人教版高中物理选修3-2第四章检测试题

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人教版高中物理选修32第四章《电磁感应》单元检测题(解析版)

人教版高中物理选修32第四章《电磁感应》单元检测题（解析版）一、单项选择题1.如下图，平行润滑导轨MM′、NN′水平放置，固定在竖直向下的匀强磁场中．导体滑线AB、CD横放其上运动，构成一个闭合电路，当AB向右滑动的瞬间，电路中感应电流的方向及滑线CD遭到的磁场力方向区分为( )A．电流方向沿ABCD；受力方向向右B．电流方向沿ABCD；受力方向向左C．电流方向沿ADCB；受力方向向右D．电流方向沿ADCB；受力方向向左2.如下图，金属棒ab置于水平放置的润滑框架cdef上，棒与框架接触良好，匀强磁场垂直于ab棒斜向下．从某时辰末尾磁感应强度平均减小，同时施加一个水平方向上的外力F使金属棒ab坚持运动，那么F( )A．方向向右，且为恒力B．方向向右，且为变力C．方向向左，且为变力D．方向向左，且为恒力3.磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈．当以速度v0刷卡时，在线圈中发生感应电动势，其E－t关系如下图．假设只将刷卡速度改为，线圈中的E－t关系图能够是( )A． B．C． D．4.如下图，是用导线做成的圆形回路与不时导线构成的几种位置组合，以下组合中，切断直导线中的电流时，穿过闭合回路中磁通质变化的是(图①②③中直导线都与圆形线圈在同一平面内，O点为线圈的圆心，图④中直导线与圆形线圈平面垂直，并与其中心轴重合)( )A．①② B．②③ C．③④ D．②④5.某研讨性学习小组在探求电磁感应现象和楞次定律时，设计并停止了如下实验：如图，矩形金属线圈放置在水平薄玻璃板上，有两块相反的蹄形磁铁，相对固定，四个磁极之间的距离相等．当两块磁铁匀速向右经过线圈位置时，线圈运动不动，那么线圈所受摩擦力的方向是( )A．先向左，后向右B．先向左，后向右，再向左C．不时向右D．不时向左6.面积为2.0×10－2m2的单匝矩形线圈放在磁感应强度为 4.0×10－2T的匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量是( )A． 8.0×10－4Wb B． 4.0×10－2WbC． 10－4Wb D． 10－3Wb7.资料、粗细相反，长度不同的电阻丝做成ab、cd、ef三种外形的导线，区分放在电阻可疏忽的润滑金属导轨上，并与导轨垂直，如下图，匀强磁场方向垂直导轨平面向内．外力使导线水平向右做匀速运动，且每次运动的速率相反，三根导线在导轨间的长度关系是Lab ＜Lcd＜Lef，那么( )A．Lef最大，所以ef发生的感应电动势最大B．Lef最大，所以ef中的感应电流最小C．因三根导线切割磁感线的有效长度相反，故它们发生的感应电流相反D．疏忽导体内能变化，三根导线每秒发生的热量相反8.如下图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，那么在以下四种状况下，线框中会发生感应电流的是( )A．线框平面一直与磁感线平行，线框在磁场中左右运动B．线框平面一直与磁感线平行，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9.如下图，质量为m、高为h的矩形导线框在竖直面内自在下落，其上下两边一直坚持水平，途中恰恰匀速穿过一有理想边界、高亦为h的匀强磁场区域，线框在此进程中发生的内能为( )A．mgh B． 2mgh C．大于mgh而小于2mgh D．大于2mgh 10.如图甲所示，两个闭合圆形线圈A、B圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如图乙所示的变化电流，t＝0时电流的方向为顺时针(如图中箭头所示)，在t1～t2时间内，关于线圈B，以下说法中正确的选项是( )A．线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有扩张的趋向B．线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有收缩的趋向C．线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有扩张的趋向D．线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有收缩的趋向11.如下图，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，铜环一直运动．关于铜环对桌面的压力F和铜环重力G的大小关系，以下说法中正确的选项是( )A．当条形磁铁接近铜环时，F<GB．当条形磁铁远离铜环时，F<GC．无论条形磁铁接近还是远离铜环，F＝GD．无论条形磁铁接近还是远离铜环，F>G12.如下图，MN、PQ为两条平行放置的金属导轨，左端接有定值电阻R，金属棒AB斜放在两导轨之间，与导轨接触良好，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面，设金属棒与两导轨接触点之间的距离为l，金属棒与导轨间夹角为60°，以速度v水平向右匀速运动，不计导轨和棒的电阻，那么流过金属棒中的电流为( )A．I＝ B．I＝ C．I＝ D．I＝二、多项选择题13.单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的关系图象如下图，那么( )A．在t＝0时辰，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大B．在t＝1×10－2s时辰，感应电动势最大C．在t＝2×10－2s时辰，感应电动势为零D．在0～2×10－2s时间内，线圈中感应电动势的平均值为零14. 在润滑的水平面上方，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v垂直磁场方向从如图实线(Ⅰ)位置末尾向右运动，当线框运动到区分有一半面积在两个磁场中的如图(Ⅱ)位置时，线框的速度为，那么以下说法正确的选项是( )A．图(Ⅱ)时线框中的电功率为B．此进程中回路发生的电能为mv2C．图(Ⅱ)时线框的减速度为D．此进程中经过线框横截面的电荷量为15. 如下图，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来．假定要延长上述加热时间，以下措施可行的有( )A．添加线圈的匝数B．提高交流电源的频率C．将金属杯换为瓷杯D．取走线圈中的铁芯16. 两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为平均带电绝缘环，B为导体环．当A以如下图的方向绕中心轴转动的角速度发作变化时，B中发生如下图方向的感应电流，那么( )A．A能够带正电且转速减小B．A能够带正电且转速增大C．A能够带负电且转速减小D．A能够带负电且转速增大17. 如下图，〝U〞形金属框架固定在水平面上，金属杆ab与框架间无摩擦，整个装置处于竖直方向的磁场中．假定因磁场的变化，使杆ab向右运动，那么磁感应强度A．方向向下并减小B．方向向下并增大C．方向向上并增大D．方向向上并减小三、实验题18.如下图为〝研讨电磁感应现象〞的实验装置．(1)将图中所缺的导线补接完整；(2)假设在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后能够出现的状况有：A．将原线圈迅速拔出副线圈时，灵敏电流计指针将________．B．原线圈拔出副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针________．19.在研讨电磁感应现象的实验中所用的器材如下图．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开关⑥滑动变阻器(1)按实验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线)．(2)怎样才干使线圈B中有感应电流发生？试举出两种方法：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________.四、计算题20.如下图，边长为L、匝数为n的正方形金属线框，它的质量为m、电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘．金属框的上半部处于磁场内，下半部处于磁场外，磁场随时间的变化规律为B＝kt.求：(1)线框中的电流强度为多大？(2)t时辰线框受的安培力多大？21.如下图，有一倾角α＝37°的粗糙斜面，斜面所在空间存在一有界矩形匀强磁场区域GIJH，其宽度GI＝HJ＝L＝0.5 m．有一质量m＝0.5 kg的〝日〞字形匀质导线框abcdef，从斜面上运动释放，释放时ef平行于GH且距GH为4L，导线框各段长ab＝cd＝ef＝ac＝bd＝ce＝df＝L＝0.5 m，线框与斜面间的动摩擦因数μ＝0.25，ab、cd、ef三段的阻值相等、均为R＝0.5 Ω，其他电阻不计．ef边刚进入磁场时线框恰恰做匀速运动，不计导线粗细，重力减速度g＝10 m/s2，求：(1)ef边刚进入磁场时的速度v的大小．(2)匀强磁场的磁感应强度B.(3)线框从末尾运动到ab边穿出磁场进程中ab边发的焦耳热为多少？答案解析1.【答案】C【解析】由右手定那么知AB中感应电流方向由B→A，CD中电流方向由D→C，由左手定那么可判定CD遭到向右的安培力．2.【答案】C【解析】由E＝n S可知，因磁感应强度平均减小，感应电动势E恒定，由F安＝BIL，I＝可知，ab棒受的安培力随B的减小，平均变小，由外力F＝F可知，外力F也平安均增加，为变力，由左手定那么可判别F安水平向右，所以外力F水平向左．C正确．3.【答案】D【解析】由公式E＝Blv可知，当刷卡速度减半时，线圈中的感应电动势最大值减半，且刷卡所用时间加倍，故正确选项为D.4.【答案】B【解析】通电直导线周围空间的磁场是非匀强磁场，磁感线是在垂直于导线的平面内以导线为中心的同心圆，离导线越远，磁感应强度越弱，所以①中磁通量、④中磁通量不时为零，②中既有向里的磁通量，也有向外的磁通量，但直导线中有电流时，总磁通量不为零，切断直导线中电流时，磁通质变为零．③中线圈有向外的磁通量，切断直导线中电流时，磁通质变为零．故B正确．5.【答案】D【解析】依据楞次定律的推行意义，线圈中发生的感应电流的磁场会阻碍原来磁通质变化，线圈相对磁铁〝来拒去留〞，即当磁铁接近时它们相互排挤，线圈遭到向右的斥力，当磁铁远离时，线圈遭到向右的引力，线圈运动不动，故线圈受玻璃板对它的静摩擦力方向一直向左．6.【答案】A【解析】当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量有Φ＝BS＝2.0×10－2×4.0×10－2Wb＝8.0×10－4Wb，应选A.7.【答案】B【解析】三根导体的切割磁感线等效长度相反，ef的电阻最大，所以电流做小，B对．8.【答案】C【解析】四种状况中初始位置线框均与磁感线平行，磁通量为零，按A、B、D三种状况线框运动后，线框仍与磁感线平行，磁通量坚持为零不变，线框中不发生感应电流．C中线框转动后，穿过线框的磁通量不时发作变化，所以发生感应电流，C项正确．9.【答案】B【解析】因线框匀速穿过磁场，在穿过磁场的进程中合外力做功为零，克制安培力做功为2mgh，发生的内能亦为2mgh.应选B.10.【答案】A【解析】t1～t2时间内，线圈A中的电流方向为逆时针，依据安培定那么可知在线圈A 外部发生的磁场方向向外，线圈外部发生的磁场方向向里，线圈B的总磁通量是穿出的．由于线圈A中的电流添加，故穿过线圈B的磁通量添加，依据楞次定律，在线圈B中将发生顺时针方向的感应电流，并且线圈B有扩张的趋向，故A对，B、C、D错．11.【答案】B【解析】由楞次定律可知，条形磁铁接近时，相互排挤，远离时相互吸引，B对．12.【答案】B【解析】l垂直于v的长度l sinθ为有效切割长度，所以E＝Blv sin 60°＝Blv，由欧姆定律I＝得I＝.应选B.13.【答案】BC【解析】由法拉第电磁感应定律知E∝，故t＝0及t＝2×10－2s时辰，E＝0，A错，C对．t＝1×10－2s，E最大，B对.0～2×10－2s，ΔΦ≠0，E≠0，D错．14.【答案】AB【解析】回路中发生感应电动势为E＝2Ba感应电流为I＝＝，此时线框中的电功率P＝I2R＝，故A正确．依据能量守恒定律失掉，此进程回路发生的电能为Q ＝mv2－m()2＝mv2，故B正确．左右两边所受安培力大小为F＝BIa＝，那么减速度为a＝＝，故C错误．此进程经过线框横截面的电荷量为q＝＝，故D错误．应选A、B.15.【答案】AB【解析】当线圈中通以交变电流时，在金属杯中将发生感应电流，依据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势E＝n，因此添加线圈的匝数可以提高感应电动势，感应电流的功率增大，使杯内的水沸腾所需的时间延长，提高交流电源的频率，磁通质变化率变大，感应电动势变大，感应电流的功率增大，应选项A、B正确；取走线圈中的铁芯那么使得线圈周围的磁场变弱，磁通量减小，磁通质变化率亦减小，感应电动势变小，从而使杯内的水沸腾所需的时间反而变长，应选项D错误；将金属杯换为瓷杯后，由于陶瓷不是导体，因此瓷杯中不能发生感应电流，无法给水加热，应选项C错误．16.【答案】BC【解析】选取A环研讨，假定A环带正电，且转速增大，那么使穿过环面的磁通量向里添加，由楞次定律知，B环中感应电流的磁场方向向外，故B正确，A错误；假定A 环带负电，且转速增大，那么使穿过环面的磁通量向外添加，由楞次定律知，B环中感应电流的磁场方向向里，B环中感应电流的方向应为顺时针方向，故D错误，C正确．应选B、C.17.【答案】AD【解析】因磁场变化，发作电磁感应现象，杆ab中有感应电流发生，而使杆ab遭到磁场力的作用，并发作向右运动．ab向右运动，使得闭合回路中磁通量有添加的趋向，说明原磁场的磁通量肯定削弱，即磁感应强度正在减小，与方向向上、向下有关．故A、D正确，B、C错误．18.【答案】(1)(2)向右偏转一下向左偏转一下【解析】(1)见以下图(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，那么A.向右偏转一下；B.向左偏转一下．19.【答案】(1)实物电路图如下图：(2)①断开或闭合开关②闭合开关后移动滑动变阻器的滑片．【解析】(1)实物电路图如下图：(2)断开或闭合开关的进程中或闭合开关后移动滑片的进程中，穿过线圈B的磁通量发作，线圈B中有感应电流发生．20.【答案】(1)(2)t【解析】(1)线框中的电动势E＝n＝nS＝nL2k，电流为I＝.(2)安培力为F＝BIL＝kt L＝t.21.【答案】(1)4 m/s (2)1 T (3)1 J【解析】(1)由动能定理可知：mg4L sinα－μmg cosα4L＝mv2－0得v＝4 m/s.(2)当线框匀速运动时，对电路：E＝BLvR＝R＋R总I＝对线框：mg sinα＝μmg cosα＋BIL解得B＝1 T.(3)线框每条边切割磁感线等效电路都一样．所以ef和cd作为电源时＝EUad时间为t＝Q＝t1当ab做为电源时，Uab＝E时间为t＝，Q2＝t整个进程总热量，Q＝Q1＋Q2＝1 J.。

