选修3-2第四章电磁感应单元测试

电磁感应单元测试第I卷（选择题）一、选择题1.如图所示，条形磁铁以速度v向螺旋管靠近，下面几种说正确的是（）A．螺旋管中不会产生感应电流B．螺旋管中会产生感应电流C．只有磁铁的速度足够大时，螺旋管中才会产生感应电流D．只有磁铁的磁性足够强时，螺旋管中才会产生感应电流2.将一段导线绕成图甲所示的闭合电路，并固定在水平面（纸面）内，回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中．回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示．用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间t变化的图象是（）A．B．C．D．3.如图所示，一闭合直角三角形线框以速度v匀速穿过匀强磁场区域．从BC边进入磁场区开始计时，到A点离开磁场区止的过程中，线框内感应电流的情况（以逆时针方向为电流的正方向）是如图所示中的（）A．B．C．D．4.如图所示，L为一个带铁芯的线圈，R是纯电阻，两支路的直流电阻相等，那么在接通和断开开关瞬间，两表的读数I1和I2的大小关系分别是（）A．I1＜I2，I1＞I2B．I1＞I2，I1＜I2C．I1＜I2，I1=I2D．I1=I2，I1＜I25.矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直磁场方向的轴匀速转动时，线圈平面跟中性面重合的瞬间，下面的说法中正确的是（）A．线圈中的磁通量为零B．线圈中的感应电动势最大C．线圈的每一边都不切割磁感线D．线圈所受的磁场力不为零6.（多选题）如图所示，一电子以初速度v沿与金属板平行方向飞入MN极板间，突然发现电子向M板偏转，若不考虑磁场对电子运动方向的影响，则产生这一现象的原因可能是（）A．开关S闭合瞬间B．开关S由闭合后断开瞬间C．开关S是闭合的，变阻器滑片P向右迅速滑动D．开关S是闭合的，变阻器滑片P向左迅速滑动7.图中甲图所示的线圈为5匝，其端点a，b与电压表相连，线圈内磁通量变化规律如（b）图所示，则a，b两点的电势高低及电压表读数为（）A．φa＞φb，2伏B．φa＞φb，1伏C．φa＜φb，2伏D．φa＜φb，1伏8.闭合电路中产生感应电动势的大小，跟穿过这一闭合电路的下列哪个物理量成正比（）A．磁通量B．磁感应强度C．磁通量的变化率D．磁通量的变化量9.（多选题）如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有变化的电流i，电流随时间变化的规律如图乙所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为FN，则（）A．t1时刻，FN＞GB．t2时刻，FN＞GC．t3时刻，FN＜GD．t4时刻，FN=G10.（多选题）如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略．下列说法中正确的是（）A．合上开关K接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮B．合上开关K接通电路时，A1和A2始终一样亮C．断开开关K切断电路时，A2立刻熄灭，A1过一会儿才熄灭D．断开开关K切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭11.如图，光滑固定的金属导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处自由下落接近回路时（）A．P、Q将相互远离B．磁铁的加速度大于gC．磁铁的加速度仍为gD．磁铁的加速度小于g12.（多选题）如图所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为θ，导轨电阻不计，与阻值为R的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为B．有一质量为m长为l的导体棒从ab位置获得平行于斜面的，大小为v的初速度向上运动，最远到达a′b′的位置，滑行的距离为s，导体棒的电阻也为R，与导轨之间的动摩擦因数为μ．则（）A．上滑过程中导体棒受到的最大安培力为RvlB222B．上滑过程中电流做功发出的热量为21mv2﹣mgs（sinθ+μcosθ）C．上滑过程中导体棒克服安培力做的功为21mv2D．上滑过程中导体棒损失的机械能为21mv2﹣mgssinθ13.