高中物理 第四章 电磁感应章末质量评估 新人教版选修32

1、6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3

2、3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5第四章第四章 电磁感应电磁感应章末质量评估(一)(时间：90 分钟分值：100 分)一、单项选择题(本题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求)1如图所示，a、b是两个同平面、同心放置的金属圆环，条形磁铁穿过圆环且与两环平面垂直，则穿过两圆环的磁通量a、b的大小关系为()aabbabcabd不能比较解析：条形磁铁磁场的磁感线的分布特点是：磁铁内外磁感线的条数相同；磁铁内外磁感线的

3、方向相反；磁铁外部磁感线的分布是两端密、中间疏两个同心放置的同平面的金属圆环与磁铁垂直且磁铁在中央时， 通过其中的磁感线的俯视图如图所示， 穿过圆环的磁通量进出，由于两圆环面积sasb，两圆环的进相同，而出ab，故 a 正确答案：a2如图所示，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过现将环从位置释放，环经过磁铁到达位置.设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为ft1和ft2，重力加速度大小为g，则()aft1mg，ft2mgbft1mg，ft2mg，ft2mgdft1mg6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3

4、d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5

5、1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5解析：当圆环经过磁铁上端时，磁通量增加，根据楞次定律可知磁铁要把圆环向上推，根据牛顿第三定律可知圆环要给磁铁一个向下的磁场力，因此有ft1mg.当圆环经过磁铁下端时，磁通量减少，根据楞次定律可知磁铁要把圆环向上吸，根据牛顿第三定律可知圆环要给磁铁一个向下的磁场力，因此有ft2mg，所以只有 a 正确答案：a3电磁炉是利用电磁感应现象产生的涡流，使锅体发热从而加热食物下列相关的说法中正确的是()a电磁炉中通入电压足够高的直流电也能正常工作b锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关c金属或环保绝缘材料制成的锅体都可以利用电磁炉来

6、烹饪食物d电磁炉的上表面一般都用金属材料制成，以加快热传递、减少热损耗解析：直流电不能产生变化的磁场，在锅体中不能产生感应电流，电磁炉不能使用直流电，故 a 错误；锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关，故 b 正确；锅体只能用铁磁性导体材料，不能使用绝缘材料制作锅体，故 c 错误；电磁炉的上表面如果用金属材料制成，使用电磁炉时，上表面材料发生电磁感应要损失电能，电磁炉上表面要用绝缘材料制作，故 d错误答案：b4如图所示，边长为l的正方形导体框匀速地从磁场左边穿过磁场运动到磁场右边，磁场的宽度为d，线框的速度为v.若ld，则线框中存在感应电流的时间为()a.lvb.2lvc.dvd.2dv解析：

7、 线框从开始进到完全进入， 从开始出到完全出来的过程， 线框中存在感应电流 所以线框中存在感应电流的时间tlvlv2lv，故选项 b 正确答案：b5.如图所示， 闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中， 匀强磁场的磁感应强度的大小随时间变化下列说法正确的是()当磁感应强度增大时， 线框中的感应电流可能减小当磁感应强度增大时， 线框中的感应电流一定增大当磁感应强度减小时， 线框中的感应电流一定增大当磁感应强6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d

8、 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5度减小时，线框中的感应电

9、流可能不变a只有正确b只有正确c只有正确d只有正确解析：ier，而由法拉第电磁感应定律ent得e与b的增大还是减小无关，而与磁通量的变化率有关答案：d6物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”如图，她把一个带铁芯的线圈l、开关 s 和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈l上，且使铁芯穿过套环，闭合开关 s 的瞬间， 套环立刻跳起 某同学另找来器材再探究此实验 他连接好电路， 经重复实验 线圈上的套环均未动对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是()a线圈接在了直流电源上b电源电压过高c所选线圈的匝数过多d所用套环的材料与老师的不同解析： 金属套环跳起的原因是开关 s

10、闭合时， 套环上产生的感应电流与通电螺线管上的电流相互作用而引起的线圈接在直流电源上，s 闭合时，金属套环也会跳起电压越高，线圈匝数越多，s 闭合时，金属套环跳起越剧烈若套环是非导体材料，则套环不会跳起故选项 a、b、c 错误，选项 d 正确答案：d7铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置能产生匀强磁场的磁铁被安装在火车首节车厢下面， 如图甲所示(俯视图) 当它经过安放在两铁轨间的线圈时，便会产生一电信号，被控制中心接收当火车通过线圈时，若控制中心接收到的线圈两端的电压信号如图乙所示，则说明火车在做()6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5

