贵州省安龙县第四中学2019-2020学年高二物理下学期 电磁感应 单元测试卷.docx

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1、人教版物理选修32第四章 电磁感应 单元测试卷1、 选择题(本题共12小题，每小题4分，共计48分.18题为单选题，912题为多选题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1.在如下图所示的各图中，闭合线框中不能产生感应电流的是 （ ）2.如图所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中圆心位置处半径r的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面。若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为（ ）ABR2BBr2CnBR2DnBr23.如图所示，水平桌面上放有一个闭合铝环，在铝环轴线上方有一个条形磁铁当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断正确的是（ ）A铝环有收缩趋势，对桌面压力增大

2、B铝环有收缩趋势，对桌面压力减小C铝环有扩张趋势，对桌面压力减小D铝环有扩张趋势，对桌面压力增大4.如图所示，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是（ ）APQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向BPQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向CPQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向DPQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向5.如图所示，由均匀导线制成的半径为R的圆环，以速度v匀速进入

3、一磁感应强度大小为B的有直线边界(图中竖直虚线)的匀强磁场当圆环运动到图示位置(aOb90)时，a、b两点的电势差为（ ）A.BRv B.BRv C.BRv D.BRv6.如图所示，虚线上方空间有垂直线框平面的匀强磁场，直角扇形导线框绕垂直于线框平面的轴O以角速度匀速转动。设线框中感应电流方向以逆时针为正，那么在图中能正确描述线框从图中所示位置开始转动一周的过程中线框内感应电流随时间变化情况的是（ ） 7.如图所示，在一水平光滑绝缘塑料板上有一环形凹槽，有一带正电小球质量为m，电荷量为q，在槽内沿顺时针做匀速圆周运动，现加一竖直向上的均匀变化的匀强磁场，且B逐渐增加，则()A小球速度变大 B小

4、球速度变小C小球速度不变 D以上三种情况都有可能8.电磁炉又名电磁灶，是现代厨房革命的产物，它无需明火或传导式加热而让热直接在锅底产生，因此热效率得到了极大的提高。是一种高效节能厨具，完全区别于传统所有的有火或无火传导加热厨具。如图所示是描述电磁炉工作原理的示意图，下列说法正确的是（）A电磁炉通电线圈加直流电，电流越大，电磁炉加热效果越好B电磁炉原理是通电线圈加交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作C在锅和电磁炉中间放一绝缘物质，电磁炉不能起到加热作用D电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅，主要原因是这些材料的导热性能较差9.如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向

5、平行于ab边向上。当金属框绕ab边以角速度逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc。已知bc边的长度为l。下列判断正确的是()AUaUc，金属框中电流方向沿abcaCUbcBl2，金属框中无电流DUacBl2，金属框中电流方向沿acba10. 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11.如图所示的电路中，线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，A、B是两个

6、相同的灯泡，下列说法中正确的是（ ） AS闭合后，A、B同时发光且亮度不变BS闭合后，A立即发光，然后又逐渐熄灭CS断开的瞬间，A、B同时熄灭DS断开的瞬间，A再次发光，然后又逐渐熄灭12.两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直。边长为0.1 m、总电阻为0.005 的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图（a）所示。已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于t=0时刻进入磁场。线框中感应电动势随时间变化的图线如图（b）所示（感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正）。下列说法正确的是（ ）abcd图（a）E/vt/s0.60.40.20.01-0.01O图

7、（b）A若磁感应强度的大小为0.5 TB导线框运动的速度的大小为0.5m/sC磁感应强度的方向垂直于纸面向外D在t=0.4 s至t=0.4 s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1 N二、填空题（每空2分，共22分）13.一个200匝、面积为 的线圈，放在磁场中，磁场的方向与线圈平面成30角，若磁感应强度在0.05 s内由0.1 T均匀增加到0.5 T在此过程中穿过线圈的磁通量的变化是_ Wb；线圈产生的感应电动势的大小是_ V14.如图所示，一边长为0.1 m的单匝正方形线圈从左侧匀速进入匀强磁场，磁场的磁感应度B2 T从ab边开始进入磁场至cd边恰好进入磁场的过程中，线圈的磁通量变化了

8、_Wb；若上述过程所经历的时间为0.2 s，则线圈中产生的感应电动势为_V. 15.两根长度相度、材料相同、电阻分别为R和2R的细导线，围成一直径为d的圆环，P、Q为其两个接点，在圆环所围成的区域内，存在垂直于圆指向纸面里的匀强磁场。磁场的磁感强度的大小随时间增大，变化率为恒定值k。已知圆环中的感应电动势是均匀分布的。设MN为圆环上的两点，MN间的弧长为半圆弧PMNQ的一半。整个圆环的感应电动势大小为_，MN两点间的电势差UM-UN为 。16.一个线圈，接通电路时，通过它的电流变化率为10A/s，产生的自感电动势为2.0V；切断电路时，电流变化率为5.0103A/s，产生的自感电动势是_V，这

