人教版高中物理选修3-2考前模拟卷

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人教版高中物理选修3-2综合测试试题(含解析)

人教版高中物理选修3-2综合测试题一、单选题（本大题共15小题，共45分，每题3分）1.法拉第发现电磁感应现象，不仅推动了电磁理论的发展，而且推动了电磁技术的发展，引领人类进入了电气时代，下列哪一个器件工作时利用了电磁感应现象（）A. 电磁炉B. 回旋加速器C. 示波管D. 指南针2.如图所示，一理想变压器的原、副线圈匝数比为3∶1，图中四只灯泡完全相同，在L1、L2、L3正常发光的条件下，若断开L4，则（）A. 、、变亮B. 、、变暗C. 变亮,、变暗D. 变暗,、变亮3.如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从图示位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0.3s时间拉出，外力所做的功为W1，通过导线截面的电量为q1；第二次用0.9s 时间拉出，外力所做的功为W2，通过导线截面的电量为q2，则（）A. ,B. ,C. ,D. ,4.如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R。

在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN和M′N′是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向与线框平面垂直。

现金属线框由距MN的某一高度从静止开始下落，图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的速度－时间图象，图象中坐标轴上所标出的字母均为已知量。

可知（）A. 金属框初始位置的bc边到边界MN的高度为B. 金属框的边长为C. 磁场的磁感应强度为D. 在进入磁场过程中金属框产生的热为5.如图所示，三个完全相同的灯泡a、b和c分别与电阻R、电感L和电容器C串联，当电路两端接入220V、50Hz的交变电压，三个灯泡恰好亮度相同，若保持交变电压大小不变，将频率增大到100Hz，则将发生的现象为A. 三灯亮度不变B. 三灯均变亮C. a不变, b变亮, c变暗D. a不变, b变暗, c变亮6.下面属于电磁感应现象的是（）A. 通电导体周围产生磁场B. 磁场对感应电流发生作用,阻碍导体运动C. 由于导体自身电流发生变化,而导体中产生自感电动势D. 电荷在磁场中定向移动形成电流7.如图所示，一个“∠”型导轨垂直于磁场固定在磁感应强度为B的匀强磁场中，a是与导轨材料相同、粗细相同的导体棒，导体棒与导轨接触良好．在外力作用下，导体棒以恒定速度v向右运动，以导体棒在图所示位置的时刻作为计时起点，下列物理量随时间变化的图像可能正确的是（）A. B.C. D.8.下列说法不正确的是( )A. 如图甲所示,是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图,要想粒子获得的最大动能增大,可增加D形盒的半径B. 如图乙所示,磁流体发电机的结构示意图。

人教版高中物理选修3-2模块综合测试

模块测试题一、选择题1．下述关于是否产生感应电流的说法，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 ．闭合线圈和磁场有相对运动，一定能产生感应电流 C ．闭合线圈作切割磁感线运动，一定能产生感应电流D ．穿过闭合线圈的磁感应线条数发生变化，一定能产生感应电流 2．关于感应电动势，下列说法中正确的是（） A ．跟穿过闭合电路的磁通量大小有关 B ．跟穿过闭合电路的磁通量的方向有关 C ．跟穿过闭合电路的磁通量的变化快慢有关 D ．跟电路的电阻大小有关3．当一段直导体棒在匀强磁场中，匀速切割磁感线运动时（） A ．一定产生感应电流 B ．一定产生焦耳热 C ．一定受到磁场力作用D ．一定产生感应电动势4．在图1中，线圈M 和线圈P 绕在同一铁芯上，则（） A ．当闭合开关S 的一瞬时，线圈P 里没有感应电流 B ．当闭合开关S 的一瞬时，线圈P 里有感应电流 C ．当断开开关S 的一瞬时，线圈P 里没有感应电流 D ．当断开开关S 的一瞬时，线圈P 里有感应电流5．如图2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释放，穿过A 管的小球比穿过B 管的小球先落到底面。

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 管是用铝制成的图16．如图3所示，光滑绝缘的水平面上有两个离得很近的导体环a 、b 。

将条形磁铁沿它们的正中竖直向下移动（不到达该平面），关于a 、b 环的移动情况，下列说法中正确的是（）A ．保持静止B ．相互靠近C ．相互远离D ．因磁体的N 极在哪边未知，无法判断7．在赤道上空，一根沿东西方向的水平导线自由落下，则导线上各点的电势正确的说法是（） A ．东端较高B ．西端较高C ．中点较高D ．各点电势相同8．某电容器两端所允许加的最大直流电压是250 V 。

