高二物理选修3-2第一章试题

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物理选修3-2第1、2单元单元考试试卷2

《电磁感应》《楞次定律和自感现象》单元测试一、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，只有一个正确）1、关于电磁感应，下列说法正确的是（）A．导体相对磁场运动，导体内一定会产生感应电流B．导体作切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流C．闭合电路在磁场中作切割磁感线运动，电路中一定会产生感应电流D．穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会产生感应电流2、闭合线圈中感应电流大小与穿过线圈的磁通量之间的关系的下列说法，不可能的是（）A．穿过线圈的磁通量很大而感应电流为零B．穿过线圈的磁通量很小而感应电流很大C．穿过线圈的磁通量变化而感应电流不变D．穿过线圈的磁通量变化而感应电流为零3、关于自感电动势的大小，下列说法正确的是（）A．跟通过线圈的电流大小有关B．跟线圈中的电流变化大小有关C．跟线圈中的电流变化快慢有关D．跟穿过线圈的磁通量大小有关4．如图1-9-2所示，AB为固定的通电直导线，闭合导线框P与AB在同一平面内。

当P远离AB做匀速运动时，它受到AB的作用力为（）A．零B．引力，且逐步变小C．引力，且大小不变D．斥力，且逐步变小5．如图1-9-3所示，从匀强磁场中把不发生形变的矩形线圈匀速拉出磁场区，如果两次拉出的速度之比为1∶2，则两次线圈所受外力大小之比F1∶F2、线圈发热之比Q1∶Q2、A．F1∶F2＝2∶1，Q1∶Q2＝2∶1 B．F1∶F2＝1∶2，Q1∶Q2＝1∶2 C．F1∶F2＝1∶2，Q1∶Q2＝1∶2 D．F1∶F2＝1∶1，Q1∶Q2＝1∶1 6．如图1-9- 4所示，电阻R和线圈自感系数L的值都较大，电感线圈的电阻不计，A、B是两只完全相同的灯泡，当开关S闭合时，电路可能出现的情况是A．B比A先亮，然后B熄灭B．A比B先亮，然后A熄灭C．A、B一起亮，然后A熄灭D．A、B一起亮，然后B熄灭图1-9-2图1-9-3图1-9-47．有一等腰直角三角形形状的导线框abc ，在外力作用下匀速地经过一个宽为d 的有限范围的匀强磁场区域，线圈中产生的感应电流i 与沿运动方向的位移x 之间的函数图象是如图1-9-6中的（）8. 如图所示的电路中，A 1和A 2是完全相同的灯泡，线圈L 的电阻可以忽略．下列说法中正确的是（）A ．合上开关S 接通电路时，A 2先亮，A 1后亮，最后一样亮B ．合上开关S 接通电路时，A 1和A 2始终一样亮C ．断开开关S 切断电路时，A 2立刻熄灭，A 1过一会儿才熄灭D ．断开开关S 切断电路时，A 1和A 2都要过一会儿才熄灭9．如图所示，ef 、gh 为两水平放置相互平行的金属导轨,ab 、cd 为搁在导轨上的两金属棒，与导轨接触良好且无摩擦．当一条形磁铁向下靠近导轨时，关于两金属棒的运动情况的描述正确的是（）A ．如果下端是N 极，两棒向外运动，B ．如果下端是S 极，两棒向外运动，C ．不管下端是何极性，两棒均向外相互远离D ．不管下端是何极性，两棒均相互靠近10.如图所示，平行导轨左端串有定值电阻R ，其它电阻不计．匀强磁场的方向垂直于纸面向里．原来静止的导体棒MN 受水平向右的恒力F 的作用而向右运动．以下关于回路中感应电流I 随时间变化规律的图象正确的是（）A. B. C. D.11．如图所示，用一根长为L 质量不计的细杆与一个上弧长为l 0、下弧长为d 0的金属线框的中点联结并悬挂于O 点，悬点正下方存在一个上弧长为2 l 0、下弧长为2 d 0的方向垂直纸面向里的匀强磁场，且d 0＜＜L ，先将线框拉开到如图所示位置，松手后让线框进入磁场，忽略空气阻力和摩擦。

2020-2021学年高二人教版选修3—2物理同步测试第一章第四节法拉第电磁感应定律

2020-2021学年高二人教版选修3—2物理同步测试第一章第四节法拉第电磁感应定律1.闭合电路中产生的感应电动势的大小，取决于穿过该回路的（）A．磁通量 B．磁通量的变化量C．磁通量的变化率 D．磁场的强弱2.如图,间距为L的平行金属导轨上有一电阻为r的金属棒ab与导轨接触良好,导轨一端连接电阻R,其他电阻不计,磁感应强度为B,当金属棒ab速度v向右匀速运动时,下列说法正确的是( )A.电阻R两端的电压为BLvB.ab棒受到的安培力的方向向左C.ab棒中电流大小为/BLv RD.回路中电流为顺时针方向3.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.0~2sB.2~4sC.4~5sD.5~10s4.如图所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度的大小随时间变化。

下列说法正确的是（）A.当磁感应强度增加时，线框中的感应电流可能减小B.当磁感应强度增加时，线框中的感应电流一定增大C.当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大D.当磁感应强度减小时，线框中的感应电流不可能不变5.如图所示,导体AB 的长为4R ,绕O 点以角速度ω匀速转动,OB 长为R ,且O B A 、、三点在一条直线上,有一匀强磁场磁感应强度为B ,充满转动平面且与转动平面垂直,那么A B 、两端的电势差为( )A.24B R ωB.220B R ωC.212B R ωD.210B R ω6.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,则电流方向由b到aC.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R消耗的热功率也变为原来的2倍7.未来航母上飞机弹射起飞将利用电磁驱动来实现.电磁驱动原理如图所示,当固定线圈上突然通过直流电流时,线圈端点的金属环被弹射出去.现在在固定线圈左侧同一位置,先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成.则闭合开关S的瞬间( ) 的形状、大小相同的两个闭合环,电阻率ρρ<铜铝A.电池正、负极调换后,金属环不能向左弹射B.从左侧看环中感应电流沿顺时针方向C.若将环放置在线圈右方,环将向左运动D.铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力8.如图中半径为r 的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B 中,绕O 轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动,则通过电阻R 的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计)( )A.由c 到d ,2/I Br R ω=B.由d 到c ,2/I Br R ω=C.由c 到d ,()2/2I Br R ω=D.由d 到c ,()2/2I Br R ω=9.穿过某闭合回路的磁通量ϕ随时间t 变化的图象分别如图①~④所示,下列说法正确的是( )A.图①有感应电动势,且大小恒定不变B.图②产生的感应电动势一直在变大C.图③在0~1t 时间内产生的感应电动势大于12t t ~时间内产生的感应电动势D.图④产生的感应电动势先变大再变小10.下列关于反电动势的说法正确的是( )A.只要线圈在磁场中运动就能产生反电动势B.只要穿过线圈的磁通量变化,就产生反电动势C.电动机在转动时线圈内产生反电动势D.反电动势就是发电机产生的电动势11.一直升机停在南半球的地磁极上空, 该处地磁场的方向竖直向上,磁感应强度大小为若直升机螺旋桨叶片的长度为l,近轴端为a,远轴端为b,转动的频率为f,顺着地磁场的方向看,螺旋桨按顺时针方向转动。

