粤教版高中物理选修32 第一章 电磁感应 单元检测.docx
- 文档编号:12506035
- 上传时间:2023-04-19
- 格式:DOCX
- 页数:16
- 大小:177.64KB
粤教版高中物理选修32 第一章 电磁感应 单元检测.docx
《粤教版高中物理选修32 第一章 电磁感应 单元检测.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《粤教版高中物理选修32 第一章 电磁感应 单元检测.docx(16页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
粤教版高中物理选修32第一章电磁感应单元检测
粤教版高中物理选修3-2第一章电磁感应单元检测
一、单选题
1.如图所示,长直导线右侧的矩形线框abcd与直导线位于同一平面,当长直导线中的电流发生如图所示的变化时(图中所示电流方向为正方向),线框中的感应电流与线框受力情况为( )
A. t1到t2时间内,线框内电流的方向为abcda,线框受力向右
B. t1到t2时间内,线框内电流的方向为abcda,线框受力向左
C. 在t2时刻,线框内电流的方向为abcda,线框受力向右
D. 在t3时刻,线框内电流最大,线框受力最大
2.如图所示,矩形线框在磁场内做的各种运动中,能够产生感应电流的是( )
A.
B.
C.
D.
3.(2016•北京)如图所示,匀强磁场中有两个导体圆环a、b,磁场方向与圆环所在平面垂直。
磁感应强度B随时间均匀增大。
两圆坏半径之比为2:
1,圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb,不考虑两圆环间的相互影响。
下列说法正确的是( )
A. Ea:
Eb=4:
1,感应电流均沿逆时针方向 B. Ea:
Eb=4:
1,感应电流均沿顺时针方向
C. Ea:
Eb=2:
1,感应电流均沿逆时针方向 D. Ea:
Eb=2:
1,感应电流均沿顺时针方向
4.如图所示电路中,L是自感系数足够大的线圈,它的电阻可忽略不计,D1和D2是两个完全相同的小灯泡.将电键K闭合,待灯泡亮度稳定后,再将电键K断开,则下列说法中正确的是( )
A. K闭合瞬间,两灯同时亮,以后D1熄灭,D2变亮
B. K闭合瞬间,D1先亮,D2后亮,最后两灯亮度一样
C. K断开时,两灯都亮一下再慢慢熄灭
D. K断开时,D1.D2均立即熄灭
5.如图所示,通电直导线旁放有一闭合线圈abcd,当直电线中的电流I增大或减小时( )
A. 电流I增大,线圈向左平动
B. 电流I增大,线圈向右平动
C. 电流I减小,线圈向上平动
D. 电流I减小,线圈向下平动
6.如图所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从图示位置匀速拉出匀强磁场.若第一次用0.3s时间拉出,外力做的功为W1,通过导线截面的电荷量为q1;第二次用0.9s时间拉出,外力所做的功为W2,通过导线截面的电荷量为q2,则( )
A. W1<W2,q1<q2
B. W1<W2,q1=q2
C. W1>W2,q1=q2
D. W1>W2,q1>q2
7.法拉第发明了世界上第一台发电机法拉第圆盘发电机.如图所示,紫铜做的圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中,圆盘圆心处固定一个摇柄,边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴,用导线将电刷与电流表连接起来形成回路.转动摇柄,使圆盘逆时针匀速转动,电流表的指针发生偏转.下列说法正确的是( )
A. 回路中电流大小变化,方向不变
B. 回路中电流大小不变,方向变化
C. 回路中电流的大小和方向都周期性变化
D. 回路中电流方向不变,从b导线流进电流表
8.如图所示,一个水平放置的矩形闭合线框abcd,在水平放置的细长磁铁S极中心附近落下,下落过程中线框保持水平且bc边在纸外,ad边在纸内.它由位置甲经乙到丙,且甲、丙都靠近乙。
在这下落过程中,线框中感应电流的方向为( )
A. abcda
B. adcba
C. 从位置甲到乙时,abcda,从位置乙到丙时adcba
D. 从位置甲到乙时,adcba,从位置乙到丙时abcda
9.图中两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为l,磁场方向垂直纸面向里.abc是位于纸面内的等腰直角三角形线圈,ab边平行于磁场的虚线边界,bc边长也为l.t=0时刻,c点位于磁场区域的边界上(如图).现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域.取沿a→b→c的感应电流为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t变化的图线可能是( )
A.
