20182019學(xué)年魯科版高中物理選修32 第1章 電磁感應(yīng) 單元測試

2019-2019學(xué)年魯科版高中物理選修3-2 第1章 電磁感應(yīng) 單元測試一、單選題1.如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，有一閉合導(dǎo)體環(huán)，環(huán)面與磁場方向垂直，當(dāng)導(dǎo)體 環(huán)在磁場中完成下述運(yùn)動(dòng)時(shí)，可能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( )A.導(dǎo)體環(huán)保持水平方位在磁場中向上或向下運(yùn)動(dòng)；B.導(dǎo)體環(huán)保持水平方位向左或向右加速平動(dòng)；C.導(dǎo)體環(huán)以垂直環(huán)面，通過環(huán)心的軸轉(zhuǎn)動(dòng)；D.導(dǎo)體環(huán)以一條直徑為軸，在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)。2.如圖所示，矩形閉合金屬框abcd的平面與勻強(qiáng)磁場垂直，若ab邊受豎直向上的磁場力的作用，則可知線框的運(yùn)動(dòng)情況是（）A.向左平動(dòng)進(jìn)入磁場B.向右平動(dòng)退出磁場C.沿豎直方向向上平動(dòng)D.沿豎直方向向下平動(dòng)3.如圖所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌左邊接有電阻R，軌道所在處有豎直向下的勻強(qiáng)磁場,金屬棒ab橫跨導(dǎo)軌，第一次用恒定的拉力F作用下由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)定時(shí)速度為2v，第二次保持拉力的功率P恒定，由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)定時(shí)速度為v(除R外，其余電阻不計(jì)，導(dǎo)軌光滑)，在兩次金屬棒ab速度為v時(shí)加速度分別為a1、a2 ， 則（）A.a1a2B.a1a2C.a1a2D.a1a24.產(chǎn)生感應(yīng)電流的根本條件是（） A.導(dǎo)體相對(duì)磁場運(yùn)動(dòng)B.導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)C.閉合電路在磁場內(nèi)做切割磁感線運(yùn)動(dòng)D.穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化5.1820年丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系，在該實(shí)驗(yàn)中為使小磁針偏轉(zhuǎn)明顯，下列做法可行的是（） A.小磁針放在通電直導(dǎo)線延長線上B.小磁針放在通電直導(dǎo)線所在水平面內(nèi)且與之平行C.通電直導(dǎo)線沿東西方向放置D.通電直導(dǎo)線沿南北方向放置6.關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，下列說法中正確的是（） A.只要有磁通量穿過電路，電路中就有感應(yīng)電流B.只要閉合電路在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，電路中就有感應(yīng)電流C.只要穿過閉合電路的磁通量足夠大，電路中就有感應(yīng)電流D.只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就有感應(yīng)電流二、多選題7.如圖，光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，左端由導(dǎo)線相連，導(dǎo)體棒垂直靜置于導(dǎo)軌上構(gòu)成回路。在外力F作用下，回路上方的條形磁鐵豎直向上做勻速運(yùn)動(dòng)。在勻速運(yùn)動(dòng)過程中外力F做功WF ，磁場力對(duì)導(dǎo)體棒做功W1 ，磁鐵克服磁場力做功W2 ，重力對(duì)磁鐵做功WG ，回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q ，導(dǎo)體棒獲得的動(dòng)能為Ek。則（ ） A.W1=QB.W2-W1=QC.W1=EkD.WF+WG=Ek+Q8.關(guān)于“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)，下列說法正確的是（ ） A.原副線圈接入電路之前，應(yīng)查清其繞制方向B.原線圈電阻很小，通電時(shí)間不宜過長，以免損壞電源和原線圈C.無論用什么方法使電流表指針偏轉(zhuǎn)，都不要使表針偏轉(zhuǎn)角度過大，以免損壞電流表D.在查明電流方向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向關(guān)系時(shí)，應(yīng)直接將電源兩極與電流表兩接線柱相連9.如圖所示，直導(dǎo)線MN豎直放置并通以向上的電流I ， 矩形金屬線框abcd與MN處在同一平面，邊ab與MN平行，則（ ） A.線框向左平移時(shí)，線框中有感應(yīng)電流B.線框豎直向上平移時(shí)，線框中有感應(yīng)電流C.線框以MN為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線框中有感應(yīng)電流D.MN中電流突然變化時(shí)，線框中有感應(yīng)電流三、填空題10.