人教版高中物理选修3-2全册同步练习测试解析版.pdf

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1、人教版高中物理选修32 全册同步练习解析版目录第4章 第1、2节.1第4章 第3节.5第4章 第4节.10第4章 第6节.16第4章 第7节.21第4章 全 章 训 练.25第5章 第1节.39第5章 第2节.44第5章 第3节.49第5章 第4节.54第5章 第5节.59知能综合检测（A卷）.64知能综合检测（B卷）.68第6章 第1节.73知能综合检测（A卷）.77知能综合检测（B卷）.821第 4 章 第 1、2 节1.在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是（）A.奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象B.麦克斯韦预言了电磁感应现象，奥斯特发现了电磁感应现象

2、C.库仑发现了点电荷的相互作用规律：密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值D.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律；洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律解析：麦克斯韦预言了电磁波并没有预言电磁感应现象，发现电磁感应现象的是法拉第，选 项 B 错误；洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，安培发现了磁场对电流的作用规律，选项D 错误.答案：AC2.（2011 宿迁高二检测）在电磁感应现象中，下列说法正确的是（）A.导体相对磁场运动，导体内一定会产生感应电流B.导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流C.穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路内一定会产生感应电流D.闭合电路在磁场内做切割磁感线运动，导体内

3、一定会产生感应电流解析：导体处于闭合回路中，且做切割磁感线运动引起磁通量变化时，产生感应电流，A、B 项不正确；闭合电路在磁场内做切割磁感线运动时，穿过回路的磁通量不一定变化，不一定产生感应电流，D 错误；根据感应电流的产生条件可知，C 正确.答案：C3.如右图所示，通电螺线管水平固定，。为其轴线，a、氏 c 三点在该轴线上，在这三点处各放一个完全相同的小圆环，且各圆环平面垂直于O。轴.则关于这三点的磁感应强度反、Bb、及的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量 八B 的大小关系，下列判断正确的是（）A.Ba=Bh=Bc,Pa=Ph=BbBc,d a Ph PcC.BaBbBc,(Pa hBbBc,

4、”=弧=史解析：根据通电螺线管产生的磁场特点，Ba Bh Bc,由 0 =可 得 0“外 。,“故 C 正确.答案：C4.（2011永安高二检测）如图所示,有一正方形闭合线圈，在足够大的匀强磁场中运动.下1/92列四个图中能产生感应电流的是（X X X X解析：A.C图中穿过线圈的磁通量始终为零，不产生感应电流；B图中穿过线圈的磁通量保持不变，不产生感应电流；D图中由于线圈与磁感线的夹角变化引起磁通量变化,产生感应电流.答案：D5.在纸面内放有一条形磁铁和一个位于磁铁正上方的圆形线圈（如右图所示），下列情况中能使线圈中产生感应电流的是（）A.将磁铁在纸面内向上平移B.将磁铁在纸面内向右平移C.

5、将磁铁绕垂直纸面的轴转动D.将磁铁的N极向纸外转，S极向纸内转解析：将磁铁向上平移、向右平移或绕垂直纸面的轴转动，线圈始终与磁感线平行,磁通量始终为零，没有变化，不产生感应电流.所以A、B、C均不正确.将磁铁的N极向纸外转，S极向纸内转，磁通量增加，线圈中产生感应电流，所以D项正确.答案：D6.如右图所示，四 面 体 处 在 沿。尤方向的匀强磁场中，下列关于磁场穿过各个面的磁通量的说法中正确的是（）A.穿过ZOB面的磁通量为零B.穿过A B C面和BOC面的磁通量相等C.穿过ZOC面的磁通量为零D.穿 过 面 的 磁 通 量 大 于 穿 过BOC面的磁通量解析：此题实际就是判断磁通量的有效面积

6、问题.匀强磁场沿Ox方向没有磁感线穿过ZOB面、ZOC面，所以磁通量为零，A,C正确；在 穿 过 面 时，磁场方向和面不垂直，考虑夹角后发现，/8 C面在垂直于磁感线方向上的投影就是8 0 c面，所以穿过二者的磁通量相等，B正确，D错误.故正确答案为ABC.答案：ABC7.如右图所示，乙为一根无限长的通电直导线，加为一金属环，L通 过M的圆心并与加2/92所在的平面垂直，且通以向上的电流/,贝 女 ）A.当 L 中的电流发生变化时，环中有感应电流B.当初左右平移时，环中有感应电流C.当 M 保持水平，在竖直方向上下移动时环中有感应电流D.只要4 与 M 保持垂直，则以上几种情况，环中均无感应电

