2019_2020学年高中物理第1章电磁感应与现代生活章末过关检测一含解析沪教版选修3_2.doc

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1、章末过关检测(一)(时间：60分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1关于闭合电路中的感应电动势E、磁通量、磁通量的变化量以及磁通量的变化率之间的关系，下列说法正确的是()A0时，电动势E0B0时，电动势E可能不等于0C很大，电动势E可能很小D很大，一定很大解析：选C根据E，所以0时，不一定为0，A项错误；0，E一定为0，B项错误；而很大，如果t很长，E可能很小，C项正确；很大但不一定大，D项错误2如图所示，在探究感应电流方向的实验中，闭合线圈内有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下当磁铁从线圈内向上运动的过程中，下

2、列判断正确的是()A磁铁与线圈相互排斥B磁铁与线圈间无作用力C通过R的感应电流方向为从a到bD通过R的感应电流方向为从b到a解析：选D由“来拒去留”可知，磁铁远离线圈时，磁铁与线圈相互吸引，故A、B错误；由题目中图可知，当磁铁竖直向上运动时，穿过线圈的磁场方向向上减小，由楞次定律可知感应电流的磁场应向上，则由安培定则可知电流方向从b经过R到a，故C错误，D正确3一个面积S4102 m2、匝数n100匝的线圈，放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，则下列判断正确的是()A在开始的2 s内穿过线圈的磁通量的变化率等于008 Wb/sB在开始的2 s内穿过线

3、圈的磁通量的变化量等于零C在开始的2 s内线圈中产生的感应电动势等于008 VD在第3 s末线圈中的感应电动势等于零解析：选A由EnnS得：在开始2 s内线圈中产生的感应电动势E1004102 V8 V磁通量变化率：008 Wb/s第3 s末虽然磁通量为零，但磁通量变化率为008 Wb/s，所以选A4如图，EOF和EOF为空间一匀强磁场的边界，其中EOEO，FOFO，且EOOF；OO为EOF的角平分线，OO间的距离为l；磁场方向垂直于纸面向里一边长为l的正方形导线框沿OO方向匀速通过磁场，t0时刻恰好位于图示位置规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i与时间t的关系图线可能正确的是

4、()解析：选B本题中四个选项都是it关系图线，故可用排除法因在第一个阶段内通过导线框的磁通量向里增大，由楞次定律可判定此过程中电流沿逆时针方向，故C、D错误由于在穿过整个磁场区域的磁通量变化量0，由q可知整个过程中通过导线框的总电荷量也应为零，而在it图像中图线与时间轴所围总面积为零，即时间轴的上下图形面积的绝对值相等故A错误，B正确5如图甲所示，等离子气流由左边连续以v0射入P1和P2两板间的匀强磁场中，ab直导线与P1、P2连接，线圈A与直导线cd连接线圈A内有随图乙所示的变化磁场，且磁场B的正方向规定为向左则下列说法正确的是()A01 s内ab、cd导线互相排斥B12 s内ab、cd导线

5、互相排斥C23 s内ab、cd导线互相排斥D34 s内ab、cd导线互相吸引解析：选C由题图甲左侧电路可以判断ab中电流方向为由a到b，由题图甲右侧电路及题图乙可以判断，02 s内cd中电流方向为由c到d，跟ab中的电流同向，因此ab、cd相互吸引，选项A、B错误；24 s内cd中电流方向为由d到c，与ab中电流方向相反，因此ab、cd相互排斥，选项C正确，D错误6如图，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成角(090)，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，

6、当流过ab棒某一横截面的电量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中()A运动的平均速度大小为vB下滑的位移大小为C产生的焦耳热为qBLvD受到的最大安培力大小为sin 解析：选B流过ab棒某一截面的电量qtt，ab棒下滑的位移s，其平均速度，而棒下滑过程中做加速度减小的加速运动，故平均速度不等于v，A错误，B正确；由能量守恒mgssin Qmv2，产生的焦耳热Qmgssin mv2mgsin mv2，C错误；当mgsin 时v最大，安培力最大，即F安mmgsin ，D错误二、多项选择题(本题共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，全选对的得6

7、分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)7如图所示，一根长导线弯成“n”形，通以直流电I，正中间用不计长度的一段绝缘线悬挂一金属环C，环与导线处于同一竖直平面内，在电流I增大的过程中，下列叙述正确的是()A金属环C中无感应电流产生B金属环C中有沿逆时针方向的感应电流产生C悬挂金属环C的竖直线拉力变大D金属环C仍能保持静止状态解析：选BCD电流I增大的过程中，穿过金属环C的磁通量增大，环中出现逆时针的感应电流，故A错误，B正确；可以将环等效成一个正方形线框，利用“同向电流相互吸引，异向电流相互排斥”得出环将受到向下的斥力且无转动，所以悬挂金属环C的竖直拉力变大，环仍能保持静止状态，C、D正

