高中物理选修3-2综合测试题

高中物理选修3-2综合测试题一、选择题B1.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。下列说法中正确的是（）B①当磁感应强度增加时，线框中的感应电流可能减小②当磁感应强度增加时，线框中的感应电流一定增大③当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大④当磁感应强度减小时，线框中的感应电流可能不变A.只有②④正确B.只有①③正确C.只有②③正确D.只有①④正确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B1，竖直分量为B2；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（）A.E=B1vb，且A点电势低于B点电势B.E=B1vb，且A点电势高于B点电势C.E=B2vb，且A点电势低于B点电势D.E=B2vb，且A点电势高于B点电势NS3.如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的NNSA.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iiiiTT/2Oi0-i0甲乙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4.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-T/2时间内，直导线中电流向上，则在T/2-T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力情况是（）A.感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左tB.感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右tC.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5.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l.t=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，感应电流I随时间t变化的图线可能是（）22l/vOl/vtIOl/v2l/vtI2l/vOl/vtI2l/vOl/vtIABCD6.教学用发电机能够产生正弦式交变电流.利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U,R消耗的功率为P.若发电机线圈的转速变为原来的1/2,则A.R消耗的功率变为1/2PB.电压表V的读数变为1/2UC.电流表A的读数变为2ID.通过R的交变电流频率不变7.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（）A.匀速直线运动B.匀加速直线运动x3x3L图甲abL8.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，则磁场对线框的作用力F随时间变化的图线应为图乙中的哪个图？（）FFt/L•v-1O12345BFt/L•v-1O12345AFt/L•v-1O12345CFt/L•v-1O12345D图乙bDAbBCa9.如图所示，将一个正方形导线框ABCD置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AB、CD的中点处连接一个电容器，其上、下极板分别为bDAbBCaA.ABCD回路中没有感应电流B.A与D、B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B1/Tt/sO123456⑴B2B1⑵10.在水平桌面上，一个面积为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B1随时间t的变化关系如图⑴B1/Tt/sO123456⑴B2B1⑵123456123456ft/sOf123456t/sO123456ft/sO123456ft/sOABCD11.一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交变电源上，在一个周期内产生的热量为Q正.该电阻上电压的峰值为u0，周期为T，如图所示.则Q方:Q正等于A.B.C.1:2D.2:112.如图（a），在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R，R在PQ的右侧.导线PQ中通有正弦交流电流i，i的变化如图（b）所示，规定从Q到P为电流的正方向.导线框R中的感应电动势A.在时为零B.在时改变方向C.在时最大，且沿顺时针方向D.在时最大，且沿顺时针方向13.阻值为10Ω的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上。以下说法中正确的是（）A．电压的有效值为10VB．通过电阻的电流有效值为A第14题图C．电阻消耗电功率为5WD．电阻每秒种产生的热量为10J第14题图14．如图所示，从匀强磁场中把不发生形变的矩形线圈匀速拉出磁场区，如果两次拉出的速度之比为1∶2，则两次线圈所受外力大小之比F1∶F2、线圈发热之比Q1∶Q2、通过线圈截面的电量q1∶q2之比分别为（）A．F1∶F2＝2∶1，Q1∶Q2＝2∶1，q1∶q2＝2∶1B．F1∶F2＝1∶2，Q1∶Q2＝1∶2，q1∶q2＝1∶1C．F1∶F2＝1∶2，Q1∶Q2＝1∶2，q1∶q2＝1∶2D．F1∶F2＝1∶1，Q1∶Q2＝1∶1，q1∶q2＝1∶115．如图所示，长直导线旁边同一平面内有一矩形线圈abcd，导线中通有竖直向上的电流。下列操作瞬间，能在线圈中产生沿adcba方向电流的是()A．线圈向右平动B．线圈竖直向下平动NRCaNRCab第16题图16．电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示。现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是()A．从a到b，上极板带正电B．从a到b，下极板带正电C．从b到a，上极板带正电D．从b到a，下极板带正电RL1L2S~17．用电高峰期，电灯往往会变暗，其原理可简化为如下物理问题：如图所示，理想变压器的副线圈上，通过输电线连接两只相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，原线圈输入有效值恒定的交流电压，当开关S闭合时，以下说法中正确的是()A．原线圈中电流减小B．R两端的电压增大RL1L2S~第1第17题图第19题图t/s第19题图t/si/A08T2T第18题图××××××aBP19．收录机等小型家用电器所用的稳压电源，是将220V的正弦交流电变为稳定的直流电的装置，其中的关键部分是整流电路。