高中物理选修3-2电磁感应章末测试题.doc

1、（2012上海浦东期末）一足够长的铜管竖直放置，将一截面与铜管的内截面相同，质量为m的永久磁铁块由管上端放入管内，不考虑磁铁与铜管间的摩擦，磁铁的运动速度（ ）(A)越来越大 (B)逐渐增大到一定值后保持不变(C)逐渐增大到一定值时又开始减小，到一定值后保持不变(D)逐渐增大到一定值时又开始减小到一定值，之后在一定区间变动2、2012年3月陕西宝鸡第二次质检）如图所示，一电子以初速度v沿与金属板平行方向飞人MN极板间，突然发现电子向M板偏转，若不考虑磁场对电子运动方向的影响，则产生这一现象的原因可能是 A开关S闭合瞬间 B开关S由闭合后断开瞬间 C开关S是闭合的，变阻器滑片P向右迅速滑动 D开关S是闭合的，变阻器滑片P向左迅速滑动3、（2012年2月陕西师大附中第四次模拟）如图所示，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A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小于其重力势能的减少量4、（2012年2月济南检测）如图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下。在将磁铁的S极插入线圈的过程中A通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互排斥 B通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥C通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互吸引 D通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互吸引5、如图所示，一条形磁铁从左向右匀速穿过线圈，当磁铁经过A、B两位置时，线圈中( )A.感应电流方向相同，感应电流所受作用力的方向相同 B.感应电流方向相反，感应电流所受作用力的方向相反C.感应电流方向相反，感应电流所受作用力的方向相同D.感应电流方向相同，感应电流所受作用力的方向相反6、（2012年4月上海长宁区二模）如图所示，矩形闭合线圈abcd竖直放置，OO是它的对称轴，通电直导线AB与OO平行，且AB、OO所在平面与线圈平面垂直如要在线圈中形成方向为abcda的感应电流，可行的做法是 （A）AB中电流I逐渐增大（B）AB中电流I先增大后减小（C）AB中电流I正对OO靠近线圈（D）线圈绕OO轴逆时针转动90（俯视）7、机场、车站和重要活动场所的安检门都安装有金属探测器，其探测金属物的原理简化为：探测器中有一个通有交变电流的线圈，当线圈周围有金属物时，金属物中会产生涡流，涡流的磁场反过来影响线圈中的电流，使探测器报警。设线圈中交变电流的大小为I、频率为f，要提高探测器的灵敏度，可采取的措施有A增大I B减小f C增大f D同时减小I和f 9、如图所示，一半圆形铝框始终全部处在水平向外的非匀强磁场中，场中各点的磁感应强度随高度增加均匀减小，高度相同，磁感应强度相等。铝框平面与磁场垂直，直径ab水平，不计空气阻力，铝框由静止释放下落的过程中A. 铝框回路总感应电动势为零B. 回路中感应电流沿顺时针方向，直径ab两点间电势差为零C. 铝框下落的加速度大小一定小于重力加速度gD. 直径ab受安培力与半圆弧ab受安培力合力大小相等，方向相反10、（2012年4月上海普陀区调研）如图所示，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木盘A的轴线OO重合。现使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO按箭头所示方向加速转动，则 A金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大 B金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小 C金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小 D金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大13、如图所示，质量为m的金属环用线悬挂起来，金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中，从某时刻开始，磁感应强度均匀减小，则在磁感应强度均匀减小的过程中，关于线拉力大小的下列说法中正确的是（ ）A.大于环重力mg，并逐渐减小 B.始终等于环重力mg C.小于环重力mg，并保持恒定 D.