人教版高中物理选修3-2高二上学期电磁感应单元测试题.docx
人教版高中物理选修3-2 《电磁感应》单元综合测试.docx
高中物理学习材料桑水制作《电磁感应》单元综合测试时间：90分钟分值：100分题号12345678910答案第Ⅰ卷(选择题，共40分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．如图所示是著名物理学家费曼设计的一个实验，在一块绝缘板中部安装一个线圈，并接有电源，板的四周有许多带负电的小球．整个装置悬挂起来，在接通开关瞬间，整个圆盘将(自上而下看)( )A．顺时针转动一下B．逆时针转动一下C．顺时针不断转动D．逆时针不断转动解析：开关接通瞬间，穿过带电小球所在空间向下的磁通量突然增加，由楞次定律知，在带电小球所处空间将产生逆时针方向(从上向下看)的电动势(确切地讲，应为逆时针方向电场)，从而使带负电小球受到顺时针方向的作用力．故选A.答案：A2．信用卡的磁条中有一个个连续的相反极性的磁化区，每个磁化区代表了二进制数1或0，用以储存信息．刷卡时，当磁条以某一速度拉过信用卡阅读器的检测头时，在检测头的线圈中会产生变化的电压(如下图甲所示)．当信用卡磁条按图乙所示方向以该速度拉过阅读检测头时，在线圈中产生的电压随时间的变化关系正确的是( )解析：由题图甲知，上图磁化区域的位置感应出向上的电压，下图磁化区域的位置感应出向下的电压，因此题图乙刷卡时应对应B 图出现的电压图．答案：B3．为了控制海洋中水的运动，海洋工作者有时依靠水流通过地磁场所产生的感应电动势测水的流速．某课外活动兴趣小组由四个成员甲、乙、丙、丁组成，前去海边某处测量水流速度．假设该处地磁场的竖直分量已测出为B，该处的水流是南北流向，问下列测定方法可行的是( )A．甲将两个电极在水平面沿水流方向插入水流中，测出两极间距离L及与两极相连的测量电势差的灵敏仪器的读数U，则水流速度v＝UBLB．乙将两个电极在水平面上沿垂直水流方向插入水流中，测出两极间距离L及与两极相连的测量电势差的灵敏仪器的读数U，则水流速度v＝U BLC．丙将两个电极沿垂直海平面方向插入水流中，测出两极间距离L及与两极相连的测量电势差的灵敏仪器的读数U，则水流速度v＝BLD．丁将两个电极在水平面上沿任意方向插入水流中，测出两极间距离L及与两极相连的测量电势差的灵敏仪器的读数U，则水流速度v＝U BL解析：将两个电极在水平面上沿垂直水流方向插入水中，流水液体视为导体切割磁感线，则：E＝BLv，又E＝U，故v＝U BL.答案：B4．如图甲所示，一个电阻为R、面积为S的矩形导线框abcd，水平放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向与ad边垂直并与线框平面成45°角，o、o′分别是ab边和cd边的中点．现将线框右半边obco′绕oo′逆时针旋转90°到图乙所示位置．在这一过程中，导线中通过的电荷量是( )A.2BS2RB.2BSRC.BSRD．0解析：由于q＝ΔφRΔφ＝|BS cos45°－0|＝22BSq＝2BS 2R.答案：A5．(2011·江苏高考)如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行．线框由静止释放，在下落过程中( )A．穿过线框的磁通量保持不变B．线框中感应电流方向保持不变C．线框所受安培力的合力为零D．线框的机械能不断增大解析：线框在下落过程中，穿过线框的磁通量逐渐减小，方向不变，根据楞次定律可知感应电流方向不变，B正确，A错；线框上下边框所处磁场强弱不同，上边框所处位置磁场强，下边框所处位置磁场弱，受力不平衡，C错；由于机械能逐渐转变为电能，机械能减少，D错．答案：B6．如图所示，一个有弹性的金属环被一根橡皮绳吊于通电直导线的下方，当通电直导线中的电流I增大时，圆环的面积S和橡皮绳的长度L将( )A．S增大，L变短B．S增大，L变长C．S减小，L变短D．S减小，L变长解析：通电直导线周围的磁场离导线越远就越弱，当直导线中的电流增大时，通过金属环的磁通量增加，产生的感应电流必然要阻碍磁通量的增加．由于金属环有弹性，金属环面积缩小，同时橡皮绳拉长，金属环远离直导线．正确选项为D.答案：D7．如图所示，当软铁棒沿螺线管轴迅速插入螺线管时，下列判断正确的是( )A．灯变亮，R中有向右的电流B．灯变暗，R中有向右的电流C．灯亮度不变，R中无电流D．灯变暗，R中有向左的电流解析：根据M螺线管电源的极性，可判断出M中的电流及产生的磁场方向．穿过N线圈的磁感线方向，条形铁棒被M线圈产生的磁场磁化后，其左端为N极，右端为S极，在软铁棒插入过程中，由于软磁棒磁化后也具有了磁性，使得M、N的线圈磁通量都变大了，由楞次定律可知，M中的感应电流与原有电流反向，使M中实际电流变小，灯泡变暗，由楞次定律知R中产生向右流过的感应电流．答案：B8．如图所示，竖直放置的金属框架处于水平匀强磁场中，有一长直金属棒可以沿金属框自由滑动．当ab由静止开始下滑一段时间后，合上开关S，则ab将做( )A．匀速运动B．加速运动C．减速运动D．无法确定解析：开始金属棒下滑，切割磁感线产生感应电动势，因电路不闭合，所以没有感应电流，金属棒做自由落体运动．闭合开关后，有感应电流，根据右手定则，在金属棒中感应电流方向是从a →b ，其大小为I ＝E R ＝BLv R，同时金属棒受到安培力作用，根据左手定则判断其方向是向上的，大小为F ＝BIL ＝B 2L 2v R，这时金属棒受到的合力为mg －B 2L 2v R＝ma ，v 的大小不确定，所以加速度的大小、方向不确定．金属棒可能加速、可能减速、也可能匀速．答案：D9．铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号，以确定火车的位置．有一种磁铁能产生匀强磁场，被安装在火车首节车厢下面，如图所示(俯视图)，当它经过安装在两铁轨之间的线圈时，便会产生一种电信号被控制中心接收到．当火车以恒定的速度通过线圈时，表示线圈两端的电压随时间变化的关系是图中的( )解析：当火车头中的磁场刚接触线圈时，线圈中有一边切割磁感线，产生的感应电动势为E＝BLv；当磁场完全进入时，穿过线圈的磁通量不发生变化，无感应电动势；当磁场要离开线圈时，线圈中又有一边在切割磁感线，产生的感应电动势E＝BLv.根据右手定则判断知，两段产生的感应电动势方向相反，也就是正负极相反．故选项C 正确．答案：C10．如下图所示，有一边长为L的正方形导线框，质量为m，由高H处自由落下，其下边ab进入匀强磁场区后，线圈开始做减速运动，直到其上边cd刚刚穿出磁场时，速度减为ab边刚进入磁场时速度的一半，此匀强磁场的宽度也是L，则线框在穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热为( )A．2mgL B．2mgL＋mgHC．2mgL＋34 mgHD．2mgL＋14 mgH解析：线圈进入或出匀强磁场区过程，ab边切割磁感线，产生感应电流，安培力作用阻碍线圈的运动，克服安培力做的功转化为电路的电能．线圈下落H过程，机械能守恒，有mgH＝12mv2，对全过程由能量转化和守恒得mg(H＋2L)＝12m(12v)2＋Q，解得Q＝2mgL＋34mgH.选项C正确．答案：C第Ⅱ卷(非选择题，共60分)二、填空题(每小题6分，共12分)11．单位长度电阻为ρ的裸导线制成一个直径为d的圆形回路，将此回路置于方向如图所示的磁场中，若磁场的磁感应强度随时间t的变化关系为B＝kt(k为常数)，则电流表的示数为__________．解析：根据法拉第电磁感应定律，E＝ΔBΔtS＝kπ(d2)2，电阻R＝ρπd，所以I＝ER＝kd4ρ.答案：kd 4ρ12．电磁流量计广泛应用于测量导电流体(如污水)在管中的流量(在单位时间内通过管内横截面的流体的体积)．如图所示为电磁流量计的示意图，由非磁性材料做成的圆管道，外加一匀强磁场，当管中的导电体液体流过此区域时，测出管壁上a、b两点间的电动势为E，就可以知道管中的液体的流量Q，即单位时间内流过管道横截面的液体体积(m3/s)，已知管道直径为D，则D与E的关系为__________．解析：根据法拉第电磁感应定律，E ＝BDv ，Q ＝v ×S ×1＝v ×π×(D 2)2，故Q ＝πDE 4B . 答案：Q ＝πDE 4B 三、计算题(共4小题，13题10分，14题12分，15题12分，16题14分，共48分．解答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)13．如图所示，线圈面积S ＝1×10－5m 2，匝数n ＝100，两端点连接一电容器，其电容C ＝20μF ，线圈中磁场的磁感应强度按ΔB Δt＝0.1T/s 增加，磁场方向垂直线圈平面向里，那么电容器所带电荷量为多少？电容器的极板a 带什么种类的电荷？解析：因磁场在增强，由楞次定律可知a 端电势高，即a 带正电荷，由法拉第电磁感应定律得：E ＝n ΔΦΔt ＝n ΔB Δt ·S ，故q ＝CE ＝n ΔB Δt·SC ＝2×10－9C 答案：2×10－9C 正14．一个质量为m ＝0.5kg 、长为L ＝0.5m 、宽为d ＝0.1m 、电阻R ＝0.1Ω的矩形线框，从h 1＝5m 的高度由静止自由下落，如图所示．然后进入匀强磁场，刚进入时由于磁场力的作用，线框刚好做匀速运动(磁场方向与线框平面垂直，g取10m/s2)．(1)求磁场的磁感应强度B；(2)如果线框的下边通过磁场区域的时间t＝0.15s，求磁场区域的高度h2.解析：(1)线框进入磁场时的速度为v1＝2gh1＝10m/s，产生的感应电动势为E＝Bdv1，感应电流I＝Bdv1R，所受的安培力F＝BId＝mg，整理得B＝Rmgd2v1＝2.24T.(2)线圈全部进入磁场用的时间t1＝Lv1＝0.05s，所以由题意得：v1(t－t1)＋12g(t－t1)2＝h2－L.代入数据解得h2＝1.55m.答案：(1)2.24T (2)1.55m15．(2011·天津高考)如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为l＝0.5m, 其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角．完全相同的两金属棒ab，cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为m＝0.02kg，电阻均为R＝0.1Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.2T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能够保持静止．取g＝10m/s2，问(1)通过棒cd的电流I是多少，方向如何？(2)棒ab受到的力F多大？(3)棒cd每产生Q＝0.1J的热量，力F做的功W是多少？解析：(1)棒cd受到的安培力F cd＝IlB ①棒cd在共点力作用下平衡，则F cd＝mg sin30°②由①②式，代入数据解得I＝1 A ③根据楞次定律可知，棒cd中的电流方向由d至c ④(2)棒ab与棒cd受到的安培力大小相等F ab＝F cd对棒ab，由共点力平衡知F＝mg sin30°＋IlB ⑤代入数据解得F＝0.2 N ⑥(3)设在时间t内棒cd产生Q＝0.1J热量，由焦耳定律可知Q＝I2Rt ⑦设棒ab匀速运动的速度大小为v，其产生的感应电动势E＝Blv ⑧由闭合电路欧姆定律知I＝E2R⑨由运动学公式知，在时间t内，棒ab沿导轨的位移x＝vt ⑩力F做的功W＝Fx ⑪综合上述各式，代入数据解得W＝0.4J ⑫答案：(1)1 A 电流方向由d至c(2)0.2 N (3)0.4J16．如图，一直导体棒质量为m、长为l、电阻为r，其两端放在位于水平面内间距也为l的光滑平行导轨上，并与之密接；棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻(图中未画出)；导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨所在平面．开始时，给导体棒一个平行于导轨的初速度v0.在棒的运动速度由v0减小至v1的过程中，通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流强度I保持恒定．导体棒一直在磁场中运动．若不计导轨电阻，求此过程中导体棒上感应电动势的平均值和负载电阻上消耗的平均功率．解析：导体棒所受的安培力为F＝IlB ①该力大小不变，棒做匀减速运动，因此在棒的速度从v0减小到v1的过程中，平均速度为v＝12(v0＋v1) ②当棒的速度为v时，感应电动势的大小为E＝lvB ③棒中的平均感应电动势为E＝l v B ④由②④式得E＝12l(v0＋v1)B ⑤导体棒消耗的热功率为P1＝I2r ⑥负载电阻上消耗平均功率为P2＝E I－P1 ⑦由⑤⑥⑦式得P2＝12l(v0＋v1)BI－I2r ⑧答案：12l(v0＋v1)B12l(v0＋v1)BI－I2r。
