人教新课标版高中选修3-2第四章电磁感应单元测试卷1

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人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》检测题(包含答案)

人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》检测题（包含答案）1 / 11《电磁感应》检测题一、单选题1．如图所示，螺线管内有一平行于轴线的匀强磁场，规定图中箭头所示方向为磁感应强度B 的正方向，螺线管与U 型导线框efgh 相连，导线框efgh 内有一半径很小的金属圆环L ，圆环与导线框efgh 在同一平面内。

当螺线管内的磁感应强度随时间按图示规律变化时（）A ．在1t 时刻，金属圆环L 内的磁通量为零B ．在10t - 时间内，金属圆环L 内有逆时针方向的感应电流C ．在2t 时刻，金属圆环L 内的感应电流最大D ．在23t t -时间内，金属圆环L 有收缩趋势2．如图甲所示，在电阻R ＝1 Ω，面积S 1＝0.3 m 2的圆形线框中心区域存在匀强磁场，圆形磁场区面积S 2＝0.2 m 2。

若取磁场方向垂直纸面向外为正方向，磁感应强度B 随时间的变化规律可用图乙描述，则线框中的感应电流I (取顺时针方向为正方向)随时间t 的变化图线是( )A ．B ．C ．D ．3．如图所示，虚线两侧有垂直线框平面磁感应强度均为B 的匀强磁场，半径为L 、总电阻为R 的直角扇形导线框OAC 绕垂直于线框平面轴O 以角速度ω匀速转动。

线框从图中所示位置开始计时，设转动周期为T ，在转动过程中，下列说法正确的是（）A ．04T ～的过程中，线框内无感应电动势产生 B ．42T T ～的过程中，线框内感应电流为22BL Rω C ．34T T ～的过程中，线框内感应电流方向为O A C →→ D ．转动过程中，线框中产生的是交变电流4．平行金属导轨左端接有阻值为R 的定值电阻，右端接有电容为C 的电容器，平行导轨间距为L 1。

导体棒与导轨接触良好并以恒定的速度v 通过宽为L 2磁感强度为B 的匀强磁场，导体棒和金属导轨电阻不计，则全过程中通过电阻R 的电荷量为A ．12BL L q R =B ．121BL L CBL vR q R +=C ．12BL L CBv q R +=D ．12BL L v q R=人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》检测题（包含答案）3 / 115．如图在竖直方向上的两个匀强磁场1B 和2B 中，各放入一个完全一样的水平金属圆盘a 和b ，它们可绕竖直轴自由转动.用导线将a 盘中心与b 盘边缘相连，b 盘中心与a 盘边缘相连.从上向下看，当a 盘总是顺时针转动时（）A ．b 盘总是逆时针转动B ．若1B 、2B 同向，b 盘顺时针转动C ．若1B 、2B 反向，b 盘顺时针转动D ．b 盘总是顺时针转动6．如图所示，正方形导线框abcd 放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图乙所示，t ＝0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里。

人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》单元检测试题(解析版)

《电磁感应》单元检测题一、单选题1.如图所示，电源的电动势为E，内阻r不能忽略，A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈．关于这个电路的以下说法正确的是( )A．开关闭合到电路中电流稳定的时间内，A灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定B．开关闭合到电路中电流稳定的时间内，B灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定C．开关由闭合到断开瞬间，A灯闪亮一下再熄灭D．开关由闭合到断开瞬间，电流自左向右通过B灯2.如图所示电路中，自感系数较大的线圈L的直流电阻不计，下列操作中能使电容器C的A板带正电的是( )A． S闭合的瞬间B． S断开的瞬间C． S闭合电路稳定后D． S闭合、向左移动变阻器触头3.如图所示是一种冶炼金属的感应炉的示意图，此种感应炉应接怎样的电源( )A．直流低压 B．直流高压 C．低频交流电 D．高频交流电4.1931年，英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”.1982年，美国物理学家卡布莱拉设计了一个寻找磁单极子的实验．他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈，那么，从上向下看，超导线圈将出现( )A．先有逆时针方向的感应电流，然后有顺时针方向的感应电流B．先有顺时针方向的感应电流，然后有逆时针方向的感应电流C．始终有顺时针方向持续流动的感应电流D．始终有逆时针方向持续流动的感应电流5.如图所示，L为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开开关S 的瞬间会有( )A．灯A立即熄灭B．灯A慢慢熄灭C．灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭D．灯A突然闪亮一下再突然熄灭6.如图所示，一沿水平方向的匀强磁场分布在宽度为2L的某矩形区域内(长度足够大)，该区域的上、下边界MN、PS是水平的．有一边长为L的正方形导线框abcd从距离磁场上边界MN的某高处由静止释放下落并穿过该磁场区域，已知当线框的ab边到达MN 时线框刚好做匀速直线运动(以此时开始计时)，以MN处为坐标原点，取如图坐标轴x，并规定逆时针方向为感应电流的正方向，则关于线框中的感应电流与ab边的位置坐标x间的以下图线中，可能正确的是( )A． B． C． D．7.在制作精密电阻时，为了清除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采用双线并绕的方法，如图所示．其原理是( )A．当电路中的电流变化时，两股导线产生的自感电动势相互抵消B．当电路中的电流变化时，两股导线产生的感应电流相互抵消C．当电路中的电流变化时，两股导线中原电流的磁通量相互抵消D．以上说法都不对8.如图所示，ab是闭合电路的一部分，处在垂直于纸面向外的匀强磁场中( )A．当ab垂直于纸面向外平动时，ab中有感应电流B．当ab垂直于纸面向里平动时，ab中有感应电流C．当ab垂直于磁感线向右平动时，ab中有感应电流D．当ab垂直于磁感线向左平动时，ab中无感应电流9.电阻R、电容器C与一个线圈连成闭合回路，条形磁铁静止在线圈的正上方，N极朝下，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10.如图所示，边长为L的正方形线框旋转在光滑绝缘的水平面上，空间存在竖直向下的匀强磁场，MN和PQ为磁场边界，磁场宽度为L.开始时，线框的顶点d恰在磁场边界上，且对角线bc与磁场边界平行，现用外力使线框沿与磁场边界垂直的方向匀速运动，则在穿过磁场的过程中，线框中的电流I(以逆时针方向为正)和外力的功率P 随时间变化正确的图象为( )A． B． C． D．11.著名物理学家弗曼曾设计过一个实验，如图所示．在一块绝缘板上，中部安一个线圈，并接有电源，板的四周有许多带负电的小球，整个装置被支撑起来．忽略各处的摩擦，当电源接通的瞬间，下列关于圆盘的说法中正确的是( )A．圆盘将逆时针转动B．圆盘将顺时针转动C．圆盘不会转动D．无法确定圆盘是否会动二、多选题12. 安检门是一个用于安全检查的“门”，“门框”内有线圈，线圈里通有交变电流，交变电流在“门”内产生交变磁场，金属物品通过“门”时能产生涡流，涡流的磁场又反过来影响线圈中的电流，从而引起报警．以下关于这个安检门的说法正确的是( )A．这个安检门也能检查出毒品携带者B．这个安检门只能检查出金属物品携带者C．如果这个“门框”的线圈中通上恒定电流，也能检查出金属物品携带者D．这个安检门工作时，既利用了电磁感应现象，又利用了电流的磁效应13. 如图所示，电感线圈L的直流电阻RL＝1.0 Ω，小灯泡L1、L2的电阻分别为R1＝5.0 Ω、R2＝4.0 Ω，接在电动势E＝24 V、内电阻可忽略的电路上．闭合开关S，待电路稳定后再断开开关，则在断开开关S的瞬间( )支路上电流大小为4 AA． L1支路上电流大小为4 AB． L2支路上电流大小为6 AC． L1支路上电流大小为6 AD． L214. 单匝线圈所围的面积为0.1 m2，线圈电阻为1 Ω.规定线圈中感应电流I的正方向从上往下看是顺时针方向，如图甲所示．磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示．则以下说法正确的是( )A．在时间0～5 s内，I的最大值为0.01 AB．在第4 s时，I的方向为逆时针C．前2 s内，通过线圈某截面的总电荷量为0.01 CD．第3 s内，线圈的发热功率最大15. 如图所示的电路中，电感L的自感系数很大，电阻可忽略，D为理想二极管，则下列说法正确的有( )A．当S闭合时，L1立即变亮，L2逐渐变亮B．当S闭合时，L1一直不亮，L2逐渐变亮C．当S断开时，L2立即熄灭D．当S断开时，L1突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭三、实验题16.在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示．它们是：①电流计②直流电源③带铁芯的线圈A④线圈B⑤电键⑥滑动变阻器(1)试按实验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线)．(2)怎样才能使线圈B中有感应电流产生？试举出三种方法．①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________.四、计算题17.如图a所示，竖直平面内固定间距为L的光滑金属导轨，虚线下方存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度B.两根质量相同、电阻均为R的完全相同金属杆水平放置在导轨上，与导轨接触良好．在磁场外固定杆Ⅰ，在磁场内静止释放杆Ⅱ，其v－t 关系如图b所示．经过时间t0后认为开始匀速运动，速度v0.求：(1)单根金属杆质量m.(2)若以竖直向下的初速度2v0释放杆Ⅱ，释放后其加速度大小随时间的变化关系与静止释放后相同，试在图b中画出t0时间内的v－t图象．(3)杆Ⅱ匀速后，杆Ⅰ由静止释放，发现杆Ⅰ在磁场内外都保持自由落体运动，则杆Ⅰ释放位置离磁场上边界多少高度？(4)求在上问中，杆Ⅰ自静止释放后杆Ⅰ上共能发出多少热量？18.一个质量为m、直径为d、电阻为R的金属圆环，在范围足够大的磁场中竖直向下的大小只随高度y变落，磁场的分布情况如图所示．已知磁感应强度竖直方向分量By化，其随高度y变化关系为By＝B0(1＋ky)(此处k为比例常数，且k＞0)，其中沿圆环轴线的磁场方向始终竖直向上．金属圆环在下落过程中的环面始终保持水平，速度越来越大，最终稳定为某一数值，称为收尾速度．求：(1)圆环中感应电流的方向；(2)圆环收尾速度的大小．19.如图所示，半径为a的圆形区域内有均匀磁场，磁感应强度为B＝0.2 T、磁场方向垂直纸面向里，半径为b的金属圆环与磁场同心地放置，磁场与环面垂直，其中a ＝0.4 m、b＝0.6 m，金属环上分别接有灯L1、L2，两灯的电阻R1＝R2＝2 Ω，一金属棒MN与金属环接触良好，棒与环的电阻均忽略不计．(1)若棒以v0＝5 m/s的速度在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径OO′瞬时，MN 中的电动势和通过灯L1的电流．(2)撤去中间的金属棒MN，将右面的半圆环OL2O′以OO′为轴向上翻转90°，若此后磁场随时间均匀变化，其变化率为＝T/s，求L1的功率．答案解析1.【答案】B【解析】开关闭合到电路中电流稳定的时间内，B灯立刻亮，随线圈对电流阻碍的减小，B灯逐渐变暗，当线圈对电流没有阻碍时，灯泡亮度稳定．故A错误，B正确；开关处于闭合状态，在断开瞬间，线圈提供瞬间电压给两灯泡供电，由于两灯泡完全一样，所以不会出现电流比之前还大的现象，因此A灯不会闪亮一下，只会一同慢慢熄灭．故C错误；开关处于闭合状态，在断开瞬间，线圈相当于电源，电流方向仍不变，所以电流自左向右通过A灯，从右向左通过B灯，故D错误．2.【答案】B【解析】S闭合瞬间，由于L的自感作用，阻碍电流增大，电源给电容器充电，B极带正电，故A错误；S断开瞬间，由于线圈电流变化，产生自感电动势，阻碍电流减小，对电容器充电，A板带正电，故B正确；S闭合时电路稳定后，L的电阻为零，所以C 两端无电压，故C错误；S闭合，向左迅速移动滑动变阻器触头，电流增大，则自感线圈阻碍电流增大，对电容器充电，B极带正电，故D错误．3.【答案】D【解析】线圈中的电流做周期性的变化，在附近的导体中产生感应电流，从而在导体中产生大量的热，涡流现象也是电磁感应；而交流电的频率越大，产生的热量越多．故D正确，A、B、C错误；故选D.4.【答案】D【解析】在磁单极子运动的过程中，当磁单极子位于超导线圈上方时，原磁场的方向向下，磁通量增加，则感应电流的磁场方向向上，由安培定则可知，产生逆时针(俯视)方向的感应电流；当磁单极子位于超导线圈下方时，原磁场的方向向上，磁通量减小，则感应电流的磁场方向向上，由安培定则可知，产生逆时针(俯视)方向的感应电流．故D正确．5.【答案】A【解析】当开关S断开时，由于通过自感线圈的电流从有变无，线圈将产生自感电动势，但由于线圈L与灯A串联，在S断开后，不能形成闭合回路，因此灯A在开关断开后，电源供给的电流为零，灯就立即熄灭．6.【答案】D【解析】在第一个L内，线框匀速运动，电动势恒定，电流恒定；在第二个L内，线框只在重力作用下加速，速度增大；在第三个L内，安培力大于重力，线框减速运动，电动势减小，电流减小．这个过程加速度逐渐减小，速度是非线性变化的，电动势和电流都是非线性减小的，选项A、B均错误．安培力再减小，也不至于减小到小于第一段时的值，因为当安培力等于重力时，线框做匀速运动，选项C错误，D正确．7.【答案】C【解析】由于采用双线并绕的方法，当电流通过时，两股导线中的电流方向是相反的，不管电流怎样变化，任何时刻两股电流总是等大反向的，所产生的磁通量也是等大反向的，故总磁通量等于零，在该线圈中不会产生电磁感应现象，因此消除了自感．选项A、B错误，只有C正确．8.【答案】C【解析】闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时，回路中一定有感应电流，故当ab 垂直于纸面向外、向里平动时都不切割磁感线，ab中都没有感应电流，故A、B 错．当ab垂直于磁感线向右、向左平动时都切割磁感线，ab中都有感应电流，故C 对，D错．9.【答案】D【解析】磁铁N极接近线圈的过程中，线圈中有向下的磁场，并且磁通量增加，由楞次定律可得，感应电流的方向为b→R→a，故电容器下极板带正电，上极板带负电，D 正确．10.【答案】A【解析】由楞次定律可得开始时电流方向为正，线框匀速运动，电动势均匀变化，而回路电阻不变，所以电流在每个单调变化时间内呈线性变化．所以A正确，B错误；因为线框匀速运动，由能量守恒知，外力的功率与线框中电流的电功率大小相等，因回路电阻不变，而电流线性变化，所以功率是非线性变化的，所以C、D均错误．11.【答案】A【解析】瞬间增强的磁场会在其周围产生一个顺时针的涡旋电场，负电荷受到逆时针方向的电场力，带动圆盘逆时针转动，而负电荷的这种定向运动则形成顺时针的环形电流．所以A选项正确．12.【答案】BD【解析】这个安检门是利用涡流工作的，因而只能检查金属物品携带者，A错，B 对．若“门框”的线圈中通上恒定电流，只能产生恒定磁场，它不能使块状金属产生电流，因而不能检查出金属物品携带者，C错．安检门工作时，既利用了电磁感应现象，又利用了电流的磁效应，D对．13.【答案】AB【解析】断开开关S的瞬间，线圈L产生自感电动势，相当于电源，与L1、L2组成闭合回路，L1、L2的电流大小相等；断开开关S后，L中的电流是从原来的值逐渐减小的，断开瞬间它的电流仍为4 A．故选AB.14.【答案】ABC【解析】E＝n＝n·S，由题图乙知，在0－5 s内，0时刻最大，此时E＝0.01 V，所以I＝＝0.01 A，A正确；在第4 s时，B处于减少过程中，由楞次定律得I的方向为逆时针，B正确；前 2 s内，q＝·Δt＝·Δt＝·Δt＝0.01 C，C正确；第3 s内，B不变，I＝0，D错误．15.【答案】BD【解析】当S闭合时，因二极管加上了反向电压，故二极管截止，L1一直不亮，通过线圈的电流增加，感应电动势阻碍电流增加，故使得L2逐渐变亮，选项B正确，A错误；当S断开时，由于线圈自感电动势阻碍电流的减小，故通过L1的电流要在L2－L1－D－L之中形成新的回路，故L1突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭，选项C错误，D正确．故选BD.16.【答案】(1)如图所示(2)①闭合开关②断开开关③开关闭合时移动滑动变阻器滑片【解析】(1)使线圈A与电键、直流电源、滑动变阻器串联，线圈B与电流计连成闭合回路；(2)只要能使穿过线圈B的磁通量发生变化，就可以使线圈B中产生感应电流．17.【答案】(1)(2)(3)(4)【解析】(1)匀速时杆Ⅱ受力平衡mg＝F＝IBL＝Am＝.(2)如图(3)杆Ⅰ进入磁场后仍保持自由落体，则其进入磁场时速度应和杆Ⅱ相同，磁通量不再变化，无感应电流，高度h＝.(4)杆Ⅰ发热过程在磁场外．Q＝I2Rt＝×R×＝.18.【答案】(1)顺时针(俯视) (2)【解析】(1)根据楞次定律可知感应电流的方向为顺时针(俯视)．(2)圆环下落高度为y时的磁通量为Φ＝BS＝＝(B0＋B0ky)①设收尾速度为v m，以此速度运动Δt时间内磁通量的变化为：ΔΦ＝ΔBS＝(B0kv mΔt)②根据法拉第电磁感应定律有E＝＝v m，③圆环中感应电流的电功率为PE＝④重力做功的功率为PG＝mgv m⑤根据能的转化和守恒定律有PE ＝PG⑥由①～⑥解得v m＝.19.【答案】(1)0.8 V 0.4 A (2)1.28×10－2W【解析】(1)MN切割磁感线，相当于一个电源，根据右手定则可判断出等效电路如图所示．E＝B·2a·v＝0.2×2×0.4×5 V＝0.8 V，I1＝＝A＝0.4 A.(2)将右侧上翻后则S＝π·a2，当穿过S的磁通量发生变化时，根据楞次定律可判断出等效电路如图所示．E′＝＝＝π×0.42×V＝0.32 V，P1＝()2·R1＝()2×2 W＝1.28×10－2W.。