我們可以通過以下實(shí)驗(yàn)，來探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件給岀的實(shí)物圖中，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)電路；接好電路，合上開關(guān)瞬間，電流表指針_（填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”）；電路穩(wěn)定后，電流表指針_（填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”）；迅速移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電流表指針_（填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”）；假設(shè)在開關(guān)閉合的瞬間，靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)，則當(dāng)螺線管A向上拔出的過程中，靈敏電流計(jì)的發(fā)生偏轉(zhuǎn)，產(chǎn)生這的原因是_.11.如圖，線圈A插在線圈B中，線圈B與電流表組成閉合電路；線圈A與蓄電池、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器組成另一個(gè)閉合電路，用此裝置來研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，開關(guān)閉合瞬間，電流表指針_（選填“會(huì)”或“不會(huì)”）發(fā)生偏轉(zhuǎn)，開關(guān)閉合穩(wěn)定后電流表指針_（選填“會(huì)”或“不會(huì)”）發(fā)生偏轉(zhuǎn)四、實(shí)驗(yàn)探究題12.在“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)中，首先要按圖（甲）接線，以查明電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系；然后再按圖（乙）將電流表與B連成一個(gè)閉合回路，將A與電池、滑動(dòng)變阻器和開關(guān)串聯(lián)成另一個(gè)閉合電路在圖（甲）中，當(dāng)閉合S時(shí)，觀察到電流表指針向左偏（不通電時(shí)指針停在正中央）在圖（乙）中：（1）將S閉合后，將螺線管A插入螺線管B的過程中，電流表的指針將_（填“向左”“向右”或“不發(fā)生”，下同）偏轉(zhuǎn)； （2）螺線管A放在B中不動(dòng)，電流表的指針將_偏轉(zhuǎn)； （3）螺線管A放在B中不動(dòng)，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸片向右滑動(dòng)時(shí)，電流表的指針將_偏轉(zhuǎn)； （4）螺線管A放在B中不動(dòng)，突然切斷開關(guān)S時(shí)，電流表的指針將_偏轉(zhuǎn) 13.我們通過實(shí)驗(yàn)可以探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件，在下圖的實(shí)驗(yàn)中，線圈A通過滑動(dòng)變阻器和開關(guān)接到電源上，線圈B的兩端連接到電流表上，把線圈A裝在線圈B里面通過實(shí)驗(yàn)，判斷線圈B中是否有電流產(chǎn)生（1）開關(guān)閉合的瞬間_感應(yīng)電流產(chǎn)生（填“有”或“無”） （2）開關(guān)總是閉合的，緩慢滑動(dòng)變阻器時(shí)，_感應(yīng)電流產(chǎn)生（填“有”或“無”） （3）斷開開關(guān)后，迅速移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，_感應(yīng)電流產(chǎn)生（填“有”或“無”） （4）歸納以上實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是_ 五、綜合題14.如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距L=0.5m，右端接有阻值R=0.9的電阻，一導(dǎo)體棒ab質(zhì)量m=0.1kg，電阻r=0.1，把它垂直放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2，導(dǎo)體棒在水平恒力F的作用下以v=4m/s的速度向左勻速運(yùn)動(dòng)，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且良好接觸，整個(gè)裝置處在方向豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T的勻強(qiáng)磁場中導(dǎo)軌電阻不計(jì)，求 （1）通過導(dǎo)體棒的電流大小和方向； （2）恒力F的功率（g取10m/s2） 答案解析部分一、單選題1.【答案】D 【解析】【分析】產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：閉合回路中磁通量發(fā)生變化，根據(jù)這兩個(gè)條件進(jìn)行判斷A上下運(yùn)動(dòng)磁通量保持不變，所以不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤；B所有移動(dòng)磁通量照樣不變，所以也不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，B錯(cuò)誤；C軸平行于磁感線的方向，所以轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，磁通量不變，沒有電流產(chǎn)生，C錯(cuò)誤；D中有磁通量的變化，所以產(chǎn)生感應(yīng)電流，D對(duì)。故答案選D.【點(diǎn)評(píng)】解此題的關(guān)鍵是判斷出磁通量是否變化，注意轉(zhuǎn)動(dòng)軸的選取。2.【答案】A 【解析】【分析】ab邊受豎直向上的磁場力的作用，根據(jù)左手守則判斷出ab邊中感應(yīng)電流的方向，再根據(jù)右手定則判斷線框的運(yùn)動(dòng)方向。AB、ab邊受豎直向上的磁場力的作用，根據(jù)左手守則判斷出ab邊中感應(yīng)電流的方向是ab，再根據(jù)右手定則判斷線圈ad邊向左平動(dòng)切割磁感線；A正確。CD、當(dāng)線圈沿豎直方向向上或向下平動(dòng)時(shí)，穿過線圈的磁通量不變，線圈中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，ab邊不受磁場力作用；錯(cuò)誤。故選A?！