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高中物理学习材料唐玲收集整理牙林一中《电磁感应》单元测试一、不定项选择题1、下列说法中不正确的是：A 闭合电路中只要有磁通量的变化，电路中必定存在感应电动势B 将闭合电路断开，只要有磁通量的变化，电路中也一定存在感应电动势C 任一条直导线只要切割磁感线就存在感应电动势D 矩形线圈在匀强磁场中运动，只要线圈内磁通量没有变化，线圈上任何两点间一定不存在感应电动势2.发现电磁感应现象的科学家是：A.安培B.奥斯特C.法拉第D.库仑3、关于感应电动势大小的说法正确的是A、线圈中磁通量越大，产生的感应电动势大B、线圈中磁通量变化越大，产生的感应电动势大C、线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势大D、线圈中磁通量增加时感应电动势大，线圈中通量减小时感应电动时减小4．在通电的直导线所在的平面内有一导体圆环，环与导线绝缘，导线中通有如图所示方向的电流，环可以自由运动（忽略重力）。
当导线中的电流强度I逐步减小时，环将：A．向下运动 B．向上运动C．转动；上面的向纸外，下面的向纸内D．转动；上面的向纸内，下面的向纸处5、如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L 的电阻可以忽略，下列说法中正确的是A.合上开关K 接通电路时，A2始终比A1亮B.合上开关K 接通电路时，A1先亮，A2后亮，最后一样亮C.断开开关K 切断电路时，A2先熄灭，A1过一会儿才熄灭D.断开开关K 切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭6．单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则其中错误的是： A ．线圈中O 时刻感应电动势最大 B ．线圈中D 时刻感应电动势为零 C ．线圈中D 时刻感应电动势最大D ．线圈中O 至D 时间内平均感电动势为0.4V( 6题 ) (7题)7．如图所示，乙线圈和甲线圈互相绝缘，且乙线圈有一半面积在甲线圈内，当甲线圈中的电流逐渐减弱时，乙线圈中的感应电流： A ．为零B ．顺时针流动C ．逆时针流动D ．无法确定8．如图所示，在一匀强磁场中有一U 形导线框abcd ，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R 为一电阻，ef 为垂直于ab 的一根I甲 乙abe导体杆，它可以在ab 、cd 上无摩擦地滑动．杆ef 及线框中导线的电阻都可不计．开始时，给ef 一个向右的初速度，则 A ．ef 将匀速向右运动 B ．ef 将往返运动C ．ef 将减速向右运动，但不是匀减速D ．ef 将加速向右运动9．如图所示，矩形线框从a 由静止下落，在穿越磁场区域时，先 后经过b 、c 、d ，由图可知A ．线框在c 处和在a 处的加速度一样大B ．线框在b 、d 处的加速度等于gC ．线框在磁场区域内做匀速直线运动D ．线圈在磁场中下落时始终受到一个竖直向上的阻力10．如图所示，L 为一个自感系数大的自感线圈，开关闭合后，小灯能正常发光，那么闭合开关和断开开关的瞬间，能观察到的现象分别是 （ ） A ．小灯逐渐变亮，小灯立即熄灭 B ．小灯立即亮，小灯立即熄灭C ．小灯逐渐变亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭D ．小灯立即亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭11.如图17—5所示，矩形线圈abcd 由静止开始运动，下列说法正确的是： A.向右平动(ab 边还没有进入磁场)有感应电流，方向为abcdaB.向左平动(bc 边还没有离开磁场)有感应电流，方向为adcbaC.以bc 边为轴转动(ad 边还未转入磁场)，有感应电流，方向为abcdaD.以ab 边为轴转动(bc 边还未转入磁场)，无感应电流，12．变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这是因为（ ）A ．增大涡流，提高变压器的效率B ．减小涡流，提高变压器的效率C ．增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量D ．增大铁芯中的电阻，以减小发热量 13．如图所示, 在水平面(纸平面)内有一光滑的导轨,导轨上放置一金属棒ab, 在竖直方向有一匀强磁场，下述说法中正确的有A ．若磁场方向垂直纸面向外并增强时，杆ab 将向右运动B ．若磁场方向垂直纸面向外并减少时，杆ab 将向右运动C ．若磁场方向垂直纸面向里并增强时，杆ab 将向左运动D ．若磁场方向垂直纸面向里并减少时，杆ab 将向右运动14、如图11－13所示，一闭合金属圆环用绝缘细线挂于O 点，将圆环拉离平衡位置并释放，圆环摆动过程中经过有界的水平匀强磁场区域，A ，B 为该磁场的竖直边界，若不计空气阻力，则（ ）A ．圆环向右穿过磁场后，还能摆至原来的高度。
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高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）电磁感应单元检测不定项选择题（共30分）完全选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得零分。
1．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2．如图，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行。
已知在t =0到t =t 1的时间间隔内，直导线中电流i 发生某种变化，而线框中感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。
设电流i 正方向与图中箭头方向相同，则i 随时间t 变化的图线可能是【 】3．如图所示，e f 、gh 为两水平放置相互平行的金属导轨，ab 、cd 为搁在导轨上的两金属棒，与导轨接触良好且无摩擦。
当一条形磁铁向下靠近导轨时，关于两金属棒的运动情况的描述正确的是【 】A ．如果下端是N 极，两棒向外运动，如果下端是S 极，两棒相向靠近B ．如果下端是S 极，两棒向外运动，如果下端是N 极，两棒相向靠近C ．不管下端是何极性，两棒均向外相互远离D ．不管下端是何极性，两棒均相互靠近4．如图所示，闭合导体线框从高处自由下落一段距离后，进入一个有直线边界的匀强磁场中，磁场宽度大于线圈宽度。
从一边开始进入磁场到另一边即将进入磁场的这段时间里，下面表示该过程中感应电流变化的i —t 图象中，一定错误．．的【 】★5．在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流i t t 1 O i A t t 1 O i B t t 1 O i C t t 1 O i D O it O i t O itO i t A B C D B 图1 IBt /sO图2 2 3 4 5的正方向如图1所示，当磁场的磁感应强度B 随时间t 如图2变化时，图3中正确表示线圈感应电动势E 变化的是【 】6．（30分）如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1 m ，导轨平面与水平面成θ=37º角，下端连接阻值为R 的电阻。
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高中物理学习材料桑水制作电磁感应单元检测题 第Ⅰ卷（选择题）一．选择题 （请将你认为正确的答案代号填在Ⅱ卷的答题栏中，本题共16小题） 1. 质量为m 、电量为q 的带电粒子以速率v 垂直磁感线射入磁感应强度为(2)的匀强磁场中，在磁场力作用下做匀速圆周运动，带电粒子在圆周轨道上运动相当于一环形电流，则 (1).环形电流的电流强度跟q 成正比 (2).环形电流的电流强度跟v 成正比 (3).环形电流的电流强度跟B 成正比 (4).环形电流的电流强度跟m 成反比 A.(1)(2) B.(3)(4) C.(1)(3) D.(2)(4)2. 北半球某处的地磁场水平含量为B 1，竖直含量为B 2，且B 1＞B 2，在该处自南向北以初速度v 0水平抛出一根东西向放置的长为L 的导体棒，在导体棒平行下落的过程中，当导体棒运动方向与水平方向成45°角时，导体棒两端的电势差为A.（B 1-B 2）Lv 0B.（B 1+B 2）Lv 0C.（B 1-B 2）Lv 0D.02221Lv B B3. 如图所示在闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电池构成闭合电路，a 、b 、c 为三个闭合金属环，假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，在滑动变阻器的滑片左右滑动时，能产生感应电流的圆环是 A.a 、b 、c 三环 B.b 、c 两环 C.a 、b 两环 D.a 、c 两环4. 在彩色电视机的电源输入端装有电源滤波器，其电路图如下图所示。
主要元件是两个电感线圈L 1、L 2，它们的自感系数很大，F 是保险丝，R 是灵敏电阻（正常情况下阻值很大，但电压超过设定值时，阻值会迅速变小，可以保护与其并联的元件），C 1、C 2是电容器，S 为电视机开关。
某一次用户没有先关电视（即没断开S ）就拔掉电源插头，结果烧坏了图中电路元件，可能被烧坏的元件是： ①C 2 ②C 1 ③L 1或L 2 ④FA.①③B.①④C.②④D.②③ 5. 下列物理学史实，叙述不正确．．．的是 A.司南勺是根据磁石指向南北而发明的 B.奥斯特最早发现了电流的磁效应 C.安培确定了磁场对电流的作用力的规律 D.麦克斯韦首先发现了电磁感应规律 6. 如图所示，两条柔软的导线与两根金属棒相连，组成闭合电路，且上端 金属棒固定，下端金属棒自由悬垂.如果穿过回路的磁场逐渐增强，下面金 B属棒可能的运动情况是A.向左摆动B.向右摆动C.向上运动D.不动7. 一个长直螺线管通有交变电流，把一个带电粒子沿管轴射入管中，如不计粒子的重力和空气的阻力，粒子将在管中A.做圆周运动B.沿轴线来回运动C.做匀加速直线运动D.做匀速直线运动 8. 由交流电动势瞬时值表达式e=102sin4πt(V)，可知A.此交流电的频率是4π(Hz)B.此交流电的周期是0.5sC.当t=0.5s 时，此交流电动势有最大值D.当t=0时，产生此交流电的线圈平面与中性面重合9. 如图虚线上方空间有匀强磁场，扇形导线框绕垂直于框面的轴O 以角速度ω匀速转动，线框中感应电流方向以逆时针为正，那么，能正确表明线框转动一周感应电流变化情况的是下列图中的哪一个10. 如图所示，带电金属小球用绝缘丝线系住，丝线上端固定，形成一个单摆.如果在摆球经过的区域加上如图所示的磁场，不计摩擦及空气阻 力，下列说法中正确的是A.单摆周期不变B.单摆周期变大C.单摆的振幅逐渐减小D.摆球在最大位移处所受丝线的拉力大小不变 11. 如图甲所示，一个闭合矩形金属线圈abcd 从一定高度释放，且在下落过程中线圈平面始终在竖直平面上。
