2017年高二物理教科版选修32章末检测第一章电磁感应(共10页).docx

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1、精选优质文档-倾情为你奉上章末检测A(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本大题共6小题，每小题4分，共24分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，选错或不答的得0分)1目前金属探测器已经广泛应用于各种安检、高考及一些重要场所，关于金属探测器的下列有关论述正确的是()A金属探测器可用于月饼生产中，用来防止细小的金属颗粒混入月饼馅中B金属探测器能帮助医生探测儿童吞食或扎到手脚中的金属物，是因为探测器的线圈中能产生涡流C使用金属探测器的时候，应该让探测器静止不动，探测效果会更好D能利用金属探测器检测考生是否携带手机等违禁物品，是因为探测器的线圈中通有直流电答

2、案A解析金属探测器是通过其通有交流电的探测线圈，会在隐蔽金属中激起涡流，反射回探测线圈，从而改变原交流电的大小和相位，从而起到探测作用，A项对，B、D项错；当探测器对于被测金属发生相对移动时，探测器中的线圈的交流电产生的磁场相对变化较快，在金属中产生的涡流会更强，检测效果更好，故C项错2很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放，形成一很长的竖直圆筒，一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置，其下端与圆筒上端开口平齐让条形磁铁从静止开始下落，条形磁铁在圆筒中的运动速率()A均匀增大B先增大，后减小C逐渐增大，趋于不变D先增大，再减小，最后不变答案C解析开始时，条形磁铁以加速度g竖直下落，则穿过铜环的磁通量发生

3、变化，铜环中产生感应电流，感应电流的磁场阻碍条形磁铁的下落开始时的感应电流比较小，条形磁铁向下做加速运动，且随下落速度增大，其加速度变小当条形磁铁的速度达到一定值后，相应铜环对条形磁铁的作用力趋近于条形磁铁的重力，故条形磁铁先做加速运动，但加速度变小，最后的速度趋近于某个定值，选项C正确3如图1为地磁场磁感线的示意图，在南半球地磁场的竖直分量向上，飞机MH370最后在南印度洋消失，由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差，设飞行员左方机翼末端处的电势为1，右方机翼末端处的电势为2，则在南印度洋上时()图1A若飞机从西往东飞，1比2高B若飞机从东往西飞，2比1高C若飞机从北往南飞，1比2高D若飞机从

4、北往南飞，2比1高答案BD解析当飞机在南半球飞行时，由于地磁场的存在，且地磁场的竖直分量方向竖直向上，由于感应电动势的方向与感应电流的方向是相同的，由低电势指向高电势，由右手定则可判知，在南半球，不论沿何方向水平飞行，都是飞机的右方机翼电势高，左方机翼电势低，即总有2比1高，B、D正确4如图2所示，正方形线框abcd的边长为l，向右通过宽为L的匀强磁场，且lL，则在线框通过磁场的过程中，线框中的感应电流()图2A一直为顺时针方向B一直为逆时针方向C先为逆时针方向，中间无感应电流，后为顺时针方向D先为顺时针方向，中间无感应电流，后为逆时针方向答案C解析当线圈刚进入磁场时，由于穿过线圈的磁通量增大

5、，根据楞次定律可得此时的感应电流方向为逆时针方向，当线圈完全进入磁场后到刚要穿出磁场的过程中，由于穿过线圈的磁通量不变，所以没有感应电流产生，当线圈穿出磁场过程中，穿过磁场的磁通量减小，根据楞次定律可得此时的感应电流方向为顺时针方向，故C正确5纸面内有U形金属导轨，AB部分是直导线(如图3)虚线范围内有垂直于纸面向里的匀强磁场AB右侧有圆线圈C.为了使C中产生顺时针方向的感应电流，紧贴导轨的金属棒MN在磁场里的运动情况是()图3A向右匀速运动 B向左匀速运动C向右加速运动 D向右减速运动答案C解析圆线圈C中若产生顺时针方向的感应电流，由右手螺旋定则得，其中心轴线产生的磁场B1方向垂直纸面向里；

6、若MN向右运动，由右手定则得产生感应电流方向为NMABN，对AB导线由右手螺旋定则得在AB右侧产生的磁场B2方向垂直纸面向外由于B1、B2方向相反，根据楞次定律知B1应阻碍B2的增强，所以MN应向右做加速运动同理可得MN也可向左减速运动，只有C项正确6如图4所示，有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域其直角边长为L，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B.边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域取沿abcda的感应电流为正方向，则下列选项中表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图像正确的是()图4答案C解析据题意，由楞次定律得：正方形线框

