【名師同步導(dǎo)學(xué)】高中物理 電磁感應(yīng)單元綜合測評 新人教版選修32.doc

單元綜合測評四第四章電磁感應(yīng) (時間：90分鐘滿分：100分)溫馨提示：1.第卷答案寫在答題卡上，第卷書寫在試卷上；交卷前請核對班級、姓名、考號.2.本場考試時間為90分鐘，注意把握好答題時間.3.認(rèn)真審題，仔細(xì)作答，永遠(yuǎn)不要以粗心為借口原諒自己第卷(選擇題，共52分)一、選擇題(本大題共13小題，每小題4分，共52分，每小題至少有一個選項是正確的，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，錯選或不答的得0分)1(2013?？诟叨z測)物理學(xué)的基本原理在生產(chǎn)生活中有著廣泛應(yīng)用下面列舉的四種器件中，利用電磁感應(yīng)原理工作的是()a回旋加速器b電磁爐c質(zhì)譜儀 d示波管解析：回旋加速器、質(zhì)譜儀都是利用洛倫茲力工作，示波管是利用電場力工作的，電磁爐是利用電磁感應(yīng)原理工作，b正確答案：b2如圖所示，當(dāng)磁鐵運(yùn)動時，流過電阻的電流是由a經(jīng)r到b，則磁鐵可能是()a向下運(yùn)動b向上運(yùn)動c向左平移d以上都不可能解析：感應(yīng)電流方向從a經(jīng)r到b，根據(jù)安培定則得知感應(yīng)電流在螺線管內(nèi)產(chǎn)生的磁場方向應(yīng)是從上到下由楞次定律判斷出螺線管內(nèi)磁通量的變化由條形磁鐵的磁感線分布知螺線管內(nèi)原磁場是向下的，應(yīng)是磁通量減小，即磁鐵向上運(yùn)動或向左平移所以正確答案是b、c.答案：bc3.(2013泰興高二檢測)如圖所示，一個半徑為l的半圓形硬導(dǎo)體ab以速度v在水平u型框架上向右勻速滑動，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b，回路電阻為r0，半圓形硬導(dǎo)體ab的電阻為r，其余電阻不計，則半圓形導(dǎo)體ab切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小及ab之間的電勢差分別為()ablvb2blvblvc2blv dblv2blv解析：根據(jù)eblv，感應(yīng)電動勢e2blv，ab間的電勢差u，c項正確答案：c4.半徑為r的圓形線圈，兩端a、d接有一個平行板電容器，線圈垂直放在隨時間均勻變化的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示，則要使電容器所帶電荷量q增大，可以采取的措施是()a增大電容器兩極板間的距離b增大磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率c減小線圈的半徑d改變線圈所在平面與磁場方向間的夾角解析：由qcu，ue，分析可得增大磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率，增大線圈在垂直磁場方向的投影面積可增大a、d間電壓，從而使q增大，c、d錯誤b項正確減小電容器兩極板間距離可使q增大，a錯誤答案：b5.如圖所示燈a、b完全相同，帶鐵芯的線圈l的電阻可忽略，則()as閉合的瞬間，a、b同時發(fā)光，接著a變暗，b更亮，最后a熄滅bs閉合瞬間，a不亮，b立即亮cs閉合瞬間，a、b都不立即亮d穩(wěn)定后再斷開s的瞬間，b熄滅，a閃亮一下再熄滅解析：s接通的瞬間，l所在支路中電流從無到有發(fā)生變化，因此，l中產(chǎn)生的自感電動勢阻礙電流增加由于有鐵芯，自感系數(shù)較大，對電流的阻礙作用也就很強(qiáng)，所以s接通的瞬間l中的電流非常小，即干路中的電流幾乎全部流過a，所以a、b會同時亮又由于l中電流逐漸穩(wěn)定，感應(yīng)電動勢逐漸消失，a逐漸變暗，線圈的電阻可忽略，對a起到“短路”作用，因此a最后熄滅這個過程電路的總電阻比剛接通時小，由恒定電流知識可知，b會比以前更亮穩(wěn)定后s斷開瞬間，由于線圈的電流較大，l與a組成回路，a要閃亮一下再熄滅，b立即熄滅答案：ad6.