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最新人教版高中物理选修3-2测试题及答案全套单元测评(一)电磁感应(时间：90分钟满分：100分)第Ⅰ卷(选择题，共48分)一、选择题(本题有12小题，每小题4分，共48分．)1．下列现象中，属于电磁感应现象的是()A．小磁针在通电导线附近发生偏转B．通电线圈在磁场中转动C．因闭合线圈在磁场中运动而产生的电流D．磁铁吸引小磁针解析：电磁感应是指“磁生电”的现象，而小磁针和通电线圈在磁场中转动，反映了磁场力的性质，所以A、B、D项不是电磁感应现象，C项是电磁感应现象．答案：C如图所示，开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直，且一半在磁场内，一半在磁场外，若要使线框中产生感应电流，下列办法中不可行的是() A．将线框向左拉出磁场B．以ab边为轴转动(小于90°)C．以ad边为轴转动(小于60°)D．以bc边为轴转动(小于60°)解析：将线框向左拉出磁场的过程中，线框的bc部分做切割磁感线运动，或者说穿过线框的磁通量减少，所以线框中将产生感应电流．当线框以ab边为轴转动时，线框的cd边的右半段在做切割磁感线运动，或者说穿过线框的磁通量在发生变化，所以线框中将产生感应电流．当线框以ad边为轴转动(小于60°)时，穿过线框的磁通量在减小，所以在这个过程中线框中会产生感应电流．如果转过的角度超过60°(60°～300°)，bc 边将进入无磁场区，那么线框中将不产生感应电流．当线框以bc边为轴转动时，如果转动的角度小于60°，则穿过线框的磁通量始终保持不变(其值为磁感应强度与矩形线框面积的一半的乘积)．答案：D如图所示，通电螺线管水平固定，OO′为其轴线，a、b、c三点在该轴线上，在这三点处各放一个完全相同的小圆环，且各圆环平面垂直于OO′轴．则关于这三点的磁感应强度B a、B b、B c的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系，下列判断正确的是()A．B a＝B b＝B c，Φa＝Φb＝ΦcB．B a＞B b＞B c，Φa＜Φb＜ΦcC．B a＞B b＞B c，Φa＞Φb＞ΦcD．B a＞B b＞B c，Φa＝Φb＝Φc解析：根据通电螺线管产生的磁场特点可知B a＞B b＞B c，由Φ＝BS可得Φa ＞Φb＞Φc，故C项正确．答案：C如图所示，一均匀的扁平条形磁铁的轴线与圆形线圈在同一平面内，磁铁中心与圆心重合，为了在磁铁开始运动时在线圈中得到逆时针方向的感应电流，磁铁的运动方式应是()A．N极向纸内，S极向纸外，使磁铁绕O点转动B．N极向纸外，S极向纸内，使磁铁绕O点转动C．磁铁在线圈平面内顺时针转动D．磁铁在线圈平面内逆时针转动解析：当N极向纸内、S极向纸外转动时，穿过线圈的磁场由无到有并向里，感应电流的磁场应向外，电流方向为逆时针，A选项正确；当N极向纸外、S极向纸内转动时，穿过线圈的磁场向外并增加，电流方向为顺时针，B选项错误；当磁铁在线圈平面内绕O点转动时，穿过线圈的磁通量始终为零，因而不产生感应电流，C、D选项错误．答案：A5．穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是()①②③④A．图①中回路产生的感应电动势恒定不变B．图②中回路产生的感应电动势一直在变大C．图③中回路在0～t1时间内产生的感应电动势小于在t1～t2时间内产生的感应电动势D．图④中回路产生的感应电动势先变小再变大解析：图④中磁通量的变化率先变小后变大，因此，回路产生的感应电动势先变小再变大．答案：D6．(多选题)变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这是因为()A．增大涡流，提高变压器的效率B．减小涡流，提高变压器的效率C．增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量D．增大铁芯中的电阻，以减小发热量解析：不使用整块硅钢而是采用很薄的硅钢片，这样做的目的是增大铁芯中的电阻，阻断涡流回路，来减少电能转化成铁芯的内能，提高效率是防止涡流而采取的措施．本题正确选项是BD.答案：BD7．(多选题如图所示，电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上，两相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好，匀强磁场垂直穿过导轨平面．现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点，使其向上运动．若b始终保持静止，则它所受摩擦力可能()A．变为0B．先减小后不变C．等于F D．先增大再减小解析：导体棒a在恒力F作用下加速运动，最后匀速运动，闭合回路中产生感应电流，导体棒b受到安培力方向应沿斜面向上，且逐渐增大，最后不变．由力平衡可知，导体棒b受到的摩擦力先沿斜面向上逐渐减小，最后不变，所以选项A、B正确，选项C、D错误．答案：AB8．如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里，abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l，t＝0时刻，bc边与磁场区域左边界重合．现令线圈以向右的恒定速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域，取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t的变化的图线是图中的()A BC D解析：0～lv段，由右手定则判断感应电流方向为a→d→c→b→a，大小逐渐增大；lv～2lv段，由右手定则判断感应电流方向为a→b→c→d→a，大小逐渐增大，故B选项正确．答案：B9．(多选题)如图所示，水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R，轨道所在处有竖直向下的匀强磁场，金属棒ab横跨导轨，它在外力的作用下向右匀速运动，速度为v.若将金属棒的运动速度变为2v，(除R外，其余电阻不计，导轨光滑)则() A．作用在ab上的外力应增大到原来的2倍B．感应电动势将增大为原来的4倍C．感应电流的功率将增大为原来的2倍D．外力的功率将增大为原来的4倍解析：由平衡条件可知，F＝B2L2Rv，可见，将金属棒的运动速度变为2v时，作用在ab上的外力应增大到原来的2倍，外力的功率将增大为原来的4倍．答案：AD10．(多选题)如图所示，E为电池，L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡，S是控制电路的开关．对于这个电路，下列说法正确的是()A．刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小相等B．刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小不相等C．闭合开关S待电路达到稳定，D2熄灭，D1比原来更亮D．闭合开关S待电路达到稳定，再将S断开的瞬间，D2立即熄灭，D1闪亮一下再熄灭解析：由于线圈的电阻可忽略不计、自感系数足够大，在开关S闭合的瞬间线圈的阻碍作用很大，线圈中的电流为零，所以通过D1、D2的电流大小相等，A项正确、B项错误；闭合开关S待电路达到稳定时线圈短路，D1中电流为零，回路电阻减小，D2比原来更亮，C项错误；闭合开关S待电路达到稳定，再将S断开瞬间，D2立即熄灭，线圈和D1形成回路，D1闪亮一下再熄灭，D项正确．答案：AD如图所示，矩形线圈放置在水平薄木板上，有两块相同的蹄形磁铁，四个磁极之间的距离相等，当两块磁铁匀速向右通过线圈时，线圈仍静止不动，那么线圈受到木板的摩擦力方向是()A．先向左，后向右B．先向左、后向右、再向左C．一直向右D．一直向左解析：当两块磁铁匀速向右通过线圈时，线圈内产生感应电流，线圈受到的安培力阻碍线圈相对磁铁的向左运动，故线圈有相对木板向右运动的趋势，故受到的静摩擦力总是向左．选项D正确，A、B、C项错误．答案：D光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程为y ＝x 2，其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y ＝a 的直线(如图中的虚线所示)．一个小金属块从抛物线上y ＝b (b >a )处以速度v 沿抛物线下滑，假设曲面足够长，则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是( )A ．mgbB.12m v 2 C ．mg (b －a ) D ．mg (b －a )＋12m v 2 解析：金属块进出磁场时，会产生涡流，部分机械能转化成焦耳热，所能达到的最高位置越来越低，当最高位置y ＝a 时，由于金属块中的磁通量不再发生变化，金属块中不再产生涡流，机械能也不再损失，金属块会在磁场中往复运动，此时的机械能为mga ，整个过程中减少的机械能为mg (b －a )＋12m v 2，全部转化为内能，所以D 项正确．答案：D第Ⅱ卷(非选择题，共52分)二、实验题(本题有2小题，共14分．请按题目要求作答)13．(6分)如图所示，在一根较长的铁钉上，用漆包线绕两个线圈A 和B .将线圈B 的两端与漆包线CD 相连，使CD 平放在静止的小磁针的正上方，与小磁针平行．试判断合上开关的瞬间，小磁针N 极的偏转情况？线圈A 中电流稳定后，小磁针又怎样偏转？解析：在开关合上的瞬间，线圈A内有了由小变大的电流，根据安培定则可判断出此时线圈A在铁钉内产生了一个由小变大的向右的磁场．由楞次定律可知，线圈B内感应电流的磁场应该阻碍铁钉内的磁场在线圈B内的磁通量的增加，即线圈B内感应电流的磁场方向是向左的．由安培定则可判断出线圈B 内感应电流流经CD时的方向是由C到D.再由安培定则可以知道直导线CD内电流所产生的磁场在其正下方垂直于纸面向里，因此，小磁针N极应该向纸内偏转．线圈A内电流稳定后，CD内不再有感应电流，所以，小磁针又回到原来位置．答案：在开关合上的瞬间，小磁针的N极向纸内偏转．(3分)当线圈A内的电流稳定以后，小磁针又回到原来的位置(3分)14．(8分)如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置，部分导线已连接．(1)用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好．(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么闭合电键后，将原线圈迅速插入副线圈的过程中，电流计指针将向________偏；原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电流计指针将向________偏．