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.。

(2021年整理)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)

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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。

关于自感现象,下列说法中正确的是（)A．自感现象是线圈自身的电流变化而引起的电磁感应现象B．自感电动势总是阻止原电流的变化C．自感电动势的方向总与原电流方向相反D．自感电动势的方向总与原电流方向相同2。

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3。

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Ba、、Bc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Bb( ）A．Ba＝Bb＝Bc,Φa＝Φb＝ΦcB．Ba>Bb>Bc，Φa〈Φb<ΦcC．Ba〉Bb〉Bc，Φa>Φb>ΦcD．Ba>Bb>Bc，Φa＝Φb＝Φc4。

人教高中物理选修3-2第四章新编《电磁感应》精选练习题含答案解析

人教高中物理选修3-2第四章新编《电磁感应》精选练习题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．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2．如图所示,匀强磁场中放置有固定的abc金属框架,导体棒ef在框架上匀速向右平移,框架和棒所用材料、横截面积均相同,摩擦阻力忽略不计.那么在ef,棒脱离框架前,保持一定数值的物理量是( )A．ef棒所受的拉力B．电路中的磁通量C．电路中的感应电流D．电路中的感应电动势3．运用电磁感应原理进行信号转换.如图所示,磁带录音机既可用来录音,也可用来放音,其主要部件为可匀速行进的磁带a和绕有线圈的磁头b,不论是录音或放音过程,磁带或磁隙软铁都存在磁化现象.下面关于它们在录音、放音过程中主要工作原理的说法,正确的是()A．放音的主要原理是电磁感应,录音的主要原理是电流的磁效应B．录音的主要原理是电磁感应,放音的主要原理是电流的磁效应C．放音和录音的主要原理都是电流的磁效应D．放音和录音的主要原理都是电磁感应4．如图所示中，L1和L2是两个相同灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其电阻值与R相同，在开关S接通的瞬间，下列说法正确的是（）A．接通时L1先达到最亮，断开时L1后灭B．接通时L2先达到最亮，断开时L2后灭C．接通时L1先达到最亮，断开时L1先灭D．接通时L2先达到最亮，断开时L2先灭5．一直升飞机停在南半球的地磁极上空。

该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B。

直升飞机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的周期为T，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按逆时针方向转动。

螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示。

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高中物理学习材料桑水制作选修3-2第四章电磁感应检测题本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分．满分100分，考试用时60分钟．第Ⅰ卷（选择题，共40分）一、选择题（每小题4分，共40分。

在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对得4分，对而不全得2分。

）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. 为了利用海洋资源，海洋工作者有时根据水流切割地磁场所产生的感应电动势来测量海水的流速．假设海洋某处的地磁场竖直分量为B＝0.5×10－4T，水流是南北流向，如图将两个电极竖直插入此处海水中，且保持两电极的连线垂直水流方向．若两极相距L ＝10m，与两电极相连的灵敏电压表的读数为U＝2mV，则海水的流速大小为（）A．40 m／sB．4 m／sC．0.4 m／sD．4×10－3m／s3．日光灯电路主要由镇流器、起动器和灯管组成，在日光灯正常工作的情况下，下列说法正确的是（）A．灯管点燃后，起动器中两个触片是分离的B．灯管点燃后，镇流器起降压和限流作用C．镇流器在日光灯开始点燃时，为灯管提供瞬间高压D．镇流器的作用是将交变电流变成直流电使用4．如图所示，磁带录音机既可用作录音，也可用作放音，其主要部件为可匀速行进的磁带a和绕有线圈的磁头b，不论是录音或放音过程，磁带或磁隙软铁会存在磁化现象，下面对于它们在录音、放音过程中主要工作原理的说法，正确的是（）A．放音的主要原理是电磁感应，录音的主要原理是电流的磁效应B．录音的主要原理是电磁感应，放音的主要原理是电流的磁效应C．放音和录音的主要原理都是磁场对电流的作用D．放音和录音的主要原理都是电磁感应5．两圆环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。

精品解析：人教版高二物理选修3-2第四章法拉第电磁感应定律专项训练(解析版).docx

人教版高二物理选修3-2第四章法拉第电磁感应定律专项训练一、选择题1.如图所示，A、B两闭合线圈为同样导线绕成，A有10匝，B有20匝，两圆线圈半径Z比为2： 1.均匀磁场只分布在B线圈内.当磁场随时间均匀减弱时（）B.A、B中均有恒定的感应电流C.A、B中感应电动势Z比为2： 1D.A、B中感应电流之比为1： 2【答案】BD【解析】试题分析：穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中产生感应电流；由法拉第电磁感应定律可以求出感应电动势；由电阻定律求出导线电阻，最后由欧姆定律可以求出线圈电流.磁场随时间均匀减弱，穿过闭合线圈昇的磁通量减少，〃中产主感应电流，故A错误；磁场随时间均匀减弱, 穿过闭合线圈久〃的磁通量减少，A.〃屮都产生感应电流，故B正确；由法拉第电磁感应定律得，感应电动势：E = n—= n—S,其屮竺、S都相同，力有10匝，〃有20匝，线圈产生的感应电动势之比为1： 2, /、At At At〃环屮感应电动势E A：E B=1：2,故C错误：线圈电阻R = p- = p n 2?Cr = 两圆线圈半径之比为2： 1, As s sE有10匝，〃有20匝，p、s都相同，则电阻之比R A：R B F A：「B=1：1，由欧姆定律1 = 3得，产生的感应电流之R比I A：【B=1：2,故D正确；2.高频焊接技术的原理如图（a）.线圈接入图（b）所示的正弦式交流电（以电流顺吋针方向为正），圈内待焊工件形成闭合冋路•则（）A.图（b）中电流有效值为IB.0〜t］时间内工件中的感应电流变大C.0〜h时间内工件中的感应电流方向为逆时针D.图(b) '|>T越大，工件温度上升越快【答案】AC【解析】由图知电流的最大值为返/，因为该电流是正弦式交流电，则有效值为/,故A正确.，一/图象切线的斜率等于电流的变化率，根据数学知识可知：0〜/］时间内线圈中电流的变化率减小，磁通量的变化率变小，rti法拉第电磁感应定律可知工件中感应电动势变小，则感应电流变小，故B错误.根据楞次定律可知：0〜"吋I'可内工件中的感应电流方向为逆吋针，故C正确.图(b)中厂越大，电流变化越慢，工件中磁通量变化越慢，由法拉第电磁感应定律可知工件屮产生的感应电动势越小，温度上升越慢，故D错误.3.如图所示，一光滑绝缘的半圆面和一根很长的直导线被固定在同一竖直平面内，直导线水平处于半圆面的下方，导线中通有方向向右的恒定电流I,将一铜环从半圆面左侧最高点a从静止释放后，铜环沿着半圆面运动，到达右侧的b点为最高点，a、b高度差为已知通电直导线在周围某一点产生磁场的磁感应强度与该点到导线的距离成反比，下列说法正确的是( )A.铜环在半圆面左侧下滑过程，感应电流沿顺时针方向B.铜环第一次经过最低点时感应电流达到最大C.铜环往返运动第二次到达右侧最高点时与b点的高度差小于2AhD.铜环沿半圆面运动过程，铜环所受安培力的方向总是与铜环中心的运动方向相反【答案】AC【解析】A、rti安培定则知半圆面内磁场方向为垂直纸面向外，由上至下磁感应强度逐渐增大，铜环在左侧下滑过程中，通过圆坏的磁通量增大，则由楞次定律知感应电流为顺时针方向，故A正确；B、根据通电直导线产生磁场的特点可知，在同一水平面上磁感应强度是相等的，所以若铜环的速度为水平时，铜环内的磁通量变化率为0,感应电流为零，所以铜环在最低点的感应电流最小，故B错误；C、设铜环的质量为m,则铜坏第一次从a点运动到b点时，消耗的能量为mgAh；铜坏在竖直方向上的速度越大时，其里面的磁通量变化率越大，产生的感应电流越大，从而产生的焦耳热越大，消耗的能量越大.显然铜环从右往左端返冋时，在同一高度，竖直方向上的速度要比第一次从左端到右端的小，所以返冋消耗的能量要小于第一次消耗的能量，即小于mgAh；同理，铜坏再从左端运动到右端，消耗的能量更小TmgAh, 则铜环往复运动第二次到达右侧最高点时与点b的高度差小于2Ah，故C正确；D、当铜环沿着半圆面斜向下运动时，根据对称性，铜环左右两端产生的安培力大小相等，方向相反；而铜环下半部分产生的安培力要大于上半部分产生的安培力，下半部分产生的安培力的合力方向竖直向上，上半部分产生的安培力的合力竖直向下，所以铜环所受到的安培力是竖直向上的，显然与铜环中心的运动方向不是相反的，故D错误；点睛：本题考查法拉第电磁感应定律与能暈和受力相结合的题目，要注意明确安培定则的应用，确定磁场方向，再根据楞次定律以及功能关系进行分析，即可明确圆环的运动情况。