在同一鐵芯上繞著兩個線圈，單刀雙擲開關(guān)原來接在點1，現(xiàn)把它從1扳向2，如圖所示，試判斷在此過程中，在電阻r上的電流方向是()a先由pq，再由qp b先由qp，再由pqc始終由qp d始終由pq解析：開關(guān)由1扳到2，線圈a中電流產(chǎn)生的磁場由左向右先減小后反向增加，由楞次定律可得r中電流由qp，選項c正確答案：c7(2013牡丹江高二檢測)在勻強(qiáng)磁場中有一圓形的閉合導(dǎo)體線圈，線圈平面垂直于磁場方向，當(dāng)線圈在此磁場中做下列哪些運(yùn)動時，線圈中能產(chǎn)生感應(yīng)電流()a線圈沿自身所在的平面做勻速運(yùn)動b線圈沿自身所在的平面做加速運(yùn)動c線圈繞任意一條直徑做轉(zhuǎn)動d線圈沿著磁場方向向上移動解析：線圈沿自身所在的平面運(yùn)動、沿著磁場方向向上移動時，穿過線圈的磁通量不變化，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故a、b、d錯誤；線圈繞任意一條直徑做轉(zhuǎn)動時，穿過線圈的磁通量變化，故能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故c正確答案：c8下列應(yīng)用中哪些與渦流有關(guān)()a高頻感應(yīng)冶煉爐b汽車的電磁式速度表c家用電度表(轉(zhuǎn)盤式)d閉合線圈在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動，切割磁感線產(chǎn)生的電流解析：高頻感應(yīng)冶煉爐的爐外圍通入反復(fù)變化的電流，則爐內(nèi)的金屬中會產(chǎn)生渦流；汽車速度表是磁電式電流表，指針擺動時，鋁框骨架中產(chǎn)生渦流；家用電度表(轉(zhuǎn)盤式)的轉(zhuǎn)盤中有渦流產(chǎn)生；閉合線圈在磁場中轉(zhuǎn)動產(chǎn)生感應(yīng)電流，不同于渦流，d錯誤答案：abc9(2012高考北京理綜)物理課上，老師做了一個奇妙的“跳環(huán)實驗”如圖，她把一個帶鐵芯的線圈l、開關(guān)s和電源用導(dǎo)線連接起來后，將一金屬套環(huán)置于線圈l上，且使鐵芯穿過套環(huán)閉合開關(guān)s的瞬間，套環(huán)立刻跳起某同學(xué)另找來器材再探究此實驗他連接好電路，經(jīng)重復(fù)試驗，線圈上的套環(huán)均未動對比老師演示的實驗，下列四個選項中，導(dǎo)致套環(huán)未動的原因可能是()a線圈接在了直流電源上b電源電壓過高c所選線圈的匝數(shù)過多d所用套環(huán)的材料與老師的不同解析：當(dāng)閉合s瞬間，線圈l內(nèi)產(chǎn)生的磁場b及磁通量的變化率，隨電壓及線圈匝數(shù)增加而增大，如果套環(huán)是金屬材料又閉合，由楞次定律可知，環(huán)內(nèi)會產(chǎn)生感應(yīng)電流i及磁場b，環(huán)會受到向上的安培力f，當(dāng)fmg時，環(huán)跳起，越大，環(huán)電阻越小，f越大如果環(huán)越輕，跳起效果越好，所以選項b、c錯誤；如果套環(huán)換用電阻大密度大的材料，i減小f減小，mg增大，套環(huán)可能無法跳起，選項d正確；如果使用交流電，s閉合后，套環(huán)受到的安培力大小及方向(上下)周期性變化，s閉合瞬間，f大小、方向都不確定，直流電效果會更好，選項a錯誤答案：d10一金屬圓環(huán)水平固定放置現(xiàn)將一豎直的條形磁鐵，在圓環(huán)上方沿圓環(huán)軸線從靜止開始釋放，在條形磁鐵穿過圓環(huán)的過程中，條形磁鐵與圓環(huán)()a始終相互吸引b始終相互排斥c先相互吸引，后相互排斥d先相互排斥，后相互吸引解析：當(dāng)條形磁鐵靠近圓環(huán)時，產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流在磁場中受到安培力的作用，由楞次定律可知，安培力總是“阻礙變化”，因此，條形磁鐵靠近圓環(huán)時，受到排斥力；當(dāng)磁鐵穿過圓環(huán)遠(yuǎn)離圓環(huán)時，受到吸引力，d正確答案：d11(2012高考全國新課標(biāo)卷)如圖，均勻磁場中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線框，半圓直徑與磁場邊緣重合；磁場方向垂直于半圓面(紙面)向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為b0.