军c(diǎn)評(píng)】注意左手定則和右手定則的綜合應(yīng)用，關(guān)鍵抓住兩個(gè)定則“在什么條件下用”和“怎樣用”。3.【答案】A 【解析】【分析】第一次用恒定F運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)金屬棒達(dá)到最大速度時(shí)，拉力F等于安培力，即，所以當(dāng)速度為v時(shí)，物體受到的合力為,故此時(shí)的加速度為第二次用恒定的功率運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)金屬棒達(dá)到最大速度后，牽引力等于安培力，所以，當(dāng)物體的速度為v時(shí)，牽引力,所以此時(shí)的合力為，故此時(shí)的加速度為，所以a1a2 ， A正確【點(diǎn)評(píng)】此題屬于牛頓運(yùn)動(dòng)定律與電磁學(xué)的綜合題目，關(guān)鍵是根據(jù)題中的含義，找出速度最大時(shí)安培力和外力的關(guān)系，然后列等式求解4.【答案】D 【解析】【分析】由電磁感應(yīng)現(xiàn)象知，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，D對(duì)；導(dǎo)體相對(duì)磁場運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，閉合電路在磁場內(nèi)做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其閉合電路的磁通量不一定發(fā)生變化，不一定產(chǎn)生感應(yīng)電流，ABC錯(cuò)?！军c(diǎn)評(píng)】本題學(xué)生熟練掌握感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件是穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。5.【答案】D 【解析】【解答】小磁針，只有地磁場的作用下，處于南北方向，A、當(dāng)使磁針在導(dǎo)線的延長線上時(shí)，沒有磁場作用，故現(xiàn)象不明顯，故A錯(cuò)誤；B、當(dāng)小磁針放在通電直導(dǎo)線所在水平面內(nèi)且與之平行，由右手螺旋定則可知，小磁針不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C、當(dāng)沿東西方向放置在磁針的正上方，仍不會(huì)偏轉(zhuǎn)，故C錯(cuò)誤；D、當(dāng)導(dǎo)線沿南北方向放置在磁針的正上方，可知，小磁針會(huì)向東西方向偏，故D正確；故選：D【分析】根據(jù)地磁場的方向，小磁針靜止時(shí)，南北指向，當(dāng)通電后，發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，即可確定電流周圍存在磁場，從而即可求解6.【答案】D 【解析】【分析】只要穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，則回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，AC錯(cuò)誤，D正確，只要閉合回路的一部分切割磁感線運(yùn)動(dòng)，回路中有感應(yīng)電流，B錯(cuò)誤。故選D【點(diǎn)評(píng)】只要穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，或者閉合回路的一部分切割磁感線運(yùn)動(dòng)，則回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流。二、多選題7.【答案】B,C,D 【解析】【解答】由能量守恒定律可知:磁鐵克服磁場力做功W2 ， 等于回路的電能，電能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，另一部分轉(zhuǎn)化導(dǎo)體棒的機(jī)械能，所以W2-W1=Q，故A錯(cuò)誤，B正確，以導(dǎo)體棒為對(duì)象，由動(dòng)能定理可知，磁場力對(duì)導(dǎo)體棒做功W1=Ek ， 故C正確，外力對(duì)磁鐵做功與重力對(duì)磁鐵做功之和為回路中的電能，也等于焦耳勢和導(dǎo)體棒的內(nèi)能，故D正確。【分析】本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用，側(cè)重于其中的能量關(guān)系，意在考查考生的分析能力。做本題的關(guān)鍵在于掌握電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系，知道什么能轉(zhuǎn)化為電能，電能又轉(zhuǎn)化成什么能。8.【答案】A,B,C 【解析】【解答】解：A、原、副線圈接入電路之前，應(yīng)查清其繞制方向故A正確B、原線圈電阻很小，通電時(shí)間不宜過長，以免損壞電源和原線圈故B正確C、無論用什么方法使電流表指針偏轉(zhuǎn)，都不要使表針偏轉(zhuǎn)角度過大，以免損壞電流表故C正確D、在查明電流方向與靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向關(guān)系時(shí)，不能直接將電源兩極與靈敏電流計(jì)兩接線柱相連，防止燒壞電流計(jì)，應(yīng)接入保護(hù)電阻故D錯(cuò)誤故選ABC【分析】研究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件及其方向要明確電流的方向、磁場的方向，所以需搞清線圈導(dǎo)線的繞行方向9.【答案】A,D 【解析】【解答】 當(dāng)線框向左平移時(shí)候，磁通量變大，能產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，由于線圈閉合，繼而產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A正確；當(dāng)線圈向上或者轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)候，由于產(chǎn)生的磁場是同心圓，故磁通量無變化，故不能產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，即不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B.C均錯(cuò)誤；當(dāng)MN中電流增大時(shí)候，感應(yīng)磁場增大則磁通量的變化量增大，故有感應(yīng)電流，D正確。