人教版高中物理选修3-2 第四章电磁感应测试含答案及详细解析

绝密★启用前人教版高中物理选修3-2 第四章电磁感应测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题,每小题4.0分,共60分)1.如图所示，在载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两可自由滑动的导体ab和cd.当载流直导线中的电流逐渐增强时，导体ab和cd的运动情况是()A．一起向左运动B．一起向右运动C．ab和cd相向运动，相互靠近D．ab和cd相背运动，相互远离2.如图所示，水平光滑的金属框架上左端连接一个电阻R，有一金属杆在外力F的作用下沿框架向右由静止开始做匀加速直线运动，匀强磁场方向竖直向下，轨道与金属杆的电阻不计并接触良好，则能反映外力F随时间t变化规律的图象是图中的()A．B．C．D．3.如图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、开关K与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场中．两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面绝缘，在其上表面静止放置一个质量为m、电量为＋q的小球．开关K闭合前传感器上有示数，开关K闭合后传感器上的示数变为原来的一半．则线圈中磁场的变化情况和磁通量变化率分别是()A．正在增强，＝B．正在增强，＝C．正在减弱，＝D．正在减弱，＝4.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由静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线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()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→d5.如图所示，A、B两闭合圆形导线环用相同规格的导线制成，它们的半径之比rA∶rB＝2∶1，在两导线环包围的空间内存在一正方形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直于两导线环的平面．当磁场的磁感应强度随时间均匀增大的过程中，流过两导线环的感应电流大小之比为()A．＝1B．＝2C．＝D．＝6.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．线框所受安掊力的合力为零D．线框的机械能不断增大7.如图所示，线圈平面与条形磁铁的轴线垂直，现将线圈沿轴线由A点平移到B点，穿过线圈磁通量的变化情况是()A．变大B．变小C．不变D．先变大，后变小8.如图所示，在光滑水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd.t＝0时刻，线框在水平外力的作用下，从静止开始向右做匀加速直线运动，bc边刚进入磁场的时刻为t1，ad边刚进入磁场的时刻为t2，设线框中产生的感应电流的大小为i，ad边两端电压大小为U，水平拉力大小为F，则下列i、U、F随运动时间t变化关系图象正确的是()A．B．C．D．9.如图所示，水平桌面上放有一个闭合铝环，在铝环轴线上方有一个条形磁铁．当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断正确的是()A．铝环有收缩趋势，对桌面压力减小B．铝环有收缩趋势，对桌面压力增大C．铝环有扩张趋势，对桌面压力减小D．铝环有扩张趋势，对桌面压力增大10.如图所示，一矩形线框置于磁感应强度为B的匀强磁场中，线框平面与磁场方向平行，若线框的面积为S，则通过线框的磁通量为()A．BSB．C．D． 011.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．BS12.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边与磁场区域边界重合．现令线圈以恒定的速度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方向为感应电流正方向，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线可能是()A．B．C．D．13.一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直．先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1 s时间内均匀地增大到原来的两倍．接着保持增大后的磁感应强度不变，在1 s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半．先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为()A．B． 1C． 2D． 414.长直导线与矩形线框abcd处在同一平面中静止不动，如图甲所示．长直导线中通以大小和方向都随时间做周期性变化的电流，i－t图象如图乙所示．规定沿长直导线向上的电流为正方向．关于最初一个周期内矩形线框中感应电流的方向，下列说法正确的是()A．由顺时针方向变为逆时针方向B．由逆时针方向变为顺时针方向C．由顺时针方向变为逆时针方向，再变为顺时针方向D．由逆时针方向变为顺时针方向，再变为逆时针方向15.如图所示，边长为L的正方形线框旋转在光滑绝缘的水平面上，空间存在竖直向下的匀强磁场，MN和PQ为磁场边界，磁场宽度为L.开始时，线框的顶点d恰在磁场边界上，且对角线bc与磁场边界平行，现用外力使线框沿与磁场边界垂直的方向匀速运动，则在穿过磁场的过程中，线框中的电流I(以逆时针方向为正)和外力的功率P随时间变化正确的图象为()A．B．C．D．第Ⅱ卷二、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)16.在拆装某种大型电磁设备的过程中，需将设备内部的处于匀强磁场中的线圈先闭合，然后再提升直至离开磁场，操作时通过手摇轮轴A和定滑轮O来提升线圈．假设该线圈可简化为水平长为L、上下宽度为d的矩形线圈，其匝数为n，总质量为M，总电阻为R，磁场的磁感应强度为B，如图所示．开始时线圈的上边缘与有界磁场的上边缘平齐．若转动手摇轮轴A，在时间t内把线圈从图示位置匀速向上拉出磁场．求此过程中，流过线圈中导线横截面的电荷量是多少．17.如图所示，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.18.如图所示，正方形闭合线圈边长为0.2 m、质量为0.1 kg、电阻为0.1 Ω，在倾角为30°的斜面上的砝码质量为0.4 kg，匀强磁场磁感应强度为0.5 T，不计一切摩擦，砝码沿斜面下滑线圈开始进入磁场时，它恰好做匀速运动．(g取10 m/s2)(1)求线圈匀速上升的速度大小；(2)在线圈匀速进入磁场的过程中，砝码对线圈做了多少功？(3)线圈进入磁场的过程中产生多少焦耳热？19.如图所示，在绝缘光滑水平面上，有一个边长为L的单匝正方形线框abcd，在外力的作用下以恒定的速率v向右运动进入磁感应强度为B的有界匀强磁场区域．线框被全部拉入磁场的过程中线框平面保持与磁场方向垂直，线框的ab边始终平行于磁场的边界．已知线框的四个边的电阻值相等，均为R.求：(1)在ab边刚进入磁场区域时，线框内的电流大小．(2)在ab边刚进入磁场区域时，ab边两端的电压．(3)在线框被拉入磁场的整个过程中，线框产生的热量．答案解析1.【答案】C【解析】由于ab和cd电流方向相反，所以两导体运动方向一定相反，排除A、B；当载流直导线中的电流逐渐增强时，穿过闭合回路的磁通量增大，根据楞次定律，感应电流总是阻碍穿过回路磁通量的变化，所以两导体相互靠近，减小面积，达到阻碍磁通量增加的目的，故选C.2.【答案】B【解析】金属杆受力如图所示，由牛顿第二定律得：F－＝ma；F＝ma＋·t，B正确．3.【答案】B【解析】开关闭合时，qE＋F＝mg，F＝mg，所以E＝，E＝＝.所以＝.小球带正电，知上极板带负电，根据楞次定律，磁场正在增强．故B正确，A、C、D错误．故选B.4.【答案】B【解析】金属线框从右侧某一位置由静止开始释放，在摆动到竖直位置的过程中，磁场自abcd的右侧面穿出，摆动过程中磁通量在减少，根据楞次定律得电流方向为d→c→b→a→d；金属线框由竖直位置摆动到左侧最高点的过程中，穿过线框的磁通量增加，根据楞次定律得出感应电流的方向为d→c→b→a→d.5.【答案】D【解析】A、B两导线环的半径不同，它们所包围的面积不同，但某一时刻穿过它们的磁通量均为穿过磁场所在区域面积上的磁通量，所以两导线环上的磁通量变化率是相等的，E＝＝S相同，得＝1，I＝，R＝ρ(S1为导线的横截面积)，l＝2πr，所以＝，代入数值得＝＝.6.【答案】B【解析】由通电直导线周围磁感线的分布规律可知，线框下落过程中穿过其中的磁感线越来越少，故磁通量在不断变小，故A错；下落时穿过线框的磁通量始终减小，由楞次定律可知感应电流的方向保持不变，故B正确；线框上下两边受到的安培力方向虽相反，但上边所处位置的磁感应强度始终大于下边所处位置的磁感应强度，故上边所受的安培力大于下边所受的安培力，其合力不为零，故C错；由能量守恒可知下落时一部分机械能会转化为线框通电发热产生的内能，故线框的机械能减少，D错．7.【答案】B【解析】磁极在A点时，磁极处磁场线最多，则穿过线圈的磁通量最大，当由A点平移到B点磁场线不断减少，则穿过线圈磁通量的变化情况是变小，则B正确．8.【答案】C【解析】由于线框进入磁场是做匀加速直线运动，故速度是逐渐增加的，所以进入磁场时产生的电动势也是逐渐增加的，由于线框的电阻不变，故线框中的电流也是逐渐增加的，选项A错误；当线框全部进入磁场后，由于穿过线框的磁通量不变，故线框中的电动势为0，所以线框里的电流为0，选项B错误；由于线框在进入磁场的过程中的电流是均匀增加的，故ad边两端电压也是均匀增加的，但当线框全部进入磁场后，ad间的电压相当于一个导体棒在磁场中切割磁感线而产生的感应电压，该电压随运动速度的增大而增大，且大于t2时刻时ad间的电压，选项C正确；而对线框的拉力，在线框进入磁场前，由于线框做加速运动，故需要一定的拉力，进入磁场后，线框中的感应电流是均匀增加的，会产生阻碍线框运动的均匀增大的安培力，故需要的拉力也是均匀增大的，即F＝ma＋，可见拉力F与速度v(或时间t)成线性关系，不是正比关系，其图象不过原点，选项D错误．9.【答案】B【解析】根据楞次定律可知：当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，铝环内的磁通量增大，因此铝环做出的反应是面积有收缩的趋势，同时将远离磁铁，故增大了和桌面的挤压程度，从而使铝环对桌面压力增大，故B项正确．10.【答案】D【解析】因为线圈平面和磁场方向平行，所以没有磁感线穿过线圈，即通过线圈的磁通量为零，D 正确．11.【答案】B【解析】根据磁通量的定义可得通过线框的磁通量Φ＝BS sinα，代入解得Φ＝BS，所以B正确，A、C、D错误．12.【答案】B【解析】由于bc进入磁场时，根据右手定则判断出其感应电流的方向是沿adcba的方向，其方向为负方向，所以A、C错误；当逐渐向右移动时，切割磁感线的条数在增加，故感应电流在增大；当bc边穿出磁场区域时，线圈中的感应电流方向变为abcda，是正方向，故其图象在时间轴的上方，所以B正确，D错误．13.【答案】B【解析】设原磁感应强度是B，线框面积是S.第1 s内ΔΦ1＝2BS－BS＝BS，第2 s内ΔΦ2＝2B·－2B·S＝－BS.因为E＝n，所以两次电动势大小相等，B正确．14.【答案】D【解析】将一个周期分为四个阶段，对全过程的分析列表如下：看上表的最后一列，可知选项D正确．15.【答案】A【解析】由楞次定律可得开始时电流方向为正，线框匀速运动，电动势均匀变化，而回路电阻不变，所以电流在每个单调变化时间内呈线性变化．所以A正确，B错误；因为线框匀速运动，由能量守恒知，外力的功率与线框中电流的电功率大小相等，因回路电阻不变，而电流线性变化，所以功率是非线性变化的，所以C、D均错误．16.【答案】【解析】在匀速提升过程中线圈运动速度v＝，线圈中感应电动势E＝nBLv，产生的感应电流I＝，流过导线横截面的电荷量q＝I·t，联立得q＝.17.【答案】2mg sinθ【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 sinθ①又F安＝BIL②而I＝③联立①②③式得：F－－mg sinθ＝0④同理可得，ab杆沿导轨下滑达到最大速度时：mg sinθ－＝0⑤联立④⑤两式解得：F＝2mg sinθv＝.18.【答案】(1)10 m/s(2)0.4 J(3)0.2 J【解析】(1)设绳子的拉力为F，对砝码：F＝m1g sin 30°＝2 N对线圈：F＝m2g＋F安，F安＝代入数据得：v＝10 m/s.(2)W＝Fl＝2×0.2 J＝0.4 J.(3)由能量转化守恒定律得：Q＝W－m2gl＝0.4 J－0.1×10×0.2 J＝0.2 J.19.【答案】(1)(2)(3)【解析】(1)ab边切割磁感线产生的电动势为E＝BLv 所以通过线框的电流为I＝＝.(2)ab边两端电压为路端电压：Uab＝I·3R所以Uab＝(3)线框被拉入磁场的整个过程所用时间t＝，线框中电流产生的热量Q＝I2·4R·t＝.。

人教版高中物理选修3-2第四章电磁感应单元练习题(含详细答案)

第四章电磁感应一、单选题1.如图所示,一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方,直导线与圆环在同一竖直面内,当通电直导线中电流增大时,弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将()A．S增大,l变长B．S减小,l变短C．S增大,l变短D．S减小,l变长2.关于涡流,下列说法中不正确的是()A．真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置B．家用电磁灶锅体中的涡流是由恒定磁场产生的C．阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动D．铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流3.如图中画出的是穿过一个闭合线圈的磁通量随时间的变化规律,以下哪些认识是正确的()A．第0.6 s末线圈中的感应电动势是4 VB．第0.9 s末线圈中的瞬时电动势比0.2 s末的小C．第1 s末线圈的瞬时电动势为零D．第0.2 s末和0.4 s末的瞬时电动势的方向相同4.如图所示,一个由导体做成的矩形线圈,以恒定速率v运动,从无场区进入匀强磁场区,磁场宽度大于矩形线圈的宽度da,然后出来,若取逆时针方向的电流为正方向,那么下列图中的哪一个图能正确地表示回路中的电流与时间的函数关系()A．B．C．D．5.如图所示,一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动,当磁感应强度均匀增大时,此粒子的动能将()A．不变B．增大C．减少D．以上情况都有可能6.如图所示,一沿水平方向的匀强磁场分布在宽度为2L的某矩形区域内(长度足够大),该区域的上、下边界MN、PS是水平的．有一边长为L的正方形导线框abcd从距离磁场上边界MN的某高处由静止释放下落并穿过该磁场区域,已知当线框的ab边到达MN时线框刚好做匀速直线运动(以此时开始计时),以MN处为坐标原点,取如图坐标轴x,并规定逆时针方向为感应电流的正方向,则关于线框中的感应电流与ab边的位置坐标x间的以下图线中,可能正确的是()A．B．C．D．7.如下图所示,一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内,其下方(略靠前)固定一根与导线框平面平行的水平直导线,导线中通以图示方向的恒定电流．释放导线框,它由实线位置下落到虚线位置未发生转动,在此过程中()A．导线框中感应电流的方向依次为ACBA→ABCA→ACBAB．导线框的磁通量为零时,感应电流也为零C．导线框所受安培力的合力方向依次为向上→向下→向上D．导线框所受安培力的合力为零,做自由落体运动8.一矩形线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直．先保持线框的面积不变,将磁感应强度在1 s时间内均匀地增大到原来的两倍．接着保持增大后的磁感应强度不变,在1 s时间内,再将线框的面积均匀地减小到原来的一半．先后两个过程中,线框中感应电动势的比值为()A．B． 1C． 2D． 49.法拉第电磁感应定律可以这样表述：闭合电路中感应电动势的大小()A．跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比B．跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比C．跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比D．跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比10.某线圈中产生了恒定不变的感应电流,关于穿过该线圈的磁通量Φ随时间t变化的规律,可能是下面四幅图中的()A．B．C．D．二、多选题11.(多选)如图,足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0＜θ＜90°),其中MN与PQ平行且间距为l,导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计,其上端所接定值电阻为R.给金属棒ab一沿斜面向上的初速度v0,并与两导轨始终保持垂直且接触良好,ab棒接入电路的电阻为r,当ab棒沿导轨上滑距离x时,速度减小为零．则下列说法不正确的是()A．在该过程中,导体棒所受合外力做功为mvB．在该过程中,通过电阻R的电荷量为C．在该过程中,电阻R产生的焦耳热为D．在导体棒获得初速度时,整个电路消耗的电功率为v012.(多选)在如图所示的各图中,闭合线框中能产生感应电流的是()A．B．C．D．13.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,要使小导线圈N获得顺时针方向的感应电流,则放在导轨上的金属棒ab的运动情况(两线圈共面放置)是()A．向右匀速运动B．向左加速运动C．向右减速运动D．向右加速运动三、实验题14.如图是做探究电磁感应的产生条件实验的器材．(1)在图中用实线代替导线把它们连成实验电路．(2)由哪些操作可以使灵敏电流计的指针发生偏转()A．闭合开关B．断开开关C．保持开关一直闭合D．将线圈A从B中拔出(3)假设在开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏转,则当螺线管A向上拔出的过程中,灵敏电流计的指针向______(填“左”或“右”)偏转．15.英国物理学家法拉第在1831年发现了“磁生电”现象．现在某一课外活动小组的同学想模仿一下法拉第实验,于是他们从实验室里找来了两个线圈A、B,两节干电池、电键、电流计、滑动变阻器等器材,如图所示．请同学们帮助该活动小组,用笔画线代替导线,将图中的器材连接成实验电路．四、计算题16.如图所示,长为L＝0.2 m、电阻为r＝0.3 Ω、质量为m＝0.1 kg的金属棒CD垂直放在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上,两导轨间距也为L,棒与导轨接触良好,导轨电阻不计,导轨左端接有R ＝0.5 Ω的电阻,量程为0～3.0 A的电流表串联在一条导轨上,量程为0～1.0 V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．现以向右恒定的外力F使金属棒右移,当金属棒以v＝2 m/s的速度在导轨平面上匀速滑动时,观察到电路中的一个电表正好满偏,而另一电表未满偏．问：(1)此时满偏的电表是什么表？说明理由．(2)拉动金属棒的外力F多大？(3)导轨处的磁感应强度多大？17.如图所示,ef、gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距为L＝1 m,导轨左端连接一个R ＝3 Ω的电阻,一根电阻为1 Ω的金属棒cd垂直地放置在导轨上,与导轨接触良好,导轨的电阻不计,整个装置放在磁感应强度为B＝2 T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向上．现对金属棒施加4 N的水平向右的拉力F,使棒从静止开始向右运动,试解答以下问题：(1)金属棒达到的最大速度v是多少？(2)金属棒达到最大速度后,R上的发热功率为多大？18.如图所示,两根足够长的光滑金属导轨ab、cd竖直放置,导轨间距离为L,电阻不计．在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡．整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度方向与导轨所在平面垂直．现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放．金属棒下落过程中保持水平,且与导轨接触良好．已知某时刻后两灯泡保持正常发光．重力加速度为g.求：(1)磁感应强度的大小;(2)灯泡正常发光时金属棒的运动速率．五、填空题19.如图所示,线圈ABCO面积为0.4 m2,匀强磁场的磁感应强度B＝0.1 T,方向为x轴正方向,通过线圈的磁通量为________Wb.在线圈由图示位置绕z轴向下转过60°的过程中,通过线圈的磁通量改变了________Wb.(可以用根式表示)20.图甲为“探究电磁感应现象”实验中所用器材的示意图．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、B、电流计及开关连接成如图所示的电路．(1)开关闭合后,下列说法中正确的是________．A．只要将线圈A放在线圈B中就会引起电流计指针偏转B．线圈A插入或拔出线圈B的速度越大,电流计指针偏转的角度越大C．滑动变阻器的滑片P滑动越快,电流计指针偏转的角度越大D．滑动变阻器的滑片P匀速滑动时,电流计指针不会发生偏转(2)在实验中,如果线圈A置于线圈B中不动,因某种原因,电流计指针发生了偏转．这时,线圈B相当于产生感应电流的“电源”．这个“电源”内的非静电力是________．如果是因为线圈A插入或拔出线圈B,导致电流计指针发生了偏转．这时,是________转化为电能．(3)上述实验中,线圈A可等效为一个条形磁铁,将线圈B和灵敏电流计简化如图乙所示．当电流从正接线柱流入灵敏电流计时,指针向正接线柱一侧偏转．则乙图中灵敏电流计指针向其________接线柱方向偏转(填“正”或“负”)．21.如下图所示,半径为r的金属圆环绕通过直径的轴OO′以角速度ω匀速转动,匀强磁场的磁感应强度为B,以金属环的环面与磁场方向重合时开始计时,求在转动30°角的过程中,环中产生的平均感应电动势为________．22.如图所示,金属环直径为d、总电阻为2R,匀强磁场磁感应强度为B,垂直穿过环所在平面．电阻为的导体杆AB沿环表面以速度v向右滑至环中央时,杆两端的电压为________．23.如下图甲所示,环形线圈的匝数n＝1000,它的两个端点a和b间接有一理想电压表,线圈内磁感应强度B的变化规律如图乙所示,线圈面积S＝100 cm2,则Uab＝________,电压表示数为________V.答案解析1.【答案】D【解析】当通电直导线中电流增大时,穿过金属圆环的磁通量增大,金属圆环中产生感应电流,根据楞次定律,感应电流要阻碍磁通量的增大：一是用缩小面积的方式进行阻碍;二是用远离直导线的方法进行阻碍,故D正确．2.【答案】B【解析】高频感应炉是用涡流来熔化金属对其进行冶炼的,炉内放入被冶炼的金属,线圈内通入高频交变电流,这时被冶炼的金属中产生涡流就能被熔化．故A正确;电磁炉利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场,当含铁质锅具放置炉面时,铁磁性锅体被磁化,锅具即切割交变磁感线而在锅具底部产生交变的涡流,恒定磁场不会产生涡流,故B错误;阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动,当金属板从磁场中穿过时,金属板板内感应出的涡流会对金属板的运动产生阻碍作用．故C正确;在整块导体内部发生电磁感应而产生感应电流的现象称为涡流现象,要损耗能量,不用整块的硅钢铁芯,其目的是为了减小涡流,故D正确．本题选择错误的,故选B.3.【答案】A【解析】由法拉第电磁感应定律知：感应电动势E＝可知：0．3～0.8 s：E＝＝＝－4 V,负号表示方向与正方向相反,A正确;图象的斜率表示电动势的大小,由图象知第0.9 s末线圈中的瞬时电动势比0.2 s末的大,B错误;第1 s末线圈的磁感强度为零,但磁通量的变化率不为零,电动势不为零,C错误;第0.2 s末和0.4 s末的图象斜率一正一负,瞬时电动势的方向相反,D错误．4.【答案】C【解析】根据楞次定律,线圈进入磁场的过程,穿过线圈的磁通量向里的增加,产生逆时针方向的感应电流,因为速度恒定,所以电流恒定,故A、D错误;离开磁场时,穿过线圈的向里的磁通量减少,所以产生顺时针方向的电流,B错误,C正确．5.【答案】B【解析】当垂直纸面向里的磁场增强时,产生逆时针的涡旋电场,带正电的粒子将受到这个电场对它的电场力作用,而使动能增加,故B正确．6.【答案】D【解析】在第一个L内,线框匀速运动,电动势恒定,电流恒定;在第二个L内,线框只在重力作用下加速,速度增大;在第三个L内,安培力大于重力,线框减速运动,电动势减小,电流减小．这个过程加速度逐渐减小,速度是非线性变化的,电动势和电流都是非线性减小的,选项A、B均错误．安培力再减小,也不至于减小到小于第一段时的值,因为当安培力等于重力时,线框做匀速运动,选项C错误,D正确．7.【答案】A【解析】根据右手螺旋定则可知导线上方的磁场方向垂直于纸面向外,下方的磁场方向垂直于纸面向里,而且越靠近导线磁场越强．所以闭合导线框ABC在下降过程中,导线框内垂直于纸面向外的磁通量先增大,当增大到BC边与导线重合时,达到最大,再向下运动,导线框内垂直于纸面向外的磁通量逐渐减小至零,然后随导线框的下降,导线框内垂直于纸面向里的磁通量增大,当增大到A点与导线重合时,达到最大,继续下降时由于导线框逐渐远离导线,使导线框内垂直于纸面向里的磁通量再逐渐减小,所以根据楞次定律可知,感应电流的磁场总是阻碍内部磁通量的变化,所以感应电流的磁场先向内,再向外,最后向内,所以导线框中感应电流的方向依次为ACBA→ABCA→ACBA,A正确;当导线框内的磁通量为零时,内部的磁通量仍然在变化,有感应电动势产生,所以感应电流不为零,B错误;根据对楞次定律的理解,感应电流的效果总是阻碍导体间的相对运动,由于导线框一直向下运动,所以导线框所受安培力的合力方向一直向上,不为零．C、D错误．8.【答案】B【解析】设原磁感应强度是B,线框面积是S.第1 s内ΔΦ1＝2BS－BS＝BS,第2 s内ΔΦ2＝2B·－2B·S＝－BS.因为E＝n,所以两次电动势大小相等,B正确．9.【答案】C【解析】由法拉第电磁感应定律可知,闭合电路中产生的感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,与磁通量及磁通量的变化量无关．故A、B、D错误,C正确．10.【答案】B【解析】要想该线圈中产生恒定不变的感应电流,则要求该线圈中产生的感应电动势是恒定不变的,要想线圈中产生恒定不变的感应电动势,由法拉第电磁感应定律可知,穿过线圈的磁通量的变化率应是恒定的,即在Φ－t图象中,其图线是一条倾斜的直线．11.【答案】ABC【解析】在该过程中,导体棒和金属导轨组成的系统所受合外力做功为mv,A错误;由q＝IΔt,I＝,E＝＝,通过电阻R的电荷量为q＝,B错误;由于不知摩擦力是否存在,所以C错误;在导体棒获得初速度时,电路中电动势为E＝Blv0,I＝,P＝I2(r＋R)＝v0,D正确．12.【答案】AB【解析】感应电流产生的条件是：只要穿过闭合线框的磁通量变化,闭合线框中就有感应电流产生．A图中,线框转动过程中,通过线框的磁通量发生变化,线框中有感应电流产生;B图中离直导线越远磁场越弱,所以当线框远离导线时,线框中磁通量不断变小,所以B图中有感应电流产生;C图中一定要把条形磁铁周围的磁感线空间分布图弄清楚,在图示位置,线框中的磁通量为零,在向下移动过程中,线框的磁通量一直为零,磁通量不变,线框中无感应电流产生;D图中,线框中的磁通量一直不变,无感应电流产生．故选A、B.13.【答案】BC【解析】14.【答案】(1)见解析(2)ABD(3)右【解析】(1)将灵敏电流计与大线圈B组成闭合回路,电源、开关、小线圈A组成闭合回路,电路图如图所示．(2)将开关闭合或断开,导致穿过线圈的磁通量变化,产生感应电流,灵敏电流计指针偏转,故A、B正确;保持开关一直闭合,则穿过线圈B的磁通量不变,没有感应电流产生,灵敏电流计指针偏转,故C错误;将螺线管A插入(或拔出)螺线管B时穿过线圈B的磁通量发生变化,线圈B中产生感应电流,灵敏电流计指针偏转,故D正确．(3)在开关闭合的瞬间,穿过线圈B的磁通量增大,灵敏电流计的指针向左偏转,则当螺线管A向上拔出的过程中,穿过线圈B的磁通量减小,灵敏电流计的指针向右偏转．15.【答案】【解析】线圈A与带电池的电路相连,线圈B与电流计相连,当滑动滑动变阻器时,线圈A中的电流变化,从而引起B中产生感应电流,也可以保持滑动器划片不动,线圈A插入或者拔出时,都可以引起B中产生感应电流．16.【答案】(1)见解析(2)1.6 N(3)4 T【解析】(1)假设电流表满偏,则I＝3.0 A,R两端电压U＝IR＝3.0×0.5 V＝1.5 V,将大于电压表的量程,不符合题意,故满偏电表应该是电压表．(2)由能量关系知,电路中的电能是外力做功转化来的,所以有Fv＝I2(R＋r),I＝,两式联立得F＝＝1.6 N.(3)磁场是恒定的,且不发生变化,由于CD运动而产生感应电动势,因此是动生电动势．根据法拉第电磁感应定律有E＝BLv,根据闭合电路欧姆定律得E＝U＋Ir以及I＝,联立三式得B＝＋＝4 T.17.【答案】(1)4 m/s(2)12 W【解析】(1)当金属棒速度最大时,拉力与安培力相等.＝F,v m＝＝4 m/s(2)回路中电流为I＝＝2 A,电阻上的发热功率为P＝I2R＝12 W.18.【答案】(1)(2)【解析】(1)设小灯泡的额定电流为I0,有P＝I R,①由题意,在金属棒沿导轨竖直下落的某时刻后,小灯泡保持正常发光,流经MN的电流为I＝2I0,②此时金属棒MN所受的重力和安培力相等,下落的速度达到最大值,有mg＝BLI,③联立①②③式得B＝(2)设灯泡正常发光时,金属棒的速率为v,由电磁感应定律与闭合电路欧姆定律得E＝BLv,⑤E＝RI0,⑥联立①②④⑤⑥式得v＝.⑦19.【答案】00.02或3.46×10－2【解析】线圈ABCO与x轴正方向的匀强磁场平行,没有一条磁感线穿过平面,所以磁通量等于0.在线圈由图示位置绕z轴向下转过60°时,线圈在中性面上面的投影面积为0.4×sin 60°,磁通量Φ＝0.1×0.4×sin 60°＝0.02Wb,磁通量变化量ΔΦ＝0.1×0.4×sin 60°－0＝0.02Wb.20.【答案】(1)BC(2)感应电场的电场力机械能(3)负【解析】(1)将线圈A放在线圈B中,由于磁通量不变化,故不会产生感应电流,也不会引起电流计指针偏转,选项A错误;线圈A插入或拔出线圈B的速度越大,则磁通量的变化率越大,产生的感应电流越大,电流计指针偏转的角度越大,选项B正确;滑动变阻器的滑片P滑动越快,电流的变化率越大,磁通量的变化率越大,则感应电流越大,电流计指针偏转的角度越大,选项C正确;滑动变阻器的滑片P 匀速滑动时,电流发生变化,磁通量变化,也会产生感应电流,故电流计指针也会发生偏转,选项D错误．故选BC.(2)这个“电源”内的非静电力是感应电场的电场力．如果是因为线圈A插入或拔出线圈B,导致电流计指针发生了偏转．这时是机械能转化为电能．(3)根据楞次定律可知,通过电流计的电流从负极流入,故灵敏电流计指针向其负接线柱方向偏转．21.【答案】3Bωr2【解析】ΔΦ＝Φ2－Φ1＝BS sin 30°－0＝Bπr2.又Δt＝＝＝所以＝＝＝3Bωr2.22.【答案】【解析】杆切割产生的感应电动势：E＝Bdv.两个电阻为R的半金属圆环并联,并联电阻R并＝R,电路电流(总电流)：I＝＝,杆两端的电压：U＝IR并＝Bdv.23.【答案】50 V50【解析】由B－t图象可知＝5 T/s由E＝n S得：E＝1 000×5×100×10－4V＝50 V.。