B.
C.
D.
10.如图所示,一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内,环的圆心与两导线距离相等,环的直径小于两导线间距.两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流,若( )
A. 金属环向上运动,则环中产生顺时针方向的感应电流
B. 金属环向下运动,则环中产生顺时针方向的感应电流
C. 金属环向左侧直导线靠近,则环中产生逆时针方向的感应电流
D. 金属环向右侧直导线靠近,则环中产生逆时针方向的感应电流
11.如图所示,左侧闭合电路中的电流大小为I1,ab为一段长直导线,右侧平行金属导轨的左端连接有与ab平行的长直导线cd,在远离cd导线的右侧空间存在与导轨平面垂直的匀强磁场,在磁场区域放置垂直导轨且与导轨接触良好的导体棒MN,当导体棒沿导轨匀速运动时,可以在cd上产生大小为I2的感应电流,已知I1>I2,不计匀强磁场对导线ab和cd的作用,用f1和f2分别表示导线cd对ab的安培力大小和ab对cd的安培力大小,下列说法中正确的是( )
A. 若MN向左运动,ab与cd两导线相互吸引,f1=f2
B. 若MN向右运动,ab与cd两导线相互吸引,f1=f2
C. 若MN向左运动,ab与cd两导线相互吸引,f1>f2
D. 若MN向右运动,ab与cd两导线相互吸引,f1>f2
12.等腰三角形线框abc与长直导线MN绝缘,且线框被导线分成面积相等的两部分,如图所示,接通电源瞬间有由N流向M的电流,则在( )
A. 线框中无感应电流
B. 线框中有沿abca方向感应电流
C. 线框中有沿acba方向感应电流
D. 条件不足无法判断
13.有一个通电螺线管如图所示,在它的中央部分套有一个金属环,当图中的开关合上时,关于环中感应电流的方向及环所受磁场力的方向,下列判断中正确的是( )
A. 右视顺时针,沿半径向外
B. 右视逆时针,沿半径向内
C. 右视顺时针,沿半径向内
D. 右视逆时针,沿半径向外
二、多选题
14.如图甲、乙电路中,电阻R、电感线圈L的电阻均和灯泡A的电阻相等.关于灯泡的亮、暗变化情况,下列说法中正确的是( )
A. 在电路甲中,闭合开关S后,A灯将逐渐变亮
B. 在电路乙中,闭合开关S后,A灯将逐渐变亮
C. 在电路甲中,断开开关S后,A灯将先变得更亮,然后逐渐变暗
D. 在电路乙中,断开开关S后,A灯将先变得更亮,然后逐渐变暗
15.如图所示,磁场方向垂直于纸面,磁感应强度大小在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布。
一钢制圆环用绝缘细线悬挂于O点.将圆环拉至位置a后无初速度释放,圆环摆到右侧最高点b,不计空气阻力。
在圆环从a摆向b的过程中()
A. 感应电流方向先是逆时针方向,再顺时针方向,后逆时针方向
B. 感应电流的大小是先增大再减小
C. 如果铜环的电阻足够小,b点与a点的高度差也足够小
D. 安培力方向始终沿水平方向
16.如图是法拉第最初研究电磁感应现象的装置,下列说法正确的是( )
A. 当右边磁铁S极离开B端时,线圈中产生感应电流
B. 当右边磁铁S极离开B端,并在B端附近运动时,线圈中产生感应电流
C. 当磁铁保持图中状态不变时,线圈中有感应电流
D. 当磁铁保持图中状态不变时,线圈中无感应电流
17.如图所示,当磁铁运动时,电路中会产生由A经R到B的电流,则磁铁的运动可能是( )
A. 向下运动
B. 向上运动
C. 向左平移
D. 以上都不可能
三、填空题
18.如图所示,条形磁铁正下方有一固定的单线圈,当磁铁竖直向下靠近线圈时,穿过线圈的磁通量将________(填“变大”或“变小”),在上述过程中,穿过线圈的磁通量变化了0.2Wb,经历的时间为0.5s,则线圈中的感应电动势为________V.
