【名师同步导学】高中物理 电磁感应单元综合测评 新人教版选修32.doc

单元综合测评四第四章电磁感应 (时间：90分钟满分：100分)温馨提示：1.第卷答案写在答题卡上，第卷书写在试卷上；交卷前请核对班级、姓名、考号.2.本场考试时间为90分钟，注意把握好答题时间.3.认真审题，仔细作答，永远不要以粗心为借口原谅自己第卷(选择题，共52分)一、选择题(本大题共13小题，每小题4分，共52分，每小题至少有一个选项是正确的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分)1(2013海口高二检测)物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用下面列举的四种器件中，利用电磁感应原理工作的是()a回旋加速器b电磁炉c质谱仪 d示波管解析：回旋加速器、质谱仪都是利用洛伦兹力工作，示波管是利用电场力工作的，电磁炉是利用电磁感应原理工作，b正确答案：b2如图所示，当磁铁运动时，流过电阻的电流是由a经r到b，则磁铁可能是()a向下运动b向上运动c向左平移d以上都不可能解析：感应电流方向从a经r到b，根据安培定则得知感应电流在螺线管内产生的磁场方向应是从上到下由楞次定律判断出螺线管内磁通量的变化由条形磁铁的磁感线分布知螺线管内原磁场是向下的，应是磁通量减小，即磁铁向上运动或向左平移所以正确答案是b、c.答案：bc3.(2013泰兴高二检测)如图所示，一个半径为l的半圆形硬导体ab以速度v在水平u型框架上向右匀速滑动，匀强磁场的磁感应强度为b，回路电阻为r0，半圆形硬导体ab的电阻为r，其余电阻不计，则半圆形导体ab切割磁感线产生的感应电动势大小及ab之间的电势差分别为()ablvb2blvblvc2blv dblv2blv解析：根据eblv，感应电动势e2blv，ab间的电势差u，c项正确答案：c4.半径为r的圆形线圈，两端a、d接有一个平行板电容器，线圈垂直放在随时间均匀变化的匀强磁场中，如图所示，则要使电容器所带电荷量q增大，可以采取的措施是()a增大电容器两极板间的距离b增大磁感应强度的变化率c减小线圈的半径d改变线圈所在平面与磁场方向间的夹角解析：由qcu，ue，分析可得增大磁感应强度变化率，增大线圈在垂直磁场方向的投影面积可增大a、d间电压，从而使q增大，c、d错误b项正确减小电容器两极板间距离可使q增大，a错误答案：b5.如图所示灯a、b完全相同，带铁芯的线圈l的电阻可忽略，则()as闭合的瞬间，a、b同时发光，接着a变暗，b更亮，最后a熄灭bs闭合瞬间，a不亮，b立即亮cs闭合瞬间，a、b都不立即亮d稳定后再断开s的瞬间，b熄灭，a闪亮一下再熄灭解析：s接通的瞬间，l所在支路中电流从无到有发生变化，因此，l中产生的自感电动势阻碍电流增加由于有铁芯，自感系数较大，对电流的阻碍作用也就很强，所以s接通的瞬间l中的电流非常小，即干路中的电流几乎全部流过a，所以a、b会同时亮又由于l中电流逐渐稳定，感应电动势逐渐消失，a逐渐变暗，线圈的电阻可忽略，对a起到“短路”作用，因此a最后熄灭这个过程电路的总电阻比刚接通时小，由恒定电流知识可知，b会比以前更亮稳定后s断开瞬间，由于线圈的电流较大，l与a组成回路，a要闪亮一下再熄灭，b立即熄灭答案：ad6.在同一铁芯上绕着两个线圈，单刀双掷开关原来接在点1，现把它从1扳向2，如图所示，试判断在此过程中，在电阻r上的电流方向是()a先由pq，再由qp b先由qp，再由pqc始终由qp d始终由pq解析：开关由1扳到2，线圈a中电流产生的磁场由左向右先减小后反向增加，由楞次定律可得r中电流由qp，选项c正确答案：c7(2013牡丹江高二检测)在匀强磁场中有一圆形的闭合导体线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在此磁场中做下列哪些运动时，线圈中能产生感应电流()a线圈沿自身所在的平面做匀速运动b线圈沿自身所在的平面做加速运动c线圈绕任意一条直径做转动d线圈沿着磁场方向向上移动解析：线圈沿自身所在的平面运动、沿着磁场方向向上移动时，穿过线圈的磁通量不变化，不能产生感应电流，故a、b、d错误；线圈绕任意一条直径做转动时，穿过线圈的磁通量变化，故能产生感应电流，故c正确答案：c8下列应用中