(完整word版)人教版高中物理选修32第四章电磁感应单元测试题

第四章电磁感觉单元测试题一．选择题1．由楞次定律知道感觉电流的磁场必然是〔〕A．阻拦引起感觉电流的磁通量B．与引起感觉电流的磁场反向C．阻拦引起感觉电流的磁通量的变化D．与引起感觉电流的磁场方向同样2．关于磁通量以下说法正确的选项是〔〕．A．磁通量越大表示磁感觉强度越大B．面积越大穿过它的磁通量也越大C．穿过单位面积的磁通量等于磁感觉强度D．磁通量不但有大小而且有方向是矢量3．美国一位物理学家卡布莱拉用实验搜寻磁单极子．实验依照的原理就是电磁感觉现象，仪器的主要局部是由超导体做成的线圈，设想有一个磁单极子穿过超导线圈，如图 1 所示，于是在超导线圈中将引起感觉电流，关于感觉电流的方向以下说法正确的选项是〔〕A．磁单极子穿过超导线圈的过程中，线圈中产生的感觉电流的变化B． N 磁单极子，与S 磁单极子分别穿过超导线圈的过程中，线圈中感觉电流方向同样C．磁单极子穿过超导线圈的过程中，线圈中感觉电流方向不变D．假假设磁单极子为N 磁单极子，穿过超导线圈的过程中，线圈中感觉电流方向向来为顺时针〔从上往下看〕4．如图 2 示，金属杆 ab 以恒定的速率 v 在圆滑的平行导轨上向右滑行，设整个电路中总电阻为R〔恒定不变〕，整个装置置于垂直于纸面向里的匀强磁场中，以下说法不正确的选项是〔〕A．ab 杆中的电流与速率v 成正比B．磁场作用于 ab 杆的安培力与速率v 成正比C．电阻 R 上产生的电热功率与速率v 平方成正比D．外力对 ab 杆做功的功率与速率v 的成正比5．由于地磁场的存在，飞机在必然高度水平翱翔时，其机翼就会切割磁感线，机翼的两端之间会有必然的电势差．假设飞机在北半球水平翱翔，那么从翱翔员的角度看，机翼左端的电势比右端的电势( )A．低B．高C．相等D．以上情况都有可能6．如图 3 所示 , 在两根平行长直导线中，通以方向同样、大小相等的恒定电流．一个小线框在两导线平面内，从凑近右边的导线内侧沿着与两导线垂直的方向匀速向左搬动，直至到达左边导线的内侧．在这搬动过程中，线框中的感觉电流方向〔〕A．沿 abcda 不变B．沿dcbad不变C．由 abcda 变为 dcbad D．由dcbad 变为dcbad7．如图 4 所示 ,两个线圈A和B分别通以电流I1、I2，为使线圈B中的电流增大，以下措施有效的是( )A．保持线圈的相对地址不变，增大 A 中的电流B．保持线圈的相对地址不变，减小 A 中的电流C．保持 A 中的电流不变，将线圈 A 向右平移D．保持 A 中的电流不变，将线圈 A 向右平移8．两个金属的圆环同心放置，当小环中通以逆时针方向的电流，且电流不断增大时，大环将会有〔〕A．有向外扩大的趋势B．有向内缩短的趋势C．产生顺时针方向的感觉电流D．产生逆时针方向的感觉电流9．如图 5 所示，两竖直放置的平行圆滑导轨处于垂直于导轨平面的匀强磁场中，金属杆 ab 可沿导轨滑动，本来S 断开，让 ab 杆由静止下滑，一段时间后闭合S，那么从 S 闭合开始记时， ab 杆的运动速度 v 随时间 t 的关系图不可以能是以以下图中的哪一个( )10．如图 6 所示，两个闭合铝环A、 B 与一个螺线管套在同一铁芯上，A、B可以左右摇动，那么〔〕A．在 S 闭合的瞬时， A、B 必相吸B．在 S 闭合的瞬时， A、B 必相斥C．在 S 断开的瞬时， A、B 必相吸D．在 S 断开的瞬时， A、B 必相斥二．填空题11．在磁感觉强度为10T 的匀强磁场中，垂直切割磁感线运动的直导线长20cm，为使直导线中感觉电动势每秒钟增加0．1V，那么导线运动的加速度大小应为．12．如图 7 所示， (a) 图中当电键 S 闭合瞬时，流过表的感觉电流方向是 ____； (b) 图中当 S 闭合瞬时，流过表的感觉电流方向是____．13．如图 8 所示， A、B 两闭合线圈用同样导线且均绕成10 匝，半径为 r A＝2r B，内有以 B 线圈作为理想界线的匀强磁场，假设磁场均匀减小，那么A、 B 环中感觉电动势E A∶ E B ＝；产生的感觉电流之比I A∶ I B＝．14．如图 9，互相平行的两条金属轨道固定在同一水平面上，上面架着两根互相平行的铜棒ab 和 cd，磁场方向竖直向上．如不改变磁感强度方向而仅改变其大小，使ab 和 cd 相向运动，那么B 应 ____．15．如图 10 所示，两根相距为l 的竖直平行金属导轨位于匀强磁场中，磁感觉强度为 B，导轨电阻不计，另两根与圆滑轨道接触的金属杆质量均为m，电阻均为 R，假设要使 cd 杆恰好平衡，且静止不动，那么ab 杆应向做运动， ab 杆运动速度大小是，需对ab 杆所加外力的大小为．三．计算题16．两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为 l ，导轨上面横放着两根导体棒 ab 和 cd，组成矩形回路，如图 11 所示．两根导体棒的质量均为 m，电阻均为 R，回路中其余局部的电阻不计，在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感觉强度为B．两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行，开始时 cd 棒静止，棒 ab 有指向 cd 的速度 v0．假设两导体棒在运动中向来不接触，求：(1)在运动中产生的最大焦耳热；(2)当棒 ab 的速度变为3v0时，棒 cd 的加速度．417．两根相距 d=0．20m的平行圆滑金属长导轨与水平方向成30°角固定，匀强磁场的磁感强度B=0． 20T，方向垂直两导轨组成的平面，两根金属棒ab、cd 互相平行且向来与导轨垂直地放在导轨上，它们的质量分别为m1=0．1kg，m2=0．02kg，两棒电阻均为0．02Ω，导轨电阻不计，如图12 所示．(1)当 ab 棒在平行于导轨平面斜向上的外力作用下，以v=1．5m／s 速度沿斜面匀速向上运动，求金属棒cd 运动的最大速度；(2)假设要 cd 棒静止，求使 ab 匀速运动时外力的功率． (g=10m／s2)18．如图 13 所示，金属棒 cd 质量 m=0．50kg，长 l=0 ．50m，可在水平导轨上无摩擦地平动，整个回路的电阻保持不变R=0． 20Ω；匀强磁场的磁感强度B=0． 50T，方向斜向上，且跟导轨平面成θ =30°角．问当cd 水平向右滑动的速度为多大时，它将对导轨没压力?19．如图 14 所示，圆滑且足够长的平行金属导轨 MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距 L=0．2m，电阻 R=0．4Ω，导轨上停放一质量为 m=0．1kg，电阻为 r=0 ． 1Ω的金属杆 ab，导轨的电阻不计，整个装置处于磁感觉强度为B=0．5T 的匀强磁场中，磁场的方向竖直向下．现用一外力 F 沿水平方向拉杆，使之由静止开始运动，假设理想电压表示数U 随时间 t 的变化关系如图15 所示，(1)试解析说明金属杆的运动情况；(2)求第 2 秒末外力 F 的功率．20．水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L，一端经过导线与阻值为 R 的电阻连接；导轨上放一质量为m的金属杆 ( 如图 16) ，金属杆与导轨的电阻忽略不计，均匀磁场竖直向下．用与导轨平行的恒定拉力 F 作用在金属杆上，杆最后将做匀速运动．当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动速度v 也会变化， v 和 F 的关系如右图16．( 取重力加速度 g=10 m/s 2 )(1)金属杆在匀速运动从前做什么运动？(2)假设 m=0． 5 kg,L=0 ．5 m,R=0．5 Ω，磁感觉强度 B 为多大？(3)由 v-F 图线的截距可求得什么物理量？其值为多少？参照答案：一、选择题1．C 2．D 3．C 4．D 5．B 6 ．BD 7．BCD 8．AC 9．B 10．AC二、填空题11． 5m/s 212． b → a ， a →b13． E A ∶E B ＝１∶１； I A ∶ I B ＝１∶２14．增大2mgR15．上；匀速；；2mg ；三、计算题16．解析：(1) 从初始到两棒速度相等的过程中，两棒总动量守恒，即 mv 0=2mv ．依照能的转变和守恒定律得：1 mv2 - 121 mv 2Q=·2mv=．2 024 0(2)mv 0=m 3v 0 +mv ′ E=( 3v 0-v ′)Bl I=E/2R 4 4对 cd 棒，其所受安培力 F=IBL22 0解得： a=Bl v /4mR ．答案： (1) 22 2v 0/4mR1 mv 0(2)a=Bl417．解析：假设 ab 匀速上滑瞬时， cd 未动那么 ε =BLv=0．06v ，回路中：abF cd=IBl=1 ．5×0．2× 0．2=0．06N ，而其 m cd gsin30 °=0．02× 10×1/2=0 ．1N>F cd∴ cd 将加速下滑，其中的 εcd 与 εab 串通，电路中此时cd 受 F ’cd =BI ’l, 当F ’cd =m gsin30 °时，cdmI "Blv' ab v' ab2.5m / sIBlv ab Blv mv =1m/s ．2r2r(2) 假设 cd 棒静止，那么 F 〞cd =I 〞Bl=mgsin30 °，∴ I 〞=0．25A, 此电流由 ab 运动产生，故此时拉 ab的外力为 F ’=m ab gsin30 °+I 〞 Bl=0． 6N ，此时 P ab =F 〞v 〞ab =1．5W ．18．解析：依照受力求。