答案：(1)如图所示．(4分)(2)右(2分)左(2分)三、计算题(本题有3小题，共38分．解答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．(10分)匀强磁场的磁感应强度B＝0.8 T，矩形线圈abcd的面积S＝0.5 m2，共10匝，开始B与S垂直且线圈有一半在磁场中，如图所示．(1)当线圈绕ab边转过60°时，线圈的磁通量以及此过程中磁通量的改变量为多少？(2)当线圈绕dc边转过60°时，求线圈中的磁通量以及此过程中磁通量的改变量．解析：(1)当线圈绕ab转过60°时，Φ＝BS⊥＝BS cos 60°＝0.8×0.5×12Wb＝0.2 Wb(此时的S⊥正好全部处在磁场中)．在此过程中S⊥没变，穿过线圈的磁感线条数没变，故磁通量变化量ΔΦ＝0. (5分)(2)当线圈绕dc 边转过60°时，Φ＝BS ⊥， 此时没有磁场穿过S ⊥，所以Φ＝0； 不转时Φ1＝B ·S2＝0.2 Wb ，转动后Φ2＝0，ΔΦ＝Φ2－Φ1＝－0.2 Wb ， 故磁通量改变了0.2 Wb. (5分) 答案：(1)0 (2)0.2 Wb16．(14分)两根光滑的长直金属导轨MN 、M ′N ′平行置于同一水平面内，导轨间距为l ，电阻不计，M 、M ′处接有如图20所示的电路，电路中各电阻的阻值均为R ，电容器的电容为C .长度也为l 、阻值同为R 的金属棒ab 垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场中．ab 在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab 运动距离为x 的过程中，整个回路中产生的焦耳热为Q .求：(1)ab 运动速度v 的大小； (2)电容器所带的电荷量q .解析 (1)设ab 上产生的感应电动势为E ，回路中的电流为I ，ab 运动距离为x ，所用时间为t ，则有E ＝Bl v (2分) I ＝E4R(2分) t ＝xv (2分) Q ＝I 2(4R )t (2分)由上述方程得v ＝4QRB 2l 2x (2分)(2)设电容器两极板间的电势差为U ，则有U ＝IR ，电容器所带电荷量q ＝CU ，(2分) 解得q ＝CQRBlx (2分) 答案：(1)4QR B 2l 2x(2)CQRBlx17．(14分)如图所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L ，一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直．一质量为m 、有效电阻为R 的导体棒在距磁场上边界h 处静止释放．导体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为I .整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻．求：(1)磁感应强度的大小B ；(2)电流稳定后，导体棒运动速度的大小v ； (3)流经电流表电流的最大值I m .解析：(1)电流稳定后，导体棒做匀速运动，受力平衡， 有F 安＝G ，即BIL ＝mg ①(2分)解得B ＝mgIL ②(2分)(2)由法拉第电磁感应定律得导体棒产生的感应电动势 E ＝BL v ③(1分)闭合电路中产生的感应电流I ＝ER ④(1分) 由②③④式解得v ＝I 2Rmg (2分)(3)由题意知，导体棒刚进入磁场时的速度最大，设为v m ， 由机械能守恒定律得12m v 2m ＝mgh (2分)感应电动势的最大值E m ＝Bl v m (1分) 感应电流的最大值I m ＝E mR (1分) 解得I m ＝mg 2ghIR .(2分)答案：(1)mgIL (2)I 2R mg (3)mg 2gh IR单元测评(二) 交变电流(时间：90分钟 满分：100分) 第Ⅰ卷(选择题，共48分)一、选择题(本题有12小题，每小题4分，共48分．) 1．在下图中，不能产生交变电流的是( )ABCD解析：矩形线圈绕着垂直于磁场方向的转轴做匀速圆周运动就产生交流电，而A图中的转轴与磁场方向平行，线圈中无电流产生，所以选A.答案：A2．闭合线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的正弦式交变电流i＝I m sin ωt.若保持其他条件不变，使线圈的匝数和转速各增加1倍，则电流的变化规律为()A．i′＝I m sin ωt B．i′＝I m sin 2ωtC．i′＝2I m sin ωt D．i′＝2I m sin 2ωt解析：由电动势的最大值知，最大电动势与角速度成正比，与匝数成正比，所以电动势最大值为4E m，匝数加倍后，其电阻也应该加倍，此时线圈的电阻为2R，根据欧姆定律可得电流的最大值为I m′＝4E m2R＝2I m，因此，电流的变化规律为i′＝2I m sin 2ωt.答案：D3.(多选题)如图是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的()A ．周期是0.01 sB ．最大值是311 VC ．有效值是220 VD ．表达式为u ＝220sin 100πt (V)解析：由波形图可知：周期T ＝0.02 s ，电压最大值U m ＝311 V ，所以有效值U ＝U m 2＝220 V ，表达式为u ＝U m sin 2πT t (V)＝311sin100πt (V)，故选项B 、C正确，选项A 、D 错误．答案：BC4.(多选题)如图所示，变频交变电源的频率可在20 Hz 到20 kHz 之间调节，在某一频率时，L 1、L 2两只灯泡的炽热程度相同．则下列说法中正确的是 ( )A ．如果将频率增大，L 1炽热程度减弱、L 2炽热程度加强B ．如果将频率增大，L 1炽热程度加强、L 2炽热程度减弱C ．如果将频率减小，L 1炽热程度减弱、L 2炽热程度加强D ．如果将频率减小，L 1炽热程度加强、L 2炽热程度减弱解析：某一频率时，两只灯泡炽热程度相同，应有两灯泡消耗的功率相同，频率增大时，感抗增大，而容抗减小，故通过A1的电流增大，通过A2的电流减小，故B项正确；同理可得C项正确，故选B、C.答案：BC5．(多选题)如图所示，在远距离输电过程中，若保持原线圈的输入功率不变，下列说法正确的是()A．升高U1会减小输电电流I2B．升高U1会增大线路的功率损耗C．升高U1会增大线路的电压损耗D．升高U1会提高电能的利用率解析：提高输电电压U1，由于输入功率不变，则I1将减小，又因为I2＝n1n2I1，所以I2将减小，故A项对；线路功率损耗P损＝I22R，因此功率损耗在减小，电压损失减小，故B项、C项错误；因线路损耗功率减小，因此利用率将升高，D项正确．答案：AD6．如图甲所示，a、b为两个并排放置的共轴线圈，a中通有如图乙所示的交变电流，则下列判断错误的是()甲乙A．在t1到t2时间内，a、b相吸B．在t2到t3时间内，a、b相斥C．t1时刻两线圈间作用力为零D．t2时刻两线圈间吸引力最大解析：t1到t2时间内，a中电流减小，a中的磁场穿过b且减小，因此b中产生与a同向的磁场，故a、b相吸，A选项正确；同理B选项正确；t1时刻a 中电流最大，但变化率为零，b中无感应电流，故两线圈的作用力为零，故C 选项正确；t2时刻a中电流为零，但此时电流的变化率最大，b中的感应电流最大，但相互作用力为零，故D选项错误．因此，错误的应是D.答案：D7．如图所示是四种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用的白炽灯泡相同，且都是“220 V40 W”，当灯泡所消耗的功率都调到20 W时，消耗功率最小的台灯是()ABCD解析：利用变阻器调节到20 W时，除电灯消耗电能外，变阻器由于热效应也要消耗一部分电能，使台灯消耗的功率大于20 W，利用变压器调节时，变压器的输入功率等于输出功率，本身不消耗电能，所以C中台灯消耗的功率最小．答案：C8．一电阻接一直流电源，通过4 A的电流时热功率为P，若换接一正弦交流电源，它的热功率变为P2，则该交流电电流的最大值为()A．4 A B．6 A C．2 A D．4 2 A解析：由P＝I2R得R＝PI2＝P16，接交流电时，P2＝I′2P16，2I′2＝16，I′＝42A，所以I m＝2I′＝4 A．应选A.答案：A9．(多选题)如图所示为两个互感器，在图中圆圈内a、b表示电表，已知电压比为100∶1，电流比为10∶1，电压表的示数为220 V，电流表的示数为10 A，则()A．a为电流表，b为电压表B．a为电压表，b为电流表C．线路输送电功率是2 200 WD．线路输送电功率是2.2×106 W解析：电压互感器应并联在电路中，并且是降压变压器，即图中a为电压互感器，由其读数知，输电线上的电压为22 000 V，同理可知输电线上的电流为100 A.答案：BD10．水电站向小山村输电，输送电功率为50 kW ，若以1 100 V 送电，则线路损失为10 kW ，若以3 300 V 送电，则线路损失可降为( )A ．3.3 kWB ．1.1 kWC ．30 kWD ．11 kW解析：由P ＝UI ，ΔP ＝I 2R 可得：ΔP ＝P2U2R ，所以当输送电压增大为原来3倍时，线路损失变为原来的19，即ΔP ＝1.1 kW.答案：B11．如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝2∶1，原线圈接正弦式交流电，副线圈接电动机，电动机线圈电阻为R ，当输入端接通电源后，电流表读数为I ，电动机带动一质量为m 的重物以速度v 匀速上升，若电动机因摩擦造成的能量损失不计，则图中电压表的读数为( )A ．4IR ＋mg vI B.mg v I C ．4IRD.14IR ＋mg v I 解析：根据电流与匝数的关系知变压器的输出电流为2I ，电动机消耗的总功率为P 2＝mg v ＋4IR ，又变压器的输入功率P 1＝UI ＝P 2＝mg v ＋4I 2R ，则U ＝mg vI ＋4IR ，故A 项正确．答案：A12．(多选题)如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压u ＝311sin 314t (V)的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2是半导体热敏传感器(温度升高时R2的电阻减小)，电流表A2安装在值班室，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，R3为一定值电阻．当传感器R2所在处出现火警时，以下说法中正确的是()A．A1的示数增大，A2的示数减小B．A1的示数不变，A2的示数增大C．V1的示数不变，V2的示数减小D．V1的示数增大，V2的示数增大解析：传感器R2所在处出现火警，温度升高，则R2电阻减小，副线圈负载电阻减小．因输出电压不变，所以副线圈电流增大，则电阻R3两端电压增大，电压表V2的示数减小，电流表A2的示数减小．副线圈电流增大，则原线圈电流增大，但输入电压不变，即电流表A1的示数增大，电压表V1的示数不变．答案：AC第Ⅱ卷(非选择题，共52分)二、计算题(本题有4小题，共52分．解答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)13．(12分)一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n＝100匝．穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化，如图甲所示．