7、流解析：图中金属环所在平面与磁感线平行，穿过金属环的磁通量为零.无论/变化,还 是 M 上下移动或左右平移，金属环所在平面一直保持与磁感线平行，磁通量一直为零，不产生感应电流，D 正确.答案：D8.一磁感应强度为B 的匀强磁场方向水平向右，一面积为S 的矩形线圈abed如右图所示放置，平面abed与竖直方向成。角.将 a6cd绕 ad轴 转 180。角，则穿过线圈平面的磁通量的变化量是（）B.2BSC.2BScos 0D.2BSsin 9解析：开始时穿过线圈平面的磁通量为 1=8Scos8.则后来穿过线圈平面的磁通量为 2=-BScos 0.则磁通量的变化量为=1|=2BScos 6.答案：c

8、9.如右图所示，一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下，进入匀强磁场中，然后再从磁场中穿出.已知匀强磁场区域的宽度/大于线框的高度，那么下列说法中正确的是（XXXXXXA.线框只在进入和穿出磁场的过程中，才有感应电流产生XXXB.线框从进入到穿出磁场的整个过程中，都有感应电流产生C.线框在进入和穿出磁场的过程中，都是机械能转变成电能D.整个线框都在磁场中运动时，机械能转变成电能答案：AC1 0.如下图所示，4、8 两回路中各有一开关与、S2,且回路N中接有电源，回路8 中3/92接有灵敏电流计，下列操作及相应的结果可能的是()A.先闭合S 2,后闭合S i 的瞬间，电流计指针偏转B.S|、S 2

9、 闭合后，在断开S 2 的瞬间，电流计指针偏转C.先 闭 合 后 闭 合 S 2 的瞬间，电流计指针偏转D.S|、S 2 闭合后，在断开S 1 的瞬间，电流计指针偏转解析：回路4中有电源，当 S 1 闭合后，回路中有电流，在回路的周围产生磁场，回路 8中有磁通量，在 S 1 闭合或断开的瞬间，回路/中的电流从无到有或从有到无，电流周围的磁场发生变化，从而使穿过回路8的磁通量发生变化，产生感应电动势，此时若S 2 是闭合的，则回路8中有感应电流，电流表指针偏转.所以选项A、D正确.答案：A D二、非选择题1 1.如下图所示，正方形导线框放在匀强磁场区域内，磁场垂直于线框平面.在下列情况下，能否产

10、生感应电流？请说明理由.：x X X X X X：(1)将线框由正方形拉成圆形的过程中；上“X X：(2)将线框水平向右拉出磁场区域的过程中;X X X X X X(3)线框绕cd边旋转的过程中.解析:线框由正方形拉成圆形电路面积穗 通 量 电 路 有 感 应闭合电流磁感应强度B不变4/92将线框水平向I 右拉出c d未出磁场过程中|完感应|c d出磁场,而a h未出磁场过程中电 路J有感应闭石|电流线框以，“边为轴旋转时磁感应强度R、面积S都不变B和 3 的夹角发生变化答案：（1）有（2）c d 未出磁场的过程中，无感应电流；c d 出磁场而“6未出磁场的过程中，有 感 应 电 流（3）有1

11、 2.边长L=1 0 cm的正方形线框，固定在匀强磁场中，磁场方向与线圈平面间的夹角0=30。,如右图所示，磁感应强度随时间变化的规律为8=（2+3/）T,则第3 s内穿过线圈的 磁 通 量 的 变 化 量 为 多 少？解析：第 3 s 内就是从2 s 末到3 s 末，所以，2 s 末的磁场为5=（2 +3 X 2）T =8 T.3 s 末的磁场为B2=(2 +3 X 3)T=1 1 T.才艮据公式 A 0 =A B S sin(9 =(1 1 -8)X 0.12s i n 3 0 W b=1.5 X 1 0-2W b.答案：1.5 X 1 0 2 W b第4章 第3节一、选择题1.根据楞次定

12、律可知，感应电流的磁场一定（）A.阻止引起感应电流的磁通量变化 B.阻碍引起感应电流的磁通量变化C.使电路磁通量为零 D.阻碍引起感应电流的磁场解析：感应电流的磁场阻碍的是磁通量的变化，而不是磁场本身，故 B对，D错;阻碍并不是阻止，只是延缓了变化，最终结果不受影响，故 A、C错.答案：B5/922.（20 1 0 海南卷）1 87 3 年奥地利维也纳世博会上，比利时出生的法国工程师格拉姆在布展中偶然接错了导线,把另一直流发电机发出的电接到了他自己送展的直流发电机的电流输出端.由此而观察到的现象导致了他的一项重要发明，从而突破了人类在电能利用方面的个瓶颈.此项发明是（A.新型直流发电机B.直流

