2012高中物理 第4章 电磁感应综合检测 新人教版选修3-2

用心 爱心 专心1 第四章综合检测第四章综合检测 本试卷共 4 页 满分为 100 分 考试时间 90 分钟 一 单项选择题 本大题 6 小题 每小题 3 分 共 18 分 每小题给出的四个选项中 只 有一个选项符合题目要求 请把符合题意的选项写在答题卡中 1 如图 4 1 所示 两根非常靠近且互相垂直的长直导线 当通以如图所示方向的电 流时 电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的 图 4 1 A 区域 B 区域 C 区域 D 区域 2 下列关于楞次定律的说法正确的是 A 感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量 B 感应电流的磁场总是阻止引起感应电流的磁通量 C 感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场相反 D 感应电流的磁场方向也可能与引起感应电流的磁场方向一致 3 为了测出自感线圈L的直流电阻 可采用如图 4 2 所示的电路 在测量完毕后将 电路解体时应该 图 4 2 A 首先断开开关 S1 B 首先断开开关 S2 C 首先拆除电源 D 首先拆除安培表 4 如图 4 3 老师做了一个物理小实验让学生观察 一轻质横杆两侧各固定一金属 环 横杆可以绕中心点自由转动 老师拿一条形磁铁插向其中一个小环 后又取出插向另 一个小环 同学们看到的现象是 图 4 3 A 磁铁插向左环 横杆发生转动 B 磁铁插向右环 横杆发生转动 C 无论磁铁插向左环还是右环 横杆都不发生转动 D 无论磁铁插向左环还是 右环 横杆都发生转动 用心 爱心 专心2 5 如图 4 4 所示 平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域 细金属棒PQ沿导轨从MN 处匀速运动到M N 的过程中 棒上感应电动势E随时间t变化的图示 可能正确的是 图 4 4 6 半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置 在圆环的缺口两端引出两根导 线 分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接 两板间距为d 如图 4 5 甲所 示 有一变化的磁场垂直于纸面 规定向内为正 变化规律如图乙所示 在t 0 时刻平板 之间中心有一重力不计 电荷量为q的静止微粒 则以下说法正确的是 图 4 5 A 第 2 秒内上极板为正极 B 第 3 秒内上极板为负极 C 第 2 秒末微粒回到了原来位置 D 第 3 秒末两极板之间的电场强度大小为 0 2 r2 d 二 双项选择题 本大题 8 小题 每小题 4 分 共 32 分 每小题给出的四个选项中 只 有两个选项符合题目要求 请把符合题意的选项写在答题卡中 7 如图 4 6 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 图 4 6 A 向下运动 B 向上运动 C 向左平移 D 以上都不可能 8 如图 4 7 所示电路 L为一自感线圈 A 为电灯 L的电阻比 A 的电阻小得多 接 通 S 待电路稳定后再断开 S 断开时 图 4 7 A 灯 A 将变亮后再逐渐熄灭 B 通过灯 A 的电流方向为从左向右 C 灯 A 将立即熄灭 D 通过L的电流方向为从左向右 用心 爱心 专心3 9 某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下 大小为 4 5 10 5 T 一灵敏电压 表连接在当地入海河段的两岸 河宽 100 m 该河段涨潮和落潮时有海水 视为导体 流 过 设落潮时 海水自西向东流 流速为 2 m s 下列说法正确的是 A 河北岸的电势较高 B 河南岸的电势较高 C 电压表记录的电压为 9 mV D 电压表记录的电压为 5 mV 10 如图 4 8 甲所示 圆形线圈P静止在水平桌面上 其正上方固定一螺线管Q P 和Q共轴 Q中通有变化电流i 电流随时间变化的规律如图乙所示 P所受的重力为G 桌面对P的支持力为N 则在下列时刻 图 4 8 A t1时刻N G P有收缩的趋势 B t2时刻N G 此时穿过P的磁通量最大 C t3时刻N G 此时P中无感应电流 D t4时刻N G 此时穿过P的磁通量最小 11 如图 4 9 甲所示 光滑导体框架abcd 水平放置 质量为m的导体棒PQ平行于 bc放在ab cd上 且正好卡在垂直于轨道平面的四枚光滑小钉之间 回路总电阻为R 整 个装置放在垂直于框架平面的变化的磁场中 磁场的磁感强度B随时间t的变化情况如图 乙所示 规定磁感强度方向向上为正 则在时间 0 t内 关于回路内的感应电流I 下列 说法中正确的是 图 4 9 A I的大小是恒定的 B I的方向是变化的 C I的方向不变 D 无法判断I的大小和方向 12 如图 4 10 所示 空间存在两个磁场 磁感应强度大小均为B 方向相反且垂直 纸面 MN PQ为其边界 OO 为其对称轴 一导线折成边长为abcd的正方形闭合回路 回路在纸面内以恒定速度v0向右运动 当运动到关于OO 对称的位置时 图 4 10 A 穿过回路的磁通量为最大 B 回路中感应电动势大小为 2Blv0 C 回路中感应电流的方向为顺时针方向 D 