人教版高中物理选修32第四章《电磁感应》单元检测题含答案解析.docx

1、人教版高中物理选修32第四章电磁感应单元检测题含答案解析人教版高中物理选修3-2第四章电磁感应单元检测题学校:_姓名：_班级：_考号：_一、单选题1关于电磁感应现象，下列说法中正确的是()A电磁感应现象最先是由奥斯特通过实验发现的B电磁感应现象说明了在自然界中电一定能产生磁C电磁感应现象是由于线圈受磁场力的作用而产生的D电磁感应现象是指闭合回路满足一定的条件产生感应电流的现象2如图所示，金属杆ab静止放在水平固定的“U”形金属框上，整个装置处于竖直向上的磁场中，当磁感应强度均匀增大时，金属杆ab总保持静止则()A杆中感应电流方向从b到aB杆中感应电流大小保持不变C金属杆所受安培力大小保持不变D

2、金属杆所受安培力水平向右3如图所示，L是电阻不计的自感线圈，C是电容器，E为电源，在开关S闭合和断开时，关于电容器的带电情况，下列说法正确的是（ ）AS闭合瞬间，A板带正电，B板带负电BS保持闭合，A板带正电，B板带负电CS断开瞬间，A板带正电，B板带负电D由于线圈L的电阻不计，电容器被短路，上述三种情况下电容器均不带电4如图所示，粗细均匀的、电阻为r的金属圆环放在如图所示的匀强磁场中，磁感应强度为B，圆环直径为l；长为l、电阻为的金属棒ab放在圆环上，以速度v0向左运动，当棒ab运动到图示虚线位置时，金属棒两端的电势差为()A0 BBlv0 C D5如图所示，一矩形线框，从abcd位置移动到

3、abcd位置的过程中，关于穿过线框的磁通量情况，下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动)()A一直增加B一直减少C先增加后减少D先增加，再减少直到零，然后再增加，然后再减少6磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图方向的感应电流，则磁铁（）A向上运动 B向下运动 C向左运动 D向右运动7如图所示，空间分布着宽为L，方向垂直于纸面向里的匀强磁场一金属线框从磁场左边界匀速向右通过磁场区域规定逆时针方向为电流的正方向，则感应电流随位移变化的关系图象(ix)正确的是：() A B C D8如图所示的电路中，P、Q为两相同的灯泡，L的电阻不计，则下列说法正确的是()AS断开瞬间，P立即熄灭，Q过一会儿

4、才熄灭BS接通瞬间，P、Q同时达到正常发光CS断开瞬间，通过P的电流从右向左DS断开瞬间，通过Q的电流与原来方向相反9如图所示，在一水平光滑绝缘塑料板上有一环形凹槽，有一带正电小球质量为m、电荷量为q，在槽内沿顺时针做匀速圆周运动，现加一竖直向上的均匀变化的匀强磁场，且B逐渐增加，则()A小球速度变大B小球速度变小C小球速度不变D以上三种情况都有可能10穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图所示，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是()A02 sB2 s4 sC4 s5 sD5 s10 s11如图所示，两个相互绝缘的闭合圆形线圈P、Q放在同一水平面内当线圈P中通有不断增大的顺时针方向的电

5、流时，下列说法中正确的是()A线圈Q内有顺时针方向的电流且有收缩的趋势B线圈Q内有顺时针方向的电流且有扩张的趋势C线圈Q内有逆时针方向的电流且有收缩的趋势D线圈Q内有逆时针方向的电流且有扩张的趋势12如图所示，闭合线圈正上方附近有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下但未插入线圈内部在磁铁向上运动远离线圈的过程中（）A线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引B线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥C线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥13一个足够长的竖直放置的磁铁结构如图所示在

6、图甲中磁铁的两个磁极分别为同心的圆和圆环在两极之间的缝隙中，存在辐射状的磁场，磁场方向水平向外，某点的磁感应强度大小与该点到磁极中心轴的距离成反比用横截面积一定的细金属丝制成的圆形单匝线圈，从某高度被无初速释放，在磁极缝隙间下落的过程中，线圈平面始终水平且保持与磁极共轴线圈被释放后()A线圈中没有感应电流，线圈做自由落体运动B在图甲俯视图中，线圈中感应电流沿逆时针方向C线圈有最大速度，线圈半径越大，最大速度越小D线圈有最大速度，线圈半径越大，最大速度越大14如图所示，一磁铁用细线悬挂，一个很长的铜管固定在磁铁的正下方，开始时磁铁上端与铜管上端相平烧断细线，磁铁落入铜管的过程中，下列说法正确的是