大于环重力mg，并保持恒定14、（广东省2012届高考模拟仿真试题理科综合）如图所示，螺线管的导线的两端与两平行金属板相接，一个带负电的小球用丝线悬挂在两金属板间，并处于静止状态，若条形磁铁突然插入线圈时，小球的运动情况是 （ ）A向左摆动 B向右摆动 C保持静止 D无法判定15、（重庆市名校联盟2012届高三第二学期期中联合考试理科综合试题）一个带负电的粒子在垂直于匀强磁场的内壁光滑的水平绝缘管道内做匀速圆周运动，如图所示，当磁感应强度均匀增大时，此带电粒子的 （ ）A动能保持不变，是因为洛仑兹力和管道的弹力对粒子始终不做功B动能减小，是因为洛仑力对粒子做负功C动能减小，是因为电场力对粒子做负功 D动能增大，是因为电场力对粒子做正功16、（河南省豫东六校联谊2012年高三第一次联考理综卷）如图所示，水平虚线MN的上方有一匀强磁场，矩形导线框abcd从某处以v0的速度竖直上抛，向上运动高度H后进入与线圈平面垂直的匀强磁场，此过程中导线框的ab边始终与边界MN平行，在导线框从抛出到速度减为零的过程中，以下四个图中能正确反映导线框的速度与时间的关系的是（ ）参考答案1、答案：B解析：质量为m的永久磁铁块由管上端放入管内，下落时铜管内磁通量变化，产生感应电流，磁铁由于受到安培力作用，逐渐增大到一定值后保持不变，选项B正确。 2、答案：AD解析：发现电子向M板偏转，说明右侧螺线管中产生了流向M的电流。由楞次定律及其相关知识可知，产生这一现象的原因可能是：开关S闭合瞬间，开关S是闭合的，变阻器滑片P向左迅速滑动，选项AD正确。3、于铝管的重力，选项C正确。 4、答案：B解析：由楞次定律可知，在将磁铁的S极插入线圈的过程中，通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥，选项B正确ACD错误。5、选项ABD错误C正确。 6、答案：D解析：由于通电直导线AB与OO平行，且AB、OO所在平面与线圈平面垂直AB中电流如何变化，或AB中电流I正对OO 靠近线圈或远离线圈，线圈中磁通量均为零，不能在线圈中产生感应电流，选项ABC错误；线圈绕OO轴逆时针转动900（俯视），由楞次定律可知，在线圈中形成方向为abcda的感应电流，选项D正确。7、答案：AC解析：增大线圈中交变电流的大小I和频率f，可使金属物中产生的涡流增大，提高探测器的灵敏度，选项AC正确。 9、10、13、 14、A 解析：当条形磁铁插入线圈中时，线圈中向左的磁场增强，由楞次定律可判定金属板左端电势高，故带负电的小球将向左摆动，选项A正确。 15、C 解析：均匀变化的磁场产生稳定的电场，根据楞次定律可判断出，管道内的电场方向与小球的运动方向相同，考虑到小球带负电，所以电场力与运动方向相反，电场力对小球做负功，小球的动能减小，只有选项C正确。 16、C 解析：没进入磁场区域前，线框做匀减速直线运动，加速度大小为g，进入磁场区域的过程中，根据楞次定律和左手定则可知，线框所受安培力竖直向下，线框做减速运动，并且其加速度大小大于g，随着速度的减小，安培力减小，小球的加速度减小，显然，只有选项C符合要求。本题答案为C。1、（2012年2月天水一中检测）如图所示，半径为 r且水平放置的光滑绝缘的环形管道内，有一个电荷量为 e，质量为 m 的电子。此装置放在匀强磁场中，其磁感应强度随时间变化的关系式为 B=B0+kt（k0）。根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的磁场将产生稳定的电场，该感应电场对电子将有沿圆环切线方向的作用力，使其得到加速。设t=0时刻电子的初速度大小为v0，方向顺时针，从此开始运动一周后的磁感应强度为B1，则此时电子的速度大小为 A B C D2、（2012年3月河南焦作一模）如图所示，两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置，间距为L=1m，cd间、de间、cf间分别接着阻值为R=10的电阻。一阻值为R=10的导体棒ab以速度v=4m/s匀速向左运动，导体棒与导轨接触良好；导轨所在平面存在磁感应强度大小为B=0.5T，方向竖直向下的匀强磁场。下列说法中正确的是 A. 导体棒ab中电流的流向为由b到a B. cd两端的电压为1 VC. de两端的电压为1 V D. fe两端的电压为1 V3、（2012年5月湖北武汉模拟）如图所示是圆盘发电机的示意图：铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触。若铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路的总电阻为R，从左往右看，铜盘以角速度沿顺时针方向匀速转动。