故選AD【分析】本題為通電直導(dǎo)線磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的確定，根據(jù)右手螺旋定則，大拇指指向電流方向，四指環(huán)繞方向即為磁場方向，即在MN周圍產(chǎn)生成同心圓形式的磁場，且越往外走磁感應(yīng)強(qiáng)度越小，對(duì)于MN而言，其左端磁感應(yīng)方向向外，其右端磁感應(yīng)方向向里，故可以把模型簡化為矩形框處于垂直紙面向里，且越往右走越稀的磁場中。三、填空題10.【答案】偏轉(zhuǎn)；不偏轉(zhuǎn)；偏轉(zhuǎn)；閉合回路磁通量發(fā)生變化 【解析】解答：把電流計(jì)與線圈B組成串聯(lián)電路，電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、線圈A組成串聯(lián)電路，電路圖如圖所示接好電路，合上開關(guān)瞬間，穿過線圈B的磁通量增加，電流表指針偏轉(zhuǎn)；電路穩(wěn)定后，穿過線圈B的磁通量不變，電流表指針不偏轉(zhuǎn)；迅速移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，A線圈中的電流發(fā)生變化，B線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流，電流表指針偏轉(zhuǎn)；由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件閉合回路磁通量發(fā)生變化故答案為：（1）電路如圖所示；（2）偏轉(zhuǎn)；（3）不偏轉(zhuǎn)；（4）閉合回路磁通量發(fā)生變化分析：（1）探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)電路分兩部分，電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、原線圈組成閉合電路，檢流計(jì)與副線圈組成另一個(gè)閉合電路當(dāng)通過副線圈磁通量發(fā)生變化時(shí)，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流（2）（3）根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件分析答題（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論11.【答案】會(huì)；不會(huì) 【解析】【解答】解：當(dāng)開關(guān)閉合和斷開的瞬間，線圈A中電流大小發(fā)生變化，則線圈A產(chǎn)生的磁場強(qiáng)弱發(fā)生變化，通過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；當(dāng)開關(guān)總是閉合的，滑動(dòng)變阻器也不動(dòng)，通過閉合回路的磁通量不發(fā)生變化，就不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表的指針不會(huì)偏轉(zhuǎn)；故答案為：會(huì)，不會(huì)【分析】開關(guān)閉合和斷開的瞬間，由于通過線圈A的電流變化，導(dǎo)致其磁場發(fā)生變化，通過閉合回路的磁通量發(fā)生變，發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；開關(guān)閉合穩(wěn)定或閉合穩(wěn)定后通過閉合電路的磁通量不再變化，沒有感應(yīng)電流，指針不會(huì)偏轉(zhuǎn)。四、實(shí)驗(yàn)探究題12.【答案】（1）向右（2）不發(fā)生（3）向右（4）向左 【解析】【解答】解：在圖甲中，閉合開關(guān)，電流從正接線柱流入電流表，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)，即電流從哪個(gè)接線柱流入，指針就向哪側(cè)偏轉(zhuǎn)在圖乙中，閉合開關(guān)后，由安培定則可知，線圈A中的電流產(chǎn)生的磁場豎直向上；（1）將S閉合后，將螺線管A插入螺線管B的過程中，穿過B的磁場向上，磁通量變大，由楞次定律可知，感應(yīng)電流從電流表正接線柱流入，則電流表的指針將右偏轉(zhuǎn)；（2）螺線管A放在B中不動(dòng)，穿過B的磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表的指針將不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；（3）螺線管A放在B中不動(dòng)，穿過B的磁場向上，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸片向右滑動(dòng)時(shí)，穿過B的磁通量變大，由楞次定律可知，感應(yīng)電流從電流表正接線柱流入，則電流表的指針將右偏轉(zhuǎn)；（4）螺線管A放在B中不動(dòng)，穿過B的磁場向上，突然切斷開關(guān)S時(shí)，穿過B的磁通量減小，由楞次定律可知，感應(yīng)電流從電流表負(fù)接線柱流入，則電流表的指針將向左偏轉(zhuǎn)故答案為：（1）向右；（2）不發(fā)生；（3）向右；（4）向左【分析】由安培定則判斷出判斷出線圈A產(chǎn)生的磁場方向，然后判斷出穿過線圈B的磁通量如何變化，最后由楞次定律判斷出感應(yīng)電流的方向，確定電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向13.【答案】（1）有（2）有（3）有（4）穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化 【解析】【解答】解：（