2018屆人教版高中物理選修3-2檢測(cè)：第四章《電磁感應(yīng)》水平測(cè)試-Word版含解析(共14頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第四章水平測(cè)試測(cè)試時(shí)間：90分鐘滿分：100分一、選擇題(本大題共10小題，每小題4分，共40分。在第16題給出的4個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)正確；在第710題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。)12015·長(zhǎng)春高二檢測(cè)下列說(shuō)法正確的是()A奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流磁效應(yīng)；法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象B閉合電路在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，電路中一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流C線圈中磁通量變化越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大D渦流的形成不遵循法拉第電磁感應(yīng)定律答案A解析A項(xiàng)由物理學(xué)史可知A正確；B項(xiàng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)且使磁通量變化才

2、產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯(cuò)；C項(xiàng)中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通量變化率成正比，故C錯(cuò)；渦流也是感生電流，也遵循法拉第電磁感應(yīng)定律，D項(xiàng)不正確。2當(dāng)一段導(dǎo)線在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，則()A導(dǎo)線中一定有感應(yīng)電流B導(dǎo)線中一定有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)C導(dǎo)線上一定會(huì)產(chǎn)生焦耳熱D導(dǎo)線一定受到磁場(chǎng)的作用力，這個(gè)力阻礙導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)答案B解析導(dǎo)體切割磁感線一定能產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，但如果不是閉合回路，則沒(méi)有感應(yīng)電流，也不會(huì)產(chǎn)生焦耳熱，也不會(huì)受安培力，故B正確，A、C、D錯(cuò)。3如圖所示，豎直放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌之間接有定值電阻R，質(zhì)量不能忽略的金屬棒與兩導(dǎo)軌始終保持垂直并良好接觸且無(wú)摩擦，棒與導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向

3、與導(dǎo)軌平面垂直，棒在豎直向上的恒力F作用下做加速上升運(yùn)動(dòng)的一段時(shí)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(jī)械能增加量 B棒的動(dòng)能增加量C棒的重力勢(shì)能增加量 D電阻R上放出的熱量答案A解析根據(jù)動(dòng)能定理可知：WFW安WGmv2。其中，安培力、重力均做負(fù)功，外力F做正功，則由上式可得A正確，B、C錯(cuò)誤；D選項(xiàng)中電阻上放出的熱量應(yīng)等于克服安培力所做的功，故D錯(cuò)誤。4如圖，EOF和EOF為空間一勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界，其中EOEO，F(xiàn)OFO，且EOOF；OO為EOF的角平分線，OO間的距離為l；磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里。一邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線框沿OO方向勻速通過(guò)磁場(chǎng)，t0時(shí)刻恰好位于圖示位置。規(guī)定導(dǎo)線

4、框中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较驎r(shí)為正，則感應(yīng)電流i與時(shí)間t的關(guān)系圖線可能正確的是()答案B解析根據(jù)楞次定律，線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较?，故C、D錯(cuò)誤。再根據(jù)EBLv，線框通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，導(dǎo)體切割磁感線的有效長(zhǎng)度發(fā)生變化，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(cuò)誤，B正確。5.兩塊水平放置的金屬板間的距離為d，用導(dǎo)線與一個(gè)n匝線圈相連，線圈電阻為r，線圈中有豎直方向的磁場(chǎng)，電阻R與金屬板連接，如圖所示，兩板間有一個(gè)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(yīng)強(qiáng)度B的變化情況和磁通量的變化率分別是()A磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向上且正增強(qiáng)，B磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直

5、向下且正增強(qiáng)，C磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向上且正減弱，D磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向下且正減弱，答案C解析油滴靜止說(shuō)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(yīng)強(qiáng)度B為向上的減弱或向下的增強(qiáng)。又EnUR·Emg由式可解得：。6如圖所示，水平面內(nèi)有一平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌光滑且電阻不計(jì)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直。阻值為R的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌靜止放置，且與導(dǎo)軌接觸良好。t0時(shí)，將開(kāi)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、棒中的電流、棒的速度和加速度。下列圖象正確的是()答案D解析導(dǎo)體棒做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，直至勻速，故q­t圖象應(yīng)如圖甲所示，

6、A錯(cuò)；i­t圖象應(yīng)如圖乙所示，B錯(cuò)；v­t圖象應(yīng)如圖丙所示，C錯(cuò)，D對(duì)。72014·江蘇高考如圖所示，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(guò)了幾分鐘，杯內(nèi)的水沸騰起來(lái)。若要縮短上述加熱時(shí)間，下列措施可行的有()A增加線圈的匝數(shù) B提高交流電源的頻率C將金屬杯換為瓷杯 D取走線圈中的鐵芯答案AB解析當(dāng)線圈上通交流電時(shí)，金屬杯由于發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，杯中有感應(yīng)電流，對(duì)水加熱，若要增大感應(yīng)電流，則需要增大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或者減小杯體的電阻。增加線圈的匝數(shù)，使得穿過(guò)金屬杯的磁場(chǎng)增強(qiáng)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增大，選項(xiàng)A正確；提高交流電的頻率，使得磁通量的變化率增大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增大