发电机内阻r＝5.0 Ω，外电路电阻R＝95 Ω.已知感应电动势的最大值E m＝nωΦm，其中Φm为穿过每匝线圈磁通量的最大值．求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数．甲乙解析：从Φ－t图线看出Φm＝1.0×10－2Wb，T＝3.14×10－2s.(2分) 已知感应电动势的最大值E m＝nωΦm，又ω＝2πT.(3分)故电路中电流最大值I m＝E mR＋r＝n·2π·ΦmT(R＋r)＝100×2×3.14×1.0×10－23.14×(95＋5.0)×10－2A＝2 A(4分)交流电流表读数是交变电流的有效值，即I＝I m2＝1.4 A．(3分)答案：1.4 A14．(12分)有一个电子元件，当它两端的电压的瞬时值高于u＝110 2 V 时则导电，低于u＝110 2 V时不导电，若把这个电子元件接到220 V、50 Hz的正弦式交变电流的两端，则它在1 s 内导电多少次？每个周期内的导电时间为多少？解析：由题意知，加在电子元件两端电压随时间变化的图象如图所示，表达式为u ＝2202sin ωt V ．(2分)其中ω＝2πf ，f ＝50 Hz ，T ＝1f ＝0.02 s ，得u ＝2202sin100πt V ．(2分)把u ′＝110 2 V 代入上述表达式得到t 1＝1600 s ，t 2＝5600s(2分) 所以每个周期内的通电时间为Δt ＝2(t 2－t 1)＝4300 s ＝175s ．(3分) 由所画的u －t 图象知，一个周期内导电两次，所以1 s 内导电的次数为n ＝2t T ＝100.(3分)答案：100次 175s 15．(14分)如图所示，变压器原线圈输入电压为220 V ，副线圈输出电压为36 V ，两只灯泡的额定电压均为36 V ，L 1额定功率为12 W ，L 2额定功率为6 W ．求：(1)该变压器的原、副线圈匝数比．(2)两灯均工作时原线圈的电流以及只有L 1工作时原线圈中的电流．解析：(1)由变压比公式得U 1U 2＝n 1n 2(2分) n 1n 2＝22036＝559.(2分) (2)两灯均工作时，由能量守恒得P 1＋P 2＝U 1I 1(3分)I 1＝P 1＋P 2U 1＝12＋6220A ＝0.082 A(2分) 只有L 1灯工作时，由能量守恒得P 1＝U 1I ′1(3分)解得I ′1＝P 1U 1＝12220A ＝0.055 A ．(2分) 答案：(1)55∶9 (2)0.082 A 0.055 A16．(14分)某村在较远的地方建立了一座小型水电站，发电机的输出功率为100 kW ，输出电压为500 V ，输电导线的总电阻为10 Ω，导线上损耗的电功率为4 kW ，该村的用电电压是220 V .(1)输电电路如图所示，求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比；(2)如果该村某工厂用电功率为60 kW ，则该村还可以装“220 V ,40 W”的电灯多少盏？解析：(1)因为P损＝I22R线(2分)所以I2＝P损R线＝4×10310A＝20 A(1分)I1＝PU1＝100×103500A＝200 A(2分)则n1n2＝I2I1＝20200＝110(1分)U3＝U2－I2R线＝(500×10－20×10) V＝4 800 V(2分)则n3n4＝U3U4＝4 800220＝24011.(1分)(2)设还可装灯n盏，据功率相等有P3＝P4(1分)其中P4＝(n×40＋60×103) W(1分)P3＝(100－4) kW＝96 kW(1分)所以n＝900.(2分)答案：(1)1∶10240∶11(2)900盏单元测评(三)传感器(时间：90分钟满分：100分)第Ⅰ卷(选择题，共48分)一、选择题(本题有12小题，每小题4分，共48分．)1．关于干簧管，下列说法正确的是()A．干簧管接入电路中相当于电阻的作用B．干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的C．干簧管接入电路中相当于开关的作用D．干簧管是作为电控元件以实现自动控制的答案：C2．(多选题)为了保护电脑元件不受损害，在电脑内部有很多传感器，其中最重要的就是温度传感器，常用的温度传感器有两种，一种是用金属做的热电阻，另一种是用半导体做的热敏电阻．关于这两种温度传感器的特点说法正确的是()A．金属做的热电阻随着温度的升高电阻变大B．金属做的热电阻随着温度的升高电阻变小C．用半导体做的热敏电阻随着温度的升高电阻变大D．用半导体做的热敏电阻随着温度的升高电阻变小解析：金属的电阻率随着温度的升高而变大，半导体在温度升高时电阻会变小．答案：AD3．街旁的路灯、江海里的航标都要求在夜晚亮、白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制，这是利用半导体的() A．压敏性B．光敏性C．热敏性D．三种特性都利用答案：B4．(多选题)有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接入如图所示电路中的A、B两点后，用黑纸包住元件或者把元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法中正确的是()A．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是热敏电阻B．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这只元件一定是定值电阻C．用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻D．用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是定值电阻解析：热敏电阻的阻值随温度变化而变化，定值电阻和光敏电阻不随温度变化；光敏电阻的阻值随光照变化而变化，定值电阻和热敏电阻不随之变化．答案：AC5.传感器是一种采集信息的重要器件，如图是由电容器作为传感器来测定压力变化的电路，当待测压力作用于膜片电极上时，下列说法中正确的是()①若F向下压膜片电极，电路中有从a到b的电流②若F向下压膜片电极，电路中有从b到a的电流③若F向下压膜片电极，电路中不会有电流产生④若电流表有示数，说明压力F发生变化⑤若电流表有示数，说明压力F不会发生变化A．②④B．①④C．③⑤D．①⑤解析：当下压时，因为C＝εr S4πkd，d减小，C增大，在U不变时，因为C＝QU，Q增大，从b向a有电流流过，②正确；当F变化时，电容器两板的间距变化，电容变化，电容器上的带电量发生变化，电路中有电流，④正确，故选A.答案：A6.如图所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻，当温度降低时，电阻变大，L为小灯泡，当温度降低时()。
人教版高中物理选修3-2《电磁感应》单元检测题.docx
高中物理学习材料桑水制作《电磁感应》单元检测题一、选择题：4×10＝401、当穿过线圈中的磁通量发生变化时，下列说法中正确的是 A 、线圈中一定有感应电流 B 、线圈中没有感应电动势C 、感应电动势的大小与磁通量的变化成正比D 、感应电动势的大小与线圈电阻无关2、日光灯点燃时需要一高出电源电压很多的瞬时高压，而日光灯点燃后正常发光时加在灯管上的电压又需大大低于电源电压，这两点的实现：A 、靠与灯管并联的镇流器来完成B 、靠与灯管串联的镇流器来完成C 、靠与灯管并联的起动器来完成D 、靠与灯管串联的启动器来完成 3、自感电动势的大小A 、跟通过线圈的电流大小有关系B 、跟线圈中的磁通量变化的大小有关系C 、跟线圈中的电流变化大小有关系D 、跟线圈中的电流变化快慢有关系4、如图所示，水平导轨的电阻忽略不计，金属棒ab 和cd 的电阻分别为R ab 和R cd ，且R ab ＞R cd ，处于匀强磁场中。
金属棒cd 在力F 的作用下向右匀速运动，ab 在外力作用下处于静止状态。
下面说法正确的是A 、U ab ＞U cdB 、U ab =U cdC 、U ab ＜U cdD 、无法判断5、如图所示，A ，B 是两个完全相同的灯泡，L 是自感系数较大的线圈，其直流电阻忽略不计。
当电键K 闭合时，下列说法正确的是 A 、A 比B 先亮，然后A 熄灭 B 、AB 一齐亮，然后A 熄灭C 、B 比A 先亮，然后B 逐渐变暗，A 逐渐变亮D 、A 、B 一齐亮．然后A 逐渐变亮．B 的亮度不变6、如图所示，当金属棒a 在金属轨道上运动时，线圈b 向左摆动，则金属棒aA 、向左匀速运动B 、向左减速运动C 、向右加速运动D 、向右减速运动7、如图所示，线圈P 通入强电流，线圈Q 水平放置，从靠近线圈P 的附近竖直向下落，经过位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，下落过程中感应电流的方向自上向下看A 、始终是顺时针方向B 、始终是逆时针方向C 、先顺时针后逆时针方向D 、先逆时针后顺时针方向8、如图所示，一条形磁铁，从静止开始，穿过采用双线绕成的闭个线圈，条形磁铁在穿过线圈过程中做a b c dA 、减速运动B 、匀速运动C 、自由落体运动D 、非匀变速运动9、如图所示，把金属环匀速拉出磁场，下面正确的是： A 、向左拉出和向右拉出所产生的感应电流方向相反；B 、不管向什么方向拉出，只要产生感应电流时，方向都是顺时针；C 、向右匀速拉出时，感应电流大小不变；D 、要将金属环匀速拉出，拉力大小不改变。
人教版高二选修3-2第四章电磁感应单元测试含答案解析
人教版高二选修3-2第四章电磁感应单元测试学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．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，在工作时利用了电磁感应现象的是（）A．回旋加速器B．电饭锅C．电热壶D．电磁炉2．下列几种说法中正确的是（）A．线圈中的磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B．穿过线圈的磁通量越大，线圈中的感应电动势越大C．线圈放在磁场越强的位置，线圈中的感应电动势越大D．线圈中的磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大3．如图所示，电源的电动势为E，内阻为r不可忽略．A、B是两个相同的小灯泡，L 是一个自感系数较大的线圈．关于这个电路的说法中正确的是A．闭合开关，A灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定B．闭合开关，B灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定C．开关由闭合至断开，在断开瞬间，A灯闪亮一下再熄灭D．开关由闭合至断开，在断开瞬间，电流自左向右通过A灯4．竖直放置的条形磁铁中央，有一闭合金属弹性圆环，条形磁铁中心线与弹性环轴线重合，现将弹性圆环均匀向外扩大，下列说法中正确的是（）A．穿过弹性圆环的磁通量增大B．从上往下看，弹性圆环中有顺时针方向的感应电流C．弹性圆环中无感应电流D．弹性圆环受到的安培力方向沿半径向外5．如图所示质量为m、高为h的矩形导线框在竖直面内下落，其上、下两边始终保持水平，途中恰好匀速穿过—个高也为h的有界匀强磁场区域，重力加速度为g，则线框在穿过该磁场区域的过程中产生的内能（）A．等于mghB．等于2mghC．大于mhg而小于2mghD．大于2mgh6．一环形线圈放在匀强磁场中，设第1 s内磁感线垂直线圈平面(即垂直于纸面)向里,如图甲所示．若磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，那么第3 s内线圈中感应电流的大小与其各处所受安培力的方向是（）A．大小恒定，沿顺时针方向与圆相切B．大小恒定，沿着圆半径指向圆心C．逐渐增加，沿着圆半径离开圆心D．逐渐增加，沿逆时针方向与圆相切二、多选题7．两块水平放置的金属板间的距离为d，用导线与一个n匝线圈相连，线圈电阻为r，线圈中有竖直方向的磁场，电阻R与金属板连接，如图所示，两板间有一个质量为m、电荷量＋q 的油滴恰好处于静止，则线圈中的磁感应强度B 的变化情况和磁通量的变化率分别是( )A ．磁感应强度B 竖直向上且正在增强，dmg t nq∆Φ=∆ B ．磁感应强度B 竖直向下且正在减弱，dmg t nq∆Φ=∆ C ．磁感应强度B 竖直向上且正在减弱， ()dmg R r t nqR∆Φ=+∆ D ．磁感应强度B 竖直向下且正在增强，()dmg R r t nqR ∆Φ=+∆ 8．—般的短跑跑道两侧设有跟踪仪，其原理如图所示.水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距L=0.5m ，导轨一端通过导线与阻值R=0.5Ω的电阻连接；导轨上放一质量m=0.5kg 的金属杆，金属杆与导轨的电阻忽略不计；匀强磁场方向竖直向下.将与导轨平行的拉力F 作用在金属杆上，使杆以速度v 匀速运动.当改变拉力F 的大小时，对应的速度v 也会变化，从而使跟踪仪始终与运动员保持速度一致.已知v 和F 的关系如图所示，重力加速度g 取10m/s 2，则（）A ．金属杆受到的拉力与速度成正比B ．该磁场的磁感应强度为1TC ．图线在横轴上的截距表示金属杆与导轨间的阻力大小D ．导轨与金属杆之间的动摩擦因数为0.49．如图所示，固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d ，其右端接有阻值为R 的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B 的匀强磁场中．一质量为m （质量分布均匀）的导体杆ab 垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ．现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F 作用下从静止开始沿导轨运动距离l 时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）．设杆接入电路的电阻为r ，导轨电阻不计，重力加速度大小为g ．则此过程A ．杆的速度最大值为22()F mg R B dμ- B ．流过电阻R 的电量为Bdl R r + C ．恒力F 做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量D ．恒力F 做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量10．如图所示，在水平桌面上放置两条相距L 的平行且无限长的粗糙金属导轨ab 和cd ，阻值为R 的电阻与导轨的a 、c 端相连，其余电路电阻不计，金属滑杆MN 垂直于导轨并可在导轨上滑动.整个装置放于匀强磁场中，磁场方向竖直向上，磁感应强度的大小为滑杆的中点系一不可伸长的轻绳，绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后，与一质量为m 的物块相连，绳处于拉直状态.现若由静止开始释放物块，用I 表示稳定后回路中的感应电流，g 表示重力加速度，设滑杆在运动中所受摩擦力恒为f ，则在物块下落过程中（）A ．物块的最终速度为为(mg−f )R BLB ．物块的最终速度为为I 2R mg−fC ．稳定后物块重力的功率为I 2RD ．物块重力的最大功率为mg (mg−f )R B 2L 2三、实验题11．图为“研究电磁感应现象”的实验装置，部分导线已连接.（1）用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好___________ .（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么闭合开关后，将小线圈迅速插入大线圈的过程中，电流计的指针将向__________偏；小线圈插入大线圈后，将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时，电流计的指针将向__________偏.（均选填“左”或“右”）12．在“研究电磁感应现象”的实验中，实验装置如图所示.线圈C与灵敏电流表构成闭合电路.电源、开关、带有铁芯的线圈A、滑动变阻器构成另一个独立电路.表格中的第3行已经列出了实验操作以及与此操作对应的电流表指针的偏转方向，请以此为参考，把表格填写完整.________ ,_______ , ___________ .四、解答题13．如图所示，光滑的U形金属导轨NMM’N’水平地固定在磁感应强度为B的竖直向上的匀强磁场中.两平行导轨的间距为L，导轨长度足够长，M'、M之间接有一个阻值为R的电阻，导轨电阻不计.一根质量为m、电阻也为R的金属棒ab恰能放在导轨之上，并与导轨接触良好.给棒施加一个水平向右的瞬间作用力，棒就沿导轨以初速度v0开始向右滑行，则：（1）开始运动时，棒中的瞬时电流i和棒两端的瞬时电压u分别为多大？（2）在棒的速度由v0减小到v0的过程中，棒中产生的热量Q是多少？1014．在如图所示的电路中，螺线管上线圈的匝数n=1500匝，横截面积S =20cm 2.螺线管上线圈的电阻r=1.0Ω，定值电阻R 1=4.0Ω、R 2=5.0Ω，电容器的电容C=30μF.在一段时间内，螺线管中磁场的磁感应强度B 按如图所示的规律变化.（1）求螺线管中产生的感应电动势.（2）闭合开关S ，电路中的电流稳定后，求电阻R 2的电功率.（3）开关S 断开后，求流经电阻R 2的电荷量.15．如图所示，足够长的光滑金属导轨ab 、cd 固定在竖直平面内，导轨间距为L ，b 、c两点间接一阻值为R 的电阻，ef 是一水平放置的导体杆，其质董为m ，有效电阻值为R ，杆与ab 、cd 保持良好接触.整个装置放在磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直.现用一竖直向上的力拉导体杆，使导体杆由静止开始做加速度为2g 的匀加速运动，上升了h 高度，这一过程中b 、c 间电阻R 产生的焦耳热为Q.重力加速度为g ，不计导轨电阻及感应电流间的相互作用.求：（1）导体杆上升h 高度过程中通过杆的电荷量；（2）导体杆上升到h 高度时所受拉力F 的大小；（3）导体杆上升h 高度过程中拉力做的功.16．如图所示，两根平行金属导轨固定在同一水平面内，间距为l ，导轨左端连接一个电阻.一根质量为m 、电阻为r 的金属杆ab 垂直放置在导轨上并与导轨接触良好.在杆ab 的右方与杆ab 的距离为d 处右侧有一个匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度为B ．现对杆ab 施加一个大小为F 、方向平行于导轨的恒力，使杆ab 由静止开始运动，已知杆ab 进入磁场区域时的速度为v ，之后在磁场区域内恰好做匀速运动.不计导轨的电阻，假定导轨与杆ab 之间存在恒定的阻力.求：（1）导轨对杆ab的阻力大小f；（2）杆ab中通过的电流I的大小及方向；（3）导轨左端所接电阻的阻值R.参考答案1．D【解析】【详解】电磁炉利用电磁感应现象产生感应电流，从而产生焦耳热，D 正确；A 是利用带电粒子在磁场中的偏转，B 、C 是利用电流的热效应，A 、B 、C 错误.故选D2．D【详解】 根据E N t∆Φ=∆ 线圈中的磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势一定越大；磁通量越大、或者磁通量变化大，或者线圈放在磁场越强的位置不动，感应电动势都不一定大，选项ABC 错误，D 正确；故选D 。
人教版高中物理选修3-2高二年级电磁感应单元测试卷.docx
桑水高中物理学习材料桑水制作长郡中学高二年级物理电磁感应单元测试卷时量60分钟 命题人：张岳斌说明：请把选择题的答案都填在答卷上一、不定项选择题（本题包括10小题，每小题6分，共60分。
） 1、关于磁通量，下列说法中正确的是A 、磁感应强度越大，线圈的面积越大，穿过线圈的磁通量就越大B 、穿过线圈的磁通量为零，表明该处的磁感应强度为零C 、穿过线圈的磁通量为零，该处的磁感应强度不一定为零D 、磁通量的变化可能是由于磁感应强度的变化引起的，也可能是由于线圈面积的变化引起的，还可以是由于线圈与磁场方向夹角的变化而引起的2、关于产生感应电流的条件，下列说法正确的是 A 、位于磁场中的闭合线圈，一定能产生感应电流B 、闭合线圈和磁场发生相对运动，一定能产生感应电流C 、闭合线圈做切割磁感线运动，一定能产生感应电流D 、穿过闭合线圈的磁通量发生变化，一定能产生感应电流3、如图为两组同心闭合线圈的俯视图，若内线圈通有图示的I 1方向的电流，则当I 1增大时外线圈中的感应电流I 2的方向及I 2受到安培力F 的方向分别是A 、I 2顺时针方向，F 沿半径指向圆心B 、I 2顺时针方向，F 沿半径背离圆心向外C 、I 2逆时针方向，F 沿半径指向圆心D 、I 2逆时针方向，F 沿半径背离圆心向外4、如图所示，匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸里，a 、b 、c 、d 为圆形线圈上等距离的四点，现用外力作用在上述四点，将线圈拉成正方形、设线圈导线不可伸长，且线I 1 dca桑水圈仍处于原先所在的平面内，则在线圈发生形变的过程中A 、线圈中将产生abcd 方向的感应电流B 、线圈中将产生adcb 方向的感应电流C 、线圈中产生感应电流的方向先是abcd ，后是adcbD 、线圈中无感应电流产生5、如图所示，ab 是水平面上一个圆的直径，在过ab 的竖直平面内，有一根通电导线ef ，已知ef 平行于ab ，当ef 竖直向上平移时，电流磁场穿过圆面的磁通量将A 、逐渐增加B 、逐渐减少C 、始终为零D 、不为零，但保持不变6、日光灯镇流器的作用是 A.起辉器触片接通时产生瞬时高压; B.日光灯正常发光时,降压限流;C.日光灯正常发光时使灯管两端的电压稳定在220V;D.日光灯正常发光时,不准电流流过灯管.7、如图所示在匀强磁场中，MN 、PQ 是两条平行的金属导轨，而ab 、cd 为串有伏 特表和安培表的两根金属棒，当两棒以相同的速度向右运动，正确的有 A 、电压表有读数，电流表有读数 B 、电压表无读数，电流表无读数 C 、电压表有读数，电流表无读数D 、电压表无读数，电流表有读数8、如图甲所示，闭合导体线框abcd 从高处自由下落，落入一个有界匀强磁场中，从bc 边开始进入磁场到ad 边即将进入磁场的这段时间里，在图乙中表示线框运动过程中的感应电流--时间图象的可能是9、如图所示的电路，D 1和D 2是两个相同的小电珠，L 是一个自感系数相当大的线圈，其电阻与R 相同，由于存在自感现象，在电键K 接通和断开时，灯泡D 1和D 2先后亮暗的次序是：A ．接通时D 1先达最亮，断开时D 1后暗； af b e R× ×L D 1 D 2Ka cV A MN Pb Q d桑水B ．接通时D 2先达最亮，断开时D 2后暗；C ．接通时D1先达最亮，断开时D 1先暗； D ．接通时D 2先达最亮，断开时D 2先暗。
人教版高中物理选修3-2第四章 《电磁感应》单元测试题
