高中物理人教版2第四章电磁感应 第4单元知能评估（b卷）

单元知能评估(B卷)(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)1．如图所示为用导线做成的圆形回路与一直导线构成的几种位置组合(A、B、C中直导线都与圆形线圈在同一平面内，O点为线圈的圆心，D中直导线与圆形线圈垂直，并与中心轴重合)，其中当切断直导线中的电流时，闭合回路中会有感应电流产生的是()解析：在B、C中，穿过圆形回路的磁通量不为零，当切断导线中的电流时，磁通量减少，所以有感应电流产生；而A、D中穿过圆形回路的磁通量为零且无变化，所以没有感应电流产生．答案：BC2．在空间某处存在一变化的磁场，则()A．在磁场中放一闭合线圈，线圈中一定会产生感应电流B．在磁场中放一闭合线圈，线圈中不一定产生感应电流C．在磁场中不放闭合线圈，在变化的磁场周围一定不会产生电场D．在磁场中不放闭合线圈，在变化的磁场周围一定会产生电场解析：根据感应电流的产生条件，只有穿过闭合线圈的磁通量发生变化，线圈中才产生感应电流，A错，B对；变化的磁场产生感生电场，与是否存在闭合线圈无关，C错，D对．答案：BD3．如图所示，光滑导电圆环轨道竖直固定在匀强磁场中，磁场方向与轨道所在平面垂直，导体棒ab的两端可始终不离开轨道无摩擦地滑动，当ab由图示位置释放，直到滑到右侧虚线位置的过程中，关于ab棒中的感应电流情况，正确的是()A．先有从a到b的电流，后有从b到a的电流B．先有从b到a的电流，后有从a到b的电流C．始终有从b到a的电流D．始终没有电流产生解析：ab与被其分割开的每个圆环构成的回路，在ab棒运动过程中，磁通量都保持不变，无感应电流产生．答案：D4．如图所示，通电螺线管水平固定，OO′为其轴线，a、b、c三点在该轴线上，在这三点处各放一个完全相同的小圆环，且各圆环平面垂直于OO′轴．则关于这三点的磁感应强度Ba、Bb、Bc的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系，下列判断正确的是()A．Ba＝Bb＝Bc，Φa＝Φb＝ΦcB．Ba＞Bb＞Bc，Φa＜Φb＜ΦcC．Ba＞Bb＞Bc，Φa＞Φb＞ΦcD．Ba＞Bb＞Bc，Φa＝Φb＝Φc解析：根据通电螺线管产生的磁场特点，Ba＞Bb＞Bc，由Φ＝BS，可得Φa＞Φb＞Φc，故C正确．答案：C5．闭合线圈abcd运动到如图所示的位置时，bc边所受到的磁场力的方向向下，那么线圈的运动情况是()A．向左平动进入磁场 B．向右平动进入磁场C．向上平动 D．向下平动解析：当bc受力向下时，说明感应电流方向由b指向c，当向左进入磁场时，磁通量增加，感应电流的磁场方向应该与原磁场方向相反，垂直纸面向里，用右手螺旋定则可以判断感应电流方向为顺时针方向．答案：A6.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()A．合上开关，a先亮，b后亮；断开开关，a、b同时熄灭B．合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a先熄灭，b后熄灭C．合上开关，b先亮，a后亮；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：当合上开关时，由于线圈L要产生自感电动势阻碍电流的增加，因此b先亮a后亮；当断开开关时，a、b和L构成串联回路，L中要产生自感电动势，阻碍电流减小，因此a、b两灯不是立即熄灭，而是逐渐变暗，最后同时熄灭．故正确答案为C.答案：C7.如图所示，由均匀导线制成的，半径为R的圆环，以v的速度匀速进入一磁感应强度大小为B的匀强磁场．