【教育资料】2017-2018学年高中创新设计物理教科版选修3-2：第一章 电磁感应 章末检测B学习精品.pdf

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1、教育资源章末检测章末检测 B B(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图 1 为地磁场磁感线的示意图，在南半球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若飞机从南往北飞，1比 2高答案B解析由右手定则可判知，在南半球

2、，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，故 B 正确2.一环形线圈放在磁场中，设第 1 s 内磁感线垂直线圈平面向里，如图 2 甲所示.若磁感应强度 B 随时间 t 变化的关系图线如图乙所示，那么下列选项正确的是()图 2A.第 1 s 内线圈中感应电流的大小逐渐增加B.第 2 s 内线圈中感应电流的大小恒定C.第 3 s 内线圈中感应电流的方向为顺时针方向D.第 4 s 内线圈中感应电流的方向为顺时针方向答案B解析由图像分析可知，磁场在每 1 s 内为均匀变化，斜率恒定，线圈中产生的感应电流大小恒定，因此A 错误，B 正确；由楞次定律可判断出第3

3、s、第 4 s 内线圈中感应电流的方向均为逆时针方向，C、D 错误.3.竖直面内有两圆形区域内分别存在水平的匀强磁场，其半径均为R 且相切于 O 点，磁感应强度大小相等、方向相反，且不随时间变化.一长为 2R 的导体杆 OA 绕 O 点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为，t0 时，OA 恰好位于两圆的公切线上，如图 3 所示，若选取从 O 指向 A 的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图像可能正确的教育资源教育资源是()图 3答案A1解析由右手定则可判，开始时感应电动势为正，故 B 错误；由 E Bl2 可知，B、不变，2切割有效长度随时间先增大后减小，且做非线性变化，经

4、半个周期后，电动势的方向反向，故 C、D 错误，A 正确.4.在如图 4 所示的电路中，a、b、c 为三盏完全相同的灯泡，L 是一个自感系数很大、直流电阻为零的自感线圈，E 为电源，S 为开关.关于三盏灯泡，下列说法正确的是()图 4A.闭合开关，c 先亮，a、b 后亮B.闭合开关一会后，a、b 一样亮C.断开开关，b、c 同时熄灭，a 缓慢熄灭D.断开开关，c 马上熄灭，b 闪亮一下后和 a 一起缓慢熄灭答案B解析闭合开关，由于自感线圈自感系数很大，所以 b 灯先亮，a 灯后亮，A 错；电路稳定后，线圈相当于一根导线，a、b 灯一样亮，B 对；开关断开，c 灯马上熄灭，此时线圈相当于一个电源

5、，a、b 灯构成一个串联电路，缓慢熄灭，C、D 错.5.如图 5 所示，铝质的圆筒形管竖直立在水平桌面上，一条形磁铁从铝管的正上方由静止开始下落，然后从管内下落到水平桌面上.已知磁铁下落过程中不与管壁接触，不计空气阻力，下列判断正确的是()图 5A.磁铁在整个下落过程中做自由落体运动B.磁铁在管内下落过程中机械能守恒C.磁铁在管内下落过程中，铝管对桌面的压力大于铝管的重力D.磁铁在下落过程中动能的增加量等于其重力势能的减少量答案C解析磁铁在铝管中运动的过程中，铝管的磁通量发生变化，产生感应电流，磁铁受到向上的安培力的阻碍，铝管中产生热能，所以磁铁的机械能不守恒，磁铁做的是非自由落体运动，A、B

6、 选项错误；铝管受到的安培力向下，则铝管对桌面的压力大于铝管的重力，C 选项正确；磁铁在整个下落过程中，除重力做功外，还有安培力做负功，导致减小的重力势能，部教育资源教育资源分转化为动能外，还产生内能.所以根据能量守恒定律可知，磁铁在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量.D 选项错误.6.电吉他中电拾音器的基本结构如图 6 所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法不正确的有()图 6A选用铜质弦，电吉他仍能正常工作B取走磁体，电吉他将不能正常工作C增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D弦振动过程中，线圈中的电流方向

7、不断变化答案A解析铜质弦为非磁性材料，不能被磁化，选用铜质弦，电吉他不能正常工作，A 项错误；若取走磁体，金属弦不能被磁化，其振动时，不能在线圈中产生感应电动势，电吉他不能正常工作，B 项对；由 En可知，C 项正确；弦振动过程中，穿过线圈的磁通量大小不断t变化，由楞次定律可知，线圈中感应电流方向不断变化，D 项正确二、多项选择题(本大题共 4 小题，每小题5 分，共 20 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5 分，选对但不全的得 3 分，有选错或不答的得0 分)7.如图 7 所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，虚线间的距离为 l，金属圆环的