高中物理第一章电磁感应章末检测试卷(第一章)讲义精练(含解析)教科版选修3-2-教科版高二选修

章末检测试卷(第一章)(时间：90分钟总分为：100分)一、选择题(此题共12小题，每一小题4分，共计48分.1～8题为单项选择题，9～12题为多项选择题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选和不选的得0分)1．在物理学开展中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用．如下表示符合史实的是( )A．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应说明了电和磁之间存在联系B．法拉第根据通电直导线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．安培在实验中观察到，通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，出现了感应电流D．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反答案 A解析奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电和磁之间存在联系，选项A正确；根据通电螺线管产生的磁场与条形磁铁的磁场的相似性，安培提出了磁性是分子内环形电流产生的，即分子电流假说，选项B错误；法拉第探究磁产生电的问题，发现导线中电流“通、断〞时导线附近的固定导线圈中出现感应电流而导线中通有恒定电流时导线圈中不产生感应电流，选项C错误；楞次定律指出感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，选项D错误．2．如图1所示，螺线管与灵敏电流计相连，磁铁从螺线管的正上方由静止释放，向下穿过螺线管．如下说法正确的答案是( )图1A．电流计中的电流先由a到b，后由b到aB．a点的电势始终低于b点的电势C．磁铁减少的重力势能等于回路中产生的热量D．磁铁刚离开螺线管时的加速度小于重力加速度答案 D解析在磁铁进入螺线管的过程中，螺线管磁通量增大，且方向向下，由楞次定律可知，感应电流由b经电流计流向a；在磁铁穿出螺线管下端的过程中，磁通量减小，且方向向下，由楞次定律可知，感应电流由a经电流计流向b，如此a点电势先低于b点电势，后高于b点电势，故A、B错误；磁铁减少的重力势能转化为内能和磁铁的动能，C错误；磁铁刚离开螺线管时，由楞次定律“来拒去留〞可知，磁铁受到的合外力小于重力，D正确．3．如图2所示是研究通电自感现象实验的电路图，A1、A2是两个规格一样的小灯泡，闭合开关，调节滑动变阻器R的滑动触头，使两个灯泡的亮度一样，调节滑动变阻器R1的滑动触头，使它们都正常发光，然后断开开关S.重新闭合开关S，如此 ( )图2A．闭合瞬间，A1立刻变亮，A2逐渐变亮B．闭合瞬间，A1、A2均立刻变亮C．稳定后，L和R两端的电势差一定一样D．稳定后，A1和A2两端的电势差不一样答案 C解析断开开关再重新闭合开关的瞬间，根据自感原理可判断，A2立刻变亮，而A1逐渐变亮，A、B均错误；稳定后，自感现象消失，根据题设条件可判断，滑动变阻器R接入电路的阻值与线圈L的电阻一样大，线圈L和R两端的电势差一定一样，A1和A2两端的电势差也一样，所以C正确，D错误．4．匀强磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正方向，磁感应强度B随时间t的变化规律如图3甲所示，在磁场中有一细金属圆环，圆环平面位于纸面内，如图乙所示．令E1、E2、E3分别表示Oa、bc、cd段的感应电动势的大小，I1、I2、I3分别表示对应的电流，如此如下判断正确的答案是( )图3A．E1<E2，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向B．E1<E2，I1沿顺时针方向，I2沿逆时针方向C．E2<E3，I2沿逆时针方向，I3沿顺时针方向D．E2＝E3，I2沿逆时针方向，I3沿顺时针方向答案 A5．(2018·市房山区模拟)电磁感应现象在生产、生活中有着广泛的应用．图4甲为工业上探测物件外表层内部是否存在缺陷的涡流探伤技术原理图．其原理是将线圈中通入电流，使被测物件内产生涡流，借助探测线圈内电流变化测定涡流的改变，从而获得被测物件内部是否断裂与位置的信息．图乙为一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来的跳环实验装置，将一个套环置于线圈L上且使铁芯穿过其中，闭合开关S的瞬间，套环将立即跳起．关于对以上两个应用实例理解正确的答案是( )图4A．能被探测的物件和实验所用的套环必须是导电材料B．涡流探伤技术运用了互感原理，跳环实验演示了自感现象C．以上两个应用实例中的线圈所连接电源都必须是变化的交流电源D．以上两个应用实例中的线圈所连接电源也可以都是恒定电源答案 A6．(2017·某某、扬州、泰州、淮安四市模拟)法拉第发明了世界上第一台发电机．如图5所示，圆形金属盘安置在电磁铁的两个磁极之间，两电刷M、N分别与盘的边缘和中心点接触良好，且与灵敏电流计相连．金属盘绕中心轴沿图示方向转动，如此( )图5A．电刷M的电势高于电刷N的电势B．假设只将电刷M移近N，电流计的示数变大C．假设只提高金属盘转速，电流计的示数变大D．假设只将变阻器滑片向左滑动，电流计的示数变大答案 C解析由电流的流向，根据安培定如此，可知蹄形磁铁的左端为N 极，右端为S 极，两磁极间的磁场方向向右，根据金属盘的转动方向，结合右手定如此可以判断，电刷N 的电势高于电刷M 的电势，A 错误；假设只将电刷M 移近N ，如此电路中的感应电动势减小，电流计的示数减小，B 错误；假设只提高金属盘的转速，如此金属盘中产生的感应电动势增大，电流计的示数增大，C 正确；假设只将变阻器滑片向左滑动，变阻器接入电路的电阻增大，如此电磁铁中的电流减小，两磁极间的磁感应强度减小，圆盘中产生的感应电动势减小，电流计的示数减小，D 错误．7．(2018·全国卷Ⅰ)如图6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．轨道的电阻忽略不计．OM 是有一定电阻、可绕O 转动的金属杆，M 端位于PQS 上，OM 与轨道接触良好．空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B .现使OM 从OQ 位置以恒定的角速度逆时针转到OS 位置并固定(过程Ⅰ)；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B 增加到B ′(过程Ⅱ)．在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过OM 的电荷量相等，如此B ′B等于( )图6A.54B.32C.74D ．2 答案 B解析设半圆弧PQS 的半径为r ，在过程Ⅰ中，根据法拉第电磁感应定律，有E 1＝ΔΦ1Δt 1＝B ⎝ ⎛⎭⎪⎫12πr 2－14πr 2Δt 1根据闭合电路欧姆定律，有I 1＝E 1R且q 1＝I 1Δt 1在过程Ⅱ中，有E 2＝ΔΦ2Δt 2＝(B ′－B )12πr 2Δt 2I 2＝E 2R q 2＝I 2Δt 2又q 1＝q 2，即B ⎝ ⎛⎭⎪⎫12πr 2－14πr 2R ＝(B ′－B )12πr2R所以B ′B ＝32. 8.如图7所示，足够长的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 垂直导轨放置，质量为0.2 kg ，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(图中未画出)，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 的运动速度以与小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)( )图7A ．2.5 m/s 1 WB ．5 m/s 1 WC ．7.5 m/s 9 WD ．15 m/s 9 W答案 B解析小灯泡稳定发光时，导体棒MN 匀速下滑，其受力如下列图，f ＝μmg cos 37°，由平衡条件可得F 安＋f ＝mg sin 37°，故F 安＝mg (sin 37°－μcos 37°)＝0.4 N ，由F 安＝BIL 得I ＝F 安BL ＝1 A ，所以E ＝I (R 灯＋R MN )＝2 V ，导体棒的运动速度v ＝E BL＝5 m/s ，小灯泡消耗的电功率为P 灯＝I 2R 灯＝1 W ．正确选项为B.9．(2017·苏北四市联考)如图8甲所示，一个刚性圆形线圈与电阻R 构成闭合回路，线圈平面与所在处的匀强磁场方向垂直，磁场的磁感应强度B 随时间t 的变化规律如图乙所示．如下关于线圈中产生的感应电动势e 、电阻R 消耗的功率P 随时间t 变化的图像，可能正确的有( )图8答案 BD解析线圈的面积不变，由E ＝nS ΔB Δt得感应电动势为定值，且磁场增强和磁场减弱引起的感应电动势方向相反，A 错误，B 正确；对于电阻R ，流过的电流大小不变，功率P ＝I 2R 恒定，C 错误，D 正确．10．如图9甲所示，一个匝数n ＝100的圆形导体线圈，面积S 1＝0.4 m 2，电阻r ＝1 Ω.在线圈中存在面积S 2＝0.3 m 2的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B 随时间t 变化的关系如图乙所示．有一个R ＝2 Ω的电阻，将其两端a 、b 分别与图甲中的圆形线圈相连接，b 端接地，如此如下说法正确的答案是( )图9A ．圆形线圈中产生的感应电动势E ＝6 VB ．在0～4 s 时间内通过电阻R 的电荷量q ＝6 CC ．设b 端电势为零，如此a 端的电势φa ＝3 VD ．在0～4 s 时间内电阻R 上产生的焦耳热Q ＝18 J答案 BD解析由法拉第电磁感应定律可得E ＝n ΔB Δt S 2，由题图乙可得ΔB Δt ＝0.64T/s ＝0.15 T/s ，将其代入可得E ＝4.5 V ，A 错．q ＝I Δt ＝E R ＋r ·Δt ＝n ΔΦ(R ＋r )Δt Δt ＝n ΔΦR ＋r ，在0～4 s 穿过圆形导体线圈磁通量的变化量为ΔΦ＝0.6×0.3 Wb－0＝0.18 Wb ，代入可得q ＝6 C ，B 对.0～4 s 内磁感应强度增大，圆形线圈内磁通量增加，由楞次定律结合安培定如此可得b 点电势高，a 点电势低，故C 错．由于磁感应强度均匀变化产生的电动势与电流均恒定，可得I ＝E r ＋R＝1.5 A ，由焦耳定律可得Q ＝I 2Rt ＝18 J ，D 对．11．如图10甲所示，电阻不计且间距L ＝1 m 的光滑平行金属导轨竖直放置，上端接一阻值R ＝2 Ω的电阻，虚线OO ′下方有垂直于导轨平面向里的匀强磁场，现将质量m ＝0.1 kg 、电阻不计的金属杆ab 从OO ′上方某处由静止释放．金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触且始终水平．杆ab 进入磁场时的速度v 0＝1 m/s ，下落0.3 m 的过程中加速度a 与下落距离h 的关系图像如图乙所示，g 取10 m/s 2，如此( )图10A ．匀强磁场的磁感应强度为2 TB ．杆ab 下落0.3 m 时，金属杆的速度为1 m/sC ．杆ab 下落0.3 m 的过程中，R 上产生的热量为0.2 JD ．杆ab 下落0.3 m 的过程中，通过R 的电荷量为0.25 C答案 AD解析当金属杆进入磁场后，根据右手定如此判断可知金属杆ab 中电流的方向由a 到b .由题图乙知，刚进入磁场时，金属杆的加速度大小a 1＝10 m/s 2，方向竖直向上．由牛顿第二定律得：BI 1L －mg ＝ma 1，其中I 1＝E R ＝BLv 0R，代入数据解得：B ＝2 T ，故A 正确；a ＝0时金属杆受到的重力与安培力平衡，有mg －BIL ＝0，其中I ＝BLv R ，联立得：v ＝0.5 m/s ，故B 错误；从开始到下落0.3 m 的过程中，由能量守恒有：mgh －Q ＝12mv 2，代入数据得：Q ＝0.287 5 J ，故C 错误；金属杆自由下落高度为h 0＝v 22g ＝0.05 m ，金属杆下落0.3 m 的过程中通过R 的电荷量为：q ＝I Δt ＝E R Δt ＝ΔΦΔt R Δt ＝ΔΦR ＝BL (h －h 0)R，代入数据得q ＝0.25 C ，故D 正确． 12．如图11所示，有一个在水平面内固定的“V〞字形金属框架CAD ，θ＝60°，磁感应强度为B 的匀强磁场方向竖直向下，导体棒MN 在框架上从A 点开始在外力F 作用下，沿垂直MN 方向以速度v 匀速向右平移，使导体棒和框架始终构成等边三角形回路．框架和导体棒的材料和横截面积均一样，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．如下关于回路中的电流I 、外力F 和回路消耗的电功率P 随时间t 变化关系的四个图像中正确的答案是( )图11答案 AC解析导体棒运动时间为t 时，通过的位移为x ＝vt ，回路中的有效切割长度为：L ＝2x tan θ2，感应电动势为E ＝BLv ，回路的总电阻为R 总＝r ·3·2x tan θ2，联立得感应电流与t 的关系式为I ＝Bv 3r，B 、v 、r 一定，如此I 为一定值，故A 正确，B 错误；外力F 大小等于安培力大小，如此F ＝BIL ＝2B 2v 2tan θ23r t ，F 与t 成正比，故C 正确；运动x 时的功率为：P ＝I 2R 总＝2B 2v 3tan θ23r t ，如此P 与t 成正比，故D 错误．二、非选择题(此题共5小题，共计52分)13．(8分)(2018·三明市高二下学期期末)如图12甲所示为“研究电磁感应现象〞的实验装置．图12(1)按实验的要求将图甲中所缺的导线补画完整．(2)开关闭合后，如下说法正确的答案是________．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．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，A线圈插入B 线圈中，将滑动变阻器滑动触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针向左偏一下(3)上述实验中，原线圈A可等效为一个条形磁铁，将线圈B和灵敏电流计连接如图乙所示，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．如此当条形磁铁迅速向上拔出时，图中灵敏电流计指针向______(填“正〞或“负〞)接线柱方向偏转．答案(1)如下列图(3分)(2)BC(3分)(3)正(2分)解析(1)将电源、开关、滑动变阻器、线圈A串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，再将电流计与线圈B串联成另一个回路，电路图如下列图．(2)当将线圈A放在线圈B中，因磁通量不变，如此不会引起电流计指针偏转，故A错误；线圈A插入或拔出线圈B的速度越大，如此穿过线圈的磁通量的变化率越大，感应电动势越大，如此产生的感应电流越大，那么电流计指针偏转的角度越大，故B正确；在闭合开关时，电流增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，A 线圈插入B 线圈中，将滑动变阻器滑动触头迅速向左拉时，接入电路中的电阻增大，电流减小，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知灵敏电流计指针向左偏一下，故C 正确．(3)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，根据楞次定律，依据题图可知，螺线管的感应电流由上向下，如此当条形磁铁迅速向上拔出时，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律，螺线管的感应电流由上向下，灵敏电流计指针向正接线柱方向偏转．14．(10分)如图13甲所示，竖直平面内有边长l ＝0.2 m 的正方形线框，匝数n ＝100，线框总电阻R ＝8 Ω，一范围足够大的匀强磁场，其方向垂直于线框平面，磁场的磁感应强度B 按如图乙所示规律变化(磁场方向以垂直于线框平面向外为正)．求：图13 (1)前2 s 内，线框产生的焦耳热；(2)t ＝0.5 s 时，线框的ab 边受到的安培力大小．答案 (1)16 J (2)20 N解析 (1)前2 s 内线框的感应电动势大小为：E ＝n ΔB ΔtS (2分) 解得E ＝8 V(1分)线框产生的焦耳热Q ＝E 2Rt (1分) 解得Q ＝16 J(1分)(2)由楞次定律可知前2 s 内线框中的感应电流方向为abcda ，t ＝0.5 s 时ab 边受到的安培力方向向上安培力的大小F ＝nBIl (2分)I ＝E R(1分) 由题图乙可知t ＝0.5 s 时磁感应强度的大小B ＝1 T(1分)解得F ＝20 N ．(1分)15．(10分)小明同学设计了一个“电磁天平〞，如图14所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，两臂平衡．线圈的水平边长L ＝0.1 m ，竖直边长H ＝0.3 m ，匝数为N 1.线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度B 0＝1.0 T ，方向垂直线圈平面向里．线圈中通有可在0～2.0 A 范围内调节的电流I .挂盘放上待测物体后，调节线圈中电流使天平平衡，测出电流即可测得物体的质量．(重力加速度取g ＝10 m/s 2)图14 图15(1)为使“电磁天平〞的量程达到0.5 kg ，线圈的匝数N 1至少为多少？(2)进一步探究电磁感应现象，另选N 2＝100匝、形状一样的线圈，总电阻R ＝10 Ω.不接外电流，两臂平衡．如图15所示，保持B 0不变，在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度B 随时间均匀变大，磁场区域宽度d ＝0.1 m ．当挂盘中放质量为0.01 kg 的物体时，天平平衡，求此时磁感应强度的变化率ΔB Δt. 答案 (1)25匝 (2)0.1 T/s解析 (1)“电磁天平〞中的线圈受到安培力，I ＝2.0 A 时线圈的匝数最少F ＝N 1B 0IL (1分)由天平平衡可知：mg ＝N 1B 0IL (2分)代入数据解得：N 1＝25匝．(1分)(2)由法拉第电磁感应定律得：E ＝N 2ΔΦΔt ＝N 2ΔB ΔtLd (2分) 由欧姆定律得：I ′＝E R(1分)线圈受到的安培力F ′＝N 2B 0I ′L (1分)由天平平衡可得：m ′g ＝F ′(1分)联立各式，代入数据可得ΔB Δt ＝0.1 T/s.(1分)16．(10分)(2017·江苏单科)如图16所示，两条相距为d 的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为R 的电阻．质量为m 的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ 的磁感应强度大小为B 、方向竖直向下．当该磁场区域以速度v 0匀速地向右扫过金属杆后，金属杆的速度变为v .导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求：图16 (1)MN 刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小I ；(2)MN 刚扫过金属杆时，杆的加速度大小a ；(3)PQ 刚要离开金属杆时，感应电流的功率P .答案 (1)Bdv 0R (2)B 2d 2v 0mR (3)B 2d 2(v 0－v )2R解析 (1)感应电动势E ＝Bdv 0(1分)感应电流I ＝E R (1分)解得I ＝Bdv 0R(1分) (2)安培力F ＝BId (1分)对金属杆，由牛顿第二定律得F ＝ma (1分)解得a ＝B 2d 2v 0mR(1分) (3)金属杆切割磁感线的相对速度v ′＝v 0－v (1分) 如此感应电动势E ′＝Bdv ′(1分)电功率P ＝E ′2R(1分) 解得P ＝B 2d 2(v 0－v )2R(1分) 17．(14分)(2018·池州市高二下期末)如图17所示，平行长直光滑固定的金属导轨MN 、PQ 平面与水平面的夹角θ＝30°，导轨间距为L ＝0.5 m ，上端接有R ＝3 Ω的电阻，在导轨中间加一垂直轨道平面向下的匀强磁场，磁场区域为OO ′O 1′O 1，磁感应强度大小为B ＝2 T ，磁场区域宽度为d ＝0.4 m ，放在导轨上的一金属杆ab 质量为m ＝0.08 kg 、电阻为r ＝2 Ω，从距磁场上边缘d 0处由静止释放，金属杆进入磁场上边缘的速度v ＝2 m/s.导轨的电阻可忽略不计，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，重力加速度大小为g ＝10 m/s 2，求：图17(1)金属杆距磁场上边缘的距离d 0；(2)通过磁场区域的过程中通过金属杆的电荷量q ； (3)金属杆通过磁场区域的过程中电阻R 上产生的焦耳热Q R .答案 (1)0.4 m (2)0.08 C (3)0.096 J 解析 (1)由能量守恒定律得mgd 0sin 30°＝12mv 2(1分) 金属杆距磁场上边缘的距离d 0＝0.4 m(1分)(2)由法拉第电磁感应定律E ＝ΔΦΔt(1分) 由闭合电路欧姆定律I ＝ER ＋r (1分)q ＝I ·Δt (1分) 如此金属杆通过磁场区域的过程中通过其的电荷量q ＝ΔΦR ＋r ＝BLd R ＋r＝0.08 C(1分) (3)由法拉第电磁感应定律，金属杆刚进入磁场时E ＝BLv ＝2 V(1分)由闭合电路欧姆定律I ＝ER ＋r ＝0.4 A(1分)金属杆受到的安培力F ＝BIL ＝0.4 N(1分)金属杆重力沿导轨向下的分力F ′＝mg sin 30°＝0.4 N(1分)所以金属杆进入磁场后做匀速运动(1分)由能量守恒定律得，回路中产生的焦耳热Q＝mgd sin 30°(1分)金属杆通过磁场区域的过程中，在电阻R上产生的热量Q R＝RR＋rQ(1分)代入数据可得Q R＝0.096 J．(1分)。