7、()磁铁下落的加速度先增大，后减小；磁铁下落的加速度恒定；磁铁下落的加速度一直减小直到为零；磁铁下落的速度先增大后减小；磁铁下落的速度逐渐增大，最后匀速运动A只有正确B只有正确C只有正确D只有正确二、多选题15关于电荷量、电场强度、磁感应强度、磁通量的单位，下列说法错误的是()A牛顿/库仑是电荷量的单位B特斯拉是磁感应强度的单位C磁通量的单位是韦伯D法拉是电荷量的单位16如图所示，空间存在一有边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面(纸面)垂直，磁场边界的间距为L.一个质量为m、边长也为L的正方形导线框沿竖直方向运动，线框所在平面始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终与磁场的边界平行t0时刻

8、导线框的上边恰好与磁场的下边界重合(图中位置)，导线框的速度为v0.经历一段时间后，当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时(图中位置)，导线框的速度刚好为零此后，导线框下落，经过一段时间回到初始位置(不计空气阻力)，则()A上升过程中合力做的功与下降过程中合力做的功相等B上升过程中线框产生的热量比下降过程中线框产生的热量多C上升过程中，导线框的加速度逐渐减小D上升过程克服重力做功的平均功率小于下降过程重力的平均功率17如图所示，闭合螺线管固定在置于光滑水平面上的小车上，现将一条形磁铁从左向右插入螺线管中则()A车将向右运动B使条形磁铁向右插入时外力所做的功全部由螺线管转变为电能，最终转化为螺线

9、管的内能C条形磁铁会受到向左的力D车会受到向左的力18如图所示，在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，沿水平面固定一个V字型金属框架CAD，已知A，导体棒EF在框架上从A点开始在拉力F作用下，沿垂直EF方向以速度v匀速向右平移，使导体棒和框架始终构成等腰三角形回路已知框架和导体棒的材料和横截面积均相同，其单位长度的电阻均为R，框架和导体棒均足够长，导体棒运动中始终与磁场方向垂直，且与框架接触良好关于回路中的电流I、拉力F和电路消耗的电功率P与水平移动的距离x变化规律的图象中正确的是()ABCD19如图所示，一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内，通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠

10、轨道固定，导体棒与轨道垂直且接触良好在向右匀速通过M、N两区的过程中，导体棒所受安培力分别用FM、FN表示不计轨道电阻以下叙述正确的是A向右 B向左 C逐渐增大 D逐渐减小20如图，闭合小金属环从高h的光滑曲面上端无初速滚下，又沿曲面的另一侧上升，水平方向的磁场与光滑曲面垂直，则()A若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于hB若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于hC若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于hD若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h21在如图所示的情况下，闭合矩形线圈中能产生感应电流的是_ .ABCDE.F.三、填空题22如图所示，当航天飞机在环绕地球的轨道上飞行时，从中释放一颗卫

11、星，卫星与航天飞机保持相对静止，两者用导电缆绳相连，这种卫星称为绳系卫星，利用它可以进行多种科学实验现有一颗绳系卫星在地球赤道上空由东往西方向运行卫星位于航天飞机正上方，它与航天飞机间的距离约20km，卫星所在位置的地磁场沿水平方向由南往北约510-5T如果航天飞机和卫星的运行速度约8km/s，则缆绳中的感应电动势大小为 V， 端电势高（填“A”或“B”） 23一个200匝、面积为20 cm2的线圈，放在磁场中，磁场的方向与线圈平面成30角，若磁感应强度在0.05 s内由0.1T增加到0.5T；在此过程中穿过线圈的磁通量的变化量是_Wb；磁通量的平均变化率是_Wb/s；线圈中的感应电动势的大小

12、是_V24如下图所示，在水平虚线上方有磁感应强度为2B、方向水平向右的匀强磁场，下方有磁感应强度为B、方向水平向左的匀强磁场边长为l的正方形线圈放置在两个磁场中，线圈平面与水平虚线成角，线圈分处在两个磁场中的面积相等，则穿过线圈上方的磁通量的大小为_，穿过线圈下方的磁通量的大小为_，穿过线圈平面的磁通量的大小为_25半径为r、电阻为R的n匝圆形线圈在边长为l的正方形abcd外，匀强磁场充满并垂直穿过该正方形区域，如下图甲所示当磁场随时间的变化规律如图乙所示时，则穿过圆形线圈磁通量的变化率为_，t0时刻线圈产生的感应电流为_四、实验题26如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置（1）将图中所缺导