13、电动机C.交流电动机D.交流发电机解析：本题考查有关物理学史和电磁感应及电动机等知识，意在考查考生对电磁学的发展过程的了解.题中说明把一发动机发的电接到了另一发动机的输出端，必然使这台发动机通过电流，电流在磁场中必定受到安培力的作用，在安培力的作用下一定会转动起来，这就成了直流电动机，故正确答案为B.答案：B3 .如右图所示，螺线管B置于闭合金属圆环A的轴线h,当B中通过的电流/减小时（）A.环月有缩小的趋势B.环力有扩张的趋势C.螺线管8 有缩短的趋势D.螺线管8 有伸长的趋势解析：当 8 中通过的电流减小时，穿过“线圈的磁通量减小，产生感应电流，由楞次定律可以判断出工线圈中有顺时针方向的感

14、应电流（左边看），又根据左手定则，线圈各部分受沿径向向里的安培力，所以/线圈有缩小的趋势，故 A 正确；另外，螺线管与环之间的引力减小.故螺线管有伸长的趋势，故 D正确.答案：A D4 .（20 1 1长沙高二检测）如下图所示，螺线管与电流表组成闭合电路，条形磁铁位于螺线管上方，下端为N极，则当螺线管中产生的感应电流（）方向与图示方向相同时，磁铁靠近螺线管B.方向与图示方向相反时，磁铁靠近螺线管c.方向与图示方向相同时，磁铁远离螺线管:三$D.方向与图示方向相反时，磁铁远离螺线管一!解析：磁铁靠近螺线管时，根据楞次定律，螺线管中感应电流方向与图示方向相同，A对，B错；磁铁远离螺线管时，根据楞次

15、定律，螺线管中感应电流方向与图示方向相反，C错，D对.答案：A D5 .如图所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在匀强磁场中，将它从匀强磁场中6/92匀速拉出，以下各种说法中正确的是（）X XB XXXXA.向左拉出和向右拉出时，环中的感应电流方向相反B.向左或向右拉出时，环中的感应电流方向都是沿顺时针方向的C.向左或向右拉出时，环中的感应电流方向都是沿逆时针方向的D.环在离开磁场之后，仍然有感应电流解析：不管将金属圆环从哪边拉出磁场，穿过闭合圆环的磁通量都要减少，根据楞次定律可知，感应电流的磁场总要阻碍原磁通量的减少.感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，应用安培定则可以判断出感应电流的方向

16、是顺时针方向的.B 正确，A、C 错误.另外在圆环离开磁场后，无磁通量穿过圆环，该种情况无感应电流，故 D 错误.答案：B6.如右图所示，使通电导线在垂直纸面的平面内以虚线8为轴逆时针（从左向右看）转动时，A,8 两线圈的运动情况是（）A.从左向右看，4 逆时针转动，8 顺时针转动B.从左向右看，/顺时针转动，8 逆时针转动C.从左向右看，A、8 都逆时针转动D.从左向右看，/、8 都顺时针转动解析：通电直导线产生的磁场在导线的左侧垂直于纸面向外，在导线的右侧垂直于纸面向里，当导线在垂直纸面的平面内以虚线CO 为轴逆时针（从左向右看）转动时，会使穿过线圈4 8 的磁通量减少，根据楞次定律可知，

17、为了阻碍磁通量的减少，两线圈都会随通电直导线一起逆时针转动.答案：C7.如右图所示，两个相同的铝环套在一根光滑杆上，将一条形磁铁向左插入铝环的过程中，两环的运动情况是（）A.同时向左运动，间距增大C.同时向左运动，间距变小B.同时向左运动，间距不变D.同时向右运动，间距增大7/92解析：两环中产生的感应电流的磁场阻碍磁铁的相对运动，故两环均向左运动，又由于左环中感应电流比右环小，且磁铁在左环处的磁感应强度更，J、一些，所以右环比左环向左运动的快一些，故两环的间距变小，应选C.答案：c8.如图所示，一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正 一i下方，直导线与圆环在同一竖直面内，当通电直

18、导线中电流增大时，弹性圆环的面积S 和橡皮绳的长度/将（）A.S 增大，/变长 B.S 减小，/变短C.S 增大，/变短 D.S 减小，/变长解析：当通电导线中电流增大时，穿过金属圆环的磁通量增大，金属圆环中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流要反抗磁通量的增大，一是用缩小面积的方式进行反抗，二是用远离直导线的方式进行反抗，故 D 正确.答案：D9.一金属方框刈从离磁场区域上方高力处自由落下，然后进入与线框平面垂直的匀强磁场中，在进入磁场的过程中，可能发生的情况是（如下图所示）（）A.线框做加速运动，加速度a g B.线框做匀速运动C.线框做减速运动 D.线框会反跳回原处解析：当线框下落进入磁