7、进入三角形磁场时，穿过线框的磁通量逐渐增加，线框中产生顺时针方向的感应电流，为正方向，D选项可以排除；正方形线框离开三角形磁场时，穿过线框的磁通量减少，线框中感应电流的方向为逆时针方向，为负方向，A选项可以排除；由于线框切割磁感线的有效长度为Lvttan 45vt，则线框产生的感应电动势为EBvtvBv2t，而感应电流为I，所以感应电流随着时间增加而增大，只有C选项正确二、多项选择题(本大题共4小题，每小题6分，共24分在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)7自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间

8、的联系做出了贡献下列说法正确的是()A奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系B欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系C法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系D焦耳发现了电流的热效应，定量给出了电能和热能之间的转换关系答案ACD解析奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电与磁之间的联系；法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系；焦耳发现了电流的热效应，定量给出了电能和热能之间的转换关系，故A、C、D正确8.如图5所示，P、Q是两个完全相同的灯泡，L是直流电阻为零的纯电感，且自感系数L很大，C是电容较大且不漏电的电容器下列判断正确的是()

9、图5AS闭合时，P灯亮后逐渐熄灭，Q灯逐渐变亮BS闭合时，P灯、Q灯同时亮，然后P灯变暗，Q灯变得更亮CS闭合，电路稳定后，S断开时，P灯突然亮一下，然后熄灭，Q灯立即熄灭DS闭合，电路稳定后，S断开时，P灯突然亮一下，然后熄灭，Q灯逐渐熄灭答案AD解析当S闭合时，通过自感线圈的电流逐渐增大而产生自感电动势，L相当于断路，电容C较大，相当于短路，当电流稳定时，L相当于短路，电容C相当于断路，故P灯先亮后灭，Q灯逐渐变亮，选项A正确；当S断开时，灯泡P与自感线圈L组成了闭合回路，灯泡P中的电流先增大后减小至零，故闪亮一下熄灭，电容器与灯泡Q组成闭合回路，电容器放电，故灯泡Q逐渐熄灭，选项D正确9

10、如图6所示，一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内，通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定，导体棒与轨道垂直且接触良好在向右匀速通过M、N两区的过程中，导体棒所受安培力分别用FM、FN表示不计轨道电阻，以下叙述正确的是()图6AFM向右 BFN向左CFM逐渐增大 DFN逐渐减小答案BCD解析根据直线电流产生磁场的分布情况知，M区的磁场方向垂直纸面向外，N区的磁场方向垂直纸面向里，离导线越远，磁感应强度越小当导体棒匀速通过M、N两区时，感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因，故导体棒在M、N两区运动时，受到的安培力均向左，故选项A错误，选项B正确；导体棒在M区运动时，磁感应强度B变

11、大，根据EBLv，I及FBIL可知，FM逐渐变大，故选项C正确；导体棒在N区运动时，磁感应强度B变小，根据EBLv，I及FBIL可知，FN逐渐变小，故选项D正确10如图7所示，足够长且电阻不计的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，间距为L0.5 m，一匀强磁场磁感应强度B0.2 T垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P间连接阻值为R0.40 的电阻，质量为m0.01 kg、电阻不计的金属棒ab垂直紧贴在导轨上现使金属棒ab由静止开始下滑，经过一段时间金属棒达到稳定状态，这段时间内通过R的电荷量为0.3 C，则在这一过程中(g取10 m/s2)()图7A棒ab所受安培力的最大值为0.05 NB这段时

12、间内，棒ab下降的高度1.2 mC重力的最大功率为0.1 WD电阻R上产生的焦耳热为0.04 J答案BD解析安培力的最大值应该等于重力0.1 N，故A错误；由法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律可知qt，解得x1.2 m，故B正确；当安培力等于重力时，速度最大，mg，解得vm4 m/s，重力最大功率Pm0.4 W，故C错误；由能量守恒守律，电阻R上产生的焦耳热Qmgxmv0.04 J，故D正确三、填空题(本题共10分)11(5分)半径为r、电阻为R的n匝圆形线圈在边长为l的正方形abcd之外，匀强磁场充满并垂直穿过该正方形区域，如图8甲所示当磁场随时间的变化规律如图乙所示时，则穿过圆形线圈磁通