13、线补接完整_（2）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后，将原线圈迅速插入副线圈时，电流计指针_（填“右偏”、“左偏”或“不偏转”） ；原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，电流计指针_（填“右偏”、“左偏”或“不偏转”）27在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示。它们是：电流计、直流电源、带铁芯的线圈A、线圈B、电键、滑动变阻器（用来控制电流以改变磁场强弱）。(1)试按实验的要求在实物图上连线_（图中已连好一根导线）。(2)若连接滑动变阻器的两根导线接在接线柱C和D上，而在电键刚闭合时电流表指针左偏，则电键闭合后滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动

14、时，电流计指针将_（填“左偏”、“右偏”、“不偏”）。五、解答题28如图所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间的距离L1 m，定值电阻R16 、R23 ，导轨上放一质量为m1 kg的金属杆，杆的电阻r2 ，导轨的电阻不计，整个装置处于磁感应强度为B0.8 T的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向下现用一拉力F沿水平方向拉杆，使金属杆以一定的初速度开始运动图乙所示为通过R1中电流的平方I12随时间t的变化关系图象，求：(1)5 s末金属杆的速度大小；(2)写出安培力的大小随时间变化的关系方程；(3)5 s内拉力F所做的功29如图是环保型手电筒的外形环保型手电筒不需

15、要任何化学电池作为电源，不会造成由废电池引起的环境污染使用时只要将它摇动一分钟，手电筒便可持续照明好几分钟手电筒内部有一永久磁铁，外层有一线圈，那么这种手电筒的原理是什么？参考答案1D【解析】电磁感应现象最先是由法拉第通过实验发现的，A错电磁感应现象说明了在自然界中在一定条件下磁能生电，B错电磁感应现象是指闭合回路满足一定的条件产生感应电流的现象，C错，D对（闭合回路磁通量发生改变，会产生感应电流）2B【解析】当磁感应强度B均匀增大时，穿过回路的磁通量增大，根据楞次定律判断得到：回路中感应电流方向为顺时针方向（俯视），杆中的感应电流方向是从a到b。故A错误；当磁感应强度B均匀增大时，穿过回路的

16、磁通量均匀增大，根据E=S得，回路中产生的感应电动势不变，则感应电流大小保持不变。故B正确。根据安培力F=BIL，得知金属杆受到的安培力逐渐增大。故C错误；由左手定则判断可知，金属杆所受安培力水平向左。故D错误。故选B。点睛：利用楞次定律可判断感应电流的方向，左手定则判断通电导体所受的安培力方向当穿过回路的磁通量均匀变化时，回路中产生的是恒定电流3A【分析】闭合S瞬间，电源给电容器充电，根据电势的高低判断出电容器两极板的电性；由于线圈L的直流电阻不计，S闭合电路稳定后，电容器被短路，两端电压为零当断开S的瞬间，线圈中电流要减小，产生自感电动势，电容器充电，极板的电性变化【详解】A、S闭合瞬间，

17、给电容器充电，且A与电源的正极相连，故A板带正电，B板带负电，故A正确；B、S保持闭合，电容器支路断路，但两端的电压与并联的支路电压相同为零，故电容器不带电，故B错误；C、S断开瞬间，由于线圈产生感应电流，电流的方向与原电流方向相同，故A带负电，B带正电，故C错误；D、根据ABC可知，D错误；故选A【点睛】本题考查自感线圈的双重作用的理当电流稳定不变时，自感线圈是电阻不计的导线；当电流变化时，相当于一个电源4D【分析】金属棒向左运动，切割磁感线产生感应电流，相当于电源，由求出感应电动势，由并联电路特点求出外电路电阻，然后应用欧姆定律求出金属棒两端电势差。【详解】当ab棒以v0向左运动到图示虚线

18、位置时产生的感应电动势为外电路总电阻为金属棒两端的电势差是外电压，由欧姆定律得金属棒两端电势差为故选D。【点睛】电磁感应与电路知识的综合，分清金属棒两端电势差是外电压还是内电压是关键。5D【详解】离导线越近，磁场越强，当线框从左向右靠近导线的过程中，穿过线框的磁通量增大，当线框跨在档线上向右运动时，磁通量减小，当导线在线框正中央时，磁通量为零，从该位置向右，磁通量又增大，当线框离开导线向右运动的过程中，磁通量又减小；故ABC错误，D正确；故选D6B【详解】据题意，从图示可以看出磁铁提供的穿过线圈原磁场的磁通量方向向下，由安培定则可知线圈中感应电流激发的感应磁场方向向上，即两个磁场的方向相反，则

