學(xué)年高中物理第四章電磁感應(yīng)全章水平測試新人教版選修

1、學(xué)年高中物理第四章電磁感覺全章水平測試新人教版選修學(xué)年高中物理第四章電磁感覺全章水平測試新人教版選修PAGE學(xué)年高中物理第四章電磁感覺全章水平測試新人教版選修第四章電磁感覺水平測試本試卷分第卷(選擇題)和第卷(非選擇題)兩部分，滿分100分，考試時間90分鐘。第卷(選擇題，共40分)一、選擇題(本大題共10小題，每題4分，共40分。在第16題給出的四個選項中，只有一個選項正確；在第710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以下說法正確的選項是()A奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流磁效應(yīng)；法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感覺現(xiàn)象B閉合電路在磁場中做切割磁感線運(yùn)動，電路中

2、必定會產(chǎn)生感覺電流C線圈中磁通量變化越大，線圈中產(chǎn)生的感覺電動必定定越大D渦流的形成不依照法拉第電磁感覺定律答案A剖析由物理學(xué)史可知A正確；B項中閉合電路做切割磁感線運(yùn)動且使磁通量變化才產(chǎn)生感覺電流，故B錯誤；C項中，感覺電動勢與磁通量變化率成正比，故C錯誤；渦流也是感覺電流，也依照法拉第電磁感覺定律，D項錯誤。2以以下列圖，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獲得順時針方向的感覺電流，則放在導(dǎo)軌上的裸金屬棒ab的運(yùn)動情況是()A向右勻速運(yùn)動B向左加速運(yùn)動C向左減速運(yùn)動D向右加速運(yùn)動答案B剖析若要讓N中產(chǎn)生順時針的電流，M必定讓N中的磁場“向里減小”或“向外增大”，因此

3、有兩種情況：垂直紙面向里的磁場大小減小，依照楞次定律與法拉第電磁感覺定律，則有金屬棒向右減速運(yùn)動；也許垂直紙面向外的磁場大小增大，依照楞次定律與法拉第電磁感覺定律，則有金屬棒向左加速運(yùn)動，故B正確，A、C、D錯誤。3以以下列圖，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)量不能夠忽略的金屬棒與兩導(dǎo)軌向來保持垂直并優(yōu)異接觸且無摩擦，棒與導(dǎo)軌的電阻均不計，整個裝置放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與導(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(jī)械能增加量B棒的動能增加量C棒的重力勢能增加量D電阻R上放出的熱量答案A剖析依照動能定理可知

4、：WFW安WGeqf(1,2)mv2。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錯誤；D選項中電阻R上放出的熱量應(yīng)等于戰(zhàn)勝安培力所做的功，故D錯誤。4將一段導(dǎo)線繞成圖甲所示的閉合電路，并固定在水平面(紙面)內(nèi)，回路的ab邊置于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，回路的圓形地域內(nèi)有垂直紙面的磁場，以向里為磁場的正方向，其磁感覺強(qiáng)度B隨時間t變化的圖象如圖乙所示，用F表示ab邊碰到的安培力，以水平向右為F的正方向，能正確反響F隨時間t變化的圖象是()答案B剖析在前半個周期內(nèi)，磁感覺強(qiáng)度均勻變化，磁感覺強(qiáng)度B的變化率必定，由法拉第電磁感覺定律得知，圓形線圈中產(chǎn)生恒定的感覺電動勢，則感

5、覺電流恒定不變，ab邊在磁場中所受的安培力也恒定不變，由楞次定律可知，圓形線圈中產(chǎn)生的感覺電流方向為順時針方向，經(jīng)過ab的電流方向從ba，由左手定則判斷得知，ab所受的安培力方向水平向左，為負(fù)值；同理可知，在后半個周期內(nèi)，安培力大小恒定不變，方向水平向右，故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，以以下列圖，兩板間有一個質(zhì)量為m、電荷量q的油滴恰好處于靜止。則線圈中的磁感覺強(qiáng)度B的變化情況和磁通量的變化率分別是()A磁感覺強(qiáng)度B豎直向上且正增強(qiáng)，eqf(,t)eqf(dmg,nq)B磁感覺強(qiáng)度B豎直向下且