则：A由于穿过铜盘的磁通量不变，故回路中无感应电流B回路中感应电流大小不变，为C回路中感应电流方向不变，为CDRC D回路中有周期性变化的感应电流4、粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框原先整个置于有界匀强磁场内，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行，现使线框沿四个不同方向以相同速率v匀速平移出磁场，如图所示，线框移出磁场的整个过程（）.四种情况下两端的电势差都相同 .图中流过线框的电量与的大小无关.图中线框的电功率与的大小成正比 .图中磁场力对线框做的功与成正比5、（2012年4月上海崇明县二模）如图所示，虚线框内存在均匀变化的匀强磁场，三个电阻的阻值之比R1R2R3=123，电路中导线的电阻不计当S1、S2闭合，S3断开时，闭合回路中感应电流为；当S2、S3闭合，S1断开时，闭合回路中感应电流为5I；当S1、S3闭合，S2断开时，闭合回路中感应电流为 （A）0（B）I （C）I （D）I6、（2012年5月山西省三模）如图所示，正方形线框的边长为L，电容器的电容量为C。正方形线框的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中。当磁场以k的变化率均匀增强时，则A电压表没有读数 B电压表的读数为kL2/2 Ca点的电势高于b点的电势 D电容器的电量为CkL2/27、如图甲所示，电路的左侧是一个电容为C的电容器，电路的右侧是一个环形导体，环形导体所围的面积为S。在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小随时间变化的规律如图乙所示。则在0一t0时间内电容器 ( ）A上极板带正电，所带电荷量为 B上极板带正电，所带电荷量为C上极板带负电，所带电荷量为 D上极板带负电，所带电荷量为8、（2012年5月海淀二模）某学生设计了一个验证法拉第电磁感应定律的实验，实验装置如图甲所示。在大线圈中放置一个小线圈，大线圈与多功能电源连接。多功能电源输入到大线圈的电流i1的周期为T，且按图乙所示的规律变化，电流i1将在大线圈的内部产生变化的磁场，该磁场磁感应强度B与线圈中电流i的关系为B=ki1（其中k为常数）。小线圈与电流传感器连接，并可通过计算机处理数据后绘制出小线圈中感应电流i2随时间t变化的图象。若仅将多功能电源输出电流变化的频率适当增大，则图丙所示各图象中可能正确反映i2-t图象变化的是（图丙中分别以实线和虚线表示调整前、后的i2-t图象） （ ）9、（2012云南名校联考）如图，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒水平抛出，在整个过程中不计空气阻力，则金属棒在空中飞行过程中产生的感应电动势大小A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.保持不变 D.无法判断。10、在空间存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。一水平放置的长度为L的金属杆ab与圆弧形金属导轨P、Q紧密接触，P、Q之间接有电容为C的电容器。若ab杆绕a点以角速度沿逆时针方向匀速转动，则下列说法正确是（ ）A电容器与a相连的极板带正电 B电容器与b相连的极板带正电 C电容器的带电量是 D电容器的带电量是11、 （2012商丘联考）如图所示，将一根绝缘硬金属导线弯曲成一个完整的正弦曲线形状，它通过两个小金属环a、b与长直金属杆导通，在外力F作用下，正弦形金属线可以在杆上无摩擦滑动。杆的电阻不计，导线电阻为R，ab间距离为2L，导线组成的正弦图形项部或底部到杆距离都是L/2。在导线和杆平面内有一有界匀强磁场区域，磁场的宽度为2L，磁感应强度为B. 现在外力F作用下导线沿杆以恒定的速度v向右运动，在运动过程中导线和杆组成的平面始终与磁场垂直。t0时刻导线从O点进入磁场，直到全部穿过磁场，外力F所做功为 A. B C 12、一种早期发电机原理示意图如图所示，该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成，两磁极相对于线圈平面对称，线圈圆心为点。在磁极绕转轴匀速转动的过程中，当磁极与点在同一条直线上时，穿过线圈的( )A.磁通量最大，磁通量变化率最大 B.磁通量最大，磁通量变化率最小C.磁通量最小，磁通量变化率最大D.磁通量最小，磁通量变化率最小13、（2012昌平二模）（18分）轻质细线吊着一质量为m=0.64kg、边长为L=0.8m、匝数n=10的正方形线圈abcd，线圈总电阻为R=1。边长为L2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，磁感应强度大小随时间变化如图（乙）所示，从t=0开始经t0时间细线开始松驰，取g=10ms2。