人教版高中物理选修3-2电磁感应测试题1.docx

高中物理学习材料唐玲收集整理一、选择题1、对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的说法是A．亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快 B．牛顿根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因C．卡文迪许通过实验，测定了引力常量D．奥斯特通过实验研究，发现了电磁感应现象2、下列说法中正确的是A．根据可知，磁场中某处的磁感应强度与通电导线所受的磁场力成正比B．根据可知，在磁场中某处放置的电流越大，则受到的安培力一定越大C．根据可知，闭合回路的面积越大，穿过该线圈的磁通量一定越大D．根据可知，线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势一定越大3、物理学家通过艰苦的实验来探究自然的物理规律，为人类的科学做出了巨大贡献，值得我们敬仰．下列描述中符合物理学史实的是A．法拉第发现了电磁感应现象并总结出了法拉第电磁感应定律B．洛伦兹通过实验测定了磁场对电流的作用力C．奥斯特发现了电流的磁效应并提出了分子电流假说D．楞次发现了确定感应电流方向的定律——楞次定律4、图甲中的A是一边长为L的正方形导线框，其电阻为R。

现维持线框以恒定的速度v沿x轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场区域B。

如果以x轴的正方向作为力的正方向，线框在图示位置的时刻作为时间的零点，则磁场对线框的作用力F随时间t的变化图线应为图乙中的哪个图？（）5、电路中A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L电阻不可忽略.下列说法中正确的是( )A.合上开关K接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮B.合上开关K接通电路时,A1和A2始终一样亮C.断开开关K切断电路时,A2立刻熄灭,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、如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值，在t=0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t=t1时刻断开S，下列表示A、B两点间电压U AB随时间t变化的图像中，正确的是（）7、如图所示，两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置，相对的端面之间有一缝隙，铁芯上绕导线并与电源连接，在缝隙中形成一匀强磁场.一铜质细直棒ab水平置于缝隙中，且与圆柱轴线等高、垂直.让铜棒从静止开始自由下落，铜棒下落距离为0.2R时铜棒中电动势大小为，下落距离为0.8R时电动势大小为，忽略涡流损耗和边缘效应.关于、的大小和铜棒离开磁场前两端的极性，下列判断正确的是（）A．>，a端为正 B．>，b 端为正C．<，a端为正 D．<，b端为正二、填空题8、如图是利用高频交流电焊接自行车零件的原理示意图，其中外圈A是通高频交流电的线圈，B是自行车零件，a是待焊接口，焊接时接口两端接触在一起，当A中通有交流电时，B中会产生感应电流，使得接口处金属熔化焊接起来。