高中物理选修3-2第一章电磁感应章练习题.docx

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o ・3s 时间拉HI,外力所做的功为盼通过导线截面的电暈为w 第二次用0. 9s 时间拉叽外力所做的功为恥通过导 A. W )<W 2> q 】Vq2C. W.>W 2, q )=q 2 两块水平如的主屈板间的距离为d .用导线与一个n 匝戋壓梧逢,线匣电阻为r.钱圏中有些直方向的5£ 场，电爼R 与金屋板连接•如图所示，两板间有一个质垦为m 、电荷ft+q 的油滴怆好处于静止・R'^S 中的轻感应强度B 的査化情况和强通虽的变化率分别是（）-(P _ dmg -t nq ・(p _ dmg(R+r) -t nRq在如图所示的电路中，a、b 为两个完全相同的灯泡，L 为白感线圈，E 为电源，S 为开关，关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是（）A.合上开关， b 先亮，a 逐渐变亮；断开开关，a . b 同时熄火B.合上开关， b 先亮，a 逐渐变亮；断开开关，a 先熄灭，b 后熄灭C.合上开关, 刃先亮、力逐渐变亮，断开开关a, b 同时熄灭D.合上开关，a b 同时亮,断开开关，b 先熄灭，a 后熄灭如图所示，用细线悬薄金屈板，在平衡位置时，板的一部分处丁•匀强磁场中，磁场的方向与板面垂直.当让薄板离开平衡位置附近做微小的摆动时，它将？B ・ NIVW, qi 二q?D. W.>W , >qA .必感应弓諏B 雯直向上且正18强・(p 二dmg-t nq C ・iE 感应WBSS 向上且正®弱• ：(p _dmg(RT ) 々线截面的电量为q?,则D . 8E 慝应强度B 竖直向下且正减弱.A 、做简谐振动B 、在薄板上没有涡流产生C 、做振幅越來越小的阻尼振动D 、以上说法均不正确如图所示，粗细均匀的电阻丝制成的长方形导线松abed 处在匀强磁场中，另一种材料的导体棒爪与导线框保持良好接触并做无爍擦滑动。

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

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

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

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

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

鲁科版高中物理选修3-2：第一章《电磁感应》测试(2).docx

高中物理学习材料桑水制作高二物理电磁感应单元测试题一、选择题（4×10=40）：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。

1．关于感应电流，下列说法中正确的是（）A ．只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生B ．穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生C ．线圈不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流D ．只要电路的一部分作切割磁感线的运动，电路中就一定有感应电流2．穿过一个电阻为2 的闭合线圈的磁通量每秒均匀减小0.4Wb ，则线圈中（）A ．感应电动势为0.4VB ．感应电动势每秒减小0.4VC ．感应电流恒为0.2AD ．感应电流每秒减小0.2A 3．如图所示，虚线框内是磁感应强度为B 的匀强磁场，导线框的三条竖直边的电阻均为r ，长均为L ，两横边电阻不计，线框平面与磁场方向垂直。

当导线框以恒定速度v 水平向右运动，ab 边进入磁场时，ab 两端的电势差为U 1，当cd 边进入磁场时，ab 两端的电势差为U 2，则（）A ．U 1=BLvB ．U 1=31BLvC ．U 2=BLvD ．U 2=32BLv 4．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t 1到t 2时间内A 、B 两线圈相吸；B ．在t 2到t 3时间内A 、B 两线圈相斥；C ．t 1时刻两线圈间作用力为零；D ．t 2时刻两线圈间吸力最大5．如图，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；6．如图所示，A 1和A 2是完全相同的灯泡，线圈L 的电阻可以忽略，下列说法中正确的是（）e c af d bA．合上开关K接通电路时，A2始终比A1亮B．合上开关K接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮C．断开开关K切断电路时，A2先熄灭，A1过一会儿才熄灭D．断开开关K切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭7. 材料、粗细相同，长度不同的电阻丝做成ab、cd、ef三种形状的导线，分别放在电阻可忽略的光滑金属导轨上，并与导轨垂直，如图所示，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，且每次外力所做功的功率相同，已知三根导线在导轨间的长度关系是L ab＜L cd＜L ef,则A．ab运动速度最大 B．ef运动速度最大C．忽略导轨内能变化，三根导线每秒产生的热量相同D．因三根导线切割磁感线的有效长度相同，故它们产生的感应电动势相同8．如图所示，矩形线框abcd的ad和bc的中点M、N之间连接一电压表，整个装置处于匀强磁场中，磁场的方向与线框平面垂直，当线框向右匀速平动时，以下说法正确的是（）A．穿过线框的磁通量不变化，MN间无感应电动势B．MN这段导体做切割磁力线运动，MN间有电势差C．MN间有电势差，所以电压表有读数D．因为无电流通过电压表，所以电压表无读数9．如图，在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R的直角形金属导轨aob（在纸面内），磁场方向垂直于纸面向里，另有两根金属导轨c、d分别平行于oa、ob放置。

沪科版高二物理选修3-2第一章测试题及答案

选修3-2第一章试题一、不定项选择题（共40分每题4分错选不得分漏选得2分）1．如图1所示，在一很大的有界匀强磁场上方有一闭合线圈，当闭合线圈从上方下落穿过磁场的过程中：A ．进入磁场时加速度小于g ，离开磁场时加速度可能大于g ，也可能小于gB ．进入磁场时加速度大于g ，离开时小于gC ．进入磁场和离开磁场，加速度都大于gD ．进入磁场和离开磁场，加速度都小于g2．在水平放置的光滑绝缘杆ab 上，挂有两个金属环M 和N ，两环套在一个通电长螺线管的中部，如图2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3．如图3所示，MN 是一根固定的通电直导线，电流方向向上．今将一金属线框abcd 放在导线上，让线框的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4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．若第一次用时间0.2s 拉出，外力所做的功为W 1，通过导线截面的电量为q 1；第二次用时间2s 拉出，外力所做的功为W 2，通过导线截面的电量为q 2，则：A ．W 1＜W 2，q 1＜q 2B ．W 1＜W 2，q 1=q 2C ．W 1＞W 2，q 1=q 2D ．W 1＞W 2，q 1＞q 25．如图5所示，灯泡的灯丝电阻为2Ω，电池的电动势为2V ，内阻不计，线圈匝数足够多，线圈电阻几乎为零。

先合上开关S ，稳定后突然断开S ，下列说法正确的是：A.灯立即变暗再熄灭，且灯中电流方向与S 断开前图1 图3 N Mc b a 图4 Bv 图5E R S L方向相同B.灯立即变暗再熄灭，且灯中电流方向与S 断开前方向相反C.灯会突然比原来亮一下再熄灭，且灯中电流方向与S 断开前相同D.灯会突然比原来亮一下再熄灭，且灯中电流方向与S 断开前相反6.图6中的a 是一个边长为为L 的正方向导线框，其电阻为R .线框以恒定速度v 沿x 轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场区域b 。