求： 在04s内，穿过线圈abcd磁通量的变化及线圈中产生的感应电动势E； 在前4s时间内线圈abcd的电功率； 求t0的值。14、由于受地球信风带和盛行西风带的影响，海洋中一部分海水做定向流动，称为风海流，风海流中蕴藏着巨大的动力资源。因为海水中含有大量的带电离子，这些离子随风海流做定向运动，如果有足够强的磁场能使海流中的正、负离子发生偏转，便可用来发电。图22为一利用风海流发电的磁流体发电机原理示意图，用绝缘材料制成一个横截面为矩形的管道，在管道的上、下两个内表面装有两块金属板M、N，金属板长为a，宽为b，两板间的距离为d。将管道沿风海流方向固定在风海流中，在金属板之间加一水平匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向由南向北，用导线将M、N外侧连接电阻为R的航标灯（图中未画出）。工作时，海水从东向西流过管道，在两金属板之间形成电势差，可以对航标灯供电。设管道内海水的流速处处相同，且速率恒为v，海水的电阻率为，海水所受摩擦阻力与流速成正比，比例系数为k。（1）求磁流体发电机电动势E的大小，并判断M、N两板哪个板电势较高；（2）由于管道内海水中有电流通过，磁场对管道内海水有力的作用，求此力的大小和方向；（3）求在t时间内磁流体发电机消耗的总机械能。15、（2012年3月福州质检）如图所示，固定在水平桌面上平行光滑金属导轨cd、eg之间的距离为L，d、e两点接一个阻值为R的定值电阻，整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中（磁场范围足够大）。有一垂直放在导轨上的金属杆ab。其质量为m、电阻值为r。在平行导轨的水平拉力F的作用下做初速度为零的匀加速直线运动，F随时间变化规律为F=F0+kt。其中F0和k为已知的常量。经过t0时间撤去拉力F，轨道电阻不计。求：（1）t0时金属杆速度的大小v0；（2）磁感应强度的大小B；（3）t0之后金属杆ab运动速度大小v随位移大小x变化满足：v=v0-x，试求撤去拉力F到金属杆静止时通过电阻R的电荷量q。16、（2012年3月江苏省苏北四星级高中联考）如图所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L1m，导轨平面与水平面成30角，上端连接的电阻质量为m0.2kg、阻值的金属棒ab放在两导轨上，与导轨垂直并接触良好，距离导轨最上端d4m，整个装置处于匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向上若磁感应强度B=0.5T，将金属棒释放,求金属棒匀速下滑时电阻R两端的电压；若磁感应强度的大小与时间成正比，在外力作用下ab棒保持静止，当t2s时外力恰好为零.求ab棒的热功率；若磁感应强度随时间变化的规律是，在平行于导轨平面的外力F作用下ab棒保持静止，求此外力F的大小范围参考答案1、答案：AB解析：由法拉第电磁感应定律，环形管道内产生的感应电动势E=kr2，电子运动一周，感应电场力对电子做功eE，由动能定理，eE=mv2-mv02，联立解得电子的速度大小为v=，选项B正确D错误；电子在磁感应强度为B1的匀强磁场中运动，evB1= mv2/r，解得v=，选项A正确C错误。 2、答案：BD解析：导体棒ab以速度v=4m/s匀速向左运动，由右手定则可判断出导体棒ab中电流的流向为由a到b，选项A错误；由法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势E=BLv=2V，感应电流I=E/2R=0.1A，cd两端的电压为U1=IR=1 V，选项B正确；由于de间没有电流，cf间没有电流，de两端的电压为零，fe两端的电压为1V，选项C错误D正确。 3、答案：BC解析：把铜盘看作闭合回路的一部分，在穿过铜盘以角速度沿顺时针方向匀速转动时，铜盘切割磁感线产生感应电动势，回路中有感应电流，选项A错误；铜盘切割磁感线产生感应电动势为E=BL2，根据闭合电路欧姆定律，回路中感应电流I=E/R=，由右手定则可判断出感应电流方向为CDRC，选项BC正确D错误。4、答案：B解析：由法拉第电磁感应定律E=/t，闭合电路欧姆定律I=E/R，5、答案：D解析：设虚线框内磁感应强度变化率为k，上面回路中磁场面积为S，下面回路中磁场面积nS，电阻R1=R。当S1、S2闭合，S3断开时，闭合回路中产生的感应电动势E1=kS，感应电流为=kS/3R；当S2、S3闭合，S1断开时，闭合回路中产生的感应电动势E2=nkS，闭合回路中感应电流为5I= nkS/5R；当S1、S3闭合，S2断开时，闭合回路中产生的感应电动势E3=(n+1)kS，闭合回路中感应电流为I=(n+1)kS/4R，联立