人教版高中物理选修3-2第四章 《电磁感应》单元测试题一、单选题1. 如图所示，在正方形线圈的内部有一条形磁铁，线圈与磁铁在同一平面内，两者有共同的中心轴线OO′，关于线圈中产生感应电流的下列说法)中，正确的是(A．当磁铁向纸面外平移时，线圈中产生感应电流B．当磁铁向上平移时，线圈中产生感应电流C．当磁铁向下平移时，线圈中产生感应电流D．当磁铁N极向纸外，S极向纸里绕OO′轴转动时，线圈中产生感应电流2. 如图所示，通电螺线管水平固定，OO′为其轴线，a、b、c三点在该轴线上，在这三点处各放一个完全相同的小圆环，且各圆环平面垂直于OO′)轴．则关于这三点的磁感应强度B a、B b、B c的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系，下列判断正确的是(A．B a＝B b＝B c，Φa＝Φb＝ΦcB ．，C．B a>B b>B c，Φa>Φb>ΦcD．B a>B b>B c，Φa＝Φb＝Φc3. 如图所示是研究通电自感实验的电路图，A 1、A 2是两个规格相同的小灯泡，闭合电键调节滑动变阻器R 的滑动触头，使两个灯泡的亮度相同，调节滑动变阻器R 1的滑动触头，使他们都正常发光，然后断开电键S ．重新闭合电键S ，则（ ）A ．闭合瞬间，立刻变亮，逐渐变亮B ．闭合瞬间，、均立刻变亮C ．稳定后，L 和R 两端的电势差一定相同D ．稳定后，和两端电势差不相同4. 如图所示，匀强磁场方向竖直向下，磁感应强度为B .正方形金属框abcd 可绕光滑轴OO ′转动，边长为L ，总电阻为R ，ab 边质量为m ，其他三边质量不计，现将abcd 拉至水平位置，并由静止释放，经时间t 到达竖直位置，产生热量为Q ，若重力加速度为g ，则ab 边在最低位置所受安培力大小等于()A ．B ．C ．D ．5. 如图所示，L 为一根无限长的通电直导线，M 为一金属环，L 通过M 的圆心并与M 所在的平面垂直，且通以向上的电流I ，则()流C ．当M 保持水平，在竖直方向上下移动时环中有感应电B ．当M 左右平移时，环中有感应电流A ．当L 中的I 发生变化时，环中有感应电流D．只要L与M保持垂直，则以上几种情况，环中均无感应电流6. 如图所示，一矩形线框以竖直向上的初速度进入只有一条水平边界的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，进入磁场后上升一段高度又落下离开磁场，运动过程中线框只受重力和安培力作用，线框在向上、向下经过图中1、2位置时的速率按时间顺序依次为v1、v2、v3和v4，则可以确定( )A．v1<v2B．v2<v3C．v3<v4D．v4<v17. 如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路．若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述不正确的是( )A．线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流B．穿过线圈a的磁通量变小C．线圈a有收缩的趋势D．线圈a对水平桌面的压力F N将增大8. 如图所示，在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中，有一个矩形闭合线框abcd，线框平面与磁场垂直，O1O2是线框的对称轴，下列可使通过线框的磁通量发生变化的方式是( )A．向左或向右平动B ．向上或向下平动C ．绕O 1O 2转动D ．平行于纸面向里运动9. 一矩形线圈abcd 位于一随时间变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面向里(如图甲所示)，磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图乙所示．以I 表示线圈中的感应电流(图甲中线圈上箭头方向为电流的正方向)，则图中能正确表示线圈中电流I 随时间t 变化规律的是()A ．B ．C ．D ．10. 如图所示，导体棒ab 长为4L ，匀强磁场的磁感应强度为B ，导体绕过O 点垂直纸面的轴以角速度ω匀速转动，a 与O 的距离很近．则a 端和b 端的电势差Uab 的大小等于()A ．2BL 2ωB ．4BL 2ωC ．6BL 2ωD ．8BL 2ω11. 下列实验现象，属于电磁感应现象的是D ．金属杆切割磁感线时，电流表指针偏转C ．通电线圈在磁场中转动B ．通电导线AB 在磁场中运动A ．导线通电后其下方的小磁针发生偏转二、多选题12. 如图所示，小螺线管与音乐播放器相连，大螺线管直接与音箱相连．当把小螺线管插入大螺线管中时音乐就会从音箱中响起来，大小螺线管之间发生的物理现象是()A ．自感B ．静电感应C ．互感D ．直接导电13. 在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B ，方向相反的水平匀强磁场，如图，PQ 为两个磁场的边界，磁场范围足够大．一个边长为a 、质量为m 、电阻为R 的金属正方形线框，以速度2v 垂直磁场方向从如图实线（I ）位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的如图（II ）位置时，线框的速度为v ，则下列说法正确的是A ．图（II ）时线框中的电功率为B ．此过程中回路产生的电能为C ．图（II）时线框的加速度为D ．此过程中通过线框截面的电量为14. 如图,静止的金属棒ab 、cd 与足够长的水平光滑金属导轨垂直且接触良好,匀强磁场竖直向下.ab 棒在恒力F 作用下向右运动,则()A ．安培力对ab 棒做正功B ．abdca 回路的磁通量先增加后减少C ．安培力对cd 棒做正功D ．F 做的功等于回路产生的总热量和系统动能增量之和15. 如图所示,光滑平行金属导轨PP′和QQ′都处于同一水平面内,P和Q之间连接一电阻R,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,现在垂直于导轨放置一根导体棒MN,用一水平向右的力F拉动导体棒MN,以下关于导体棒MN中感应电流方向和它所受安培力的方向的说法正确的是( )A．感应电流方向是M→N B．感应电流方向是N→MC．安培力水平向左D．安培力水平向右16. 两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环．当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示方向的感应电流，则( )A．A可能带正电且转速减小B．A可能带正电且转速增大C．A可能带负电且转速减小D．A可能带负电且转速增大17. 如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑、但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度．两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速度释放，穿过A管比穿过B管的小球先落到地面．下面对于两管的描述中可能正确的是( )A．A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的B．A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的C．A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的D．A管是用胶木制成的，B管是用铝制成的三、实验题18.在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示．它们是：①电流计②直流电源③带铁芯（图中未画出）的线圈A④线圈B⑤电键⑥滑动变阻器（1）试按实验的要求在实物图上连线（图中已连好一根导线）．（2）怎样才能使线圈B中有感应电流产生？试举出两种方法：①________________；②_____________．19. (1)实验装置如图(a)所示，合上电键S时发现电流表指针向右偏，填写下表空格：____________________________________________________________(2)如图(b)所示，A、B为原、副线圈的俯视图，已知副线圈中产生顺时针方向的感应电流，根据图(a)可判知可能的情况是____________________ A．原线圈中电流为顺时针方向，变阻器滑动片P在右移B．原线圈中电流为顺时针方向，正从副线圈中拔出铁芯C．原线圈中电流为逆时针方向，正把铁芯插入原线圈中D．原线圈中电流为逆时针方向，电键S正断开时四、解答题五、填空题20. 如图所示，足够长的平行光滑U 形导轨倾斜放置，所在平面倾角θ=37°，导轨间的距离L =1.0m ，下端连接R =1.6Ω的电阻，导轨电阻不计，所在空间均存在磁感应强度B =1.0T 、方向垂直于导轨平面的匀强磁场，质量m =0.5kg 、电阻r =0.4Ω的金属棒ab 垂直置于导轨上，现用沿轨道平面且垂直于金属棒、大小F =5.0N 的恒力使金属棒ab 从静止起沿导轨向上滑行，当金属棒滑行2.8m 后速度保持不变．求：(sin37°=0.6，cos37°=0.8，g =10m/s 2)（1）金属棒匀速运动时的速度大小v ；（2）当金属棒沿导轨向上滑行的速度v ′=2m/s 时，其加速度的大小a 。
人教版高中物理选修3-2第1章《电磁感应》单元测试(鲁科版).docx
高中物理学习材料桑水制作选修3-2第1章《电磁感应》单元测试（鲁科版）一．选择题1.关于电磁感应现象的下列说法，正确的是 （ ）Ａ.穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也一定为零Ｂ.穿过线圈的磁通量均匀变化时，感应电动势也均匀变化Ｃ.穿过线圈的磁通量越大，产生的感应电动势也越大Ｄ.穿过线圈的磁通量变化越快，产生的感应电动势越大2.如图所示，金属杆MN 在金属框上以速度v 向左平移的过程中，在MN 上产生的感应电动势E 随时间变化的规律应是( )3．一面积22100.4m S -⨯=、匝数n ＝100匝的线圈放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B 的大小随时间按如图所示的规律变化，则 ( )A ．在开始2 s 内穿过线圈的磁通量的变化量等于零B.开始2s 内穿过线圈的磁通量的变化率s Wb t/08.0=∆∆φ C.在开始2 s 内线圈中产生的感应电动势E ＝0.08 VD ．在第3 s 末感应电动势等于零4.如图所示，磁带录音机既可用作录音，也可用作放音，其主要部件为可匀速行进的磁带和绕有线圈的磁头，下面对于它们在录音、放音过程中主要工作原理的描述，正确的是 ( )A.放音的主要原理是电磁感应，录音的主要原理是电流的磁效应B．录音的主要原理是电磁感应，放音的主要原理是电流的磁效应C．放音和录音的主要原理都是磁场对电流的作用D．录音和放音的主要原理都是电磁感应5.如图所示，在O点正下方有一个具有理想边界的磁场，铜环在A点由静止释放向右摆至最高点B。
不考虑空气阻力，则下列说法正确的是 ( )A.A、B两点在同一水平线上B.A点高于B点C.A点低于B点D.铜环将做等幅摆动6．如图所示，磁场是均匀的且有理想边界。
现用力将矩形线圈拉出匀强磁场，下列说法不正确的是( )A．线圈拉出的速度越大，拉力越大 B．磁场越强，拉力做功越多C.线圈宽度a越宽，拉力做功越多D.线圈电阻越大，拉力做功越多7.为了利用海洋资源，海洋工作者有时根据水流切割地磁场所产生的感应电动势来测量海水的流速。
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高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）河北衡水景县梁集中学2015-2016高二上学期电磁感应单元测试题一、选择题。
