高中物理第四单元电磁感应单元测试二新人教版选修32.docx
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高中物理第四单元电磁感应单元测试二新人教版选修32
第四单元电磁感应
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:
每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:
用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单选题
1.如图所示,两个条形磁铁呈“V”字形放置,将一根绕有多匝线圈的软铁棒置于N、S极之间.线圈与灵敏电流计通过开关相连.以下几种说法中正确的是( )
A.保持两个磁铁与软铁棒三者的相对位置不变,只要闭合开关,电路中就会产生持续的感应电流
B.保持两个磁铁与软铁棒三者的相对位置不变,开关闭合的瞬时,电路中会产生感应电流
C.在开关保持闭合的情况下,将软铁棒从两磁极间移开的瞬时,电路中会产生感应电流
D.在开关保持闭合的情况下,移开左侧或右侧磁铁的瞬时,电路中不会生感应电流
2.如选项图所示,A中线圈有一小缺口,B、D中匀强磁场区域足够大,C中通电导线位于水平放置的闭合线圈某一直径的正上方.其中能产生感应电流的是( )
A.
B.
C.
D.
3.如图所示,闭合金属铝环a用绝缘轻绳悬挂,与长直螺线管共轴,并位于其左侧。
下列说法正确的是( )
A.闭合开关S的瞬间,金属铝环a向右侧运动
B.保持开关S闭合且稳定后,断开开关S的瞬间,金属a向左侧运动
C.保持开关S闭合且稳定后,将变阻器滑片P向右滑动,金属环a向右侧运动
D.若仅将电源正负极调换后,闭合开关S的瞬间,金属环a向右侧运动
4.某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律,当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈并远离而去,该过程中( )
A.通过电流表的感应电流方向一直是b→G→a
B.通过电流表的感应电流方向是先b→G→a,后a→G→b
C.条形磁铁的加速度一直等于重力加速度
D.条形磁铁的加速度开始小于重力加速度,后大于重力加速度
5.如图所示,LOM为一45°角折线,折线内有一方向垂直于纸面向里的匀强磁场,一边长为l的正方形导线框沿垂直于OM的方向以速度v作匀速直线运动,在t=0的刻恰好位于图中所示位置。
以逆时针方向为导线框中电流的正方向,在下面四幅图中能够正确表示电流~时间(I-t)关系的是(时间以
为单位)( )
A.
B.
C.
D.
6.一线圈匝数为n=10匝,线圈电阻不计,在线圈外接一个阻值R=2.0Ω的电阻,如图甲所示。
线圈内有垂直纸面向里的磁场,线圈内磁通量φ随时间t变化的规律如图乙所示。
下列说法正确的是( )
A.线圈中产生的感应电动势为10V
B.R两端电压为0.5V
C.a点电势高于b点电势
D.通过R的电流大小为2.5A
7.小宇为了研究自感现象,利用实验室提供的实验器材设计了如图所示的电路,其中甲、乙为两个完全相同的小灯泡,L为自感系数很大的线圈,且稳定时的电阻与电路中定值电阻R的阻值相同.则下列说法正确的是( )
A.开关闭合的瞬间,甲、乙两灯同时变亮
B.断开开关的瞬间,甲灯立即熄灭,乙灯过一会儿后熄灭
C.闭合开关,当电路稳定时甲、乙两灯的亮度相同
D.断开开关的瞬间,m点的电势高于n点的电势
二、多选题
8.如图所示,开始时矩形线圈平面与磁场垂直,且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外,若要使线圈产生感应电流,则下列方法中可行的是( )
A.以ab为轴转动B.以
为轴转动
C.以ad为轴转动
小于
D.以bc为轴转动
小于
9.如图甲所示,两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合,放在同一水平面内,线圈A中通以如图乙所示的交变电流,设t=0时电流沿顺时针方向(图中箭头所示)。
下列说法中正确的是( )
A.t1~t2时间内,线圈B中有顺时针方向的电流
B.t1~t2时间内,线圈B中的感应电流产生的磁场方向垂直纸面向外