19、场过程中，感应电流的磁场将阻碍线框进入磁场，这就说明进入磁场时产生的感应电流使线框受到向上的安培力，且大小与进入磁场时的速度有关，设为F.如果尸=m g,线框将匀速进入磁场.如果F m g,线框将减速进入磁场.由此可见,线框进入磁场的运动特点是由其自由下落的高度 决定的（对于确定的线圈），A、B、C 三种情况均有可能.但D 项所示情况绝不可能，因为线框进入磁场，才会受到向上的安培力，受到安培力是因为有电流，可见在磁场中已经有一部分机械能转化为电能，机械能不守恒，故线框绝不会反跳回原处.答案：ABC10.一长直铁芯上绕有一固定线圈M,铁芯右端与一木质圆柱密接，木质圆柱上套有8/92一闭合金属环N

20、,N 可在木质圆柱上无摩擦移动.M 连接在如下图所示的电路中，其 中 R为滑动变阻器，民和民为直流电源，S 为单刀双掷开关.下列情况中，可观测到N 向左运动的是（）泮些右石hA.在 S 断开的情况下，S 向。闭合的瞬间B.在 S 断开的情况下，S 向 6 闭合的瞬间C.在 S 已向。闭合的情况下，将 R 的滑动头向。端移动时D.在 S 已向。闭合的情况下，将 R 的滑动头向d 端移动时解析：由楞次定律及左手定则可知：只要线圈中电流增强，即穿过N 的磁通量增加,则 N 受排斥而向右，只要线圈中电流减弱，即穿过N 的磁通量减少，则 N 受吸引而向左.故C 选项正确.答案：C11.如图所示，水平放置

21、的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒P Q、M N,当 P Q 在外力作用下运动时，在磁场力作用下向右运动，则P Q所做的运动可能是（）A.向右加速运动 B.向左加速运动C.向右减速运动 D.向左减速运动X XMx x目T7日一X X X-o 解析:AW向右运动左手安培心中电流的磁场向上楞次乙 2在6 处的磁通量向上且减小安培or尸 0 中电流Qi且减小心在。处的磁通量向下且增大PQ中电流P-Q且增大的V中电流 A/f安普右 手 P。向页页T 右减速右手归。向定对|左九速|答案：BC二、非选择题12.如图所示，金属棒/置于水平放置的U 形 光 滑 导 轨 匕 在 4 右侧存在有界匀强磁场 8,

22、磁场方向垂直导轨平面向下，在歹左侧的无磁场区域c型 内 有 一半径很小的金属圆环心 圆环与导轨在同一平面内.当金属棒M 在水平恒力产作用下从磁场左边界或处山静9/92止开始向右运动后，圆环L有(选填“收缩”或“扩张”)趋势，圆环内产生的感应电流(选填“变大”、“变小”或“不变”).解析：(1)由于金属棒。在恒力厂的作用下向右运动，由右手定则知。b e d 回路中产生逆时针方向的感应电流.(2)由于 金属棒由静止开始向右运动，速度增大，感应电流增大，因 而 回 路 c d 中感应电流产生的磁场也随之增大.(3)由左手定则判断。6 金属棒受到的安培力方向向左，与恒力厂的方向相反，且安培力随电流的增

23、大而增大，故a b金属棒的加速度随速度增大而减小，即a b金属棒做加速度减小的加速运动.(4)加速度减小，速度增加变慢，感应电流增大变慢，回 路 c d 中感应电流的磁感应强度增加变慢.(5)圆环心处于回路 c d 的感应电流的磁场中，由于磁感应强度增大，穿过心的磁通量增加，由楞次定律可知，圆环Z,有收缩面积的趋势，以阻碍磁通量的增加.(6)圆环心中产生的感应电流的变化：由于圆环Z,所处磁感应强度增加变慢，故穿过圆环的磁通量增加变慢，所以圆环Z,中产生的感应电流变小.答案：收 缩 变 小第 4 章 第 4 节一、选择题1.如下图所示的几种情况中，金属导体中产生的感应电动势为8 历的是(),x1

24、 X X.%1X BXXxLX*甲乙X XXX xd :EI/xxNXX丙TA.乙和丁B.甲、乙、丁C.甲、乙、丙、丁D.只有乙解析：公式E =8 历中的/应指导体的有效切割长度，甲、乙、丁中的有效长度均为/,10/92电动势E =B l v,而丙有效长度为/sin，电动势E=5/osin仇 故 B 项正确.答案：B2.单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，如线圈所围面积里的磁通量随时间变化的规律如下图所示，则线圈中（）4（X 1 02Wb）A.0 时刻感应电动势最大B.0.05 s 时感应电动势为零C.0.05 s 时感应电动势最大D.00.05 s 这段时间内平均感应电动势为0