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高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）第四章过关检测(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。

每小题至少一个选项符号题意,选对得6分,漏选得4分,错选得0分)1.如图所示,长为a、宽为b的矩形线圈,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的OO'轴以恒定的角速度ω旋转,设t=0时,线圈平面与磁场方向平行,则此时的磁通量和磁通量的变化率分别是()。

A.0,0B.0,BabωC.0,D.Bab,Badω答案:B解析:当线圈平面与磁感线平行时,Φ=0,而上、下两边正好垂直切割磁感线,故此时线圈中E最大,而E=,故此时磁通量的变化率=Babω最大,B对。

2.(2011·广东理综,15)将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是()。

A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关B.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同答案:C解析:根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,即磁通量变化越快,感应电动势越大,选项C正确;根据楞次定律可知,当原磁场减小时,感应电流的磁场才与其方向相同,选项D错误。

3.如图所示,一水平放置的圆形通电线圈a固定,另一较小的圆形线圈b从a的正上方下落,在下落过程中两线圈始终保持平行且共轴,则线圈b从线圈a的正上方下落过程中,从上往下看线圈b应是()。

A.有逆时针方向的感应电流B.有顺时针方向的感应电流C.先有顺时针方向的感应电流,后有逆时针方向的感应电流D.先有逆时针方向的感应电流,后有顺时针方向的感应电流答案:C解析:向下穿过的过程中,穿过b环的磁通量先增大后减少,在a环上方时,穿过b环的磁通量增大,由楞次定律知,感应电流的磁场阻碍增大,所以与原磁场方向相反,根据安培定则得感应电流方向为顺时针;同理可得b穿过a后,磁通量减少,感应电流的方向应该是逆时针,选C。

人教版高中物理选修3-2测试题及答案解析全套

人教版高中物理选修3-2测试题及答案解析全套含模块综合测试题，共4套第四章电磁感应(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，第1～5小题中只有一个选项符合题意，第6～8小题中有多个选项符合题意，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1.如图1所示，大圆导线环A中通有电流，方向如图所示，另在导线环所在的平面画一个圆B，它的一半面积在A环内，另一半面积在A环外。

则B圆内的磁通量()图1A．为零B．垂直纸面向里C．垂直纸面向外D．条件不足，无法判断解析：选B根据右手螺旋定则可知，A产生的磁场在A线圈内部垂直纸面向里，在外部垂直纸面向外，由于磁感线是闭合的曲线，所以A内部的磁感线一定比A外部的磁感线要密一些，所以B项正确。

2.如图2所示，a为圆形金属环，b为直导线，且b垂直环面穿过圆环中心()图2A．若直导线b中通入恒定电流，金属环a中会产生感应电流B．若直导线b中通入交变电流，金属环a中会产生感生电流C．若直导线b中通入恒定电流，同时让直导线b绕过圆环中心的水平轴在竖直平面内转动，金属环a中会产生感应电流D．以上三种说法均不对解析：选D产生感应电流的条件是闭合回路中磁通量发生变化，不管b中通入什么样的电流，穿过a 中的磁通量始终为0，D 对。

3．半径为r 带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆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连接，两板间距为d ，如图3甲所示。

有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图乙所示。

在t ＝0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为q 的静止微粒。

则以下说法正确的是( )图3A ．第2秒内上极板为正极B ．第3秒内上极板为负极C ．第2秒末微粒回到了原来位置D ．第2秒末两极板之间的电场强度大小为0.2 πr 2/d解析：选A 根据楞次定律，结合图像可以判断：在0～1 s 内，下极板为正极，上极板为负极；第2秒内上极板为正极，下极板为负极；第3秒内上极板为正极，下极板为负极；第4秒内上极板为负极，下极板为正极，故A 选项正确，B 选项错误。

2020学年高中物理人教版选修3-2检测：第四章电磁感应4.3楞次定律Word版含答案

4.3 楞次定律课时作业基础达标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阻碍引起感应电流原磁场的磁通量的变化B．感应电流的磁场方向总是与引起感应电流的磁场方向相反C．感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流原磁场的磁通量D．感应电流的磁场阻止了引起感应电流原磁场磁通量的变化【解析】根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁场磁通量的变化，A对，C错；同时阻碍不是阻止，只是延缓了原磁场磁通量的变化，D错；感应电流的磁场方向与原磁场方向的关系是“增反减同”，选项B错误．【答案】A2.如图所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管，则电路中( )A．始终有感应电流自a向b流过电流表GB．始终有感应电流自b向a流过电流表GC．先有a→G→b方向的感应电流，后有b→G→a方向的感应电流D．将不会产生感应电流【解析】当条形磁铁进入螺线管的时候，闭合线圈中的磁通量增加；当条形磁铁穿出螺线管时，闭合线圈中的磁通量减少，根据楞次定律判断出选项C正确．【答案】C3.如图所示，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下．当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)( )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【解析】由题意可知穿过线圈的磁场B方向向下，磁铁向下运动造成穿过线圈的磁通量增加，由楞次定律可知感应电流的磁场方向与B相反，由此可以判定感应电流的方向与题中所标电流方向相同，磁铁与线圈相互排斥．故选项B是正确的．【答案】B4.如图所示，一水平放置的通以恒定电流的圆形线圈1固定，另一较小的圆形线圈2从线圈1的正上方下落，在下落过程中由线圈1的正上方下落到线圈1的正下方的过程中，从上往下看，线圈2中( )A．无感应电流B．有顺时针方向的感应电流C．有先是顺时针方向，后是逆时针方向的感应电流D．有先是逆时针方向，后是顺时针方向的感应电流【解析】线圈1中恒定电流形成的磁场分布情况如图所示．当线圈2从线圈1的正上方下落，并处于线圈1的上方时，磁感线向上，且磁通量增大，根据楞次定律知，线圈2中产生的感应电流的磁场方向向下，由右手螺旋定则，俯视线圈2中感应电流应为顺时针方向；同时，线圈2落至线圈1的正下方时，磁通量向上且是减小的，由楞次定律和右手螺旋定则，俯视线圈2中感应电流应为逆时针方向．【答案】C5．如图所示，金属环所在区域存在着匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．当磁感应强度逐渐增大时，内、外金属环中感应电流的方向为( )A．外环顺时针、内环逆时针B．外环逆时针、内环顺时针C．内、外环均为逆时针D．内、外环均为顺时针【解析】首先明确研究的回路由外环和内环共同组成，回路中包围的磁场方向垂直纸面向里且内、外环之间的磁通量增加．由楞次定律可知两环之间的感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，垂直于纸面向外，再由安培定则判断出感应电流的方向是：在外环沿逆时针方向，在内环沿顺时针方向，故选项B正确．【答案】B6．如图所示，两个相同的轻质铝环套在一根水平光滑绝缘杆上，当一条形磁铁向左运动靠近两环时，两环的运动情况是( )A．同时向左运动，间距增大B．同时向左运动，间距不变C．同时向左运动，间距变小D．同时向右运动，间距增大【解析】当条形磁铁插入铝环的过程中，穿过铝环的磁通量增加，两环为了阻碍磁通量的增加，应向条形磁铁左端磁场越来越弱的方向运动，即两铝环同时向左运动，由于两铝环上感应电流方向相同，故将相互吸引，而使间距变小，所以C正确．【答案】C7．如图表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，其中能产生由a到b的感应电流的是( )【解析】由右手定则，可知选项A图中感应电流方向由a到b，选项A正确；选项B 图导体ab向纸外运动，产生感应电流由b到a，选项B错误；选项C图中由于三角形线框的一部分在磁场中运动；由楞次定律，判断可得导体ab中电流由b到a，故选项C错误；选项D图中ab棒切割磁感线由右手定则可知，导体棒ab中电流由b到a，故选项D错误．【答案】A8.如图所示，通有恒定电流的螺线管竖直放置，铜环R沿螺线管的轴线加速下落，在下落过程中，环面始终保持水平，铜环先后经过轴线上1、2、3位置时的加速度分别为a1、a2、a3，位置2处于螺线管的中心，位置1、3与位置2等距离，则( )A．a1<a2＝g B．a3<a1<gC．a1＝a3<a2D．a3<a1<a2【解析】由楞次定律知，感应电流的磁场总是阻碍导体间的相对运动，所以当线圈在位置1时，受到向上的安培力，阻碍靠近，在位置3时，受到向上的安培力，阻碍远离，故a1和a3均小于g，又由于整个下落过程中，铜环速度逐渐增大，而从位置1到位置2和位置2到位置3的磁通量变化相同．但后者所用时间短，所以后者磁通量变化率大，即感应电动势大，感应电流大，圆环在位置3的安培力大，故a3<a1，在位置2时，磁铁内部磁感线为平行等距的匀强磁场，故线圈在位置2附近运动磁通量不变，无感应电流，只受重力，故a2＝g.【答案】ABD9．夜晚，楼梯上漆黑一片，但随着我们的脚步声响，楼梯灯亮了；我们登上一层楼，灯光照亮一层楼，而身后的灯则依次熄灭，这种楼梯灯好像能“听到”我们的到来，能“看见”我们的离去，之所以能如此，是因为电路中安装了光声控延时开关，探究这种开关有什么转换器件．【解析】打开光声控开关，内部构造如图．光声控延时开关中安装有光敏感元件，用于感知外界光线的强弱．还安装有声敏感元件用于感知外界声响．当白天外界光线较强时，光声控制延时开关总处于断开状态，灯不亮；当夜晚光线较弱且有声响时光声控延时开关处于导通状态，灯亮，延时一段时间后，开关断开，灯熄灭．【答案】见解析能力提升1．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→d【解析】如题图，磁场方向向上，开始磁通量减小，后来磁通量增大．由“增反减同”可知电流方向是d→c→b→a→d，B项正确．【答案】B2.如图所示，ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合线圈，在滑动变阻器R的滑片P 向右滑动的过程中，ab线圈将( )A．静止不动B．逆时针转动C．顺时针转动D．发生转动，因电源正负极不明，无法确定转动方向【解析】当P向右滑动时，电路中的总电阻是减小的，因此通过线圈的电流增加，电磁铁两磁极间的磁场增强，穿过ab线圈的磁通量增加，线圈中有感应电流，线圈受磁场力作用发生转动．直接使用楞次定律中的“阻碍”，线圈中的感应电流将阻碍原磁通量的增加，线圈就会通过转动来改变与磁场的正对面积，从而阻碍原磁通量的增加，只有逆时针转动才会减小有效面积，以阻碍磁通量的增加．故选项B正确．【答案】B3．如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈．当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力F N及在水平方向运动趋势的正确判断是( )A．F N先小于mg后大于mg，运动趋势向左B．F N先大于mg后小于mg，运动趋势向左C．F N先小于mg后大于mg，运动趋势向右D．F N先大于mg后小于mg，运动趋势向右【解析】条形磁铁从线圈正上方等高快速经过时，通过线圈的磁通量先增加后又减小．当通过线圈磁通量增加时，为阻碍其增加，在竖直方向上线圈有向下运动的趋势，所以线圈受到的支持力大于其重力，在水平方向上有向右运动的趋势；当通过线圈的磁通量减小时，为阻碍其减小，在竖直方向上线圈有向上运动的趋势，所以线圈受到的支持力小于其重力，在水平方向上有向右运动的趋势．综上所述，线圈所受到的支持力先大于重力后小于重力，运动趋势总是向右．【答案】D4．如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑、用不同材料制成的圆筒，竖直固定在相同高度，两个相同的条形磁铁，同时从A、B上端管口同一高度无初速度同时释放，穿过A管的条形磁铁比穿过B管的条形磁铁先落到地面．下面关于两管的制作材料的描述可能的是( )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管是铜制成的，B管是用塑料制成的【解析】如果圆筒是用金属材料制成的，当条形磁铁进入和离开筒口位置时都会产生感应电流．磁铁和圆筒之间有力的作用，阻碍其产生相对运动，故落地较晚．如果筒由绝缘材料制成，则不会产生感应电流，两者之间没有力的作用．磁铁做自由落体运动通过圆筒，用时较少，先落地．【答案】A5．如图所示，螺线管B置于闭合金属圆环A的轴线上，当B中通过的电流I减小时( )A．环A有缩小的趋势B．环A有扩张的趋势C．螺线管B有缩短的趋势D．螺线管B有伸长的趋势【解析】当B中通过的电流逐渐减小时，穿过A线圈中向右的磁通量逐渐减小，由楞次定律可知，在线圈A中产生顺时针的感应电流(从左向右看)，A、B两环之间的作用力使A 有缩小的趋势，故选项A正确；又因为B中电流减小，螺线管环与环之间的作用的引力减小，螺线管B有伸长的趋势，故选项D正确．【答案】AD6．如图所示，Ⅰ是竖直放置的闭合的接有毫安表的螺线管，Ⅱ是悬挂在弹簧下端的(不大)强磁铁棒，现使之在Ⅰ中振动．试用能量转化和守恒的观点分析将会出现什么现象，并说明原因．【答案】由于磁铁棒Ⅱ在线圈中振动，线圈Ⅰ内磁通量不断发生变化，从而产生感应电流，毫安表指针偏转．此过程中由于机械能向电能的不断转化，磁铁棒的振幅不断减小，直至停止振动，原振动的能量全部转化为电能在线圈中消耗．。