（多选题）如图A、B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置．当A线圈中通有如图（a）所示的变化电流i，则（）A．在t1到t2时间内A、B两线圈相吸B．在t2到t3时间内A、B两线圈相斥C．t1时刻两线圈间作用力为零D．t2时刻两线圈间吸力最大14.（多选题）如图中甲、乙两图，电阻R和自感线圈L的阻值都较小，接通开关S，电路稳定，灯泡L发光，则（）A．在电路甲中，断开S，L逐渐变暗B．在电路甲中，断开S，L突然亮一下，然后逐渐变暗C．在电路乙中，断开S，L逐渐变暗D．在电路乙中，断开S，L突然亮一下，然后逐渐变暗15.如图甲所示电路中，A1、A2、A3为相同的电流表，C为电容器，电阻R1、R2、R3的阻值相同，线圈L的电阻不计．在某段时间内，理想变压器T原线圈内磁场的磁感应强度B的变化情况如图乙所示，则在t1～t2时间内（）A．电流表A1和A2的示数相同B．电流表A2的示数比A3的小C．电流表A1的示数比A2的小D．电流表的示数都不为零16.（多选题）如图所示，直导线MN中通有M向N的电流，要使闭合导线圈a中产生如图方向的感应电流，应采取的办法是（）A．a不动，使MN中电流增大B．a不动，使MN中电流减小C．MN中电流不变，使a平行于MN向右运动D．MN中电流不变，使a向着远离MN方向运动17.下列说法中错误的是（）A．奥斯特发现了电流的磁效应B．电磁炉是利用电磁感应产生涡流原理制成的C．穿过闭合电路的磁通量不为零，闭合电路中就一定产生感应电流D．电容器的电容越大、交流的频率越高，电容器对交流的阻碍作用就越小18.物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用．在下面器件中，利用电磁感应原理工作的是（）A．回旋加速器B．电磁炉C．质谱仪D．示波管19.（多选题）如图所示，开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直，且一半在磁场内，一半在磁场外．若要使线框中产生感应电流，下列办法中可行的是（）A．以cd边为轴转动（小于90°）B．以ab边为轴转动（小于90°）C．以ad边为轴转动（小于60°）D．以bc边为轴转动（小于60°）20.如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外．一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1（左）匀速运动到位置2（右）．则g（）A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→aB．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→aC．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向左D．导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向右21.（多选题）如图是创意物理实验设计作品《小熊荡秋千》．两根彼此靠近且相互绝缘的金属棒C、D固定在铁架台上，与两个铜线圈P、Q组成一闭合回路，两个磁性很强的条形磁铁如图放置，当用手左右摆动线圈P时，线圈Q也会跟着摆动，仿佛小熊在荡秋千．以下说法正确的是（）A．P向右摆动的过程中，P中的电流方向为顺时针方向（从右向左看）B．P向右摆动的过程中，Q也会向右摆动C．P向右摆动的过程中，Q会向左摆动D．若用手左右摆动Q，P会始终保持静止22.（多选题）如图，螺线管B置于闭合金属圆环A的轴线上，当B中通过的电流增加A．环A有扩张的趋势B．环A有缩小的趋势C．螺线管B有缩短的趋势D．螺线管B有伸长的趋势23.如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的电量分别为q1和q2，则（）A．q1＞q2B．q1=q2C．q1＜q2D．不能判断24.如图所示，电阻R和电感线圈L的值都较大，电感线圈的电阻不计，A、B是两只完全相同的灯泡，当开关S闭合时，下面能发生的情况是（）A．B比A先亮，然后B熄灭B．A比B先亮，然后A熄灭C．A、B一起亮，然后A熄灭D．A、B一起亮，然后B熄灭二、计算题25.如图甲所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L=2m，导轨平面与水平面成=30o角，下端连接阻值R=1.5的电阻；质量为m=1.4kg、阻值r=0.5的匀质金属棒ab放在两导轨上，距离导轨最下端为L1=lm，棒与导轨垂直并保持良好接触，动摩擦因数33=7。