(word完整版)高中物理选修3-2第一章复习题

高中物理选修3-2第一章复习题、选择题i 在纸面内放有一条形磁铁和一个圆线圈 (图1)，下列情况中能使线圈中产生感应电流的是[]A .将磁铁在纸面内向上平移B .将磁铁在纸面内向右平移C .将磁铁绕垂直纸面的轴转动D .将磁铁的N 极转向纸外，S 极转向纸内2•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n, 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 2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 C .粗线圈先落到地，粗线圈发热量大B •细线圈先落到地，细线圈发热量大D .两线圈同时落地，细线圈发热量大3.如图3所示，MN 、PQ 为互相平行的金属导轨与电阻 R 相连.粗细均匀的金属线框用Oa 和0 ' b 金属细棒与导轨相接触，整个装置处于匀强磁场中，磁感强度B 的方向垂直纸面向里.当线框 00 '轴转动时[]A . R 中有稳恒电流通过B .线框中有交流电流C . R 中无电流通过D •线框中电流强度的最大值与转速成正比4•如图4所示，在一很大的有界匀强磁场上方有一闭合线圈，当闭合线圈从上方下落穿过磁场的过程中[]A •进入磁场时加速度小于 g ,离开磁场时加速度可能大于 g ,也可能小于gB •进入磁场时加速度大于 g ,离开时小于gC .进入磁场和离开磁场，加速度都大于 gD •进入磁场和离开磁场，加速度都小于g5.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5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M10X XXXXX K X XB |Xxl RQ區］3□MXXXXX图46. 图6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，贝U []C . t i 时刻两线圈间作用力为零D . t 2时刻两线圈间吸力最大7•如图7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 abed 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&如图8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11. 如图13所示，A 、B 、C为三只相同的灯泡，额定电压均大于电源电动势，电源内阻不计，L 是一个直流电阻不计、自感系数0.3s时间拉出，外力所做的功为通过导线截面的电量为 q 2,A . W i v W 2, q i v q 2 C . W i >W 2, q i =q 2 W i ，通过导线截面的电量为则[]B . W i v W 2, q i =q 2 D . W i > W 2, q i > q 2q i ;第二次用9.一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 9所示，则下列图10四图中，较正确反映线圈中电流i 与时间t 关系的是（10.如图11所示，一闭合直角三角形线框以速度 v 匀速穿过匀强磁场区域.从.. . iBC 边进入磁场区开始计时，至U A 点离开磁场区止的过程中，线框内感应电流的. _-;（）图11團7圈6较大的电感器.先将K i、K2合上，然后突然打开K2.已知在此后过程中各灯均无损坏，则以下说法中正确的是[]A . C灯亮度保持不变B. C灯闪亮一下后逐渐恢复到原来的亮度阴13C . B 灯的亮度不变D . B 灯后来的功率是原来的一半 12. 金属杆a b 水平放置在某高处，当它被平抛进入方向坚直向上的匀强磁场中时说法中正确的是[]A .运动过程中感应电动势大小不变，且 U a > U bB .运动过程中感应电动势大小不变，且U a V U bC .由于速率不断增大，所以感应电动势不断变大，且 U a > U bD .由于速率不断增大，所以感应电动势不断变大，且 U a V U b、填空题 13.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，磁感应强度为 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 .14•如图15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=0.5 Q,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.15. 如图16所示，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E 1 ______ E 2；通过线圈截面电量的大小关系是q i ______ q 2.16.金属杆ABC 处于磁感强度 B=0.1T 的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里（如图17 所示）.已知AB=BC=20cm ，当金属杆在图中标明的速度方向运动时，测得 A 、C 两点间的电势差是3.0V ，则可知移动速度 v= _______ ，其中A 、B 两点间的电势差 U aB .17.如图18 所示,宽20cm 的平行金属导轨之间接有两个电阻和一个电容器•已知R 1= 3Q, R2=7 Q, C=10F ,电阻r = 1 Q 的金属棒ab 垂直导轨放置，与导轨接触良好.若金属棒始终以v o =10m /s 的速度匀速向左运动，在它运动的区域里存在着垂直导轨平面、磁感强度 B=2.0T 的匀强磁场.若电键 K 原来置于R 1 一边，现突然扳向 R 2一边，则此过程中导轨cd 一段中通过的电量△ q= ________________________________________ ，正电荷移动的方向是 ____ .18. 如图19所示的电路，L 1和L 2是两（如图14所示），以下更15LI NR團1&團18C . B 灯的亮度不变D . B 灯后来的功率是原来的一半个相同的小电珠丄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.二、计算题19. 如图20所示，1、川为两匀强磁场区，1区域的磁场方向垂直纸面向里，川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n.有一边长为1(1 > s),电阻为R的正方形金属框abed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n,和刚进入磁场区川时，通过ab边的电流的大小和方向(2)把金属框从I区域完全拉入川区域过程中拉力所做的功.20•如图21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10em，质量为0.1g，电阻为0.1Q，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. 4 * 4x xrxix« 4 * «x xLdx]]• ♦• •TTTx /lx%<11■山■Tg20。

高二物理选修3-2_电磁感应习题(1)

电磁感应习题分类练习1、如图1所示，线圈abcd每边长l＝0.20ｍ，线圈质量ｍ1＝0.10ｋｇ、电阻Ｒ＝0.10Ω，砝码质量ｍ2＝0.14ｋｇ．线圈上方的匀强磁场磁感强度Ｂ＝0.5Ｔ，方向垂直线圈平面向里，磁场区域的宽度为ｈ＝l＝0.20ｍ．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．（平衡类）2、如图2所示，ＡＢ、ＣＤ是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间距离为ｌ，导轨平面与水平面的夹角为θ．在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感强度为Ｂ．在导轨的Ａ、Ｃ端连接一个阻值为Ｒ的电阻．一根垂直于导轨放置的金属棒ａｂ，质量为ｍ，从静止开始沿导轨下滑．求ａｂ棒的最大速度．（已知ａｂ和导轨间的动摩擦因数为μ，导轨和金属棒的电阻不计）（加速类）3 、电阻为Ｒ的矩形导线框ａｂｃｄ，边长ａｂ＝ｌ、ａｄ＝ｈ、质量为ｍ，自某一高度自由落下，通过一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁场区域的宽度为ｈ，如图4．若线框恰好以恒定速度通过磁场，线框内产生的焦耳热是．（不考虑空气阻力）（能量类）4 、如图5，Ａ是一边长为ｌ的正方形线框，电阻为Ｒ．现维持线框以恒定的速度ｖ沿ｘ轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场Ｂ区域．取逆时针方向为电流正方向，线框从图示位置开始运动，则线框中产生的感应电流ｉ随时间ｔ变化的图线是图6中的若改为：以ｘ轴正方向作为力的正方向，则磁场对线框的作用力Ｆ随时间ｔ的变化图线为图7中的。

（图象类）电磁感应练习一、单项选择题：（每题3分，共计18分）1、下列说法中正确的有：（） A 、只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生B 、穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生C 、线框不闭合时，若穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中没有感应电流和感应电动势D 、线框不闭合时，若穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中没有感应电流，但有感应电动势 2、根据楞次定律可知感应电流的磁场一定是：（） A 、阻碍引起感应电流的磁通量； B 、与引起感应电流的磁场反向； C 、阻碍引起感应电流的磁通量的变化； D 、与引起感应电流的磁场方向相同。

