【世纪金榜】2013年高中物理全程学习方略 单元质量评估(一) 新人教版选修3－2

用心 爱心 专心 1 单元质量评估单元质量评估 一一 第第 1 1 章章 电磁感应与现代生活电磁感应与现代生活 90 90 分钟分钟 100100 分分 一 选择题 本大题共一 选择题 本大题共 1010 小题 每小题小题 每小题 4 4 分 共分 共 4040 分分 每小题至少一个答案正确 选不全得每小题至少一个答案正确 选不全得 2 2 分 分 1 2011 泰安高二检测 应用楞次定律判断闭合电路中是否产生感应电流时 要知道穿过闭合电路 A 原磁场的方向 B 原磁场磁感应强度的大小 C 原磁场磁通量怎样变化 D 原磁场磁通量的大小 2 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 3 关于线圈的自感系数 下列说法正确的是 A 线圈的自感系数越大 自感电动势一定越大 B 线圈中电流等于零时 自感系数也等于零 C 线圈中电流变化越快 自感系数越大 D 线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁心决定 4 如图所示 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l l的正方形闭合回路 abcd 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 A 穿过回路的磁通量为零 B 回路中感应电动势大小为 2Bl lv0 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 5 在电磁学发展过程中 许多科学家作出了贡献 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波 楞次用实验证实了电磁波的存在 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 用心 爱心 专心 2 6 2011 广东高考 将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中 线圈平面与磁场方向垂直 关于线 圈中产生的感应电动势和感应电流 下列表述正确的是 A 感应电动势的大小与线圈的匝数无关 B 穿过线圈的磁通量越大 感应电动势越大 C 穿过线圈的磁通量变化越快 感应电动势越大 D 感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同 7 2011 杭州高二检测 如图 在同一铁心上绕着两个线圈 单刀双掷开关原来接在 1 位置 现在它 从 1 打向 2 试判断此过程中 通过 R 的电流方向是 A 先由 P 到 Q 再由 Q 到 P B 先由 Q 到 P 再由 P 到 Q C 始终是由 Q 到 P D 始终是由 P 到 Q 8 如图所示 分别接有电压表 V 和电流表 A 的两个 相同闭合回路 以相同的速度在匀强磁场中匀速向 右运动 下列说法中正确的是 A 电流表示数为零 电压表示数不为零 B 电流表示数为零 电压表示数为零 C 电流表示数不为零 电压表示数为零 D 电流表示数不为零 电压表示数不为零 9 2011 成都高二检测 如图所示 两根平行的光滑导轨竖直放置 处于 垂直轨道平面的匀强磁场中 金属杆 ab 接在两导轨之间 在开关 S 断开时 让 ab 自由下落 ab 下落过程中始终保持与导轨接触良好 设导轨足够长 电阻不计 开关闭合开始计时 ab 下滑速度 v 随时间变化的图像不可能是 10 2011 福建高考 如图 足够长的 U 形光滑 金属导轨平面与水平面成 角 0 90 其中 MN 与 PQ 平行且间距为 L 导轨平面与磁感应强度 为 B 的匀强磁场垂直 导轨电阻不计 金属棒 ab 用心 爱心 专心 3 由静止开始沿导轨下滑 并与两导轨始终保持垂直且良好接触 ab 棒接入电路的电阻为 R 当流过 ab 棒 某一横截面的电量为 q 时 棒的速度大小为 v 则金属棒 ab 在这一过程中 A 运动的平均速度大小为 1 v 2 B 下滑的位移大小为 qR BL C 产生的焦耳热为qBLv D 受到的最大安培力大小为 22 B L v sin R 二 实验题 本大题共二 实验题 本大题共 2 