第一章检测(A)

第一章检测(A)

(时间:90分钟满分:100分)

一、选择题(本题包含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.处在磁场中的一闭合线圈,若没有产生感应电流,则可以判定()

A.线圈没有在磁场中运动

B.线圈没有做切割磁感线运动

C.磁场没有发生变化

D.穿过线圈的磁通量没有发生变化

答案:D

2.如图所示,著名物理学家费曼设计了一个实验,在一块绝缘圆盘中部安装一个线圈,并接有电源,

圆盘的四周有许多带负电的小球.整个装置悬挂起来,当接通开关瞬间,整个圆盘将(自上而下看)()

A.顺时针转动一下

B.逆时针转动一下

C.顺时针不断转动

D.逆时针不断转动

答案:A

3.如图所示,直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向平行于ab边向上.当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时,a、b、c三点的电势分别为U a、U b、U c.已知bc边的长度为l.下列判断正确的是()

A.U a>U c,金属框中无电流

B.U b>U c,金属框中电流方向沿a—b—c—a

Bl2ω,金属框中无电流

C.U bc=−1

2

Bl2ω,金属框中电流方向沿a—c—b—a

D.U ac=1

2

答案:C

4.用均匀导线做成的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的变化率增强时,线框中a、b两点的电势差是()

A.U ab=0.1 V

B.U ab=-0.1 V

C.U ab=0.2 V

D.U ab=-0.2 V

答案:B

5.铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置.能产生匀强磁场的磁铁被安装在火车首节车厢下面,如图甲所示(俯视图).当它经过安放在两铁轨间的线圈时,便会产生一电信号且被控制中心接收.当火车通过线圈时,若控制中心接收到的线圈两端的电压信号为图乙所示,则说明火车在做()

A.匀速直线运动

B.匀加速直线运动

C.匀减速直线运动

D.加速度逐渐加大的变加速直线运动

答案:B

6.(2017·全国Ⅰ)扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌.为了有效隔离外界振动对STM的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小振动,如图所示.无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后,对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是()

解析:装置的原理是利用电磁阻尼.当薄板进出磁场时产生感应电流,薄板受安培力,安培力总是阻碍导体相对磁场的运动,从而使薄板尽快停下来.选项中,B项无法有效阻碍上下振动,C项无法有效阻碍上下左右振动,D项无法有效阻碍上下振动.只有A项阻碍上下左右振动最有效.

答案:A

7.(2018·全国Ⅰ)如图所示,两个线圈绕在同一根铁芯上,其中一线圈通过开关与电源连接,另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路.将一小磁针悬挂在直导线正上方,开关未闭合时小磁针处于静止状态,下列说法正确的是()

A.开关闭合后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动

B.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向

C.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向

D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动

解析:如图甲所示,闭合开关瞬间右边线圈产生电流,左边线圈磁通量增强.由楞次定律可知,增反减同,左边线圈感应磁场方向向左.根据右手螺旋定则可得铁芯中电流方向为从南到北.由此可得铁芯上方磁场为垂直纸面向里,则磁针N极朝垂直纸面向里的方向转动,故A项正确.

甲

乙

开关闭合并保持一段时间后电路稳定,线圈中无磁通量变化,则铁芯中无电流,小磁针恢复南北指向,故B、C项错误;如图乙所示,开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,左边线圈磁通量减小,由增反

减同得其感应磁场方向向右.由右手螺旋定则可得铁芯中电流由北到南,铁芯上方磁场为垂直纸面向外,则小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动,故D项正确.

答案:AD

8.(2018·全国Ⅲ)如图甲所示,在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R,R在PQ的右侧.导线PQ中通有正弦式交变电流i,i的变化如图乙所示,规定从Q到P为电流正方向.导线框R中的感应电动势 ()

时为零

A.在t=T

4

时改变方向

B.在t=T

2

时最大,且沿顺时针方向

C.在t=T

2

D.在t=T时最大,且沿顺时针方向

解析:PQ中的电流在导线框R中产生变化的磁场,所以线框R中的磁通量变化规律和PQ中电流的变

时刻变化率为零,即线框R中的磁通量的变化率为零,线框中R产生的感化规律相同,PQ中电流在T

4

应电动势为零,A选项正确;T

时刻PQ中电流变化最快,即线框R中磁通量变化最快,斜率正负没有发

2

生变化,所以感应电动势的方向没有发生变化,B选项错误;在T

时刻,线框R中的磁通量从向内减弱变

2

为向外增强,感应电流的磁场方向垂直纸面向里,感应电动势为顺时针方向,C选项正确;在T时刻,线框R中的磁场从垂直纸面向外减弱变为垂直纸面向里增强,感应电流的磁场方向垂直纸面向外,感应电动势为逆时针方向,D选项错误.

答案:AC

9.两条平行虚线间存在一匀强磁场,磁感应强度方向与纸面垂直.边长为0.1 m、总电阻为0.005 Ω的正方形导线框abcd位于纸面内,cd边与磁场边界平行,如图甲所示.已知导线框一直向右做匀速直线运动,cd边于t=0时刻进入磁场.线框中感应电动势随时间变化的图线如图乙所示(感应电流的方向为顺时针时,感应电动势取正).下列说法正确的是()

A.磁感应强度的大小为0.5 T

B.导线框运动的速度的大小为0.5 m/s

C.磁感应强度的方向垂直于纸面向外

D.在t=0.4 s至t=0.6 s这段时间内,导线框所受的安培力大小为0.1 N