当圆环运动到图示位置(∠aOb＝90°)时，a、b两点的电势差为()\r(2)BRv \f(\r(2),2)BRv\f(\r(2),4)BRv \f(3\r(2),4)BRv解析：整个圆环电阻是R，其外电阻是圆环的3/4，即磁场外的部分，而磁场内切割磁感线有效长度是eq\r(2)R，其相当于电源，E＝B·eq\r(2)R·v，根据欧姆定律可得U＝eq\f(\f(3,4)R,R)E＝eq\f(3\r(2),4)BRv，D正确．答案：D8．如图所示，A为水平放置的橡胶圆盘，在其侧面带有负电荷，在A正上方用丝线悬挂一个金属圆环B(丝线在B上面未画出)，使B的环面在水平面上与圆盘平行，其轴线与橡胶盘A的轴线O1O2重合．在橡胶盘A绕其轴线O1O2按图中箭头方向减速转动的过程中，金属圆环B有()A．扩大半径的趋势，丝线受到的拉力增大B．扩大半径的趋势，丝线受到的拉力减小C．缩小半径的趋势，丝线受到的拉力减小D．缩小半径的趋势，丝线受到的拉力增大解析：因为橡胶盘A减速转动，所以其侧面负电荷转动形成的环形电流越来越小．这个环形电流在它的上部产生的磁场也越来越弱．根据楞次定律，圆环B有靠近A，并且增大自身圆环的面积即有扩大半径的趋势，这样才能阻碍通过它的磁通量的减少．B要靠近A，就使丝线对B的拉力增大，故选项A对．答案：A9．矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示．若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，下列各图中正确的是()解析：0～1s内磁感应强度均匀增加，由楞次定律知感应电流方向为逆时针，即感应电流方向与规定的正方向相反，为负值，又由法拉第电磁感应定律E＝neq\f(ΔΦ,Δt)及闭合电路欧姆定律知，感应电流i为定值；1～2s内磁感应强度均匀减小，同理可判断感应电流为顺时针方向，大小不变；2～3s内磁感应强度反方向均匀增加，同理可判断感应电流为顺时针方向，大小不变；3～4s内磁场方向垂直纸面向外，且均匀减小，同理可判断感应电流为逆时针方向，大小不变，故选项D正确．答案：D10．如图所示，矩形线圈处于匀强磁场中，当磁场分别按图(1)图(2)两种方式变化时，t0时间内线圈产生的电能及通过线圈某一截面的电荷量分别有W1、W2、q1、q2表示，则下列关系式正确的是()A．W1＝W2q1＝q2 B．W1>W2q1＝q2C．W1<W2q1<q2 D．W1>W2q1>q2解析：接两种方式变化时，根据W＝Eq，q＝It＝eq\f(ΔΦ,R)，E＝eq\f(ΔB·S,Δt)和q＝eq\f(ΔΦ,R)＝eq\f(ΔB·S,R)，线圈中产生的感应电动势相同，所以t0时间内线圈产生的电能及通过线圈某一截面的电荷量都相同，A项正确．答案：A11．水平放置的平行金属框架宽L＝0.2m，质量为m＝0.1kg的金属棒ab放在框架上，并且与框架的两条边垂直．整个装置放在磁感应强度B＝T，方向垂直框架平面的匀强磁场中，如图所示．金属棒ab在F＝2N的水平向右的恒力作用下由静止开始运动．电路中除R＝Ω外，其余电阻、摩擦阻力均不考虑．试求当金属棒ab达到最大速度后，撤去外力F，解析：当金属棒ab所受恒力F与其所受磁场力相等时，达到最大速度vm.由F＝eq\f(B2L2vm,R)解得：vm＝eq\f(FR,B2L2)＝10m/s.此后，撤去外力F，金属棒ab克服磁场力做功，使其机械能向电能转化，进而通过电阻R发热，此过程一直持续到金属棒ab停止运动．所以，感应电流在此过程中产生的热量等于金属棒损失的机械能，即Q＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)＝5J.答案：5J12．如图所示，匀强磁场B＝T，金属棒AB长0.4m，与框架宽度相同，电阻为eq\f(1,3)Ω，框架电阻不计，电阻R1＝2Ω，R2＝1Ω，当金属棒以5m/s的速度匀速向左运动时，求：(1)流过金属棒的感应电流多大？(2)若图中电容器C为μF，则充电量多少？解析：(1)由E＝BLv得E＝××5V＝VR＝eq\f(R1·R2,R