使該線框從靜止開始繞過圓心o、垂直于半圓面的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動半周，在線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流現(xiàn)使線框保持圖中所示位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時間線性變化為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動半周過程中同樣大小的電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間的變化率的大小應(yīng)為()a. b.c. d.解析：設(shè)圓的半徑為l，電阻為r，當(dāng)線框以角速度勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢e1b0l2.當(dāng)線框不動，而磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化時e2l2，由得b0l2l2，故c項正確答案：c12(2013黑龍江哈爾濱一模)如圖甲所示，電路的左側(cè)是一個電容為c的電容器，電路的右側(cè)是一個環(huán)形導(dǎo)體，環(huán)形導(dǎo)體所圍的面積為s.在環(huán)形導(dǎo)體中有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示則在0t0時間內(nèi)電容器()a上極板帶正電，所帶電荷量為b上極板帶正電，所帶電荷量為c上極板帶負(fù)電，所帶電荷量為d上極板帶負(fù)電，所帶電荷量為解析：由乙圖可知，b增大，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流沿逆時針方向，故上極板帶正電，en，qce，a正確答案：a13(2012高考山東理綜)如圖所示，相距為l的兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為，上端接有定值電阻r，勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為b.將質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒由靜止釋放，當(dāng)速度達(dá)到v時開始勻速運(yùn)動，此時對導(dǎo)體棒施加一平行于導(dǎo)軌向下的拉力，并保持拉力的功率恒為p，導(dǎo)體棒最終以2v的速度勻速運(yùn)動導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻，重力加速度為g.下列選項正確的是()ap2mgvsinbp3mgvsinc當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到時加速度大小為sind在速度達(dá)到2v以后勻速運(yùn)動的過程中，r上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功解析：對導(dǎo)體棒受力分析如圖當(dāng)導(dǎo)體棒以v勻速運(yùn)動時(如圖甲)，應(yīng)有：mgsinf安bil；當(dāng)加力f后以2v勻速運(yùn)動時(如圖乙)，fmgsin，兩式聯(lián)立得fmgsin，則pf2v2mgvsin，a正確，b錯誤；由牛頓第二定律，當(dāng)導(dǎo)體棒的速度為時，asin，c正確；由功能關(guān)系，當(dāng)導(dǎo)體棒達(dá)到2v以后勻速運(yùn)動的過程中，r上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功與減少的重力勢能之和，d錯誤答案：ac第卷(非選擇題，共48分)二、論述、計算題(本題共4小題，共48分，解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)14.(2013永州高二檢測)如圖所示，mn，pq是兩條水平放置的平行光滑導(dǎo)軌，其電阻可以忽略不計，軌道間路l0.60 m，勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度b1.0102 t，金屬桿垂直于導(dǎo)軌放置，與導(dǎo)軌接觸良好，ab桿在導(dǎo)軌間部分的電阻r1.0 ，在導(dǎo)軌的左端連接有電阻r1、r2，阻值分別為r13.0 ，r26.0 ，ab桿在外力作用下以v5.0 m/s的速度向右勻速運(yùn)動求：(1)ab桿哪端電勢高；(2)求通過ab桿的電流i.