有一种整流电路可以将正弦交流电变成如图所示的脉动直流电（每半个周期都按正弦规律变化），则该脉动直流电电流的有效值为（)A．4eq\r(2)AB．4AC．2eq\r(2)AD．2ASN第21题图2SN第21题图A．当条形磁铁靠近铜环时，F>GB．当条形磁铁远离铜环时，F<GC．无论条形磁铁靠近还是远离铜环，F=GD．无论条形磁铁靠近还是远离铜环，F>G21．在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2Ω，则A．t=0时，线圈平面平行于磁感线B．t=1s时，线圈中的电流改变方向C．t=1.5s时，线圈中的感应电动势最大D．一个周期内，线圈产生的热量为22．如下图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、电键K与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中．两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面静止放置一个质量为m、电量为＋q的小球．K断开时传感器上有示数，K闭合时传感器上恰好无示数．则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是()A．正在增强，eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(mgd,q) B．正在减弱，eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(mgd,nq)C．正在减弱，eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(mgd,q) D．正在增强，eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(mgd,nq)23、如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4:1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中Rt为热敏电阻，R为定值电阻．下列说法正确的是()A．副线圈两端电压的瞬时值表达式为u′＝9eq\r(2)sin50πt(V)B．t＝0.02s时电压表V2的示数为9VC．变压器原、副线圈中的电流之比和输入、输出功率之比均为1:4D．Rt处温度升高时，电流表的示数变大，电压表V2的示数不变如图所示，为早期制作的发电机及电动机的示意图，A盘和B盘分别是两个可绕固定转轴转动的铜盘，用导线将A盘的中心和B盘的边缘连接起来，用另一根导线将B盘的中心和A盘的边缘连接起来．当A盘在外力作用下转动起来时，B盘也会转动．则下列说法中正确的是（）A．不断转动A盘就可以获得持续的电流，其原因是铜盘A做切割磁感线运动，产生感应电动势B．当A盘转动时，B盘也能转动的原因是电流在磁场中受到力的作用当A盘顺时针转动时，B盘逆时针转动D．当A盘顺时针转动时，B盘也顺时针转动25．在下图的（a）、(b)、(c)中除导体棒ab可动外，其余部分均固定不动，（a）图中的电容器C原来不带电，设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计．图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面（即纸面）向下的匀强磁场中，导轨足够长，今给导体棒ab一个向右的初速度v0，导体棒的最终运动状态是（）三种情况下，导体棒ab最终都是匀速运动B．图（a）、(c)中ab棒最终将以不同的速度做匀速运动；图（b）中ab棒最终静止C．图（a）、（c）中，ab棒最终将以相同的速度做匀速运动D．三种情况下，导体棒ab最终均静止二、填空题26．如图所示，、两闭合线圈用同样导线绕成的，都是10匝，半径为，内有以线圈作为理想边界的匀强磁场，若磁场均匀减小，则、环中感应电动势∶=，产生的感应电流∶=。27．如图16所示，在磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场中，长为0.5m的导体ａｂ斜搭在金属框架上，导体与框架夹角为53°，以10m/s的速度向右滑动，电容器的电容C＝20μF，则电容器上所带电量为Q=。28.如图所示，宽度为L的足够长的平行金属导轨MN、PQ的电阻不计，垂直导轨水平放置一质量为m电阻为R的金属杆CD，整个装置处于垂直于导轨平面的匀强磁场中，导轨平面与水平面之间的夹角为θ，金属杆由静止开始下滑，动摩擦因数为μ，下滑过程中重力的最大功率为P，则磁感应强度的大小为。abcdωAO’ORB29．如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直，线圈匝数n=40匝，ab边长L1=0.5m，bc边长L2=0.4m，线圈总电阻r=1Ω。线圈转动的角速度ω=100rad/s，磁场的磁感应强度B=0.2T。线圈两端外接R=9Ω的电阻和一个理想交流电流表。则：（1）从图示位置开始计时，闭合电路中电流随时间变化的函数表达式为；abcdωAO’ORB30．采用220kV高压向远方的城市输电．当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的，输电电压应变为kV.计算题500VB1B2220Vn1n2n3n500VB1B2220Vn1n2n3n4U4U3U2U1abθθR32.如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ=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.abθθR⑵求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；⑶当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小；⑷在上问中，若R=2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小和方向.（g=10m/s2，sin37º=0.6，cos37º=0.8）33.如图甲所示，空间有一宽为2L的匀强磁场区域，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外。abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框，总电阻为R.线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁场区域。在运动过程中，线框ab、cd两边始终与磁场边界平行。线框刚进入磁场的位置x=0，x轴沿水平方向向右。求:(1)cd边刚进入磁场时，ab两端的电势差，并指明哪端电势高；(2)线框穿过磁场的过程中，线框中产生的焦耳热；图乙U0xOUab-U0(3)在下面的乙图中，画