7、，選項(xiàng)B正確；若將金屬杯換為瓷杯，則不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；取走線圈中的鐵芯，磁場(chǎng)會(huì)大大減弱，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。8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(zhǎng)度，這時(shí)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(zhǎng)答案AD解析加上軟鐵棒，使螺線管磁場(chǎng)變強(qiáng)，則螺線管產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)來(lái)阻礙磁場(chǎng)的變強(qiáng)，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(zhǎng)。92015·汕頭高二檢測(cè)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(dá)到穩(wěn)定，電燈D發(fā)光，則()A在電路甲

8、中，斷開(kāi)S，電燈D將漸漸變暗B在電路甲中，斷開(kāi)S，電燈D將先變得更亮，然后漸漸變暗C在電路乙中，斷開(kāi)S，電燈D將漸漸變暗D在電路乙中，斷開(kāi)S，電燈D將先變得更亮，然后漸漸變暗答案AD解析甲圖中，電燈D與電感線圈L在同一個(gè)支路中，流過(guò)的電流相同，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，線圈L中的自感電動(dòng)勢(shì)要維持原電流不變，所以，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)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(duì)B錯(cuò)；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?yàn)殡姼芯€圈的電阻很小)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，電感線圈的自感電動(dòng)勢(shì)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(dāng)于一個(gè)電源給電燈D供電。因此，反向流過(guò)電

9、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(cuò)D對(duì)。102015·山東高考如圖，一均勻金屬圓盤繞通過(guò)其圓心且與盤面垂直的軸逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)施加一垂直穿過(guò)圓盤的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓盤開(kāi)始減速。在圓盤減速過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是()A處于磁場(chǎng)中的圓盤部分，靠近圓心處電勢(shì)高B所加磁場(chǎng)越強(qiáng)越易使圓盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)C若所加磁場(chǎng)反向，圓盤將加速轉(zhuǎn)動(dòng)D若所加磁場(chǎng)穿過(guò)整個(gè)圓盤，圓盤將勻速轉(zhuǎn)動(dòng)答案ABD解析把圓盤看成沿半徑方向緊密排列的“輻條”，由右手定則知，圓心處電勢(shì)高，選項(xiàng)A正確；所加磁場(chǎng)越強(qiáng)，感應(yīng)電流越強(qiáng)，安培力越大，對(duì)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的阻礙越大，選項(xiàng)B正確；如果磁場(chǎng)反向，由楞次定

10、律可知，仍阻礙圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若將整個(gè)圓盤置于磁場(chǎng)中，則圓盤中無(wú)感應(yīng)電流，圓盤將勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確。二、實(shí)驗(yàn)題(本大題共2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(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置。(1)將圖中所缺的導(dǎo)線補(bǔ)接完整。(2)如果在閉合開(kāi)關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，那么合上開(kāi)關(guān)后可能出現(xiàn)的情況有：將原線圈迅速插入副線圈時(shí)，靈敏電流計(jì)指針將_；原線圈插入副線圈后，將滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)大時(shí)，靈敏電流計(jì)指針_。(3)在做“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(wú)電磁感應(yīng)現(xiàn)象B有電磁感應(yīng)現(xiàn)象

11、，但無(wú)感應(yīng)電流，只有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)C不能用楞次定律判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向D可以用楞次定律判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向(4)如圖所示的A、B分別表示原、副線圈，若副線圈中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，可能是因?yàn)開(kāi)。A原線圈通入順時(shí)針?lè)较螂娏?，且正從副線圈中取出B原線圈通入順時(shí)針?lè)较螂娏?，且其中鐵芯正被取出C原線圈通入順時(shí)針?lè)较螂娏?，且將滑?dòng)變阻器阻值調(diào)小D原線圈通入逆時(shí)針?lè)较螂娏?，且正在斷開(kāi)電源答案(1)如圖所示(2)向右偏轉(zhuǎn)一下向左偏轉(zhuǎn)一下(3)BD(4)AB解析(2)依照楞次定律及靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)方向與流過(guò)它的電流方向的關(guān)系來(lái)判定，則向右偏轉(zhuǎn)一下；向左偏轉(zhuǎn)一下。(3)穿過(guò)電路中的磁通量發(fā)生變化即產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)