2019-2020年人教版高中物理选修3-2 第四章电磁感应经典习题检测(含解析)

第四章：电磁感应经典习题检测(90分钟100分)一、选择题(共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有的小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．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2．[多选]两根互相平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，在导轨上导体棒ab和cd可以自由滑动。

当ab在外力F作用下向右运动时，下列说法正确的是()A．cd内有电流通过，方向是d→cB．cd向左运动C．磁场对cd作用力向左D．磁场对ab作用力向左3．如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距。

两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流。

若()A．金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向B．金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向C．金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向D．金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向4.如图所示，把一阻值为R、边长为L的正方形金属线框，从磁感应强度为B的匀强磁场中，以速度v向右匀速拉出磁场。

在此过程中线框中产生了电流，此电流()A．方向与图示箭头方向相同，大小为BL vRB．方向与图示箭头方向相同，大小为2BL vRC．方向与图示箭头方向相反，大小为BL vRD．方向与图示箭头方向相反，大小为2BL vR5.如图所示，平行导轨间的距离为d，一端跨接一个电阻R，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于平行金属导轨所在的平面。

一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置。

金属棒与导轨的电阻不计，当金属棒沿垂直于棒的方向滑行时，通过电阻R的电流为()A.Bd vR B.Bd v sin θRC.Bd v cos θR D.Bd vR sin θ6.如图所示，导线OA长为l，在方向竖直向上，磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω沿图中所示方向绕通过悬点O的竖直轴旋转，导线OA与竖直方向的夹角为θ。

人教版高中物理选修3-2第四章电磁感应本章练测

图1高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）第四章电磁感应本章练测建议用时实际用时满分实际得分90分钟100分一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分.第7、8、10题为多选，其余为单选.多选中全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1.竖直平面内有一金属环，半径为，总电阻为，磁感应强度为的匀强磁场垂直穿过环平面，与环的最高点铰链连接的长度为，电阻为的导体棒由水平位置紧贴环面摆下(如图1所示)．当摆到竖直位置时，点的线速度为，则这时两端的电压大小为( )A. B.C. D.2.如图2所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻和，导体棒与三条导线接触良好；匀强磁场的方向垂直纸面向里.导体棒的电阻可以忽略.当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是( )A.流过的电流为由到，流过的电流为由到B.流过的电流为由到，流过的电流为由到C.流过的电流为由到，流过的电流为由到D.流过的电流为由到，流过的电流为由到3.如图3所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用时间拉出，外力所做的功为，通过导线截面的电荷量为；第二次用时间拉出，外力所做的功为，通过导线截面的电荷量为，则( )A.B.C.D.4.如图4所示,在区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场,磁场方向均垂直于纸面.一闭合导线框位于纸面内,框的邻边都相互垂直,边与磁场的边界重合.导线框与磁场区域的尺寸如图所示.从时刻开始,线框匀速横穿两个磁场区域.以为线框中的电动势的正方向,图5四个关系示意图中正确的是( )图4图5图2图6图7图8图9图10图125.两块水平放置的金属板间的距离为，用导线与一个匝线圈相连，线圈电阻为，线圈中有竖直方向的磁场，电阻与金属板连接，如图6所示，两板间有一个质量为、电荷量为的油滴恰好处于静止．则线圈中的磁感应强度的变化情况和磁通量的变化率分别是( )A.磁感应强度B竖直向上且正增强，B.磁感应强度B竖直向下且正增强，C.磁感应强度B竖直向上且正减弱，D.磁感应强度B竖直向下且正减弱，6.如图7所示，半径为的半圆形硬质导体，在拉力的作用下，以速度在水平形框架上匀速滑动，且彼此接触良好.匀强磁场的磁感应强度为，形框架中接有电阻，的电阻为，其余电阻不计.则进入磁场的过程中( )A.中电流的方向由下到上B.感应电动势的平均值为C.两点间电势差的最大值为D.流经电路的电荷量为7.如图8所示，用恒力将闭合线圈由静止开始(不计摩擦)从图示位置向左加速拉出有界匀强磁场，则在此过程中( )A.线圈向左做匀加速直线运动B.线圈向左运动且速度逐渐增大C.线圈向左运动且加速度逐渐减小D.线圈中感应电流逐渐减小8.如图9所示，粗细均匀的电阻丝绕制的矩形导线框处于匀强磁场中，另一种材料的导体棒可与导线框保持良好接触并做无摩擦滑动．当导体棒在外力作用下从导线框左端开始做切割磁感线的匀速运动一直滑到右端的过程中，导线框上消耗的电功率的变化情况可能为( )A.逐渐增大B.先增大后减小C.逐渐减小D.先增大后减小，再增大，接着再减小9.如图10所示，在光滑水平桌面上有一边长为、电阻为的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为(＞)的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下.导线框以某一初速度向右运动.0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域.下列图象中，可能正确描述上述过程的是( )10.如图12所示，相距为的两水平虚线分别是水平向里的匀强磁场的边界，磁场的磁感应强度为，正方形线框边长为、质量为.将线框在磁场上方高处由静止开始释放，当边进入磁场时速度为，边刚穿出磁场时速度也为.从边刚进入磁场到边刚穿出磁场的整个过程中( )A.线框一直都有感应电流B.线框有一阶段的加速度为A BC D图11精品试卷图14图15图16C.线框产生的热量为D.线框做过减速运动二、填空题(本题共2小题，共10分. 请将正确的答案填到横线上)11.(6分)如图13所示，是“研究电磁感应现象”的实验装置．图13(1)将图中所缺导线补充完整．(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将原线圈迅速插入副线圈中，电流计指针将________．(3)原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，电流计指针将________．12.(4分)如图14所示，两根平行光滑长直金属导轨，其电阻不计，导体棒和跨在导轨上，电阻大于电阻．当在外力作用下匀速向右滑动时，在外力作用下保持静止，则两端电压和两端电压相比，_______，外力和相比，_______(选填)．三、计算题(本题共4小题，共50分. 解答时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)如图15所示，匀强磁场竖直向上穿过水平放置的足够长的金属框架，框架宽为，右端接有电阻，磁感应强度为，一根质量为、电阻不计的金属棒以的初速度沿框架向左运动，棒与框架的动摩擦因数为，测得棒在整个运动过程中，通过任一横截面的电荷量为，求：(1)棒能运动的距离；(2)上产生的热量．14.(12分)形金属导轨原来静止放在光滑绝缘的水平桌面上，范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场穿过导轨平面，一根与等长的金属棒平行放在导轨上，棒左边靠着绝缘的固定竖直立柱.已知磁感应强度，导轨质量，其中段长、电阻，其余部分电阻不计，金属棒质量、电阻、与导轨间的动摩擦因数.若向导轨施加方向向左、大小为的水平拉力，如图16所示．求：导轨的最大加速度、最大电流和最大速度(设导轨足够长，取)．15.(12分)如图17所示，是两根平行直导轨，电阻不计且足够长，和是垂直跨在上并可左右滑动的两根平行直导线，每根长为，导轨上接入阻值分别为和的两个电阻和一个板长为、间距为的平行板电容器．整个装置放在磁感应强度为、垂直导轨平面的匀强磁场中．当用外力使以速率向右匀速滑动、以速率向左匀速滑动时，两板间正好能平衡一个质量为的带电微粒，试问：（1）微粒带何种电荷？电荷量是多少？（2）外力的功率和电路中的电功率各是多少？图1716.(14分)如图18所示，质量，电阻，长度的导体棒横放在形金属框架上．框架质量，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数.相距的相互平行，电阻不计且足够长．电阻的垂直于.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度．垂直于施加的水平恒力，从静止开始无摩擦地运动，始终与保持良好接触．当运动到某处时，框架开始运动．设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取.(1)求框架开始运动时速度的大小；(2)从开始运动到框架开始运动的过程中，上产生的热量，求该过程位移的大小.第四章电磁感应本章练测参考答案1.D 解析：由推论知，当导体棒摆到竖直位置时，产生的感应电动势，此时回路总电阻，这时两端的电压大小，D项正确．2.B 解析:切割磁感线，由右手定则判断知电流由流向.在回路中电流沿逆时针方向，流过的电流由到；在回路中电流沿顺时针方向，流过的电流由到，故选B.3.C 解析：设线框长为，宽为，第一次拉出速度为，第二次拉出速度为，则.匀速拉出磁场时，外力所做的功恰等于克服安培力所做的功，有，同理，故；又由于线框两次拉出过程中，磁通量的变化量相等，即，由，得.4.C 解析：由楞次定律或右手定则可判定线框刚开始进入磁场时，电流方向为顺时针方向，故D选项错误；内，磁通量不变化，感应电动势为0，A选项错误；内，产生感应电动势，感应电动势的方向为逆时针方向(正方向)，故选项C正确．图19 图21 图22 5.C 解析：油滴静止说明电容器下极板带正电，线圈中电流自上而下(电源内部)，由楞次定律可以判断，线圈中的磁感应强度B 为向上的减弱或向下的增强．又 ① ② ③ 由①②③式可解得：6.C 解析：进入磁场过程中，由右手定则知，中电流方向向上，所以中电流方向向下，故不选A. 平均感应电动势为===，故不选B.当完全进入磁场时，其切割的有效长度为最大值，此时，最大感应电动势为=，感应电流为，两点间的电压为电源的路端电压，有,解上述各式得=，故选C. 此过程中，流经电路的电荷量为，故不选D.7.BC 解析：加速运动则速度变大，电流变大，安培力变大．安培力是阻力，故加速度减小．故选项正确．8.BD 解析：导体棒在框架上做切割磁感线的匀速运动，相当于电源，其产生的感应电动势相当于电源的电动势，其电阻相当于电源的内阻，线框相当于外电路，等效电路如图19所示．由于的运动，外电路的电阻是变化的，设左侧电阻为，右侧电阻为，导线框的总电阻为，所以外电路的并联总电阻：由于为定值，故当时，最大．在闭合电路中，外电路上消耗的电功率是与外电阻有关的．可见，当时，有最大值，随的变化图象如图20所示．下面根据题意，结合图象讨论变化的情况有：(1)若的最大值，则其导线框上消耗的电功率是先增大后减小．(2)若的最大值，且的最小值线框上消耗的电功率是先增大后减小，再增大，接着再减小．(3)若的最小值，则导线框上消耗的电功率是先减小后增大．综上所述，选项B 、D 正确．9.D 解析：导体切割磁感线时产生感应电流，同时产生安培力阻碍导体运动，利用法拉第电磁感应定律、安培力公式及牛顿第二定律可确定线框在磁场中的运动特点.线框进入和离开磁场时，安培力的作用都是阻碍线框运动，使线框速度减小，由、及可知安培力减小，加速度减小，当线框完全进入磁场后穿过线框的磁通量不再变化，不产生感应电流，不再产生安培力，线框做匀速直线运动，故选D.10.BD 解析：从边进入时到边刚穿出有三个过程(四个特殊位置)如图21所示. 由Ⅰ位置到Ⅱ位置，和由Ⅲ位置到Ⅳ位置线框中的磁通量发生变化，所以这两个过程中有感应电流，但由Ⅱ位置到Ⅲ位置，线框中磁通量不变化，所以无感应电流，故选项A 错误；由Ⅱ到Ⅲ加速度为，故选项B 正确；因线框的速度由经一系列运动再到且知道有一段加速度为的加速过程，故线框一定做过减速运动，故选项D 正确；由能量守恒知，线框产生的热量为重力势能的减少量，即，故选项C 错误． 11.(1)如图22所示 (2)向右偏 (3)向左偏12. ＝＝13.(1) (2)解析：(1)设在整个过程中，棒运动的距离为，磁通量的变化量，通过棒的任一横截面的电荷量，解得.(2)根据能量守恒定律，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，即有，图20解得.14.解析：导轨受到棒水平向右的摩擦力，根据牛顿第二定律并整理得，刚拉动导轨时，，安培力为零，导轨有最大加速度随着导轨速度的增大，感应电流增大，加速度减小，当时，速度最大．设速度最大值为，电流最大值为，导轨受到向右的安培力，代入数据得15.(1)负电 (2)解析：(1)当向右滑动时，切割磁感线产生的感应电动势，方向由指向.向左滑动时产生的感应电动势，方向由指向.两者同时滑动时，和可以看成两个顺向串联的电源，电路中总的电动势：，方向沿.由闭合电路欧姆定律得电路中的电流，方向沿电容器两端的电压相当于把电阻看作电源的内阻时的路端电压，即由于上板电势比下板高，故在两板间形成的匀强电场的方向竖直向下，可知悬浮于两板间的微粒必带负电．设微粒的电荷量为，由平衡条件，得(2)和两导线所受安培力均为，其方向都与它们的运动方向相反．两导线都匀速滑动，由平衡条件可知所加外力应满足条件因此，外力做功的机械功率电路中产生感应电流总的电功率可见，，这正是能量守恒的必然结果．16.(1) (2)解析：(1)对框架的压力框架受水平面的支持力依题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则框架受到的最大静摩擦力中的感应电动势中电流受到的安培力框架开始运动时由上述各式，代入数据解得.(2)闭合回路中产生的总热量由能量守恒定律，得代入数据解得.。