教科版高中物理选修3-2练习：第一章电磁感应第1.2节

第一章电磁感应第1节电磁感应现象的发现第2节感应电流产生的条件1．法拉第把引起电流的原因概括为五类，它们都与变化和运动相联系，即：变化中的电流、变化中的磁场、运动中的恒定电流、运动中的磁铁、运动中的导体．2．感应电流的产生条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化时，这个闭合电路中就有感应电流产生．3．在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步，在对以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中，不正确的说法是()A．库仑发现了电流的磁效应B．爱因斯坦创立了相对论C．法拉第发现了电磁感应现象D．牛顿提出了万有引力定律奠定了天体力学的基础答案 A解析奥斯特发现电流的磁效应，A错误，B、C、D项正确．4．关于磁通量，下列说法中正确的是()A．磁通量不仅有大小，而且有方向，所以是矢量B．磁通量越大，磁感应强度越大C．通过某一面的磁通量为零，该处磁感应强度不一定为零D．磁通量就是磁感应强度答案 C解析磁通量是标量，故A不对；由Φ＝BS⊥可知Φ由B和S⊥两个因素决定，Φ较大，有可能是由于S⊥较大造成的，所以磁通量越大，磁感应强度越大是错误的，故B不对；由Φ＝BS⊥可知，当线圈平面与磁场方向平行时，S⊥＝0，Φ＝0，但磁感应强度B不为零，故C对；磁通量和磁感应强度是两个不同的物理量，故D不对．5．如图所示，用导线做成圆形或正方形回路，这些回路与一直导线构成几种位置组合(彼此绝缘)，下列组合中，切断直导线中的电流时，闭合回路中会有感应电流产生的是()答案CD解析利用安培定则判断直线电流产生的磁场，其磁感线是一些以直导线为轴的无数组同心圆，即磁感线所在平面均垂直于导线，且直线电流产生的磁场分布情况是：靠近直导线处磁场强，远离直导线处磁场弱．所以，A中穿过圆形线圈的磁场如图甲所示，其有效磁通量为ΦA＝Φ出－Φ进＝0，且始终为0，即使切断导线中的电流，ΦA也始终为0，A中不可能产生感应电流．B中线圈平面与导线的磁场平行，穿过B的磁通量也始终为0，B中也不能产生感应电流．C中穿过线圈的磁通量如图乙所示，Φ进>Φ出，即ΦC≠0，当切断导线中电流后，经过一定时间，穿过线圈的磁通量ΦC减小为0，所以C中有感应电流产生；D中线圈的磁通量ΦD不为0，当电流切断后，ΦD最终也减小为0，所以D中也有感应电流产生．【概念规律练】知识点一磁通量的理解及其计算1．如图1所示，有一个100匝的线圈，其横截面是边长为L＝0.20 m的正方形，放在磁感应强度为B＝0.50 T的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直．若将这个线圈横截面的形状由正方形改变成圆形(横截面的周长不变)，在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少？图1答案 5.5×10－3 Wb解析线圈横截面为正方形时的面积S1＝L2＝(0.20)2 m2＝4.0×10－2 m2.穿过线圈的磁通量Φ1＝BS1＝0.50×4.0×10－2 Wb＝2.0×10－2 Wb横截面形状为圆形时，其半径r＝4L/2π＝2L/π.截面积大小S2＝π(2L/π)2＝425πm2穿过线圈的磁通量Φ2＝BS2＝0.50×4/(25π) Wb≈2.55×10－2 Wb.所以，磁通量的变化ΔΦ＝Φ2－Φ1＝(2.55－2.0)×10－2 Wb＝5.5×10－3 Wb点评磁通量Φ＝BS的计算有几点要注意：(1)S是指闭合回路中包含磁场的那部分有效面积；B是匀强磁场中的磁感应强度．(2)磁通量与线圈的匝数无关，也就是磁通量大小不受线圈匝数的影响．同理，磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1也不受线圈匝数的影响．所以，直接用公式求Φ、ΔΦ时，不必去考虑线圈匝数n.2．如图2所示，线圈平面与水平方向成θ角，磁感线竖直向下，设磁感应强度为B，线圈面积为S，则穿过线圈的磁通量Φ＝________.图2答案BS cos θ解析线圈平面abcd与磁场不垂直，不能直接用公式Φ＝BS计算，可以用不同的分解方法进行．可以将平面abcd向垂直于磁感应强度的方向投影，使用投影面积；也可以将磁感应强度沿垂直于平面和平行于平面正交分解，使用磁感应强度的垂直分量．解法一：把面积S投影到与磁场B垂直的方向，即水平方向a′b′cd，则S⊥＝S cos θ，故Φ＝BS⊥＝BS cos θ.解法二：把磁场B分解为平行于线圈平面的分量B∥和垂直于线圈平面的分量B⊥，显然B∥不穿过线圈，且B⊥＝B cos θ，故Φ＝B⊥S＝BS cos θ.点评在应用公式Φ＝BS计算磁通量时，要特别注意B⊥S的条件，应根据实际情况选择不同的方法，千万不要乱套公式．知识点二感应电流产生的条件3．下列情况能产生感应电流的是()图3A．如图甲所示，导体AB顺着磁感线运动B．如图乙所示，条形磁铁插入或拔出线圈时C．如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时D．如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器的阻值时答案BD解析A中导体棒顺着磁感线运动，穿过闭合电路的磁通量没有发生变化无感应电流，故A错；B中条形磁铁插入线圈时线圈中的磁通量增加，拔出时线圈中的磁通量减少，都有感应电流，故B正确；C中开关S一直接通，回路中为恒定电流，螺线管A产生的磁场稳定，螺线管B中的磁通量无变化，线圈中不产生感应电流，故C错；D中开关S接通滑动变阻器的阻值变化使闭合回路中的电流变化，螺线管A的磁场变化，螺线管B中磁通量变化，线圈中产生感应电流，故D正确．点评电路闭合，磁通量变化，是产生感应电流的两个必要条件，缺一不可．电路中有没有磁通量不是产生感应电流的条件，如果穿过电路的磁通量尽管很大但不变化，那么无论有多大，都不会产生感应电流．4．如图4所示，线圈Ⅰ与电源、开关、滑动变阻器相连，线圈Ⅱ与电流计G相连，线圈Ⅰ与线圈Ⅱ绕在同一个铁芯上，在下列情况下，电流计G中有示数的是()图4A．开关闭合瞬间B．开关闭合一段时间后C．开关闭合一段时间后，来回移动变阻器滑动端D．开关断开瞬间答案ACD解析A中开关闭合前，线圈Ⅰ、Ⅱ中均无磁场，开关闭合瞬间，线圈Ⅰ中电流从无到有形成磁场，穿过线圈Ⅱ的磁通量从无到有，线圈Ⅱ中产生感应电流，电流计G有示数．故A正确．B中开关闭合一段时间后，线圈Ⅰ中电流稳定不变，电流的磁场不变，此时线圈Ⅱ虽有磁通量但磁通量稳定不变，线圈Ⅱ中无感应电流产生，电流计G中无示数．故B错误．C 中开关闭合一段时间后，来回移动滑动变阻器滑动端，电阻变化，线圈Ⅰ中的电流变化，电流形成的磁场也发生变化，穿过线圈Ⅱ的磁通量也发生变化，线圈Ⅱ中有感应电流产生，电流计G中有示数．故C正确．D中开关断开瞬间，线圈Ⅰ中电流从有到无，电流的磁场也从有到无，穿过线圈Ⅱ的磁通量也从有到无发生变化，线圈Ⅱ中有感应电流产生，电流计G 中有示数．故D正确．点评变化的电流引起闭合线圈中磁通量的变化，是产生感应电流的一种情况．【方法技巧练】一、磁通量变化量的求解方法5．面积为S的矩形线框abcd，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线框平面成θ角(如图5所示)，当线框以ab为轴顺时针转90°时，穿过abcd面的磁通量变化量ΔΦ＝________.图5答案－BS(cos θ＋sin θ)解析磁通量由磁感应强度矢量在垂直于线框面上的分量决定．开始时B与线框面成θ角，磁通量为Φ＝BS sin θ；线框面按题意方向转动时，磁通量减少，当转动90°时，磁通量变为“负”值，Φ2＝－BS cos θ.可见，磁通量的变化量为ΔΦ＝Φ2－Φ1＝－BS cos θ－BS sin θ＝－BS(cos θ＋sin θ)实际上，在线框转过90°的过程中，穿过线框的磁通量是由正向BS sin θ减小到零，再由零增大到负向BS cos θ.方法总结磁通量虽是标量，但有正、负，正、负号仅表示磁感线从不同的方向穿过平面，不表示大小．6．如图6所示，通电直导线下边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面．若使线框逐渐远离(平动)通电导线，则穿过线框的磁通量将()图6A．逐渐增大B．逐渐减小C．保持不变D．不能确定答案 B解析当矩形线框在线框与直导线决定的平面内逐渐远离通电导线平动时，由于离开导线越远，磁场越弱，而线框的面积不变，则穿过线框的磁通量将减小，所以B正确．方法总结引起磁通量变化一般有四种情况(1)磁感应强度B不变，有效面积S变化，则ΔΦ＝Φt－Φ0＝BΔS(如知识点一中的1题)(2)磁感应强度B变化，磁感线穿过的有效面积S不变，则ΔΦ＝Φt－Φ0＝ΔBS(如此题)(3)线圈平面与磁场方向的夹角θ发生变化时，即线圈在垂直于磁场方向的投影面积S⊥＝S sin θ发生变化，从而引起穿过线圈的磁通量发生变化，即B、S不变，θ变化．(如此栏目中的5题)(4)磁感应强度B和回路面积S同时发生变化的情况，则ΔΦ＝Φt－Φ0≠ΔB·ΔS二、感应电流有无的判断方法7．如图7所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框，在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是()图7A．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转动答案 C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三种情况线圈移动后，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中线圈转动后，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．方法总结(1)判断有无感应电流产生的关键是抓住两个条件：①电路是否为闭合电路；②穿过电路本身的磁通量是否发生变化，其主要内涵体现在“变化”二字上．电路中有没有磁通量不是产生感应电流的条件，如果穿过电路的磁通量很大但不变化，那么不论有多大，也不会产生感应电流．(2)分析磁通量是否变化时，既要弄清楚磁场的磁感线分布，又要注意引起磁通量变化的三种情况：①由于线框所在处的磁场变化引起磁通量变化；②由于线框所在垂直于磁场方向的投影面积变化引起磁通量变化；③有可能是磁场及其垂直于磁场的面积都发生变化．8．下列情况中都是线框在磁场中切割磁感线运动，其中线框中有感应电流的是()答案BC解析A中虽然导体“切割”了磁感线，但穿过闭合线框的磁通量并没有发生变化，没有感应电流．B中导体框的一部分导体“切割”了磁感线，穿过线框的磁感线条数越来越少，线框中有感应电流．C中虽然与A近似，但由于是非匀强磁场运动过程中，穿过线框的磁感线条数增加，线框中有感应电流．D中线框尽管是部分切割，但磁感线条数不变，无感应电流，故选B、C.方法总结在利用“切割”来讨论和判断有无感应电流时，应该注意：①导体是否将磁感线“割断”，如果没有“割断”就不能说切割．如下图所示，甲、乙两图中，导线是真“切割”，而图丙中，导体没有切割磁感线．②即使导体真“切割”了磁感线，也不能保证就能产生感应电流．例如上题中A、D选项情况，如果由切割不容易判断，还是要回归到磁通量是否变化上去．1．下列现象中，属于电磁感应现象的是()A．小磁针在通电导线附近发生偏转B．通电线圈在磁场中转动C．因闭合线圈在磁场中运动而产生的电流D．磁铁吸引小磁针答案 C解析电磁感应是指“磁生电”的现象，而小磁针和通电线圈在磁场中转动，反映了磁场力的性质，所以A、B、D不是电磁感应现象，C是电磁感应现象．2．在电磁感应现象中，下列说法正确的是()A．导体相对磁场运动，导体内一定产生感应电流B．导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流C．闭合电路在磁场内做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流D．穿过闭合电路的磁通量发生变化，在电路中一定会产生感应电流答案 D解析本题的关键是理解产生感应电流的条件．首先是“闭合电路”，A、B两项中电路是否闭合不确定，故A、B两项错误；其次当电路闭合时，只有一部分导体切割磁感线才产生感应电流，C项错误；当闭合电路中磁通量发生变化时，电路中产生感应电流，D项正确．故正确答案为D.3．一个闭合线圈中没有感应电流产生，由此可以得出()A．此时此地一定没有磁场B．此时此地一定没有磁场的变化C ．穿过线圈平面的磁感线条数一定没有变化D ．穿过线圈平面的磁通量一定没有变化答案 D解析磁感线条数不变不等于磁通量不变．4．如图8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( )图8A ．B a ＝B b ＝B c ，Φa ＝Φb ＝ΦcB ．B a >B b >B c ，Φa <Φb <ΦcC ．B a >B b >B c ，Φa >Φb >ΦcD ．B a >B b >B c ，Φa ＝Φb ＝Φc答案 C解析根据通电螺线管产生的磁场特点可知B a >B b >B c ，由Φ＝BS 可得Φa >Φb >Φc .故C 正确．4．如图8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( )图9A ．BSB ．4BS /5C ．3BS /5D ．3BS /4答案 B解析通过线框的磁通量Φ＝BS sin α＝45BS .6．如图10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，电流产生的磁场穿过圆面积的磁通量将()图10A．逐渐增大B．逐渐减小C．始终为零D．不为零，但保持不变答案 C解析导线ef周围的磁场是以ef为圆心的一系列同心圆，水平面上的圆上的不同点到ef的距离不同，相当于在半径不同的圆周上，由于ef∥ab，且ef与ab在同一竖直平面内，因而ef产生的磁场方向正好在ab两侧且对称地从一边穿入从另一边对称穿出，净剩磁感线条数为零，因而穿过圆的磁通量为零，当ef向上平移时，穿过圆的磁通量仍为零．7．如图11所示，矩形闭合导线与匀强磁场垂直，一定产生感应电流的是()图11A．垂直于纸面平动B．以一条边为轴转动C．线圈形状逐渐变为圆形D．沿与磁场垂直的方向平动答案BC8．在如图所示的各图中，闭合线框中能产生感应电流的是()答案AB解析感应电流产生的条件是：只要穿过闭合线圈的磁通量变化，闭合线圈中就有感应电流产生．A图中，当线圈转动过程中，线圈的磁通量发生变化，线圈中有感应电流产生；B图中离直导线越远磁场越弱，磁感线越稀，所以当线圈远离导线时，线圈中磁通量不断变小，所以B图中也有感应电流产生；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，线圈中的磁通量为零，在向下移动过程中，线圈的磁通量一直为零，磁通量不变，线圈中无感应电流产生；D图中，线圈中的磁通量一直不变，线圈中无感应电流产生．故正确答案为A、B.9．如图12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()图12A．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°)答案 D解析将线框向左拉出磁场的过程中，线框的bc部分做切割磁感线运动，或者说穿过线框的磁通量减少，所以线框中将产生感应电流．当线框以ab边为轴转动时，线框的cd边的右半段在做切割磁感线运动，或者说穿过线框的磁通量在发生变化，所以线框中将产生感应电流．当线框以ad边为轴转动(小于60°)时，穿过线框的磁通量在减小，所以在这个过程中线框中会产生感应电流．如果转过的角度超过60°(60°～300°)，bc边将进入无磁场区，那么线框中将不产生感应电流．当线框以bc边为轴转动时，如果转动的角度小于60°，则穿过线框的磁通量始终保持不变(其值为磁感应强度与矩形线框面积的一半的乘积)．10．A、B两回路中各有一开关S1、S2，且回路A中接有电源，回路B中接有灵敏电流计(如图13所示)，下列操作及相应的结果可能实现的是()图13A ．先闭合S 2，后闭合S 1的瞬间，电流计指针偏转B ．S 1、S 2闭合后，在断开S 2的瞬间，电流计指针偏转C ．先闭合S 1，后闭合S 2的瞬间，电流计指针偏转D ．S 1、S 2闭合后，在断开S 1的瞬间，电流计指针偏转答案 AD11．线圈A 中接有如图14所示的电源，线圈B 有一半的面积处在线圈A 中，两线圈平行但不接触，则在开关S 闭合的瞬间，线圈B 中有无感应电流？图14答案见解析解析有，将S 闭合的瞬间，与线圈A 组成的闭合电路有电流通过，线圈A 产生的磁场要穿过线圈B .线圈A 中有环形电流，其磁场不仅穿过线圈自身所包围的面积，方向向外，也穿过线圈外的广大面积，方向向里．但线圈A 所包围的面积内磁通密度大，外围面积上的磁通密度小．线圈B 与A 重合的一半面积上向外的磁通量大于另一半面积上向里的磁通量，因此线圈B 所包围的总磁通量不为零，而且方向向外．也就是说，在开关S 闭合的瞬间，穿过线圈B 的磁通量增加，所以有感应电流．12．匀强磁场区域宽为L ，一正方形线框abcd 的边长为l ，且l >L ，线框以速度v 通过磁场区域，如图15所示，从线框进入到完全离开磁场的时间内，线框中没有感应电流的时间是多少？图15答案 l －L v解析 ad 边和bc 边都在磁场外时，线框中的磁通量不变，没有感应电流．线圈中没有感应电流的时间为t ＝l －L v .13．匀强磁场的磁感应强度B ＝0.8 T ，矩形线圈abcd 的面积S ＝0.5 m 2，共10匝，开始B 与S 垂直且线圈有一半在磁场中，如图16所示．(1)当线圈绕ab 边转过60°时，线圈的磁通量以及此过程中磁通量的改变量为多少？(2)当线圈绕dc 边转过60°时，求线圈中的磁通量以及此过程中磁通量的改变量．图16答案见解析解析 (1)当线圈绕ab 转过60°时，Φ＝BS ⊥＝BS cos 60°＝0.8×0.5×12Wb ＝0.2 Wb(此时的S ⊥正好全部处在磁场中)．在此过程中S ⊥没变，穿过线圈的磁感线条数没变，故磁通量变化量ΔΦ＝0.(2)当线圈绕dc 边转过60°时，Φ＝BS ⊥，此时没有磁场穿过S ⊥，所以Φ＝0；不转时Φ1＝B ·S 2＝0.2 Wb ，转动后Φ2＝0，ΔΦ＝Φ2－Φ1＝－0.2 Wb ，故磁通量改变了0.2 Wb.。

