2016人教版選修32電磁感應(yīng) 單元測試

1、章末質(zhì)量評估(一)(時(shí)間：90分鐘分值：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共10小題，每小題3分，共30分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求)1如圖所示的閉合鐵芯上繞有一組線圈，與滑動(dòng)變阻器、電池構(gòu)成閉合電路，a、b、c為三個(gè)閉合金屬圓環(huán)，假定線圈產(chǎn)生的磁場全部集中在鐵芯內(nèi)，則當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片左、右滑動(dòng)時(shí)，能產(chǎn)生感應(yīng)電流的金屬圓環(huán)是()Aa、b兩個(gè)環(huán) Bb、c兩個(gè)環(huán)Ca、c兩個(gè)環(huán) Da、b、c三個(gè)環(huán)解析：當(dāng)滑片左、右滑動(dòng)時(shí)，通過a、b的磁通量變化，而通過c環(huán)的合磁通量始終為零，故a、b兩環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，而c環(huán)中不產(chǎn)生感應(yīng)電流答案：A2.一金屬圓環(huán)水平固定放置，現(xiàn)將一豎直的條形磁鐵，

2、在圓環(huán)上方沿圓環(huán)軸線從靜止開始釋放，在條形磁鐵穿過圓環(huán)的過程中，條形磁鐵與圓環(huán)()A始終相互吸引B始終相互排斥C先相互排斥，后相互吸引D先相互吸引，后相互排斥解析：因圓環(huán)從開始下降到達(dá)磁鐵中間時(shí)，磁通量一直增大；而當(dāng)從中間向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁通量減??；由楞次定律可知，當(dāng)條形磁鐵靠近圓環(huán)時(shí)，感應(yīng)電流阻礙其靠近，是排斥力；當(dāng)磁鐵穿過圓環(huán)遠(yuǎn)離圓環(huán)時(shí)，感應(yīng)電流阻礙其遠(yuǎn)離，是吸引力，故先相互排斥，后相互吸引故選C.答案：C3電磁爐是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的渦流，使鍋體發(fā)熱從而加熱食物下列相關(guān)的說法中正確的是()A電磁爐中通入電壓足夠高的直流電也能正常工作B鍋體中渦流的強(qiáng)弱與磁場變化的頻率有關(guān)C金屬或環(huán)保絕緣材料

3、制成的鍋體都可以利用電磁爐來烹飪食物D電磁爐的上表面一般都用金屬材料制成，以加快熱傳遞、減少熱損耗解析：直流電不能產(chǎn)生變化的磁場，在鍋體中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，電磁爐不能使用直流電，故A錯(cuò)誤；鍋體中渦流的強(qiáng)弱與磁場變化的頻率有關(guān)，故B正確；鍋體只能用鐵磁性導(dǎo)體材料，不能使用絕緣材料制作鍋體，故C錯(cuò)誤；電磁爐的上表面如果用金屬材料制成，使用電磁爐時(shí)，上表面材料發(fā)生電磁感應(yīng)要損失電能，電磁爐上表面要用絕緣材料制作，故D錯(cuò)誤答案：B4.如圖所示，紙面內(nèi)有一矩形導(dǎo)體閉合線框abcd.ab邊長大于bc邊長，置于垂直紙面向里、邊界為MN的勻強(qiáng)磁場外，線框兩次勻速地完全進(jìn)入磁場，兩次速度大小相同，方向均垂直于M

4、N.第一次ab邊平行MN進(jìn)入磁場，線框上產(chǎn)生的熱量為Q1，通過線框?qū)w橫截面的電荷量為q1.第二次bc邊平行MN進(jìn)入磁場線框上產(chǎn)生的熱量為Q2，通過線框?qū)w橫截面的電荷量為q2，則()AQ1>Q2，q1q2 BQ1>Q2，q1>q2CQ1Q2，q1q2 DQ1Q2，q1>q2解析：導(dǎo)線框進(jìn)入磁場做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，在回路中形成電流，受到安培力作用，兩種情況下受到的安培力分別為：F安1BLab；F安2BLbc.從而判斷出，兩次安培力做功：W1F安1LbcLbc；W2F安2LabLab.因?yàn)閍b邊大于bc邊，所以W1>W2，安培力做負(fù)功轉(zhuǎn)化成電能，C、D項(xiàng)錯(cuò)誤；線框穿過

