2019-2020年高中物理 第1章電磁感應(yīng)章末綜合檢測試題 魯科版選修3-2.doc

2019-2020年高中物理 第1章電磁感應(yīng)章末綜合檢測試題 魯科版選修3-2一、選擇題(本題共12小題，每小題4分，共48分在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有的只有一個選項(xiàng)正確，有的有多個選項(xiàng)正確，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分)1.下列說法符合史實(shí)的是()A電磁感應(yīng)現(xiàn)象是法拉第發(fā)現(xiàn)的B電流的磁效應(yīng)是奧斯特發(fā)現(xiàn)的C電磁感應(yīng)現(xiàn)象是楞次發(fā)現(xiàn)的D電流的磁效應(yīng)是安培發(fā)現(xiàn)的解析：選AB.電磁感應(yīng)現(xiàn)象是由法拉第發(fā)現(xiàn)的，電流的磁效應(yīng)是由奧斯特發(fā)現(xiàn)的，故A、B正確2.有A和B兩個閉合電路，穿過A電路的磁通量由1.0102 Wb增加到4.0102 Wb，穿過B的磁通量由1.0102 Wb減少到0，則兩個電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢EA和EB的大小關(guān)系是()AEA>EB BEAEBCEA<EB D不能確定解析：選D.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，可知感應(yīng)電動勢的大小En，即E正比于磁通量的變化率，只知道，而不知t，則無法確定感應(yīng)電動勢的大小，則答案只能選D.3.粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行現(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個不同方向平移出磁場，如圖所示則在移動過程中線框的一邊a、b兩點(diǎn)間電勢差最大的是()解析：選B.四種情況下導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電動勢相同，只有ab作為電源的情況下兩點(diǎn)間的電勢差最大，即第二種情形4.有一種高速磁懸浮列車的設(shè)計方案是在每節(jié)車廂底部安裝磁鐵(磁場方向向下)，并在兩條鐵軌之間沿途平放一系列線圈下列說法中正確的是()A當(dāng)列車運(yùn)動時，通過線圈的磁通量會發(fā)生變化B列車速度越快，通過線圈的磁通量變化越快C列車運(yùn)行時，線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流D線圈中的感應(yīng)電流的大小與列車速度無關(guān)解析：選ABC.由于列車運(yùn)行時，底部的磁鐵會不斷地從鐵軌之間的一個個線圈上方掃過，故通過線圈的磁通量會發(fā)生變化，線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流顯然，列車速度越快，則磁通量變化得越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大，故A、B、C說法都正確D說法不正確5.用相同導(dǎo)線繞制的邊長為L或2L的四個閉合導(dǎo)體線框，以相同的速度勻速進(jìn)入右側(cè)勻強(qiáng)磁場，如圖所示在每個線框進(jìn)入磁場的過程中，M、N兩點(diǎn)間的電壓分別為Ua、Ub、Uc和Ud.下列判斷正確的是()AUa<Ub<Uc<Ud BUa<Ub<Ud<UcCUaUbUcUd DUb<Ua<Ud<Uc解析：選B.線框進(jìn)入磁場過程中產(chǎn)生的電動勢分別為EaEbBLv，EcEd2BLv，由于單位長度電阻相等，則有：UaEaBLv，UbEbBLv，UcEcBLv，UdEdBLv，所以Ua<Ub<Ud<Uc，B正確6.如圖所示，矩形線框abcd的一邊ad恰與長直導(dǎo)線重合(互相絕緣)現(xiàn)使線框繞不同的軸轉(zhuǎn)動，能使框中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A繞ad邊為軸轉(zhuǎn)動B繞OO為軸轉(zhuǎn)動C繞bc邊為軸轉(zhuǎn)動D繞ab邊為軸轉(zhuǎn)動解析：選BCD.線圈繞OO、bc、ab轉(zhuǎn)動時，穿過線圈的磁通量均變化，都會產(chǎn)生感應(yīng)電流，而繞ad轉(zhuǎn)動時，磁通量不變，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，A錯誤，B、C、D正確7.