9、线圈的自感系数是_H。17.如图所示，水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈abcd，当一竖直放置的条形磁铁的S极从线圈正上方快速靠近线圈时，流过ab边的电流方向为_；若线圈始终不动，线圈受到的支持力FN与自身重力间的关系是FN_mg（选填“”、“”或“”）。三、解答题（共三大题，共32分，10分+10分+12分=32分）18.如图所示，两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面（纸面）内，其左端接一阻值为R的电阻；一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上；在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域，区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场，磁感应强度大小B1随时间t的变化关系为B1kt，式中k为常量；在金属

10、棒右侧还有一匀强磁场区域，区域左边界MN(虚线)与导轨垂直，磁场的磁感应强度大小为B0，方向也垂直于纸面向里某时刻，金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动，在t0时刻恰好以速度v0越过MN，此后向右做匀速运动金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好，它们的电阻均忽略不计求：(1)在t0到tt0时间间隔内，流过电阻的电荷量的绝对值；(2)在时刻t(tt0)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小19.如图所示，水平放置的两条长直平行金属导轨PQ、MN相距l0.4 m，导轨左边接有阻值为R3 的定值电阻，在导轨上放置一根金属棒ab，其质量为0.01 kg，电阻为0.2 ，导轨电阻不计整

11、个装置处于磁感应强度B0.5 T的竖直向上的匀强磁场中，不计摩擦金属棒在外力作用下以v4 m/s的速度向右匀速运动，金属棒始终与导轨垂直且接触良好（1）求金属棒ab中感应电流的大小和方向；（2）求外力的功率；（3）撤去外力后，金属棒最终会停下来，求在此过程中电阻R上产生的热量20.如图，两根足够长的固定的光滑平行金属导轨位于倾角=30的固定斜面上，导轨上、下端接有阻值R1=R2=16的电阻，导轨自身电阻忽略不计，导轨宽度L=2m,在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，质量m=0.1kg，电阻r=2的金属棒ab在较高处由静止释放，金属棒ab在下滑过程中始终与导

12、轨垂直且与导轨接触良好。已知金属棒ab从静止到速度最大时，通过r的电荷量为0.3C，g=10m/s2求：（1）金属棒ab下滑的最大速度；（2）金属棒ab从静止到速度最大时下滑的位移；（3）金属棒ab从静止到速度最大时，ab棒上产生的焦耳热。 参考答案一、选择题（错选多选得0分，漏选得2分，每小题4分，共48分）题号123456789101112答案DBADDAABACACBDBC2、 填空题（每空2分，共20分）13. 410-4 1.6 14. 0.02 0.1 15. 16. 1.0103 0.2 17. 顺时针方向 三、解答题（共三大题，共32分，10分+10分+12分=32分）18.解

13、：（1）在金属棒未越过MN之前，t时刻穿过回路的磁通量为ktS设在从t时刻到tt的时间间隔内，回路磁通量的变化量为，流过电阻R的电荷量为q.由法拉第电磁感应定律有E由欧姆定律有i 由电流的定义有i联立式得|q|t由式得，在t0到tt0的时间间隔内，流过电阻R的电荷量q的绝对值为|q|(2)当tt0时，金属棒已越过MN.由于金属棒在MN右侧做匀速运动，有fF式中，f是外加水平恒力，F是匀强磁场施加的安培力设此时回路中的电流为I，F的大小为 FB0Il此时金属棒与MN之间的距离为sv0(tt0)匀强磁场穿过回路的磁通量为B0ls回路的总磁通量为t式中，仍如式所示由式得，在时刻t(tt0)穿过回路的

14、总磁通量为tB0lv0(tt0)kSt在t到tt的时间间隔内，总磁通量的改变t为t(B0lv0kS)t由法拉第电磁感应定律得，回路感应电动势的大小为Et由欧姆定律有I联立式得f(B0lv0kS)19.解：（1）由右手定则可知，金属棒中的电流方向为ab感应电动势EBlv0.50.44 V0.8 V 由闭合电路欧姆定律得I A0.25 A (2)匀速运动时金属棒受到的安培力F安BIl0.50.250.4 N0.05 N， 则F外F安0.05 N， 外力的功率PF外v0.054 W0.2 W(3)由能量守恒定律可知，金属棒的动能全部转化为电路中产生的热量，即QEkmv20.08 J，故电阻R上产生的热量为QRQ0.075 J20.解：(1) 切割产生的感应电动势E=BLv，根据串并联电路的特点知，外电路总电阻根据闭合电路欧姆定律得，安培力FA=BIL，当加速度a为零时，速度v达最大，有解得：(2) 根据电磁感应定律有，根据闭合电路欧姆定律有，电量代入数据解得：(3) 金属棒ab从静止到速度最大时，根据能量守恒根据产热公式 可知，ab棒上产生的焦耳热