C.0~t2时间内,线圈B中产生感应电流方向始终不变
D.0~t2时间内,线圈B有扩张的趋势
10.如图所示,一水平长直导线MN上用非常结实的绝缘细线悬挂一等腰直角三角形线圈,线圈与直导线在同一竖直平面内,线圈中通以如图所示的恒定电流,下列说法正确的是( )
A.在MN上通以向左的电流,线圈可能会向上平动
B.在MN上通以向右的电流,线圈可能不动,但绝缘细线的拉力小于线圈的重力
C.在MN上通以向右的电流,线圈会发生(俯视看)逆时针转动
D.在MN上通以向左的电流,线圈肯定不动,但细线上一定有张力
11.如图所示,直径为d的合金材料圆环粗细均匀,直径PQ左右两侧村在垂直圆环所在平面的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,但方向相反,圆环的电阻为R。
一根长度为d、电阻也为R的金属棒MN绕着圆心O以角速度
沿顺时针方向匀速转动,转动过程中金属板MN与圆环始终接触良好,则下列说法正确的是( )
A.金属棒MN两端电压的有效值为
B.金属棒MN中电流的有效值为
C.金属棒MN的电功率为
D.金属棒MN旋转一周的过程中,电路中产生的热量为
12.如图所示,空间存在两个磁场,磁感应强度大小均为
,方向相反且垂直纸面,
、
为其边界,
为其对称轴,一导线折成边长为
的正方形闭合回路
,回路在纸面内以恒定速度
向右运动,当运动到关于
对称的位置时( )
A.穿过回路的磁通量为零
B.回路中感应电动势大小为
C.回路中感应电流的方向为逆时针方向
D.回路中
边与
边所受安培力方向相同
三、实验题
13.在“研究电磁感应现象”的实验中,首先按如图1接线,以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系;当闭合S时,观察到电流表指针向左偏,不通电时电流表指针停在正中央。
然后按图2所示将电流表与副线圈B连成一个闭合回路,将原线圈A、电池、滑动变阻器和电键S串联成另一个闭合电路.
(1)S闭合后,将螺线管A(原线圈)插入螺线管B(副线圈)的过程中,电流表的指针将如何偏转?
_____
(2)线圈A放在B中不动时,指针如何偏转?
_____
(3)线圈A放在B中不动,将滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表指针将如何偏转?
_____
(4)线圈A放在B中不动,突然断开S.电流表指针将如何偏转?
_____。
14.在“研究电磁感应现象”的实验中,有一灵敏电流计(电流表),当电流从它的正接线柱流入时,指针向正接线柱一侧偏转.现把它与一个线圈串联,试就如图中各图回答:
(1)图(a)中灵敏电流计指针的偏转方向为____(填“偏向正极”或“偏向负极”)
(2)图(b)中磁铁下方的极性是____(填“N极“或“S极”)
(3)图(c)中磁铁的运动方向是____(填“向上”或“向下”)
四、解答题
15.如图所示,水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行光滑金属导轨MN和PQ,它们的电阻忽略不计,在M和P之间接有阻值R为4Ω的定值电阻,现有一质量m为0.5kg的导体棒ab,长L=0.5m,其电阻r为1.0Ω,与导轨接触良好,整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,现使导体棒ab以v=8m/s的速度向右做匀速运动。
求:
(1)导体棒ab中电流的方向;
(2)ab两端电压U;
(3)导体棒ab所受的外力大小。
16.如图所示,两根平行金属导轨M、N,电阻不计,相距0.2m,上边沿导轨垂直方向放一个质量为m=
的金属棒ab,ab的电阻为0.5Ω.两金属棒一端通过电阻R和电源相连.电阻R=2Ω,电源电动势E=6V,内源内阻r=0.5Ω,如果在装置所在的区域加一个匀强磁场,使ab对导轨的压力恰好是零,并使ab处于静止.(导轨光滑)求:
(1)ab中的电流I有多大?
(2)ab杆所受的安培力F的大小?
(3)所加磁场磁感强度B的大小和方向?
17.如图所示,质量为m的金属棒长为L1,棒两端与长为L2的细软金属线相连,吊在磁感应强度B、竖直向上的匀强磁场中.当金属棒中通过稳恒电流I后,金属棒向纸外摆动,摆动过程中的最大偏角θ=60°。
求:
(1)金属棒中电流大小和方向;
(2)金属棒在摆动过程中动能的最大值.