人教版高中物理选修3-2第四章电磁感应单元测试题

第四章电磁感应单元测试题一．选择题1．由楞次定律知道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2．关于磁通量下列说法正确的是（）．A．磁通量越大表示磁感应强度越大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应强度D．磁通量不仅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寻找磁单极子．实验根据的原理就是电磁感应现象，仪器的主要部分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应电流，关于感应电流的方向下列说法正确的是（）A．磁单极子穿过超导线圈的过程中，线圈中产生的感应电流的变化B．N磁单极子，与S磁单极子分别穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流方向相同C．磁单极子穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流方向不变D．假若磁单极子为N磁单极子，穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流方向始终为顺时针（从上往下看）4．如图2示，金属杆ab以恒定的速率v在光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，下列说法不正确的是（）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，飞机在一定高度水平飞行时，其机翼就会切割磁感线，机翼的两端之间会有一定的电势差．若飞机在北半球水平飞行，则从飞行员的角度看，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，通以方向相同、大小相等的恒定电流．一个小线框在两导线平面内，从靠近右边的导线内侧沿着与两导线垂直的方向匀速向左移动，直至到达左边导线的内侧．在这移动过程中，线框中的感应电流方向（）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，下列措施有效的是 ( )A．保持线圈的相对位置不变，增大A中的电流B．保持线圈的相对位置不变，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．有向外扩张的趋势B．有向内收缩的趋势C．产生顺时针方向的感应电流D．产生逆时针方向的感应电流9．如图5所示，两竖直放置的平行光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，原先S 断开，让ab 杆由静止下滑，一段时间后闭合S ，则从S 闭合开始记时，ab 杆的运动速度v 随时间t 的关系图不可能是下图中的哪一个( )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 可以左右摆动，则（）A ．在S 闭合的瞬间，A 、B 必相吸 B ．在S 闭合的瞬间，A 、B 必相斥C ．在S 断开的瞬间，A 、B 必相吸D ．在S 断开的瞬间，A 、B 必相斥二．填空题11．在磁感应强度为10T 的匀强磁场中，垂直切割磁感线运动的直导线长20cm ，为使直导线中感应电动势每秒钟增加0．1V ，则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 闭合瞬间，流过表的感应电流方向是____；(b)图中当S 闭合瞬间，流过表的感应电流方向是____．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 线圈作为理想边界的匀强磁场，若磁场均匀减小，则A 、B 环中感应电动势E A ∶E B ＝；产生的感应电流之比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，则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，磁感应强度为B ，导轨电阻不计，另两根与光滑轨道接触的金属杆质量均为m ，电阻均为R ，若要使cd 杆恰好平衡，且静止不动，则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 ，构成矩形回路，如图11所示．两根导体棒的质量均为m ，电阻均为R ，回路中其余部分的电阻不计，在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为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v 0．若两导体棒在运动中始终不接触，求：(1)在运动中产生的最大焦耳热； (2)当棒ab 的速度变为43v 0时，棒cd 的加速度． 17．两根相距d=0．20m 的平行光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 互相平行且始终与导轨垂直地放在导轨上，它们的质量分别为m 1=0．1kg ，m 2=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)若要cd 棒静止，求使ab 匀速运动时外力的功率．(g=10m ／s 2)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，光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，整个装置处于磁感应强度为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，若理想电压表示数U随时间t 的变化关系如图15所示，(1)试分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，一端通过导线与阻值为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，杆最终将做匀速运动．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/s2)(1)金属杆在匀速运动之前做什么运动？(2)若m=0．5 kg,L=0．5 m,R=0．5 Ω，磁感应强度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？参考答案：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 2 12．b →a ，a →b13．E A ∶E B ＝１∶１；I A ∶I B ＝１∶２ 14．增大 15．上；匀速；222LB mgR；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 ．根据能的转化和守恒定律得：Q=21mv 02-21·2mv 2=41mv 02． (2)mv 0=m 43v 0+mv ′ E=(43v 0-v ′)Bl I=E/2R对cd 棒，其所受安培力F=IBL 解得：a=B 2l 2v 0/4mR ．答案：(1)41mv 02 (2)a=B 2l 2v 0/4mR 17．解析：假设ab 匀速上滑瞬时，cd 未动则εab=BLv=0．06v ，回路中：F 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串联，电路中此时cd 受F ’cd =BI ’l,当F ’cd =m cd gsin30°时，v m =1m/s ．(2)若cd 棒静止，则 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：根据受力图。

