人教版選修3-2電磁感應單元測試(2

1、電磁感應一、選擇題（本大題共10小題，每小題4分，共40分。在第4、6、7、8、9、10題給出的4個選項中，只有一個選項正確；在第 1、2、3、5題給出的四 個選項中，有多個選項正確，全部選對的得 4分，選對但不全的得2分，有選 錯的得0分。）1. 2014長春高二檢測下列說法正確的是（）A. 奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流磁效應；法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象B閉合電路在磁場中做切割磁感線運動，電路中一定會產(chǎn)生感應電流C. 線圈中磁通量變化越大，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢一定越大D. 渦流的形成一定遵循法拉第電磁感應定律解析：A項由物理學史可知 A正確；B項中做切割磁感線運動且使磁通量 變化才產(chǎn)生感應電流，故 B錯

2、；C項中，感應電動勢與磁通量變化率成正比， 故C錯；D項正確。答案：AD2. 2014江蘇咼考如圖所示，在線圈上端放置一盛有冷水的金屬杯，現(xiàn)接 通交流電源，過了幾分鐘，杯內(nèi)的水沸騰起來。若要縮短上述加熱時間，下列 措施可行的有（）A增加線圈的匝數(shù)C 將金屬杯換為瓷杯B. 提高交流電源的頻率D.取走線圈中的鐵芯解析：當線圈上通交流電時，金屬杯由于發(fā)生電磁感應現(xiàn)象，杯中有感應 電流，對水加熱，若要增大感應電流，則需要增大感應電動勢或者減小杯體的電阻。增加線圈的匝數(shù)，使得穿過金屬杯的磁場增強，感應電動勢增大，選項A正確；提高交流電的頻率，使得磁通量的變化率增大，感應電動勢增大，選項B正確；若將金屬杯

3、換為瓷杯，則不會產(chǎn)生感應電流，選項C錯誤；取走線圈中的鐵芯，磁場會大大減弱，感應電動勢減小，選項D錯誤。答案：AB3. 如圖所示，閉合電路中的螺線管可自由伸縮，螺線管有一定的長度，這時燈泡具有一定的亮度，若將一軟鐵棒從螺線管左邊迅速插入螺線管內(nèi)，則將 看到（）A 燈泡變暗B.燈泡變亮C 螺線管縮短D 螺線管伸長解析：加上軟鐵棒，使螺線管磁場變強，則螺線管產(chǎn)生自感電動勢來阻礙 磁場的變強，使原電流減小，故燈泡變暗，螺線管各匝間吸引力變小，從而螺 線管伸長。答案：AD4. 當一段導線在磁場中做切割磁感線運動時，則 （）A.導線中一定有感應電流B導線中一定有感應電動勢C. 導線上一定會產(chǎn)生焦耳熱D.

4、 導線一定受到磁場的作用力，這個力阻礙導線運動解析：導體切割磁感線一定能產(chǎn)生感應電動勢，但如果不是閉合回路，則 沒有感應電流，也不會產(chǎn)生焦耳熱，也不會受安培力，故B正確，A、C、D錯：答案：B5. 2014汕頭高二檢測如圖甲、乙電路中，電阻 R和自感線圈L的電阻都很小。接通S,使電路達到穩(wěn)定，電燈 D發(fā)光，則（）A.在電路甲中，斷開S,電燈D將漸漸變暗B在電路甲中，斷開S,電燈D將先變得更亮，然后漸漸變暗C. 在電路乙中，斷開S,電燈D將漸漸變暗D. 在電路乙中，斷開S,電燈D將先變得更亮，然后漸漸變暗解析：甲圖中，電燈D與電感線圈L在同一個支路中，流過的電流相同， 斷開開關(guān)S時，線圈L中的自

