2019-2020年高中物理 第一章 電磁感應章末綜合檢測 魯科版選修3-2.doc

2019-2020年高中物理 第一章 電磁感應章末綜合檢測 魯科版選修3-2一、單項選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分在每小題給出的四個選項中，只有一個選項正確)1電磁感應現(xiàn)象揭示了電和磁之間的內(nèi)在聯(lián)系，根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)，發(fā)明了許多電器設備下列電器設備中，哪個沒有利用電磁感應原理()A動圈式話筒B白熾燈泡C磁帶錄音機 D電磁爐解析：選B.白熾燈泡是因燈絲通過電流而發(fā)熱，當溫度達到一定高度時，就會發(fā)光，而不是利用電磁感應原理2(xx年重慶高二檢測)如圖14所示，a、b、c三個環(huán)水平套在條形磁鐵外面，其中a和b兩環(huán)大小相同，c環(huán)最大，a環(huán)位于N極處，b和c兩環(huán)位于條形磁鐵中部，則穿過三個環(huán)的磁通量的大小是()圖14Ac環(huán)最大，a與b環(huán)相同B三個環(huán)相同Cb環(huán)比c環(huán)大Da環(huán)一定比c環(huán)大解析：選C.條形磁鐵磁場的磁感線分布特點是：(1)外部磁感線兩端密，中間疏；(2)磁鐵內(nèi)、外磁感線的條數(shù)相等據(jù)以上兩點知：a、b、c三個環(huán)中磁場方向都向上考慮到磁鐵外部磁場的不同，外部磁場a>b，故b環(huán)的磁通量大于a環(huán)的磁通量，外部c的磁通量大于b的磁通量，內(nèi)部磁通量相等，故合磁通量b大于c，應選C.其中a、c兩個環(huán)磁通量大小關(guān)系不確定，故A、B、D錯3如圖15所示的裝置，在下列各種情況中，能使懸掛在螺線管附近的銅質(zhì)閉合線圈A中不產(chǎn)生感應電流的是()圖15A開關(guān)S接通的瞬間B開關(guān)S接通后，電路中電流穩(wěn)定時C開關(guān)S接通后，滑動變阻器觸頭滑動的瞬間D開關(guān)S斷開的瞬間解析：選B.開關(guān)S接通的瞬間、開關(guān)S接通后滑動變阻器觸頭滑動的瞬間、開關(guān)S斷開的瞬間，都使螺絲管線圈中的電流變化而引起磁場變化，線圈A中的磁通量發(fā)生變化而產(chǎn)生感應電流4閉合回路的磁通量隨時間t變化圖象分別如圖16所示，關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應電動勢的下列論述，其中正確的是()圖16A圖甲的回路中感應電動勢恒定不變B圖乙的回路中感應電動勢恒定不變C圖丙的回路中0t1時間內(nèi)的感應電動勢小于t1t2時間內(nèi)的感應電動勢D圖丁的回路中感應電動勢先變大，再變小解析：選B.由法拉第電磁感應定律En知，E與成正比，是磁通量的變化率，在t圖象中圖線的斜率即為.圖甲中斜率為0，所以E0.圖乙中斜率恒定，所以E恒定因為圖丙中0t1時間內(nèi)圖線斜率大小大于t1t2時間內(nèi)斜率，所以圖丙中0t1時間內(nèi)的感應電動勢大于t1t2時間內(nèi)的感應電動勢圖丁中斜率絕對值先變小再變大，所以回路中的電動勢先變小再變大，故B正確，A、C、D錯誤5. 如圖17所示，PQRS為一正方形導線框，它以恒定速度向右進入以MN為邊界的勻強磁場，磁場方向垂直線圈平面，MN線與線框的邊成45角，E、F分別為PS和PQ的中點關(guān)于線框中的感應電流，正確的說法是()圖17A當E點經(jīng)過邊界MN時，線框中感應電流最大B當P點經(jīng)過邊界MN時，線框中感應電流最大C當F點經(jīng)過邊界MN時，線框中感應電流最大D當Q點經(jīng)過邊界MN時，線框中感應電流最大解析：選B.