2017-2018学年高中物理选修3-2学业分层测评：第1章第2节含答案精品

学业分层测评(二)(建议用时：45分钟)1．由法拉第电磁感应定律知(设回路的总电阻一定)( )A．穿过闭合电路的磁通量达最大时，回路中的感应电流达最大B．穿过闭合电路的磁通量为零时，回路中的感应电流一定为零C．穿过闭合电路的磁通量变化量越大，回路中的感应电流越大D．穿过闭合电路的磁通量变化越快，回路中的感应电流越大【解析】感应电动势大小和磁通量大小、磁通量变化量的大小无关，它由磁通量变化率决定，故选D.【答案】 D2. (多选)无线电力传输目前取得重大突破，在日本展出了一种非接触式电源供应系统．这种系统基于电磁感应原理可无线传输电力．两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置，原理示意图如图1－2－10所示，下列说法正确的是( )图1－2－10A．若A线圈中输入电流，B线圈中就会产生感应电动势B．只有A线圈中输入变化的电流，B线圈中才会产生感应电动势C．A中电流越大，B中感应电动势越大D．A中电流变化越快，B中感应电动势越大【解析】根据产生感应电动势的条件，只有处于变化的磁场中，B线圈才能产生感应电动势，A错误，B正确；根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势的大小取决于磁通量变化率，电流变化越快即变化率越大，电动势越大，所以C错误，D正确．【答案】BD3．闭合电路的磁通量Φ随时间t变化图象分别如图1－2－11甲、乙、丙、丁所示，关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是( )甲乙丙丁A ．图甲中回路产生的感应电动势恒定不变B ．图乙中回路产生的感应电动势一直在变大C ．图丙中回路在0～t 0时间内产生的感应电动势大于t 0～2t 0时间内产生的感应电动势D ．图丁中回路产生的感应电动势可能恒定不变【解析】根据法拉第电磁感应定律，图甲中回路不产生感应电动势，图乙中回路产生的感应电动势保持不变，图丁中斜率先减小后增大，回路中感应电动势先减小后增大．图丙中0～t 0时间内的磁通量的变化率大于t 0～2t 0时间内的磁通量的变化率，故选C.【答案】 C4. 如图1－2－12所示，MN 、PQ 为两条平行的水平放置的金属导轨，左端接有定值电阻R ，金属棒ab 斜放在两导轨之间，与导轨接触良好．磁感应强度为B 的匀强磁场垂直于导轨平面．设金属棒与两导轨接触点之间的距离为L ，金属棒与导轨间夹角为60°，以速度v 水平向右匀速运动，不计导轨和棒的电阻，则流过金属棒中的电流为( )图1－2－12【导学号：05002008】A ．I ＝BLv R B ．I ＝3BLv 2R C ．I ＝BLv 2R D ．I ＝3BLv 3R【解析】公式E ＝BLv 适用于B 、L 、v 三者互相垂直的情况．本题B 与L ，B 与v 是相互垂直的，但L 与v 不垂直，故取L 垂直于v 的长度L sin θ，即有效切割长度，所以E ＝BLv sin 60°＝32BLv ，由欧姆定律I ＝E R 得I ＝3BLv 2R，故B 正确．【答案】 B5．如图1－2－13所示，两个相连的金属圆环，小金属环的电阻是大金属环电阻的二分之一，磁场垂直穿过小金属环所在区域，当磁感应强度随时间均匀变化时，在小环内产生的感应电动势为E ，则a 、b 两点间的电势差为( )【导学号：05002009】A.12E .13E C.23E D ．E【解析】等效电路如图所示，由题意知R ＝2r ，a 、b 两点间的电势差为U ＝R R ＋r E ＝23E ，故选C.【答案】 C6．如图1－2－14所示，在匀强磁场中，MN 、PQ 是两根平行的金属导轨，而ab 、cd 为串有电压表和电流表的两根金属棒，同时以相同速度向右运动时，下列说法正确的有( )图1－2－14A ．电压表有读数，电流表有读数B ．电压表无读数，电流表有读数C ．电压表无读数，电流表无读数D ．电压表有读数，电流表无读数【解析】因两根金属棒以相同速度向右运动，穿过闭合回路的磁通量不变，无感应电流产生，两电表均无读数，故选项C 正确．【答案】 C7. (多选)一个面积恒为S ＝0.04 m 2，匝数n ＝100匝的线圈垂直放入匀强磁场中，已知磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图1－2－15所示，则下列说法正确的是( )【导学号：05002010】图1－2－15A ．在0～2 s 内，穿过线圈的磁通量的变化率等于0.08 Wb/sB ．在0～2 s 内，穿过线圈的磁通量的变化率等于0C ．在0～2 s 内，线圈中产生的感应电动势等于8 VD ．在第3 s 末线圈中产生的电动势为0【解析】 0～2 s 内，ΔΦΔt ＝ΔB Δt S ＝2－01×0.04 Wb/s＝0.08 Wb/s ，A 对，B 错．E ＝n ΔΦΔt ＝100×0.08 V＝8 V ，C 对．第3 s 末，尽管B ＝0，但ΔΦΔt≠0，故E ≠0，D 错．【答案】 AC8．如图1－2－16所示，匀强磁场的磁感应强度为B ，方向竖直向下，在磁场中有一边长为l 的正方形导线框，ab 边质量为m .其余边质量不计，cd 边有固定的水平轴，导线框可以绕其转动，现将导线框拉至水平位置由静止释放，不计摩擦和空气阻力，导线框经过时间t 运动到竖直位置，此时ab 边的速度为v .求：图1－2－16(1)此过程中线框产生的平均感应电动势的大小；(2)线框运动到竖直位置时线框感应电动势的大小．【解析】 (1)线框在初位置Φ1＝BS ＝Bl 2转到竖直位置Φ2＝0根据法拉第电磁感应定律知E ＝ΔΦΔt ＝Bl 2t. (2)转到竖直位置时，bc 、ad 两边不切割磁感线，ab 边垂直切割磁感线，此时求的是瞬时感应电动势，且感应电动势的大小为E ＝Blv . 【答案】 (1)Bl 2t(2)Blv9．如图1－2－17所示，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为B 0.使该线框从静止开始绕过圆心O 、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流．现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化．为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率ΔB Δt的大小应为( )【导学号：05002011】图1－2－17A.4ωB 0πB.2ωB 0πC.ωB 0πD.ωB 02π【解析】设圆的半径为L ，电阻为R ，当线框以角速度ω匀速转动时产生的感应电动势E 1＝12B 0ωL 2.当线框不动，而磁感应强度随时间变化时E 2＝12πL 2ΔB Δt ，由E 1R ＝E 2R 得12B 0ωL 2＝12πL 2ΔB Δt ，即ΔB Δt ＝ωB 0π，故C 项正确．【答案】 C10．如图1－2－18所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab 以水平的初速度v 0抛出，设在整个过程中棒的取向不变且不计空气阻力，则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是( )【导学号：05002012】图1－2－18A ．越来越大B ．越来越小C ．保持不变D ．无法判断【解析】金属棒做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，速度虽然增大，但不切割磁感线；水平方向做匀速运动，切割磁感线的速度不发生变化，所以产生的感应电动势大小不变．【答案】 C11．如图1－2－19甲所示，一个500匝的线圈的两端跟R ＝99 Ω的电阻相连接，置于竖直向下的匀强磁场中，线圈的横截面积是20 cm 2，电阻为1 Ω，磁场的磁感应强度随时间变化的图象如图1－2－19乙所示，求磁场变化过程中通过电阻R 的电流．图1－2－19【解析】由题图乙知：线圈中磁感应强度B 均匀增加，其变化率ΔB Δt ＝－4 T/s ＝10 T/s.由法拉第电磁感应定律得线圈中产生的感应电动势为E ＝nΔΦΔt ＝n ΔB Δt S ＝500×10×20×10－4V ＝10 V由闭合电路欧姆定律得感应电流大小为I ＝E R ＋r ＝1099＋1 A ＝0.1 A. 【答案】 0.1 A12．一个边长为a ＝1 m 的正方形线圈，总电阻为R ＝2 Ω，当线圈以v ＝2 m/s 的速度通过磁感应强度B ＝0.5 T 的匀强磁场区域时，线圈平面总保持与磁场垂直．若磁场的宽度b ＞1 m ，如图1－2－20所示，求：(1)线圈进入磁场过程中感应电流的大小；(2)线圈在穿过整个磁场过程中释放的焦耳热．【导学号：05002013】图1－2－20【解析】 (1)根据E ＝Blv ，I ＝E R ，知I ＝Bav R ＝0.5×1×22A ＝0.5 A. (2)线圈穿过磁场过程中，由于b ＞1 m ，故只在进入和穿出时有感应电流，故Q ＝2I 2Rt＝2I 2R ·a v ＝2×0.52×2×12J ＝0.5 J. 【答案】 (1)0.5 A (2)0.5 J。