人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》单元检测题含答案解析

人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》单元检测题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．关于电磁感应现象，下列说法中正确的是( )A ．电磁感应现象最先是由奥斯特通过实验发现的B ．电磁感应现象说明了在自然界中电一定能产生磁C ．电磁感应现象是由于线圈受磁场力的作用而产生的D ．电磁感应现象是指闭合回路满足一定的条件产生感应电流的现象2．如图所示，金属杆ab 静止放在水平固定的“U”形金属框上，整个装置处于竖直向上的磁场中，当磁感应强度均匀增大时，金属杆ab 总保持静止．则( )A ．杆中感应电流方向从b 到aB ．杆中感应电流大小保持不变C ．金属杆所受安培力大小保持不变D ．金属杆所受安培力水平向右3．如图所示，L 是电阻不计的自感线圈，C 是电容器，E 为电源，在开关S 闭合和断开时，关于电容器的带电情况，下列说法正确的是（）A ．S 闭合瞬间，A 板带正电，B 板带负电B ．S 保持闭合，A 板带正电，B 板带负电C ．S 断开瞬间，A 板带正电，B 板带负电D ．由于线圈L 的电阻不计，电容器被短路，上述三种情况下电容器均不带电 4．如图所示，粗细均匀的、电阻为r 的金属圆环放在如图所示的匀强磁场中，磁感应强度为B ，圆环直径为l ；长为l 、电阻为2r 的金属棒ab 放在圆环上，以速度v 0向左运动，当棒ab 运动到图示虚线位置时，金属棒两端的电势差为( )A ．0B ．Blv 0C ．02BlvD ．03Blv 5．如图所示，一矩形线框，从abcd 位置移动到a ′b ′c ′d ′位置的过程中，关于穿过线框的磁通量情况，下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动)( )A ．一直增加B ．一直减少C ．先增加后减少D ．先增加，再减少直到零，然后再增加，然后再减少6．磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图方向的感应电流，则磁铁（）A ．向上运动B ．向下运动C ．向左运动D ．向右运动 7．如图所示，空间分布着宽为L ，方向垂直于纸面向里的匀强磁场．一金属线框从磁场左边界匀速向右通过磁场区域．规定逆时针方向为电流的正方向，则感应电流随位移变化的关系图象(i －x )正确的是：( )A ．B ．C ．D ． 8．如图所示的电路中，P 、Q 为两相同的灯泡，L 的电阻不计，则下列说法正确的是( )A．S断开瞬间，P立即熄灭，Q过一会儿才熄灭B．S接通瞬间，P、Q同时达到正常发光C．S断开瞬间，通过P的电流从右向左D．S断开瞬间，通过Q的电流与原来方向相反9．如图所示，在一水平光滑绝缘塑料板上有一环形凹槽，有一带正电小球质量为m、电荷量为q，在槽内沿顺时针做匀速圆周运动，现加一竖直向上的均匀变化的匀强磁场，且B逐渐增加，则( )A．小球速度变大B．小球速度变小C．小球速度不变D．以上三种情况都有可能10．穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图所示，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是( )A．0～2 sB．2 s～4 sC．4 s～5 sD．5 s～10 s11．如图所示，两个相互绝缘的闭合圆形线圈P、Q放在同一水平面内．当线圈P中通有不断增大的顺时针方向的电流时，下列说法中正确的是()A．线圈Q内有顺时针方向的电流且有收缩的趋势B．线圈Q内有顺时针方向的电流且有扩张的趋势C．线圈Q内有逆时针方向的电流且有收缩的趋势D．线圈Q内有逆时针方向的电流且有扩张的趋势12．如图所示，闭合线圈正上方附近有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下但未插入线圈内部．在磁铁向上运动远离线圈的过程中（）A．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引B．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥C．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥13．一个足够长的竖直放置的磁铁结构如图所示．在图甲中磁铁的两个磁极分别为同心的圆和圆环．在两极之间的缝隙中，存在辐射状的磁场，磁场方向水平向外，某点的磁感应强度大小与该点到磁极中心轴的距离成反比．用横截面积一定的细金属丝制成的圆形单匝线圈，从某高度被无初速释放，在磁极缝隙间下落的过程中，线圈平面始终水平且保持与磁极共轴．线圈被释放后( )A．线圈中没有感应电流，线圈做自由落体运动B．在图甲俯视图中，线圈中感应电流沿逆时针方向C．线圈有最大速度，线圈半径越大，最大速度越小D．线圈有最大速度，线圈半径越大，最大速度越大14．如图所示，一磁铁用细线悬挂，一个很长的铜管固定在磁铁的正下方，开始时磁铁上端与铜管上端相平．烧断细线，磁铁落入铜管的过程中，下列说法正确的是( )①磁铁下落的加速度先增大，后减小；②磁铁下落的加速度恒定；③磁铁下落的加速度一直减小直到为零；④磁铁下落的速度先增大后减小；⑤磁铁下落的速度逐渐增大，最后匀速运动．A．只有②正确B．只有①④正确C．只有①⑤正确D．只有③⑤正确二、多选题15．关于电荷量、电场强度、磁感应强度、磁通量的单位，下列说法错误的是( ) A．牛顿/库仑是电荷量的单位B．特斯拉是磁感应强度的单位C．磁通量的单位是韦伯D．法拉是电荷量的单位16．如图所示，空间存在一有边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面(纸面)垂直，磁场边界的间距为L.一个质量为m、边长也为L的正方形导线框沿竖直方向运动，线框所在平面始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终与磁场的边界平行．t＝0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合(图中位置Ⅰ)，导线框的速度为v0.经历一段时间后，当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时(图中位置Ⅱ)，导线框的速度刚好为零．此后，导线框下落，经过一段时间回到初始位置Ⅰ(不计空气阻力)，则( )A．上升过程中合力做的功与下降过程中合力做的功相等B．上升过程中线框产生的热量比下降过程中线框产生的热量多C．上升过程中，导线框的加速度逐渐减小D．上升过程克服重力做功的平均功率小于下降过程重力的平均功率17．如图所示，闭合螺线管固定在置于光滑水平面上的小车上，现将一条形磁铁从左向右插入螺线管中．则( )A．车将向右运动B．使条形磁铁向右插入时外力所做的功全部由螺线管转变为电能，最终转化为螺线管的内能C．条形磁铁会受到向左的力D．车会受到向左的力18．如图所示，在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，沿水平面固定一个V 字型金属框架CAD，已知∠A＝θ，导体棒EF在框架上从A点开始在拉力F作用下，沿垂直EF方向以速度v匀速向右平移，使导体棒和框架始终构成等腰三角形回路．已知框架和导体棒的材料和横截面积均相同，其单位长度的电阻均为R，框架和导体棒均足够长，导体棒运动中始终与磁场方向垂直，且与框架接触良好．关于回路中的电流I、拉力F和电路消耗的电功率P与水平移动的距离x变化规律的图象中正确的是( )A．B．C．D．19．如图所示，一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内，通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定，导体棒与轨道垂直且接触良好．在向右匀速通过M、N两区的过程中，导体棒所受安培力分别用F M、F N表示．不计轨道电阻．以下叙述正确的是A ．M F 向右B ．N F 向左C ．M F 逐渐增大D ．N F 逐渐减小 20．如图，闭合小金属环从高h 的光滑曲面上端无初速滚下，又沿曲面的另一侧上升，水平方向的磁场与光滑曲面垂直，则( )A ．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于hB ．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于hC ．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于hD ．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h21．在如图所示的情况下，闭合矩形线圈中能产生感应电流的是________ . A ．B ．C ．D ．E.F.三、填空题22．如图所示，当航天飞机在环绕地球的轨道上飞行时，从中释放一颗卫星，卫星与航天飞机保持相对静止，两者用导电缆绳相连，这种卫星称为绳系卫星，利用它可以进行多种科学实验．现有一颗绳系卫星在地球赤道上空由东往西方向运行．卫星位于航天飞机正上方，它与航天飞机间的距离约20km，卫星所在位置的地磁场沿水平方向由南往北约5×10-5T．如果航天飞机和卫星的运行速度约8km/s，则缆绳中的感应电动势大小为V，端电势高（填“A”或“B”）．23．一个200匝、面积为20 cm2的线圈，放在磁场中，磁场的方向与线圈平面成30°角，若磁感应强度在0.05 s内由0.1T增加到0.5T；在此过程中穿过线圈的磁通量的变化量是________Wb；磁通量的平均变化率是________Wb/s；线圈中的感应电动势的大小是________V24．如下图所示，在水平虚线上方有磁感应强度为2B、方向水平向右的匀强磁场，下方有磁感应强度为B、方向水平向左的匀强磁场．边长为l的正方形线圈放置在两个磁场中，线圈平面与水平虚线成α角，线圈分处在两个磁场中的面积相等，则穿过线圈上方的磁通量的大小为_______，穿过线圈下方的磁通量的大小为_______，穿过线圈平面的磁通量的大小为______．25．半径为r、电阻为R的n匝圆形线圈在边长为l的正方形abcd外，匀强磁场充满并垂直穿过该正方形区域，如下图甲所示．当磁场随时间的变化规律如图乙所示时，则穿过圆形线圈磁通量的变化率为________，t0时刻线圈产生的感应电流为________．四、实验题26．如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置．（1）将图中所缺导线补接完整_______________．（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，将原线圈迅速插入副线圈时，电流计指针_______（填“右偏”、“左偏”或“不偏转”）；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_______（填“右偏”、“左偏”或“不偏转”）．27．在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示。

人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》单元检测题(解析版)

《电磁感应》单元检测题一、单选题1.一磁感应强度为B的匀强磁场方向水平向右，一面积为S的矩形线圈abcd如图所示放置，平面abcd与竖直方向成θ角．将abcd绕ad轴转180°角，则穿过线圈平面的磁通量的变化量为( )A． 0 B．－2BS C．－2BS cosθ D．－2BS sinθ2.根据对楞次定律的理解，可以认为( )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．感应电流的方向必与原电流方向相反C．感应电动势的方向必与原电流相反D．感应电动势必为反电动势3.如下图所示，平行金属导轨的间距为d，一端跨接一阻值为R的电阻，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于导轨所在平面向里，一根长直金属棒与导轨成60°角放置，且接触良好，则当金属棒以垂直于棒的恒定速度v沿金属导轨滑行时，其他电阻不计，电阻R中的电流为( )A． B． C． D．4.如图所示，半径为R的圆形导线环对心、匀速穿过半径也为R的圆形匀强磁场区域，规定逆时针方向的感应电流为正．导线环中感应电流i随时间t的变化关系如图所示，其中最符合实际的是( )A． B． C． D．5.如图所示，A是长直密绕通恒定电流的电螺线管，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，能正确反映通过电流表中电流I随x变化规律的是( )A． B． C． D．6.如图所示，一直角三角形金属框，向左匀速地穿过一个方向垂直于纸面向内的匀强磁场，磁场仅限于虚线边界所围的区域内，该区域的形状与金属框完全相同，且金属框的下边与磁场区域的下边在一直线上．若取顺时针方向为电流的正方向，则金属框穿过磁场过程中产生的感应电流i随时间t变化的图象是下列四个图中的( )A． B． C． D．7.磁电式仪表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，而不用塑料做骨架是因为( )A．塑料材料的坚硬程度达不到要求B．塑料是绝缘的，对线圈的绝缘产生不良影响C．铝框是导体，在铝框和指针一块摆动过程中会产生涡流，使指针很快停止摆动D．铝框的质量比塑料框的质量大8.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9.某同学为了验证自感现象，自己找来带铁芯的线圈L(线圈的自感系数很大，构成线圈的导线电阻可以忽略)、两个相同的小灯泡A和B、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路．经检查，各元件和导线均是完好的，检查电路无误后，开始进行实验操作．他可能观察到的现象是( )A．闭合S瞬间，A比B先亮B．闭合S瞬间，B比A先亮C．断开S瞬间，A比B先熄灭D．断开S瞬间，B比A先熄灭10.如图所示，线框abcd放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，线框面积为S.a′b′cd为线框在垂直于磁场方向的投影，与线框平面的夹角为θ，则穿过线框的磁通量为( )A ．BSB ．BS sin θC ．BS cos θD ．BS tan θ11.如下图所示，匀强磁场的磁感强度B ＝2.0T ，指向x 轴的正方向，且ab ＝40 cm ，bc ＝30 cm ，ae ＝50 cm ，通过面积S (aefd )的磁通量Φ为( )A ． 0B ． 0.24 WbC ． 0.18 WbD ． 0.3 Wb12.如图所示，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Fb 、Fc 和Fd ，则( )A ．Fd ＞Fc ＞FbB ．Fc ＜Fd ＜FbC ．Fc ＞Fb ＞FdD ．Fc ＜Fb ＜Fd二、多选题13. 如图所示，闭合小金属环从高h 的光滑曲面上端无初速度滚下，又沿曲面的另一侧上升，则( )A ．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于hB ．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于hC．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于hD．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h14. 如图所示电路中，、是两只相同的电流表，电感线圈L的直流电阻与电阻R 阻值相等．下面判断正确的是( )A．开关S接通的瞬间，电流表的读数大于的读数B．开关S接通的瞬间，电流表的读数小于的读数C．开关S接通，电路稳定后再断开的瞬间，电流表的读数大于的读数D．开关S接通，电路稳定后再断开的瞬间，电流表的读数等于的读数15. 如图所示，是一种延时装置的原理图，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通；当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放．则( )A．由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用B．由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用C．如果断开B线圈的开关S2，无延时作用D．如果断开B线圈的开关S2，延时将变化16. 如图所示，电路为演示自感现象的实验电路．实验时，先闭合开关S，稳定后设通过线圈L的电流为I1，通过小灯泡L1的电流为I2，小灯泡处于正常发光状态，迅速断开开关S，则可观察到灯泡L1仍发光一小段时间后才熄灭．在灯L1仍发光的一小段时间中，下列判断正确的是( )A．线圈L中电流I1逐渐减为零B．线圈L两端a端电势高于b端中电流由I1逐渐减为零，方向与I2相反C．小灯泡L1D．小灯泡L中电流由I2逐渐减为零，方向不变117. 如图，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0＜θ＜90°)，其中MN 与PQ平行且间距为l，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计，其上端所接定值电阻为R.给金属棒ab一沿斜面向上的初速度v0，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，ab棒接入电路的电阻为r，当ab棒沿导轨上滑距离x时，速度减小为零．则下列说法不正确的是( )A．在该过程中，导体棒所受合外力做功为mvB．在该过程中，通过电阻R的电荷量为C．在该过程中，电阻R产生的焦耳热为D．在导体棒获得初速度时，整个电路消耗的电功率为v0三、实验题18.在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示．它们是：①电流计②直流电源③带铁芯的线圈A④线圈B⑤电键⑥滑动变阻器(1)试按实验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线)．(2)怎样才能使线圈B中有感应电流产生？试举出三种方法．①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________.四、计算题19.如图所示，L是用绝缘导线绕制的线圈，匝数为100，由于截面积不大，可以认为穿过各匝线圈的磁通量是相等的，设在0.5秒内把磁铁的一极插入螺线管，这段时间里穿过每匝线圈的磁通量由0增至1.5×10－5Wb.这个过程中螺线管产生的感应电动势多大？如果线圈和电流表总电阻是3 Ω，感应电流多大？20.如图甲所示，平行导轨MN、PQ水平放置，电阻不计，两导轨间距d＝10 cm，导体棒ab、cd放在导轨上，并与导轨垂直．每根棒在导轨间的部分，电阻均为R＝1.0 Ω，用长为L＝20 cm的绝缘丝线将两棒系住．整个装置处在匀强磁场中，t＝0的时刻，磁场方向竖直向下，丝线刚好处于未被拉伸的自然状态．此后，磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示．不计感应电流磁场的影响，整个过程丝线未被拉断．求：(1)0～2.0 s的时间内，电路中感应电流的大小与方向；(2)t＝1.0 s时，丝线的拉力大小．21.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 1 m，导轨平面与水平面成θ＝37°角，下端连接阻值为R的电阻．匀强磁场方向与导轨平面垂直，质量为0.2 kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25.(1)求金属棒沿导轨由静止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，电阻R消耗的功率为8 W，求此时该棒速度的大小；(3)在上问中，若R＝2 Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向．(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)答案解析1.【答案】C【解析】初始时刻，平面abcd的有效面积为与B垂直的竖直投影面积S cosθ，其磁通量为BS cosθ.将abcd绕ad轴转180°角时，其磁通量为－BS cosθ.则穿过线圈平面的磁通量的变化量为ΔΦ＝Φ2－Φ1＝－2BS cosθ.2.【答案】A【解析】感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原来的磁通量的变化．故A正确．感应电流的磁场方向阻碍原磁场磁通量的变化，方向可能与原磁场方向相同，可能相反．同理，感应电动势的方向可能与原磁场方向相同，可能相反．故B、C错误；感应电动势不一定是反电动势．故D错误．3.【答案】A【解析】导线切割磁感线的有效长度是l＝，感应电动势E＝Blv，R中的电流为I＝.联立解得I＝.4.【答案】B【解析】开始时进入磁场切割磁感线，根据右手定则可知，电流方向为逆时针，即为正方向，当开始出磁场时，回路中磁通量减小，产生的感应电流为顺时针，方向为负方向；当进入磁场时，切割的有效长度变大，则产生感应电流也变大；当离开磁场时，切割的有效长度变小，则产生感应电流也变小，根据i＝＝当环与磁场完全重合之前，电流按正弦规律最大，之后电流变为反向，按正弦规律减小；因此只有B正确．5.【答案】C【解析】螺线管A产生磁场的磁感线分布如下：从左向右越靠近螺线管A磁感线越密集，螺线管A内部磁感线分布均匀，越远离螺线管A磁感线分布越稀疏．当线圈B从左向右匀速接近并穿过A时，根据法拉第电磁感应定律，单位时间内穿过线圈B的磁通量先增加后不变然后减小，则线圈B内产生的感应电流先正向增加后为0再反向增加，则只有C选项正确．6.【答案】C【解析】设直角三角形右下角为α，金属框进入磁场的过程，感应电动势为E＝BLv，L＝vt tanα，则得E＝Bv2t·tanα，感应电流大小i＝＝∝t，由楞次定律判断得知：感应电流为逆时针方向，是负值；金属框穿出磁场的过程，感应电动势为E＝BLv，L＝L－v tanα＝(2L0－vt)tanα，L0是三角形底边的长度，得E＝B(2L－vt)v·tanα，感应电流大小i＝＝，由楞次定律判断得知：0感应电流为顺时针方向，是正值；由数学知识可知C图象正确．故选C.7.【答案】C【解析】因为铝框是导体，在铝框和指针一块摆动过程中，铝框切割磁感线产生感生电流，此电流在铝框中产生涡流，消耗机械能，使指针很快停止摆动，C对．8.【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.9.【答案】A【解析】从实物图中我们可以看出两个小灯泡是并联状态，其中自感线圈和B灯泡串联，当闭合开关的瞬间，通过B的电流增大，自感线圈产生感应电流阻碍电路电流增大，所以B是逐渐亮起来，而A灯泡不受影响，故A比B先亮，A正确，B错误；当断开开关的瞬间，电流减小，自感线圈要阻碍电流的减小，产生与原电流方向相同的感应电流，A、B灯泡一起缓慢熄灭，故C、D错误．10.【答案】C【解析】矩形线圈abcd如题图所示放置，匀强磁场方向竖直向下，平面abcd与水平＝BS cosθ，故C正确．方向成θ角，此时通过线框的磁通量为Φ111.【答案】B【解析】通过面积S(aefd)的磁通量等于通过abcd面积的磁通量，即Φ＝BS＝2.0×0.4×0.3 Wb＝0.24 Wb，选项B正确．12.【答案】D【解析】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＝知，安培力和线圈的速度成正比，D项对．13.【答案】BD【解析】若是匀强磁场，环在磁场中运动的过程中磁通量不变，不会有感应电流产生，小金属环机械能守恒，仍能上升到h高处，故B正确．若是非匀强磁场，环在磁场中运动，磁通量发生变化，有感应电流产生，环的机械能将减少，上升高度将小于h，故D正确．14.【答案】BD【解析】开关接通瞬间，电路中的电流增大，由于自感作用，线圈阻碍电流的流过，电流表的读数小于的读数．稳定后再断开，同样由于自感现象，线圈阻碍电流的减小，所以产生与原电流同向的电流，两个电流表和电阻以及线圈形成闭合回路，所以两个电流表的示数相等．15.【答案】BC【解析】线圈A中的磁场随开关S1的闭合而产生，随S1的断开而消失．当S1闭合时，线圈A中的磁场穿过线圈B，当S2闭合，S1断开时，线圈A在线圈B中的磁场变弱，线圈B中有感应电流，B中电流的磁场继续吸引D而起到延时的作用，所以B正确，A 断开，线圈B中不产生感应电流而起不到延时作用，所以C正确，D错误．错误；若S216.【答案】AC【解析】当灯泡处于正常发光状态，迅速断开开关S时，灯泡中原来的电流突然减小到零，线圈中电流开始减小，磁通量减小产生感应电动势，产生自感现象，阻碍电流的减小，则线圈中电流I1逐渐减小为零．故A正确；迅速断开开关S时，线圈产生自感电动势，相当于电源，b端相当正极，a相当于负极，b端电势高于a端．故B错误；迅速断开开关S时，灯泡中原来的电流I2突然减小到零，线圈产生的感应电流流过灯中电流由I1逐渐减为零，方向与I2相反．故C正确，D错误．泡，灯泡L117.【答案】ABC【解析】在该过程中，导体棒和金属导轨组成的系统所受合外力做功为mv，A错误；由q＝IΔt，I＝，E＝＝，通过电阻R的电荷量为q＝，B错误；由于不知摩擦力是否存在，所以C错误；在导体棒获得初速度时，电路中电动势为E＝Blv0，I＝，P＝I2(r＋R)＝v，D正确．18.【答案】(1)如图所示(2)①闭合开关②断开开关③开关闭合时移动滑动变阻器滑片【解析】(1)使线圈A与电键、直流电源、滑动变阻器串联，线圈B与电流计连成闭合回路；(2)只要能使穿过线圈B的磁通量发生变化，就可以使线圈B中产生感应电流．19.【答案】3×10－3V 1×10－3A【解析】由法拉第电磁感应定律得：E＝n＝n＝100×V＝3×10－3V由欧姆定律可得：I＝＝A＝1×10－3A.20.【答案】(1)1.0×10－3A 顺时针(2)1.0×10－5N【解析】(1)由题图乙可知＝0.1 T/s.由法拉第电磁感应定律有E＝＝S＝2.0×10－3V，则I＝＝1.0×10－3A，由楞次定律可知电流方向为顺时针方向．(2)导体棒在水平方向上受丝线拉力和安培力平衡由题图乙可知t＝1.0 s时B＝0.1 T则F T＝F A＝BId＝1.0×10－5N.21.【答案】(1)4 m/s2(2)10 m/s (3)0.4 T 方向垂直导轨平面向上【解析】(1)金属棒开始下滑的初速度为零，根据牛顿第二定律得mg sinθ－μmg cosθ＝ma①由①式解得a＝10×(0.6－0.25×0.8) m/s2＝4 m/s2②(2)设金属棒速度达到稳定时，速度为v，所受安培力为F安，棒在沿导轨方向受力平衡，则mg sinθ－μmg cosθ－F安＝0③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，即F安v＝P④由③④两式解得v＝＝m/s＝10 m/s⑤(3)设电路中产生的感应电流为I，两导轨间金属棒的长为l，磁场的磁感应强度为B，则I＝⑥P＝I2R⑦由⑥⑦两式解得B＝＝T＝0.4 T，方向垂直导轨平面向上．。

