第四章 章末检测试卷(一)

1、.章末检测试卷一时间：90分钟总分值：100分一、选择题此题共12小题，每题4分，共48分.18题为单项选择题，912题为多项选择题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不选的不得分1.在物理学开展中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用.以下表达符合史实的是A.奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应说明了电和磁之间存在联络B.法拉第根据通电直导线的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说C.安培在实验中观察到，通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，出现了感应电流D.楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总是与引起感应电流

2、的磁场方向相反答案A解析奥斯特发现了电流的磁效应，提醒了电和磁之间存在联络，选项A正确；根据通电螺线管产生的磁场与条形磁铁的磁场相似性，安培提出了磁性是分子内环形电流产生的，即分子电流假说，选项B错误；法拉第探究磁产生电的问题，发现导线中电流“通、断时导线附近的固定导线圈中出现感应电流而导线中通有恒定电流时导线圈中不产生感应电流，选项C错误；楞次定律指出感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，选项D错误.2.2019·苏北四市联考如图1所示，螺线管与灵敏电流计相连，磁铁从螺线管的正上方由静止释放，向下穿过螺线管.以下说法正确的选项是图1A.电流计中的电流先由a到b，后由b到

3、aB.a点的电势始终低于b点的电势C.磁铁减少的重力势能等于回路中产生的热量D.磁铁刚分开螺线管时的加速度小于重力加速度答案D解析在磁铁进入螺线管的过程中，通过螺线管的磁通量增大，且磁场方向向下，由楞次定律可知，电流计中的由b流向a；在磁铁穿出螺线管下端的过程中，通过螺线管的磁通量减小，且磁场方向向下，由楞次定律可知，电流计中的电流由a流向b，那么a点电势先低于b点电势，后高于b点电势，故A、B错误；磁铁减少的重力势能转化为内能和磁铁的动能，C错误；磁铁刚分开时，由楞次定律“来拒去留可知，磁铁受到的合外力大小小于重力，故其加速度小于重力加速度，D正确.3.匀强磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为

4、正方向，磁感应强度B随时间t的变化规律如图2甲所示，在磁场中有一细金属圆环，圆环平面位于纸面内，如图乙所示.令E1、E2、E3分别表示Oa、bc、cd段的感应电动势的大小，I1、I2、I3分别表示对应的电流，那么以下判断正确的选项是图2A.E1<E2，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向B.E1<E2，I1沿顺时针方向，I2沿逆时针方向C.E2<E3，I2沿逆时针方向，I3沿顺时针方向D.E2E3，I2沿逆时针方向，I3沿顺时针方向答案A4.如图3所示，匀强磁场方向垂直矩形线框平面，先后两次将线框从磁场中同一位置匀速拉出有界磁场.第一次速度为v1v，第二次速度为v24v.那么在

5、先后两次过程中有图3A.流过线框任一横截面的电荷量之比为14B.线框中感应电动势之比为14C.线框所受安培力之比为18D.沿运动方向作用在线框上的外力的功率之比为18答案B解析线框在磁场中运动产生感应电动势，E1Blv，E24Blv，E1E214，B正确；电荷量qt，q1q211，A错误；安培力FIlB，F1F214，C错误；由于匀速运动，外力的功率等于安培力的功率，P外F外vF安·v，P外，P外1P外2116，D错误.5.如图4所示是研究通电自感实验的电路图，A1、A2是两个规格一样的小灯泡，闭合开关调节滑动变阻器R的滑动触头，使两个灯泡的亮度一样，调节滑动变阻器R1的滑动触头，使

6、它们都正常发光，然后断开开关S.重新闭合开关S，那么图4A.闭合瞬间，A1立即变亮，A2逐渐变亮B.闭合瞬间，A1、A2均立即变亮C.稳定后，L和R两端的电势差一定一样D.稳定后，A1和A2两端的电势差不一样答案C解析断开开关再重新闭合开关的瞬间，根据自感原理可判断，A2立即变亮，而A1逐渐变亮，A、B均错误；稳定后，自感现象消失，根据题设条件可判断，闭合开关调节滑动变阻器R的滑动触头，使两个灯泡的亮度一样，说明此时滑动变阻器R接入电路的阻值与线圈L的电阻一样大，线圈L和R两端的电势差一定一样，A1和A2两端的电势差也一样，所以C正确，D错误.6.如图5所示，两根平行金属导轨置于程度面内，导轨

