W＝0.4J ⑫答案：(1)1 A 电流方向由d至c(2)0.2 N (3)0.4J16．如图，一直导体棒质量为m、长为l、电阻为r，其两端放在位于水平面内间距也为l的光滑平行导轨上，并与之密接；棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻(图中未画出)；导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨所在平面．开始时，给导体棒一个平行于导轨的初速度v0.在棒的运动速度由v0减小至v1的过程中，通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流强度I保持恒定．导体棒一直在磁场中运动．若不计导轨电阻，求此过程中导体棒上感应电动势的平均值和负载电阻上消耗的平均功率．解析：导体棒所受的安培力为F＝IlB ①该力大小不变，棒做匀减速运动，因此在棒的速度从v0减小到v1的过程中，平均速度为v＝12(v0＋v1) ②当棒的速度为v时，感应电动势的大小为E＝lvB ③棒中的平均感应电动势为E＝l v B ④由②④式得E＝12l(v0＋v1)B ⑤导体棒消耗的热功率为P1＝I2r ⑥负载电阻上消耗平均功率为P2＝E I－P1 ⑦由⑤⑥⑦式得P2＝12l(v0＋v1)BI－I2r ⑧答案：12l(v0＋v1)B12l(v0＋v1)BI－I2r。
高二物理人教版选修3-2单元检测试卷：电磁感应
电磁感应一、单选题1.如图所示，间距为L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端用一阻值为R的电阻连接，导轨上横跨一根质量为m、电阻也为R的金属棒，金属棒与导轨接触良好．整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中．现使金属棒以初速度v沿导轨向右运动，若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为q.下列说法正确的是( )A．金属棒在导轨上做匀减速运动B．整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为C．整个过程中金属棒克服安培力做功为mv2D．整个过程中电阻R上产生的焦耳热为mv22.下列关于磁通量的说法，正确的是( )A．只有在匀强磁场中，穿过某一个面的磁通量才等于磁感应强度与该面面积的乘积B．磁通量是矢量，其正负表示方向C．磁通量是形象描述穿过某一个面的磁感线条数的物理量D．磁通量越大，磁通量的变化就越快3.如图所示，匀强磁场与圆形导体环平面垂直，导体棒ef与导体环接触良好，当ef向右匀速运动时( )A．圆环中磁通量不变，环上无感应电流产生B．整个环中有顺时针方向的电流C．整个环中有逆时针方向的电流D．环的右侧有逆时针方向的电流，环的左侧有顺时针方向的电流4.图中L是绕在铁芯上的线圈，它与电阻R、R0及开关和电池E构成闭合回路．开关S1和S2开始都处在断开状态．设在t＝0时刻，接通开关S1，经过一段时间，在t＝t1时刻，再接通开关S2，则能较准确表示电阻R两端的电势差Uab随时间t变化的图线是( )A． B． C． D．5.闭合线圈abcd在磁场中运动到如图所示位置时，ab边受到的磁场力竖直向上，此线圈的运动情况可能是( )A．向右进入磁场 B．向左移出磁场C．以ab为轴转动 D．以cd为轴转动6.根据楞次定律知：感应电流的磁场一定( )A．阻碍引起感应电流的磁通量B．与引起感应电流的磁场方向相反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7.下面说法正确的是( )A．自感电动势总是阻碍电路中原来的电流B．自感电动势总是阻碍电路中原来电流的变化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8.如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下做加速上升运动的一段时间内，力F做的功与安培力做的功的代数和等于( )A．棒的机械能增加量 B．棒的动能增加量C．棒的重力势能增加量 D．电阻R上放出的热量9.如图所示一个矩形线圈abcd放在垂直纸面向里的匀强磁场中，在进行下列操作时，整个线圈始终处于磁场之内，线圈中能产生感应电流的是( )A．线圈沿纸面向右移动 B．线圈沿纸面向下移动C．线圈垂直纸面向外移动 D．线圈以ab边为轴转动10.如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示．在0－时间内，直导线中电流向上，则在－T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力情况是( )A．