13、量的变化率为_，t0时刻线圈产生的感应电流为_图8答案l2n解析磁通量的变化率为Sl2；根据法拉第电磁感应定律得线圈中的感应电动势EnSnl2，再根据闭合电路欧姆定律得感应电流Inn.12(5分)如图9所示为“研究电磁感应现象”的实验装置图9(1)将图中所缺的导线补接完整；(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么闭合开关后可能出现的情况有：A将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将_B原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器的触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针将_答案(1)见解析图(2)向右偏转一下向左偏转一下解析(1)如图所示(2)根据楞次定律及灵敏电流计的指针偏转方向与流过它的

14、电流方向的关系来判定，则A.向右偏转一下；B.向左偏转一下四、计算题(本题共4小题，共42分解答应写出必要的文字说明，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13. (8分)如图10所示，在光滑水平面上有一长为L1、宽为L2的单匝矩形闭合导线框abcd，处于磁感应强度为B的有界磁场中，其ab边与磁场的边界重合线框由粗细均匀的同种导线制成，总电阻为R.现用垂直于线框ab边的水平拉力，将线框以速度v向右沿水平方向匀速拉出磁场，此过程中保持线框平面与磁感线垂直，且ab边与磁场边界平行求线框被拉出磁场的过程中：图10 (1)通过线框的电流大小；(2)线框中产生的焦耳热；

15、(3)线框中a、b两点间的电压大小答案(1)(2)(3)解析(1)线框产生的感应电动势EBL2v通过线框的电流I(2)线框被拉出磁场所需时间t此过程中线框中产生的焦耳热QI2Rt(3)线框ab边的电阻RabR线框中a、b两点间电压的大小UIRab14(10分)如图11甲所示，横截面积为0.2 m2的100匝圆形线圈处在变化的磁场中磁场方向垂直纸面，其磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，设向外为B的正方向R14 ，R26 ，C30 F，线圈的内阻不计，求电容器上极板所带电荷量并说明正负图11答案7.2106 C上极板带正电解析EnS1000.2 V0.4 V电路中的电流I A0.04 A.

16、所以UCU2IR20.046 V0.24 V.QCUC301060.24 C7.2106 C.由楞次定律和安培定则可知，电容器的上极板带正电15(10分)如图12所示，两足够长的平行光滑金属导轨倾斜放置，与水平面间的夹角为37，两导轨之间距离为L0.2 m，导轨上端m、n之间通过导线连接，有理想边界的匀强磁场垂直于导轨平面向上，虚线ef为磁场边界，磁感应强度为B2.0 T一质量为m0.05 kg的光滑金属棒ab从距离磁场边界0.75 m处由静止释放，金属棒两轨道间的电阻r0.4 ，其余部分的电阻忽略不计，ab、ef均垂直导轨(g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)，求：图1

17、2(1)ab棒最终在磁场中匀速运动时的速度大小；(2)ab棒运动过程中的最大加速度答案(1)0.75 m/s(2)18 m/s2，方向沿导轨斜面向上解析(1)当ab棒在磁场中匀速运动时，分析ab棒的受力，根据受力平衡知，BILmgsin 又有I和EBLv，联立可得v0.75 m/s.(2)在ab棒进入磁场前分析得a1gsin 376 m/s2，方向沿轨道向下进入磁场时的速度设为v2，由v2a1x1得v23 m/s.刚进入磁场时，对ab棒受力分析得：mgsin BI2Lma2，I2解得a218 m/s2，方向沿导轨斜面向上进入磁场以后，ab棒做加速度逐渐减小的减速运动，最终匀速运动，所以，ab棒

18、运动中的最大加速度为18 m/s2，方向沿导轨斜面向上16(14分)如图13所示，质量m10.1 kg，电阻R10.3 ，长度L0.4 m的导体棒ab横放在U型金属框架上框架质量m20.2 kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数0.2，相距0.4 m的AA、BB相互平行，电阻不计且足够长电阻R20.1 的AB垂直于AA.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B0.5 T垂直于ab棒施加F2 N的水平恒力，ab棒从静止开始无摩擦地运动，始终与AA、BB保持良好接触，当ab棒运动到某处时，框架开始运动设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2.图13(1)求框架开始运动时ab棒的速度大小；(2)从ab棒开始运动到框架开始运动的过程中，AB上产生的热量Q0.1 J，求该过程ab棒的位移大小答案(1)6 m/s(2)1.1 m解析(1)ab对框架的压力F1m1g框架受水平面的支持力Nm2gF1依题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则框架受到最大静摩擦力fN，ab中的感应电动势EBLvAB中电流IAB受到的安培力F安BIL框架开始运动时F安f由上述各式代入数据解得v6 m/s(2)闭合回路中产生的总热量Q总Q由能量守恒定律，得Fxm1v2Q总代入数据解得x1.1 m.专心-专注-专业