2017-2018学年高中物理选修3-2学业分层测评：第1章第

学业分层测评(三)(建议用时：45分钟)1．(多选)下列器具的工作原理与涡流有关的是( )A．家用电磁炉B．家用微波炉C．变压器的铁芯用多块相互绝缘硅钢片粘在一起D．风扇转动时扇叶与空气摩擦发热【解析】电磁炉是利用高频磁场产生涡流来加热食物的，故A选项正确．变压器的铁芯不用一块钢，是为了防止涡流损耗电能并烧毁变压器，多块硅钢片彼此绝缘，有效地减小了涡流，C选项正确．【答案】AC2．如图1－3－7所示为新一代炊具——电磁炉，无烟、无明火、无污染、不产生有害气体、高效节能等是电磁炉的优势所在．电磁炉是利用电流通过线圈产生磁场，当磁场通过含铁质锅底部时，即会产生无数小涡流，使锅体本身自行高速发热，然后再加热锅内食物．下列相关说法中正确的是( )【导学号：05002015】图1－3－7A．锅体中的涡流是由恒定的磁场产生的B．恒定磁场越强，电磁炉的加热效果越好C．锅体中的涡流是由变化的磁场产生的D．降低磁场变化的频率，可提高电磁炉的加热效果【解析】电磁炉的原理是交变电流通过线圈时产生交变磁场，锅体中就会产生涡流，且交变电流频率越高，磁场变化频率越高，磁通量变化率越大，涡流越强，加热效果越好，综上所述只有选项C正确．【答案】 C3．(多选)在大型用电系统中，都配有变压器，通过互感可以把交变电流进行升压和降压．如图1－3－8所示，变压器的线圈中都有铁芯，铁芯往往都是用薄硅钢片叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这样做的目的是( )图1－3－8A．硅钢电阻率大，用薄硅钢片叠压成铁芯，使铁芯电阻增大，减少变压器工作时产生的热量B．硅钢电阻率小，用薄硅钢片叠压成铁芯，使铁芯电阻减小，减少变压器工作时产生的热量C．增大涡流发热，提高变压器的效率D．减少涡流发热，提高变压器的效率【解析】硅钢材料的电阻率大，且采用薄硅钢片，增大了铁芯中的电阻，阻断了涡流回路，变压器工作时产生的涡流的发热量大大减少，减少了电能损失，提高了变压器的效率，所以A、D正确．【答案】AD4．(多选) 如图1－3－9所示，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．若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有( )【导学号：05002016】图1－3－9A．增加线圈的匝数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【解析】利用法拉第电磁感应定律和涡电流解题．当接通交流电源时，金属杯处在变化的磁场中产生涡电流发热，使水温升高．要缩短加热时间，需增大涡电流，即增大感应电动势或减小电阻．增加线圈匝数、提高交变电流的频率都是为了增大感应电动势．瓷杯不能产生涡电流，取走铁芯会导致磁性减弱．所以选项A、B正确，选项C、D错误．【答案】AB5．如图1－3－10所示，将一根带有绝缘漆的金属导线按如图所示方式缠绕在一铁块上，线圈中通入变化的电流时，下列说法正确的是( )图1－3－10A．铁块中会产生感应电流B．铁块中不会产生感应电流C．铁块电阻很大，会产生很弱的感应电流D．铁块换为塑料块的话，一定会产生感应电流【解析】由于上下各一半的线圈中电流方向相反、磁场方向相反，合磁场为零，磁通量不变化，也就不会产生感应电流，B对，A、C、D错．【答案】 B6. (多选)如图1－3－11所示是电表中的指针和电磁阻尼器，下列说法中正确的是( )图1－3－11A．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【解析】当指针摆动时，1随之转动，2是磁铁，那么在1中产生涡流，A对、B错；2对1的安培力将阻碍1的转动，总之，不管1向哪个方向转动，2对1总起到阻碍作用，所以它能使指针很快地稳定下来，C错、D对．【答案】AD7．(多选)如图1－3－12所示是高频焊接原理示意图．线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝产生大量热量，将金属熔化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少，以下说法正确的是( )图1－3－12A．电流变化的频率越高，焊缝处的温度升高得越快B．电流变化的频率越低，焊缝处的温度升高得越快C．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小D．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大【解析】交变电流的频率越高，它产生的磁场的变化就越快，根据法拉第电磁感应定律，在待焊接工件中产生的感应电动势就越大，感应电流就越大．而放出的电热与电流的平方成正比，所以交变电流的频率越高，焊接处放出的热量越多．又可根据Q＝I2Rt判断D正确．【答案】AD8．如图1－3－13所示，在O点正下方有一个有理想边界的磁场，铜球在A点由静止释放，向右摆至最高点B，不考虑空气阻力，则下列说法中正确的是( )【导学号：05002017】图1－3－13A．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．铜球将做等幅摆动【解析】铜球在进入和穿出磁场的过程中，球中会有涡流产生，有一些机械能转化为了电能(最终转化为内能)，所以A点应高于B点．选B.【答案】 B9．机场的安检门可以利用涡流探测人身上携带的金属物品，安检门中接有线圈，线圈中通以交变电流．关于其工作原理，以下说法正确的是( )A．人身上携带的金属物品会被地磁场磁化，在线圈中产生感应电流B．人体在线圈交变电流产生的磁场中运动，产生感应电动势并在金属物品中产生感应电流C．线圈产生的交变磁场不会在金属物品中产生交变的感应电流D．金属物品中感应电流产生的交变磁场会在线圈中产生感应电流【解析】一般金属物品不一定能被磁化，且地磁场很弱，即使金属物品被磁化磁性也很弱；作为导体的人体电阻很大，且一般不会与金属物品构成回路，故A、B选项错误；安检门利用涡流探测金属物品的工作原理是：线圈中交变电流产生交变磁场，使金属物品中产生涡流，故C错误；该涡流产生的磁场又会在线圈中产生感应电流，而线圈中交变电流的变化可以被检测到，故D正确．【答案】 D10. 如图1－3－14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( )【导学号：05002018】图1－3－14A．在P和Q中都做自由落体运动B．在两个下落过程中的机械能都守恒C．在P中的下落时间比在Q中的长D．落至底部时在P中的速度比在Q中的大【解析】小磁块下落过程中，在铜管P中产生感应电流，小磁块受到向上的磁场力，不做自由落体运动，而在塑料管Q中只受到重力，在Q中做自由落体运动，故选项A错误；根据功能关系知，在P中下落时，小磁块机械能减少，在Q中下落时，小磁块机械能守恒，故选项B错误；在P中加速度较小，在P中下落时间较长，选项C正确；由于在P中下落时要克服磁场力做功，机械能有损失，故知，落至底部时在P中的速度比在Q中的小，选项D 错误．【答案】 C11．一个质量为m的正方体金属块以速度v1沿光滑水平轨道进入变化的磁场，并以大小为v2的速度从磁场中滑出来，求这一过程中金属块中产生的热量．图1－3－15【解析】由于产生涡电流，金属块损失的机械能转化为电热，产生的电热大小：Q ＝12mv 21－12mv 22. 【答案】 12mv 21－12mv 22 12．高频焊接(利用电磁感应产生热量进行焊接)是一种常用焊接方法，其原理如图1－3－16所示，将半径是10cm 的待焊接圆形金属工件放在用金属导线做成的1 000匝线圈中，然后在线圈中通以变化的电流，线圈中产生垂直于金属工件所在平面的变化磁场，磁场的变化率为ΔB Δt＝102πT/s.焊缝处(待焊处)的电阻是非焊接部分电阻的99倍．工件非焊接部分单位长度的电阻R 0＝10－2πΩ，焊接的缝宽远小于未焊接部分的长度，则在焊接过程中焊接处产生的热功率为多大？(π2＝10，结果保留两位有效数字)【导学号：05002019】图1－3－16【解析】由法拉第电磁感应定律得E ＝n ΔΦΔt ＝1 000×102×π2×10－2V ＝2×103 V 非焊接部分电阻R ＝2πrR 0＝2π×0.1×10－2πΩ＝0.02 Ω总电阻R 总＝100R ＝2 Ω热功率P 总＝E 2R 总＝2×1062W ＝1×106 W. 焊接处热功率P ＝0.99P 总＝9.9×105W.【答案】 9.9×105 W。

鲁科版高中物理选修3-2第一章电磁感应章末综合检测.docx

高中物理学习材料桑水制作(时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(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，只有一个选项正确)1．电磁感应现象揭示了电和磁之间的内在联系，根据这一发现，发明了许多电器设备．下列电器设备中，哪个没有利用电磁感应原理( )A．动圈式话筒B．白炽灯泡C．磁带录音机 D．电磁炉解析：选B.白炽灯泡是因灯丝通过电流而发热，当温度达到一定高度时，就会发光，而不是利用电磁感应原理．2．(2011年重庆高二检测)如图1－4所示，a、b、c三个环水平套在条形磁铁外面，其中a和b两环大小相同，c环最大，a环位于N极处，b和c两环位于条形磁铁中部，则穿过三个环的磁通量的大小是( )图1－4A．c环最大，a与b环相同B．三个环相同C．b环比c环大D．a环一定比c环大解析：选C.条形磁铁磁场的磁感线分布特点是：(1)外部磁感线两端密，中间疏；(2)磁铁内、外磁感线的条数相等．据以上两点知：a、b、c三个环中磁场方向都向上．考虑到磁铁外部磁场的不同，外部磁场a>b，故b环的磁通量大于a环的磁通量，外部c的磁通量大于b的磁通量，内部磁通量相等，故合磁通量b大于c，应选C.其中a、c两个环磁通量大小关系不确定，故A、B、D错．3．如图1－5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中不．产生感应电流的是( )图1－5A．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断开的瞬间解析：选B.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，都使螺丝管线圈中的电流变化而引起磁场变化，线圈A中的磁通量发生变化而产生感应电流．4．闭合回路的磁通量Φ随时间t变化图象分别如图1－6所示，关于回路中产生的感应电动势的下列论述，其中正确的是( )图1－6A．图甲的回路中感应电动势恒定不变B．图乙的回路中感应电动势恒定不变C ．图丙的回路中0～t 1时间内的感应电动势小于t 1～t 2时间内的感应电动势D ．图丁的回路中感应电动势先变大，再变小解析：选B.由法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦΔt 知，E 与ΔΦΔt 成正比，ΔΦΔt是磁通量的变化率，在Φ－t 图象中图线的斜率即为ΔΦΔt.图甲中斜率为0，所以E ＝0.图乙中斜率恒定，所以E 恒定．因为图丙中0～t 1时间内图线斜率大小大于t 1～t 2时间内斜率，所以图丙中0～t 1时间内的感应电动势大于t 1～t 2时间内的感应电动势．图丁中斜率绝对值先变小再变大，所以回路中的电动势先变小再变大，故B 正确，A 、C 、D 错误．5. 如图1－7所示，PQRS 为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以MN 为边界的匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面，MN 线与线框的边成45°角，E 、F 分别为PS 和PQ 的中点．关于线框中的感应电流，正确的说法是( )图1－7A ．当E 点经过边界MN 时，线框中感应电流最大B ．当P 点经过边界MN 时，线框中感应电流最大C ．当F 点经过边界MN 时，线框中感应电流最大D ．当Q 点经过边界MN 时，线框中感应电流最大解析：选B.由法拉第电磁感应定律知当导体切割磁感线时，产生的感应电动势E ＝Blv ，其中l 为导体切割磁感线的有效长度，由几何关系可知，P 点经过边MN 时，l 最大为正方形导线框的边长L ，产生的感应电动势最大，感应电流最大，故B 正确．当E 点经过MN 时，有效长度为L 2，当F 点经过MN 时，l 等于FQ 长度，小于边长L ，故产生感应电流较小，当Q 点经过MN 时，整个线框处在磁场中，磁通量不再变化，故感应电流为零，所以A 、C 、D 错误．6．半径为R 的圆形线圈，两端A 、D 接有一个平行板电容器，线圈垂直放在随时间均匀变化的匀强磁场中，如图1－8所示，则要使电容器所带电荷量Q 增大，可以采取的措施是( )图1－8A ．增大电容器两极板间的距离B ．增大磁感应强度的变化率C ．减小线圈的半径D ．改变线圈所在平面与磁场方向间的夹角解析：选B.Q ＝CU ，由C ＝S4πkd知，增大极板距离d ，电容C 减小，因此Q 也减小，故A 错误；由U ＝E ＝n ΔΦΔt ＝n ΔB ΔtS ，分析可得增大磁感应强度变化率或增大线圈在垂直磁场方向的投影面积可增大A 、D 间电压，从而使Q 增大，所以B 正确，C 、D 错误.7. 如图1－9所示，边长为L 的正方形导体框匀速地从磁场左边穿过磁场运动到磁场右边，磁场的宽度为d ，线框的速度为v .若L <d ，则线框中存在感应电流的时间为( )图1－9A ．L /vB ．2L /vC ．d /vD ．2d /v解析：选B.线圈从开始进到完全进，从开始出到完全出的过程，线圈中存在感应电流．所以线框中存在感应电流的时间t ＝L v ＋L v ＝2L v，故B 正确．8．信用卡的磁条中有一个个连续的相反极性的磁化区，每个磁化区代表了二进制数1或0，用以储存信息．刷卡时，当磁条以某一速度拉过信用卡阅读器的检测头时，在检测头的线圈中会产生变化的电压(如图1－10所示)．当信用卡磁条按如图乙所示方向以该速度拉过阅读器检测头时，在线圈中产生的电压随时间的变化关系正确的是( )图1－10图1－11解析：选B.由图甲可知，当“1”区经过阅读器的检测头时，产生正向电压，当“0”区经过阅读器的检测头时，产生负向电压，可见B正确．9. 如图1－12所示，圆环a和b的半径之比为r1∶r2＝2∶1，且都是由粗细相同的同种材料的导线构成，连接两环的导线电阻不计，匀强磁场的磁感应强度始终以恒定的变化率变大，那么，当只有a环置于磁场中与只有b环置于磁场中两种情况下，A、B两点的电势差之比为( )图1－12A ．1∶1B ．5∶1C ．2∶1D ．4∶1解析：选C.当a 环置于磁场中，a 环等效为内电路，b 环等效为外电路，A 、B 两端的电压为外电压，设S b ＝S ，则S a ＝4S 根据法拉第电磁感应定律E ＝ΔΦΔt ＝4ΔBS Δt则U AB ＝ER R ＋2R ＝4ΔBS 3Δt当b 环置于磁场中，b 环等效为内电路，a 环等效为外电路．AB 两端电压仍为外电压，E ′＝ΔΦ′Δt ＝ΔBS 3ΔtU ′AB ＝E ′·2R R ＋2R ＝2ΔBS 3Δt所以U AB U ′AB ＝21选项C 正确． 10. 如图1－13所示，金属杆ab 以恒定的速率v 在间距为L 的光滑平行导轨上向右滑行，设整个电路总电阻为R (恒定不变)，整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中，下列叙述正确的是( )图1－13A ．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 成反比C ．电阻R 上产生的电热功率与速率v 成正比D ．外力对ab 杆做功的功率与速率v 的平方成反比解析：选A.E ＝BLv ，I ＝E R ＝BLv R ，F ＝BIL ＝B 2L 2v R ，P ＝I 2R ＝B 2L 2v 2R，因金属棒匀速运动，外力对杆 ab 做功的功率就等于消耗的热功率，由以上各式可知，A 正确．二、填空题(本题共2小题，每小题6分，共12分．按题目要求作答)11．在研究电磁感应现象的实验中，为了能明确地观察实验现象，请在如图1－14所示的实验器材中选择必要的器材，在图中用实线连接成相应的实物电路图．图1－14解析：本实验探究原理是小线圈中电流的磁场如何引起大线圈中产生感应电流，所以应把小线圈与电源连在一个电路中，定值电阻阻值太大，不选择使用，要显示大线圈中是否产生感应电流，应使大线圈与电流表或电压表连在一个电路中，由于电压表内阻太大，所以应选择电流表．答案：如图所示12．(2011年福州高二检测) 如图1－15所示，正三角形abc的边长为L，在磁感应强度为B的匀强磁场中以平行于bc边的速度v匀速运动，则电流表的示数为__________A，ab 两点间的电势差为________V.图1－15解析：因为穿过三角形线框的磁通量没有发生变化，所以，线框中没有感应电流，电流表示数为零．三角形线框运动时，等效为长度等于三角形的高的导体棒切割磁感线，所以E＝B×32L×v＝32BLv.答案：032 BLv三、计算题(本题共4小题，共48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．(10分)如图1－16甲所示的螺线管，匝数n＝1500匝，横截面积S＝20 cm2，电阻r＝1.5 Ω，与螺线管串联的外电阻R1＝3.5 Ω，R2＝25 Ω，方向向右穿过螺线管的匀强磁场，磁感应强度按图乙所示规律变化，试计算电阻R2的电功率和a、b两点的电势差．图1－16解析：螺线管中产生的感应电动势E ＝nS ΔB Δt＝6 V ，根据闭合电路欧姆定律，电路中的电流大小I ＝E R 1＋R 2＋r＝0.2 A ，电阻R 2上消耗的电功率大小P ＝I 2R 2＝1 W ，a 、b 两点间的电势差U ＝I (R 1＋R 2)＝5.7 V. 答案：1 W 5.7 V14．(10分)如图1－17所示，在连有电阻R ＝3r 的裸铜线框ABCD 上，以AD 为对称轴放置另一个正方形的小裸铜线框abcd ，整个小线框处于垂直框面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场中．已知小线框每边长为L ，每边电阻为r ，其它电阻不计．现使小线框以速度v 向右平移，求通过电阻R 的电流及R 两端的电压．图1－17解析：感应电动势E ＝BLv ，由闭合电路欧姆定律I ＝E R 总＝BLv r ＋3r ＝BLv 4r . R 两端的电压U R ＝I ·R .所以U R ＝34BLv .答案：BLv 4r 34BLv 15. (14分)如图1－18，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率ΔB Δt＝k ，k 为负的常量．用电阻率为ρ、横截面积为S 的硬导线做成一边长为l 的方框．将方框固定于纸面内，其右半部位于磁场区域中．求：图1－18(1)导线中感应电流的大小；(2)磁场对方框作用力的大小随时间的变化率．解析：(1)导线框的感应电动势为E ＝ΔΦΔt① ΔΦ＝12l 2ΔB ② 导线框中的电流为I ＝E R ③式中R 是导线框的电阻，根据电阻定律公式有R ＝ρ4l S④联立①②③④式，将ΔB Δt ＝k 代入得I ＝klS 8ρ.⑤ (2)导线框所受磁场的作用力的大小为f ＝BIl ⑥它随时间的变化率为Δf Δt ＝Il ΔB Δt⑦ 由⑤⑦式得Δf Δt ＝k 2l 2S 8ρ. 答案：(1)klS 8ρ (2)k 2l 2S 8ρ16．(14分) 如图1－19所示，A 是一面积为S ＝0.2 m 2、匝数为n ＝100匝的圆形线圈，处在均匀磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度随时间变化规律为B ＝(6－0.02t )T ，开始时外电路开关S 断开，已知R 1＝4 Ω，R 2＝6 Ω，电容器电容C ＝30 μF ，线圈内阻不计，求：—————————— 新学期新成绩新目标新方向 ——————————桑水图1－19(1)S 闭合后，通过R 2的电流大小；(2)S 闭合一段时间后又断开，在断开后流过R 2的电荷量．解析：由B ＝(6－0.02t )T 知，圆形线圈A 内的磁场先是向里均匀减小，后是向外均匀增大，画出等效电路图如图所示．(1)E ＝n ΔΦΔt ＝n |ΔB Δt|S ，由题意知 |ΔB Δt|＝0.02 T/s 故E ＝100×0.02×0.2 V ＝0.4 V由I ＝E R 1＋R 2，得IR 2＝I ＝0.44＋6A ＝0.04 A. (2)S 闭合后，电容器两端电压U C ＝U 2＝IR 2＝0.04×6 V ＝0.24 V电容器带电量Q ＝CU C ＝30×10－6×0.24 C＝7.2×10－6C断开S 后，放电电荷量为Q ＝7.2×10－6 C.答案：(1)0.04 A (2)7.2×10－6 C。