19、由楞次定律可知原磁场通过线圈的磁通量的大小在增加，故选项B正确，ACD错误7D【解析】【详解】线圈进入磁场长度小于L，此时根据楞次定律，感应电流逆时针，方向为正，且，大小不变；进入磁场长度大于L小于2L，此时磁通量向里增强，根据楞次定律，感应电流逆时针，方向为正且，大小不变；当全部进入磁场后，磁通量向里减小，根据楞次定律，感应电流顺时针，方向为负，且，所以ABC错误，D正确8C【详解】AS断开瞬间，由于线圈自感作用，阻碍原电流减小，相当于新的电源，通过Q、P形成回路，所以PQ均过一会熄灭，选项A错误CD通过线圈的电流沿原方向，所以通过Q的电流与原来方向相同，通过P的电流与原来方向相反，从右向左

20、，选项C正确，D错误BS接通瞬间，P立即正常发光，由于线圈自感阻碍电流增大，Q缓慢变亮，选项B错误故选C。9A【详解】磁感应强度竖直向上，B随时间成正比增加，由楞次定律可知，变化的磁场产生的感生电场沿顺时针方向；小球带正电，小球所受电场力沿顺时针方向，与小球的运动方向相同，小球做加速运动，速度逐渐增加，故A正确，BCD错误10D【解析】试题分析：根据得，感应电动势与磁通量的变化率成正比-t图线的斜率表示磁通量的变化率，5 s10 s内磁通量的变化率最小，则产生的感应电动势最小故D正确，ABC错误故选D考点：法拉第电磁感应定律【名师点睛】此题是对法拉第电磁感应定律的考查；要知道感应电动势大小与磁

21、通量的变化率成正比，而磁通量的变化率在-t图线中是直线的斜率值，故只要理解图线的物理意义即可解答此题.11D【解析】【详解】当线圈P中通有不断增大的顺时针方向的电流时，知穿过线圈Q的磁通量垂直向里，且增大，根据楞次定律，线圈Q产生逆时针方向的电流，由于穿过线圈Q的磁通量增大，根据楞次定律的另一种表述，线圈Q有扩张的趋势，阻碍磁通量的增加故D正确，A、B、C错误故选D12C【详解】磁铁的N极朝下，穿过线圈的原磁场方向向下，磁铁向上运动远离线圈，磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，由右手螺旋定则可知，线圈中产生与图中箭头方向相反的感应电流，由楞次定律中的“来拒去留”可知

22、，磁铁远离线圈，所以磁铁和线圈相互吸引，故C正确13D【解析】线圈下落过程中，切割磁感线产生感应电流，在图l俯视图中，线圈中感应电流沿顺时针方向，故AB错误线圈作加速度逐渐减小的加速运动，直到重力与安培力大小相等时，速度达到最大值，线圈做匀速运动，所以，所以可知最大速度只与磁感应强度有关，而磁感应强度大小与该点到磁极中心轴的距离成反比，所以半径越大，磁感应强度越小，则最大速度越大，故C错误D正确故选D14D【解析】刚烧断细线时，磁铁只受重力，向下加速运动，铜骨中产生感应电流，对磁铁的下落产生阻力，故磁铁速度增大，加速度减小，当阻力和重力相等时，磁铁加速度为零，速度达到最大，故D正确，A、B、C

23、错误；故选D15AD【详解】A、电荷量的单位是库仑，故A错误B、特斯拉是磁感应强度的单位，故B正确C、磁通量的定义式=BS，B的单位是T，S的单位是m2，磁通量的单位是韦伯，故C正确；D、法拉是电容的单位；电荷量的单位是库仑，故D错误；本题选错误的，故选AD。【点评】本题关键要掌握常见物理量的单位，知道物理量之间的关系式，即相关的公式，能根据公式推导出单位之间的关系尤其是磁通量的单位，是比较容易忘记的16BC【解析】【详解】线框在运动过程中要克服安培力做功，消耗机械能，故返回原位置时速率减小，由动能定理可知，上升过程动能变化量大，合力做功多，所以选项A错误；分析线框的运动过程可知，在任一位置，

24、上升过程的安培力大于下降过程中的安培力，而上升、下降位移相等，故上升过程克服安培力做功大于下降过程中克服安培力做的功，故上升过程中线框产生的热量多，所以选项B正确；以线框为对象分析受力可知，在上升过程做减速运动，有F安mgma，F安，故有ag，所以上升过程中，速度减小，加速度也减小，故选项C正确；在下降过程中的加速度小于上升过程的加速度，而上升、下降的位移相等，故可知上升时间较短，下降时间较长，两过程中重力做功大小相同，由功率公式可知，上升过程克服重力做功的平均功率大于下降过程重力做的平均功率，所以选项D错误17AC【解析】试题分析：A、由题意可知，当磁铁向右运动时，即靠近螺线管，导致穿过的磁