25、.4 V解析：由法拉第电磁感应定律E=w，在。图象后为某点斜率，0 时刻和0.1 s时刻斜率绝对值最大，表明电动势值最大，0.05 s 时刻斜率为零，则电动势为零，0 0.05 s时间内平均感应电动势为0.4 V,故选项A、B、D 正确.答案：ABD3.在匀强磁场中，有一个接有电容器的导线回路，如下图所示，已知电容C=30pF,回路的长和宽分别为i=8cm,G=5 c m,磁场以5 X 10-1内的速率增强，贝 次 ）XXXXXXXXXA.电容器带电荷量为2 义KT。C B.电容器带电荷量为4X10-9 cC.电容器带电荷量为6X1（T 9c D.电容器带电荷量为8X10-9c解析：根据法拉第

26、电磁感应定律：回路中的感应电动势即等于电容器充电电压=等=眈2=5 X 10-2。0.05 X 0.08 V=2 X 10 4 V电容器的带电荷量为 =C=30X10-6X 2 X W4C=6X 10 9C可见，C 项正确.答案：c4.如下图甲所示，用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2 m,正方形的一半放在和纸面垂直向里的匀强磁场中.当磁场以每秒10 T 的变化率增加时，线框中。力两点电势差（）11/92A.Ua h=O A V B.Ua h=-O A VC.。他=0.2 V D.Ua b=Q2 N解析：当闭合线框不变化而磁场变化时，在线框中会产生感应电动势，如果磁场均匀变化时，会产生恒定的

27、感应电动势，感应电动势的大小仍用法拉第电磁感应定律求解.此题线框的左边部分相当于电源.画出等效电路如图乙所示，由题意得等=1 0 T/s,E=-50 72 r o 2 r 、=1 0 X j-V =0.2 V,Uab=IR =5 =，7 义5 V =0.1 V.由楞次定律可知，线框内的感2 2应电流方向为夕f/b Q点电势低于b点电势.故正确答案为B.答案：B5 .（2 0 1 1 深圳高二检测）如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框 c d,现将导体框分别朝两个方向以“3。速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两过程中（）A.导体框中产生的感

28、应电流方向相同 B.导体框中产生的焦耳热相同C.导体框边两端电势差相同 D.通过导体框截面的电荷量相同解析：由楞次定律，从两个方向移出磁场过程中感应电流方向都是。一-*（?一人-4,A项正确；以 O 拉出磁场时，cd近等效为电源Ei=B l v,八=今=等，K K V所以产生的焦耳热a=iR tB2PVRa d 边 电 势 差%;=仆 与=竿通过的电量/=/1，=等K以 3 o 拉出磁场时，a d 边等效为电源八3 台 23。上/2 =Rn vr9 B l v B l2q?=充，故 B、C错，D对.答案：A D6.如右图所示，将直径为乩电阻为R的闭合金属环从匀强磁场8中拉出，这一过程中1 2/

29、9 2通过金属环某一截面的电荷量为（）X=涿（f?_ B n 才=R 4R -答案：A7.如图所示，M N、P 0 为两条平行的水平放置的金属导轨，左端接有定值电阻R,金属 棒ab斜放在两导轨之间，与导轨接触良好.磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面.设金属棒与两导轨接触点之间的距离为L金属棒与导轨间夹角为60。，以速度。水平向右匀速运动，不计导轨和棒的电阻，则流过金属棒中的电流为（）C./=B L v 2R/=A-H/B解析：公式E=B L u 适用于B,L,。三者互相垂直的情况，本题B 与8 与。是相互垂直的，但 L 与。不垂直，故取A垂直于。的长度Asin 0,即有效切割长度，所以E=

30、B L vsm60。=日 B L v,由欧姆定律/=上得/=片，故 B 正确.答案：B8.如图所示，空间存在垂直于纸面的均匀磁场，在半径为。的圆形区域内部及外部，磁场方向相反，磁感应强度的大小均为8.一半径为b,电阻为R的圆形导线环放置在纸面内,其圆心与圆形区域的中心重合.当内、外磁场同时由B均匀地减小到零的过程中，通过导线截血的电荷量4 为（）13/92 nB(rARTtB(b2-2 a2)C.R兀8(廿+2/)D-R解析：由题意知0 1 =B|n(i 2-2a2),0 2 =0所以=|02-0 1|=nBb2-2a2A 0由 g=T，得g =画；L所以选项C正确.答案：C9.（2 0 1

31、1江苏卷）如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计，匀强磁场与导轨平面垂直.阻值为R 的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好.f=0时，将开关S由1掷到2.外 人。和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度.下列图象正确的是（）解析：导体棒做加速度减小的加速运动，直 至 匀 速.故q -/图象应如图甲所示，A错；i-/图象应如图乙所示，B错；o-r图象应如图丙所示，C错，D对.1 4/9 2甲 乙 丙答案：D1 0.（2 0 1 0 山东理综）如下图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为8,方向相反且垂直纸面，/M M、尸 0为其边界，O O 为其对称