7、之间接有电阻R.金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下.现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，以下说法正确的选项是图5A.ab中的感应电流方向由b到aB.ab中的感应电流逐渐减小C.ab所受的安培力保持不变D.ab所受的静摩擦力逐渐减小答案D解析磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，所以闭合回路面积不发生改变，根据楞次定律和法拉第电磁感应定律可知，ab中产生由a到b的恒定电流，A、B错误；由于电流恒定，磁感应强度逐渐减小，所以安培力逐渐减小，静摩擦力与安培力是一对平衡力，所以静摩擦力逐渐减小，C错误，D正确.7.如图6所示，有一

8、个等腰直角三角形的匀强磁场区域，其直角边长为L，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B.边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开场沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域.取沿abcda的感应电流为正，那么表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的选项是图6答案C8.如图7甲所示，一个匝数n100匝的圆形导体线圈，面积S10.4 m2，电阻r1 .在线圈中存在面积S20.3 m2的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示.有一个R2 的电阻，将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接，b端接地，那么以下说法正确的选项是图7A.圆形线圈中产

9、生的感应电动势E6 VB.在04 s时间内通过电阻R的电荷量q8 CC.设b端电势为零，那么a端的电势a3 VD.在04 s时间内电阻R上产生的焦耳热Q18 J答案D解析由法拉第电磁感应定律可得En，由题图乙可得 T/s0.15 T/s，将其代入可得E4.5 V，A错.qIt·tntn，在04 s穿过圆形导体线圈磁通量的变化量为0.6×0.3 Wb00.18 Wb，代入可得q6 C，B错.04 s内磁感应强度增大，圆形线圈内磁通量增加，由楞次定律结合安培定那么可得b点电势高，a点电势低，故C错.由于磁感应强度均匀变化，故产生的电动势与电流均恒定，可得I1.5 A，由焦耳定律

10、可得QI2Rt18 J，D对.9.如图8所示是电表中的指针和电磁阻尼器，以下说法中正确的选项是图8A.2是磁铁，1中产生涡流B.1是磁铁，2中产生涡流C.该装置的作用是使指针可以转动D.该装置的作用是使指针能很快地稳定下来答案AD10.2019·江苏单科·6电吉他中电拾音器的根本构造如图9所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，以下说法正确的有图9A.选用铜质弦，电吉他仍能正常工作B.取走磁体，电吉他将不能正常工作C.增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D.弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化答案BCD解析铜

11、质弦为非磁性材料，不能被磁化，选用铜质弦，电吉他不能正常工作，A项错误；假设取走磁体，金属弦不能被磁化，其振动时，不能在线圈中产生感应电动势，电吉他不能正常工作，B项对；由En可知，C项正确；弦振动过程中，穿过线圈的磁通量大小不断变化，由楞次定律可知，线圈中感应电流方向不断变化，D项正确.11.如图10所示，竖直平行金属导轨MN、PQ上端接有电阻R，金属杆ab质量为m，跨在平行导轨上，垂直导轨平面的程度匀强磁场的磁感应强度为B，不计ab与导轨电阻及一切摩擦，ab与导轨垂直且接触良好.假设ab杆在竖直向上的外力F作用下匀速上升，那么以下说法正确的选项是图10A.拉力F所做的功等于电阻R上产生的热

12、量B.杆ab抑制安培力做的功等于电阻R上产生的热量C.电流所做的功一定等于重力势能的增加量D.拉力F与重力做功的代数和等于电阻R上产生的热量答案BD解析当外力F拉着金属杆匀速上升时，拉力要抑制重力和安培力做功，拉力做的功等于抑制安培力和重力做功之和，即等于电阻R上产生的热量和金属杆增加的重力势能之和，选项A、C错误，D正确；抑制安培力做多少功，电阻R上就产生多少热量，选项B正确.12.在如图11甲所示的虚线框内有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示.边长为l、电阻为R的正方形均匀线框abcd有一半处在磁场中，磁场方向垂直于线框平面，此时线框ab边的发热功率为P，那么

13、以下说法正确的选项是图11A.磁感应强度B0B.线框中感应电流为I2C.线框cd边的发热功率为PD.a端电势高于b端电势答案BC解析由题图乙可知，线框中产生的感应电动势恒定，线框ab边的发热功率为P，感应电动势ES·，所以B0，A错误；由PI2R可得线框中的感应电流I2，B正确；cd边电阻等于ab边电阻，而两边流过的电流相等，因此发热功率相等，C正确；由楞次定律可判断，线框中感应电流方向为adcba方向，磁场中线框部分为等效电源，因此a端电势比b端电势低，D错误.二、实验题此题共2小题，共10分13.4分为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如图12所示.线圈由a端开场绕至b