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左B．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右C．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右D．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左11.下列对物理学家的主要贡献的说法中正确的有( )A．奥斯特发现了电磁感应现象，打开了研究电磁学的大门B．法拉第发现了磁生电的现象，从而为电气化的发展奠定了基础C．安培发现了电流的磁效应，并总结了电流方向与磁场方向关系的右手螺旋定则D．牛顿提出了分子电流假说，总结了一切磁场都是由运动电荷产生的二、多选题12. 如图所示是用涡流金属探测器探测地下金属物的示意图，下列说法中正确的是( )A．探测器内的探测线圈会产生交变磁场B．只有有磁性的金属物才会被探测器探测到C．探测到地下的金属是因为探头中产生了涡流D．探测到地下的金属物是因为金属物中产生了涡流13.如图所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度随时间变化，下列说法正确的是( )A．当磁感应强度增加时，线框中的感应电流可能减小B．当磁感应强度增加时，线框中的感应电流一定增大C．当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大D．当磁感应强度减小时，线框中的感应电流可能不变14. 如图所示，电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上，两根相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好，匀强磁场垂直穿过导轨平面．现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点，使其向上运动．若b始终保持静止，则它所受摩擦力可能( )A．变为0 B．先减小后不变 C．等于F D．先增大再减小15. 要使图中b线圈产生图示中的电流方向，可采取的办法有( )A．闭合电键KB．闭合电键K后，把b靠近aC．闭合电键K后，把电阻R滑片左移D．闭合电键K后，把a铁芯向左边抽出三、实验题16.下图为“研究电磁感应现象”实验中所用器材的示意图，试回答下列问题：(1)在该实验中电流计G的作用是__________________________________________________．(2)按实验要求，将下面的实物连成电路．(3)在产生感应电流的回路中，下图器材中哪个相当于电源(填字母代号)?17.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)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后可能出现的情况有：A．将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将________．B．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针________．四、计算题18.如图所示，水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置，间距d＝0.5 m，左端通过导线与阻值为2 Ω的电阻R连接，右端通过导线与阻值为4 Ω的小灯泡L连接；在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE长为2 m，CDEF区域内磁场的磁感应强度B如图所示随时间t变化．在t ＝0 s时，一阻值为2 Ω的金属棒在恒力F作用下由静止从AB位置沿导轨向右运动，当金属棒从AB 位置运动到EF位置的全过程中，小灯泡的亮度都没有变化．求：(1)通过小灯泡的电流强度；(2)恒力F的大小；(3)金属棒的质量．19.用电阻为18 Ω的均匀导线弯成图中直径d＝0.80 m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＝0.50 T的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里．一根每米电阻为1.25 Ω的直导线PQ，沿圆环平面向左以3.0 m/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．20.如图所示，将一条形磁铁插入某一闭合线圈，第一次用0.05 s，第二次用0.1 s，设插入方式相同，试求：(1)两次线圈中平均感应电动势之比？