32、轴.一导线折成边长为/的正方形闭合回路油，回路在纸面内以恒定速度比向右运动，当运动到关于OO对称的位置时（）A.穿过回路的磁通量为零B.回路中感应电动势大小为2 引为C.回路中感应电流的方向为顺时针方向D.回路中而边与边所受安培力方向相同解析：由于两磁场的磁感应强度大小相等，方向相反，且回路此时关于O。对称，因而此时穿过回路的磁通量为零，A 项正确；ab,c d 均切割磁感线，相当于两个电源，由右手定则知，回路中感应电流方向为逆时针，两电源串联，感应电动势为2 8 历 0,B 项正确，C项错误；由 左 手 定 则 知 cd 所受安培力方向均向左，D项正确.答案：A B D二、非选择题1 1.如

33、图所示，边长为L 的正方形金属框，质量为3 电阻为用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘，金属框的上半部处于磁场内，卜半部处于磁场外.磁场随时间变化规律为8=（左 0）,已知细线所能承受的最大拉力为2 m g,求从，=0开始，经多长时间细线会被拉断.解析：设/时刻细线恰好被拉断，由题意知8 =公金属框中产生的感应电动势 =瞽-5 =牛.,_,.,ELB kL3B金属框文到的安培力F=ILB=15/92由力的平衡条件得FT=mg+F由以上各式解得f =竿笋.答案：嚅1 2.如图所示，设匀强磁场的磁感应强度2为 0.1 0 T,切割磁感线的导线的长度A 为4 0 c m,线框向左匀速运动的速度o为

34、 5.0 m/s,整个线框的电阻R为 0.5 0 C,试求：(1)感应电动势的大小；(2)感应电流的大小；(3)使线框向左匀速运动所需要的外力.解析：(1)依据E=B L v可解得：E=B L v=0 A 0 X 40 X 1 0-2X 5.0 V =0.2 0 V(2)依据闭合电路欧姆定律可得：/=*=1|A=0.4 0 A(3)依据安培力的定义求得：F=f i L/=0.1 0 X 4 0 X 1 0 2X 0.4 0 N =1.6 X 1 0-2N依据平衡条件可得：使线框向左匀速运动所需要的外力为1.6 X 1 0-2-答案：(I)0.2 0 V (2)0.4 0 A (3)1.6 X

35、I O、N第 4 章 第 6 节一、选择题1.关于某一线圈的自感系数，下列说法中正确的是()A.线圈中电流变化越大，线圈的自感系数越大B.线圈中电流变化得越快，线圈的自感系数越大C.若线圈中通入恒定电流，线圈自感系数为零D.不管电流如何变化，线圈的自感系数不变解析：自感系数只与线圈本身有关，而与其他因素无关.自感系数是由线圈的本身性质(线圈的长度、面积、单位长度上的匝数)和是否插入铁芯决定的.线圈的横截面积越大，线圈越长，单位长度上的匝数越多，它的自感系数就越大，有铁芯的线圈的自感系数比没有16/92铁芯的大得多.自感系数与通入的电流、电流改变量、电流变化率等无关.故正确答案为D.答案：D2.

36、下列关于自感现象的说法中，正确的是（）A.自感现象是由导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象B.线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反C.线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关D.加铁芯后线圈的自感系数比没有铁芯时要大解析：根据自感现象的概念判断，选 项 A 正 确.由楞次定律知，线圈中自感电动势的方向阻碍原电流的变化，但不是总与原电流的方向相反.故选项B 错误.根据法拉第电磁感应定律知，选 项 C 正确.自感系数大小是由线圈的自身因素和有无铁芯决定，选 项 D正确.答案:ACD3.（2011皖中三校高二检测）一个线圈中的电流均匀增大，这个线圈的（）A.磁通量

37、均匀增大 B.自感系数均匀增大C.自感系数、自感电动势均匀增大 D.自感系数、自感电动势、磁通量都不变解析：电流均匀增大时，线图中磁感应强度均匀增大，所以磁通量均匀增大，而自感电动势取决于磁通量的变化率，所以自感电动势不变；自感系数取决于线圈本身的因素，也保持不变，只有选项A 正确.答案：A4.关于自感现象，下列说法正确的是（）A.感应电流一定和原电流方向相反B.线圈中产生的自感电动势较大时，其自感系数一定较大C.对于同-线圈，当电流变化较快时，线圈中的自感系数较大D.对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的自感电动势也较大解析：自感现象中感应电动势的方向遵从楞次定律.当原电流减小时，自感电动

38、势和自感电流与原电流方向相同；当原电流增大时，自感电流与原电流方向相反，所以A 错误；自感电动势的大小E 0=心尚 所以自感电动势大不一定是由自感系数大引起的，有可能是电流的变化率很大引起的，所 以 B 错误；线圈自感系数的大小，由线圈本身决定，与线圈中有无电流以及电流变化的快慢无关，所以C 错误；由 E&=L却知，对于同一线圈，自感系数Z 确定，当电流变化较快时，线圈中产生的自感电动势也越大，所以D 正确.答案：D5.某线圈通有如右图所示的电流，则线圈中自感电动势改变方向的17/92时刻有（）A.第 1 s 末B.第 2 s 末C.第 3 s 末 D.第 4 s 末解析：在自感现象中，当原电