8、直径也是 l，圆环从左边界进入磁场，以垂直于磁场边界的恒定速度 v 穿过磁场区域.则下列说法正确的是()图 7A.感应电动势的大小先增大后减小再增大再减小B.感应电流的方向先逆时针后顺时针C.金属圆环受到的安培力先向左后向右1D.进入磁场时感应电动势平均值 E Blv2答案AB解析在圆环进入磁场的过程中，通过圆环的磁通量逐渐增大，根据楞次定律，可知感应电流的方向为逆时针方向，有效长度先增大后减小，所以感应电动势先增大后减小，同理可以判断出磁场时的情况，A、B 选项正确；根据左手定则可以判断，进入磁场和出磁场时受到教育资源教育资源1B l241的安培力都向左，C 选项错误；进入磁场时平均感应电动

9、势 E Blv，D 选tl4v项错误.8.如图 8 所示，电阻不计、间距为 l 的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接一定值电阻R.质量为 m、电阻为 r 的金属棒 MN 置于导轨上，受到垂直于金属棒的水平外力F 的作用由静止开始运动，外力 F 与金属棒速度 v 的关系是 FF0kv(F、k 是常量)，金属棒与导轨始终垂直且接触良好金属棒中感应电流为i，受到的安培力大小为 FA，电阻 R 两端的电压为 UR，感应电流的功率为 P，它们随时间 t 变化图像可能正确的有()图 8答案BCE解析设金属棒在某一时刻速度为v，由题意可知，感应电动势 EBLv，回

10、路电流 IRrBLRv，即 Iv；安培力 FABILv，方向水平向左，即 FAv；R 两端电压 URIRRrRrRrv，即 URv；感应电流功率 PEIv2，即 Pv2.Rr分析金属棒运动情况，由牛顿运动第二定律可得 F0kvvma，即 F0(k)vRrRrma.因为金属棒从静止出发，所以F00.(1)若 k，金属棒水平向右做匀加速直线运动所以在此情况下没有选项符合；Rr(2)若 k，F合随 v 增大而增大，即 a 随 v 增大而增大，说明金属棒在做加速度增大的加Rr速运动，根据四个物理量与速度的关系可知B 选项符合；(3)若 kt0)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小kt0SB

11、0l答案(1)(2)B0lv0(tt0)kSt(B0lv0kS)RR解析(1)在金属棒未越过 MN 之前，穿过回路的磁通量的变化量为BSktS由法拉第电磁感应定律有Et由欧姆定律得EI R由电流的定义得教育资源教育资源qIt联立式得kS|q|tR由式得，在 t0 到 tt0的时间间隔内即 tt0，流过电阻 R 的电荷量 q 的绝对值为|q|kt0SR(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安式中，F 是外加水平恒力，F安是金属棒受到的安培力设此时回路中的电流为I，F安B0lI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B0

12、ls回路的总磁通量为t其中 B1SktS由式得，在时刻 t(tt0)，穿过回路的总磁通量为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tEtt由欧姆定律得EtI R教育资源教育资源联立式得B0lF(B0lv0kS)R16.(14 分)如图 16 所示，相距为 L 的两条足够长的光滑平行金属导轨，MN、PQ 与水平面的夹角为，N、Q 两点间接有阻值为 R 的电阻.整个装置处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下.将质量为 m、阻值也为 R 的金属杆 ab 垂直放在导轨上，杆

13、ab 由静止释放，下滑距离x 时达到最大速度.重力加速度为 g，导轨电阻不计，杆与导轨接触良好.求：图 16(1)杆 ab 下滑的最大加速度；(2)杆 ab 下滑的最大速度；(3)上述过程中，杆上产生的热量.答案见解析解析(1)设 ab 杆下滑到某位置时速度为v，则此时杆产生的感应电动势 EBLvE回路中的感应电流 IRR杆所受的安培力 FBILB2L2v根据牛顿第二定律有：mgsinma2R当速度 v0 时，杆的加速度最大，最大加速度agsin，方向沿导轨平面向下.(2)由(1)问知，当杆的加速度 a0 时，速度最大，最大速度 vm(3)ab 杆从静止开始到最大速度过程中，根据能量守恒定律有教育资源2mgRsin，方向沿导轨平面向下.B2L2教育资源1mgxsinQ总 mv22m1又 Q杆 Q总21m3g2R2sin2所以 Q杆 mgxsin.2B4L4教育资源