6、正增強(qiáng)，eqf(,t)eqf(dmg,nq)C磁感覺強(qiáng)度B豎直向上且正減弱，eqf(,t)eqf(dmgRr,nRq)D磁感覺強(qiáng)度B豎直向下且正減弱，eqf(,t)eqf(dmgRr,nRq)答案C剖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)，由楞次定律能夠判斷，線圈中的磁感覺強(qiáng)度B為向上減弱或向下增強(qiáng)。又Eneqf(,t)UReqf(R,Rr)Eeqf(qUR,d)mg由式可解得：eqf(,t)eqf(mgdRr,nRq)。C正確。6以以下列圖，水平面內(nèi)有一平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌圓滑且電阻不計，勻強(qiáng)磁場與導(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)軌接觸優(yōu)異。t

7、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、棒中的電流、棒的速度和加速度。以以下列圖象正確的選項是()答案D剖析導(dǎo)體棒做加速度減小的加速運(yùn)動，直至勻速，故qt圖象應(yīng)如圖甲所示，A錯誤；it圖象應(yīng)如圖乙所示，B錯誤；vt圖象應(yīng)如圖丙所示，C錯誤，D正確。7以以下列圖，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，以下措施可行的有()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剖析當(dāng)線圈上通交流電時，金屬杯杯體由于發(fā)生電磁感覺現(xiàn)象，杯體中有感覺電流，對水加熱，若要縮短加熱時間，則可增大

8、感覺電流，則需要增大感覺電動勢也許減小杯體的電阻。增加線圈的匝數(shù)，使得穿過金屬杯的磁場增強(qiáng)，感覺電動勢增大，選項A正確；提高交流電的頻率，使得磁通量的變化率增大，感覺電動勢增大，選項B正確；若將金屬杯換為瓷杯，則不會產(chǎn)生感覺電流，選項C錯誤；取走線圈中的鐵芯，磁場會大大減弱，感覺電動勢減小，選項D錯誤。8如圖甲、乙電路中，電阻R和電感線圈L的電阻都很小。接通S，使電路達(dá)到牢固，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，今后漸漸變暗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，今后漸漸變暗答案AD剖析甲圖中

9、，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中的自感電動勢要阻截原電流減小，因此，開關(guān)斷開的剎時，電燈D的電流漸漸變小，因此電燈D漸漸變暗，A正確、B錯誤；乙圖中，電路穩(wěn)準(zhǔn)時電燈D所在支路的電流比電感線圈所在支路的電流要小(由于電感線圈的電阻很小，遠(yuǎn)比電燈D的電阻小)，斷開開關(guān)S時，電感線圈的自感電動勢要阻截電流變小，電感線圈L與電阻R、電燈D組成一個回路，因此，流過電燈D的電流剎時變大，今后漸漸變小，因此電燈D要先閃亮一下，今后漸漸變暗，C錯誤、D正確。9.以以下列圖，平行金屬導(dǎo)軌圓滑并且固定在水平面上，導(dǎo)軌一端連接電阻R，垂直于導(dǎo)軌平面有一勻強(qiáng)磁場，磁感覺強(qiáng)度為

10、B，一質(zhì)量為m的金屬棒ab在水平恒力F作用下由靜止向右滑動，除電阻R外其他的電阻都不計，則()A棒從靜止到最大速度過程中，棒的加速度不斷增大B棒從靜止到最大速度過程中，棒戰(zhàn)勝安培力所做的功等于棒的動能的增加量和電路中產(chǎn)生的內(nèi)能C棒ab做勻速運(yùn)動階段，外力F做的功等于電路中產(chǎn)生的內(nèi)能D無論棒ab如何運(yùn)動，它戰(zhàn)勝安培力做的功必定等于電路中產(chǎn)生的內(nèi)能答案CD剖析金屬棒所受的安培力F安eqf(B2L2v,R)，aeqf(FF安,m)，則知金屬棒的速度增大時，安培力增大，則加速度減小，應(yīng)選項A錯誤；依照能量轉(zhuǎn)變和守恒定律，可知無論棒ab如何運(yùn)動，戰(zhàn)勝安培力做的功等于電路中產(chǎn)生的內(nèi)能。棒從靜止到最大速度過