解析：(1)由右手定則知感應(yīng)電流方向為ba，故a端電勢高(2)當(dāng)ab桿勻速運(yùn)動時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為eblv3.0102 v，r1與r2并聯(lián)的總電阻為r并2.0 .根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，通過ab桿的電流為i1.0102 a.答案：(1)a(2)1.0102 a15(2013成都高二檢測)如圖所示，光滑導(dǎo)軌豎直放置，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b0.5 t，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向外，導(dǎo)體棒ab的長度與導(dǎo)軌寬度均為l0.2 m，電阻r1.0 .導(dǎo)軌電阻不計，當(dāng)導(dǎo)體棒緊貼導(dǎo)軌勻速下滑時，均標(biāo)有“6 v3 w”字樣的兩小燈泡恰好正常發(fā)光，求：(1)通過ab的電流的大小和方向；(2)ab運(yùn)動速度的大小；(3)電路的總功率解析：(1)每個小燈泡中的電流為i10.5 a則ab中的電流為i2i11 a由右手定則知通過ab棒的電流方向為由b到a.(2)ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢：eu1ir6 v11.0 v7 v由eblv，知ab的運(yùn)動速度v70 m/s.(3)電路的總功率pie7 w.答案：(1)1 a由b到a(2)70 m/s(3)7 w16我國的“嫦娥二號”探月衛(wèi)星在發(fā)射1 533秒后進(jìn)入近地點高度為200 km的地月轉(zhuǎn)移軌道假設(shè)衛(wèi)星中有一邊長為50 cm的正方形導(dǎo)線框，由于衛(wèi)星的調(diào)姿由水平方向轉(zhuǎn)至豎直方向，此時地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度b4105 t，方向如圖所示(1)該過程中磁通量的改變量是多少？(2)該過程線框中有無感應(yīng)電流？設(shè)線框電阻為r0.1 ，若有電流則通過線框的電量是多少？(sin370.6，cos370.8)解析：(1)設(shè)線框在水平位置時法線n方向豎直向上，穿過線框的磁通量1bssin376.0106 wb當(dāng)線框轉(zhuǎn)至豎直位置時，線框平面的法線方向水平向右，與磁感線夾角143，穿過線框的磁通量2bscos1438.0106 wb該過程磁通量的改變量大小|21|1.4105 wb.(2)因為該過程穿過閉合線框的磁通量發(fā)生了變化，所以一定有感應(yīng)電流根據(jù)電磁感應(yīng)定律得，通過的電量為qt1.4104 c.答案：(1)1.4105 wb(2)有1.4104 c17(2012高考天津理綜)如圖所示，一對光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距l(xiāng)0.5 m，左端接有阻值r0.3 的電阻一質(zhì)量m0.1 kg，電阻r0.1 的金屬棒mn放置在導(dǎo)軌上，整個裝置置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度b0.4 t棒在水平向右的外力作用下，由靜止開始以a2 m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動，當(dāng)棒的位移x9 m時撤去外力，棒繼續(xù)運(yùn)動一段距離后停下來，已知撤去外力前后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比q1q221.導(dǎo)軌足夠長且電阻不計，棒在運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸求：(1)棒在勻加速運(yùn)動過程中，通過電阻r的電荷量q；(2)撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱q2；(3)外力做的功wf.解析：(1)設(shè)棒勻加速運(yùn)動的時間為t，回路的磁通量變化量為，回路中的平均感應(yīng)電動勢為，由法拉第電磁感