高中物理人教版2第四章電磁感應(yīng)單元測(cè)試 精品獲獎(jiǎng)

《電磁感應(yīng)》單元檢測(cè)試題一、不定項(xiàng)選擇題（共48分，每題4分）1．關(guān)于穿過(guò)線圈的磁通量，下面說(shuō)法正確的是（）A．線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，穿過(guò)線圈的磁通量一定越大B．線圈在磁場(chǎng)中的面積越大，則穿過(guò)線圈的磁通量一定越大C．磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，線圈面積越大，穿過(guò)線圈的磁通量一定越大D．磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，線圈面積越大，穿過(guò)線圈的磁通量可以是【解析】A.C.根據(jù)磁通量的計(jì)算公式Φ=BSsinθ，可知影響磁通量大小的因素有磁感強(qiáng)度和面積的大小，還與線圈跟磁場(chǎng)方向的夾角有關(guān)，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大的地方，穿過(guò)線圈的磁通量故一定越大，故A錯(cuò)誤，C錯(cuò)誤；B.根據(jù)磁通量的定義，穿過(guò)線圈的磁感線條數(shù)越多，則磁通量越大，故B正確；D.穿過(guò)線圈的磁通量為零，該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零，可能是由于線圈平面與磁場(chǎng)平行，故D錯(cuò)誤。故選B。2．關(guān)于感應(yīng)電流和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，下面說(shuō)法中正確的是（）A．穿過(guò)回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，一定產(chǎn)生感應(yīng)電流B．穿過(guò)回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，一定產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)C．穿過(guò)回路的磁通量變化越大，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大D．穿過(guò)回路的磁通量變化越快，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大【解析】AB.穿過(guò)回路中的磁通量發(fā)生變化時(shí)，就一定有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，不一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A錯(cuò)誤，B正確。C.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律則知：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量變化率成正比，與磁通量沒(méi)有直接關(guān)系，所以磁通量越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不一定越大；而磁通量變化越快，磁通量變化率就越大，則閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大，故C錯(cuò)誤；D.穿過(guò)線圈的磁通量為零，但磁通量的變化率不為零，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不一定為零，故D錯(cuò)誤。故選B。3．如圖所示，線圈和線圈繞在同一鐵芯上．設(shè)兩個(gè)線圈中的電流方向與圖中所標(biāo)的電流方向相同時(shí)為正．當(dāng)中通入下列哪種電流時(shí)，在線圈中能產(chǎn)生正方向的恒定感應(yīng)電流（）【解析】A.線圈M中的電流均勻增加，則磁場(chǎng)均勻增加，產(chǎn)生的磁場(chǎng)通過(guò)線圈P，根據(jù)E=N△BS/△t，知線圈P中產(chǎn)生恒定的電流，根據(jù)楞次定律，在P中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向與圖示電流方向相反，故A錯(cuò)誤；B.線圈M中電流不變，在線圈P中產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯(cuò)誤；C.線圈M中的電流不是均勻變化的，則產(chǎn)生的磁場(chǎng)也不均勻變化，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在線圈P中產(chǎn)生變化的電流，故C錯(cuò)誤；D.線圈M中的電流均勻減小，則磁場(chǎng)均勻減小，產(chǎn)生的磁場(chǎng)通過(guò)線圈P，根據(jù)E=N△BS/△t，知線圈P中產(chǎn)生恒定的電流，根據(jù)楞次定律，在P中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向與圖示電流方向相同，故D正確。故選D。4．如圖所示，閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的極朝下．當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)（但未插入線圈內(nèi)部），下列判斷正確的是（）磁鐵與線圈相互排斥B．磁鐵與線圈相互吸引C．通過(guò)的感應(yīng)電流方向?yàn)閺牡紻．通過(guò)的感應(yīng)電流方向?yàn)閺牡健窘馕觥緼B.由“來(lái)拒去留”可知，磁鐵靠近線圈，則線圈與磁鐵相互排斥，故A正確，B錯(cuò)誤；CD.由圖可知，穿過(guò)線圈的磁場(chǎng)方向向下增大，由楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)應(yīng)向上，則由右手螺旋定則可知電流方向從a向b.故C正確，D錯(cuò)誤、故選AC。5．