整个装置处于一匀强磁场中，该匀强磁场方向与导轨平面垂直(向上为正)，磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示。(g=10m／s2)(1)在0～1.Os内，金属棒ab保持静止，求通过的电流大小和方向；(2)求t=1.1s寸刻，ab棒受到的摩擦力的大小和方向；(3)1.2s后对ab棒施加一沿斜面向上的拉力F，使ab棒沿斜面向上做匀加速运动，加速度大小为5m／s2，请写出拉力F随时间t′（加F时开始计时）的变化关系式。26.如图甲所示，截面积为0.2m2的100匝圆形线圈A处在变化的磁场中．磁场方向垂直纸面，其磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，设向外为B的正方向．R1=4Ω，R2=6Ω，C=30μF，线圈的内阻不计，求电容器上极板所带电荷量并说明正负．27.如图甲所示，两根间距=1.0m、电阻不计的足够长平行金属导轨ab、cd水平放置，一端与阻值R=2.0Ω的电阻相连．质量m=0.2kg的导体棒ef在恒定外力F作用下由静止开始运动，已知导体棒与两根导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力均为f=1.0N，导体棒电阻为r=10Ω，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场B中，导体棒运动过程中加速度a与速度v的关系如图乙所示（取g=10m/s2）．求：（1）当导体棒速度为v时，棒所受安培力F安的大小（用题中字母表示）．（2）磁场的磁感应强度B．（3）若ef棒由静止开始运动距离为S=6.9m时，速度已达v′=3m/s．求此过程中产生的焦耳热Q．28.如图甲所示，用相同导线绕制、半径分别为r和3r的金属圆环a、b放置在纸面内，半径为2r的圆形区域内充满了垂直纸面的匀强磁场，磁场区域和金属圆环的圆心均为O点．磁场的磁感应强度B随时间t变化如图乙所示，求0～t0时间内a、b圆环中产生的热量之比．29.如图1所示，一个匝数n=100的圆形线圈，面积S1=0.4m2，电阻r=1Ω。在线圈中存在面积S2=0.3m2、垂直线圈平面(指向纸外)的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图2所示。将其两端a、b与一个R=2Ω的电阻相连接，b端接地。试分析求解：(1)圆形线圈中产生的感应电动势E；(2)电阻R消耗的电功率；(3)a端的电势φa。试卷答案1.B【考点】感应电流的产生条件．【分析】产生感应电流的条件：闭合回路的磁通量发生变化或闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中有感应电流．根据条件进行分析．【解答】解：当条形磁铁以速度v向螺旋管靠近，穿过螺旋管的磁通量增大，则螺旋管中会产生感应电流，与磁铁的速度、磁铁的磁性强弱无关．故B正确，ACD错误．故选：B．2.B【考点】楞次定律；安培力；左手定则．【分析】当线圈的磁通量发生变化时，线圈中才会产生感应电动势，从而形成感应电流；当线圈的磁通量不变时，则线圈中没有感应电动势，所以不会有感应电流产生．由楞次定律可知电流的方向，由左手定则判断安培力的方向．【解答】解：分析一个周期内的情况：在前半个周期内，磁感应强度均匀变化，磁感应强度B的变化度一定，由法拉第电磁感应定律得知，圆形线圈中产生恒定的感应电动势恒定不变，则感应电流恒定不变，ab边在磁场中所受的安培力也恒定不变，由楞次定律可知，圆形线圈中产生的感应电流方向为顺时针方向，通过ab的电流方向从b→a，由左手定则判断得知，ab所受的安培力方向水平向左，为负值；同理可知，在后半个周期内，安培力大小恒定不变，方向水平向右．故B正确．故选B3.A【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律．【分析】分三个阶段分析感应电流的变化情况，根据感应电流产生的条件判断线框中是否由感应电流产生，根据E=BLv及欧姆定律判断感应电流的大小．【解答】解：根据感应电流产生的条件可知，线框进入或离开磁场时，穿过线框的磁通量发生变化，线框中有感应电流产生，当线框完全进入磁场时，磁通量不变，没有感应电流产生，故C错误；感应电流I==，线框进入磁场时，导体棒切割磁感线的有效长度L减