【优化方案】高中物理 第四章 电磁感应章末过关检测 新人教版选修32(1).doc

【优化方案】2013-2014学年高中物理 第四章 电磁感应章末过关检测 新人教版选修3-2(时间：60分钟，分值：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)1(多选)下列现象中，属于电磁感应现象的是()a小磁针在通电导线附近发生偏转b通电线圈在磁场中转动c因闭合线圈在磁场中转动而产生感应电流d接通电路时，与线圈串联的灯泡逐渐亮起来解析：选cd.因磁通量的改变而产生感应电流的现象是电磁感应现象故选cd.2(单选)一直升机停在南半球的地磁极上空该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为b.直升机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示如果忽略a到转轴中心线的距离，用e表示每个叶片中的感应电动势，即()aefl2b，且a点电势低于b点电势be2fl2b，且a点电势低于b点电势cefl2b，且a点电势高于b点电势de2fl2b，且a点电势高于b点电势解析：选a.由右手定则可知b点电势高于a点电势，且感应电动势的大小ebl2fl2b.故选a.3(单选)如图所示，一水平放置的通以恒定电流的圆形线圈1固定，另一较小的圆形线圈2从线圈1的正上方下落，在下落过程中两线圈平面始终保持平行且共轴，则线圈2从线圈1的正上方下落至线圈的正下方的过程中，从上往下看，线圈2中()a无感应电流b有顺时针方向的感应电流c有先是顺时针方向、后是逆时针方向的感应电流d有先是逆时针方向、后是顺时针方向的感应电流解析：选c.线圈1中恒定电流形成的磁场分布情况如图所示当线圈2从线圈1的正上方下落，并处于线圈1的上方时，磁感线向上，且磁通量增大，根据楞次定律知，线圈2中产生的感应电流的磁场方向向下，由右手螺旋定则知，俯视线圈2中感应电流应为顺时针方向；同理，线圈2落至线圈1的正下方时，磁通量向上且是减小的，由楞次定律和右手螺旋定则知，俯视线圈2中感应电流应为逆时针方向故选c.4(单选)如图所示，a和b是两个相同的小灯泡，l是一个自感系数相当大的线圈，其电阻值与r相同由于存在自感现象，在开关s闭合和断开时，灯a和b先后亮暗的顺序是()a闭合时，a先达最亮；断开时，a后暗b闭合时，b先达最亮；断开时，b后暗c闭合时，a先达最亮；断开时，a先暗d闭合时，b先达最亮；断开时，b先暗解析：选a.开关s闭合时，由于自感作用，线圈l中自感电动势较大，电流几乎全部从a中通过，而该电流又同时分路通过b和r，所以a先达最亮，经过一段时间稳定后a和b达到同样亮；开关s断开时，电源电流立即为零，b立即熄灭，由于l的自感作用，a要慢慢熄灭故选a.5(多选)(2013中山一中高二检测)位于光滑水平面上的小车上放置一螺线管，一个比螺线管长的条形磁铁沿着螺线管的轴线水平穿过，如图所示，在此过程中()a磁铁做匀速直线运动b磁铁做减速运动c小车向右做加速运动d小车先加速后减速解析：选bc.磁铁水平穿入螺线管时，管中将产生感应电流，由楞次定律的扩展含义知产生的相互作用力阻碍磁铁的运动同理，磁铁穿出时，由楞次定律的扩展含义知产生的相互作用力阻碍磁铁的运动，故整个过程中，磁铁做减速运动，选项b是正确的而对于小车上的螺线管来说，在此过程中，螺线管受到的安培力都是水平向右，这个安培力使小车向右运动，且一直做加速运动，c正确故选bc.6.(多选)一个闭合的金属环穿在一根光滑的绝缘杆上，如图所示，当条形磁铁的s极自右向左插向圆环时，环的运动情况是()a金属环向左移动b金属环向右移动c金属环有收缩的趋势d金属环有扩张的趋势解析：选ac.由楞次定律可知，金属环将向左运动，来阻碍穿过它的磁通量的增加，同时，金属环有收缩的趋势7(单选)(2013福州一中高二检测)如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为r(指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为b的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点a用铰链连接长度为2a、电阻为的导体棒ab，ab由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，b点的线速度为v，则这时ab两端的电压大小为()a. b.c. dbav解析：选a.由题意可得：eb2av，uabr，故选a.8(单选)如图甲所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直于纸面向里，abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l.t0时刻，bc边与磁场区域边界重合(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abcda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变化的图线可能是图乙中的()解析：选b.