人教版高中物理选修3-2：第四章电磁感应测试卷章末测验

第四章电磁感应测试卷第Ⅰ卷(选择题共42分)一、选择题(本题有14小题，每小题3分，共42分．其中1～10题为单选题，11～14题为多选题)1．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．电流周围产生磁场解析：磁场对电流产生力的作用属于通电导线在磁场中的受力情况；插在通电螺线管中的软铁棒被磁化属于电流的磁效应；电流周围产生磁场属于电流的磁效应；而变化的磁场使闭合电路中产生电流属于电磁感应现象．故正确答案为B.答案：B2．如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框，初始位置线框与磁感线平行，则在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是()A．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动B．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动C．线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动D．线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动解析：四种情况中初始位置线框均与磁感线平行，磁通量为零，按A、B、D 三种情况线框运动后，线框仍与磁感线平行，磁通量保持为零不变，线框中不产生感应电流，C中线框转动后，穿过线框的磁通量不断发生变化，所以产生感应电流，C项正确．答案：C3.磁通量是研究电磁感应现象的一个重要物理量，如图所示，通有恒定电流的直导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由位置1平移到位置2，第二次将线框由位置1绕cd边翻转到位置2，设前后两次通过线框的磁通量的变化量分别为ΔΦ1和ΔΦ2则()A．ΔΦ1>ΔΦ2B．ΔΦ1＝ΔΦ2C．ΔΦ1<ΔΦ2D．无法确定解析：第一次将线框由位置1平移到位置2，磁感线从线框的同一侧穿入，ΔΦ1为前后两位置磁通量的绝对值之差．第二次将线框由位置1绕cd边翻转到位置2，磁感线从线框的不同侧穿入，ΔΦ2为前后两位置磁通量的绝对值之和．故ΔΦ1<ΔΦ2，C项正确．答案：C4．如图是一种充电鞋的结构示意图．当人走动时，会驱动磁性转子旋转，使线圈中产生电流，产生的电流进入鞋面上锂聚合物电池．这种充电鞋的工作原理是()A．电磁感应现象B．电流的磁效应C．磁极间的相互作用D．通电线圈在磁场中受力转动解析：当人走动时，会驱动磁性转子旋转，使线圈中产生电流，产生的电流进入鞋面上锂聚合物电池，该过程为电磁感应现象，A项正确．答案：A5.如图所示，电感线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，L A、L B 是两个相同的灯泡，且在下列实验中不会烧毁，电阻R2阻值约等于R1的两倍，则()A．闭合开关S时，L A、L B同时达到最亮，且L B更亮一些B．闭合开关S时，L A、L B均慢慢亮起来，且L A更亮一些C．断开开关S时，L A慢慢熄灭，L B马上熄灭D．断开开关S时，L A慢慢熄灭，L B闪亮一下后才慢慢熄灭解析：由于灯泡L A与线圈L串联，灯泡L B与电阻R2串联，当S闭合的瞬间，通过线圈的电流突然增大，线圈产生自感电动势，阻碍电流的增加，所以L B 先亮，A、B两项错误；由于L A所在的支路电阻阻值偏小，故稳定时电流大，即L A更亮一些，当S断开的瞬间，线圈产生自感电动势，两灯组成的串联电路中，电流从线圈中电流值开始减小，即从I A减小，故L A慢慢熄灭，L B闪亮一下后才慢慢熄灭，C项错误，D正确．答案：D6.如图所示，线框三条竖直边长度和电阻均相同，横边电阻不计．它以速度v 匀速向右平动，当ab边刚进入虚线内匀强磁场时，a、b间的电势差为U，当cd 边刚进入磁场时，c、d间的电势差为()A．U B．2UC.12U D.32U解析：当ab边进入磁场时，若感应电动势为E，由于ab相当于电源，cd与ef并联相当于外电路，所以U＝13E；当cd边进入磁场时，感应电动势不变，ab与cd并联相当于电源，ef相当于外电路，此时c、d间电势差U′＝23E＝2U，B项正确．答案：B7.如图所示，一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方，直导线与圆环在同一竖直面内，当通电直导线中电流增大时，弹性圆环的面积S 和橡皮绳的长度l将()A．S增大，l变大B．S减小，l变短C．S增大，l变短D．S减小，l变长解析：当通电直导线中电流增大时，穿过金属圆环的磁通量增大，金属圆环中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流要阻碍磁通量的增大，一是用缩小面积的方式进行阻碍，二是用远离直导线的方式进行阻碍，故D正确．答案：D8．如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37°，宽度为0.5 m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1 Ω.一导体棒MN垂直于导轨放置，质量为0.2 g，接入电路的电阻为1 Ω，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为0.8 T．将导体棒MN由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光，此后导体棒MN的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6)()。

新人教版选修3-2《第4章+电磁感应》单元测试卷

新人教版选修3-2《第4章电磁感应》2015年单元测试卷一、选择题1．（3分）（2016春•贵州校级月考）如图所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流，有一矩形线圈与导线在同一平面上，在下列状况中线框中不能产生感应电流的是（）A．导线中电流强度变大 B．线框向右平动C．线框向下平动D．线框以ab边为轴转动2．（3分）（2014•乌鲁木齐模拟）如图所示，一闭合小线框从蹄形磁铁的N极正上方水平移动到S极的正上方，从上往下看，此过程中小线框中感应电流的方向（）A．始终顺时针B．始终逆时针C．先顺时针后逆时针 D．先逆时针后顺时针3．（3分）（2016春•合肥校级期中）如图所示，U形导体制成的导轨水平放置，金属棒ab 架在导轨上并与导轨接触良好，空间存在着方向竖直向下的匀强磁场．现用外力拉动金属棒ab使它沿导轨水平向右匀速运动，将产生感应电流．下面关于感应电流产生的原因及能量变化情况的说法中正确的是（）A．是磁场对金属棒中的自由电子的洛仑兹力使自由电子定向移动而形成电流B．是磁场对金属棒中电流的安培力使自由电子定向移动而形成电流C．是洛仑兹力对自由电子做功而产生感应电流D．是外力F做功而使机械能转化为电能4．（3分）（2015春•金华校级月考）下列说法正确的是（）A．穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势一定为零B．穿过线圈的磁通量不为零，感应电动势也一定不为零C．穿过线圈的磁通量均匀变化时，感应电动势也均匀变化D．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大5．（3分）（2012秋•忻州期末）如图所示的电路中，L1、L2是相同的两灯，L的电阻不计，则（）A．S断开瞬间，L1立即熄灭，L2过一会才熄灭B．S断开瞬间，通过L1的电流从右向左C．S接通瞬间，L1、L2同时达正常发光D．S断开瞬间，通过L1的电流与原来方向相反6．（3分）（2011•昌平区学业考试）在磁感应强度为2.0×10﹣2T的匀强磁场中，放一个面积是5.0×10﹣2m2的导线环．当环面与磁场方向垂直时，穿过导线环的磁通量等于（）A．2.5×10﹣3Wb B．1.0×10﹣3Wb C．1.5×10﹣3Wb D．4.0×10﹣3Wb7．（3分）（2011秋•南关区校级期末）图中（a）（b）两图为与匀强磁场垂直放置的两个金属框架，（b）图的闭合电路中只比（a）图的闭合电路中多串联了一只电阻不计的自感线圈L，其余完全相同．若导体ab以相同的加速度从静止开始做匀加速直线运动，则拉它们的外力在相同位移中所做的功（）A．a图中的外力做功多B．b图中的外力做功多C．两图中外力做功相同D．条件不足，无法比较8．（3分）（2015•天水一模）如图所示，两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场，有一较小的三角形线框abc的ab边与磁场边界平行，现使此线框向右匀速穿过磁场区域，运动过程中始终保持速度方向与ab边垂直．则下列各图中哪一个可以定性地表示线框在进入磁场的过程中感应电流随时间变化的规律（）A． B．C．D．9．（3分）（2014秋•东城区期末）如图所示，a、b是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数很大的线圈，其直流电阻值与R相同，且R小于小灯泡的电阻．闭合开关S待电路达到稳定后，a、b两灯泡均可发光．由于自感作用，在开关S接通和断开后，灯泡a和b的发光情况是（）A．S接通时灯a先达到最亮，S断开时灯a后暗B．S接通时灯a先达到最亮，S断开时灯b后暗C．S接通时灯b先达到最亮，S断开时灯a后暗D．S接通时灯b先达到最亮，S断开时灯b后暗10．（3分）（2011秋•鸠江区校级期末）如图所示，水平放置的光滑金属长导轨MM'和NN'之间接有电阻R，导轨左、右两区域分别处在方向相反与轨道垂直的匀强磁场中，方向见图，设左、右区域磁场的磁感强度为B1和B2，虚线为两区域的分界线．一根金属棒ab放在导轨上并与其正交，棒和导轨的电阻均不计．金属棒在水平向右的恒定拉力作用下，在左面区域中恰好以速度为v做匀速直线运动，则（）A．若B2=B1时，棒进入右面区域中后先做加速运动，最后以速度作匀速直线运动B．若B2=B1时，棒进入右面区域中时仍以速度v作匀速直线运动C．若B2=2B1时，棒进入右面区域后先做减速运动，最后以速度作匀速运动D．若B2=2B1时，棒进入右面区域后先做加速运动，最后以速度4v作匀速运动二、填空题11．（3分）（2014秋•新沂市校级月考）一个面积是40cm2的导线框，垂直地放在匀强磁场中，穿过它的磁通量为0.8Wb，则匀强磁场的磁感应强度．12．（3分）（2010秋•浦口区校级期末）如图所示，竖直放置的光滑金属导轨相距L=0.2m，匀强磁场方向垂直纸面向里且B=0.5T、R=2Ω的电阻，导轨电阻可忽略不计．今把m=8g的导体棒MN放在导轨上，棒与导轨垂直，接触良好，金属棒的最大速度为m/s．13．（3分）（2013春•綦江县期末）如图所示，PQNM是由粗裸导线连接两个定值电阻组合成的闭合矩形导体框，水平放置，金属棒ab与PQ、MN垂直，并接触良好．整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，磁感强度B=0.4T．已知ab有效长度为l=0.5m，电阻R1=2Ω，R2=4Ω，其余电阻均忽略不计，若使ab以v=5m/s的速度向右匀速运动，作用于ab的外力大小为多少？R1上消耗的电热功率为多大？（不计摩擦）14．（3分）（2014秋•潮州校级期中）如图所示，在水平虚线上方有磁感应强度为2B、方向水平向左的匀强磁场，下方有磁感应强度为B、方向水平向右的匀强磁场．边长为l的正方形线圈放置在两个磁场中，线圈平面与水平虚线成α角，线圈分处在两个磁场中的面积相等，则穿过线圈上方的磁通量的大小为，穿过线圈下方的磁通量的大小为，穿过线圈平面的磁通量的大小为．三、解答题15．（2015秋•武汉校级期末）如图所示，有一磁感强度B=0.1T的水平匀强磁场，垂直匀强磁场放置一很长的金属框架，框架上有一导体ab保持与框架边垂直、由静止开始下滑．已知ab长100cm，质量为0.1kg，电阻为0.1Ω，框架电阻不计，取g=10m/s2，求：（1）导体ab下落的最大加速度和最大速度；（2）导体ab在最大速度时产生的电功率．16．（2014•雁塔区校级模拟）如图所示，置于同一水平面内的两平行长直导轨相距l=0.5m，两导轨间接有一固定电阻R=5Ω和一个内阻为零、电动势E=6V的电源，两导轨间还有图示的竖直方向的匀强磁场，其磁感应强度B=1T．两轨道上置有一根金属棒MN，其质量m=0.1kg，棒与导轨间的摩擦阻力大小为f=0.1N，金属棒及导轨的电阻不计，棒由静止开始在导轨上滑动直至获得稳定速度V．求：（1）导体棒的稳定速度为多少？（2）当磁感应强度B为多大时，导体棒的稳定速度最大？最大速度为多少？（3）若不计棒与导轨间的摩擦阻力，导体棒从开始运动到速度稳定时，回路产生的热量为多少？17．（2015春•淮安期末）如图所示，矩形线圈abcd与阻值为50Ω的电阻R、理想电流表A 组成闭合电路．线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，转动的角速度ω=100π rad/s．线圈的匝数N=100，边长ab=0.2m、ad=0.4m，电阻不计．磁场只分布在bc 边的左侧，磁感应强度大小B=T．设线圈平面与中性面重合时开始计时．（1）试画出线圈中产生的感应电动势随时间变化的图象；（2）电流表A的示数；（3）线圈在磁场中转过60°的过程，通过电阻R的电荷量可能值．18．（2012秋•沙坪坝区校级期末）如图所示，固定的水平光滑金属导轨，间距为L=0.5m，左端接有阻值为R=0.8Ω的电阻，处在方向竖直向下，磁感应强度为B=1T的匀强磁场中，质量为m=0.1kg的导体棒与固定弹簧相连，导体棒的电阻为r=0.2Ω，导轨的电阻可忽略不计．初时刻，弹簧恰好处于自然长度，导体棒具有水平向右的初速度v0=4m/s．导体棒第一次速度为零时，弹簧的弹性势能Ep=0.5J．导体棒在运动过程中始终与导轨垂直并保持良好接触．求：（1）初始时刻导体棒受到的安培力的大小和方向；（2）导体棒从初始时刻到速度第一次为零的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q．新人教版选修3-2《第4章电磁感应》2015年单元测试卷参考答案一、选择题1．C；2．B；3．AD；4．D；5．BD；6．B；7．A；8．D；9．D；10．B；二、填空题11．200；12．16；13．；14．BL2sinα；；；三、解答题15．；16．；17．；18．；。

人教版高二选修3-2第四章电磁感应单元测试含答案解析

人教版高二选修3-2第四章电磁感应单元测试学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用.下面列举的四种器件中，在工作时利用了电磁感应现象的是（）A．回旋加速器B．电饭锅C．电热壶D．电磁炉2．下列几种说法中正确的是（）A．线圈中的磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B．穿过线圈的磁通量越大，线圈中的感应电动势越大C．线圈放在磁场越强的位置，线圈中的感应电动势越大D．线圈中的磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大3．如图所示，电源的电动势为E，内阻为r不可忽略．A、B是两个相同的小灯泡，L 是一个自感系数较大的线圈．关于这个电路的说法中正确的是A．闭合开关，A灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定B．闭合开关，B灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定C．开关由闭合至断开，在断开瞬间，A灯闪亮一下再熄灭D．开关由闭合至断开，在断开瞬间，电流自左向右通过A灯4．竖直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．从上往下看，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5．如图所示质量为m、高为h的矩形导线框在竖直面内下落，其上、下两边始终保持水平，途中恰好匀速穿过—个高也为h的有界匀强磁场区域，重力加速度为g，则线框在穿过该磁场区域的过程中产生的内能（）A．等于mghB．等于2mghC．大于mhg而小于2mghD．大于2mgh6．一环形线圈放在匀强磁场中，设第1 s内磁感线垂直线圈平面(即垂直于纸面)向里,如图甲所示．若磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，那么第3 s内线圈中感应电流的大小与其各处所受安培力的方向是（）A．大小恒定，沿顺时针方向与圆相切B．大小恒定，沿着圆半径指向圆心C．逐渐增加，沿着圆半径离开圆心D．逐渐增加，沿逆时针方向与圆相切二、多选题7．两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( )A ．磁感应强度B 竖直向上且正在增强，dmg t nq∆Φ=∆ B ．磁感应强度B 竖直向下且正在减弱，dmg t nq∆Φ=∆ C ．磁感应强度B 竖直向上且正在减弱， ()dmg R r t nqR∆Φ=+∆ D ．磁感应强度B 竖直向下且正在增强，()dmg R r t nqR ∆Φ=+∆ 8．—般的短跑跑道两侧设有跟踪仪，其原理如图所示.水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距L=0.5m ，导轨一端通过导线与阻值R=0.5Ω的电阻连接；导轨上放一质量m=0.5kg 的金属杆，金属杆与导轨的电阻忽略不计；匀强磁场方向竖直向下.将与导轨平行的拉力F 作用在金属杆上，使杆以速度v 匀速运动.当改变拉力F 的大小时，对应的速度v 也会变化，从而使跟踪仪始终与运动员保持速度一致.已知v 和F 的关系如图所示，重力加速度g 取10m/s 2，则（）A ．金属杆受到的拉力与速度成正比B ．该磁场的磁感应强度为1TC ．图线在横轴上的截距表示金属杆与导轨间的阻力大小D ．导轨与金属杆之间的动摩擦因数为0.49．如图所示，固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d ，其右端接有阻值为R 的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B 的匀强磁场中．一质量为m （质量分布均匀）的导体杆ab 垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ．现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F 作用下从静止开始沿导轨运动距离l 时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）．设杆接入电路的电阻为r ，导轨电阻不计，重力加速度大小为g ．则此过程A ．杆的速度最大值为22()F mg R B dμ- B ．流过电阻R 的电量为Bdl R r + C ．恒力F 做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量D ．恒力F 做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量10．如图所示，在水平桌面上放置两条相距L 的平行且无限长的粗糙金属导轨ab 和cd ，阻值为R 的电阻与导轨的a 、c 端相连，其余电路电阻不计，金属滑杆MN 垂直于导轨并可在导轨上滑动.整个装置放于匀强磁场中，磁场方向竖直向上，磁感应强度的大小为滑杆的中点系一不可伸长的轻绳，绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后，与一质量为m 的物块相连，绳处于拉直状态.现若由静止开始释放物块，用I 表示稳定后回路中的感应电流，g 表示重力加速度，设滑杆在运动中所受摩擦力恒为f ，则在物块下落过程中（）A ．物块的最终速度为为(mg−f )R BLB ．物块的最终速度为为I 2R mg−fC ．稳定后物块重力的功率为I 2RD ．物块重力的最大功率为mg (mg−f )R B 2L 2三、实验题11．图为“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）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么闭合开关后，将小线圈迅速插入大线圈的过程中，电流计的指针将向__________偏；小线圈插入大线圈后，将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时，电流计的指针将向__________偏.（均选填“左”或“右”）12．在“研究电磁感应现象”的实验中，实验装置如图所示.线圈C与灵敏电流表构成闭合电路.电源、开关、带有铁芯的线圈A、滑动变阻器构成另一个独立电路.表格中的第3行已经列出了实验操作以及与此操作对应的电流表指针的偏转方向，请以此为参考，把表格填写完整.________ ,_______ , ___________ .四、解答题13．如图所示，光滑的U形金属导轨NMM’N’水平地固定在磁感应强度为B的竖直向上的匀强磁场中.两平行导轨的间距为L，导轨长度足够长，M'、M之间接有一个阻值为R的电阻，导轨电阻不计.一根质量为m、电阻也为R的金属棒ab恰能放在导轨之上，并与导轨接触良好.给棒施加一个水平向右的瞬间作用力，棒就沿导轨以初速度v0开始向右滑行，则：（1）开始运动时，棒中的瞬时电流i和棒两端的瞬时电压u分别为多大？（2）在棒的速度由v0减小到v0的过程中，棒中产生的热量Q是多少？1014．在如图所示的电路中，螺线管上线圈的匝数n=1500匝，横截面积S =20cm 2.螺线管上线圈的电阻r=1.0Ω，定值电阻R 1=4.0Ω、R 2=5.0Ω，电容器的电容C=30μF.在一段时间内，螺线管中磁场的磁感应强度B 按如图所示的规律变化.（1）求螺线管中产生的感应电动势.（2）闭合开关S ，电路中的电流稳定后，求电阻R 2的电功率.（3）开关S 断开后，求流经电阻R 2的电荷量.15．如图所示，足够长的光滑金属导轨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，其质董为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拉导体杆，使导体杆由静止开始做加速度为2g 的匀加速运动，上升了h 高度，这一过程中b 、c 间电阻R 产生的焦耳热为Q.重力加速度为g ，不计导轨电阻及感应电流间的相互作用.求：（1）导体杆上升h 高度过程中通过杆的电荷量；（2）导体杆上升到h 高度时所受拉力F 的大小；（3）导体杆上升h 高度过程中拉力做的功.16．如图所示，两根平行金属导轨固定在同一水平面内，间距为l ，导轨左端连接一个电阻.一根质量为m 、电阻为r 的金属杆ab 垂直放置在导轨上并与导轨接触良好.在杆ab 的右方与杆ab 的距离为d 处右侧有一个匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度为B ．现对杆ab 施加一个大小为F 、方向平行于导轨的恒力，使杆ab 由静止开始运动，已知杆ab 进入磁场区域时的速度为v ，之后在磁场区域内恰好做匀速运动.不计导轨的电阻，假定导轨与杆ab 之间存在恒定的阻力.求：（1）导轨对杆ab的阻力大小f；（2）杆ab中通过的电流I的大小及方向；（3）导轨左端所接电阻的阻值R.参考答案1．D【解析】【详解】电磁炉利用电磁感应现象产生感应电流，从而产生焦耳热，D 正确；A 是利用带电粒子在磁场中的偏转，B 、C 是利用电流的热效应，A 、B 、C 错误.故选D2．D【详解】根据E N t∆Φ=∆ 线圈中的磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势一定越大；磁通量越大、或者磁通量变化大，或者线圈放在磁场越强的位置不动，感应电动势都不一定大，选项ABC 错误，D 正确；故选D 。

人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》单元测试题(解析版)