由法拉第電磁感應定律知當導體切割磁感線時，產(chǎn)生的感應電動勢EBlv，其中l(wèi)為導體切割磁感線的有效長度，由幾何關(guān)系可知，P點經(jīng)過邊MN時，l最大為正方形導線框的邊長L，產(chǎn)生的感應電動勢最大，感應電流最大，故B正確當E點經(jīng)過MN時，有效長度為，當F點經(jīng)過MN時，l等于FQ長度，小于邊長L，故產(chǎn)生感應電流較小，當Q點經(jīng)過MN時，整個線框處在磁場中，磁通量不再變化，故感應電流為零，所以A、C、D錯誤6半徑為R的圓形線圈，兩端A、D接有一個平行板電容器，線圈垂直放在隨時間均勻變化的勻強磁場中，如圖18所示，則要使電容器所帶電荷量Q增大，可以采取的措施是()圖18A增大電容器兩極板間的距離B增大磁感應強度的變化率C減小線圈的半徑D改變線圈所在平面與磁場方向間的夾角解析：選B.QCU，由C知，增大極板距離d，電容C減小，因此Q也減小，故A錯誤；由UEnnS，分析可得增大磁感應強度變化率或增大線圈在垂直磁場方向的投影面積可增大A、D間電壓，從而使Q增大，所以B正確，C、D錯誤. 7. 如圖19所示，邊長為L的正方形導體框勻速地從磁場左邊穿過磁場運動到磁場右邊，磁場的寬度為d，線框的速度為v.若L<d，則線框中存在感應電流的時間為()圖19AL/v B2L/vCd/v D2d/v解析：選B.線圈從開始進到完全進，從開始出到完全出的過程，線圈中存在感應電流所以線框中存在感應電流的時間t，故B正確8信用卡的磁條中有一個個連續(xù)的相反極性的磁化區(qū)，每個磁化區(qū)代表了二進制數(shù)1或0，用以儲存信息刷卡時，當磁條以某一速度拉過信用卡閱讀器的檢測頭時，在檢測頭的線圈中會產(chǎn)生變化的電壓(如圖110所示)當信用卡磁條按如圖乙所示方向以該速度拉過閱讀器檢測頭時，在線圈中產(chǎn)生的電壓隨時間的變化關(guān)系正確的是()圖110圖111解析：選B.由圖甲可知，當“1”區(qū)經(jīng)過閱讀器的檢測頭時，產(chǎn)生正向電壓，當“0”區(qū)經(jīng)過閱讀器的檢測頭時，產(chǎn)生負向電壓，可見B正確9. 如圖112所示，圓環(huán)a和b的半徑之比為r1r221，且都是由粗細相同的同種材料的導線構(gòu)成，連接兩環(huán)的導線電阻不計，勻強磁場的磁感應強度始終以恒定的變化率變大，那么，當只有a環(huán)置于磁場中與只有b環(huán)置于磁場中兩種情況下，A、B兩點的電勢差之比為()圖112A11 B51C21 D41解析：選C.當a環(huán)置于磁場中，a環(huán)等效為內(nèi)電路，b環(huán)等效為外電路，A、B兩端的電壓為外電壓，設SbS，則Sa4S根據(jù)法拉第電磁感應定律E則UAB當b環(huán)置于磁場中，b環(huán)等效為內(nèi)電路，a環(huán)等效為外電路AB兩端電壓仍為外電壓，EUAB所以選項C正確10. 如圖113所示，金屬桿ab以恒定的速率v在間距為L的光滑平行導軌上向右滑行，設整個電路總電阻為R(恒定不變)，整個裝置置于垂直紙面向里的勻強磁場中，下列敘述正確的是()圖113Aab桿中的電流與速率v成正比B磁場作用于ab桿的安培力與速率v成反比C電阻R上產(chǎn)生的電熱功率與速率v成正比D外力對ab桿做功的功率與速率v的平方成反比解析：選A.EBLv，I，F(xiàn)BIL，PI2R，因金屬棒勻速運動，外力對桿 