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选修3-2(第一章:电磁感应与现代生活)测试题
一、选择题（共40分每题4分错选不得分漏选得2分）
1．如图1所示，在一很大的有界匀强磁场上方有一闭合线圈，当闭合线圈从上方下落穿过磁场的过程中：
A ．进入磁场时加速度小于g ，离开磁场时加速度可能大于g ，也可能小于g
B ．进入磁场时加速度大于g ，离开时小于g
C ．进入磁场和离开磁场，加速度都大于g
D ．进入磁场和离开磁场，加速度都小于g
2．在水平放置的光滑绝缘杆ab 上，挂有两个金属环M 和N ，两环套在一个通电长螺线管的中部，如图2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
3．如图3所示，MN 是一根固定的通电直导线，电流方向向上．今将
一金属线框abcd 放在导线上，让线框的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4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．若第一次用时间拉出，外力所做的功为W 1，通过导线截面的电量为q 1；第二次用时间拉出，外力所做的功为W 2，通过导线截面的电量为q 2，则：
A ．W 1＜W 2，q 1＜q 2
B ．W 1＜W 2，q 1=q 2
C ．W 1＞W 2，q 1=q 2
D ．W 1＞W 2，q 1＞q 2
5．如图5所示，灯泡的灯丝电阻为2Ω，电池的电动势为2V ，内阻不计，线圈匝数足够多，线圈电阻几乎为零。

先合上开关S ，稳
定后突然断开S ，下列说法正确的是：
A.灯立即变暗再熄灭，且灯中电流方向与S 断开前方向相同
B.灯立即变暗再熄灭，且灯中电流方向与S 断开前方向相反
C.灯会突然比原来亮一下再熄灭，且灯中电流方向与S 断开前相同
D.灯会突然比原来亮一下再熄灭，且灯中电流方向与S 断开前相反
6.图6中的a 是一个边长为为L 的正方向导线框，其电阻为R .线框以恒定速度v 沿x 轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场区域b 。

如果以x 轴的正方向作为力的正方向，线框在图示位置的时刻作为时间的零点，则磁场对线框的作用力F 随时间变化的图线应为哪个图
7.如图7所示，一个边长为a 、电阻为R 的等边三角形线框，在外力作用下，以速度v 匀速穿过宽均为a 的两个匀强磁场.这两个磁场的磁
感应强度大小均为B ，方向相反.线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直.取逆时针方向的电流为正。

若从图示位置开始，线框中产生的感应
电流I 与沿运动方向的位移x 之间的函数图象，下面四个图中正确的是：
A ．
B ．
C ．
D ．
8．如图8所示，A 、B 、C 为三只相同的灯泡，额定电压均大于电源电动势，电源内阻不计，L 是一个直流电阻不计、自感系数较大的电感器。

先将S 1、
S 2合上，然后突然打开S 2．已知在此后过程中各灯均无损坏，则以下说法
中正确的是：
A ．C 灯亮度保持不变
B ．
C 灯闪亮一下后逐渐恢复到原来的亮度 C ．B 灯的亮度不变图1
图3
N M
d
c b a 图4
B v F t/L ?v -1 O 1 2 3 4 5 B F
t/L ?v
-1 O 1 2 3 4 5 A F t/L ?v -1 O 1 2 3 4 5 C F t/L ?v -1 O 1 2 3 4 5 D
x
3L 图6
a
b L
i t O i t O i t O i t O
图8
S 1 L
C A B S 2 a a a v
B B 图7
图2
图5
E R S L
D ．B 灯后来的功率是原来的一半
9．金属杆ab 水平放置在某高处，当它被平抛进入方向坚直向上的匀强磁场中时，如图9所示，以下说法中正确的是：
A ．运动过程中感应电动势大小不变，且U a ＞U b
B ．运动过程中感应电动势大小不变，且U a ＜U b
C ．由于速率不断增大，所以感应电动势不断变大，且U a ＞U b
D ．由于速率不断增大，所以感应电动势不断变大，且U a ＜U b
10.如图10所示，两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面，导轨上横放着两根相同的导体棒ab 、cd 与导轨构成矩形回路.导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧，两棒的中间用细线绑住，它们的电阻均为R ，回路上其余部分的电阻不计.在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场.开始时，导体棒处于静止状态。

剪断细线后，导体棒在运动过程中：
A.回路中有感应电动势
B.两根导体棒所受安培力的方向相同
C.两根导体棒和弹簧构成的系统机械能守恒
D.两根导体棒和弹簧构成的系统机械能不守恒二．计算题(共60分) 11．（10分）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，磁感应强度为B 的匀强磁场竖直向下，当把环翻转1800的过程中，流过金属环某一横截面的电量是多大
12．（10分）如图11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 =Ω，导轨与金属杆电阻不计，整个装置处于B =的水平匀强磁场中。

若杆稳定下落时，每秒钟有的重力势能转化为电能，则MN 杆的下落速度是多大 13．（10分）由同种材料构成的均匀金属杆abc 处于磁感强度B =的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图12所示．已知L ab =L bc =20cm ，当金属杆在图中标
明的速度方向运动时，测得a 、c 两点间的电势差是，
求：（1）金属杆的移动速度；（2）a 、b 两点间的电势差。

14. （15分）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)当ab 边刚进入中央无磁场区Ⅱ时，求通过ab 边的电流的大小和方向；
(2)当金属框刚进入磁场区Ⅲ时，求通过ab 边的电流
的大小和方向；
(3)把金属框从Ⅰ区域完全拉入Ⅲ区域过程中拉力所
做的功。

15．（15分）如图14所示，有一磁感强度B =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，电阻为Ω，框架电阻不计，取g=10m/s 2
，求：
(1)导体ab 下落的最大加速度； (2)导体ab 下落的最大速度； (3)导体ab 在最大速度时产生的电功率。

a
a c
b d
图10
a
图12
B
l b
a d c 图13
s Ⅰ Ⅱ 图14
选修3-2第一章测试题答案
11、
R
BS 2
12、2=v m/s
13、=v 10m/s ，ab U =2V 14、(1)R
BLv
I =
1，方向为a b → (2)R
BLv I 22=
，方向为a b →
(3))2
(422s
L R v L B W -=
15、(1)g (2)根据导体ab 下落的最大速度时，加速度为零，安F mg =，
R v
L B BIL F 安
22==，所以1011.01.0101.02
222=⨯⨯⨯==L B mgR v m m/s (3) 101
.0)1011.0()(2
22=⨯⨯====R BLv R E IE P W。