高中物理 第四章 电磁感应阶段质量检测（含解析）新人教版选修32.doc

【创新方案】2015-2016学年高中物理 第四章 电磁感应阶段质量检测 新人教版选修3-2一、单项选择题(本大题共7小题，每小题6分，共42分。在四个选项中，只有一个选项符合题目要求)1.如图所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度的大小随时间变化。下列说法正确的是()a当磁感应强度增加时，线框中可能无感应电流b当磁感应强度增加时，线框中的感应电流一定增大c当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大d当磁感应强度减小时，线框中的感应电流可能不变2如图甲所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体环，导线abcd所围区域内磁场的磁感应强度按图乙中的哪一图线所示的方式随时间变化时，导体环将受到向上的磁场作用力()甲乙3.一直升机停在南半球的地磁极上空。该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为b。直升机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动。螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示。如果忽略a到转轴中心线的距离，用e表示每个叶片中的感应电动势，即()aefl2b，且a点电势低于b点电势be2fl2b，且a点电势低于b点电势cefl2b，且a点电势高于b点电势de2fl2b，且a点电势高于b点电势4用相同导线绕制的边长为l或2l的四个闭合导体线框，以相同的速度进入右侧匀强磁场，如图所示，在每个线框进入磁场的过程中，m、n两点间的电压分别为ua、ub、uc和ud。下列判断正确的是()auaubucud buaubuduccuaubucud dubuauduc5.如图所示，两块水平放置的金属板间距离为d，用导线与一个n匝线圈连接，线圈置于方向竖直向上的磁场b中。两板间有一个质量为m，电荷量为q的油滴恰好处于平衡状态，则线圈中的磁场b的变化情况和磁通量变化率分别是()a正在增强； b正在减弱；c正在减弱； d正在增强；6矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直。规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度b随时间t变化的规律如图乙所示。若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，图丙中的i t图正确的是()丙7如图所示，由均匀导线制成的半径为r的圆环，以速度v匀速进入一磁感应强度大小为b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.brv二、多项选择题(本大题共2小题，每小题6分，共12分，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)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极板带正电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9.一个闭合金属线框的两边接有电阻r1、r2，线框上垂直放置一根金属棒ab，棒与线框接触良好，整个装置放在匀强磁场中，如图所示。当用外力使ab棒右移时，下列判断中正确的是()a穿过线框的磁通量不变，框内没有感应电流b框内有感应电流，电流方向沿顺时针方向绕行c框内有感应电流，且c点电势高于d点电势d框内有感应电流，左半边逆时针方向绕行，右半边顺时针方向绕行三、非选择题(本大题共3小题，共46分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)10(12分)如图所示，有一夹角为的金属角架，角架所围区域内存在匀强磁场，磁场的磁感强度为b，方向与角架所在平面垂直，一段直导线ab，从顶角c贴着角架以速度v向右匀速运动。求：(1)t时刻角架的瞬时感应电动势；(2)t时间内角架的平均感应电动势。11(16分)如图甲所示，水平放置的线圈匝数n200匝，直径d140 cm，电阻r2 ，线圈与阻值r6 的电阻相连。在线圈的中心有一个直径d220 cm的有界匀强磁场，磁感应强度按图乙所示规律变化，试求：(1)电压表的示数；(2)若撤去原磁场，在图中竖直虚线的右侧空间加磁感应强度b0.5 t的匀强磁场，方向垂直纸面向里，试证明将线圈向左拉出磁场的过程中，通过电阻r上的电荷量为定值，并求出其值。12(18分)如图所示，在竖直平面内有一个“日”字形线框，线框总质量为m，每条短边长度均为l。线框横边的电阻均为r，竖直边的电阻不计。在线框的下部有一个垂直“日”字平面方向向里的磁感应强度为b的匀强磁场，磁场的高度也为l。让线框自空中一定高处自由落下，当线框下边刚进入磁场时立即做匀速运动。重力加速度为g。求：(1)“日”字形线框做匀速运动的速度v的大小；(2)“日”字形线框从开始下落起，至线框上边离开磁场的过程中所经历的时间t。答案1解析：选d根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小由磁通量的变化率来决定，磁感应强度增加或减小时，磁通量的变化率均可能增加、减小或者不变，所以线框中的感应电流可能增加，可能减小，可能不变，d正确。2解析：选a根据法拉第电磁感应定律得es，又根据楞次定律可得，当导体环受到向上的磁场力时，说明穿过线圈的磁通量正在减小，所以导线abcd中的电流正在减小，由i可知，正在减小，即b t图象上各点切线的斜率随时间减小，应选a。3解析：选a由右手定则可知b点电势高于a点电势，且感应电动势的大小ebl2fl2b。4解析：选b由欧姆定律可得闭合电路的路端电压ue，即路端电压取决于电源内阻r与总电阻的比值，故a、b比较，b图中较小，则uaud。对于b、d两图，ub(b2lv)blv，所以ubud，故b正确。5解析：选b油滴平衡有mgq，uc，电容器上极板必带负电，那么螺线管下端相当于电源正极，由楞次定律知，磁场b正在减弱，又en，uce，可得。6解析：选d磁感应强度均匀变化，产生恒定的感应电流，a错误。第1 s内，磁通量垂直于纸面向里均匀增强，由楞次定律可以判定感应电流方向为逆时针，为负，c错误；同理可判定，第4 s内感应电流方向为逆时针，为负，故b错，d正确。7解析：选d设整个圆环电阻是r，其外电阻是圆环总电阻的3/4，即磁场外的部分，而在磁场内切割磁感线有效长度是r，其相当于电源，eb rv，根据欧姆定律可得uebrv，d正确。8解析：选ac闭合s稳定后，电容器被线圈l短路，两端电压为0，电容器不带电。稳定时流过l的电流方向是由右向左，断开s时，由楞次定律可知电容器的a极板将带正电。9解析：选cdab棒右移时，切割磁感线。根据右手定则，ab棒中的感应电流方向从a流向b。此时ab棒起着电源的作用，分别对两边电阻供电，如图所示，所以流过r1、r2的电流都由上而下地绕行，有cd。10解析：(1)ab杆向右运动的过程中切割磁感线，构成回路的长度不断变大，感应电动势的大小不断变化。在t时间内设位移为x，则xvt切割长度lxtan eblv联立得ebv2ttan (2)由法拉第电磁感应定律得sbxlb联立得bv2ttan 答案：(1)bv2ttan (2)bv2ttan 11解析：(1)由en可得enei(rr)uir解得u1.5 v4.71 v(2)设线圈拉出磁场经历时间t。nn电荷量qt解得qn，与线圈运动的时间无关，即与运动的速度无关。代入数据即得q0.5 c1.57 c答案：(1)4