人教版高中物理选修3-2第四章电磁感应单元检测.docx

高中物理学习材料桑水制作第四章电磁感应单元检测(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60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5分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．(2011年惠阳高二检测)关于磁通量的概念，以下说法中正确的是( )A．磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量也越大B．磁感应强度越大，线圈面积越大，则磁通量也越大C．穿过线圈的磁通量为零，但磁感应强度不一定为零D．磁通量发生变化，一定是磁场发生变化引起的2．如图所示，若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ，则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)是( )A．有顺时针方向的感应电流B．有逆时针方向的感应电流C．先逆时针后顺时针方向的感应电流D．无感应电流3.如图所示是电表中的指针和电磁阻器，下列说法中正确的是( )A．2是磁铁，在1中产生涡流B．1是磁铁，在2中产生涡流C．该装置的作用是使指针能够转动D．该装置的作用是使指针能很快地稳定4．(2010年高考广东卷)如图所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M′N′的过程中，棒上感应电动势E随时间t变化的图示，可能正确的是( )5.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 s6. (2011年高考江苏卷)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7．(2010年高考江苏卷)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.12B．1 C．2 D．48.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N→MB．感应电流方向是M→NC．安培力水平向左D．安培力水平向右9．(2011年厦门高二检测)如图所示的电路中，电源电动势为E，线圈L的电阻不计．以下判断正确的是( )A．闭合S，稳定后，电容器两端电压为EB．闭合S，稳定后，电容器的a极带正电C．断开S的瞬间，电容器的a极板将带正电D．断开S的瞬间，电容器的a极板将带负电10．(2011年深圳高二检测)如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两个过程中( ) A．导体框中产生的感应电流方向相同B．导体框中产生的焦耳热相同C．导体框ad边两端电势差相同D．通过导体框截面的电量相同11.如图所示，通有恒定电流的螺线管竖直放置，一铜环R沿螺线管的轴线加速下落，在下落过程中，环面始终保持水平．铜环先后经过轴上1、2、3位置时的加速度分别为a1、a2、a3.位置2处于螺线管的中心，位置1、3与位置2等距，则( ) A．a1<a2＝g B．a3<a1<gC．a1＝a3<a2D．a3<a1<a212.(2009年高考天津卷)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作用下加速上升的一段时间内，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上放出的热量班次姓名得分题号 1 2 3 4 5 6答案题号7 8 9 10 11 12答案二、计算题(本题共4小题，共40分．解答时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得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13.(8分)如图所示，边长为L的正方形金属框，质量为m，电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘，金属框的上半部处于磁场内，下半部处于磁场外．磁场随时间变化规律为B ＝kt(k>0)，已知细线所能承受的最大拉力为2mg，求从t＝0开始，经多长时间细线会被拉断？14．(8分)如图4－21所示，线圈abcd每边长l＝0.20 m，线圈质量m1＝0.10 kg，电阻R＝0.10 Ω，砝码质量m2＝0.14 kg.线圈上方的匀强磁场的磁感应强度B＝0.5 T，方向垂直线圈平面向里，磁场区域的宽度为h＝l＝0.20 m．砝码从某一位置下降，使ab边进入磁场开始做匀速运动．求线圈做匀速运动的速度大小.15．(12分)(2010年高考江苏卷)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.16．(12分)(2010年高考天津理综卷)如图所示，质量m1＝0.1 kg，电阻R1＝0.3 Ω，长度l＝0.4 m的导体棒ab横放在U型金属框架上．框架质量m2＝0.2 kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2.相距0.4 m的MM′、NN′相互平行，电阻不计且足够长，电阻R2＝0.1 Ω的MN垂直于MM′.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.5 T．垂直于ab施加F＝2 N 的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与MM′、NN′保持良好接触．当ab运动到某处时，框架开始运动．设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2.(1)求框架开始运动时ab速度v的大小；(2)从ab开始运动到框架开始运动的过程中，MN上产生的热量Q＝0.1 J，求该过程ab位移x 的大小．。

人教版高中物理选修3-2第四章电磁感应单元测试 2.docx

高中物理学习材料桑水制作第四章电磁感应单元测试 2一、选择题1．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13－59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2．图13－60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3．如图13－61所示，MN是一根固定的通电直导线，电流方向向上．今将一金属线框abcd放在导线上，让线框的位置偏向导线的左边，两者彼此绝缘．当导线中的电流突然增大时，线框整体受力情况为 [ ]A．受力向右B．受力向左C．受力向上D．受力为零4．如图13－62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＜q2 B．W1＜W2，q1=q2C．W1＞W2，q1=q2 D．W1＞W2，q1＞q25．如图13－63所示，一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动．已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时，顺着磁场的方向看去，线圈中感应电流的方向分别为 [ ]位置Ⅰ位置ⅡA．逆时针方向逆时针方向B．逆时针方向顺时针方向C．顺时针方向顺时针方向D．顺时针方向逆时针方向6．一磁棒自远处匀速沿一圆形线圈的轴线运动，并穿过线圈向远处而去，如图 13－64所示，则下列图13－65四图中，较正确反映线圈中电流i与时间t关系的是（线圈中电流以图13－64示箭头为正方向） [ ]7．用同样的材料、不同粗细导线绕成两个质量、面积均相同的正方形线圈Ⅰ和Ⅱ，使它们从离有理想界面的匀强磁场高度为h的地方同时自由下落，如图13－66所示．线圈平面与磁感线垂直，空气阻力不计，则 [ ]A．两线圈同时落地，线圈发热量相同B．细线圈先落到地，细线圈发热量大C．粗线圈先落到地，粗线圈发热量大D．两线圈同时落地，细线圈发热量大8．如图13－67所示，多匝电感线圈L的电阻和电池内阻都忽略不计，两个电阻的阻值都是R，电键S原来打开，电流I0=ε／2R，今合上电键将一电阻短路，于是线圈有自感电动势产生，这电动势[ ]A．有阻碍电流的作用，最后电流由I0减少到零B．有阻碍电流的作用，最后电流总小于I0C．有阻碍电流增大的作用，因而电流I0保持不变D．有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是增大到2I09．如图13－68所示，一宽40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里．一边长为20cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度 v=20cm／s通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行．取它刚进入磁场的时刻t=0，在下列图线中（图13－69），正确反映感应电流强度随时间变化规律的是[ ]10．两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计．斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上．质量为m、电阻可不计的金属棒ab，在沿着斜面、与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，并上升h高度，如图13－70所示．在这过程中 [ ]A．作用于金属棒上的各个力的合力所作的功等于零B．作用于金属棒上的各个力的合力所作的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和C．恒力F与安培力的合力所作的功等于零D．恒力F与重力的合力所作的功等于电阻R上发出的焦耳热二、填空题11．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，流过环某一横截面的电量为____．12．AB两闭合线圈为同样导线绕成且均为10匝，半径为rA=2rB，内有如图13－71所示的有理想边界的匀强磁场，若磁场均匀地减小，则A、B环中感应电动势之比εA∶εB=____，产生的感应电流之比IA∶IB=____．13．如图13－72所示，MN为金属杆，在竖直平面内贴着光滑金属导轨下滑，导轨的间距l=10cm，导轨上端接有电阻R=0.5Ω，导轨与金属杆电阻不计，整个装置处于B=0.5T的水平匀强磁场中．若杆稳定下落时，每秒钟有0.02J的重力势能转化为电能，则MN杆的下落速度v= ____m／s．14．如图13－73所示的电路，L1和L2是两个相同的小电珠，L是一个自感系数相当大的线圈，其电阻与R相同，由于存在自感现象，在电键S接通时，____灯先亮；S断开时，____灯先熄灭．15．把一根条形磁铁从同样高度插到线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是ε1____ε2；通过线圈截面电量的大小关系是q1____ q2（图13－74）．16．有正方形线圈每边长l=2.2m，共有n=103匝，其总电阻R=103Ω．置于南北方向的匀强磁场中并使磁场垂直线圈平面（图13－75）．现将线圈很快绕竖直轴转动90°，测得感应电量为10-5C，此处磁场的磁感强度为____．三、问答题17．两金属杆ab和cd长均为l，电阻均为R，质量分别为M和m，M＞m，用两根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路，并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧，两金属杆都处在水平位置，如图13－76所示，整个装置处在一与回路平面相垂直的匀强磁场中，磁感强度为B．若金属杆ab正好匀速向下运动，求运动的速度．18．两根相距d=0.20m的平行金属长导轨固定在同一水平面内，并处于竖直方向的匀强磁场中，磁场的磁感强度B=0.20T，导轨上面横放着两条金属细杆，构成矩形回路，每条金属细杆的电阻为r=0.25Ω，回路中其余部分的电阻可不计．已知两金属细杆在平行于导轨的拉力的作用下沿导轨朝相反方向匀速平移，速度大小都是v=5.0m／s，如图13－77所示，不计导轨上的摩擦．（1）求作用于每条金属细杆的拉力的大小．（2）求两金属细杆间距增加0.40m的滑动过程中产生的热量．19．如图13－78所示，Ⅰ、Ⅲ为两匀强磁场区，Ⅰ区域的磁场方向垂直纸面向里，Ⅲ区域的磁场方向垂直纸面向外，磁感强度均为B，两区域中间为宽s的无磁场区Ⅱ．有一边长为l（l＞s），电阻为R的正方形金属框abcd置于Ⅰ区域，ab边与磁场边界平行，现拉着金属框以速度v向右匀速移动．（1）分别求出当ab边刚进入中央无磁场区Ⅱ，和刚进入磁场区Ⅲ时，通过ab边的电流的大小和方向．（2）把金属框从Ⅰ区域完全拉入Ⅲ区域过程中拉力所做的功．20．如图13－79所示，两个正方形细导线框1、2，质量都是m，边长都是l，每个框都在其两对角上接有短电阻丝（图中用粗黑线表示），阻值r1=r1=r2=r2=r，其余部分电阻不计．两框叠放在水平面上，对应边相互平行，交叠点A、C位于所在边的中点．两框在交叠点彼此绝缘．在两框的交叠区域内存在竖直向上的匀强磁场（交叠区的导线框恰好在磁场边缘以内），磁感强度为B．设磁场在很短时间Δt内均匀减小为零．不计所有摩擦．（1）求流过电阻r1、r2的电流I1、I2的大小与方向．（2）求磁场刚减小为零时，框1和2的速度v1和v2（并指明方向）．（3）若两框在交叠点A、C不是互相绝缘，而是电接触良好，以上解答是否改变？并说明理由．单元测试参考答案一、1．C． 2．A、B、C． 3．A． 4．C． 5．B． 6．B． 7．A． 8．D． 9．C． 10．A、D．二、12．1∶1；1∶2． 13．2m/s． 14．L1，L2． 15．＞；=． 16．2×10-6T．三、18．3.2×10-2N，1.28×10-2J．。

2019-2020年人教版高中物理选修3-2：第四章检测(B)

第四章检测(B)(时间:90分钟满分:100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,1~6题只有一个选项符合题目要求,7~10题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分)1.如图所示,一个半球壳放在匀强磁场中,磁感线的方向与半球底面垂直,设半球壳表面积为S1,底面积为S2,半球面上的磁感应强度为B1,底面处的磁感应强度为B2,穿过它们的磁通量分别为Φ1和Φ2,则下列说法中正确的是()A.由于Φ1=Φ2,且S1>S2,所以B1<B2B.由于B1=B2,且S1>S2,所以Φ1>Φ2C.Φ1=Φ2,B1=B2D.因为半球面是一曲面,无法判断上述结论是否正确解析:因为磁场是匀强磁场,故B1=B2;根据磁通量的定义可知,Φ1=Φ2。

答案:C2.如图所示,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下。

当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)()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解析:穿过线圈的磁场方向向下且磁通量增加,由“增反减同”和“来拒去留”可知选项B正确。

答案:B3.用均匀导线做成正方形线框,每边长为0.2 m,正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中,如图所示,当磁场以10 T/s的变化率增大时,线框中a、b两点电势差是()A.U ab=0.1 VB.U ab=-0.1 VC.U ab=0.2 VD.U ab=-0.2 V解析:E V=0.2 V,设总电阻为2R,则U·R V,由楞次定律知a端电势高,故A正确。