39、流减小时自感电动势与原电流的方向相同，当原电流增加时自感电动势与原电流方向相反.在图象中01 s 时间内原电流正方向减小，所以自感电动势的方向是正方向，在 12 s 时间内原电流负方向增加，所以自感电动势与其方向相反，即沿正方向；同理分析23 s、34 s 时间内可得正确答案为B、D 两项.答案：BD6.如右图所示，为一纯电感线圈（即电阻为零），A 是一灯泡,A.开关S 接通瞬间，无电流通过灯泡B.开关S 接通后，电路稳定时，无电流通过灯泡C.开关S 断开瞬间，无电流通过灯泡D.开关S 接通瞬间及接通稳定后，灯泡中均有从。到 6 的电流,而在开关S 断开瞬间，灯 泡 中 有 从 到。的电流解析

40、：开关S 接通瞬间，灯泡中的电流从a 到 6,线圈由于自感作用，通过它的电流将逐渐增加.开关S 接通后，电路稳定时，纯电感线圈对电流无阻碍作用，将灯泡短路，灯泡中无电流通过.开关S 断开的瞬间，由于线圈的自感作用，线圈中原有向右的电流将逐渐减小，该电流从灯泡中形成回路，故灯泡中有从b 到“的瞬间电流.答案：B7.如右图所示电路，L 是自感系数较大的线圈，在滑动变阻器的滑动片尸从N端迅速滑向8 端的过程中，经过N 8 中点C 时通过线圈的电流为人；尸从8 端迅速滑向Z 端的过程中，经 过 C 点时通过线圈的电流为72：P 固定在C 点不动，达到稳定时通过线圈的电流为/o,则（）A.h=h=lo

41、B./,/0/2C./,=/2/o D./,/0/2 Vv2 B.八=，2,V=v2C.4 V z 2，ViV2 D.h V2解析：开关S断开时，线圈中无感应电流，对磁铁无阻碍作用，故磁铁自由下落，a=g；当S闭合时，线圈中有感应电流阻碍磁铁下落，故 g,所 以/|v2.答案：D1 1 .位于光滑水平面的小车上放置一螺线管，一个比螺线管长的条形磁铁沿着螺线管的轴线水平穿过，如右图所示，在此过程中（）A.磁铁做匀速直线运动 r r-iNI-ISH T JB.磁铁做减速运动4 IC.小车|可右做加速运动D.小车先加速后减速解析：磁铁水平穿入螺线管时，管中将产生感应电流，由楞次定律的扩展含义知产生的

42、相互作用力阻碍磁铁的运动.同理，磁铁穿出时，由楞次定律的扩展含义知产生的相互作用力阻碍磁铁的运动，故整个过程中，磁铁做减速运动，选项B是正确的.而对于小车上螺线管来说，在此过程中，螺线管受到的安培力都是水平向右，这个安培力使小车向右运动，且一直做加速运动，C对.答案：B C二、非选择题1 2 .（2 0 1 1 潮州高二检测）高频焊接是一种常用的焊接方法，其焊接的原理如图所示.将半径为1 0 cm的待焊接的圆形金属工件放在导线做成的1 0 0 0 匝线圈中，然后在线圈中通以高频的交变电流，线圈产生垂直于金属工件所在平面的变化磁场，磁场的磁感应强度B的变化率为1距 冗T/s.焊缝处的接触电阻为工

43、件非焊接部分电阻的9 9 倍.工件非焊接部分每单位长度上的电阻为凡=1 0-23 1c.m 焊接的缝宽非常小.则焊接过程中焊接处产生的热功率为.（计算中可取兀2=1（）,不计温度变化对电阻的影响，结果保留一位有效数字）接砸瓦彳5y线 圈将焊接工件24/92A 0 A S解析：金属工件中产生的感应电动势E由法拉第电磁感应定律计算：E=飞低W=2 V金属工件的电阻R =2 R o+9 9 X2m-R0=2 Q金属元件中的电流/=。=AA Z所以焊接处的热功率P =/2X 9 9 X 2 7 t r-7?0=1 W.答案：1 W第 4 章全章训练一、选择题1 .如右图所示，空间有一个方向水平的有界磁