如圖所示，和都是鋁環(huán)，環(huán)是閉合的，環(huán)是斷開(kāi)的，兩環(huán)分別固定在一橫梁的兩端，橫梁可以繞中間的支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)．下列判斷正確的是（）A．用磁鐵的極靠近環(huán)，環(huán)會(huì)遠(yuǎn)離磁鐵B．用磁鐵的極靠近環(huán)，環(huán)會(huì)遠(yuǎn)離磁鐵C．用磁鐵的極靠近環(huán)，環(huán)會(huì)有順時(shí)針?lè)较虻碾娏鳟a(chǎn)生D．用磁鐵的極靠近環(huán)，環(huán)會(huì)有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鳟a(chǎn)生【解析】A.A環(huán)閉合，磁鐵插向A環(huán)時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，環(huán)受力，A環(huán)會(huì)遠(yuǎn)離磁鐵，故A正確；B.B環(huán)不閉合，磁鐵插向B環(huán)時(shí)，環(huán)內(nèi)不產(chǎn)生感應(yīng)電流，因此環(huán)不受到磁場(chǎng)的作用，橫桿不轉(zhuǎn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；CD.用N極接近環(huán)A時(shí)，向里的磁通量最大，所以A環(huán)中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的方向向外，環(huán)A能產(chǎn)生逆時(shí)針的感應(yīng)電流，故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。6．在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置一個(gè)不變形的單匝金屬圓線圈，規(guī)定線圈中感應(yīng)電流的正方向如圖所示，當(dāng)磁場(chǎng)的感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間如圖變化時(shí)，下圖正確表示線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變化的是（）【解析】在0?1s內(nèi),根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,E=n△Φ/△t=n△BS/△t=nB0S.根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向與圖示箭頭方向相同,為正值；在1?3s內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度不變,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零；在3?5s內(nèi),根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,E′=n△Φ/△t=n△BS/△t=nB0S/2=E/2.根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向與圖示方向相反，為負(fù)值,故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。7．一飛機(jī)在北半球的上空以速度水平飛行，飛機(jī)翼展為；該空間地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的水平分量為，豎直分量為；駕駛員左側(cè)機(jī)翼端點(diǎn)的電勢(shì)用表示，右側(cè)機(jī)翼端點(diǎn)的電勢(shì)用表示，用表示飛機(jī)兩個(gè)機(jī)翼產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則（）A．，B．，C．，D．，【解析】一飛機(jī)在北半球的上空以速度v水平飛行,切割磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量,切割的長(zhǎng)度等于驛站的長(zhǎng)度,所以，根據(jù)右手定則，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向B指向A，所以A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)。故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。8．如圖所示，閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，將它從圖示位置勻速拉出勻強(qiáng)磁場(chǎng)．若第一次拉出用時(shí)為，外力做的功為，通過(guò)導(dǎo)線截面的電荷量為；第二次拉出用時(shí)為，外力所做的功為，通過(guò)導(dǎo)線截面的電荷量為，則（），B．，C．，D．，【解析】設(shè)線框的長(zhǎng)為L(zhǎng)1,寬為L(zhǎng)2,速度為v.線框所受的安培力大小為FA=BIL,又I=BLv/R,線框勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),外力與安培力平衡,則外力的大小為F=FA=B2L2v/R，外力做功為W=FL1=∝v,可見(jiàn),外力做功與所用時(shí)間成反比,則有W1>W2。兩種情況下,線框拉出磁場(chǎng)時(shí)穿過(guò)線框的磁通量的變化量相等,根據(jù)感應(yīng)電荷量公式式q=△Φ/R可知,通過(guò)導(dǎo)線截面的電量相等,即有q1=q2。故選C。9．如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放置一個(gè)電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌跟大線圈相連，導(dǎo)軌上放一根導(dǎo)線，磁感線垂直于導(dǎo)軌所在平面，欲使所包圍的小閉合線圈產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，則導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況可能是（）勻速向右運(yùn)動(dòng)B．加速向右運(yùn)動(dòng)C．減速向右運(yùn)動(dòng)D．加速向左運(yùn)動(dòng)【解析】A.導(dǎo)線ab勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)線ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流恒定不變，大線圈M產(chǎn)生的磁場(chǎng)恒定不變，穿過(guò)小線圈N中的磁通量不變，沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A錯(cuò)誤；