11、程中，外力F做的功等于棒的動能的增加量和電路中產(chǎn)生的內(nèi)能之和，應(yīng)選項B錯誤，D正確；當(dāng)ab棒勻速運(yùn)動時，F(xiàn)安F，外力做的功全部轉(zhuǎn)變成電路中的電能，則外力F做的功等于電路中產(chǎn)生的內(nèi)能，應(yīng)選項C正確。10以以下列圖，邊長為L、不能夠形變的正方形導(dǎo)線框內(nèi)有半徑為r的圓形磁場所區(qū)，其磁感覺強(qiáng)度B隨時間t的變化關(guān)系為Bkt(常量k0)?；芈分谢瑒幼冏杵鱎的最大阻值為R0，滑動片P位于滑動變阻器中央，定值電阻R1R0、R2eqf(R0,2)。閉合開關(guān)S，電壓表的示數(shù)為U，不考慮虛線MN右側(cè)導(dǎo)體的感覺電動勢，則()AR2兩端的電壓為eqf(U,7)B電容器的a極板帶正電C滑動變阻器R的熱功率為電阻R2的5倍

12、D正方形導(dǎo)線框中的感覺電動勢為kL2答案AC剖析由法拉第電磁感覺定律Eneqf(,t)neqf(B,t)S得Ekr2，D錯誤；因k0，由楞次定律知線框上感覺電流沿逆時針方向，故電容器b極板帶正電，B錯誤；由題知外電路等效電路圖如答圖：R2與R的右半部并聯(lián)，再與R的左半部、R1串連，故R2兩端電壓U2eqf(f(R0,2)f(1,2),R0f(R0,2)f(R0,2)f(1,2)Ueqf(U,7)，A正確；R2耗資的電功率P2IU2，則R耗資的電功率P2I2U2IU25P2，故C正確。第卷(非選擇題，共60分)二、實驗題(本大題共2小題，每題6分，共12分，把答案填在題中橫線上或按題目要求作答。

13、)11把一個用絲線懸掛的鋁球放在電路中的線圈上方，以以下列圖，在以下三種情況下，懸掛鋁球的絲線所受的拉力的變化情況：(1)當(dāng)滑動變阻器的滑片向右搬動時，拉力_。(2)當(dāng)滑片向左搬動時，拉力_。(3)當(dāng)滑片不動時，拉力_。(均選填“變大”“變小”或“不變”)答案(1)變小(2)變大(3)不變剖析滑片向右搬動時，電路中電阻變小，電流變大，穿過鋁球橫截面積的磁通量變大，依照楞次定律，鋁球有向上運(yùn)動的趨勢，阻截磁通量的增大，因此拉力變??；相反，滑片向左搬動時，拉力變大；滑片不動時，電流不變，穿過鋁球橫截面積的磁通量不變，拉力不變。12如圖甲為“研究電磁感覺現(xiàn)象”的實驗裝置。(1)將圖中所缺的導(dǎo)線補(bǔ)接圓

14、滿。(2)若是在閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)矯捷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，矯捷電流計指針將_；原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器的阻值調(diào)大時，矯捷電流計指針_。(3)在做“研究電磁感覺現(xiàn)象”實驗時，若是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，無電磁感覺現(xiàn)象B有電磁感覺現(xiàn)象，但無感覺電流，只有感覺電動勢C不能夠用楞次定律判斷感覺電動勢方向D能夠用楞次定律判斷感覺電動勢方向(4)如圖乙所示的A、B分別表示原、副線圈，若副線圈中產(chǎn)生順時針方向的感覺電流，可能是由于_。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

15、，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，且正在斷開電源答案(1)以以下列圖(2)向右偏轉(zhuǎn)一下向左偏轉(zhuǎn)一下(3)BD(4)AB剖析(1)如答圖所示。(2)依照楞次定律及題中已知的矯捷電流計的指針偏轉(zhuǎn)方向與流過它的電流方向的關(guān)系來判斷，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)生電磁感覺現(xiàn)象。如電路不閉合無感覺電流，但有感覺電動勢，且能夠用楞次定律判斷出感覺電動勢方向。故答案選B、D。(4)副線圈中產(chǎn)生順時針方向的感覺電流，可依照楞次定律來判斷原線圈通入電流的情況。若是原線圈通入順時針方向電流，則副線圈中磁通量在減小