2018-2019学年高二下学期第四单元训练卷
物理
(二)答案
一、单选题
1.【答案】C
【解析】产生感应电流的条件是穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,当保持两个磁铁与软铁棒三者的相对位置不变时,磁通量不变,即使闭合开关也不会形成感应电流,选项A、B错误;在开关保持闭合的情况下,无论移动软铁棒还是移动磁铁的瞬间,磁通量都是变化的,电路中都能产生感应电流,选项C正确,选项D错误。
2.【答案】B
【解析】由于圆环不闭合,即使磁通量增加,也不产生感应电流,故A错误。
由图知,闭合回路的面积增大,磁通量增加,将产生感应电流.故B正确。
根据安培定则知,穿过圆环的磁通量完全抵消,磁通量为零,且保持不变,所以不产生感应电流,故C错误。
线框垂直于磁感线运动,虽然切割磁感线,但穿过线框的磁通量没有变化,因此也不会产生感应电流,故D错误。
故选:
B。
3.【答案】C
【解析】闭合开关S的瞬间,螺旋管的磁场增强,穿过铝环的磁通量变大,根据楞次定律可知,金属铝环a向左侧运动,远离螺线管,选项A错误;保持开关S闭合且稳定后,断开开关S的瞬间,螺旋管的磁场减弱,穿过铝环的磁通量变小,根据楞次定律可知,金属铝环a向右侧运动,靠近螺线管,选项B错误;保持开关S闭合且稳定后,将变阻器滑片P向右滑动,电阻变大,电流变小,据楞次定律,感应电流的磁场方向与原电流磁场方向相同,故相互吸引,则金属环A将向右运动,选项C正确;若仅将电源正负极调换后,闭合开关S的瞬间,螺线管的磁场增强,穿过铝环的磁通量变大,根据楞次定律可知,金属铝环a向左侧运动,远离螺线管,故D错误。
故选C。
4.【答案】B
【解析】当磁铁自上向下穿入线圈时,原磁场向下,磁通量增加,感应电流的磁场方向向上,感应电流是从b→G→a;当磁铁向下离开线圈时,原磁场向下,磁通量减少,感应电流的磁场方向向下,感应电流是从a→G→b,故A错误,B正确;
当磁铁自上向下穿入线圈时,磁通量增加,根据“来拒去留”可知,条形磁铁的加速度小于重力加速度,当磁铁向下离开线圈时,磁通量减少,根据“来拒去留”可知,条形磁铁的加速度小于重力加速度,故C、D均错误。
5.【答案】C
【解析】在0—
时间内线框切割磁场产生的电动势大小恒定,感应电流沿逆时针方向,可排除D项;在
—
时间内,线框穿出磁场,感应电流均沿顺时针方向,可排除AB项;故C项正确。
6.【答案】D
【解析】穿过线圈的磁通量变化率为
,感应电动势为E=n
=
=5V,由闭合电路殴姆定律可得:
,那么R两端的电压为U=IR=2.5×2=5V;再由楞次定律可得:
感应电流的方向为逆时针,流过电阻R的电流方向由b→a,即a点电势低于b点电势,故D正确,ABC错误;故选D。
7.【答案】C
【解析】开关闭合的瞬间,由于线圈中自感电动势的阻碍,甲灯先亮,乙灯后亮。
故A项错误。
断开开关的瞬间,线圈中产生自感电动势,甲、乙两灯串联在一起构成闭合回路,两灯同时逐渐熄灭。
故B项错误。
闭合开关,当电路稳定后,自感作用消失,又由于稳定时线圈的电阻与电路中的定值电阻R的阻值相同,则稳定时通过甲、乙两灯的电流相等,两灯亮度相同。
故C项正确。
断开开关的瞬间,线圈中产生自感电动势,线圈中的电流方向与断开开关前相同,线圈的右端相当于电源的正极,与甲、乙两灯泡和定值电阻构成回路,n点的电势高于m点的电势。
故D项错误。
二、多选题
8.【答案】ABC
【解析】以ab边为轴转动
小于
,穿过线圈的磁通量减小,有感应电流产生,故A正确.以
为轴转动,穿过线圈的磁通量减小,有感应电流产生
故B正确.以ad边为轴转动
小于
,穿过线圈的磁通量从
减小到零,有感应电流产生,故C正确.以bc边为轴转动
小于
,穿过线圈的磁通量
,保持不变,没有感应电流产生,故D错误.故选ABC.
9.【答案】ACD
【解析】在t1~t2时间内,由于线圈A的逆时针方向电流增大,导致线圈B磁通量增大,感应电流的磁场与它相反,根据安培定则可知,线圈A在线圈B内部产生磁场方向垂直纸面向外,根据楞次定律可知,线圈B感应电流的磁场方向垂直纸面向内,则线圈B内有顺时针方向的电流,故A正确,B错误;同理,0~t1时间内,由于线圈A的顺时针方向电流减小,导致线圈B磁通量减小,感应电流的磁场与它相同,根据安培定则可知,线圈A在线圈B内部产生磁场方向垂直纸面向时,则线圈B内有顺时针方向的电流,故C正确;此时线圈B的电流方向与线圈A电流方向相反,由异向电流相互排斥,可知线圈间有相互排斥,所以线圈B有扩张的趋势。
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