19.对楞次定律的理解:
从磁通量变化的角度来看,感应电流总是________;从导体和磁体相对运动的角度来看,感应电流总是要________;从能量转化与守恒的角度来看,产生感应电流的过程中________能和________能通过电磁感应转化成电能.
20.如图所示,弹簧秤下挂一条形磁铁,其中条形磁铁N极的一部分位于未通电的螺线管内,而S极在螺线管的上方.
①若将a接电源正极,b接电源负极,弹簧秤的示数将________;
②若弹簧秤的长度增加,则将a、b接入电源时a端应接在电源的________极.
四、实验探究题
21.如图所示,是用来做电磁感应实验装置的示意图,当闭合开关S时,发现电流表的指针向左偏转一下后,又回到中央位置.现继续进行实验
(1)把原线圈插入副线圈的过程中,电流表的指针将________。
(2)把原线圈插入副线圈后电流表的指针将________。
(3)原、副线圈保持不动,把变阻器滑动片P向右移动过程中,电流表的指针将________。
五、综合题
22.如图所示,两条平行的光滑金属导轨相距L=1m,金属导轨由倾斜与水平两部分组成,倾斜部分与水平方向的夹角为θ=37°,整个装置处在竖直向上的匀强磁场中.金属棒EF和MN的质量均为m=0.2kg,电阻均为R=2Ω.EF置于水平导轨上,MN置于倾斜导轨上,两根金属棒均与导轨垂直且接触良好.现在外力作用下使EF棒以速度v0=4m/s向左匀速运动,MN棒恰能在倾斜导轨上保持静止状态.倾斜导轨上端接一阻值也为R的定值电阻.重力加速度g=10m/s2.
(1)求磁感应强度B的大小;
(2)若将EF棒固定不动,将MN棒由静止释放,MN棒沿斜面下滑距离d=5m时达到稳定速度,求此过程中通过MN棒的电荷量;
(3)在
(2)过程中,整个电路中产生的焦耳热.
23.如图1所示,MN、PQ两条平行的固定光滑金属轨道与水平面夹角为θ=30°,M、P之间接电阻箱R,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度大小为B=0.5T.金属杆ab水平放置在轨道上,且与轨道垂直,金属杆ab接入电路的阻值r=2Ω,金属杆的质量m=0.2kg.已知轨道间距L=2m,取重力加速度g=10m/s2,轨道足够长且电阻不计.现从静止释放杆ab,则:
(1)当电阻箱接入电路的电阻为0时,求杆ab匀速下滑时的速度大小;
(2)若不断改变电阻箱的阻值R,试在图2中画出杆最终匀速下滑速度vm与电阻箱阻值R的图象;
(3)若变阻箱R=4Ω,当金属杆ab运动的速度为最终稳定速度的一半时,ab棒消耗的电功率多大.
24.如图所示,固定的光滑金属导轨间距为L,导轨电阻不计,上端a、b间接有阻值为R的电阻,导轨平面与水平面的夹角为θ,且处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中.质量为m、电阻为r的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上.初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有沿轨道向上的初速度v0.整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触.已知弹簧的劲度系数为k,弹簧的中心轴线与导轨平行.
(1)求初始时刻通过电阻R的电流I的大小和方向;
(2)当导体棒第一次回到初始位置时,速度变为v,求此时导体棒的加速度大小a;
(3)导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为Ep,求导体棒从开始运动直到停止的过程中,电阻R上产生的焦耳热Q.