1. 下列关于磁感应强度、磁通量的说法中正确的是( )A. 沿磁感线方向磁感应强度逐渐减小B. 穿过某一面的磁通量为零，该处的磁感应强度可能不为零C. 当平面与磁场方向平行时，穿过这个面的磁通量必为零D. 通电导线在该处受到的磁场力越大的地方，该处的磁场越强2. 如图所示，矩形线圈abcd 放置在水平面内，磁场方向与水平方向成α角，已知sinα=54，回路面积为S ，匀强磁场的磁感应强度为B ，则通过线框的磁通量为( )A. BSB. 54BSC. 53BSD. 43BS3. 丹麦物理学家奥斯特在1820年发现了电流的磁效应，奥斯特在实验中，将直导线沿南北方向水平放置，指针靠近直导线，下列结论正确的是( )A. 把小磁针放在导线的延长线上，通电后小磁针会转动B. 把小磁针平行地放在导线的下方，通电后小磁针不会立即发生转动C. 把小磁针平行地放在导线的下方，给导线通以恒定电流，然后逐渐增大导线与小磁针之间的距离，小磁针转动的角度(与通电前相比)会逐渐增大D. 把黄铜针(用黄铜制成的指针)平行地放在导线的下方，通电后黄铜针一定会转动 4. 如图所示，一根长导线弯成“n”形，通以直流电I ，正中间用不计长度的一段绝缘线悬挂一金属环C ，环与导线处于同一竖直平面内，在电流I 增大的过程中，下列叙述正确的是( )A. 金属环C 中无感应电流产生B. 金属环C 中有沿逆时针方向的感应电流产生C. 悬挂金属环C 的竖直线拉力变大D. 金属环C 仍能保持静止状态5. 如图为地磁场磁感线的示意图．在北半球地磁场的竖直分量向下．飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变．由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差．设飞行员左方机翼末端处的电势为U 1，右方机翼末端处的电势为U 2，( )A. 若飞机从东往西飞，U 2比U 1高B. 若飞机从西往东飞，U 2比U 1高C. 若飞机从南往北飞，U 1比U 2高D. 若飞机从北往南飞，U2比U1高6. 物理学家法拉第在研究电磁学时，亲手做过许多实验，如图所示的实验就是著名的电磁旋转实验，这种现象是：如果载流导线附近只有磁铁的一个极，磁铁就会围绕导线旋转；反之，载流导线也会围绕单独的某一磁极旋转．这一装置实际上就是最早的电动机．图中A 是可动磁铁，B是固定导线，C是可动导线，D是固定磁铁．图中黑色部分表示汞(磁铁和导线的下半部分都浸没在汞中)，下部接在电源上．请你判断这时自上向下看，A和C转动方向为()A. 顺时针、顺时针B. 顺时针、逆时针C. 逆时针、顺时针D. 逆时针、逆时针7. 为了测量列车运行的速度和加速度大小，可采用如图甲所示的装置，它由一块安装在列车车头底部的强磁体和埋设在轨道地面的一组线圈及电流测量记录仪组成(测量记录仪未画出)．当列车经过线圈上方时，线圈中产生的电流被记录下来，P、Q为接测量仪器的端口．若俯视轨道平面磁场垂直地面向里(如图乙)，则在列车经过测量线圈的过程中，流经线圈的电流方向为()A. 始终逆时针方向B. 先顺时针，再逆时针方向C. 先逆时针，再顺时针方向D. 始终顺时针方向8. 如图所示，一根长导线弯曲成如图所示形状，通以直流电I，正中间用绝缘线悬挂一金属环C，环与导线处于同一竖直平面内．在电流I增大的过程中，下列叙述正确的是() A. 金属环中无感应电流产生B. 金属环中有顺时针方向的感应电流C. 悬挂金属环C的竖直线中的张力变大D. 金属环C以线为轴旋转9.粗细均匀的电阻丝围成图所示的线框，置于正方形有界匀强磁场中，磁感应强度为B，方向垂直线框平面向里，图中ab=bc=2cd=2de=2ef=2fa=2L．现使线框以同样大小的速度v匀速沿四个不同方向平动进入磁场，并且速度方向始终与线框先进入磁场的那条边垂直，则在通过如图所示位置时，下列说法中正确的是()A. a、b两点间的电势差图①中最大B. a、b两点间的电势差图②中最大C. 回路电流图③中最大D. 回路电流图④中最小10.线圈所围的面积为0.1m2，线圈电阻为1Ω．规定线圈中感应电流I 的正方向从上往下看是顺时针方向，如图(1)所示．磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图(2)所示．则以下说法正确的是()A. 在时间0～5s内，I的最大值为0.1AB. 在第4s时刻，I的方向为正C. 前2s内，通过线圈某截面的总电量为0.01CD. 第3s内，线圈的发热功率最大11. 如图所示，两根光滑的平行金属导轨位于水平面内，匀强磁场与导轨所在平面垂直，两根金属杆甲和乙可在导轨上无摩擦地滑动，滑动过程中与导轨接触良好且保持垂直．起初两根杆都静止．现突然给甲一个冲量使其获得速度V而开始运动，回路中的电阻不可忽略，那么在以后的运动中，下列说法正确的是()A. 甲克服安培力做的功等于系统产生的焦耳热B. 甲动能的减少量等于系统产生的焦耳热C. 甲机械能的减少量等于乙获得的动能与系统产生的焦耳热之和D. 最终两根金属杆都会停止运动12.)如图所示，在光滑水平面上的直线MN左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场，右侧是无磁场空间．将两个大小相同的铜质矩形闭合线框由图示位置以同样的速度v向右完全拉出匀强磁场．已知制作这两只线框的铜质导线的横截面积之比是1：2．则拉出过程中下列说法中正确的是()A. 所用拉力大小之比为2：1B. 通过导线某一横截面的电荷量之比是1：1C. 拉力做功之比是1：4D. 线框中产生的电热之比为1：213.在图所示的电路中，两个灵敏电流表G1和G2的零点都在刻度盘中央，当电流从“+”接线柱流入时，指针向右摆；电流从“-”接线柱流入时，指针向左摆．在电路接通稳定工作后再断开的瞬间，下面哪个说法符合实际()A. G1指针向左摆，G2指针向右摆B. G1指针向右摆，G2指针向左摆C. G1、G2的指针都向左摆D. G1、G2的指针都向右摆14.如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管，L是带铁芯的线圈，其电阻忽略不计．下列说法正确的是()A. S闭合瞬间，A先亮B. S闭合瞬间，A、B同时亮C. S断开瞬间，B逐渐熄灭D. S断开瞬间，A闪亮一下，然后逐渐熄灭15. )如图所示，在光滑水平面上固定一条形磁铁，有一个金属小球向磁铁方向运动，关于小球的速度变化，以下说法正确的是()A. 如果小球是铁材料做的，则小球做减速运动B. 如果小球是铁材料做的，则小球做加速运动C. 如果小球是铜材料做的，则小球做减速运动D. 如果小球是铜材料做的，则小球做匀速运动16. 如图，两根相距l=0.4m 、电阻不计的光滑金属导轨在同一水平面内平行放置，两导轨左端与阻值R=0.15Ω的电阻相连．导轨x ＞O 的一侧存在沿+x 方向均匀增大的稳恒磁场，其方向与导轨平面垂直(即竖直向下)，磁感应强度B=0.5+0.5x(T)．一根质量m=0.1kg 、电阻r=0.05Ω的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直．棒在水平外力作用下从x=0处沿导轨向右作直线运动，运动过程中回路电流恒为2A ．以下判断正确的是( )A. 金属棒在x=3m 处的速度为0.5m/sB. 金属棒在x=3 m 处的速度为0.75 m/sC. 金属棒从x=0运动到x=3m 过程中克服安培力做的功为1.6 JD. 金属棒从x=0运动到x=3 m 过程中克服安培力做的功为3.0 J二、计算题。
17. 如图甲所示，在水平面上固定有长为L=2m 、宽为d=1m 的金属“U”型导轨，在“U”型导轨右侧l=0.5m 范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．在t=0时刻，质量为m=0.1kg 的导体棒以v 0=1m/s 的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.1，导轨与导体棒单位长度的电阻均为λ=0.1Ω/m ，不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响(取g=10m/s 2)．(1)通过计算分析4s 内导体棒的运动情况；(2)计算4s 内回路中电流的大小，并判断电流方向；(3)计算4s 内回路产生的焦耳热．[分析]导体棒在没有磁场区域，由于摩擦阻力做匀减速运动，由牛顿第二定律求出加速度，然后确定4s 棒的运动情况．回路中前2S 内没有磁通量变化，后2S 内磁通量均匀变小，产生的电动势不变，则电流恒定，故由焦耳定律可求出产生的热量．[解答]解：(1)导体棒先在无磁场区域做匀减速运动，有-μmg=mav t =v 0+atx=v 0t+221at 代入数据解得：t=1s ，x=0.5m ，导体棒没有进入磁场区域．导体棒在1s 末已经停止运动，以后一直保持静止，离左端位置仍为x=0.5m(2)前2s 磁通量不变，回路电动势和电流分别为E=0，I=0后2s 回路产生的电动势为E=t ∆∆ϕ=tB ∆∆ld ==0.1V ； 回路的总长度为5m ，因此回路的总电阻为R=5λ=0.5Ω电流为I=RE ==0.2A ； 根据楞次定律，在回路中的电流方向是顺时针方向(3)前2s 电流为零，后2s 有恒定电流，焦耳热为Q=I 2Rt=0.22×0.5×2=0.04J ． 答：(1)导体棒在1s 末已经停止运动，以后一直保持静止；(2)计算4s 内回路中电流的大小0.2A ，电流方向是顺时针方向；(3)4s 内回路产生的焦耳热0.04J ．18. 如图所示，足够长的光滑导轨ab 、cd 固定在竖直平面内，导轨间距为l ，b 、c 两点间接一阻值为R 的电阻．ef 是一水平放置的导体杆，其质量为m 、有效电阻值为R ，杆与ab 、cd 保持良好接触．整个装置放在磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直．现用一竖直向上的力拉导体杆，使导体杆从静止开始做加速度为2g 的匀加速运动，上升了h 高度，这一过程中bc 间电阻R 产生的焦耳热为Q ，g 为重力加速度，不计导轨电阻及感应电流间的相互作用．求：(1)导体杆上升到h 过程中通过杆的电量； (2)导体杆上升到h 时所受拉力F 的大小；(3)导体杆上升到h 过程中拉力做的功．[分析]本题解题思路是导体杆上升到h 过程中，回路面积减小，磁通量变化产生感应电动势E=t ∆∆ϕ=t s B ∆∆=t Blh ∆，感应电流平均值I=RE 2，由q=I △t 求电量；第二问的关键是分析导体杆受力，设ef 上升到h 时，速度为v 1、拉力为F ，感应电流瞬时值I 1 根据牛顿第二定律，得F-mg-BI 1l=ma ；第三问由动能定理求解：W F +WG +W 安=02121-mv 而W G =-mgh ，关键是明确安培力做负功，由功能关系克服安培力做功为回路产生的电热2Q ，W 安=-2Q ．[解答]解：(1)电量q=t I ∆根据闭合电路的欧姆定律R E I 2=根据电磁感应定律，得tE ∆∆=ϕ， 导体杆上升到h 过程中通过杆的电量：q=RBlh R 22=∆ϕ (2)设ef 上升到h 时，速度为v 1、拉力为F ，根据运动学公式h g v 2221=，得v 1=gh 根据牛顿第二定律，得F-mg-BI 1l=ma根据闭合电路的欧姆定律，得I 1=R Blv 2综上三式，得F =mg 23+R gh l B 222 拉力大小mg 23+R gh l B 222(3)由动能定理，得W F -mgh-2Q=02121-mv导体杆上升到h 过程中拉力做的功W F =Q mgh 223+。