粤教版高中物理选修32 第一章 电磁感应 单元检测.docx
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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
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