5、磁場過程通過導(dǎo)體橫截面的電量為qIt·t，故q1q2，A項(xiàng)對，B項(xiàng)錯(cuò)答案：A5.如圖所示，閉合金屬導(dǎo)線框放置在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間變化下列說法正確的是()當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增大時(shí)，線框中的感應(yīng)電流可能減小當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增大時(shí)，線框中的感應(yīng)電流一定增大當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí)，線框中的感應(yīng)電流一定增大當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí)，線框中的感應(yīng)電流可能不變A只有正確 B只有正確C只有正確 D只有正確解析：I，而由法拉第電磁感應(yīng)定律En得E與B的增大還是減小無關(guān)，而與磁通量的變化率有關(guān)答案：D6物理課上，老師做了一個(gè)奇妙的“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)”如圖，她把一個(gè)帶鐵芯的線圈L、開關(guān)S和電源用導(dǎo)

6、線連接起來后，將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過套環(huán)，閉合開關(guān)S的瞬間，套環(huán)立刻跳起某同學(xué)另找來器材再探究此實(shí)驗(yàn)他連接好電路，經(jīng)重復(fù)實(shí)驗(yàn)線圈上的套環(huán)均未動(dòng)對比老師演示的實(shí)驗(yàn)，下列四個(gè)選項(xiàng)中，導(dǎo)致套環(huán)未動(dòng)的原因可能是()A線圈接在了直流電源上B電源電壓過高C所選線圈的匝數(shù)過多D所用套環(huán)的材料與老師的不同解析：金屬套環(huán)跳起的原因是開關(guān)S閉合時(shí)，套環(huán)上產(chǎn)生的感應(yīng)電流與通電螺線管上的電流相互作用而引起的線圈接在直流電源上，S閉合時(shí)，金屬套環(huán)也會跳起電壓越高，線圈匝數(shù)越多，S閉合時(shí)，金屬套環(huán)跳起越劇烈若套環(huán)是非導(dǎo)體材料，則套環(huán)不會跳起故選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確答案：D7鐵路上使用一種電磁裝置向

7、控制中心傳輸信號以確定火車的位置能產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場的磁鐵被安裝在火車首節(jié)車廂下面，如圖甲所示(俯視圖)當(dāng)它經(jīng)過安放在兩鐵軌間的線圈時(shí)，便會產(chǎn)生一電信號，被控制中心接收當(dāng)火車通過線圈時(shí)，若控制中心接收到的線圈兩端的電壓信號如圖乙所示，則說明火車在做()圖甲圖乙A勻速直線運(yùn)動(dòng)B勻加速直線運(yùn)動(dòng)C勻減速直線運(yùn)動(dòng)D加速度逐漸增大的變加速直線運(yùn)動(dòng)答案：B8如圖所示，閉合線圈abcd從高處自由下落一段時(shí)間后垂直于磁場方向進(jìn)入一有界磁場從ab邊剛進(jìn)入磁場到cd邊剛進(jìn)入磁場的這段時(shí)間內(nèi)，下列說法正確的是()Aa端的電勢高于b端Bab邊所受安培力方向?yàn)樗较蜃驝線圈可能一直做勻速運(yùn)動(dòng)D線圈可能一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)解析

8、：此過程中ab邊始終切割磁感線，ab邊為電源，由右手定則可知電流為逆時(shí)針方向，由a流向b，電源內(nèi)部電流從低電勢流向高電勢，故a端的電勢低于b端，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由左手定則可知ab邊所受安培力方向豎直向上，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；如果剛進(jìn)入磁場時(shí)安培力等于重力，則一直勻速進(jìn)入，如果安培力不等于重力，則mgma，做變加速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤答案：C9在如圖所示的電路中，a、b為兩個(gè)完全相同的燈泡，L為自感線圈，E為電源，S為開關(guān)關(guān)于兩燈泡點(diǎn)亮和熄滅的先后次序，下列說法正確的是()A合上開關(guān)，a先亮，b逐漸變亮；斷開開關(guān)，a、b同時(shí)熄滅B合上開關(guān)，b先亮，a逐漸變亮；斷開開關(guān)，a先熄滅，b后熄滅C合上開關(guān)，b先