哪些与涡流有关()a高频感应冶炼炉b汽车的电磁式速度表c家用电度表(转盘式)d闭合线圈在匀强磁场中转动，切割磁感线产生的电流解析：高频感应冶炼炉的炉外围通入反复变化的电流，则炉内的金属中会产生涡流；汽车速度表是磁电式电流表，指针摆动时，铝框骨架中产生涡流；家用电度表(转盘式)的转盘中有涡流产生；闭合线圈在磁场中转动产生感应电流，不同于涡流，d错误答案：abc9(2012高考北京理综)物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”如图，她把一个带铁芯的线圈l、开关s和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈l上，且使铁芯穿过套环闭合开关s的瞬间，套环立刻跳起某同学另找来器材再探究此实验他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均未动对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是()a线圈接在了直流电源上b电源电压过高c所选线圈的匝数过多d所用套环的材料与老师的不同解析：当闭合s瞬间，线圈l内产生的磁场b及磁通量的变化率，随电压及线圈匝数增加而增大，如果套环是金属材料又闭合，由楞次定律可知，环内会产生感应电流i及磁场b，环会受到向上的安培力f，当fmg时，环跳起，越大，环电阻越小，f越大如果环越轻，跳起效果越好，所以选项b、c错误；如果套环换用电阻大密度大的材料，i减小f减小，mg增大，套环可能无法跳起，选项d正确；如果使用交流电，s闭合后，套环受到的安培力大小及方向(上下)周期性变化，s闭合瞬间，f大小、方向都不确定，直流电效果会更好，选项a错误答案：d10一金属圆环水平固定放置现将一竖直的条形磁铁，在圆环上方沿圆环轴线从静止开始释放，在条形磁铁穿过圆环的过程中，条形磁铁与圆环()a始终相互吸引b始终相互排斥c先相互吸引，后相互排斥d先相互排斥，后相互吸引解析：当条形磁铁靠近圆环时，产生感应电流，感应电流在磁场中受到安培力的作用，由楞次定律可知，安培力总是“阻碍变化”，因此，条形磁铁靠近圆环时，受到排斥力；当磁铁穿过圆环远离圆环时，受到吸引力，d正确答案：d11(2012高考全国新课标卷)如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为b0.使该线框从静止开始绕过圆心o、垂直于半圆面的轴以角速度匀速转动半周，在线框中产生感应电流现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率的大小应为()a. b.c. d.解析：设圆的半径为l，电阻为r，当线框以角速度匀速转动时产生的感应电动势e1b0l2.当线框不动，而磁感应强度随时间变化时e2l2，由得b0l2l2，故c项正确答案：c12(2013黑龙江哈尔滨一模)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0t0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，所带电荷量为解析：由乙图可知，b增大，根据楞次定律，感应电流沿逆时针方向，故上极板带正电，en，qce，a正确答案：a13(2012高考山东理综)如图所示，相距为l的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为，上端接有定值电阻r，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为b.将质量为m的导体棒由静止释放，当速度达到v时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒为p，导体棒最终以2v的速度匀速运动导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g.