(2)两次线圈之中电流之比？(3)两次通过线圈的电荷量之比？答案解析1.【答案】C【解析】因为金属棒向右运动时受到向左的安培力作用，且安培力随速度的减小而减小，所以金属棒向左做加速度减小的减速运动；根据E＝＝，q＝IΔt＝Δt＝，解得x＝；整个过程中金属棒克服安培力做功等于金属棒动能的减少量mv2；整个过程中电路中产生的热量等于机械能的减少量mv2，电阻R上产生的焦耳热为mv2.2.【答案】C【解析】在匀强磁场中，如果磁场与平面垂直，则穿过某一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积，A错；磁通量是标量，B错；磁通量大小与磁通量变化快慢无关，D错．3.【答案】D【解析】由右手定则知导体棒ef上的电流由e→f，故环右侧的电流方向为逆时针，左侧的电流方向为顺时针，选D.4.【答案】A【解析】闭合S1，由于线圈会阻碍电流的突然变大，Uab不会突然变大，D错误；达到稳定后，再闭合S 2，由于线圈的作用，原有电流慢慢变小，Uab也从原来的数值慢慢减小，故选A.5.【答案】B【解析】ab边受磁场力竖直向上，由左手定则知，通过ab的电流方向是由a指向b，当线圈向左移出磁场时，磁通量减小，产生顺时针方向的感应电流，故A错误，B正确．当以ab或cd为轴转动时，在题图所示位置，导线不切割磁感线，无感应电流产生，故C、D错．6.【答案】C【解析】当磁通量增大时，感应电流的磁场与原磁场方向相反，当磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场方向相同．即感应电流的磁场方向取决于引起感应电流的磁通量是增加还是减小．即感应电流的磁场一定是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故A、B、D错误，C正确．7.【答案】B【解析】自感电动势的方向总是“阻碍”引起自感电动势的电流的变化，由于在自感现象里，引起穿过线圈磁通量变化的原因是通过线圈自身的电流发生变化，因此，自感电动势总是阻碍电路中原来电流变化，A错误，B正确；自感电动势与电路中电流的变化率成正比，电流大的电流变化率不一定大，电流变化量大，自感电动势不一定大，C、D错误，故选B.8.【答案】A【解析】以金属棒为研究对象，金属棒受到重力、拉力、安培力作用，根据功能关系可知，拉力做的功等于克服重力和克服安培力做功之和以及金属棒动能的增加，因此A正确．9.【答案】D【解析】由于磁场是匀强磁场，把线圈向右拉动、或向上拉动、或垂直纸面向外运动，其磁通量均不变化，均无感应电流产生，故A、B、C错误；当线圈绕ab边转动时，其磁通量发生变化，有感应电流产生，故D正确．10.【答案】B【解析】在－T时间内，直线电流方向向下，根据安培定则，知导线右侧磁场的方向垂直纸面向外，电流逐渐增大，则磁场逐渐增强，根据楞次定律，金属线框中产生顺时针方向的感应电流．根据左手定则，知金属框左边受到的安培力方向水平向右，右边受到的安培力水平向左，离导线越近，磁场越强，则左边受到的安培力大于右边受到的安培力，所以金属框所受安培力的合力水平向右．故B正确，A、C、D错误．故选B.11.【答案】B【解析】奥斯特发现了电流的磁效应，打开了研究电磁学的大门，选项A错误；法拉第发现了磁生电的现象，从而为电气化的发展奠定了基础，选项B正确；奥斯特发现了电流的磁效应，安培总结了电流方向与磁场方向关系的右手螺旋定则，选项C错误；安培提出了分子电流假说，总结了一切磁场都是由运动电荷产生的，选项D错误；故选B.12.【答案】AD【解析】金属探测器利用电磁感应的原理，利用有交流电通过的线圈，产生迅速变化的磁场．这个磁场能在金属物体内部产生涡电流．涡电流又会产生磁场，倒过来影响原来的磁场，引发探测器发出鸣声．故选AD.13.【答案】AD【解析】由法拉第电磁感应定律可知，感应电流的大小取决于磁通量的变化率，与磁感应强度的增与减无关，选项A、D正确．14.【答案】AB【解析】a导体棒在恒力F作用下加速运动，闭合回路中产生感应电流，导体棒b受到安培力方向应沿斜面向上，且逐渐增大．最后不变，b受到的安培力大小与a受到的安培力相等，方向沿斜面向上．所以b导体棒受摩擦力可能先减小后不变，可能减小到0保持不变，也可能减小到0然后反向增大保持不变，所以选项A、B正确，C、D错误．15.【答案】CD【解析】闭合K瞬间，通电螺旋管a在右侧产生的磁场方向向右且穿过b磁通量增大，根据楞次定律知，b线圈中感应电流产生的磁通量阻碍增大，即产生的磁场方向向左，用右手螺旋定则可知，b线圈产生与图示I方向相反的电流，故A错误；闭合K后把b向a靠近，通电螺旋管a在右侧产生的磁场方向向右且穿过b磁通量增大，根据楞次定律知，b线圈中感应电流产生的磁通量阻碍增大，即产生的磁场方向向左，用右手螺旋定则可知，b线圈产生与图示I方向相反的电流，故B错误；K闭合后把R的滑片向左移，接入电路的电阻值增大，通电螺旋管a的电流减小，在右侧产生的磁场方向向右且穿过b磁通量减小，根据楞次定律知，b线圈中感应电流产生的磁通量阻碍减小，即产生的磁场方向向右，用右手螺旋定则可知，b线圈产生与图示I方向相同的电流，故C正确；闭合K后把a中铁芯从左边抽出，产生的磁场减弱，在右侧产生的磁场方向向右且穿过b磁通量减小，根据楞次定律知，b线圈中感应电流产生的磁通量阻碍减小，即产生的磁场方向向右，用右手螺旋定则可知，b线圈产生与图示I方向相同的电流，故D正确．