首先可排除c、d两选项，因为线圈在进入和离开磁场区域的两过程中感应电流方向一定相反；在进入过程中磁通量增大，由楞次定律和右手螺旋定则知，感应电流方向为adcba，与规定的正方向相反，可以排除a，故选b.9(多选)(2013江西重点中学联考)如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以3v、v速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两过程中()a导体框中产生的感应电流方向相同b导体框中产生的焦耳热相同c导体框ad边两端电势差相同d通过导体框截面的电荷量相同解析：选ad.如题图所示，导体框分别朝两个方向以3v、v的速度匀速拉出磁场，磁通量皆减少，由楞次定律知，导体框中产生的感应电流方向相同，a正确；设导体框边长为l，每边电阻均为r，则产生的电动势eblv0，感应电流为i，导体框中产生的焦耳热qi24rt()24r，因拉出磁场的速度不相同，故产生的焦耳热不相同，b错误；当导体框以3v的速度匀速拉出磁场时，则产生的电动势e13blv，感应电流为i1，ad边两端电势差u1i1r；当导体框以v的速度匀速拉出磁场时，则产生的电动势e2blv，感应电流为i2，ad边两端电势差u2i2r，故导体框ad边两端电势差不相同，c错误；当导体框分别从两个方向移出磁场的过程中，通过导体框截面的电荷量q相同，故d正确故选ad.10(单选)两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为l，底端接阻值为r的电阻将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为b的匀强磁场垂直，如图所示除电阻r外其余电阻均不计现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放则()a金属棒将做往复运动，动能、弹性势能与重力势能的总和保持不变b金属棒最后将静止，静止时弹簧的伸长量为mg/kc金属棒最后将静止，电阻r上产生的总热量为mgd当金属棒第一次达到最大速度时，弹簧的伸长量为mg/k解析：选b.金属棒在往复运动的过程中不断克服安培力做功产生电能，进而转化成焦耳热，机械能不断减少，最终静止，静止时弹力等于金属棒的重力，故a错误、b正确；由能量守恒定律可得mgqe弹，故c错误；当金属棒第一次达到最大速度时，加速度为零，则mgkxf安，故d错误故选b.二、非选择题(本题共3小题，共40分解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)11(12分)(2013杭州高二检测)如图，面积为0.2 m2的100匝线圈a处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面磁感应强度随时间变化的规律是b(60.2t) t，已知r14 ，r26 ，电容c30 f.线圈a的电阻不计求：(1)闭合s后，通过r2的电流强度大小(2)闭合s一段时间后再断开s，s断开后通过r2的电量是多少？解析：(1)等效电路如图所示enns1000.20.2 v4 v(2分)i a0.4 a(3分)(2)闭合开关s时，电容器两端的电压uu2ir20.46 v2.4 v(2分)电容器所带电荷量qcu301062.4 c7.2105 c(3分)当断开开关s后，电容器所带正、负电荷中和，即通过r2的电量为7.2105 c(2分)答案：(1)0.4 a(2)7.2105 c12(12分)如图甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖直放置，导轨间距为l1 m，上端接有电阻r3 ，虚线oo下方是垂直于导轨平面的匀强磁场，现将质量m0.1 kg、电阻r1 的金属杆ab，从oo上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落过程中始终与导轨保持良好接触，杆下落过程中的v t图象如图乙所示(取g10 m/s2)求：(1)磁感应强度b的大小(2)杆在磁场中下落0.1 s的过程中电阻r产生的热量解析：(1)由图象知，杆自由下落0.1 s进入磁场以v1.0 m/s做匀速运动产生的电动势eblv(2分)杆中的电流i(2分)杆所受安培力f安bil(2分)由平衡条件得mgf安(2分)联立，并代入数据得 b2 t(1分)(2)由可知电阻r产生的热量qi2rtrt0.075 j(3分)答案：(1)2 t(2)0.075 j13(16分)(2013河北省衡水中学调研)如图甲所示，平行金属导轨mn、pq光滑且足够长，固定在同一水平面上，两导轨间距l0.25 m，电阻r0.5 ，导轨上停放一质量m0.1 kg、电阻r0.1 的金属杆，导轨电阻可忽略不计，整个装置处于磁感应强度b0.4 t的匀强磁场中，磁场方向竖直向下，现用一外力f沿水平方向拉杆，使其由静止开始运动，理想电压表的示数u随时间t变化的关系如图乙所示(1)分析证明金属杆做匀加速直线运动；(2)求金属杆运动的加速度大小；(3)写出外力f随时间变化的表达式；(4)求第2.5 s末外力f的瞬时功率解析：(1)ue