第四章《电磁感应》单元测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.在物理学建立的过程中，有许多伟大的科学家作出了贡献．关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是( )A．安培成功地发现了电流的磁效应B．洛伦兹通过实验测定了磁场对电流的作用力C．卡文迪许利用卡文迪许扭秤首先较准确地测定了静电力常量D．法拉第通过大量的实验研究发现了电磁感应现象2.从奥斯特发现电流周围存在磁场后，法拉第坚信磁一定能生电．他使用如图所示的装置进行实验研究，以至于经过了10年都没发现“磁生电”．主要原因是( )A．线圈A中的电流较小，产生的磁场不够强B．线圈A中的电流是恒定电流，不会产生磁场C．感应线圈B中的匝数较少，产生的电流很小D．线圈A中的电流是恒定电流，产生稳恒磁场3.如图所示，两根相距为l的平行直导轨ab、cd，b、d间连有一固定电阻R，导轨电阻可忽略不计．MN为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为R.整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面(垂直纸面向里)．现对MN施力使它沿导轨方向以速度v水平向右做匀速运动．令U表示MN两端电压的大小，则( )A．v＝Blv，流过固定电阻R的感应电流由b经R到dB．v＝Blv，流过固定电阻R的感应电流由d经R到bC．MN受到的安培力大小F A＝，方向水平向右D．MN受到的安培力大小F A＝，方向水平向左4.如图所示，在正方形线圈的内部有一条形磁铁，线圈与磁铁在同一平面内，两者有共同的中心轴线OO′，关于线圈中产生感应电流的下列说法中，正确的是( )A．当磁铁向纸面外平移时，线圈中产生感应电流B．当磁铁向上平移时，线圈中产生感应电流C．当磁铁向下平移时，线圈中产生感应电流D．当磁铁N极向纸外，S极向纸里绕OO′轴转动时，线圈中产生感应电流5.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． B． C． D． 06.粗细均匀的电阻丝围成如图所示的线框，置于正方形有界匀强磁场中，磁感强度为B，方向垂直于线框平面，图中ab＝bc＝2cd＝2de＝2ef＝2fa＝2L.现使线框以同样大小的速度v匀速沿四个不同方向平动进入磁场，并且速度方向始终与线框先进入磁场的那条边垂直，则在通过如图所示位置时，下列说法中正确的是( )A．ab两点间的电势差图①中最大 B．ab两点间的电势差图②中最大C．回路电流图③中最大 D．回路电流图④中最小7.如图所示，正方形区域MNPQ内有垂直纸面向里的匀强磁场．在外力作用下，一正方形闭合刚性导线框沿QN方向匀速运动，t＝0时刻，其四个顶点M′、N′、P′、Q′恰好在磁场边界中点．下列图象中能反映线框所受安培力F的大小随时间t变化规律的是( )A． B． C． D．8.如图所示，在水平木制桌面上平放一个铜制的圆环，在它上方近处有一个N极朝下的条形磁铁，铜环始终静止．关于铜环对桌面的压力F和铜环重力G的大小关系，下列说法中正确的是( )A．当条形磁铁靠近铜环时，F<G B．当条形磁铁远离铜环时，F<GC．无论条形磁铁靠近还是远离铜环，F＝G D．无论条形磁铁靠近还是远离铜环，F>G9.图甲为列车运行的俯视图，列车首节车厢下面安装一块电磁铁，电磁铁产生垂直于地面的匀强磁场，列车经过放在铁轨间的线圈时，线圈产生的电脉冲信号传到控制中心，如图乙所示．则列车的运动情况可能是( )A．匀速运动 B．匀加速运动 C．匀减速运动 D．变加速运动10.如图所示，粗细均匀的、电阻为r的金属圆环放在如图所示的匀强磁场中，磁感应强度为B，圆环直径为l；长为l、电阻为的金属棒ab放在圆环上，以速度v0向左运动，当棒ab运动到图示虚线位置时，金属棒两端的电势差为( )A． 0 B．Blv0 C． D．二、多选题(每小题至少有两个正确答案)11.如下图所示是等腰直角三棱柱，其中abcd面为正方形，边长为L，它们按图示方式放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下面说法中正确的是( )A．通过abcd面的磁通量大小为L2·B B．通过dcfe面的磁通量大小为L2·BC．通过abfe面的磁通量大小为零 D．通过bcf面的磁通量为零12.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13.如图甲所示线圈的匝数n＝100匝，横截面积S＝50 cm2，线圈总电阻r＝10 Ω，沿轴向有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁场的磁感应强度随时间按如图乙所示规律变化，则在开始的0.1 s内( )A．磁通量的变化量为0.25 WbB．磁通量的变化率为2.5×10－2Wb/sC．a、b间电压为0D．在a、b间接一个理想电流表时，电流表的示数为0.25 A14.如图所示，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，匀强磁场的方向竖直向下．则ab棒在恒力F作用下向右运动的过程中，有( )A．安培力对ab棒做正功B．安培力对cd棒做正功C．abdca回路的磁通量先增加后减少D．F做的功等于回路产生的总热量和系统动能的增量之和15.如图所示，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中通有变化的电流，电流变化的规律如图(b)所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为F N，则( )A．t1时刻，F N>G B．t2时刻，F N>G C．t3时刻，F N<G D．t4时刻，F N<G三、实验题16.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________．17.如图是做探究电磁感应的产生条件实验的器材．(1)在图中用实线代替导线把它们连成实验电路．(2)由哪些操作可以使灵敏电流计的指针发生偏转( )A．闭合开关B．断开开关C．保持开关一直闭合D．将线圈A从B中拔出(3)假设在开关闭合的瞬间，灵敏电流计的指针向左偏转，则当螺线管A向上拔出的过程中，灵敏电流计的指针向______(填“左”或“右”)偏转．四、计算题18.如图所示，电阻为2R的金属环，沿直径装有一根长为l，电阻为R的金属杆．金属环的一半处在磁感应强度为B、垂直环面的匀强磁场中，现让金属环在外力驱动下，绕中心轴O以角速度ω匀速转动，求外力驱动金属环转动的功率．(轴的摩擦不计)19.导体切割磁感线的运动可以从宏观和微观两个角度来认识．如图所示，固定于水平面的U型导线框处于竖直向下的匀强磁场中，金属直导线MN在与其垂直的水平恒力F作用下，在导线框上以速度v做匀速运动，速度v与恒力F的方向相同，导线MN始终与导线框形成闭合电路．已知导线MN电阻为R，其长度L恰好等于平行轨道间距，磁场的磁感应强度为B.忽略摩擦阻力和导线框的电阻．(1) 通过公式推导验证：在Δt时间内，F对导线MN所做的功W等于电路获得的电能W电，也等于导线MN中产生的焦耳热Q;(2)若导线MN的质量m＝8.0 g，长度L＝0.10 m，感应电流I＝1.0 A，假设一个原子贡献一个自由电子，计算导线MN中电子沿导线长度方向定向移动的平均速率v e(下表中列出一些你可能会用到的数据)：20.其同学设计一个发电测速装置，工作原理如图所示．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＝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＝10 m/s2)．(1)测U时，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．答案解析1.【答案】D【解析】奥斯特成功地发现了电流的磁效应，A错误；安培通过实验测定了磁场对电流的作用力，B错误；卡文迪许利用扭秤首先较准确地测定了万有引力常量，C错误；法拉第通过大量的实验研究发现了电磁感应现象，D正确，故选D.2.【答案】D【解析】法拉第最后才领悟到，磁生电是一种在变化、运动过程中才能产生的效应．最后他将引起电流的原因归为五类：变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁，在磁场中运动的导体．因此答案为D.3.【答案】A【解析】导体MN做切割磁感线运动，产生感应电动势，相当于一个内阻为R的电源，电路中电源电动势为E＝BLv，U表示路端电压，根据闭合回路欧姆定律可得：U＝E＝BLv，根据右手定则可得流过电阻的电流方向由b到d，A正确，B错误；根据公式F＝BIL可得MN受到的安培力大小F＝BIL＝，方向向左，C、D错误．4.【答案】D【解析】由条形磁铁周围磁感线的分布特点可知，当磁铁平动时，穿过正方形线圈的磁通量始终为零不发生变化，故线圈中不产生感应电流，故A、B、C错；当磁铁转动时，穿过正方形线圈的磁通量发生变化，线圈中产生感应电流，D对．5.【答案】A【解析】线框左半边不动，磁通量不变，穿过右半边的磁通量Φ1＝BS·sin 45°＝BS，旋转90°时，Φ2＝Φ1＝BS，但因磁感线穿入方向变化，故磁通量变化应是ΔΦ＝Φ1＋Φ2＝BS，线框产生的平均电动势＝，＝，通过的电荷量q＝·Δt＝·Δt＝＝，A正确．6.【答案】A【解析】由感应电动势的公式E＝Blv知，图①、②、④中的电动势都为E1＝2BLv，图③中的电动势为E3＝BLv，由闭合电路的欧姆定律E＝I＝U外＋U内得：图①中的ab两点的电势差为Uab＝＝E1＝BLv，而在图②、④中的ab两点的电势差为Uab＝＝E1＝BLv，图③中的ab两点的电势差为Uab＝＝E3＝BLv，图①、②、④中的电路的电流I＝，而图③中的电路的电流I＝，故选A.7.【答案】B【解析】第一段时间从初位置到M′N′离开磁场，图甲表示该过程的任意一个位置，切割磁感线的有效长度为M1A与N1B之和，即为M1M′长度的2倍，此时电动势E＝2Bvtv，线框受的安培力F ＝2BIvt＝，图象是开口向上的抛物线，故A、C错误．如图乙所示，线框的右端M2N2刚好出磁场时，左端Q2P2恰与MP共线，此后一段时间内有效长度不变，一直到线框的左端与M′N′重合，这段时间内电流不变，安培力大小不变；最后一段时间如图丙所示，从匀速运动至M2N2开始计时，有效长度为A′C′＝l－2vt′，电动势E′＝B(l－2vt′)v，线框受的安培力F′＝，图象是开口向上的抛物线，故D错误，B正确．8.【答案】B【解析】由楞次定律可知，条形磁铁靠近时，相互排斥，远离时相互吸引，B对．9.【答案】C【解析】当列车通过线圈时，线圈的左边或右边切割磁感线，由E＝BLv可得电动势的大小由速度v决定，由图象可得线圈产生的感应电动势均匀减小，则列车做匀减速运动，选项C正确．10.【答案】D【解析】切割磁感线的金属棒ab相当于电源，其电阻相当于电源内阻，当运动到虚线位置时，两个半圆相当于并联的外电路，可画出如图所示的等效电路图．R外＝R并＝0.25rI＝＝＝金属棒两端电势差相当于路端电压Uab＝IR外＝·＝Blv0.11.【答案】BCD【解析】通过abcd面的磁通量大小为L2B，A错误；dcfe面是abcd面在垂直磁场方向上的投影，所以磁通量大小为L2B，B正确；abfe面与bcf面和磁场平行，所以磁通量为零，C、D正确．故选B、C、D.12.【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．13.【答案】BD【解析】通过线圈的磁通量与线圈的匝数无关，若设Φ2＝B2S为正，则线圈中磁通量的变化量为ΔΦ＝B2S－(－B1S)，代入数据即ΔΦ＝(0.1＋0.4)×50×10－4Wb＝2.5×10－3Wb，A错；磁通量的变化率＝Wb/s＝2.5×10－2Wb/s，B正确；根据法拉第电磁感应定律可知，当a、b间断开时，其间电压等于线圈产生的感应电动势，感应电动势大小为E＝n＝2.5 V且恒定，C错；在a、b间接一个理想电流表时相当于a、b间接通而形成回路，回路总电阻即为线圈的总电阻，故感应电流大小I＝＝0.25 A，D项正确．14.【答案】BD【解析】ab棒向右运动产生感应电流，电流通过cd棒，cd棒受向右的安培力作用随之向右运动．设ab、cd棒的速度分别为v1、v2，运动刚开始时，v1>v2，回路的电动势E＝，电流为逆时针方向，ab、cd棒所受的安培力方向分别向左、向右，安培力分别对ab、cd棒做负功、正功，选项A错误，B正确；金属棒最后做加速度相同、速度不同的匀加速运动，且v1>v2，abdca回路的磁通量一直增加，选项C错误；对系统，由动能定理可知，F做的功和安培力对系统做的功的代数和等于系统动能的增量，而安培力对系统做的功等于回路中产生的总热量，选项D正确．15.【答案】AD【解析】t1时刻电流增大，其磁场增强，则穿过P的磁通量变大，由楞次定律可知P将阻碍磁通量的变大，则P有向下运动的趋势，对地面的压力增大，故F N>G，A正确；t2时刻电流减小，则磁场减弱，则穿过P的磁通量变小，由楞次定律可知P将阻碍磁通量的变小，则P有向上运动的趋势，对地面的压力减小，故F N<G，B错误；t3时刻电流增大，与A情况相同，F N>G，C错误；t4时刻电流减小，与B情况相同，F N<G，D正确，故选A、D.16.【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．17.【答案】(1)见解析(2)ABD (3)右【解析】(1)将灵敏电流计与大线圈B组成闭合回路，电源、开关、小线圈A组成闭合回路，电路图如图所示．(2)将开关闭合或断开，导致穿过线圈的磁通量变化，产生感应电流，灵敏电流计指针偏转，故A、B正确；保持开关一直闭合，则穿过线圈B的磁通量不变，没有感应电流产生，灵敏电流计指针偏转，故C错误；将螺线管A插入(或拔出)螺线管B时穿过线圈B的磁通量发生变化，线圈B中产生感应电流，灵敏电流计指针偏转，故D正确．(3)在开关闭合的瞬间，穿过线圈B的磁通量增大，灵敏电流计的指针向左偏转，则当螺线管A向上拔出的过程中，穿过线圈B的磁通量减小，灵敏电流计的指针向右偏转．18.【答案】【解析】金属环匀速转动时处在磁场中的金属杆切割磁感线产生感应电动势E，相当于闭合回路的电源，其中E＝B·＝B··＝Bl2ω，金属杆与金属环构成闭合回路，该电路的总电阻为：R总＝r＋R外＝＋＋＝R，该电路的总电功率为P电＝＝＝根据能量转化守恒定律P外＝P电＝.19.【答案】(1)见解析(2)7.8×10－6m/s【解析】(1)导线切割磁感线产生的感应电动势为：E＝BLv通过电路中的电流为：I＝＝通电导线受到的安培力为：F＝BIL＝力F所做的功为：W＝FΔx＝FvΔt＝Δt产生的电能为：W电＝EIΔt＝Δt电阻上产生的焦耳热为：Q＝I2RΔt＝RΔt＝Δt由以上可知W＝W电＝Q(2)总电子数：N＝N A单位体积电子数为n，则N＝nSL故IΔt＝neSv eΔt得到I＝neSv e＝ev e＝ev e所以v e＝＝7.8×10－6m/s.20.【答案】(1)正极(2)2 m/s (3)0.5 J 【解析】(1)由右手定则四指指向由O向A，a接的是电压表的正极(2)令A端速度为v1则E＝BRv1＝BR2ω由已知U＝0.15 V代入得v1＝6 m/s角速度ω＝60 rad/s又圆盘和大圆盘角速度相等，铝块速度v2＝2 m/s(3)ΔE＝mgh－mvΔE＝1.5－1 J＝0.5 J。

人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》单元测试题

人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》单元测试题一、单选题1. 如图所示，在正方形线圈的内部有一条形磁铁，线圈与磁铁在同一平面内，两者有共同的中心轴线OO′，关于线圈中产生感应电流的下列说法)中，正确的是(A．当磁铁向纸面外平移时，线圈中产生感应电流B．当磁铁向上平移时，线圈中产生感应电流C．当磁铁向下平移时，线圈中产生感应电流D．当磁铁N极向纸外，S极向纸里绕OO′轴转动时，线圈中产生感应电流2. 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 ．，C．B a>B b>B c，Φa>Φb>ΦcD．B a>B b>B c，Φa＝Φb＝Φc3. 如图所示是研究通电自感实验的电路图，A 1、A 2是两个规格相同的小灯泡，闭合电键调节滑动变阻器R 的滑动触头，使两个灯泡的亮度相同，调节滑动变阻器R 1的滑动触头，使他们都正常发光，然后断开电键S ．重新闭合电键S ，则（）A ．闭合瞬间，立刻变亮，逐渐变亮B ．闭合瞬间，、均立刻变亮C ．稳定后，L 和R 两端的电势差一定相同D ．稳定后，和两端电势差不相同4. 如图所示，匀强磁场方向竖直向下，磁感应强度为B .正方形金属框abcd 可绕光滑轴OO ′转动，边长为L ，总电阻为R ，ab 边质量为m ，其他三边质量不计，现将abcd 拉至水平位置，并由静止释放，经时间t 到达竖直位置，产生热量为Q ，若重力加速度为g ，则ab 边在最低位置所受安培力大小等于()A ．B ．C ．D ．5. 如图所示，L 为一根无限长的通电直导线，M 为一金属环，L 通过M 的圆心并与M 所在的平面垂直，且通以向上的电流I ，则()流C ．当M 保持水平，在竖直方向上下移动时环中有感应电B ．当M 左右平移时，环中有感应电流A ．当L 中的I 发生变化时，环中有感应电流D．只要L与M保持垂直，则以上几种情况，环中均无感应电流6. 如图所示，一矩形线框以竖直向上的初速度进入只有一条水平边界的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，进入磁场后上升一段高度又落下离开磁场，运动过程中线框只受重力和安培力作用，线框在向上、向下经过图中1、2位置时的速率按时间顺序依次为v1、v2、v3和v4，则可以确定( )A．v1<v2B．v2<v3C．v3<v4D．v4<v17. 如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路．若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述不正确的是( )A．线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流B．穿过线圈a的磁通量变小C．线圈a有收缩的趋势D．线圈a对水平桌面的压力F N将增大8. 如图所示，在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中，有一个矩形闭合线框abcd，线框平面与磁场垂直，O1O2是线框的对称轴，下列可使通过线框的磁通量发生变化的方式是( )A．向左或向右平动B ．向上或向下平动C ．绕O 1O 2转动D ．平行于纸面向里运动9. 一矩形线圈abcd 位于一随时间变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面向里(如图甲所示)，磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图乙所示．以I 表示线圈中的感应电流(图甲中线圈上箭头方向为电流的正方向)，则图中能正确表示线圈中电流I 随时间t 变化规律的是()A ．B ．C ．D ．10. 如图所示，导体棒ab 长为4L ，匀强磁场的磁感应强度为B ，导体绕过O 点垂直纸面的轴以角速度ω匀速转动，a 与O 的距离很近．则a 端和b 端的电势差Uab 的大小等于()A ．2BL 2ωB ．4BL 2ωC ．6BL 2ωD ．8BL 2ω11. 下列实验现象，属于电磁感应现象的是D ．金属杆切割磁感线时，电流表指针偏转C ．通电线圈在磁场中转动B ．通电导线AB 在磁场中运动A ．导线通电后其下方的小磁针发生偏转二、多选题12. 如图所示，小螺线管与音乐播放器相连，大螺线管直接与音箱相连．当把小螺线管插入大螺线管中时音乐就会从音箱中响起来，大小螺线管之间发生的物理现象是()A ．自感B ．静电感应C ．互感D ．直接导电13. 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，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2v 垂直磁场方向从如图实线（I ）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的如图（II ）位置时，线框的速度为v ，则下列说法正确的是A ．图（II ）时线框中的电功率为B ．此过程中回路产生的电能为C ．图（II）时线框的加速度为D ．此过程中通过线框截面的电量为14. 如图,静止的金属棒ab 、cd 与足够长的水平光滑金属导轨垂直且接触良好,匀强磁场竖直向下.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 ．abdca 回路的磁通量先增加后减少C ．安培力对cd 棒做正功D ．F 做的功等于回路产生的总热量和系统动能增量之和15. 如图所示,光滑平行金属导轨PP′和QQ′都处于同一水平面内,P和Q之间连接一电阻R,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,现在垂直于导轨放置一根导体棒MN,用一水平向右的力F拉动导体棒MN,以下关于导体棒MN中感应电流方向和它所受安培力的方向的说法正确的是( )A．感应电流方向是M→N B．感应电流方向是N→MC．安培力水平向左D．安培力水平向右16. 两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环．当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示方向的感应电流，则( )A．A可能带正电且转速减小B．A可能带正电且转速增大C．A可能带负电且转速减小D．A可能带负电且转速增大17. 如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑、但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度．两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速度释放，穿过A管比穿过B管的小球先落到地面．下面对于两管的描述中可能正确的是( )A．A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的B．A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的C．A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的D．A管是用胶木制成的，B管是用铝制成的三、实验题18.在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示．它们是：①电流计②直流电源③带铁芯（图中未画出）的线圈A④线圈B⑤电键⑥滑动变阻器（1）试按实验的要求在实物图上连线（图中已连好一根导线）．（2）怎样才能使线圈B中有感应电流产生？试举出两种方法：①________________；②_____________．19. (1)实验装置如图(a)所示，合上电键S时发现电流表指针向右偏，填写下表空格：____________________________________________________________(2)如图(b)所示，A、B为原、副线圈的俯视图，已知副线圈中产生顺时针方向的感应电流，根据图(a)可判知可能的情况是____________________ A．原线圈中电流为顺时针方向，变阻器滑动片P在右移B．原线圈中电流为顺时针方向，正从副线圈中拔出铁芯C．原线圈中电流为逆时针方向，正把铁芯插入原线圈中D．原线圈中电流为逆时针方向，电键S正断开时四、解答题五、填空题20. 如图所示，足够长的平行光滑U 形导轨倾斜放置，所在平面倾角θ=37°，导轨间的距离L =1.0m ，下端连接R =1.6Ω的电阻，导轨电阻不计，所在空间均存在磁感应强度B =1.0T 、方向垂直于导轨平面的匀强磁场，质量m =0.5kg 、电阻r =0.4Ω的金属棒ab 垂直置于导轨上，现用沿轨道平面且垂直于金属棒、大小F =5.0N 的恒力使金属棒ab 从静止起沿导轨向上滑行，当金属棒滑行2.8m 后速度保持不变．求：(sin37°=0.6，cos37°=0.8，g =10m/s 2)（1）金属棒匀速运动时的速度大小v ；（2）当金属棒沿导轨向上滑行的速度v ′=2m/s 时，其加速度的大小a 。