如圖，空間某區(qū)域中有一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平，且垂直于紙面向里，磁場上邊界b和下邊界d水平在豎直面內(nèi)有一矩形金屬線圈，線圈上下邊的距離很短，下邊水平線圈從水平面a開始下落已知磁場上下邊界之間的距離大于水平面a、b之間的距離若線圈下邊剛通過水平面b、c(位于磁場中)和d時，線圈所受到的磁場力的大小分別為Fb、Fc和Fd，則()AFd>Fc>Fb BFc<Fd<FbCFc>Fb>Fd DFc<Fb<Fd解析：選D.從a到b線圈做自由落體運(yùn)動，線圈全部進(jìn)入磁場后，穿過線圈的磁通量不變，線圈中無感應(yīng)電流，因而也不受磁場力，即Fc0，從b到d線圈繼續(xù)加速，vd>vb，當(dāng)線圈在進(jìn)入和離開磁場時，穿過線圈的磁通量變化，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，受磁場力作用，其大小為：FBIlBl，因vd>vb，所以Fd>Fb>Fc，選項(xiàng)D正確8.如圖所示，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)量不能忽略的金屬棒與兩導(dǎo)軌始終保持垂直并良好接觸且無摩擦，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作用下加速上升的一段時間內(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上放出的熱量解析：選A.棒加速上升時受到重力、拉力F及安培力根據(jù)機(jī)械能守恒的條件可知力F與安培力做的功的代數(shù)和等于棒的機(jī)械能的增加量，A選項(xiàng)正確如圖所示，虛線框內(nèi)是磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，導(dǎo)線框的三條豎直邊的電阻均為r，長均為L，兩橫邊電阻不計，線框平面與磁場方向垂直當(dāng)導(dǎo)線框以恒定速度v水平向右運(yùn)動，ab邊進(jìn)入磁場時，ab兩端的電勢差為U1，當(dāng)cd邊進(jìn)入磁場時，ab兩端的電勢差為U2，則()AU1BLv BU1BLvCU2BLv DU2BLv解析：選B.ab邊進(jìn)入磁場時，EBLv，cd與ef并聯(lián)，并聯(lián)電阻為，所以，ab兩端電勢差U1BLv，B正確，A錯誤cd邊進(jìn)入磁場時，ab、cd兩個電源并聯(lián)，EBLv，并聯(lián)后內(nèi)阻為，所以ab兩端電勢差U2BLv，C、D錯誤如圖所示，閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計，將它從如圖所示的位置勻速拉出勻強(qiáng)磁場若第一次用0.3 s時間拉出，外力所做的功為W1，通過導(dǎo)線截面的電荷量為q1；第二次用0.9 s時間拉出，外力所做的功為W2，通過導(dǎo)線截面的電荷量為q2，則()AW1<W2，q1<q2 BW1<W2，q1q2CW1>W2，q1q2 DW1>W2，q1>q2解析：選C.設(shè)線框長為l1，寬為l2，第一次拉出速度為v1，第二次拉出速度為v2，則v13v2.勻速拉出磁場時，外力所做的功恰等于克服安培力所做的功，有W1F1l1BI1l2l1，同理W2，故W1>W2；又由于線框兩次拉出過程中，磁通量的變化量相等，即12，由q/R，得q1q2.如圖，在勻強(qiáng)磁場中固定放置一根串接一電阻R的直角形金屬導(dǎo)軌aob(在紙面內(nèi))，磁場方向垂直于紙面向里，另有兩根金屬導(dǎo)軌c、d分別平行于oa、ob放置保持導(dǎo)軌之間接觸良好，金屬導(dǎo)軌的電阻不計現(xiàn)經(jīng)歷以下四個過程：以速率v移動d，使它與ob的距離增大一倍；再以速率v移動c，使它與oa的距離減小一半；然后，再以速率2v移動c，使它回到原處；最后以速率2v移動d，使它也回到原處設(shè)上述四個過程中通過電阻R的電量的大小依次為Q1、Q2、Q3和Q4，則()AQ1Q2Q3Q4BQ1Q22Q32Q4C2Q12Q2Q3Q4DQ1Q2Q3Q4解析：選A.由法拉第電磁感應(yīng)定律得E，所以感應(yīng)電流為I，通過電阻R的電荷量為QIt，設(shè)開始時d與Ob，c與Oa的距離分別為ld和lc：以速率v移動d時Slcld，Q1.以速率v移動時S2ldlclcld，Q2.以速率2v移動c時S2ldlclcld，Q3.以速率2v移動d時Slcld，Q4.通過以上分析：可得Q1Q2Q3Q4.故正確答案為A.