5、感電動勢要維持原電流不變，所以，開關(guān)斷開的 瞬間，電燈D的電流不變，以后電流漸漸變小。因此，電燈漸漸變暗，A對B錯；乙圖中，電燈D所在支路的電流比電感線圈所在支路的電流要小 （因為電感 線圈的電阻很?。?，斷開開關(guān)S時，電感線圈的自感電動勢要阻礙電流的變小， 此瞬間電感線圈中的電流不變，電感線圈相當于一個電源給電燈D供電。因此，反向流過電燈D的電流瞬間要變大，然后漸漸變小，所以電燈要先閃亮一下， 然后漸漸變暗，C錯D對。答案：AD6. 如圖所示是著名物理學家費曼設(shè)計的一個實驗，在一塊絕緣板中部安裝 一個線圈，并接有電源，板的四周有許多帶負電的小球。整個裝置懸掛起來， 當接通電鍵瞬間，整個圓盤將（

6、自上而下看）（）A.順時針轉(zhuǎn)動一下B.逆時針轉(zhuǎn)動一下C.順時針不斷轉(zhuǎn)動D.逆時針不斷轉(zhuǎn)動解析：閉合S瞬間，線圈中的電流的磁場向下突然增加，將引起逆時針方 向的渦旋電場，使帶負電的小球受到安培力沿順時針方向轉(zhuǎn)動，A對。答案：AX x /J*7. 如圖，EOF和E O F 為空間一勻強磁場的邊界，其中EO / E 0, F0 / F 0,且E0丄0F; 00為/ EOF的角平分線，00間的距離為I; 磁場方向垂直于紙面向里。一邊長為 I的正方形導線框沿00方向勻速通過磁 場，t= 0時刻恰好位于圖示位置。規(guī)定導線框中感應電流沿逆時針方向時為正， 則感應電流i與時間t的關(guān)系圖線可能正確的是（）BCD

7、解析：根據(jù)楞次定律，線框剛進入磁場時感應電流沿逆時針方向，故C、D錯誤。再根據(jù)E = BLv，線框通過磁場的過程中，導體切割磁感線的有效長度發(fā) 生變化，感應電動勢先增大，后不變，再減小，然后再反向增大，后不變，再 減小，故A錯誤，B正確。答案：B1 1xxFX | X1XX&如圖所示，豎直放置的兩根平行金屬導軌之間接有定值電阻R,質(zhì)量不能忽略的金屬棒與兩導軌始終保持垂直并良好接觸且無摩擦，棒與導軌的電阻 均不計，整個裝置放在勻強磁場中，磁場方向與導軌平面垂直，棒在豎直向上 的恒力F作用下做加速上升運動的一段時間內(nèi)，力F做的功與安培力做的功的代數(shù)和等于（）A.棒的機械能增加量B.棒的動能增加量C

8、.棒的重力勢能增加量D.電阻R上放出的熱量解析：根據(jù)動能定理可知：Wf+ W安+ Wg = 1mv2。其中，安培力、重力均 做負功，外力F做正功，則由上式可得 A正確，B、C錯誤；D選項中電阻上 放出的熱量應等于克服安培力所做的功，故 D錯誤。答案：A9. 兩塊水平放置的金屬板間的距離為 d,用導線與一個n匝線圈相連，線圈電阻為r,線圈中有豎直方向的磁場，電阻 R與金屬板連接，如圖所示，兩板間有一個質(zhì)量為m、電荷量+q的油滴恰好處于靜止。則線圈中的磁感應強度B的變化情況和磁通量的變化率分別是（）A.磁感應強度B.磁感應強度C.磁感應強度D.磁感應強度B豎直向上且正增強,B豎直向下且正增強,B豎

