高中物理选修3-2模块测试(全册)

1、选修3-2综合测试（1）一、选择题1.如图所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中,大小随时间变化。下列说法当磁感应强度增加时，线框中的感应电流可能减小当磁感应强度增加时，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度减小时，线框中的感应电流可能不变其中正确的是（D）A.只有正确B.只有正确C.只有正确D.只有正确匀强磁场的磁感应强度的2.一飞机在北半球的上空以速度v水平飞行，飞机机身长为a,翼展为b;该空间地磁场磁感应强度的水平分量为Bi,竖直分量为R;驾驶员左侧机翼的端点用A表示，右侧机翼的端点用B表示，用E表示飞机产生的感应电动势，则（D）=Bvb

2、,且A点电势低于B点电势=Bivb,且A点电势高于B点电势=Bvb,且A点电势低于B点电势=B2vb,且A点电势高于B点电势3.如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下。当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部）（B）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3.如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示.在0-T72时间内，直

3、导线中电流向上，则在T72-T时间内，线框甲乙中感应电流的方向与所受安培力情况是（C）A.感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左B.感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右C.感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右D.感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左4 .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.abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为=0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a-b-c-d-a的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中

4、，感应电流I随时间t变化的图线可能是L是一个理想电感线圈，当S闭合5 .如图所示电路中，AB是两个完全相同的灯泡,与断开时，AB的亮度情况是（AQ闭合时，A立即亮，然后逐渐熄灭闭合时，B立即亮，然后逐渐熄灭闭合足够长时间后，B发光，而A不发光闭合足够长时间后，B立即熄灭发光，而A逐渐熄灭6 .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为图（乙）所示，则说明火车在做（B）A.匀速直线运动B

5、.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7.图甲中的a是一个边长为为L的正方向导线框,其电阻为R线框以恒定速度 v沿x轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场区域 b.如果以x轴的正方向作为力的正方向.线框在图示位置的时刻作为时间的零点，则磁场对线框的彳用力F随时间变化的图线应为图乙中的哪个图（B)“F1 2 3 4 5 t/L ? v A图乙O ， 一 ，t/L ? v 1 2 3 4 5 t/L ? vD8 .如图所示，将一个正方形导线框ABCtM于一个范围足够大的匀强磁场中，磁场方向与其平面垂直.现在abCD的中点处连接一个电容器，其上、下极板分别为a、b,让匀强磁场

6、以某一速度水平向右匀速移动，则（AB。回路中没有感应电流与HB与C间有电势差C.电容器a、b两极板分别带上负电和正电D.电容器a、b两极板分别带上正电和负电9 .如图一所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与金属框架接触良好.在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计.现用一水平向右的外力F作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右在框架上滑动，运动中杆ab始终垂直于框架.图二为一段时间内金属杆受到的安培力f随时间t的变化关系，则图三中可以表示外力F随时间t变化关系的图象是（B）X X X X X X X X10.在水平桌面上，一个

7、面积为S的圆形金属框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，磁感应强度Bi随时间t的变化关系如图所示.01s内磁场方向垂直线框平面向下 .圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒，导体棒的长为L、电阻为R,且与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场中，其磁感应强度恒为 E2,方向垂直导轨平面向下，如图所示.若导体棒始终保持静止，则其所受的静摩擦力f随时间变化的图象是下图中的（设向右为静摩擦力的正方向）CAE年底，我国宣布已研制成功一辆高温超导磁悬浮高速列车的模型车，该车的车速已达到500km/h,可载5人.如图所示就是磁悬浮的原理，图中A是圆柱形磁铁，B是用高温超导材料制成的超

8、导圆环.将超导圆环B水平放在磁铁A上，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁A的上方空中，下列说法中正确的是（B）A.在B上放入磁铁的过程中，B中将产生感应电流.当稳定后，感应电流消失B.在B上放入磁铁的过程中，B中将产生感应电流.当稳定后，感应电流仍存在C.如A的N极朝上，B中感应电流的方向如图所示D.如A的N极朝上，B中感应电流的方向与图中所示的方向有时相同有时相反12 .如图所示，两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面，导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路.导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质K弹簧，两棒的中间用细线绑住，它们的电阻均为R,回路上其余部分的电阻不计