2 小题 共小题 共 1414 分 分 11 6 分 在如图所示的电路中 电源电动势为 E 内阻为 r 外电路上接有一电阻值为 R 的电阻和一只 自感系数很大 电阻不计的线圈 电流表和电压表均为理想电表 当开关 S 闭合后电压表的示数从 变化到 电流表的示数从 变化到 用含有 E R r 等物理量来表述结果 12 8 分 2011 德州高二检测 某同学在探究感应电流产生的条件时 做了如下实验 探究 如图甲所示 先将水平导轨 导体棒 AB 放置在磁场中 并与电流表组成一闭合回路 然后进行如下 操作 AB 与磁场保持相对静止 让导轨与 AB 一起平行于磁感线 上 下 运动 让 AB 在水平方向上运动 切割磁感线 用心 爱心 专心 4 探究 如图乙所示 将螺线管与电流表组成闭合回路 然后进行如下操作 把条形磁铁放在螺线管内不动 把条形磁铁插入螺线管 把条形磁铁拔出螺线管 探究 如图丙所示 螺线管 A 滑动变阻器 电源 开关组成一个回路 A 放在螺线管 B 内 B 与电流表组 成一个闭合回路 然后进行如下操作 闭合和断开开关瞬间 闭合开关 A 中电流稳定后 闭合开关 A 中电流稳定后 再快速改变滑动变阻器的阻值 可以观察到 请在 1 2 3 中填写探究中的序号 1 在探究 中 闭合回路会产生感应电流 2 在探究 中 闭合回路会产生感应电流 3 在探究 中 闭合回路会产生感应电流 4 从以上探究中可以得到的结论是 当 时 闭合回路中就会产生感应电流 三 计算题 本大题共三 计算题 本大题共 4 4 小题 共小题 共 4646 分 要有必要的文字说明和解题步骤 有数值计算的要注明单位 分 要有必要的文字说明和解题步骤 有数值计算的要注明单位 13 8 分 如图甲所示 回路中有一个 C 60 F 的电容器 已知回路的面积为 1 0 10 2 m2 垂直穿过 回路磁场的磁感应强度 B 随时间 t 的变化图像如图乙所示 求 1 t 5 s 时 回路中的感应电动势 2 电容器上的电荷量 14 12 分 2011 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 B 0 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 L 0 2 m 电阻 R 1 0 导轨电阻不计 当导体棒紧贴导轨匀速下滑时 均标有 6 V 3 W 字样的两小灯泡恰好正常发光 求 用心 爱心 专心 5 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 15 12 分 2011 东城高二检测 如图所示 光滑平行的水平金属导轨 MN PQ 相距l l 在 M 点和 P 点 间接一个阻值为 R 的电阻 在两导轨间 OO1O 1O 矩形区域内有垂直于导轨平面竖直向下 宽为 d 的匀 强磁场 磁感应强度为 B 一质量为 m 电阻为 r 的导体棒 ab 垂直置于导轨上 与磁场左边界相距 d0 现 用一大小为 F 水平向右的恒力拉 ab 棒 使它由静止开始运动 棒 ab 在离开磁场前已经做匀速直线运动 棒 ab 与导轨始终保持良好的接触 导轨电阻不计 求 1 棒 ab 在离开磁场右边界时的速度 2 棒 ab 通过磁场区域的过程中整个回路所消耗的电能 16 14 分 如图所示 两根足够长 电阻不计的平行金属导轨相距 L 1 m 导轨平面与水平面成 37 角 导轨上端接一阻值为 R 0 80 的电阻 轨道所在空间有垂直轨道平面的匀强磁场 磁感应强度 B 0 50 T 现有一质量为 m 0 20 kg 电阻 r 0 20 的金属棒放在导轨最上端 棒与导轨垂直并始终保持良好接触 它们之间的动 摩擦因数为 0 25 棒 ab 从最上端由静止开始释放 g 10 m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 求 1 棒在下滑的过程中最大速度是多少 2 当棒的速度 v 2 m s 时 它的加速度是多少 答案解析答案解析 1 解析 选 A C 在利用楞次定律判断感应电流时 首先要明确原磁场的方向和原磁场是怎样变化的 再来确定感应电流的磁场 最后用安培定则判断电流的方向 2 解析 选 C 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 3 解析 选 D 