9、直向上且正減弱,B豎直向下且正減弱, dmg& nq dmg dmg R+ r 飛=nRq dmg R+ r & nRq解析：油滴靜止說明電容器下極板帶正電，線圈中電流自上而下（電源內(nèi)部）, 由楞次定律可以判斷，線圈中的磁感應強度 B為向上的減弱或向下的增強。又E= n普Ur=RR+ r由式可解得:答案：C _ mgd R+ r & nRq10. 如圖所示，水平面內(nèi)有一平行金屬導軌，導軌光滑且電阻不計，勻強磁 場與導軌平面垂直。阻值為 R的導體棒垂直于導軌靜止放置，且與導軌接觸良 好。t= 0時，將開關(guān)S由1擲到2。q、i、v和a分別表示電容器所帶電荷量、解析：導體棒做加速度減小的加速運動，直

10、至勻速，故 q-1圖象應如圖甲 所示，A錯；i t圖象應如圖乙所示，B錯；v t圖象應如圖丙所示，C錯，D 對。答案：D二、實驗題（本題共2個小題，每小題6分，共12分，把答案填在題中橫線上或按題目要求作答）11. 圖為“研究電磁感應現(xiàn)象”的實驗裝置。將圖中所缺的導線補接完整。(2) 如果在閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上開關(guān) 后可能出現(xiàn)的情況有： 將原線圈迅速插入副線圈時，靈敏電流計指針將 ； 原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器的阻值調(diào)大時，靈敏電流計指針(3) 在做“研究電磁感應現(xiàn)象”實驗時，如果副線圈兩端不接任何元件，則 副線圈電路中將。A.因電路不閉合，無電磁感應現(xiàn)象

11、B有電磁感應現(xiàn)象，但無感應電流，只有感應電動勢C. 不能用楞次定律判斷感應電動勢方向D. 可以用楞次定律判斷感應電動勢方向(4) 如圖所示的A、B分別表示原、畐懺圈，若副線圈中產(chǎn)生順時針方向的 感應電流，可能是因為。A 原線圈通入順時針方向電流，且正從副線圈中取出B.原線圈通入順時針方向電流，且其中鐵芯正被取出C 原線圈通入順時針方向電流，且將滑動變阻器阻值調(diào)小D 原線圈通入逆時針方向電流，且正在斷開電源解析：(2)依照楞次定律及靈敏電流計的指針偏轉(zhuǎn)方向與流過它的電流方向 的關(guān)系來判定，則向右偏轉(zhuǎn)一下；向左偏轉(zhuǎn)一下。(3)穿過電路中的磁通量發(fā)生變化即產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象。如電路不閉合無感應電流，但

12、有感應電動勢，且可以用楞次定律判斷出感應電動勢。要產(chǎn)生感應 電流，電路要求必須閉合，故答案選B、D。(4)副線圈中產(chǎn)生順時針方向的感應電流，可依據(jù)楞次定律來判斷原線圈通 入電流的情況。如果原線圈電流在減小(或磁通量減小)，肯定與順時針方向相同 因為副線圈會阻礙其磁通量的減小，在電流上表現(xiàn)為同向。反過來如果原線圈 電流在增大(或磁通量增加)，則副線圈中電流方向與原線圈中電流方向相反。故 答案選A、B。答案：如圖所示L51.0().5Ii，當斷開S時，通過燈泡中的電流由Il逐漸減為零，所以燈泡閃亮一下熄滅答案：(1)2 (2)燈泡閃亮一下再熄滅三、計算題(本題共4個小題，共48分，要有必要的文字說

13、明和解題步驟, 有數(shù)值計算的要注明單位)13. (10分)2014鹽城摸底如圖所示，I、U區(qū)域是寬度均為L= 0.5 m的勻強磁場，磁感應強度大小B= 1 T，方向相反。一邊長L = 0.5 m、質(zhì)量m= 0.1 kg、電阻R= 0.5 0的正方形金屬線框，在外力作用下，以初速度v= 10 m/s勻速穿過磁場區(qū)域。ZX *I取逆時針方向為正，作出i t圖象； 求線框穿過磁場區(qū)域的過程中外力做的功。I1 x iIII y I/X申I*+ 入：I I解析:電流1仟BLv=10 A逆時針方向取正值；時間間隔朋=0.05 sV X【12= 廠 =20 A順時針方向取負值;時間間隔住2= 0.05 sl

