人教版高中物理选修32高二单元考试试卷

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湖北省示范高2010中—2011学年度高二物理单元考试一试卷

《电磁感觉》

一、选择题(12×5分)1.闭合铜环与闭合金属框相接触放在匀强磁场中，以以以下图，当铜环向右挪动时，金属框架不动，以下说法中正确的选项是eA.铜环中没有感觉电流产生，因磁通量没有变化abB.金属框中没有感觉电流产生，因磁通量没有变化×××××××g××××h×C.铜环中没有感觉电流产生，金属框中有感觉电流产生d××××××cD.铜环和金属框中都有感觉电流产生f2.以以以下图，是一种延时开关，当开关S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通；当开关S1断开时，因为电磁感觉作用，D将延时一段时间才被开释，则A.因为A线圈的电磁感觉作用，才产生延时开释D的作用B.因为B线圈的电磁感觉作用，才产生延时开释D的作用C.如果断开B线圈的开关S2，无延时作用D.如果断开B线圈的开关S2，延时将变长3.以以以下图，MN、PQ为两条平行的水平搁置的金属导轨，左端接有定值电阻R，金属棒ab斜放在两导轨之间，与导轨接触优异，磁感觉强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面，设金属棒与两导轨接触点之间的距离为L，金属棒与导轨间夹角为60°，以速度v水平向右匀速运动，不计导轨和棒的电阻，则流过金属棒中的电流为A.I=BLv3BLvBLv3BLvB.I=2RC.I=D.I=R2R3R4.如图甲所示，长直导线与闭合金属线框固定于同一平面内，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～T/2时间内，直导线中电流向上，则在T/2～

时间内，线框中感觉电流的方向与所受安培力状况是

感觉电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左

感觉电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右

C.感觉电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右

感觉电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左

5.以以以下图，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平面内，假定圆

环不发生转动，当通电直导线中电流增大时，弹性环的面积S和橡皮绳的长度L将

A.S增大，L变长B.S减小，L变短

C.S增大，L变短D.S减小，L变长

6.以以以下图，电灯A和B与固定电阻的阻值均为R，L是自感系数较大的线圈，

当S1闭合、S2断开且电路稳准时A、B亮度同样；再闭合S2，待电路坚固后将S1断

开；以下说法中正确的选项是

A.B灯马上熄灭

B.A灯将比本来更亮一些后再熄灭

C.有电流经过B灯，方向为c→d

D.有电流经过A灯，方向为b→a

7.关于日光灯的启动器和镇流器的作用，以下说法中正确的选项是

日光灯点亮后，启动器的动、静触片是接触的

日光灯点亮后，启动器不再起作用

C.日光灯点亮后，镇流器起产生刹时高压的作用

D.日光灯点亮后，镇流器不再起作用8.以以以下图，一个有界匀强磁场所区，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由地点1(左)匀速运动到地点2(右)，则a····A.导线框进入磁场时，感觉电流方向为a→b→c→d→ad····B.导线框走开磁场时，感觉电流方向为a→d→c→b→aBC.导线框走开磁场时，遇到的安培力方向水平向右····bc····D.导线框进入磁场时，遇到的安培力方向水平向左129.以以以下图EF、GH为平行的金属导轨，其电阻不计，R为电阻器，C为电容器，

AB为可在EF和GH上滑动的导体横杆，有平均磁场垂直于导轨平面，若用I1和I2分别表示图中该处导线中的电流，则当横杆ABA.匀速滑动时，I1=0，I2=0B.匀速滑动时，I1≠0，I2≠0C.加快滑动时，I1=0，I2=0D.加快滑动时，I1≠0，I2≠0

d

c

10.以以以下图，矩形线圈长为L，宽为h，电阻为R，质量为m，由空中某一高度自由落下，加快穿过一匀强磁场所区，磁区的宽度也为h.设矩形线圈刚进入磁区时的动能为Ek1，刚穿出磁区时的动能为Ek2，这一过程中产生的焦耳热为Q，线圈战胜磁场力做的功为W1，重力做的功为W2，不计空气阻力，则以下关系式中正确的选项是A.Q=Ek1－Ek2B.Q=W2－W1C.Q=W1D.Q=W211.以以以下图，圆滑固定的金属导轨M、N水平搁置，两根导体棒P、Q平行搁置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处着落凑近回路时A.P、Q将相互聚拢B.P、Q将相互远离C.磁铁的加快度仍为gD.磁铁的加快度小于g12.以以以下图，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，遇到安培力的大小为F.此时A.电阻R1耗费的热功率为

Fv

B.电阻R2耗费的热功率为

3

Fv

6

C.整个装置因摩擦而耗费的热功率为μmgvcosθ

D.整个装置耗费的机械功率为(F+μmgcosθ)v

二、计算题(5×12分)

13.以以以下图，半径为R，单位长度为λ的平均导体圆环固定在水平面上，圆环

中心为O，匀强磁场垂直于水平面方向向下，磁感觉强度为B，平行于直径MON的

导体杆，沿垂直于杆的方向向右运动，杆的电阻可以忽视不计，杆与圆环接触优异，

某时辰杆的地点以以以下图，∠aOb=2θ，速度为v，求此时辰作用在杆上的安培力的

大小.