ab做功的功率就等于消耗的熱功率，由以上各式可知，A正確二、填空題(本題共2小題，每小題6分，共12分按題目要求作答)11在研究電磁感應現(xiàn)象的實驗中，為了能明確地觀察實驗現(xiàn)象，請在如圖114所示的實驗器材中選擇必要的器材，在圖中用實線連接成相應的實物電路圖圖114解析：本實驗探究原理是小線圈中電流的磁場如何引起大線圈中產(chǎn)生感應電流，所以應把小線圈與電源連在一個電路中，定值電阻阻值太大，不選擇使用，要顯示大線圈中是否產(chǎn)生感應電流，應使大線圈與電流表或電壓表連在一個電路中，由于電壓表內(nèi)阻太大，所以應選擇電流表答案：如圖所示12(xx年福州高二檢測) 如圖115所示，正三角形abc的邊長為L，在磁感應強度為B的勻強磁場中以平行于bc邊的速度v勻速運動，則電流表的示數(shù)為_A，ab兩點間的電勢差為_V.圖115解析：因為穿過三角形線框的磁通量沒有發(fā)生變化，所以，線框中沒有感應電流，電流表示數(shù)為零三角形線框運動時，等效為長度等于三角形的高的導體棒切割磁感線，所以EBLvBLv.答案：0BLv三、計算題(本題共4小題，共48分解答時應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13(10分)如圖116甲所示的螺線管，匝數(shù)n1500匝，橫截面積S20 cm2，電阻r1.5 ，與螺線管串聯(lián)的外電阻R13.5 ，R225 ，方向向右穿過螺線管的勻強磁場，磁感應強度按圖乙所示規(guī)律變化，試計算電阻R2的電功率和a、b兩點的電勢差圖116解析：螺線管中產(chǎn)生的感應電動勢EnS6 V，根據(jù)閉合電路歐姆定律，電路中的電流大小I0.2 A，電阻R2上消耗的電功率大小PI2R21 W，a、b兩點間的電勢差UI(R1R2)5.7 V.答案：1 W5.7 V14(10分)如圖117所示，在連有電阻R3r的裸銅線框ABCD上，以AD為對稱軸放置另一個正方形的小裸銅線框abcd，整個小線框處于垂直框面向里、磁感應強度為B的勻強磁場中已知小線框每邊長為L，每邊電阻為r，其它電阻不計現(xiàn)使小線框以速度v向右平移，求通過電阻R的電流及R兩端的電壓圖117解析：感應電動勢EBLv，由閉合電路歐姆定律I.R兩端的電壓URIR.所以URBLv.答案：BLv15. (14分)如圖118，勻強磁場的磁感應強度方向垂直于紙面向里，大小隨時間的變化率k，k為負的常量用電阻率為、橫截面積為S的硬導線做成一邊長為l的方框?qū)⒎娇蚬潭ㄓ诩埫鎯?nèi)，其右半部位于磁場區(qū)域中求：圖118 (1)導線中感應電流的大?。?2)磁場對方框作用力的大小隨時間的變化率解析：(1)導線框的感應電動勢為El2B導線框中的電流為I式中R是導線框的電阻，根據(jù)電阻定律公式有R聯(lián)立式，將k代入得I.(2)導線框所受磁場的作用力的大小為fBIl它隨時間的變化率為Il由式得.答案：(1)(2)16(14分) 如圖119所示，A是一面積為S0.2 m2、匝數(shù)為n100匝的圓形線圈，處在均勻磁場中，磁場方向與線圈平面垂直，磁感應強度隨時間變化規(guī)律為B(60.02t)T，開始時外電路開關(guān)S斷開，已知R14 ，R26 ，電容器電容C30 F，線圈內(nèi)阻不計，求：圖119 (1)S閉合后，通過R2的電流大小；(2)S閉合一段時間后又斷開，在斷開后流過R2的電荷量解析：由B(60.02t)T知，圓形線圈A內(nèi)的磁場先是向里均勻減小，后是向外均勻增大，畫出等效電路圖如圖所示(1) Enn|S，由題意知|0.02 T/s故E1000.020.2 V0.4 V由I，得IR2I A0.04 A.(2)S閉合后，電容器兩端電壓UCU2IR20.046 V0.24 V電容器帶電量QCUC301060.24 C7.2106C斷開S后，放電電荷量為Q7.2106 C.答案：(1)0.04 A(2)7.2106 C