如圖所示，光滑絕緣水平面上，有一矩形線圈沖入一勻強(qiáng)磁場，線圈全部進(jìn)入磁場區(qū)域時，其動能恰好等于它在磁場外面時的一半設(shè)磁場寬度大于線圈寬度，那么()A線圈恰好在剛離開磁場的地方停下B線圈在磁場中某位置停下C線圈在未完全離開磁場時即已停下D線圈完全離開磁場以后仍能繼續(xù)運(yùn)動，不會停下來解析：選D.線圈沖入勻強(qiáng)磁場中，產(chǎn)生感應(yīng)電流，線圈受安培力作用做減速運(yùn)動，動能減少同理，線圈沖出勻強(qiáng)磁場時，動能也減少，進(jìn)出磁場時減少的動能都等于安培力做的功由于進(jìn)入時的速度大，故感應(yīng)電流大，安培力大，安培力做的功多，減少的動能多；沖出時速度小，故感應(yīng)電流小，安培力小，安培力做的功少，減少的動能少所以，出磁場時仍然有動能，線圈離開磁場后將繼續(xù)運(yùn)動，不會停下來，只有D正確二、計算題(本題共4小題，共52分解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方徎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)(10分)如圖所示，在一個光滑金屬框架上垂直放置一根長l0.4 m的金屬棒ab，其電阻r0.1 .框架左端的電阻R0.4 .垂直框面的勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度B0.1 T用外力使棒ab以速度v5 m/s向右勻速移動求：(1)ab棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E?(2)通過電阻R的電流I?解析：(1)由EBlv得(3分)感應(yīng)電動勢E0.10.45 V0.2 V(2分)(2)因?yàn)镮(3分)所以I A0.4 A(2分)答案：(1)0.2 V(2)0.4 A(12分)如圖(甲)所示，螺線管匝數(shù)n3000匝，橫截面積S20 cm2，螺線管的電阻r1.5 ，R13.5 ，R225 .穿過螺線管的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B按圖(乙)所示規(guī)律變化，求R2的熱功率解析：由(乙)圖中可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均勻變化，那么在(甲)圖的線圈中會產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動勢由(乙)圖可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率2 T/s，(2分)由法拉第電磁感應(yīng)定律可得螺線管中感應(yīng)電動勢E3000201042 V12 V(2分)電路中的感應(yīng)電流I A0.4 A(4分)P2I2R24 W(4分)答案：4 W(14分)如圖所示，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(yīng)強(qiáng)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：(1)S閉合后，通過R2的電流大??；(2)S閉合一段時間后又?jǐn)嚅_，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(2分)由題意知|0.02 T/s(2分)故E1000.020.2 V0.4 V(2分)由I，得IR2I A0.04 A(2分)(2)S閉合后，電容器兩端電壓UCU2IR20.046 V0.24 V(2分)電容器帶電量QCUC301060.24 C7.2106 C(2分)斷開S后，放電電荷量為Q7.2106 C(2分)答案：(1)0.04 A(2)7.2106 C(16分)如圖，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里，大小隨時間的變化率k，k為負(fù)的常量用電阻率為、橫截面積為S的硬導(dǎo)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：(1)導(dǎo)線中感應(yīng)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(dǎo)線框的感應(yīng)電動勢為E(2分)l2B(2分)導(dǎo)線框中的電流為I(2分)式中R是導(dǎo)線框的電阻，根據(jù)電阻定律公式有R(2分)聯(lián)立式，將k代入得I.(2分)(2)導(dǎo)線框所受磁場的作用力的大小為fBIl(2分)它隨時間的變化率為Il(2分)由式得.(2分)答案：(1)(2)