14.以以以下图，在一对平行的金属导轨的上端连接一阻值为R的定值电阻，两导

轨所决定的平面与水平面成30°角，若将一质量为m、长为L的导体棒ab垂直于两

导轨放在导轨上，并使其由静止开始下滑，已知导体棒电阻为r，整个装置处在垂直

R

b30°

于导轨平面的匀强磁场中，磁感觉强度为B，求导体棒最后下滑的速度及电阻

R最

终的发热功率分别为多少.(导轨足够长，磁场足够大，不计导轨电阻和摩擦

)

15.如图甲所示，一对平行圆滑轨道搁置在水平面上，两轨道间距l=0.20m，电阻

R=1.0Ω，有一导体棒静止地放在轨道上，与两轨道垂直，棒及轨道的电阻皆可忽视

不计，整个装置处于磁感觉强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向

下，现用一水平力F沿轨道方向拉棒，使之做匀加快运动，测得力F与时间t的关

系图像如图乙所示，求棒的质量m和加快度a.

16.以以以下图，两条相互平行的圆滑金属导轨位于水平面内，距离为L=0.2m，在导轨的一端接有阻值为R=0.5Ω的电阻，在x≥0处有一与水平面垂直的匀强磁场，磁感觉强度B=0.5T.一根质量为m=0.1kg的金属直杆垂直搁置在导轨上，并以v0=2m/s的初速度进入磁场，在安培力和一垂直于杆的水平外力F的共同作用下做匀变速直线运动，加快度大小为a=2m/s2，方向与初速度方向相反，设导轨和金属杆的电阻都可以忽视，且接触优异，求：

电流为零时金属杆所处的地点；

(2)电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小和方向；(3)保持其余条件不变，而初速度v0取不同样值，求开始时F的方向与初速度v0的取值的关系.

17.以以以下图，将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出，

穿过宽度为b、磁感觉强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里，线框向上离

开磁场时的速度恰巧是进入磁场时速度的一半，线框走开磁场后连续上涨一段高度，

此后落下并匀速进入磁场，整个运动过程中素来存在着大小恒定的空气阻力f，且线

框不发生转动.求：

线框在着落阶段匀速进入磁场时的速度v2；

线框在上涨阶段刚走开磁场时的速度v1；

线框在上涨阶段经过磁场过程中产生的焦耳热Q.

湖北省示范高2010中—2011学年度高二物理单元考试一试卷《电磁感觉》答题卷

班级姓名学号

总分栏

选择题1314151617

一、选择答题栏(60分)题123456789101112号

答

案

题

题

题

题

题

湖北省示范高2010中—2011学年度高二物理单元考试一试卷

《电磁感觉》参照答案

一、选择答题栏(60分)B

题123456789101112

号

答DBCBCDADBCDDCADBCD

案

13.导体切割磁感线相当于电源，外电路由两部分圆弧并联而成.

ab部分长为2Rsinθ，切割磁感线产生的感觉电动势为

E=B(2Rsinθ)v①

此时弧acb的电阻为2λR(π－θ)，弧adb的电阻为2λRθ.

并联后电阻为

2R()2R2R()②rR()2R2E③杆中电流Ir①②代入③得IBvsin()因此安培力F=B·ab·I=B·2Rsinθ·Bvsin2B2Rvsin2()()14.解法一：导体棒由静止开释后，加快下滑，受力状况以以以下图，由右手定章判断棒中电流方向由b→a，由左手定章判断，受安培力沿斜面向上，跟着棒的下滑速度不停增大，安培力F增大，加快度减小，导体棒做变加快运动，当加快度a=0时，速度达到最大，即最后下滑速度，此时导体棒受力均衡，有Bmgsin30°=F=BIL①FNFEBLvm×此中②bI=rRrRmg由①②解得vmmg(Rr)2B2L2热功率P=I2R=(mg)2Rm2g2R2BL4B2L2解法二：当棒匀速下滑时，重力做正功，安培力做负功，导体棒的重力势能的

减少等于回路中电能的增添，

E2PG=P电，即mgvmsin30°=r①R此中E=BLvm②mg(Rr)由①②得vm2B2L2由R和r串联，功率分配关系为RP电=Rm2g2RPR=mgvmsin30°=4B2L2RrRr15.外力F作用于导体棒上，使之做匀加快直线运动，导体棒切割磁感线产生的感觉电动必定平均增添，感觉电流平均增添，安培力平均增添，这样就以致外力F随时间t平均增添，利用法拉第电磁感觉定律、欧姆定律、牛顿第二定律找出外力F随时间变化的函数关系，再从图像上取两点的坐标(0，1)和(30，4)代入，解方程组即可得出答案.导体棒在轨道上做匀加快直线运动，用v表示其速度，t表示时间，则有v=at①导体棒切割磁感线，将产生感觉电动势E=Blv②

在导体棒、轨道和电阻构成的闭合回路中产生电流

EI=③R导体棒遇到的安培力为f=IBl④依据牛顿第二定律，有F－f=ma⑤联立以上各式，得FmaB2l2at⑥R由图像上取两点的坐标(0，1)和(30，4)代入⑥式，可解得

a=10m/s2，m=0.1kg.16.(1)感觉电动势E=BLv，I=E，故I=0时，v=0R

因此x=v02=1m.2a由题知，金属杆先向右做匀减速直线运动，此后向左做匀加快直线运动，则

刚开始向右运动和刚回到原出发点时速度大小相等，方向相反，均为v0，故最大电流ImBLv0.R1BLv0当I=2R2Im时，遇到的安培力为fBILB2L2v00.520.2222R20.5N=0.02N.当金属杆向右运动时，由F+f=ma得F=ma－f=0.1×2－0.02=0.18N，方向与x轴正方向相反；当金属杆向左运动时，由F－f=ma得F=ma+f=0.22N，方向与x轴正方向相反.2

开始时v=v0，安培力f=BImL=BLv0，取向左为正方向.R

2

由F+f=ma得F=ma－f=ma－BLv0

RB2L2v0maR=10m/s时，F<0，方向与x轴正向同样(向右)；当ma<，即v0>2L2RB2

当ma>BLv0，即v0<10m/s时，F>0，方