16.【答案】(1)检测感应电流的大小与方向(2)实验电路如图所示：(3)螺线管B.【解析】(1)在该实验中电流计G的作用是检测感应电流的大小与方向．(2)探究电磁感应现象的实验电路如图所示：(3)在产生感应电流的回路中，螺线管B产生感应电动势，相当于电源．17.【答案】(1)(2)向右偏转一下向左偏转一下【解析】(1)见下图(2)依照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．18.【答案】(1)0.1 A (2)0.3 N (3)1.2 kg【解析】(1)金属棒未进入磁场，电路总电阻R总＝R并＋R L＝5 Ω①回路中的感应电动势E＝＝S＝0.5 V②通过灯泡的电流I L＝＝A＝0.1 A③(2)因灯泡亮度不变，故在t＝4 s末金属棒刚好进入磁场，且做匀速运动，此时金属棒中的电流为I＝IR ＋IL＝0.3 A④恒力F的大小为F＝F安＝BId＝2×0.3×0.5 N＝0.3 N⑤(3)金属棒进入磁场后回路中的总电阻R总＝R并＋r＝Ω⑥金属棒中感应电动势E＝Bdv＝IR总＝1 V⑦t＝4 s末金属棒的速度v＝＝m/s＝1 m/s⑧0～4 s金属棒的加速度a＝＝0.25 m/s2⑨由F＝ma得金属棒的质量m＝＝1.2 kg.19.【答案】(1)0.6 V，方向由A到B(2)0.1 W【解析】(1)由题意可知l＝0.4 m，根据法拉第电磁感应定律得：E＝Blv＝0.6 V，方向由A到B(2)设直导线AB段的电阻为r，AB左边电阻为R1，右边电阻为R2根据闭合电路欧姆定律及串、并联电路特点得；R外＝I＝P＝I2R外联立各式并代入数据解得P＝0.1 W.20.【答案】2∶12∶11∶1【解析】(1)根据法拉第电磁感应定律，E＝N可知，平均感应电动势与时间成反比，则两次线圈中平均感应电动势之比为2∶1.高二物理人教版选修3-2单元检测试卷：电磁感应(2)根据欧姆定律可知，感应电流与平均感应电动势成正比，两次线圈之中电流之比为2∶1；(3)根据法拉第电磁感应定律分析感应电动势的大小，由欧姆定律分析感应电流的大小．再由q＝It 可确定导体某横截面的电荷量等于磁通量的变化量与电阻的比值，由于磁通量变化量相同，电阻不变，所以通过导体横截面的电荷量不变，即两次通过线圈的电荷量之比为1∶1.11 / 11。
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人教版选修3-2高二（上）综合测试（一）电磁感应 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．以下关于电磁感应的说法正确的是（ ）
A ．感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
B ．只要闭合导体回路切割磁感线,就一定有感应电流产生
C ．若某时刻穿过闭合导体回路的磁通量为零,则此时刻回路中的感应电流一定为零
D ．穿过闭合导体回路的磁通量变化越大,产生的感应电动势就越大
2．如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内长直导线中的电流i 随时间t 的变化关系如图乙所示．在0~2
T 时间内直导线中电流向上，则在~2T T 时间内线框中感应电流的方向与所受安培力情况是（ ）
A ．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左
B ．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右
C ．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右
D ．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左
3．如图所示的电路中，两个电流表G 1和G 2的零点都在刻度盘中央，当电流从“－”接线柱流入表头时，指针向右摆，当电流从“＋”接线柱流入表头时，指针向左摆，当电路接通并达到稳定时再断开的瞬间，下列哪个说法正确（ ）
A ．G 1指针向左摆，G 2指针向右摆
B ．G 1、G 2的指针都向左摆
C ．G 1指针向右摆，G 2指针向左摆
D ．G 1、G 2的指针都向右摆