25、通量变大，因此根据楞次定律，则有感应电流产生，根据楞次定律，小车为阻碍磁铁靠近，小车将对磁铁有向左的力，同时小车受到向右的力，向右运动，故AC正确，D错误；B、由于闭合螺线管固定在置于光滑水平面上的小车上，所以小车将向右运动，外力所做的功部分由螺线管转变为电能，部分转化为小车的动能，B错误；故选：AC18ACD【解析】导体棒运动时间为t时，通过的位移为x=vt，回路中有效的切割长度为：L=2xtan ，感应电动势为 E=BLv；回路的总电阻为： 则电流与t的关系式为：; 联立得 ，式中各量均一定，则I为一定值，故A正确，B错误拉力F=BIL=BI2xtanx，故C正确运动x时的功率为： ，则知

26、P与x成正比，故D正确故选ACD19BCD【详解】根据楞次定律（来拒去留），导体棒在M区和N区受安培力的方向都向左，B正确，A错误；根据法拉第电磁感应定律，可知导体棒所受安培力大小，由于距离导线越近，磁场的磁感强度B越大，在M区导体棒向右运动过程中，磁感强度逐渐增大，安培力逐渐增大，在N区磁感强度逐渐减小，导至安培力也逐渐减小，C、D都正确20BC【解析】若是匀强磁场，闭合小金属球中没有感应电流产生，机械能守恒，高度不变若是非匀强磁场，闭合小金属球中由于电磁感应产生涡流，机械能减小转化为内能，高度减小解：A、B若是匀强磁场，穿过小球的磁通量不变，没有感应电流产生，机械能守恒，高度不变，则环在左

27、侧滚上的高度等于h故A错误，B正确 C、D若是非匀强磁场，闭合小金属球中由于电磁感应产生涡流，机械能减小转化为内能，高度减小，则环在左侧滚上的高度小于h故C正确，D错误故选BC21EF【详解】A线圈平面平行于磁感线，且在以OO为轴的转动过程中，线圈平面始终与磁感线平行，磁通量始终为零，故无感应电流产生，故A错误；B在线圈竖直向上运动过程中，线圈平面始终与磁感线平行，磁通量始终为零，故无感应电流产生，故B错误；C选线圈平面与磁感线平行，与B选项情况相同，故无感应电流产生，故C错误；D线圈转动过程中，B与S都不变，B又始终垂直于S，所以BS不变，故无感应电流产生，故D错误；E图示状态0，转过90时

28、BS，所以穿过线圈的磁通量发生变化，产生感应电流故E正确；F螺线管内通入交流电，电流大小、方向都在变化，因此磁场强弱、方向也在变化，所以穿过线圈的磁通量发生变化，产生感应电流，故F正确；故选EF。228000，B【解析】由法拉第电磁感应定律E=BLv可知感应电动势为8000V，B端电势高23 1.6 【详解】1由题意可知磁通量的变化量为2磁通量的平均变化率为3线圈中感应电动势的大小为24 ; ;【解析】【详解】公式BS中S表示与磁场方向垂直的面积，所以当线框与磁场不垂直时，需要将线框投影到垂直磁场方向上，故穿过线圈上方的磁通量的大小为1BL2sin，穿过线圈下方的磁通量的大小为2BL2sin，

29、所以穿过线圈的磁场量为12BL2sin.25 ； ；【解析】【详解】磁通量的变化率为 根据法拉第电磁感应定律得t0时刻线圈中的感应电动势再根据闭合电路欧姆定律得感应电流【点睛】本题是线圈类型，要掌握法拉第定律的几种不同表达形式，再结合闭合电路欧姆定律进行求解；注意B-t图像的斜率等于磁感应强度的变化率，斜率的符号能反映感应电流的方向。26见解析 向右偏转 向左偏转 【分析】(1)注意该实验中有两个回路，一是电源、电键、变阻器、小螺线管串联成的回路，二是电流计与大螺线管串联成的回路，据此可正确解答；(2)磁场方向不变，磁通量的变化不变时电流方向不变，电流表指针偏转方向相同，磁通量的变化相反时，电流表指针方向相反【详解】(1)1将电源、电键、变阻器、小螺线管串联成一个回路，再将电流计与大螺线管串联成另一个回路，电路图如图所示；(2) 23闭合开关，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流表的指针向右偏；当将原线圈迅速插入副线圈时，则线圈的磁通量也是从无到有，则说明线圈磁通量从