9、.在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场.开始时，导体棒处于静止状态.剪断细线后，导体棒在运动过程中（ADDA.回路中有感应电动势B.两根导体棒所受安培力的方向相同C.两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能守恒D.两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能不守恒13 .如图所示，A是长直密绕通电螺线管.小线圈B与电流表连接，并沿A的轴线Ox从O点自左向右匀速穿过螺线管A能正确反映通过电流表中电流I随x变化规律白是（C）14.如图所示，一个边长为 a、电阻为R的等边三角形线框，在外力作用下，以速度 v匀速穿过宽均为 a的两个匀强磁场.这两个磁场的磁感应强度大小均为B方向相反.线框运动方向

10、与底边平行且与磁场边缘垂直.取逆时针方向的电流为正。若从图示位置开始，线框中产生的感应电流 I与沿运动方向的位移 x之间的函数图象，下面四个图中正确的是（B）a15 .如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平一厂一行金属导轨相距1m,导轨平面与水平面成 0=37o角，下端连接阻值为 R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为0.2kg,电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8叫 求该速度的大小;在上问中，若 R=2 Q ,金属棒中的电流方向由a到b,求

11、磁感应强度的大小和方向(g=10m/s： sin37 o =, cos37o =)2答案：4m/s10m/s，垂直于导轨平面向上16 .图中MNF口 PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l为0.40m,电阻不计.导轨所在平面与磁感应强度B为的匀强磁场垂直.质量m为x i0-3kg、电阻为的金属杆 ab始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触.导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为的电阻R.当RMPbQX BN杆ab达到稳定状态时以速率 v匀速下滑，整个电路消耗的电功率P为，重力加速度取10m/s2,试求速率v和滑动变阻器接入电路部分的阻值F2 ()答案：4.5m/s , Q17 .如图所示，水平面上

12、有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨 M明口 PQ它们的电阻可忽略不计,之间接有阻值为 R的定值电阻.导体棒ab长l=0.5m,其电阻为r,与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的在M和PQ匀强磁场中，磁感应强度 B=.现使ab以v=10m/s的速度向右做匀速运动ab中的感应电动势多大ab中电流的方向如何若定值电阻R=a,导体棒的电阻 = ,则电路中的电流多大答案：b-a0.5A18.如图所示，一半径为的圆形导线框内有一匀强磁场，磁场方向垂直于导线框所在平面,d,板长为l , t =0图甲导线框的左端通过导线接一对水平放置的平行金属板，两板间的距离为时，磁场的磁感应强度B从B0开始均匀增

13、大，同时，在板2的左端且非常靠近板2的位置有一质量为m带电量为-q的液滴以初速度V0水平向右射入两板间，该液滴可视为质点.要使该液滴能从两板间射出，磁感应强度随时间的变化率K应满足什么条件要使该液滴能从两板间右端的中点射出，磁感应强度B与时间t应满足什么关系2.2较安mgdKmgd2mvd口2K2-22rqrqrql22mgdmvodxBBo224ytrqrql19.在图甲中，直角坐标系0xy的1、3象限内有匀强磁场，第1象限内的磁感应强度大小为2B,第3象限内的磁感应强度大小为B,磁感应强度的方向均垂直于纸面向里.现将半径为1,圆心角为900的扇形导线框OPQA角速度a绕O点在纸面内沿逆时针

14、匀速转动，导线框回路电阻为R(1)求导线框中感应电流最大值(2)在图乙中画出导线框匀速转动一周的时间内感应电流I随时间t变化的图象.(规定与图甲中线框的位置相对应的时刻为t=0)(3)求线框匀速转动一周产生的热量解:(1)线框从图甲位置开始(t=0)转过900的过程中，产生的感应电动势为：12Ei2Bl(4分)2由闭合电路欧姆定律得,回路电流为:I1EjR(1分）联立以上各式解得：|1Bl 2R(2分）同理可求得线框进出第3象限的过程中,回路电流为 ：I2Bl22R(2故感应电流最大值为：Bl2(1(2) I t图象为:(4（3）线框转一周产生的热量：Q 2（112I22R7)(2分）(15

15、B2I4 解得：Q 5-U4R(1分）20.如图所示，两根相距为d足够长的平行金属导轨位于水平的 xOy平面内，导轨与x轴平行,一端接有阻值为 R的电阻.在x0的一侧存在竖直向下的匀强磁场，一电阻为 r的金属直杆与金属导轨垂直放置，且接触良好，并可在导轨上滑动杆一大小为V0、方向沿x轴正方向的初速度外力F作用在金属杆上，使金属杆保持大小为 V0.开始时，金属直杆位于 x=0处，现给金属.在运动过程中有一大小可调节的平行于x轴的a,方向沿x轴负方向的恒定加速度运动.金属导轨电阻可忽略不计.求:金属杆减速过程中到达x0的位置时，金属杆的感应电动势E;回路中感应电流方向发生改变时，金属杆在轨道上的位