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】B
2.【答案】B
3.【答案】B
4.【答案】A
5.【答案】B
6.【答案】C
7.【答案】D
8.【答案】B
9.【答案】A
10.【答案】D
11.【答案】B
12.【答案】C
13.【答案】A
二、多选题
14.【答案】A,D
15.【答案】A,D
16.【答案】A,B,D
17.【答案】B,C
三、填空题
18.【答案】变大;0.4
19.【答案】阻碍磁通量的变化;阻碍相对运动;机械;其它形式的
20.【答案】减小;负
四、实验探究题
21.【答案】
(1)向左偏转
(2)指针将指零
(3)指针将左偏
五、综合题
22.【答案】
(1)解:
EF棒运动切割磁感应线产生的感应电动势E=BLv0,
流过MN的感应电流I=
=
,
对MN,根据平衡条件可得:
mgsinθ=
,
解得:
B=1.5T;
答:
磁感应强度B的大小为1.5T;
(2)解:
MN产生的平即感应电动势
,
平均感应电流
,
R总=
,
所以通过MN的感应电荷量为q=
,
代入数据可得:
q=2.0C;
答:
若将EF棒固定不动,将MN棒由静止释放,MN棒沿斜面下滑距离d=5m时达到稳定速度,此过程中通过MN棒的电荷量为2.0C;
(3)解:
设MN棒沿倾斜导轨下滑的稳定速度为v,则有:
E′=BLvcosθ,
感应电流:
I′=
=
,
对MN棒根据共点力的平衡条件可得:
mgsinθ=B•I′•Lcosθ,
解得:
v=2.5m/s;
根据功能关系可得:
mgdsinθ=
,
解得:
Q总=5.375J.
答:
在
(2)过程中,整个电路中产生的焦耳热为5.375J.
23.【答案】
(1)解:
设杆匀速下滑的速度为v,杆切割磁感线产生的感应电动势为:
E=BLv;
由闭合电路的欧姆定律得:
I=
,
杆匀速下滑时满足:
mgsinθ﹣BIL=0,
联立并代入数据解得:
v=2m/s;
答:
当电阻箱接入电路的电阻为0时,求杆ab匀速下滑时的速度大小为2m/s;
(2)解:
改变R,匀速时根据平衡条件可得:
mgsinθ=BI′L=
,
代入数据解得函数关系式为:
vm=2+R,
vm与电阻箱阻值R的图象如下图;
答:
若不断改变电阻箱的阻值R,画出杆最终匀速下滑速度vm与电阻箱阻值R的图象见解析;
(3)解:
由vm=2+R知变阻箱取4Ω时金属杆最终稳定速度为:
v=6m/s,
金属杆ab运动的速度为最终稳定速度的一半时,杆所产生的电动势为:
E=
BLv,
ab棒消耗的电功率为:
P=I′2r,
闭合电路的欧姆定律得:
I′=
联立解得:
P=0.5W.
答:
若变阻箱R=4Ω,当金属杆ab运动的速度为最终稳定速度的一半时,ab棒消耗的电功率为0.5W.
24.【答案】
(1)解:
棒产生的感应电动势E1=BLv0
通过R的电流大小
根据右手定则判断得知:
电流方向为b→a
(2)解:
棒产生的感应电动势为E2=BLv
感应电流
棒受到的安培力大小
,方向沿斜面向上,如图所示.
根据牛顿第二定律有|mgsinθ﹣F|=ma
解得a=|gsinθ﹣
(3)解:
导体棒最终静止,有mgsinθ=kx
弹簧的压缩量
设整个过程回路产生的焦耳热为Q0,根据能量守恒定律 有
解得
电阻R上产生的焦耳热
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 粤教版高中物理选修32 第一章 电磁感应 单元检测 粤教版 高中物理 选修 32 单元 检测