9、亮，a逐漸變亮；斷開開關(guān)，a、b同時(shí)熄滅D合上開關(guān)，a、b同時(shí)亮；斷開開關(guān)，b先熄滅，a后熄滅解析：合上開關(guān)S后，電流由零突然變大，電感線圈產(chǎn)生較大的感應(yīng)電動(dòng)勢，阻礙電流的增大，故Ib>Ia，隨電流逐漸增大至穩(wěn)定過程，電感的阻礙作用越來越小，故合上開關(guān)，b先亮，a逐漸變亮；開關(guān)S斷開后，由于電感L產(chǎn)生自感電動(dòng)勢，燈a、b回路中電流要延遲一段時(shí)間再熄滅，且同時(shí)熄滅，故選C.答案：C10.如圖所示，一個(gè)有彈性的金屬圓環(huán)被一根橡皮繩吊于通電直導(dǎo)線的正下方，直導(dǎo)線與圓環(huán)在同一豎直面內(nèi)，當(dāng)通電直導(dǎo)線中電流增大時(shí)，彈性圓環(huán)的面積S和橡皮繩的長度l將()AS增大，l變長 BS減小，l變短CS增大，l變

10、短 DS減小，l變長解析：當(dāng)通電直導(dǎo)線中電流增大時(shí)，穿過金屬圓環(huán)的磁通量增大，金屬圓環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流要阻礙磁通量的增大：一是用縮小面積的方式進(jìn)行阻礙；二是用遠(yuǎn)離直導(dǎo)線的方法進(jìn)行阻礙，故D正確答案：D二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對得6分，漏選得3分，錯(cuò)選或不選得0分)11.如圖所示，水平放置的兩平行導(dǎo)軌左側(cè)連接電阻R，其他電阻不計(jì)，導(dǎo)體桿MN放在導(dǎo)軌上，在水平恒力F的作用下，沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，并將穿過方向豎直向下的有界勻強(qiáng)磁場，磁場邊界PQ與MN平行，從MN進(jìn)入磁場開始計(jì)時(shí)，通過MN的感應(yīng)電流i隨時(shí)間t

11、變化的圖象可能是圖中的()解析：設(shè)MN剛進(jìn)入磁場時(shí)速度為v0，此時(shí)MN所受的安培力為：F安BIlBl，若F，則MN將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由I知，A正確；若>F，則MN將先做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，然后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由I知，C正確；若<F，則MN將先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，然后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由I知，D正確答案：ACD12如圖所示，在閉合鐵芯上繞著兩個(gè)線圈M和P，線圈P與電流表構(gòu)成閉合回路若在t1至t2這段時(shí)間內(nèi)，觀察到通過電流表的電流方向自上向下(即為由c經(jīng)電流表至d)，則可以判斷出線圈M兩端的電勢差Uab隨時(shí)間t的變化情況可能是圖中的()解析：根據(jù)楞次定律可判斷出P線圈中的電流方向，

12、可知穿過P線圈的磁場應(yīng)是向上增加或向下減少的，從而可以判斷出M線圈中的磁場方向應(yīng)是向下增加或向上減少的，綜合四個(gè)選項(xiàng)可知，在t1至t2這段時(shí)間內(nèi)輸入電壓的變化情況為C、D.答案：CD13單匝線圈所圍的面積為0.1 m2，線圈電阻為1 .規(guī)定線圈中感應(yīng)電流I的正方向從上往下看是順時(shí)針方向，如圖甲所示磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示則以下說法正確的是() 圖甲圖乙A在時(shí)間05 s內(nèi)，I的最大值為0.01 AB在第4 s時(shí)刻，I的方向?yàn)槟鏁r(shí)針C前2 s內(nèi)，通過線圈某截面的總電荷量為0.01 CD第3 s內(nèi)，線圈的發(fā)熱功率最大解析：Enn·S，由題圖乙知，在05 s內(nèi)，0時(shí)刻最

13、大，此時(shí)E0.01 V，所以I0.01 A，A正確；在第4 s時(shí)刻，B處于減少過程中，由楞次定律得I的方向?yàn)槟鏁r(shí)針，B正確；前2 s內(nèi)，qI·t·ttn0.01 C，C正確；第3 s內(nèi)，B不變，I0，D錯(cuò)誤答案：ABC14.如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中放有平行銅導(dǎo)軌，它與大線圈M相連接，要使小線圈N獲得順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，則放在導(dǎo)軌上的裸金屬棒ab的運(yùn)動(dòng)情況是(兩線圈共面放置) ()A向右勻速運(yùn)動(dòng) B向左加速運(yùn)動(dòng)C向右減速運(yùn)動(dòng) D向右加速運(yùn)動(dòng)解析：欲使N產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶?，由楞次定律可知有兩種情況：一是M中有順時(shí)針方向逐漸減小的電流，使其