回路中ab边与cd边所受安培力方向相同 13 如图 4 11 甲 圆形线圈P静止在水平桌面上 其正上方悬挂一相同的线圈Q P 和Q共轴 Q中通有变化电流 电流随时间变化的规律如图乙所示 P所受的重力为G 桌 面对P的支持力为N 则 用心 爱心 专心4 图 4 11 A t1时刻N G B t2时刻N G C t3时刻N G D t4时刻N G 14 如图 4 12 所示 挂在弹簧下端的条形磁铁在闭合线圈内振动 如果空气阻力不 计 则 图 4 12 A 磁铁的振幅不变 B 磁铁做阻尼振动 C 线圈中有逐渐变弱的直流电 D 线圈中有逐渐变弱的交流电 三 非选择题 本大题共 4 小题 共 50 分 按题目要求作答 解答题应写出必要的文字 说明 方程式和重要的演算步骤 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 15 12 分 在研究电磁感应现象实验中 1 为了能明显地观察到实验现象 请在如图 4 13 所示的实验器材中 选择必要的器 材 在图中用实线连接成相应的实物电路图 图 4 13 2 将原线圈插入副线圈中 闭合电键 副线圈中感生电流与原线圈中电流的绕行方向 填 相同 或 相反 3 将原线圈拔出时 副线圈中的感生电流与原线圈中电流的绕行方向 填 相同 或 相反 16 10 分 某地地磁场磁感应强度B的水平分量Bx 0 18 10 4 T 竖直分量 By 0 54 10 4T 求 1 地磁场B的大小及它与水平方向的夹角 2 在水平面内 2 0 m2的面积内地磁场的磁通量 用心 爱心 专心5 17 13 分 如图 4 14 所示 倾角 30 宽度L 1 m 的足够长的 U 形平行光 滑金属导轨固定在磁感应强度B 1 T 范围足够大的匀强磁场中 磁场方向垂直于斜面向 下 用平行于轨道的牵引力拉一根质量m 0 2 kg 电阻R 1 的垂直放在导轨上的 金属棒ab 使之由静止开始沿轨道向上运动 牵引力做功的功率恒为 6 W 当金属棒移动 2 8 m 时 获得稳定速度 在此过程中金属棒产生的热量为 5 8 J 不计导轨电阻及一切摩 擦 取g 10 m s2 求 1 金属棒达到稳定时速度是多大 2 金属棒从静止达到稳定速度时所需的时间多长 图 4 14 18 15 分 如图 4 15 甲所示 水平放置的两根平行金属导轨 间距L 0 3 m 导 轨左端连接R 0 6 的电阻 区域abcd内存在垂直于导轨平面B 0 6 T 的匀强磁场 磁场区域宽D 0 2 m 细金属棒A1和A2用长为 2D 0 4 m 的轻质绝缘杆连接 放置在导 轨平面上 并与导轨垂直 每根金属棒在导轨间的电阻均为r 0 3 导轨电阻不计 使金属棒以恒定速度v 1 0 m s 沿导轨向右穿越磁场 计算从金属棒A1进入磁场 t 0 到A2离开磁场的时间内 不同时间段通过电阻R的电流强度 并在图乙中画出 图 4 15 用心 爱心 专心6 第四章综合检测第四章综合检测 1 A 2 D 3 B 解析 在电路解体时 自感线圈中会产生瞬时高压 而且自感线圈两端的电势 跟原来相反 如果不先拆掉电压表 则电压表会损坏 4 B 解析 左环没有闭合 在磁铁插入过程中 不产生感应电流 故横杆不发生转 动 右环闭合 在磁铁插入过程中 产生感应电流 横杆将发生转动 5 A 6 A 7 BC 解析 此题用 应用楞次定律的步骤 逆过来判定 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指向下 由楞次 定律得螺线管内磁通量的变化应是向下减小或向上增加 由条形磁铁的磁感线分布知螺 线管内原磁场是向下的 故应是磁通量减小 即磁铁向上运动或向左或向右平动 所以正 确答案是 B C 8 AD 9 BD 10 AB 解析 t1时刻穿过P的磁通量在增加 由楞次定律知P有向下运动和收缩的 趋势 因此 A 对 t2时刻穿过P的磁通量不变 且最大 因此 B 对 在t3时刻由楞次定律 知P中的感应电流不为零 因此 C 错 t4时刻穿过P的磁通量不变 且最大 因此 D 错 11 AC 解析 图象的斜率没发生变化 因此I的方向和大小都不变 12 CD 13 AD 解析 t1时刻Q中电流增强 穿过P的磁通量增强 所以P有向下运动的趋 势 以阻碍磁通量增加 t1时刻N G t2时刻 t4时刻Q中电流不变 穿过P的磁通量不 变 无感应电流 无相互作用 N G t3时刻Q中电流减小 穿过P的磁通量减弱 所以P 有向上运动的趋势 以阻碍磁通量增加 t3时刻N G 14 BD 解析 当磁铁运动时 感应电流阻碍它的运动 线圈中产生电热 消耗了能 量 由于磁铁的运动方向发生变化 所以感应电流的方向也发生变化 15 12 分 1 如图 14 所示 2 相反 3 相同 图 14 16 10 分 解 1 根据平行四边形定则 B 0 57 10 4 T B2x B2y B与水平方向的夹角 arctan arctan 3 71 34 By Bx 2 题中地磁场与水平面积不垂直 取其与水平面垂直的By分量 故磁通量为 ByS 1 08 10 4 Wb 17 13 分 解 1 金属棒沿斜面上升达稳定速度时 设所受的安培力为F安 由平衡 条件得 F mgsin F安 而F安 BIL BL BLv R 又F P v 用心 爱心 专心7 联立以上三式解得v 2 m s 2 由能量转化与守恒定律可得 Pt mgssin mv2 Q s为金属棒的位移 1 2 代入数据解得 t 1 5 s