16、置;若金属杆质量为m请推导出外力f随金属杆在x轴上的位置（x）变化关系的表达B2d2、v： 2ax ma R r答案：X 10-3A,顺时针 X 10-5N22.如图所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdef处于竖直向下磁感应强度为R的匀强磁场中.金属杆ab与金属框架接触良好.此时abed构成一个边长为l的正方形，金属杆的电阻为 r,其余部分电阻不计若从t=0时刻起，磁场的磁感应强度均匀增加，每秒钟增量为k,施加一水平拉力保持金属杆静止不动，求金属杆中的感应电流在情况中金属杆始终保持不动，当t = t 1秒末时，求水平拉力的大小若从t=0时刻起，磁感应强度逐渐减小， 当金属杆在框架上以恒定速

17、度 v向右做匀速运动时，可使回路中不产生感应电流.写出磁感应强度 B与时间t的函数关系式23答案：I kL f B0 kt1 kl B型 rrl vt23.一个“ n”形导轨PONQ其质量为M=2.0kg ,答案：E=Bd%；v；2ax0Xm=V02/2aF21.如图甲，平行导轨MNPQ水平放置，电阻不计.两导轨间距d=10cm,导体棒ab、cd放在导轨上，并与导轨垂直.每根棒在导轨间的部分，电阻均为R4.用长为L=20cm的绝缘丝线将两棒系住.整个装置处在匀强磁场中.t=0的时刻，磁场方向竖直向下，丝线刚好处于未被拉伸的自然状态.此后，磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示.不计感应电流磁场的

18、影响.整个过程丝线未被拉断.求:B*NbD0的时间内，电路中感应电流的大小与方向;放在光滑绝缘的水平面上，处于匀强磁场中，另有一根质量为m=0.60kg的金属棒CD夸放在导轨上，CD与导轨的动摩才因数是，CD棒与ON边平行，左边靠着光滑的固定立柱a、b,匀强磁场以ab为界，左侧的磁场方向竖直向上（图中表示为垂直于纸面向外），右侧磁场方向水平向右，磁感应强度的大小都是，如图所示.已知导轨ONa长为0.50m,电阻是金2一属棒CD的电阻是，其余电不计.导轨在水平拉力作用下由静止开始以0.20m/s的加速度做匀加速直线运动，一直到CD中的电流达到4.0A时，导轨改做匀速直线运动.设导轨足够长，取g=

19、10m/s2.求：导轨运动起来后，CD两点哪点电势较高导轨做匀速运动时，水平拉力F的大小是多少导轨做匀加速运动的过程中，水平拉力F的最小值是多少CD消耗的电功率为口时，水平拉力F做功的功率是多大答案：C24 .如图所示，在与水平面成e=30o的平面内放置两条平1b/行、光滑且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计。空间存在着匀强磁场，磁感应强度b=,方向垂直轨道平面向上.导体棒_dUab、cd垂直于轨道放置，且与金属轨道接触良好构成闭合回路，每根导体棒的质量m=2L图甲解:dc切割磁感线产生的感应电动势E=BLv（2Blv回路中的感应电流I BLv（2R11 .ab两端的电势差U I -R -BL

20、v b端电势高44(2（2）设线框从dc边刚进磁场到ab边刚进磁场所用时间为t由焦耳定律有Q 2I 2Rt（2vt(2求出2B2L3V(2Ub 10-(6分）分）分）分）分）分）分）O-U0/4-3U/4-U说明：画对一条给2分.29.如图所示，固定于水平桌面上足够长的两平行导轨POMNPQMN的电阻不计，间距为d=0.5m.P、M两端接有一只理想电压表，整个装置处于竖直向下的磁感应强度B=的匀强磁场中.电阻均为r=Q,质量分别为m=300g和m=500g的两金属棒Li、L2平行的搁在光滑导轨上，现固定棒Li,L2在水平恒力F=的作用下，由静止开始做加速运动，试求：(1)当电压表的读数为 U=时，棒L2的加速度多大(2)棒L2能达到的最大速度 Vm.(3)若在棒L2达到最大速度Vm时撤去外力F,并同时释放棒Li,求棒匕达到稳定时的速 度值.(4)若固定棒Li,当棒L2的速度为V,且离开棒Li距离为S的同时，撤去恒力F,为保持棒匕做匀速运动，可以采用将B从原值(B0=逐渐减小的方法，则磁感应强度 B应怎样随时间变化(写出B与时间t的关系式)解:(1) .Li与L2串联，流