44、场区域，一个矩形线框,自磁场上方某一高度下落，然后进入磁场，进入磁场时，导线框平面与磁场方向垂直.则在进入时导线框不可能（）A.变加速下落B.变减速下落C.匀速下落D.匀加速下落解析：导线框刚进入磁场时做什么运动，取决于所受安培力与重力的大小关系，若尸*/）.已知/边进入磁场时，线框的加速度恰好为零.则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较，有（）A.产生的感应电流方向相反.所受的安培力方向相反c.进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间 L _ r：.：D.进入磁场过程的发热量小于穿出磁场过程的发热量 h；：；小 qh-d-H答案：A D3 .如右图所示，金属杆a h以恒定的速度。

45、在间距为L的光滑平行导轨上向右滑行，设整个电路总电阻为夫（恒定不变），整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中，下列叙述正确的是（）A.M 杆中的电流与速度？成正比 X XX XXXXB.磁场作用于/杆的安培力与速率u成正比C.电阻H上产生的电热功率与速率0的平方成正比D.外力对口杆做功的功率与速率u的平方成正比E解析：E=B L v,I=B L v/R,KF=B IL =B 2a MR.P=I2 R =B2L2V2/R,外力对杆时做功的功率就等于消耗的热功率由以上各式可知，选项A、B.C、D都正确.答案：A B C D4.如右图所示，圆环。和 b的半径之比&：R,=2 ：1,且是由粗细X X X

46、 X相同的同种材料的导线构成，连接两环的导线电阻不计，匀强磁场的磁M感应强度始终以恒定的变化率变化，那么，当只有。环置于磁场中与只/X X X X有 6 环置于磁场中两种情况下，/、8两点的电势差之比为（）A.1 ：1 B.2 ：1C.3 ：1 D.4 ：1解析：设 6环的面积为S,由题可知a环的面积为4 S,若 6环的电阻为R,则环的电阻为2R.当a环置于磁场中时，a环等效为内电路，环等效为外电路，A,8两端的电压为路端电压，根据法拉第电磁感应定律：A 0 4 A S S ER 4S K BE =K t=A/U a b =R +2 R=3 A/-当b环置于磁场中时，E=空 =今萼.,_ E

47、2R _ 2R B S _ 2S BUAB=R +2R =3/?A r =3 A L所以 小 ：UAB=2 ：1,故正确答案为B.答案：B5.在匀强磁场中，、c d 两根导体棒沿两根导轨分别以速度。卜也滑动，如右图所示,F列情况中，能使电容器获得最多电荷量且左边极板带正电的是（）A.0=0 2，方向都向右B.Vxv2,方向都向左C.VV2向右，。2 向左D.VV2,0 1 向左，。2 向右解析：导体棒切割磁感线，产生的感应电动势E b=B l vi、Ecd=B Iv2,当两导体棒同26/92向运动时总电动势E=|&广 曷 当两导体棒反向运动时，=|二+乙/所以反向时电动势较大，回路中感应电流较

48、大，电容器极板电压较大，带电荷量多，为使左板带正电，回路中电流应为b fa c-d,ab棒电动势方向由6-a,cd棒中电动势由cd,根据右手定则，ab棒向右运动，cd棒向左运动，综上，C项正确.答 案:C6.如右图所示，等腰直角三角形OP Q区域内存在匀强磁场，另有一等腰直角三角形导线 框ABC以恒定的速度沿垂直于磁场方向穿过磁场，穿越过程中速度方向始终与边垂直且保持力C平行于.关于线框中的感应电流，以下说法中正确的是（）A.开始进入磁场时感应电流最大B,开始穿出磁场时感应电流最大C.开始进入磁场时感应电流沿顺时针方向D.开始穿出磁场时感应电流沿顺时针方向解析：开始进入磁场时，线框切割磁感线的

49、有效长度等于N8的长度，感应电动势最大，选 项A正确.当线框开始穿出磁场时，切割磁感线的有效长度为零，感应电流最小，选 项B错误.由楞次定律判断知，开始进入磁场时，感应电流的方向为逆时针，开始穿出磁场时，感应电流的方向为顺时针，选项C错误、D项正确.答案：AD7.两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为3底端接阻值为及的电阻.将质量为根的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度 为B的匀强磁场垂直，如卜图所示.除电阻R外其余电阻不计.现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则（）A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB.金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向

50、为“一6R2 T 2C.金属棒的速度为。时，所受的安培力大小为尸=一尸D.电阻R上 产生的总热量等于金属棒重力势能的减少解析：释放瞬间，金属棒只受重力作用，所以其加速度等于重力加速度.金属棒向下27/92切割磁感线，产 生 的 电 流 由 流 经 凡 当速度为。时，感应电流/=则安培力尸=8=8 3,从能量守恒方面看，金属棒机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量与电阻R上产生的总热量之和.答案：AC8.磁感应强度为8 的匀强磁场仅存在于边界2L的正方形范围内，一电阻为凡 边长为心的正方形导线框 c d,沿垂直于磁感线方向以速度。匀速通过磁场，如右图所示，从 时 刚开始进入磁场开始计时，画出穿过