B.導(dǎo)線ab加速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)線ab中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流增加，由右手定則判斷出來(lái)ab電流方向由a→b，根據(jù)安培定則判斷可知：M產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向：垂直紙面向里，穿過(guò)N的磁通量增大，由楞次定律判斷得知：線圈N產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，不符合題意，故B錯(cuò)誤；

C.導(dǎo)線ab減速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)線ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流減小，由右手定則判斷出來(lái)ab電流方向由a→b，根據(jù)安培定則判斷可知：M產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向：垂直紙面向里，穿過(guò)N的磁通量減小，由楞次定律判斷得知：線圈N產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，故C正確；

D.導(dǎo)線ab加速向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)線ab中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流增加，由右手定則判斷出來(lái)ab電流方向由b→a，根據(jù)安培定則判斷可知：M產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向：垂直紙面向外，穿過(guò)N的磁通量增大，由楞次定律判斷得知：線圈N產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，故D正確。故選CD。10．在如圖所示的電路中，閉合時(shí)流過(guò)自感線圈的電流是，流過(guò)燈泡的電流是，將突然斷開(kāi)，則斷開(kāi)前后，能正確反映流過(guò)燈泡的電流隨時(shí)間變化的圖線是下圖中的（）【解析】當(dāng)閉合電鍵,因?yàn)榫€圈阻礙作用,所以電流I1會(huì)慢慢增大，燈泡這一支路立即就有電流。當(dāng)電鍵斷開(kāi)，燈泡這一支路電流立即消失，因?yàn)榫€圈阻礙電流的減小，所以通過(guò)燈泡的電流不會(huì)立即消失，會(huì)從原來(lái)的大小慢慢減小，而且燈泡和L構(gòu)成回路，通過(guò)燈泡的電流也流過(guò)L，所以I2變成反向,且逐漸減小。因I1>I2，故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。11．如圖所示的回路豎直放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，導(dǎo)線可以貼著光滑豎直長(zhǎng)導(dǎo)線下滑，設(shè)回路的總電阻恒為．當(dāng)導(dǎo)線從靜止開(kāi)始下落，下面有關(guān)回路中能量轉(zhuǎn)化的敘述中正確的是（）A．導(dǎo)線下落過(guò)程中，導(dǎo)線的重力勢(shì)能減小，動(dòng)能一直增加，機(jī)械能守恒B．導(dǎo)線加速下落的過(guò)程中，導(dǎo)線減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為回路中電阻上產(chǎn)生的熱能C．導(dǎo)線加速下落的過(guò)程中，導(dǎo)線減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為導(dǎo)線增加的動(dòng)能和回路中產(chǎn)生的熱能D．導(dǎo)線下落達(dá)到穩(wěn)定速度后，導(dǎo)線減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為回路中增加的內(nèi)能【解析】A.導(dǎo)體AC下落過(guò)程中切割磁感線產(chǎn)生從A到C的感應(yīng)電流，受到豎直向上的安培力，下落過(guò)程中安培力做負(fù)功，機(jī)械能減小，減小的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，所以機(jī)械能不守恒，故A正確；BC.導(dǎo)體加速下落過(guò)程中，重力做正功，重力勢(shì)能減小，減小的重力勢(shì)能一部分通過(guò)克服安培力做功轉(zhuǎn)化為電能，另一部分轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體的動(dòng)能；故B錯(cuò)誤，C正確；D.導(dǎo)體下落達(dá)到穩(wěn)定速度時(shí)，豎直向下的重力等于豎直向上的安培力，兩力的合力等于零，導(dǎo)體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不變，導(dǎo)體減少的重力勢(shì)能等于回路中增加的內(nèi)能，故D正確。故選CD。12．兩根足夠長(zhǎng)的固定的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌間的距離為．