人教版高中物理选修3-2 第4章《电磁感应》测试试题(含答案解析)

人教版高中物理选修3-2 第4章《电磁感应》测试试题（含答案解析）（满份100分时间100分钟）一．选择题（每题至少有一个正确的选项，请将正确的答案填写在答卷的相应位置，12×3分=36分，错选无分、漏选得2分）1．下面属于电磁感应现象的是（） A ．通电导体周围产生磁场B ．磁场对感应电流发生作用，阻碍导体运动C ．由于导体自身电流发生变化，而导体中产生自感电动势D ．电荷在磁场中定向移动形成电流2．当线圈中的磁通量发生变化时，下列说法中正确的是（） A ．线圈中一定有感应电流B ．线圈中有感应电动势，其大小与磁通量成正比C ．线圈中一定有感应电动势D ．线圈中有感应电动势，其大小与磁通量的变化量成正比3．有一铜块，重量为G ，密度为D ，电阻率为ρ．把它拉制成截面半径为r 的导线，再用它做成一半径为R 的圆形回路（R ＞＞r ）．现加一个方向垂直回路平面的匀强磁场，磁感应强度B 的大小变化均匀，则（）A ．感应电流大小与导线粗细成正比B ．感应电流大小与回路半径R 成正比C ．感应电流大小与回路半径R 的平方成正比D ．感应电流大小与R 、r 都无关4．如图所示，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．如图所示，矩形线框abcd ，通过导体杆搭接在金属导轨EF 和MN 上，整个装置放在如图的匀强磁场中．当线框向右运动时，下面说法正确的是（）A ．R 中无电流B ．R 中有电流，方向为E →MC ．ab 中无电流D ．ab 中有电流，方向为a →b ．6．图中甲图所示的线圈为5匝，其端点a ，b 与电压表相连，线圈内磁通量变化规律如（b ）图所示，则a ，b 两点的电势高低及电压表读数为（）A ．b a ϕϕ>，2伏B ．b a ϕϕ>，1伏C ．b a ϕϕ<，2伏D ．b a ϕϕ<，1伏7．如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd 在细长磁铁的N 极附近竖直下落，保持bc 边在纸外，ad 边在纸内，由图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ．在这个过程中，线圈中感生电流（）A ．沿abcd 流动B ．沿dcba 流动C．由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动D．由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动8．在水平放置的光滑绝缘杆ab上，挂有两个金属环M和N，两环套在一个通电密绕长螺线管的中部，如图所示，螺线管中部区域的管外磁场可以忽略，当变阻器的滑动接头向左移动时，两环将怎样运动？（）A．两环一起向左移动B．两环一起向右移动C．两环互相靠近D．两环互相离开9．图中A、B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置．A线圈中通有如图（a）所示的交流电i，则（）A．在t1到t2时间内A、B两线圈相吸B．在t2到t3时间内A、B两线圈相斥C．t1时刻两线圈间作用力为零D．t2时刻两线圈间吸力最大10．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，外力所做的功为W1，通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，通过导线截面的电量为 q2，则（）A．W1＜W2，q1＜q2B．W1＜W2，q1=q2C．W1＞W2，q1=q2D．W1＞W2，q1＞q211．在图所示的电路中，两个灵敏电流表G1和G2的零点都在刻度盘中央，当电流从“+”接线柱流入时，指针向右摆；电流从“-”接线柱流入时，指针向左摆。

人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》测试试题(含答案)

第四章《电磁感应》测试题一、单选题（每小题只有一个正确答案）1．下列叙述符合史实的是（）A．安培在实验中观察到电流的磁效应，该效应解释了电和磁之间存在联系B．奥斯特根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说C．卡文迪许利用“卡文迪许扭秤”将微小量放大，准确的测定了静电力常量D．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化2．下面四幅图是用来“探究感应电流的方向遵循什么规律”的实验示意图．灵敏电流计和线圈组成闭合回路，通过“插入”“拔出”磁铁，使线圈中产生感应电流，记录实验过程中的相关信息，分析得出楞次定律．下列说法正确的是（）A．该实验无需确认电流计指针偏转方向与通过电流计的电流方向的关系B．该实验无需记录磁铁在线圈中的磁场方向C．该实验必需保持磁铁运动的速率不变D．该实验必需记录感应电流产生的磁场方向3．如图甲所示．在同一平面内有两个绝缘金属细圆环A、 B,两环重叠部分的面积为圆环A面积的一半，圆环B中电流i随时间t的变化关系如图乙所示，以甲图圆环B中所示的电流方向为负，则A环中（）A．没有感应电流B．有逆时针方向的感应电流C．有顺时针方向的感应电流D．感应电流先沿顺时针方向，后沿逆时针方向4．如图所示，A1和A2是两个规格完全相同的灯泡，A1与自感线圈L串联后接到电路中，A2与可变电阻串联后接到电路中。

先闭合开关S，缓慢调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，再调节电阻R1，使两个灯泡都正常发光，然后断开开关S。

对于这个电路，下列说法中正确的是（）A．再闭合开关S时，A1先亮，A2后亮B．再闭合开关S时，A1和A2同时亮C．再闭合开关S，待电路稳定后，重新断开开关S，A2先亮一下，过一会儿熄灭D．再闭合开关S，待电路稳定后，重新断开开关S，A1和A2都要过一会才熄灭5．如图所示，将条形磁铁分别以速度和2插入线圈，电流表指针偏转角度（）A．以速度插入时大B．以速度2插入时大C．一样大D．不能确定6．骑自行车有很多益处，可缓解交通压力，可节能减排；骑自行车时，人做功要消耗体能，还可强身健体．近来多个城市推出摩拜单车，车锁内主要集成了芯片、GPS定位模块和SIM卡等，便于掌控自行车的体位置和状态，其工作原理如图所示．使用摩拜单车APP，用户可以查看并找到单车位置，扫描车身上的二维码，通过手机网络发送到云端请求解锁，云端收到后识别该车辆并发送解锁指令，摩拜单车执行解锁指令自动开锁，用户便可开始骑行．据此材料，以下推断错误的是()A．摩拜单车车锁工作过程中需要用电，车内有供电系统B．无线电信号非常弱时，摩拜单车的定位将受到影响C．打开车锁是通过超声波来完成信息交换的D．二代摩拜单车车筐内的太阳能电池板把太阳能转化为电能7．如图所示的电路中，S闭合且稳定后流过电感线圈的电流是2 A，流过灯泡的电流是1 A，现将S突然断开，S断开前后，能正确反映流过灯泡的电流i随时间t变化关系的图象是( )A．B．C．D．8．如图所示，导线框CDFE中串有R1、R2两个电阻，匀强磁场的方向垂直于导线框所在的平面，导体棒AB与导线框接触良好。

人教版物理选修3-2：第四单元电磁感应测试卷含答案

人教版物理选修3-2：第四单元电磁感应分层测试一、单选题1.如甲所示。

蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布的。

当线圈通以如图乙所示的稳恒电流（b端电流流向垂直纸面向内），下列说法正确的是（）A.当线圈在如图乙所示的位置时，b端受到的安培力方向向上B.当线圈在如图乙所示的位置时，该线圈的磁通量一定为0C.线圈通过的电流越大，指针偏转角度越小D.线圈转动的方向，由螺旋弹簧的形变决定2.如图所示，水平面内两根光滑的平行金属导轨，左端与电阻R相连接，匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内，质量一定的金属棒垂直于导轨并与导轨接触良好。

若对金属棒施加一个水平向右的外力F使金属棒从a 位置由静止开始向右做匀加速运动并依次通过位置b 和c。

若导轨与金属棒的电阻不计，a 到b 与b 到c 的距离相等，则下列关于金属棒在运动过程中的说法正确的是（）A.金属棒通过b、c 两位置时，电阻R 的电功率之比为1∶2B.金属棒通过b、c 两位置时，外力F 的大小之比为1∶ √2C.在从a 到b 与从b 到c 的两个过程中，电阻R上产生的热量之比为1∶1D.在从a 到b 与从b 到c 的两个过程中，通过金属棒的横截面的电量之比为1∶23.图甲中的三个装置均在水平面内且处于竖直向下的匀强磁场中，足够长的光滑导轨固定不动，图②中电容器在t=0 时刻不带电。

现使甲图中的三个导体棒ab 均以水平初速度v0向右运动，若导体棒ab 在运动过程中始终与导轨垂直，且接触良好。

某同学定性画出了导体棒ab 的v-t 图像，如图乙所示。

则他画出的是（）A.图①中导体棒ab 的v-t 图像B.图②中导体棒ab 的v-t 图像C.图③中导体棒ab 的v-t 图像D.图②和图③中导体棒ab 的v-t 图像4.如图所示，光滑绝缘水平桌面上直立一个单匝正方形导线框ABCD，导线框的边长为L= 0.3m，总电阻为R=0.1Ω在直角坐标系xOy第一象限中，有界匀强磁场区域的下边界与x(m)，磁感应强度B=0.4T，方向垂直纸x轴重合，上边界满足曲线方程y=0.2sinπ3面向里．导线框在沿x轴正方向的拉力F作用下，以速度v=10m/s水平向右做匀速直线运动，对于线框穿过整个磁场的过程有（）A.导线框AD两端的最大电压为0.2VB.线框中产生的焦耳热为0.192JC.流过线框的电荷量为0.24CD.拉力F为恒力5.如图，C、D是两条竖直且足够长的固定导轨（电阻不计），导轨间存在垂直纸面向里的匀强磁场，EF是一个固定螺线管，C、D的输出端a、b分别连接EF的输入端c、d，P是在EF 的正下方水平放置在地面上的铝圆环。

人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》检测题(含答案)

《电磁感应》检测题一、单选题1．如图所示，一个质量为M、长为L的铜管用细线悬挂在天花板上，现让一强磁铁(可视为质点)从铜管E端由静止下落，强磁铁在下落过程中与铜管不接触，在强磁铁穿过铜管过程中( )A．铜管中没有感应电流 B．整个系统机械能守恒C．细线中的拉力F=Mg D．强磁铁穿过制管的时间t2．半径为r带缺口的刚性金属环在纸面上固定放置,在环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板A、B连接,两板间距为d且足够大,如图甲所示.有一变化的磁场垂直于纸面,规定向外为正,变化规律如图乙所示.在平行金属板A、B正中间有质量未知、电荷量大小为q的带电液滴,液滴在0到0.1 s处于静止状态,已知重力加速度为10m/s2.则以下说法正确的是( )A．液滴带正电B．第0.3s时液滴的运动方向改变C．液滴的质量为2 10 q r gdD．第0.4s内液滴位移大小为0.04(单位:米)3．如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有定值电阻R．金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。

现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是（）A．ab中的感应电流方向由b到a B．ab中的感应电流逐渐减小C．ab所受的安培力保持不变 D．电阻R的热功率不变4．如图所示，使一个水平铜盘绕过其圆心的竖直轴OO 转动，且假设摩擦等阻力不计，转动是匀速的.现把一个蹄形磁铁水平向左移近铜盘，则A．铜盘转动将变快B．铜盘转动将变慢C．铜盘仍以原来的转速转动D．因磁极方向未知，无法确定5．如图所示，在一有界匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，虚线为有界磁场的左边界，导轨跟圆形线圈M相接，图中线圈N与线圈M共面、彼此绝缘，且两线圈的圆心重合，半径R<R N.在磁场中垂直于导轨放置一根导体棒ab，已知磁场垂直于导轨所在平面向外.欲使线圈N M有收缩的趋势，下列说法正确的是( )A．导体棒可能沿导轨向左做加速运动 B．导体棒可能沿导轨向右做加速运动C．导体棒可能沿导轨向左做减速运动 D．导体棒可能沿导轨向左做匀速运动6．关于物理学史，下列说法正确的是( )A．奥斯特首先发现了电磁感应现象B．楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕C．法拉第首先发现了电流的热效应D．纽曼和韦伯先后总结出了法拉第电磁感应定律7．如图所示，电路中A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈，C是电容很大的电容器。

人教版高中物理选修3-2 第四章《电磁感应》考试测试卷

第四章《电磁感应》测试卷一、单选题(共12小题)1.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°)2.如图所示，ab 是水平面上一个圆的直径，在过ab 的竖直平面内有一根通电导线ef .已知ef 平行于ab ，当ef 竖直向上平移时，ef 中的电流I 产生的磁场穿过圆面积的磁通量将( )A ．逐渐增大B ．逐渐减小C ．始终为零D ．不为零，但保持不变3.如图所示是一种冶炼金属的感应炉的示意图，此种感应炉应接怎样的电源( )A ．直流低压B ．直流高压C ．低频交流电D ．高频交流电4.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5.如图所示的电路中，S 闭合且稳定后流过电感线圈的电流是2 A ，流过灯泡的电流是1 A ，现将S 突然断开，S 断开前后，能正确反映流过灯泡的电流i 随时间t 变化关系的图象是( )A ．B ．C ．D ．6.关于线圈的自感系数，下面说法正确的是( )A ．线圈的自感系数越大，自感电动势就一定越大 C ．线圈中电流变化越快，自感系数越大B ．线圈中电流等于零时，自感系数也等于零D ．线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定7.图中L 是绕在铁芯上的线圈，它与电阻R 、R 0及开关和电池E 构成闭合回路．开关S 1和S 2开始都处在断开状态．设在t ＝0时刻，接通开关S 1，经过一段时间，在t ＝t 1时刻，再接通开关S 2，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 ．8.如图所示，一矩形线框置于磁感应强度为B 的匀强磁场中，线框平面与磁场方向平行，若线框的面积为S ，则通过线框的磁通量为( )A ．BSB ．C ．D ． 09.互感现象是一种常见的电磁感应现象，可以发生在( )A ．绕在同一铁芯上的两个线圈之间B ．两个相距很远的电路之间C ．两个静止的带电导体之间D ．两条靠近的磁铁之间10.如图所示，两个相同导线制成的开口圆环，大环半径为小环半径的2倍，现用电阻不计的导线将两环连接在一起，若将大环放入一均匀变化的磁场中，小环处在磁场外，a 、b 两点间电压为U 1，若将小环放入这个磁场中，大环在磁场外，a 、b 两点间电压为U 2，则( )A ．＝1 B ．＝2 C ．＝4 D ．＝11.如图所示，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相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块( )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 12.下列用电器属于应用涡流现象的是( )A ．电磁灶B ．电视机C ．电冰箱D ．电吹风二、填空题(共3小题)13.有一个称为“千人震”的趣味物理小实验，实验是用一节电动势为1.5 V 的新干电池，几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器来完成．几位做实验的同学手拉手成一串，和电池、镇流器、开关、导线连成图示实验电路，闭合开关，经过一段时间再断开开关，此过程中同学们会有触电的感觉．人有触电感觉发生在开关________(填“接通瞬间”、“断开瞬间”或“一直接通”)时，其原因是________________________________________________________________________.14.如下图所示，在水平虚线上方有磁感应强度为2B、方向水平向右的匀强磁场，下方有磁感应强度为B、方向水平向左的匀强磁场．边长为l的正方形线圈放置在两个磁场中，线圈平面与水平虚线成α角，线圈分处在两个磁场中的面积相等，则穿过线圈上方的磁通量的大小为_______，穿过线圈下方的磁通量的大小为_______，穿过线圈平面的磁通量的大小为______．15.如图所示，线圈ABCO面积为0.4 m2，匀强磁场的磁感应强度B＝0.1 T，方向为x轴正方向，通过线圈的磁通量为________Wb.在线圈由图示位置绕z轴向下转过60°的过程中，通过线圈的磁通量改变了________Wb.(可以用根式表示)三、实验题(共1小题)16.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，那么合上开关后可能出现的情况有：(填“向左偏一下”、“向右偏一下”或“不动”)①将线圈A迅速插入线圈B时，灵敏电流计指针将________．①线圈A插入线圈B后，将滑动变阻器的滑片迅速向左拉时，灵敏电流计指针________．四、计算题(共3小题)17.如图，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(1)电阻R消耗的功率；(2)水平外力的大小．18.如图所示，两平行光滑的金属导轨AD、CE相距L＝1.0 m，导轨平面与水平面的夹角α＝30°，下端A、C用导线相连，导轨电阻不计．PQGH范围内有方向垂直斜面向上、磁感应强度B＝0.5 T 的匀强磁场，磁场的宽度d＝0.6 m，边界PQ、HG均与导轨垂直．电阻r＝0.40 Ω的金属棒MN放置在导轨上，棒两端始终与导轨接触良好，从与磁场上边界GH距离为b＝0.40 m的位置由静止释放，当金属棒进入磁场时，恰好做匀速运动，棒在运动过程中始终与导轨垂直，取g＝10 m/s2.求：(1)金属棒进入磁场时的速度大小v；(1)金属棒的质量m；(3)金属棒在穿过磁场的过程中产生的热量Q.19.如图所示，在绝缘光滑水平面上，有一个边长为L的单匝正方形线框abcd，在外力的作用下以恒定的速率v向右运动进入磁感应强度为B的有界匀强磁场区域．线框被全部拉入磁场的过程中线框平面保持与磁场方向垂直，线框的ab边始终平行于磁场的边界．已知线框的四个边的电阻值相等，均为R.求：(1)在ab边刚进入磁场区域时，线框内的电流大小．(2)在ab边刚进入磁场区域时，ab边两端的电压．(3)在线框被拉入磁场的整个过程中，线框产生的热量．答案解析1.【答案】D【解析】将线框向左拉出磁场的过程中，线框的bc部分切割磁感线，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(小于90°)时，线框的cd边的右半段做切割磁感线运动，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内会产生感应电流．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)．2.【答案】C【解析】利用安培定则判断直导线电流产生的磁场，考虑到磁场具有对称性，可以知道，穿过圆的磁感线的条数与穿出圆的磁感线条数是相等的，故选C.3.【答案】D【解析】线圈中的电流做周期性的变化，在附近的导体中产生感应电流，从而在导体中产生大量的热，涡流现象也是电磁感应；而交流电的频率越大，产生的热量越多．故D正确，A、B、C错误；故选D.4.【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．5.【答案】D【解析】开关S断开前，通过灯泡D的电流是稳定的，其值为1 A．开关S断开瞬间，自感线圈的支路由于自感现象会产生与线圈中原电流方向相同的感应电动势，使线圈中的电流从原来的2 A逐渐减小，方向不变，且同灯泡D构成回路，通过灯泡D的电流和线圈L中的电流相同，也应该是从2 A逐渐减小到零，但是方向与原来通过灯泡D的电流方向相反，D对．6.【答案】D【解析】自感系数是由线圈的大小、形状、圈数、有无铁芯等因素决定的，故B、C错，D对；自感电动势不仅与自感系数有关，还与电流变化快慢有关，故A错．7.【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S2，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.8.【答案】D【解析】因为线圈平面和磁场方向平行，所以没有磁感线穿过线圈，即通过线圈的磁通量为零，D正确．9.【答案】A【解析】电磁感应指闭合回路中部分导体做切割磁感线运动，或者穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，则回路中即可产生感应电流．绕在同一铁芯上的两个线圈之间，符合题意，故A正确；两个相距很远的电路之间，不存在磁通量的变化，故B错误；两个静止的带电导体之间，不存在磁通量的变化，故C错误；两条靠近的磁铁之间，不存在磁通量的变化，故D错误．10.【答案】B11.【答案】C【解析】磁块在铜管中运动时，铜管中产生感应电流，根据楞次定律，磁块会受到向上的磁场力，因此磁块下落的加速度小于重力加速度，且机械能不守恒，选项A、B错误；磁块在塑料管中运动时，只受重力的作用，做自由落体运动，机械能守恒，磁块落至底部时，根据直线运动规律和功能关系，磁块在P中的下落时间比在Q中的长，落至底部时在P中的速度比在Q中的小，选项C 正确，选项D错误．12.【答案】A【解析】电磁灶是利用涡流现象工作的，故选 A.传统的显像管电视机是利用磁场、电场控制带电粒子的运动，不属于涡流，现在的液晶显示器，也不是利用涡流，选项B错误；电冰箱是利用物质的吸热等作用，选项C错；电吹风是利用电流在磁场中受力转动完成，选项D错误．13.【答案】断开瞬间断开瞬间产生瞬间高压【解析】当开关闭合后，镇流器与同学们并联，由于电源为1.5 V的新干电池，所以电流很小．当断开时，镇流器电流发生变化，导致镇流器产生很强的电动势，从而使同学们有触电的感觉．14.【答案】BL2sinαBL2sinαBL2sinα【解析】公式Φ＝BS中S表示与磁场方向垂直的面积，所以当线框与磁场不垂直时，需要将线框投影到垂直磁场方向上，故穿过线圈上方的磁通量的大小为Φ1＝BL2sinα，穿过线圈下方的磁通量的大小为Φ2＝BL2sinα，所以穿过线圈的磁场量为Φ＝Φ1－Φ2＝BL2sinα.15.【答案】00.02或3.46×10－2【解析】线圈ABCO与x轴正方向的匀强磁场平行，没有一条磁感线穿过平面，所以磁通量等于0.在线圈由图示位置绕z轴向下转过60°时，线圈在中性面上面的投影面积为0.4×sin 60°，磁通量Φ＝0.1×0.4×sin 60°＝0.02Wb，磁通量变化量ΔΦ＝0.1×0.4×sin 60°－0＝0.02Wb.16.【答案】(1)电路连接如图(2)①向右偏转一下①向左偏转一下【解析】(1)电路连接如图(2)因在闭合开关时，电路中的电流变大，磁通量增大，此时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，则当将线圈A迅速插入线圈B时，磁通量也是增大的，则灵敏电流计指针将向右偏转一下；线圈A 插入线圈B后，将滑动变阻器的滑片迅速向左拉时，电路中的电流减小，磁通量减小，则灵敏电流计指针向左偏转一下．17.【答案】(1)(2)＋μmg【解析】(1)导体棒切割磁感线运动产生的电动势为E＝Blv，根据闭合电路欧姆定律，回路中的感应电流为I＝电阻R消耗的功率为P＝I2R，联立可得P＝.(2)对导体棒水平方向受力分析，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，F安＝BIl＝B··l，故F＝＋μmg.18.【答案】(1)2 m/s(2)0.25 kg(3)0.75 J.【解析】(1)根据动能定理可得：mg sinα·b＝mv2－0，解得v＝2 m/s.(2)金属棒进入磁场时，恰好做匀速运动，由平衡条件得：mg sinα＝BIL，又I＝，联立解得：m＝0.25 kg.(3)根据在磁场中运动过程中能量守恒，减少的重力势能转化为焦耳热：Q＝mg sinα·d＝0.75 J.19.【答案】(1)(2)(3)【解析】(1)ab边切割磁感线产生的电动势为E＝BLv所以通过线框的电流为I＝＝.(2)ab边两端电压为路端电压：Uab＝I·3R所以Uab＝(3)线框被拉入磁场的整个过程所用时间t＝，线框中电流产生的热量Q＝I2·4R·t＝.。