下列选项正确的是()ap2mgvsinbp3mgvsinc当导体棒速度达到时加速度大小为sind在速度达到2v以后匀速运动的过程中，r上产生的焦耳热等于拉力所做的功解析：对导体棒受力分析如图当导体棒以v匀速运动时(如图甲)，应有：mgsinf安bil；当加力f后以2v匀速运动时(如图乙)，fmgsin，两式联立得fmgsin，则pf2v2mgvsin，a正确，b错误；由牛顿第二定律，当导体棒的速度为时，asin，c正确；由功能关系，当导体棒达到2v以后匀速运动的过程中，r上产生的焦耳热等于拉力所做的功与减少的重力势能之和，d错误答案：ac第卷(非选择题，共48分)二、论述、计算题(本题共4小题，共48分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14.(2013永州高二检测)如图所示，mn，pq是两条水平放置的平行光滑导轨，其电阻可以忽略不计，轨道间路l0.60 m，匀强磁场垂直于导轨平面向下，磁感应强度b1.0102 t，金属杆垂直于导轨放置，与导轨接触良好，ab杆在导轨间部分的电阻r1.0 ，在导轨的左端连接有电阻r1、r2，阻值分别为r13.0 ，r26.0 ，ab杆在外力作用下以v5.0 m/s的速度向右匀速运动求：(1)ab杆哪端电势高；(2)求通过ab杆的电流i.解析：(1)由右手定则知感应电流方向为ba，故a端电势高(2)当ab杆匀速运动时，产生的感应电动势为eblv3.0102 v，r1与r2并联的总电阻为r并2.0 .根据闭合电路欧姆定律可知，通过ab杆的电流为i1.0102 a.答案：(1)a(2)1.0102 a15(2013成都高二检测)如图所示，光滑导轨竖直放置，匀强磁场的磁感应强度为b0.5 t，磁场方向垂直于导轨平面向外，导体棒ab的长度与导轨宽度均为l0.2 m，电阻r1.0 .导轨电阻不计，当导体棒紧贴导轨匀速下滑时，均标有“6 v3 w”字样的两小灯泡恰好正常发光，求：(1)通过ab的电流的大小和方向；(2)ab运动速度的大小；(3)电路的总功率解析：(1)每个小灯泡中的电流为i10.5 a则ab中的电流为i2i11 a由右手定则知通过ab棒的电流方向为由b到a.(2)ab产生的感应电动势：eu1ir6 v11.0 v7 v由eblv，知ab的运动速度v70 m/s.(3)电路的总功率pie7 w.答案：(1)1 a由b到a(2)70 m/s(3)7 w16我国的“嫦娥二号”探月卫星在发射1 533秒后进入近地点高度为200 km的地月转移轨道假设卫星中有一边长为50 cm的正方形导线框，由于卫星的调姿由水平方向转至竖直方向，此时地磁场磁感应强度b4105 t，方向如图所示(1)该过程中磁通量的改变量是多少？(2)该过程线框中有无感应电流？设线框电阻为r0.1 ，若有电流则通过线框的电量是多少？(sin370.6，cos370.8)解析：(1)设线框在水平位置时法线n方向竖直向上，穿过线框的磁通量1bssin376.0106 wb当线框转至竖直位置时，线框平面的法线方向水平向右，与磁感线夹角143，穿过线框的磁通量2bscos1438.0106 wb该过程磁通量的改变量大小|21|1.4105 wb.(2)因为该过程穿过闭合线框的磁通量发生了变化，所以一定有感应电流根据电磁感应定律得，通过的电量为qt1.4104 c.答案：(1)1.4105 wb(2)有1.4104 c17(2012高考天津理综)如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l0.5 m，左端接有阻值r0.3 的电阻一质量m0.1 kg，电阻r0.1 的金属棒mn放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度b0.4 t棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a2 m/s2的加速度做匀加速运动，当棒的位移x9 m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比q1q221.导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触求：(1)棒在匀加速运动过程中，通过电阻r的电荷量q；(2)撤去外力后回路中产生的焦耳热q2；(3)外力做的功wf.解析：(1)设棒匀加速运动的时间为t，回路的磁通量变化量为，回路中的平均感应电动势为，由法拉第电磁感