12、象。如電路不閉合無(wú)感應(yīng)電流，但有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，且可以用楞次定律判斷出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。要產(chǎn)生感應(yīng)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(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，可依據(jù)楞次定律來(lái)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(shí)針?lè)较蛳嗤Ｒ驗(yàn)楦本€圈會(huì)阻礙其磁通量的減小，在電流上表現(xiàn)為同向。反過(guò)來(lái)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。12如圖甲所示是某同學(xué)研究自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)電路圖，并用電流傳感器顯示出在t1×103 s時(shí)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)前后一段時(shí)間內(nèi)各時(shí)刻通過(guò)線圈L的電流(如圖乙)。已知電源電動(dòng)勢(shì)E6 V

13、，內(nèi)阻不計(jì)，燈泡R1的阻值為6 ，電阻R的阻值為2 。(1)線圈的直流電阻為_(kāi)。(2)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，該同學(xué)觀察到的現(xiàn)象為：_。答案(1)2(2)燈泡閃亮一下再熄滅解析(1)由題圖乙可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，線圈L中的電流IL1.5 A，此時(shí)有EIL(RLR)，解得RL2 。(2)S閉合時(shí)，燈泡中的電流I1 A1 A，故IL>I1，當(dāng)斷開(kāi)S時(shí)，通過(guò)燈泡中的電流由IL逐漸減為零，所以燈泡閃亮一下熄滅。三、計(jì)算題(本大題共4小題，共48分，要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位。)132015·鹽城摸底(10分)如圖所示，、區(qū)域是寬度均為L(zhǎng)0.5 m的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小

14、B1 T，方向相反。一邊長(zhǎng)L0.5 m、質(zhì)量m0.1 kg、電阻R0.5 的正方形金屬線框，在外力作用下，以初速度v10 m/s勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。(1)取逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?，作出i­t圖象；(2)求線框穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中外力做的功。答案(1)見(jiàn)解析(2)15 J解析(1)電流I110 A逆時(shí)針?lè)较蛉≌?；時(shí)間間隔t10.05 sI220 A順時(shí)針?lè)较蛉∝?fù)值；時(shí)間間隔t20.05 sI310 A逆時(shí)針?lè)较蛉≌?；時(shí)間間隔t30.05 s電流隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示。(2)因?yàn)榫€框勻速運(yùn)動(dòng)，所以外力做的功等于電流做的功WIRt1IRt2IRt315 J。142015·無(wú)錫高二檢測(cè)(

15、12分)如圖所示，ab、cd為足夠長(zhǎng)、水平放置的光滑固定導(dǎo)軌，導(dǎo)體棒MN的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2 m，電阻r1 。有垂直abcd平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1.5 T，定值電阻R14 ，R220 ，小燈泡L的額定功率和額定電壓分別為1.35 W和9 V。當(dāng)導(dǎo)體棒MN水平向左勻速運(yùn)動(dòng)，小燈泡L正常發(fā)光時(shí)。求：(1)電流表的示數(shù)；(2)導(dǎo)體棒MN兩端的電壓；(3)導(dǎo)體棒MN運(yùn)動(dòng)的速度大小。答案(1)0.45 A(2)11.4 V(3)4 m/s解析(1)電流表的示數(shù)為：I20.45 A。(2)通過(guò)燈泡中的電流為：IL0.15 A。則干路中的電流為：II2IL0.6 A導(dǎo)體棒MN兩端的電壓為路端電壓，大小為

16、：UIR1UL11.4 V。(3)電源電動(dòng)勢(shì)大小為：EUIr12 V由EBLv，得v4 m/s。152014·江蘇高考(12分)如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一傾斜的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，長(zhǎng)為3d，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為，在導(dǎo)軌的中部刷有一段長(zhǎng)為d的薄絕緣涂層。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒從導(dǎo)軌的頂端由靜止釋放，在滑上涂層之前已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)，并一直勻速滑到導(dǎo)軌底端。導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直，且僅與涂層間有摩擦，接在兩導(dǎo)軌間的電阻為R，其他部分的電阻均不計(jì)，重力加速度為g。求：(1)導(dǎo)體棒與涂層間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小v；(3)

17、整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q。答案(1)tan(2)(3)2mgdsin解析(1)在絕緣涂層上導(dǎo)體棒受力平衡有mgsinmgcos解得tan(2)在光滑導(dǎo)軌上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBLv感應(yīng)電流I安培力F安BIL導(dǎo)體棒受力平衡有F安mgsin解得v(3)摩擦生熱QTmgdcos由能量守恒定律有3mgdsinQQTmv2解得Q2mgdsin。162015·唐山高二檢測(cè)(14分)如圖所示，一個(gè)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 ，在線圈外接一個(gè)阻值為4 的電阻和一個(gè)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(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如B­t圖所示，求：(1)t3 s時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量；(2)t5 s時(shí)，電壓表的讀數(shù)；(3)若取B點(diǎn)電勢(shì)為零，A點(diǎn)的最高電勢(shì)是多少？答案(1)7×103 Wb(2)0.32 V(3)0.08