人教版高中物理选修3-2 第四章《电磁感应》单元检测试题

第四章《电磁感应》单元检测题一、单选题（每小题只有一个正确答案）1．有关电磁感应现象的下列说法中正确的是（）A．感应电流的磁场总跟原来的磁场方向相反B．穿过闭合回路的磁通量发生变化时不一定能产生感应电流C．闭合线圈整个放在磁场中一定能产生感应电流D．感应电流的磁场总是阻碍原来的磁通量的变化2．穿过一个电阻为1Ω的闭合线圈的磁通量每秒均匀地增加3Wb，则（）A．线圈中感应电动势每秒增大3V B．线圈中感应电流不变，等于3A C．线圈中感应电流每秒减小3A D．线圈中感应电流每秒增大3A。

3．3．下图中所标的导体棒的长度为L，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，棒运动的速度均为v，产生的电动势为BLv的是（）A． B． C． D．A串联而成，设电流强度为I1；CD支4．如图所示，AB支路由带铁芯的线圈和电流表1A串联而成，设电流强度为I2，两支路直流电阻阻值相同，在接路由电阻R和电流表2通开关S和断开开关S的瞬间，以下说法正确的是（）A．S接通瞬间I1<I2；断开瞬间I1=I2 B．S接通瞬间I1<I2；断开瞬间I1>I2C．S接通瞬间I1>I2；断开瞬间I1<I2 D．S接通瞬间I1>I2；断开瞬间I1=I25．如图所示，把电阻R、电感线圈L、电容器C并联，三个支路中分别接有一灯泡接入交流电源后，三盏灯亮度相同若保持交流电源的电压不变，使交变电流的频率增大，则以下判断正确的是（）A．与电容器C连接的灯泡将变暗 B．与线圈L连接的灯泡将变暗C．与电阻R连接的灯泡将变暗 D．三盏灯泡的亮度都不会改变6．由细弹簧围成的圆环中间插入一根条形磁铁，如图所示．当用力向四周扩展圆环，使其面积增大时，从上向下看( )A．穿过圆环的磁通量减少，圆环中有逆时针方向的感应电流B．穿过圆环的磁通量增加，圆环中有顺时针方向的感应电流C．穿过圆环的磁通量增加，圆环中有逆时针方向的感应电流D．穿过圆环的磁通量不变，圆环中没有感应电流7．下列说法正确的是（）A．法拉第经过十余年的不懈研究，发现了电磁感应现象及其遵循的规律—法拉第电磁感应定律 .B．光电效现象和康普顿效应都表明光具有粒子性C．玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释所有原子光谱的特征D．居里夫妇发现了天然放射现象，天然放射现象表明原子核具有复杂的结构8．如图所示，圆筒形铝管竖直置于水平桌面上，一磁块从铝管的正上方由静止开始下落，穿过铝管落到水平桌面上，下落过程中磁块不与管壁接触．忽略空气阻力，则在下落过程中（）A．磁块做自由落体运动 B．磁块的机械能守恒C．铝管对桌面的压力大于铝管的重力 D．铝管中无感应电流产生9．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。

2020届人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》考试测试卷

第四章《电磁感应》测试卷一、单选题(共12小题)1.如图所示为一种早期发电机原理示意图，该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成，两磁极相对于线圈平面对称．在磁极绕转轴匀速转动过程中，磁极中心在线圈平面上的投影沿圆弧运动(O是线圈中心)，则磁铁从O到Y运动过程，经过电流表的电流方向为()A．由E经电流表流向F C．先由E经电流表流向F，再由F经电流表流向E B．由F经电流表流向E D．先由F经电流表流向E，再由E经电流表流向F2.自然界的电、热和磁等现象是相互联系的，许多物理学家为探寻它们之间的联系做出了卓越的贡献，以下说法不符合史实的是：()A．奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的联系B．伏特发现了电流热效应的规律，定性地给出了电能和热能之间的转化关系C．法拉第发现了电磁感应现象，进一步完善了电与磁现象的内在联系D．法拉第提出了场的概念，并用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场3.如图所示，闭合导线环和条形磁铁都可以绕水平的中心轴OO′自由转动，开始时磁铁和圆环都静止在竖直平面内．若条形磁铁突然绕OO′轴，N极向纸里、S极向纸外转动，在此过程中，圆环将()A．产生逆时针方向的感应电流，圆环上端向里、下端向外随磁铁转动B．产生顺时针方向的感应电流，圆环上端向外、下端向里转动C．产生逆时针方向的感应电流，圆环并不转动D．产生顺时针方向的感应电流，圆环并不转动4.如图甲所示，光滑导轨水平放置在竖直方向的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示(规定向下为正方向)，导体棒ab垂直导轨放置，除电阻R的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab在水平外力F的作用下始终处于静止状态．规定a→b的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力的正方向，则在0～2t 0时间内，能正确反映流过导体棒ab 的电流与时间或外力与时间关系的图线是( )A ．B ．C ．D ．5.如图所示，一个闭合的矩形金属框abcd 与一根绝缘轻杆B 相连，轻杆上端O 点是一个固定转轴，转轴与线框平面垂直，线框静止时恰位于蹄形磁铁的正中央，线框平面与磁感线垂直．现将线框从静止释放，在左右摆动过程中，线框受到磁场力的方向是( )A ．向左摆动的过程中，受力方向向左；向右摆动的过程中，受力方向向右B ．向左摆动的过程中，受力方向向右；向右摆动的过程中，受力方向向左C ．向左摆动的过程中，受力方向先向左后向右；向右摆动的过程中，受力方向先向右后向左D ．摆动过程中始终不受力6.如图所示，正方形线圈abcd 位于纸面内，边长为L ，匝数为N ，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，磁感应强度为B ，则穿过线圈的磁通量为( )A ．B ．C ．BL 2D ．NBL 27.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8.关于电磁感应现象，下列说法中正确的是( )A ．电磁感应现象最先是由奥斯特通过实验发现的B ．电磁感应现象说明了在自然界中电一定能产生磁C ．电磁感应现象是由于线圈受磁场力的作用而产生的D ．电磁感应现象是指闭合回路满足一定的条件产生感应电流的现象9.图中半径为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( )A ．由c 到d ，I ＝B ．由d 到c ，I ＝C ．由c 到d ，I ＝D ．由d 到c ，I ＝10.如图所示的电路中，A 1和A 2是完全相同的两只灯泡，线圈L 的电阻可以忽略，下面说法中正确的是( )A ．合上开关S 接通电路时，A 1和A 2同时亮B ．合上开关S 接通电路时，A 2先亮，A 1后亮C ．断开开关S 切断电路时，A 2先灭，A 1后灭D ．断开开关S 切断电路时，A 1先灭，A 1后灭 11.如图甲所示，在竖直平面内有四条间距相等的水平虚线L 1、L 2、L 3、L 4，在L 1与L 2、L 3与L 4之间均存在着匀强磁场，磁感应强度的大小为1 T，方向垂直于竖直平面向里．现有一矩形线圈abcd，宽度cd＝L＝0.5 m，质量为0.1 kg，电阻为2 Ω，将其从图示位置(cd边与L1重合)由静止释放，速度随时间变化的图象如图乙所示，t1时刻cd边与L2重合，t2时刻ab边与L3重合，t3时刻ab边与L4重合，t2－t3之间的图线为与t轴平行的直线，t1－t2之间和t3之后的图线均为倾斜直线，已知t1－t2的时间间隔为0.6 s，整个运动过程中线圈始终位于竖直平面内．(重力加速度g取10 m/s2)则()A．在0－t1时间内，通过线圈的电荷量为2.5 C C．线圈的长度ad＝1 mB．线圈匀速运动的速度为8 m/s D． 0－t3时间内，线圈产生的热量为4.2 J12.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mv2二、填空题(共3小题)13.在如图所示的电路中，两个灵敏电流表G1和G2的零点都在刻度盘中央，当电流从“＋”接线柱流入时，指针向右摆；电流从“－”接线柱流入时，指针向左摆．在电路接通后再断开的瞬间，灵敏电流表G1的指针向________摆，G2的向________摆．(填“左”或“右”)14.半径为r、电阻为R的n匝圆形线圈在边长为l的正方形abcd外，匀强磁场充满并垂直穿过该正方形区域，如下图甲所示．当磁场随时间的变化规律如图乙所示时，则穿过圆形线圈磁通量的变化率为________，t0时刻线圈产生的感应电流为________．15.把一个面积为S，总电阻为R的圆形金属环平放在水平面上，磁感强度为B的匀强磁场竖直向下，当把环翻转180°的过程中，所用时间为t，则金属环中产生的平均感应电动势为________，流过环某一横截面的电量为________．三、实验题(共1小题)16.在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示．它们是：①电流计①直流电源①带铁芯的线圈A①线圈B①电键①滑动变阻器(1)试按实验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线)．(2)怎样才能使线圈B中有感应电流产生？试举出三种方法．①________________________________________________________________________；①________________________________________________________________________；①________________________________________________________________________.四、计算题(共3小题)17.如图，两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内，其左端接一阻值为R的电阻，一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上．在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域，区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场，磁感应强度大小B1随时间t的变化关系为B1＝kt，式中k为常量；在金属棒右侧还有一匀强磁场区域，区域左边界MN(虚线)与导轨垂直，磁场的磁感应强度大小为B0，方向也垂直于纸面向里．某时刻，金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动，在t0时刻恰好以速度v0越过MN，此后向右做匀速运动．金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好，它们的电阻均忽略不计．求(1)在t＝0到t＝t0时间间隔内，流过电阻的电荷量的绝对值；(2)在时刻t(t>t0)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小．18.如图，线框由裸导线组成，cd、ef两边竖直放置且相互平行，导体棒ab水平放置并可沿cd、ef 无摩擦滑动，导体棒ab所在处为匀强磁场B2＝2 T，已知ab长l＝0.1 m，整个电路总电阻R＝5 Ω.螺线管匝数n＝4，螺线管横截面积S＝0.1 m2.在螺线管内有图示方向磁场B1，若＝10 T/s均匀增加时，导体棒恰好处于静止状态，试求：(g＝10 m/s2)(1)通过导体棒ab的电流大小？(2)导体棒ab质量m为多少？19.如图所示，在宽度为0.4 m无限长的水平导轨上垂直放置一阻值为1 Ω的金属棒PQ，导轨处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为2 T，金属棒PQ以v＝5 m/s的速度向右做匀速运动，在导轨A、B两点间接电阻R1、R2、R3的阻值均为4 Ω，电容器的电容为30 μF，电流表的内阻不计，求：(1)判断PQ上的电流方向；(2)PQ棒产生的感应电动势；(3)电流表的示数；(4)电容器所带的电荷量．答案解析1.【答案】A【解析】磁极绕转轴从O到Y匀速转动，穿过线圈平面的磁通量向上并减小，根据楞次定律可知线圈中产生逆时针方向的感应电流，电流由E经G流向F，故A正确．2.【答案】B【解析】1820年，奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的联系，故A正确；焦耳发现了电流热效应的规律，定性地给出了电能和热能之间的转化关系，故B错误；1831年，英国科学家法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象与电现象之间的联系，故C正确；英国物理学家法拉第引入了“电场”和“磁场”的概念，并用画电场线和磁感线的方法来描述电场和磁场，为经典电磁学理论的建立奠定了基础，故D正确．3.【答案】A【解析】磁铁转动时，环中穿过环向里的磁通量增加，根据楞次定律，环中产生逆时针方向的感应电流．磁铁转动时，为阻碍磁通量的变化，导线环与磁铁同向转动，所以选项A正确．4.【答案】D【解析】在0～t0时间内磁通量为向上减少，t0～2t0时间内磁通量为向下增加，两者等效，且根据B－t图线可知，两段时间内磁通量的变化率相等，根据楞次定律可判断0～2t0时间内均产生由b 到a的大小不变的感应电流，选项A、B均错误．在0～t0可判断所受安培力的方向水平向右，则所受水平外力方向向左，大小F＝BIL随B的减小呈线性减小；在t0～2t0时间内，可判断所受安培力的方向水平向左，则所受水平外力方向向右，大小F＝BIL随B的增加呈线性增加，选项D正确．5.【答案】B【解析】从阻碍相对运动的角度来看，由于磁通量的变化是由线框和磁场做相对运动引起的，因此感应电流的磁场总是阻碍线框相对磁场的运动．要阻碍相对运动，磁场对线框因产生感应电流而产生的作用力——安培力，一定和相对运动的方向相反，即线框向左摆动时受力方向向右，线框向右摆动时受力方向向左．B正确．6.【答案】B【解析】当abcd有一半处在磁感应强度为B的匀强磁场中时，磁通量为Φ＝B·L2＝，B对．7.【答案】D【解析】根据楞次定律的“阻碍变化”知“来拒去留”，当两磁铁靠近线圈时，线圈要阻碍其靠近，线圈有向右移动的趋势，受木板的摩擦力向左，当磁铁远离时，线圈要阻碍其远离，仍有向右移动的趋势，受木板的摩擦力方向仍是向左的，故D正确．8.【答案】D【解析】电磁感应现象指的是磁生电的现象，C错；奥斯特是发现电生磁的科学家，A错；要让电生磁是需要满足一定条件的，例如运动的导体、运动的磁体，变化的电流，变化的磁场，在磁场中运动的导体，所以B错．9.【答案】C【解析】由右手定则可判断出R中电流由c到d，电动势＝Br＝Br2ω，电路中电流I＝.10.【答案】B【解析】合上开关S接通电路时，两支路电流增加，所以灯泡A2马上亮起来，而在A1支路中线圈L上会产生自感电动势，阻碍电流的增加，所以使得电灯A1慢慢亮起来，选项B正确；而当断开开关S切断电路时，电路中的电流减小，所以支路A2中的电流立即消失，但是A1支路由于L中的自感电动势阻碍电流的减少，此电流会在A1→L→A2中重新形成回路，所以会使得A1、A2两灯慢慢的一起熄灭．选项C、D错．11.【答案】B【解析】t2－t3时间内，线圈做匀速直线运动，而E＝BLv2，F＝，F＝mg，解得v2＝＝8 m/s，选项B正确；线圈在cd边与L2重合到ab边与L3重合的过程中一直做匀加速运动，则ab边刚进磁场时，cd边也刚进磁场，设磁场宽度为d，则3d＝v2t－gt2，解得d＝1 m，则ad边的长度为2 m，选项C错误；在0－t3时间内，由能量守恒定律，有Q＝5mgd－mv＝1.8 J，选项D 错误；在0－t1时间内，通过线圈的电荷量q＝＝＝0.25 C，选项A错误．12.【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mv2.13.【答案】右左【解析】电路稳定后断开S，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，G1指针向右摆．含有电阻的支路电流从“－”接线柱流入，G2指针向左摆．14.【答案】l2n【解析】磁通量的变化率为＝S＝l2根据法拉第电磁感应定律得t0时刻线圈中的感应电动势E＝n＝n l2再根据闭合电路欧姆定律得感应电流I＝n＝n.15.【答案】【解析】当把环翻转180°的过程中，穿过圆环的磁通量变化量的大小为ΔΦ＝2BS；根据法拉第电磁感应定律得，感应电动势的平均值为：E＝＝，感应电流的平均值为：＝＝，流过环某一横截面的电量为：q＝t＝.16.【答案】(1)如图所示(2)①闭合开关①断开开关①开关闭合时移动滑动变阻器滑片【解析】(1)使线圈A与电键、直流电源、滑动变阻器串联，线圈B与电流计连成闭合回路；(2)只要能使穿过线圈B的磁通量发生变化，就可以使线圈B中产生感应电流．17.【答案】(1)|q|＝(2)Φ1＝B0lv0(t－t0)＋kSt F＝(B0lv0＋kS)【解析】在金属棒未超过MN之前，t时刻穿过回路的磁通量为Φ＝ktS①设在从t时刻到t＋Δt的时间间隔内，回路磁通量的变化量为ΔΦ，流过电阻R的电荷量为Δq根据法拉第电磁感应定律有ε＝－①根据欧姆定律可得i＝①根据电流的定义可得i＝①联立①①①①可得|Δq|＝Δt①2020届人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》考试测试卷根据①可得在t＝0到t＝t0的时间间隔内，流过电阻R的电荷量q的绝对值为|q|＝①(2)当t>t0时，金属棒已越过MN，由于金属棒在MN右侧做匀速运动，有F＝F安①式中F是外加水平恒力，F安是匀强磁场施加的安培力，设此时回路中的电流为I，F安的大小为F安＝B0Il①此时金属棒与MN之间的距离为s＝v0(t－t0)①匀强磁场穿过回路的磁通量为Φ′＝B0ls①回路的总磁通量为Φ1＝Φ＋Φ′①式中Φ仍如①式所示，由①①①可得在时刻t(t>t0)穿过回路的总磁通量为Φ1＝B0lv0(t－t0)＋kSt①在t到t＋Δt的时间间隔内，总磁通量的改变ΔΦt为ΔΦt＝(B0lv0＋kS)Δt①由法拉第电磁感应定律可得，回路感应电动势的大小为εt＝||①由欧姆定律有I＝①联立①①①①①可得F＝(B0lv0＋kS).18.【答案】(1)0.8 A(2)0.016 kg【解析】(1)螺线管产生的感应电动势：E＝n＝n S＝4×10×0.1 V＝4 VI＝＝0.8 A(2)ab所受的安培力F＝B2Il＝2×0.8×0.1 N＝0.16 N导体棒静止时有F＝mg得m＝0.016 kg.19.【答案】(1)Q到P(2)4 V(3)0.8 A(4)9.6×10－6C【解析】(1)由右手定则判定金属棒上电流方向：Q到P(2)根据公式可得E＝BLv＝4 V(3)根据闭合回路欧姆定律可得I＝＝0.8 A(4)根据欧姆定律可得UC＝IR3＝3.2 V Q＝CUC＝9.6×10－5C.11 / 11。