答案:A4.(2018·全国Ⅰ卷)如图所示,导体轨道OPQS固定,其中PQS是半圆弧,Q为半圆弧的中点,O为圆心。

2020年秋人教版高中物理选修3-2第四章电磁感应测试含答案

绝密★启用前2020年秋人教版高中物理选修3-2第四章电磁感应测试本试卷共100分，考试时间120分钟。

一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.闭合线圈放在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，因磁场变化而发生电磁感应现象，则() A．穿过线圈的磁通量越大，产生的感应电动势越大B．穿过线圈的磁通量变化量越大，产生的感应电动势越大C．穿过线圈的磁通量变化率越大，产生的感应电动势越大D．穿过线圈的磁感线条数越多，产生的感应电动势越大2.如下图所示，用铝板制成U形框，将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在框的上方，使整体在匀强磁场中沿垂直于磁场方向向左以速度v匀速运动，悬线拉力为F T，则()A．悬线竖直F T＝mgB．悬线竖直F T＞mgC．悬线竖直F T＜mgD．无法确定F T的大小和方向3.如图所示，匀强磁场存在于虚线框内，矩形线圈竖直下落．如果线圈中受到的磁场力总小于其重力，则它在1、2、3、4位置时的加速度关系为()A．a1＞a2＞a3＞a4B．a1＝a2＝a3＝a4C．a1＝a3＞a2＞a4D．a1＝a3＞a2＝a44.如图所示的下列实验中，有感应电流产生的是()A．B．C．D．5.如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右)．则()A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→aB．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→aC．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右D．导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左6.在图中，EF、GH为平行的金属导轨，其电阻不计，R为电阻，C为电容器，AB为可在EF和GH 上滑动的导体横杆．有匀强磁场垂直于导轨平面．若用I1和I2分别表示图中该处导线中的电流，则当横杆AB()A．匀速滑动时，I1＝0，I2＝0B．匀速滑动时，I1≠0，I2≠0C．加速滑动时，I1＝0，I2＝0D．加速滑动时，I1≠0，I2≠07.在地球的赤道上置一矩形线圈，线圈平面与赤道平面重合，线圈的上、下边水平，此时穿过线圈平面的磁通量大小为Φ.现使线圈绕其竖直轴线旋转180°，则此过程中穿过线圈的磁通量的变化量的大小为()A． 0B．ΦC．ΦD． 2Φ8.如图所示，将一根绝缘金属导线弯曲成一个完整的正弦曲线形状，它通过两个小金属环与长直金属杆导通，图中a、b间距离为L，导线组成的正弦图形顶部或底部到杆的距离都是d.右边虚线范围内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于弯曲导线所在平面的匀强磁场，磁场区域的宽度为，现在外力作用下导线沿杆正以恒定的速度v向右运动，t＝0时刻a环刚从O点进入磁场区域，则下列说法正确的是()A．t＝时刻，回路中的感应电动势为BdvB．t＝时刻，回路中的感应电动势为2BdvC．t＝时刻，回路中的感应电流第一次开始改变方向D．t＝时刻，回路中的感应电流第一次开始改变方向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)，下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.转笔(PenSpinning)是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的休闲活动，如图所示．转笔深受广大中学生的喜爱，其中也包含了许多的物理知识，假设某转笔高手能让笔绕其手指上的某一点O做匀速圆周运动，下列有关该同学转笔中涉及到的物理知识的叙述正确的是()A．笔杆上的点离O点越近的，做圆周运动的向心加速度越大B．笔杆上的各点做圆周运动的力是由向心力提供的C．若该同学使用中性笔，笔尖上的小钢珠有可能因快速的转动做离心运动被甩走D．若该同学使用的是金属笔杆，且考虑地磁场的影响，由于笔杆中不会产生感应电流，因此金属笔杆两端一定不会形成电势差二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)如图所示，能产生感应电流的是()A．磁铁向下运动B．磁铁停在线圈中不动C．磁铁向上运动D．只要有磁铁就一定有电流12.(多选)如图所示的装置，在下列各种情况中，能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A中产生感应电流的是()A．开关S接通的瞬间B．开关S接通后，电路中电流稳定时C．开关S接通后，滑动变阻器触头滑动的瞬间D．开关S断开的瞬间13.(多选)如图所示，在O点正下方有一个具有理想边界的磁场，铜环在A点由静止释放，向右摆至最高点B，不考虑空气阻力，则下列说法正确的是()A．A、B两点在同一水平线上B．A点高于B点C．A点低于B点D．铜环最终在磁场中来回不停的摆动14.(多选)如图所示，两根电阻不计的平行光滑金属导轨在同一水平面内放置，左端与定值电阻R相连，导轨x>0一侧存在着沿x方向均匀增大的磁场，磁感应强度与x的关系是B＝0.5＋0.5x(T)，在外力F作用下一阻值为r的金属棒从A1运动到A3，此过程中电路中的电功率保持不变．A1的坐标为x1＝1 m，A2的坐标为x2＝2 m，A3的坐标为x3＝3 m，下列说法正确的是()A．回路中的电动势既有感生电动势又有动生电动势B．在A1与A3处的速度比为2：1C．A1到A2与A2到A3的过程中通过导体横截面的电量之比为3：4D．A1到A2与A2到A3的过程中产生的焦耳热之比为5：7三、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)15.如图为“研究电磁感应现象”的实验装置，部分导线已连接．(1)请用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好．(2)闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下．将原线圈A迅速拔出副线圈B，发现电流计的指针向________偏；原线圈插入副线圈不动，将滑动变阻器滑片迅速向右移动，发现电流计的指针向________偏．四、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)16.足够长的平行金属导轨MN和PK表面粗糙，与水平面之间的夹角为α，间距为L.垂直于导轨平面向上的匀强磁场的磁感应强度为B，MP间接有阻值为R的电阻，质量为m的金属杆ab垂直导轨放置，其他电阻不计．如图所示，用恒力F沿导轨平面向下拉金属杆ab，使金属杆由静止开始运动，杆运动的最大速度为v m，t s末金属杆的速度为v1，前t s内金属杆的位移为x，(重力加速度为g)求：(1)金属杆速度为v1时加速度的大小；(2)整个系统在前t s内产生的热量．17.如图，匀强磁场垂直铜环所在的平面，导体棒a的一端固定在铜环的圆心O处，另一端紧贴圆环，可绕O匀速转动．通过电刷把铜环、环心与两竖直平行金属板P、Q连接成如图所示的电路，R1、R2是定值电阻．带正电的小球通过绝缘细线挂在两板间M点，被拉起到水平位置；合上开关K，无初速度释放小球，小球沿圆弧经过M点正下方的N点到另一侧．已知：磁感应强度为B；a的角速度大小为ω，长度为l，电阻为r；R1＝R2＝2r，铜环电阻不计；P、Q两板间距为d；带电的小球质量为m、电量为q；重力加速度为g.求：(1)a匀速转动的方向；(2)P、Q间电场强度E的大小；(3)小球通过N点时对细线拉力F T的大小．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？答案解析1.【答案】C【解析】由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势E＝n，即感应电动势与线圈匝数有关；同时可知，感应电动势与磁通量的变化率有关，磁通量变化越快，感应电动势越大，穿过线圈的磁通量大，但若所用的时间长，则电动势可能小，故A、B、D错误，C正确；故选C.2.【答案】A【解析】设两板间的距离为L，由于向左运动过程中竖直板切割磁感线，产生电动势，用右手定则判断下板电势高于上板电势，电动势大小E＝BLv，即带电小球处于电势差为BLv的电场中．所受电场力F电＝q＝q＝qvB.若设小球带正电，则电场力方向向上．同时小球所受洛伦兹力F洛＝qvB，方向由左手定则判断竖直向下，即F电＝F洛；反之小球带负电同样可得出F电′＝F洛′，且方向相反．故无论小球带什么电，怎样运动，都有F T＝mg，故选项A正确．3.【答案】C【解析】线圈自由下落时，加速度为a1＝g.线圈完全在磁场中时，磁通量不变，不产生感应电流，线圈不受安培力作用，只受重力，加速度为a3＝g.线圈进入和穿出磁场过程中，切割磁感线产生感应电流，将受到向上的安培力，根据牛顿第二定律得知，a2＜g，a4＜g.线圈完全在磁场中时做匀加速运动，到达4处的速度大于2处的速度，则线圈在4处所受的安培力大于在2处所受的安培力，又知，磁场力总小于重力，则a2＞a4，故a1＝a3＞a2＞a4.所以本题选C.4.【答案】D【解析】根据电流的磁效应，导线通电后其下方存在磁场，小磁针在磁场的作用下偏转，没有感应电流，故A错误；由法拉第电磁感应定律知，闭合圆环在无限大匀强磁场中加速运动，磁通量没有变化，所以没有产生感应电动势，故不能产生感应电流，所以B错误；通电导线在磁场中受安培力的作用，所以不存在感应电流，故C错误；闭合回路中的金属杆切割磁感线运动，能够产生感应电流，故D正确．5.【答案】D【解析】根据楞次定律可知A、B错误，根据安培定则可知C错误，D正确．6.【答案】D【解析】横杆水平运动时产生感应电动势，对整个电路，可把AB看做电源，等效电路如图所示．当横杆匀速滑动时，电动势E不变，故I1≠0，I2＝0.当横杆加速运动时，电动势E不断变大，电容器不断充电，故I1≠0，I2≠0.7.【答案】D【解析】根据地磁场的分布，赤道处地磁场为水平方向，故线圈转过180°时磁通量由Φ变成－Φ，故变化量的大小为2Φ，选D.8.【答案】D【解析】导线切割磁感线产生的感应电动势：E＝Blv＝Byv，其中l指的是有效长度，为纵坐标大小，即：y＝d sinθ＝d sinωt＝d sin t＝d sin t＝d sin，当t＝时，导线切割磁感线的有效长度l＝0，所以感应电动势为0，故A错误；当t＝，l为d，所以感应电动势E＝Bdv，故B错误；由E ＝Bdv sin(vt)知，在vt＝0.5 L处(相当于π处)感应电流第一次改变方向，所以t＝时刻，回路中的感应电流第一次开始改变方向，故C错误，D正确；故选D.9.【答案】C【解析】由电磁感应定律和欧姆定律得I＝＝＝×，所以线圈中的感应电流取决于磁感应强度B随t的变化率．由图乙可知，0～1 s时间内，B增大，Φ增大，感应磁场与原磁场方向相反(感应磁场的磁感应强度的方向向外)，由右手定则知感应电流是逆时针的，因而是负值．可判断：1～2 s为正的恒值；2～3 s为零；3～4 s为负的恒值；4～5 s为零；5～6 s为正的恒值．故C正确，A、B、D错误．10.【答案】C【解析】由向心加速度公式a n＝ω2R，笔杆上的点离O点越近的，做圆周运动的向心加速度越小，故A错误；杆上的各点做圆周运动的向心力是由杆的弹力提供的，故B错误；当转速过大时，提供的向心力小于需要的向心力，笔尖上的小钢珠有可能做离心运动被甩走，故C正确；当金属笔杆转动时，切割地磁场，从而产生感应电动势，但不会产生感应电流，故D错误．11.【答案】AC【解析】磁铁向上或向下运动时，穿过线圈的磁通量变化，线圈中产生感应电流，A、C正确；磁铁停在线圈中不动时，线圈中磁通量不变，不产生感应电流，B、D错误．12.【答案】ACD【解析】开关S接通的瞬间，开关S接通后，滑动变阻器触头滑动的瞬间，开关S断开的瞬间均能能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A中产生感应电流，故选择ACD。