11、 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1

12、 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5图甲图乙a匀速直线运动b匀加速直线运动c匀减速直线运动d加速度逐渐增大的变加速直线运动答案：b8 如图所示， 闭合线圈abcd从高处自由下落一段时间后垂直于磁场方向进入一有界磁场从ab边刚进入磁场到cd边刚进入磁场的这段时间内，下列说法正确的是()aa端的电势高于b端bab边所受安培力方向为水平向左c线圈可能一直做匀速运动d线圈可能一直做匀加速直线运动解析：此过程中ab边始终切割磁感线，ab边为电源，由右手定则可知电流为逆时针方向，由a流向b，电源内部电流从低电势流向高电势，故a端的电势低于b端，选项

13、a 错误；由左手定则可知ab边所受安培力方向竖直向上，选项 b 错误；如果刚进入磁场时安培力等于重力，则一直匀速进入，如果安培力不等于重力，则mgb2l2vrma，做变加速运动，选项 c 正确，d 错误答案：c9在如图所示的电路中，a、b 为两个完全相同的灯泡，l为自感线圈，e为电源，s为开关关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是()6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5

14、 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5a合上开关，a 先亮，b 逐渐变亮；断开开关，a、b 同时熄灭b合上开关，b 先亮，a

15、逐渐变亮；断开开关，a 先熄灭，b 后熄灭c合上开关，b 先亮，a 逐渐变亮；断开开关，a、b 同时熄灭d合上开关，a、b 同时亮；断开开关，b 先熄灭，a 后熄灭解析：合上开关 s 后，电流由零突然变大，电感线圈产生较大的感应电动势，阻碍电流的增大，故ibia，随电流逐渐增大至稳定过程，电感的阻碍作用越来越小，故合上开关，b先亮，a 逐渐变亮；开关 s 断开后，由于电感l产生自感电动势，灯 a、b 回路中电流要延迟一段时间再熄灭，且同时熄灭，故选 c.答案：c10.如图所示，一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方，直导线与圆环在同一竖直面内，当通电直导线中电流增大时，弹性圆环

16、的面积s和橡皮绳的长度l将()as增大，l变长bs减小，l变短cs增大，l变短ds减小，l变长解析：当通电直导线中电流增大时，穿过金属圆环的磁通量增大，金属圆环中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流要阻碍磁通量的增大：一是用缩小面积的方式进行阻碍；二是用远离直导线的方法进行阻碍，故 d 正确答案：d二、多项选择题(本题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求，全部选对得 6 分，漏选得 3 分，错选或不选得 0 分)11 为了研究磁通量变化时感应电流的方向， 先通过右图确定电流通过检流计时指针的偏转方向实验过程中，竖直放置的线圈固定不动，将条形磁铁从

17、线圈上方插入或拔出，线圈和检流计构成的闭合回路中就会产生感应电流 下列各图中分别标出了磁铁的极性、 磁铁相对线圈运动的方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中下列正确的是()ab6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9

18、1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5cd解析：选项 a 中条形磁铁向下插入线圈中时，向下穿过线圈的磁通量逐渐增大，所以感应电流产生的磁场方向向上，根据安培定则可知，选项 a 错误，同理可知，选项 b 错误，选项 c、d 正确答案：cd12.如图所示，先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈

19、水平拉出有界匀强磁场区域，v12v2，则在先后两种情况下()a线圈中的感应电动势之比为e1e221b线圈中的感应电流之比为i1i212c线圈中产生的焦耳热之比q1q214d通过线圈某截面的电荷量之比q1q211解析：根据eblvv以及v12v2，可知，选项 a 正确；因为iere，所以i1i221，选项 b 错误；线圈中产生的焦耳热qi2rte2rtb2l2v2rlvb2l3vrv，所以q1q221，选项 c 错误；根据qitrttr或者qitertblvrlvbl2rbsr，可见，选项 d 正确答案：ad13单匝线圈所围的面积为 0.1 m2，线圈电阻为 1 .规定线圈中感应电流i的正方向从