導(dǎo)軌上面橫放著兩根導(dǎo)體棒和，構(gòu)成矩形回路，如圖所示，兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量皆為，電阻皆為，回路中其余部分的電阻可不計(jì)，在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為．設(shè)兩導(dǎo)體棒均可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦地滑行．開(kāi)始時(shí)，棒靜止，棒有指向棒的初速度．若兩導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)中始終不接觸，在兩根棒到達(dá)共速的過(guò)程中，則（）A．桿的最大速度為B．安培力分別對(duì)棒和棒的沖量等大反向C．安培力對(duì)桿做的功為，導(dǎo)體棒生熱為D．桿克服安培力做功為，兩根導(dǎo)體棒生熱為【解析】從開(kāi)始到兩棒達(dá)到相同速度v的過(guò)程中,兩棒的總動(dòng)量守恒,有mv=mv’，得v’=v/2，故A正確；B.由右手定則知電流的方向逆時(shí)針，又由左手定則知ab棒與cd棒所受的安培力大小相等方向相反，所以安培力分別對(duì)棒和棒的沖量等大反向，故B正確；CD.由動(dòng)能定理得，得；所以，,故CD錯(cuò)誤。故選AB。二、填空題（共15分，每空3分）13．有一個(gè)面積為的閉合線圈共有匝，其電阻為，線圈中磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化，每秒鐘變化，則通過(guò)這個(gè)線圈的感應(yīng)電流為_(kāi)_________，發(fā)熱功率為_(kāi)________．【解析】線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=n△Φ/△t=n△BS/△t=100××=2V，感應(yīng)電流的大小I=E/R=，發(fā)熱功率P=I2R=×4W=故本題答案為：，。14．如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一長(zhǎng)為的導(dǎo)體在金屬框架上以的速度向右滑動(dòng)，桿的電阻，，其它電阻不計(jì)，則桿兩端的電壓是_______．【解析】導(dǎo)體棒AB切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv=××10V=1V。故本題答案為：1V。16．一電容器的電容為，垂直于回路平面的磁感應(yīng)強(qiáng)度以的變化率增加，回路面積為，如圖所示．則、兩板間的電壓為_(kāi)________，板所帶電量為_(kāi)_______．（標(biāo)明正負(fù)）【解析】由法拉第電磁感應(yīng)定律：E=N△?/△t=N△B?S/△t=5×10?5V，則A.

C兩板的電勢(shì)差5×10?5V，由公式C=Q/U得：Q=C/U=5×10?10C。故答案為：5×10?5,5×10?10。三、計(jì)算題（共37分，16題10分，17題13分，18題14分）16．如圖所示，將邊長(zhǎng)為、總電阻為的正方形閉合線圈，從磁感強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以速度勻速拉出（磁場(chǎng)方向垂直線圈平面），求：（1）線圈中感應(yīng)電流的大小；（2）克服安培力的功率，線圈總的電功率，試證明．【解析】(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為：E=Blv根據(jù)閉合歐姆定律得：I=Blv/R(2)因?yàn)榫€圈被勻速拉出,所以F=F安則拉力為：F=F安=B2l2v/R克服安培力的功率=Fv=B2l2v2/R線圈總的電功率等于拉力的功率：P總=PF=Fv=B2l2v2/R所以答：(1)線圈中感應(yīng)電流的大??；（2）證明如上。17．如圖所示，固定在水平面上的金屬框架處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒擱在框架上，可無(wú)摩擦滑動(dòng)．此時(shí)，構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為的正方形．棒的電阻為，其余部分電阻不計(jì)．開(kāi)始時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為．（1）若以時(shí)刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加，每秒增量為，同時(shí)保持靜止，求棒中的感應(yīng)電流，并說(shuō)明方向．（2）在上述（1）情景中，始終保持棒靜止，當(dāng)末時(shí)需加垂直于棒的水平拉力為多大？（3）若從時(shí)刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，當(dāng)棒以恒定速度向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，可使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)怎樣隨時(shí)間變化？（寫(xiě)出與的關(guān)系式）【解析】(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=△Φ/△t=kl2,感應(yīng)電流I=E/r=kl2/r，方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍碼→d→e→b→a.(2)在t=t1(s)時(shí),B=B0+kt1,棒ab所受的安培力F安=BIl要始終保持棒靜止,則水平拉力F=F安所以F=(B0+kt1)kl3/r(3)要棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則總磁通量不變，則得

Bl(l+vt)=B0l2，所以B=B0l/(l+vt)答：(1)棒中的感應(yīng)電流大小為kl2/r，方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍碼→d→e→b→a；(2)需加的垂直于棒的水平拉力為(B0+kt1)kl3/r；(