14、3 =BL v=10 A逆時針方向取正值;/A1() rT*R| iI |*in ：1 r/suaos aioo.is 卻bJilId I i4I*4I申I1i4|-20JJ時間間隔住3= 0.05 s電流隨時間變化關(guān)系如圖所示。(2) 因為線框勻速運動，所以外力做的功等于電流做的功W= llR &i + I2RAt22+ I3R A3= 15 Jo答案：(1)見解析 (2)15 J14. (12分)2014無錫高二檢測如圖所示，ab、cd為足夠長、水平放置的光 滑固定導軌，導體棒 MN的長度為L = 2 m,電阻r= 1 Q。有垂直abed平面向 下的勻強磁場，磁感強度 B= 1.5 T,定

15、值電阻R1 = 4 Q, R2= 20 Q,小燈泡L 的額定功率和額定電壓分別為1.35 W和9 Vo當導體棒MN水平向左勻速運動， 小燈泡L正常發(fā)光時。求： 電流表的示數(shù)； 導體棒MN兩端的電壓； 導體棒MN運動的速度大小解析：電流表的示數(shù)為：12= 0.45 A。R2P 通過燈泡中的電流為：Il = = 0.15 A。Ul則干路中的電流為：I = 12+ Il = 0.6 A導體棒MN兩端的電壓為路端電壓，大小為：U = IRi+ Ul= 11.4 V。 電源電動勢大小為：E = U + lr = 12 V由 E= BLv，得 v = 4 m/s。BL答案：(1)0.45 A (2)11.

16、4 V (3)4 m/s15. (12分)2014江蘇高考如圖所示，在勻強磁場中有一傾斜的平行金屬導 軌，導軌間距為L,長為3d,導軌平面與水平面的夾角為9,在導軌的中部刷有一段長為d的薄絕緣涂層。勻強磁場的磁感應強度大小為 B,方向與導軌平面垂 直。質(zhì)量為m的導體棒從導軌的頂端由靜止釋放，在滑上涂層之前已經(jīng)做勻速 運動，并一直勻速滑到導軌底端。導體棒始終與導軌垂直，且僅與涂層間有摩 擦，接在兩導軌間的電阻為 R,其他部分的電阻均不計，重力加速度為 g。求:(1) 導體棒與涂層間的動摩擦因數(shù)卩；(2) 導體棒勻速運動的速度大小 v;(3) 整個運動過程中，電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q。解析：(1)在絕緣

17、涂層上導體棒受力平衡有 mgsin9=卩mgos9 解得尸tan 9(2)在光滑導軌上感應電動勢E = BLv感應電流i=R安培力F安二BIL導體棒受力平衡有F安=mgsinB(3)摩擦生熱Qt =卩mgdosO1 2由能量守恒定律有 3mgcSinB= Q+ Qt+qmv3 2 2.2 “m g R sin 0解得 Q= 2mgdsin 0-4 42B L答案：（1）tan0穿2罟0(3) 2mgcSin 03 2 2.2 .m g R sin 02B L16.（14分）2014唐山高二檢測如圖所示，一個100匝的圓形線圈（圖中只畫 了 2匝），面積為200 cm2,線圈的電阻為1 Q,在線圈外接一個阻值為4 Q的電 阻和一個理想電壓表。電阻的一端B與地相接，線圈放入方向垂直線圈平面指向紙內(nèi)的勻強磁場中，磁感應強度隨時間變化規(guī)律如B t圖所示，求：（1）t= 3 s時穿過線圈的磁通量；（2）t= 5 s時，電壓表的讀數(shù)；若取B點電勢為零，A點的最高電勢是多少？解析：（1）t= 3 s時，二 BS= 3.5X 101X 200X 10 4 Wb = 7