20、上往下看是顺时针方向， 如图甲所示 磁场的磁感应强度b随时间t的变化规律如图乙所示则以下说法正确的是()图甲图乙a在时间 05 s 内，i的最大值为 0.01 a6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1

21、 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5b在第 4 s 时刻，i的方向为逆时针c前 2 s 内，通过线圈某截面的总电荷量为 0.01 cd第 3 s 内，线圈的发热功率最大解析：entnbts，由题图乙知，在 05 s 内，0 时刻bt最大，此时e0.01v，所以ier0.01 a，a 正确；在第 4 s 时刻

22、，b处于减少过程中，由楞次定律得i的方向为逆时针，b正确；前 2 s 内，qitertntrtnr0.01 c，c 正确；第 3 s 内，b不变，i0，d 错误答案：abc14如图所示，光滑的水平地面上方有两个磁感应强度大小均为b、方向相反的垂直于纸面的水平匀强磁场，pq为两个磁场的边界， 磁场范围足够大 一个位于纸面内的半径为a、质量为m、电阻为r的金属圆环沿垂直于磁场方向的速度v从如图所示的位置开始运动，当圆环运动到其直径刚好与边界线pq重合时，圆环的速度为v2，则下列说法正确的是()a此时圆环中的电功率为4b2a2v2rb此时圆环的加速度为4b2a2vmrc此过程中通过圆环截面的电荷量为

23、ba2rd此过程中回路产生的电能为 0.75mv2解析：感应电动势e2b2av22bav，感应电流ier2bavr，此时圆环中的电功率pi2r2bavr2r4b2a2v2r，安培力f2b2ai4bai8b2a2vr，此过程中通过圆环截面的电荷量qittrtrba2r，此过程中产生的电能e电12mv212mv2238mv2.综上可知，选项 a、c 正确答案：ac6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5

24、 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5三、实验题(10 分)15在研究电磁感应现象的实验中，所需的实验器材如图

25、所示现已用导线连接了部分实验电路(1)请画实线作为导线从箭头 1 和 2 处连接其余部分电路(2)实验时， 将线圈l1插入线圈l2中， 闭合开关的瞬间， 观察到检流计的指针发生偏转，这个现象揭示的规律是_(3)某同学设想使线圈l1中电流逆时针(俯视)流动，线圈l2中电流顺时针(俯视)流动，可行的实验操作是_a抽出线圈l1b插入软铁棒c使变阻器滑片p左移d断开开关解析：(1)将箭头 1、线圈l1、箭头 2 依次连接起来组成闭合回路。线圈l2与检流计连接起来组成闭合回路(2)闭合开关的瞬间，流过线圈l1的电流瞬间增大，产生的磁感应强度增大，穿过线圈l2的磁通量增大，线圈l2中产生感应电动势，有感应

26、电流流过检流计；该实验表明“穿过闭合电路中的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流” (3)要使两线圈中的电流方向相反，只需使线圈l1产生的磁通量逐渐增大，可行的方法有插入软铁棒或增大线圈l1中的电流(即使变阻器滑片p左移)，选项 b、c 正确答案：(1)如图所示(2)穿过闭合电路中的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流(3)bc四、计算题(本题共 3 小题，共 36 分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)16(10 分)如图所示，边长为l的正方形金属框，质量为m，电阻为r，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘，金属框的上半部处于磁场内，下半部处

27、于磁场外，磁场随时6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1

28、 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5间变化规律为bkt(k0)，已知细线所能承受的最大拉力为 2mg，求从t0 开始，经过多长时间细线会被拉断解析：由题意知btk.根据法拉第电磁感应定律知ebtskl22.当绳刚要断开时：mgf安bil，ierkl22r，bkt.联立解得：t2mgrk2l3.17(12 分)均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd，每边长为l，总电阻为r，总质量为m.将其置于磁感应强度为b的水平匀强磁场上方h处，如图所示线框由静止

29、自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行当cd边刚进入磁场时，(1)求线框中产生的感应电动势大小；(2)求cd两点间的电势差大小；(3)若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h.解析：(1)cd边刚进入磁场时，线框速度：v 2gh线框中产生的感应电动势eblvbl2gh(2)此时线框中的电流iercd切割磁感线相当于电源，cd两点间的电势差即路端电压：ui34r34bl2gh6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5(