4． 如图所示，一个匝数为50匝的圆形线圈M ，它的两端点a 、b 与内阻很大的电压表
相连，线圈中磁通量的变化规律如图所示，则ab两点的电势高低与电压表读数正确的为
A．＞，20V
B．＞，100V
C．＜，20V
D．＜，100V
二、多选题
5．如图，金属棒ab、cd与足够长的水平光滑金属导轨垂直且接触良好，匀强磁场垂直导轨所在的平面．ab棒在恒力F作用下向右运动，则
A．安培力对ab棒做正功
B．安培力对cd棒做正功
C．安培力对cd棒不做功
D．F做的功等于回路产生的总热量和系统动能增量之和
三、解答题
6．如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距L=1m.导轨平面与水平面成θ=37∘角，下端连接阻值为R的电阻。
匀强磁场方向垂直于导轨平面向上，磁感应强度为B=0.4T.质量m=0.2kg、电阻r=0.5Ω的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直且保持良好接触，它们间的动摩擦因数为μ=0.25.金属棒沿导轨由静止开始下滑，当金属棒下滑速度达到稳定时，速度大小为v=10m/s.(取g=10m/
s2，sin37∘=0.6，cos37∘=0.8).求：
(1)金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小；
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时克服安培力做功的功率；
(3)电阻R的阻值。
参考答案
1．A
【解析】
【详解】
根据楞次定律，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，选项A 正确；只要闭合回路的部分导体切割磁感线，不一定有感应电流产生，如:整个线框均在匀强磁场中运动,对边切割的情况,选项B 错误；若某时刻穿过闭合导体回路的磁通量为零，但是磁通量的变化率可能不为零，则此时刻回路中的感应电流不一定为零，选项C 错误；穿过闭合导体回路的磁通量变化越快，产生的感应电动势就越大，选项D 错误；故选A.
2．C
【解析】
【详解】
BD ．在0~2
T 时间内，直导线中的电流向上，由乙可知在2T ～T 时间内直线电流方向向下，根据安培定则知导线右侧磁场的方向垂直纸面向外，电流逐渐增大则磁场逐渐增强，根据楞次定律，金属线框中产生顺时针方向的感应电流；故B 项不合题意，D 项不合题意． AC ．根据左手定则，知金属框左边受到的安培力方向水平向右，右边受到的安培力水平向左．离导线越近，磁场越强，则左边受到的安培力大于右边受到的安培力所以金属框所受安培力的合力水平向右，故A 项不合题意，C 项符合题意．
3．A
【解析】
电路稳定后断开，通过电阻这一支路的电流立即消失，由于电感器对电流的变化有阻碍作用，会阻碍其减小，通过电感器的电流并且通过电阻．所以含有电感器的支路的电流从“+”接线柱流入G 1，G 1指针向左摆．含有电阻的支路电流从“-”接线柱流入，G 2指针向右摆．故A 正确，BCD 错误．故选A.
点睛：解决本题的关键知道电感器对电流的变化有阻碍作用：当电流增大时，会阻碍电流的增大，当电流减小时，会阻碍其减小，而电阻没有此特点，当K 断开电阻、电感构成一新的回路．
4．B
【详解】
磁场增加，则感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，根据楞次定律，电流逆时针方向，a ϕ ＞b ϕ，8501004E n
V V t ∆Φ==⨯=∆，B 正确． 5．BD
【解析】
试题分析：根据左手定则，ab 棒受到的安培力方向向左，cd 棒受到的安培力方向向右，由于导轨光滑，所以ab 棒、cd 棒都向右运动，因此安培力对ab 棒做负功，对cd 棒做正功，AC 错误，B 正确；根据能量守恒，F 做的功等于回路产生的总热量和系统动能增量之和，D 正确．
考点：安培力 能量守恒
6．（1）a =4m/s 2 (2)P =8W 。
(3) R =1.5Ω。
【解析】
【详解】
（1）金属棒开始下滑的初速为零，根据牛顿第二定律：mgsinθ-μmgcosθ=ma 解得：a=10×（0.6-0.25×0.8）m/s 2=4m/s 2
（2）设金属棒运动达到稳定时，设速度为v ，所受安培力为F ，棒沿导轨方向受力平衡，根据物体平衡条件：mgsinθ-μmgcosθ=F
将上式代入即得：F=0.8 N
此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R 消耗的电功率：P=Fv P=0.8×10W=8W 。
（3）设电路中电流为I ，感应电动势为E
E=BLv=0.4×1×10V=4V
而由P=UI 可得，I =P E =84A =2A
I =E R+r ，可得R=1.5Ω。