8、确8如图所示的电路中，电源电动势为E，线圈L的电阻不计以下判断正确的是()A闭合S，稳定后，电容器两端电压为零B闭合S，稳定后，电容器的a极带负电C断开S的瞬间，电容器的a极板将带正电D断开S的瞬间，电容器的a极板将带负电解析：选AC闭合S，稳定后，由于线圈L的直流电阻为零，所以线圈两端电压为零，又因为电容器与线圈并联，所以电容器两端电压也为零，电容器不带电，故A正确，B错误；断开S的瞬间，线圈L中电流减小，线圈中产生与原电流方向相同的自感电动势，并作用在电容器上，所以，此时电容器a极板将带正电，b极板将带负电，C正确，D错误9如图所示，将边长为l的正方形闭合线圈以不同速度v1、v2向右匀速拉

9、出磁场时(v1W1B拉力的功率P2P1C流过线框的电荷量Q2Q1D线框中的感应电流I2I1解析：选ABDF拉F安BIlBl，W拉F拉l，v1W1，选项A正确P拉F拉v，P2P1，选项B正确流过线框的电荷量Q，Q1Q2，选项C错误电流I，I2I1，选项D正确10如图所示，有一边长为l的正方形导线框，质量为m，由高h处自由落下，其下边ab进入匀强磁场区域后，线框开始做减速运动，直到其上边cd刚穿出磁场时，速度减小为ab边刚进入磁场时速度的一半，此匀强磁场的宽度也是l，则下列结论中正确的是()A线框穿过磁场区域时做匀减速直线运动B线框穿过磁场区域时加速度方向先向上后向下C线框进入磁场时的加速度大于穿

10、出磁场时的加速度D线框穿过磁场区域的过程中产生的焦耳热为mg解析：选CD线框穿过匀强磁场过程中，受到重力和安培力作用，设ab边刚进入磁场时的速度为v1，则EBlv1，所以电路中的电流I，安培力FIlB，由此可知，安培力与速度有关，由牛顿第二定律知mgma，故线框在穿过磁场的过程中加速度随v的减小而减小，随着v的减小，安培力F逐渐减小，但必有Fmg，所以加速度不可能向下，则A、B错误，C正确；线框从释放至穿过磁场的过程中，设产生的焦耳热为Q，由能量守恒定律得mg(h2l)Qm，mghmv，解得Qmg，故D正确三、非选择题(本题共3小题，共40分解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，

11、只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)11(10分)如图所示，在磁感应强度为02 T的匀强磁场中，有一长为05 m、电阻为10 的导体AB在金属框架上以10 m/s的速度向右滑动，R1R220 ，其他电阻不计，求流过R1的电流I1解析：AB切割磁感线相当于电源，其等效电路如图所示，EABBlv020510 V10 V由闭合电路欧姆定律得IR1、R2并联，由并联电路电阻关系得解得：R10 ，IABI05 A因为R1R2，所以流过R1的电流为I1025 A答案：025 A12(14分)如图所示，线圈abcd每边长l020 m，线圈质量m1010 kg、电阻R010

12、，砝码质量m2014 kg线圈上方的匀强磁场磁感应强度B05 T，方向垂直线圈平面向里，磁场区域的宽度为hl020 m砝码从某一位置下降，使ab边进入磁场开始做匀速运动求：(1)线圈做匀速运动的速度大小？(2)穿过磁场区域过程中线圈产生的总热量是多少？(设线圈穿过磁场过程中没有与滑轮相碰)解析：(1)该题的研究对象为线圈，线圈在匀速上升时受到的安培力F安、绳子的拉力T和重力m1g相互平衡，即TF安m1g砝码受力也平衡：Tm2g线圈匀速上升，在线圈中产生的感应电流I，因此线圈受到向下的安培力F安BIl联解式得v代入数据解得：v4 m/s(2)线圈匀速上升，上升的时间为t由焦耳定律得QI2Rt联解

13、并代入数据得Q016 J答案：(1)4 m/s(2)016 J13(16分)轻质细线吊着一质量为m032 kg、边长为L08 m、匝数n10的正方形线圈，总电阻为r1 边长为L/2的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图甲所示磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化如图乙所示从t0开始经t0时间细线开始松弛，g取10 m/s2求：(1)在前t0时间内线圈中产生的电动势(2)在前t0时间内线圈的电功率(3)t0的值解析：(1)由法拉第电磁感应定律得：Enn100504 (V)故在前t0时间内线圈中产生的电动势为04 V(2)I04 A，PI2r016 W，故在前t0时间内线圈的电功率为016 W(3)分析线圈受力可知，当细线松弛时有：F安nBtImg，I，Bt2 T，由图像知：Bt105t0解得：t02 s，故t0的值为2 s答案：(1)04 V(2)016 W(3)2 s9