14、端：当电流从电流计G的左端流入时，指针向左偏转.图121将磁铁的N极向下从线圈上方竖直插入线圈L时，发现电流计的指针向左偏转.俯视线圈，其绕向为_选填“顺时针或“逆时针.2当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离线圈L时，发现电流计的指针向右偏转.俯视线圈，其绕向为_选填“顺时针或“逆时针.答案1顺时针2逆时针解析1由题意可知在线圈L内电流从b流向a，而根据楞次定律增反减同知，线圈L中产生的磁场与原磁场方向相反向上，再根据安培定那么可知，感应电流方向为逆时针方向俯视线圈，因此线圈绕向为顺时针方向俯视线圈.2由题意可知在线圈L内电流从a流向b，而根据楞次定律增反减同知，线圈L中产生的磁场与原磁场方向一

15、样向上，再根据安培定那么可知，感应电流方向与1问一样，而电流计中电流的流向与1问相反，因此线圈绕向一定与1问相反，为逆时针方向俯视线圈.14.6分如图13所示为“研究电磁感应现象的实验装置.图131将图中所缺的导线补接完好；2假如在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转一下，那么合上开关后可能出现的情况有：A.将线圈A迅速插入线圈B时，灵敏电流计指针将_.B.线圈A插入线圈B后，将滑动变阻器的滑片迅速向左拉时，灵敏电流计指针_.答案1见解析图2向右偏转一下向左偏转一下解析1如下图2根据楞次定律及灵敏电流计的指针偏转方向与流过它的电流方向的关系来断定，那么A项：向右偏转一下；B项：向左偏转一下.

16、三、计算题此题共4小题，共42分.解容许写出必要的文字说明，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15.10分小明同学设计了一个“电磁天平，如图14所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，两臂平衡.线圈的程度边长L0.1 m，竖直边长H0.3 m，匝数为N1.线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度B01.0 T，方向垂直线圈平面向里.线圈中通有可在02.0 A 范围内调节的电流I.挂盘放上待测物体后，调节线圈中电流使天平平衡，测出电流即可测得物体的质量.重力加速度取g10 m/s2图14图151为使“电磁天平的量程到达0.5 kg，线圈的匝数N1至少为多少？

17、2进一步探究电磁感应现象，另选N2100匝、形状一样的线圈，总电阻R10 .不接外电流，两臂平衡.如图15所示，保持B0不变，在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度B随时间均匀变大，磁场区域宽度d0.1 m.当挂盘中放质量为0.01 kg的物体时，天平平衡，求此时磁感应强度的变化率.答案125匝20.1 T/s解析1“电磁天平中的线圈受到安培力，I2.0 A时线圈的匝数最少FN1B0IL由天平平衡可知：mgN1B0IL代入数据解得：N125匝.2由法拉第电磁感应定律得：EN2N2Ld由欧姆定律得：I线圈受到的安培力FN2B0IL由天平平衡可得：mgF联立各式，代入数据可得0.1 T

18、/s.16.10分2019·江苏单科·13如图16所示，两条相距d的平行金属导轨位于同一程度面内，其右端接一阻值为R的电阻.质量为m的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下.当该磁场区域以速度v0匀速地向右扫过金属杆后，金属杆的速度变为v.导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆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：图161MN刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小I；2MN刚扫过金属杆时，杆的加速度大小a；3PQ刚要分开金属杆时，感应电流的功率P.答案123解析1感应电动势EBdv0，感应电流I解得I2安培

19、力FBId由牛顿第二定律Fma解得a3金属杆切割磁感线的相对速度vv0v，那么感应电动势EBdv0v电功率P解得P17.10分某同学设计一个发电测速装置，工作原理如图17所示.一个半径为R0.1 m的圆形金属导轨固定在竖直平面上，一根长为R的金属棒OA，A端与导轨接触良好，O端固定在圆心处的转轴上，转轴的左端有一个半径为r的圆盘，圆盘和金属棒能随转轴一起转动.圆盘上绕有不可伸长的细线，下端挂着一个质量为m0.5 kg的铝块.在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场，磁感应强度B0.5 T.a点与金属导轨相连，b点通过电刷与O端相连.测量a、b两点间的电势差U可求得铝块速度.铝块由静止释放，下落h0.3 m时，测得U0.15 V.细线与圆盘间没有滑动，金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计，重力加速度g10 m/s2图171测U时，与a点相接的是电压表的正极还是负极？2求此时铝块的速度大小；3求此下落过程中铝块机械能的损失.答案1正极22 m/s30.5 J解析1由右手定那么判断，金属棒中电流方向为由O到A，那么A端为等效电源正极，那