16、，故A、B正確，C錯誤；若是原線圈通入逆時針方向電流，則副線圈中磁通量在增加，故D錯誤。故答案選A、B。三、計算題(本大題共3小題，共48分，要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位。)13(12分)做磁共振(MRI)檢查時，對人體施加的磁場發(fā)生變化時會在肌肉組織中產(chǎn)生感覺電流。某同學(xué)為了估計該感覺電流對肌肉組織的影響，將包裹在骨骼上的一圈肌肉組織等效成單匝線圈，線圈的半徑r5.0cm，線圈導(dǎo)線的截面積A0.80cm2，電阻率1.5m。以以下列圖，勻強(qiáng)磁場方向與線圈平面垂直，若磁感覺強(qiáng)度B在0.3s內(nèi)從1.5T均勻地減為零，求：(計算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)(1)該圈肌肉組織的電阻R

17、；(2)該圈肌肉組織中的感覺電動勢E；(3)0.3s內(nèi)該圈肌肉組織中產(chǎn)生的熱量Q。答案(1)6103(2)4102V(3)8108J剖析(1)由電阻定律得Reqf(2r,A)，代入數(shù)據(jù)得R6103。(2)感覺電動勢Eeqf(Br2,t)，代入數(shù)據(jù)得E4102V。(3)由焦耳定律得Qeqf(E2,R)t，代入數(shù)據(jù)得Q8108J。14(16分)以以下列圖，ef、gh為水平放置的足夠長的平行圓滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L1m，導(dǎo)軌左端連接一個R2的電阻，將一根質(zhì)量為0.2kg的金屬棒cd垂直地放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸優(yōu)異，導(dǎo)軌與金屬棒的電阻均不計，整個裝置放在磁感覺強(qiáng)度為B2T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于

18、導(dǎo)軌平面向上?，F(xiàn)對金屬棒施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始向右運(yùn)動，則：(1)若施加的水平外力恒為F8N，則金屬棒達(dá)到牢固狀態(tài)時的速度v1是多少？(2)若施加的水平外力的功率恒為P18W，則金屬棒達(dá)到牢固狀態(tài)時的速度v2是多少？答案(1)4m/s(2)3m/s剖析(1)感覺電動勢：EBLv，電流：Ieqf(E,R)，安培力：F安BILeqf(B2L2v,R)，由平衡條件得：Feqf(B2L2v,R)，金屬棒的速度：v1eqf(FR,B2L2)，代入數(shù)據(jù)計算得出：v14m/s。(2)金屬棒速度達(dá)到牢固狀態(tài)時，由平衡條件得：水平外力FBILBeqf(BLv2,R)Leqf(B2L2v2,R)，

19、功率：PFv2，兩式聯(lián)立，代入數(shù)據(jù)計算得出：v2eqf(r(PR),BL)eqf(r(182),21)m/s3m/s。15(20分)一根足夠長的空心銅管豎直放置，使一枚直徑略小于銅管內(nèi)徑、質(zhì)量為m0的圓柱形強(qiáng)磁鐵從管內(nèi)某處由靜止開始下落，如圖1所示，它不會做自由落體運(yùn)動，而是特別緩慢地穿過銅管，在銅管內(nèi)下落時的最大速度為v0。強(qiáng)磁鐵在管內(nèi)運(yùn)動時，不與銅管內(nèi)壁發(fā)生摩擦，空氣阻力也能夠忽略。產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是變化的磁場在銅管內(nèi)激發(fā)出了渦流，渦流反過來又對強(qiáng)磁鐵產(chǎn)生了很大的阻力。誠然該情況中渦流的定量計算特別復(fù)雜，我們不需要求解，卻依舊能夠用我們學(xué)過的知識來對下述問題進(jìn)行剖析。(1)求圖1中的強(qiáng)磁鐵達(dá)到最大速度后銅管的熱功率P0；(2)強(qiáng)磁鐵下落過程中，能夠認(rèn)為銅管中的感覺電動勢大小與強(qiáng)磁鐵下落的速度成正比，且強(qiáng)磁鐵周圍銅管的有效電阻是恒定的。由此剖析，若是在圖1中強(qiáng)磁鐵的上面粘一個質(zhì)量為m1的絕緣橡膠塊，則強(qiáng)磁鐵下落的最大速度v1是多大？(3)若已知強(qiáng)磁鐵