14、在N中的磁場方向向里，且磁通量在減小；二是M中有逆時(shí)針方向逐漸增大的電流，使其在N中的磁場方向向外，且磁通量在增大因此，對于前者，應(yīng)使ab減速向右運(yùn)動(dòng)；對于后者，則應(yīng)使ab加速向左運(yùn)動(dòng)，故應(yīng)選B、C.(注意：勻速運(yùn)動(dòng)只能產(chǎn)生恒定電流；勻變速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生均勻變化的電流)答案：BC三、實(shí)驗(yàn)題(10分)15下圖是做“探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件”實(shí)驗(yàn)的器材示意圖(1)在圖中用實(shí)線代替導(dǎo)線把它們連成實(shí)驗(yàn)電路(2)哪些操作可以使電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)？_._.(3)假設(shè)在開關(guān)閉合的瞬間，靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)，則當(dāng)螺線管A向上拔出的過程中，靈敏電流計(jì)的指針向_偏轉(zhuǎn)(填“左”或“右”)答案：(1)如圖所示(2)將開

15、關(guān)K閉合(或者斷開) 將螺線管A插入(或拔出)螺線管B(3)右四、計(jì)算題(本題共3小題，共36分，解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)16(10分)如圖所示，勻強(qiáng)磁場豎直向上穿過水平放置的金屬框架，框架寬為L，右端接有電阻R，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一根質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬棒以v0的初速度沿框架向左運(yùn)動(dòng)，棒與框架的動(dòng)摩擦因數(shù)為，測得棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，通過任一截面的電荷量為q，求：(1)棒運(yùn)動(dòng)的距離；(2)R上產(chǎn)生的熱量解析：(1)設(shè)在整個(gè)過程中，棒運(yùn)動(dòng)的距離為l.磁通量的變化量BLl，通過棒的任一截面的電荷量qIt，解得l.(2)根據(jù)能量守恒定律，金屬棒的動(dòng)能一

16、部分用來克服摩擦力做功，一部分轉(zhuǎn)化為電能，電能又轉(zhuǎn)化為熱能Q，即有mvmglQ，解得Qmvmglmv.17(12分)如圖所示，固定的水平光滑金屬導(dǎo)軌，間距為L，左端接有阻值為R的電阻，處在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連，放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻均可忽略初始時(shí)刻，彈簧恰處于自然長度，導(dǎo)體棒具有水平向右的初速度v0，在沿導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過程中，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸(1)求初始時(shí)刻導(dǎo)體棒受到的安培力(2)若導(dǎo)體棒從初始時(shí)刻到速度第一次為零時(shí)，彈簧的彈性勢能為Ep，則這一過程中安培力所做的功W1和電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q1分別為多少？(3)導(dǎo)體

17、棒往復(fù)運(yùn)動(dòng)，最終將靜止于何處？從導(dǎo)體棒開始運(yùn)動(dòng)直到最終靜止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q為多少？解析：導(dǎo)體棒做阻尼振動(dòng)，其阻尼來自安培力克服安培力做功不但全部將棒與彈簧系統(tǒng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，而且在電阻R處又通過電流做功進(jìn)一步將電能轉(zhuǎn)化為焦耳熱(1)初始時(shí)刻棒中感應(yīng)電動(dòng)勢：EBLv0，棒中感應(yīng)電流I，作用于棒上的安培力FBIL，聯(lián)立式得：F，方向水平向左(2)由功和能的關(guān)系得，安培力做的功為：W1Epmv；電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為：Q1mvEp；(3)由能量守恒定律及平衡條件等，可判斷：棒最終靜止于初始位置，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱：Qmv.18.(14分)如圖所示，正方形導(dǎo)線框abcd的質(zhì)量為m，邊長為l，導(dǎo)線框的總電阻為R.導(dǎo)線框從有界勻強(qiáng)磁場的上方某處由靜止自由下落，下落過程中，導(dǎo)線框始終在與磁場垂直的豎直平面內(nèi)，cd邊保持水平磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里，磁場上、下兩個(gè)界面豎直距離為l，已知cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)線框恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g.求：(1)cd邊剛進(jìn)入磁