人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》单元检测题

人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》单元检测题一、单选题1. 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2. 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3. 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4. 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．5. 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6. 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7. 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 s8. 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9. 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，从某高度被二、多选题无初速释放，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10. 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11. 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v 0.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12. 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13. 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．14. 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．向右B．向左C．逐渐增大D．逐渐减小15. 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h16. 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．三、填空题四、实验题五、解答题F．17. 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______．18. 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________，t 0时刻线圈产生的感应电流为________．19. 在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示。

2020届人教版高中物理选修3-2：第四章章末检测含答案

第四章章末检测一、选择题(本题共10个小题，每小题7分，共70分.1～6题为单项选择题，7～10题为多项选择题)1．(河北石家庄联考)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解析：法拉第发现了电磁感应现象，选项A错误；奥斯特发现了电流的磁效应，选项B错误；焦耳发现了电流的热效应，选项C错误；纽曼和韦伯先后总结出了法拉第电磁感应定律，选项D正确．答案：D2．如图所示，铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落到与磁铁的最上端齐平的过程中，下列判断正确的是( ) A．金属环在下落过程中的机械能守恒B．金属环在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量C．金属环的机械能先减小后增大D．磁铁对环的磁场力对环做正功解析：金属环在下落过程中，穿过环内的磁通量增加，产生感应电流．根据楞次定律可知，在这个过程中，为阻碍环的磁通量增加，磁铁对环有向上的磁场力，则磁场力对环做负功，机械能减小，环减少的重力势能转化为环的动能和电能，B项正确．答案：B3．如图所示，在一均匀磁场中有一导线框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的一段导体杆，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，但不是匀减速运动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将往返运动解析：ef向右运动，在闭合回路中产生感应电流，根据楞次定律，ef受安培力将阻碍其向右运动，即ef要克服安培力做功而使动能减少，故ef向右做减速运动．但值得注意的是，随速度v的减小，加速度减小，故不可能做匀减速运动．A正确．答案：A4．如图所示，金属棒ab置于水平放置的光滑框架cdef上，棒与框架接触良好，匀强磁场垂直于ab棒斜向下．从某时刻开始磁感应强度均匀减小，同时施加一个水平方向上的外力F使金属棒ab保持静止，则F( )A．方向向右，且为恒力B．方向向右，且为变力C ．方向向左，且为变力D ．方向向左，且为恒力解析：由E ＝n ΔB Δt·S 可知，因磁感应强度均匀减小，感应电动势E 恒定，由F 安＝BIl ，I ＝E R可知，ab 棒受的安培力随B 的减小而均匀变小，由外力F ＝F 安可知，外力F 也均匀减小为变力，由左手定则可判断F 安水平向右，所以外力F 水平向左，C 正确．答案：C5．如图所示电路中，A 、B 是两个相同的小灯泡．L 是一个带铁芯的线圈，其电阻可忽略不计．调节R ，电路稳定时两小灯泡都正常发光，则( )A ．合上开关时，A 、B 两灯同时正常发光，断开开关时，A 、B 两灯同时熄灭B ．合上开关时，B 灯比A 灯先达到正常发光状态C ．断开开关时，A 、B 两灯都不会立即熄灭，通过A 、B 两灯的电流方向都与原电流方向相同D ．断开开关时，A 灯会突然闪亮一下后再熄灭解析：合上开关时，B 灯立即正常发光，A 灯所在的支路中，由于L 产生的自感电动势阻碍电流的增大，A 灯将推迟一些时间才能达到正常发光状态，故选项A 错误、B 正确；断开开关时，L 中产生与原电流方向相同的自感电流，流过A 灯的电流方向与原电流方向相同，流过B 灯的电流方向与原电流方向相反，选项C 错误；因为断开开关后，由L作为电源提供的电流是从原来稳定时通过L的电流值逐渐减小的，所以A、B两灯只是延缓一些时间熄灭，并不会比原来更亮，选项D错误．答案：B6．如图所示，A是一边长为L的正方形导线框．虚线框内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场宽度为3L.线框的bc边与磁场左右边界平行且与磁场左边界的距离为L.现维持线框以恒定的速度v沿x 轴正方向运动．规定磁场对线框作用力沿x轴正方向为正，且在图示位置时为计时起点，则在线框穿过磁场的过程中，磁场对线框的作用力随时间变化的图象正确的是( )解析：当bc边进入磁场切割磁感线时，产生感应电流，利用右手定则可判断感应电流的方向从c→b，再利用左手定则可判断安培力向左，与规定的安培力的正方向相反，A错误，结合I＝BLvR，F＝BIL，得安培力F是定值，C错误；当线框穿出磁场时，ad边切割磁感线，产生感应电流从d→a，利用左手定则可判断安培力向左，与规定的安培力的正方向相反，B正确．答案：B7．如图所示，磁感应强度为B 的匀强磁场有理想界面，用力F 将矩形线圈从磁场中匀速拉出．在其他条件不变的情况下( )A ．速度越大时，拉力做功越多B ．线圈边长L 1越大时，拉力做功越多C ．线圈边长L 2越大时，拉力做功越多D ．线圈电阻越大时，拉力做功越多解析：用力F 匀速拉出线圈的过程中所做的功为W ＝FL 2，又F ＝F 安＝IBL 1，I ＝BL 1v R ，所以W ＝B 2L 21L 2v R，可知A 、B 、C 正确，D 错误．答案：ABC8．如图所示，A 为多匝线圈，与开关、滑动变阻器相连后接入M 、N 间的交流电源，B 为一个接有小灯泡的闭合多匝线圈，下列关于小灯泡发光情况的说法正确的是( )A ．闭合开关后小灯泡可能发光B ．若闭合开关后小灯泡发光，则再将B 线圈靠近A ，则小灯泡更亮C ．闭合开关瞬间，小灯泡才能发光D ．若闭合开关后小灯泡不发光，将滑动变阻器的滑片左移后，小灯泡可能会发光解析：闭合开关后，A 产生交变磁场，B 的磁通量变化，小灯泡通电后可能发光，选项A 正确、C 错误；闭合开关后再将B 线圈靠近A ，B 的磁通量变化率增大，产生的感应电动势更大，小灯泡更亮，选项B 正确；闭合开关后小灯泡不发光，将滑动变阻器滑片左移后，A 中电流减小，B 的磁通量变化率减小，小灯泡不会发光，选项D 错误．答案：AB9．矩形导线框abcd 固定在匀强磁场中，如图甲所示，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图乙所示，则( )A ．从0到t 1时间内，导线框中电流的方向为adcbaB ．从0到t 1时间内，导线框中电流大小不变C ．从t 1到t 2时间内，导线框中电流越来越大D ．从t 1到t 2时间内，导线框bc 边受到安培力大小保持不变解析：由图可知，0～t 1内，线框中磁通量的变化率相同，故0到t 2时间内电流的方向相同，由楞次定律可知，电路中电流方向为顺时针，即电流为adcba 方向，故A 正确；从0到t 1时间内，线框中磁通量的变化率相同，由E ＝ΔBS Δt可知，电路中电流大小恒定不变；同理从t 1到t 2时间内，导线电流大小恒定，故选项B 正确，C 错误；从t 1到t 2时间内，电路中电流大小恒定不变，故由F ＝BIL 可知，F 与B成正比，故D 错误．答案：AB10．(全国甲卷，20)法拉第圆盘发电机的示意图如图所示．铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触．圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中．圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是( )A．若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定B．若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍解析：由右手定则知，圆盘按如题图所示的方向转动时，感应电流沿a到b的方向流动，选项B正确；由感应电动势E＝12Bl2ω知，角速度恒定，则感应电动势恒定，电流大小恒定，选项A正确；角速度大小变化，感应电动势大小变化，但感应电流方向不变，选项C错误；若ω变为原来的2倍，则感应电动势变为原来的2倍，电流变为原来的2倍，由P＝I2R知，电流在R上的热功率变为原来的4倍，选项D错误．答案：AB二、非选择题(本题共2小题，共30分)11．如图所示，MN 、PQ 为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距l ＝0.5 m ，导轨左端连接一个R ＝0.2 Ω的电阻和一个理想电流表A ，导轨的电阻不计，整个装置放在磁感应强度B ＝1 T 的有界匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．一根质量为m ＝0.4 kg 、电阻为r ＝0.05 Ω的金属棒与磁场的左边界cd 重合．现对金属棒施加一水平向右、F ＝0.4 N 的恒定拉力，使棒从静止开始向右运动，已知在金属棒离开磁场右边界ef 前电流表的示数已保持稳定．(1)求金属棒离开磁场右边界ef 时的速度大小．(2)当拉力F 的功率为0.08 W 时，求金属棒的加速度．解析：(1)由题意可知，当金属棒离开右边界ef 时已达到最大速度v max ，有E ＝Blv max ，I ＝E R ＋r ，F 安＝BIl ，F 安＝F ，代入数据得v max ＝0.4 m/s.(2)当力F 的功率为0.08 W 时，金属棒的速度v ＝PF＝0.2 m/s F －F ′安＝ma ，即F －B 2l 2v R ＋r＝ma 代入数据得a ＝0.5 m/s 2，方向向右．答案：(1)0.4 m/s (2)0.5 m/s 2 方向向右12．如图所示，足够长的U 形框架宽度是L ＝0.5 m ，电阻忽略不计，其所在平面与水平面成θ＝37°角，磁感应强度B ＝0.8 T 的匀强磁场方向垂直于导体框平面，一根质量为m ＝0.2 kg ，有效电阻R ＝2 Ω的导体棒MN 垂直跨放在U 形框架上，该导体棒与框架间的动摩擦因数μ＝0.5，导体棒由静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动时，通过导体棒截面的电荷量为Q ＝2 C ．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g ＝10 m/s 2)求：(1)导体棒匀速运动的速度；(2)导体棒从静止开始下滑到刚开始匀速运动，这一过程中导体棒的有效电阻消耗的电功．解析：(1)导体棒受力如图，匀速下滑时有平行斜面方向：mg sin θ－F f －F ＝0垂直斜面方向：F N －mg cos θ＝0其中F f ＝μF N安培力F ＝BIL电流强度I ＝E R感应电动势E ＝BLv由以上各式得v ＝5 m/s(2)通过导体棒的电荷量Q ＝I Δt其中平均电流I ＝ER ＝ΔΦR Δt设导体棒下滑位移为x ，则ΔΦ＝BxL 由以上各式得x ＝QR BL ＝2×20.8×0.5m ＝10 m 全程由动能定理得mgx sin θ－W 安－μmg cos θ·x ＝12mv 2。