线圈的自感系数与线圈的形状 横截面积 长短 匝数及有无铁心等因素有关 用心 爱心 专心 6 4 解析 选 A B D 正方形闭合回路运动到关于 OO 对称的位置时 穿过回路的合磁通量为零 A 正 确 由右手定则可以判断 ab 边上的电流方向为由 a 到 b cd 边上的电流方向为由 c 到 d 所以回路中感 应电流的方向为逆时针方向 C 错误 由法拉第电磁感应定律可知回路中感应电动势大小为 E感 Eab Ecd 2Bl lv0 B 正确 由左手定则可以判定回路中 ab 边与 cd 边所受安培力方向相同 都是水平向左的 D 正 确 5 解析 选 A C 奥斯特发现了电流周围有磁场 即电流的磁效应 法拉第发现了 磁生电 A 对 赫兹用实验验证了电磁波的存在 B 错 安培发现了磁场对电流的作用规律 洛伦兹发现了磁场对运动电 荷的作用规律 D 错 6 解析 选 C 由可知 A B 错 C 正确 B原与 B感的方向可相同亦可相反 故 D 错 En t 7 解析 选 C 开关接在 1 位置时 穿过线圈 B 的磁通量向右 当开关从 1 位置断开时 穿过线圈 B 的 磁通量减小 根据楞次定律可知 回路 B 中产生顺时针方向的感应电流 即电流由 Q 到 P 当开关打向 2 位置时 线圈 B 中有向左方向的磁场 且磁通量增加 根据楞次定律 回路 B 中产生顺时针方向的感应 电流 即电流由 Q 到 P 所以整个过程 通过 R 的电流方向始终是由 Q 到 P 故 C 正确 8 解析 选 B 闭合回路向右匀速运动时 穿过回路的磁通量不变 回路中不产生感应电流 根据电压表 电流表工作原理 两表示数均为零 B 项正确 9 解析 选 B 导体棒下落切割磁感线 产生感应电动势 当闭合开关时 若此时速度 v 恰好满足 则导体棒做匀速下落运动 故 A 有可能 若刚闭合开关时 vv0 即导体棒向下减速运动 直到速度减小到 v0 受 2 2 Bv mg R l 力平衡 导体棒做匀速运动 故 D 有可能 若速度均匀增加 则导体棒受到的安培力也随之变化 合外 力变 则加速度也变化 与速度均匀变化矛盾 故 B 不可能 10 解析 选 B 由 E BLv F安 BIL 可得导体棒的速度为 v 时的安培力为D 错 对导体 E I R 22 B L v R 棒受力分析如图甲所示 据牛顿运动定律判断可得导体棒的运动情况如图乙所示 由图乙可知导体棒在这一过程中的平均速度大 于A 错 由法拉第电磁感应定律得到导体棒这一过程中的电量因此导体棒下滑的位移 1 v 2 BLs q R B 对 由能量关系可得这一过程产生的焦耳热C 错 故选 B qR s BL 2 qR1 Qmgsinmv BL2 11 解析 由于线圈自感系数很大 刚闭合开关时 线圈上产生自感电动势等于电源的电动势 所以回 用心 爱心 专心 7 路中瞬时电流为零 等稳定后 由于线圈的电阻不计 所以线圈两端的电压为零 回路的电流 I E R r 所以 电压表的示数从 E 变化到 0 电流表的示数从 0 变化到 E R r 答案 E 0 0 E R r 12 解析 在探究 中 会产生感应电流 在探究 中 会产生感应电流 在探究 中 会产生 感应电流 由以上可知 穿过闭合回路的磁通量发生变化是产生感应电流的条件 答案 1 2 3 4 穿过闭合回路的磁通量发生变化 13 解析 1 由图可知 在 0 6 s 内 2 分 B2 t3 3 分 23 B2 ES10 V6 7 10 V tt3 2 电容器上的电荷量 3 分 537 QCE6 106 7 10 C4 10 C 答案 1 6 7 10 3 V 2 4 10 7 C 14 解析 1 每个小灯泡中的电流为 2 分 1 1 1 P I0 5 A U 则 ab 中的电流为 I 2I1 1 A 由右手定则知通过 ab 棒的电流方向为由 b 到 a 2 分 2 ab 产生的感应电动势 E U1 IR 6 V 1 1 0 V 7 V 3 分 由 E BLv 知 ab 的运动速度 3 分 E v70 m s BL 3 电路的总功率 P IE 7 W 2 分 答案 1 1 A 由 b 到 a 2 70 m s 3 7 W 15 解析 1 ab 棒离开磁场右边界前做匀速运动 速度为 vm E Bl lvm 2 分 1 分 E I Rr 对 ab 棒 F F安 0 1 分 F安 BIl l 1 分 解得 3 分 m 2 2 F Rr v