第五章交变电流章末测试卷三(答案含解析)—人教版高中物理选修3-2

人教版物理选修3-2第五章交变电流章末测试卷三一、单选题(共30分)1．(本题3分)如图所示为一交变电流的图象，则该交变电流的有效值为多大（）A．I0B．32I0C．02+I0D．022．(本题3分)如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO’匀速转动，从某时刻开始计时，产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示，若线圈匝数N=100匝，外接电阻R=70Ω，线圈电阻r=10Ω，则下列说法正确的是（）A．通过线圈的最大电流为1.25A B．线圈的角速度为50rad/sC．电压表的示数为502V D．穿过线圈的最大磁通量为2πWb3．(本题3分)如图所示，矩形闭合导线框abcd处于水平方向的匀强磁场中，线框绕垂直于磁场方向的轴OO′匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，变压器副线圈接有一只“11V，33W”的灯泡.当灯泡正常发光时，变压器输入电压u=33√2cos10πt(V).下列说法正确的是（）A．图示位置可能是计时起点B．图示位置通过线框的磁通量变化率最小C．变压器原、副线圈匝数之比为3√2:1D．电流表A的示数为√2A4．(本题3分)如图所示，电阻不计面积为S的矩形线圈在匀强磁场B中绕垂直于磁场的轴以角速度ω匀速转动，t＝0时刻线圈平面与磁场垂直，产生e＝2202sin100πtV的正弦交流电，理想变压器的原、副线圈匝数比为10:1，灯泡的电阻R L＝10Ω(不考虑电阻的变化)，C为电容器，L为直流电阻不计的自感线圈，刚开始开关S断开，下列说法正确的是()A．线圈从t＝0时刻到转过180°的过程中矩形线圈的磁通量变化量为零B．交流电压表的示数为202VC．闭合开关S后，电阻R上不产生焦耳热D．灯泡的功率小于48.4W5．(本题3分)远距离输电线路的示意图如图所示，若发电机的输出电压不变，那么当用户用电的总功率增大时，下列说法错误的是（）A．升压变压器的原线圈中的电流变大B．升压变压器的输出电压升高C．降压变压器的输出电压降低D．输电线上损失的功率增大6．(本题3分)如图所示,某小型发电站发电机输出的交变电压为500V,输出的电功率为50kW,用电阻为3Ω的输电线向远处输电,要求输电线上损失的功率为输电功率的0.6% ,则发电站要安装一升压变压器,到达用户再用降压变压器变为220V供用户使用(两个变压器均为理想变压器)．对整个输电过程,下列说法正确的是()A．升压变压器的匝数比为1:100B．输电线上的电流为100AC．输电线上损失的功率为300WD．降压变压器的输入电压为4700V7．(本题3分)当交流发电机的转子线圈平面与磁感线平行时，电流方向如图所示，当转子线圈平面旋转到中性面位置时（）A ．线圈中的感应电流最大，方向将不变B ．线圈中的感应电流最大，方向将改变C ．线圈中的感应电流等于零，方向将不变D ．线圈中的感应电流等于零，方向将改变8．(本题3分)如图所示，边长为L=0.2 m 的正方形线圈abcd ，其匝数n=10，总电阻为r=2Ω，外电路的电阻为R=8Ω，ab 的中点和cd 的中点的连线OO'恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度B=1T ，若线圈从图示位置开始计时，以角速度ω= 2 rad/s 绕OO'轴匀速转动．则以下判断中正确的是（）A ．闭合电路中感应电动势的瞬时表达式e=0.8sin 2tB ．从t=0到t=4π 时间内，通过R 的电荷量q=0.02C C ．从t=0到t=4π时间内，电阻R 上产生的热量为Q = 3.2π×10-4J D ．在t=4π时刻，磁场穿过线圈的磁通量为零，此时线圈中的磁通量随时间变化最慢 9．(本题3分)如图，理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，原线圈一侧接一输出电压恒为U 1的正弦交流电源，电阻R 1，R 2，R 3，R 4的阻值相等。

【人教版】物理高中选修3-2课时同步练习 (全书完整版)

（人教版）高中物理选修3-2（全册）课时同步练习汇总第四章第1、2节划时代的发现探究感应电流的产生条件课时达标训练新人教版选修3-2一、单项选择题1．下列现象中属于电磁感应现象的是( )A．磁场对电流产生力的作用B．变化的磁场使闭合电路中产生电流C．插在通电螺线管中的软铁棒被磁化D．电流周围产生磁场2.如图所示, 矩形线框abcd 放置在水平面内, 磁场方向与水平方向成α角, 已知sinα＝45, 回路面积为S , 磁感应强度为B , 则通过线框的磁通量为( )A ．BS B.45BS C.35BS D.34BS3．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°)4．如图所示, 在匀强磁场中的矩形金属轨道上, 有等长的两根金属棒ab 和cd , 它们以相同的速度匀速运动, 则( )A ．断开开关S, ab 中有感应电流B ．闭合开关S, ab 中有感应电流C ．无论断开还是闭合开关S, ab 中都有感应电流D ．无论断开还是闭合开关S, ab 中都没有感应电流二、多项选择题5．我国已经制订了登月计划, 假如宇航员登月后想探测一下月球表面是否有磁场. 他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈, 则下列推断正确的是( )A ．直接将电流表放于月球表面, 通过观察电流表是否有示数来判断磁场的有无B ．将电流表与线圈组成闭合回路, 使线圈沿某一方向运动, 如果电流表无示数, 则可判断月球表面无磁场C ．将电流表与线圈组成闭合回路, 使线圈沿某一方向运动, 如果电流表有示数, 则可判断月球表面有磁场D ．将电流表与线圈组成闭合回路, 使线圈在某一平面内沿各个方向运动, 电流表无示数, 则不能判断月球表面有无磁场6.如图所示, 水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线, 以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系. 四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置, 两直导线中的电流大小与变化情况完全相同, 电流方向如图中所示, 当两直导线中的电流都增大时, 四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是( )A．线圈a中无感应电流 B．线圈b中有感应电流C．线圈c中有感应电流 D．线圈d中无感应电流7．如图所示, 线圈abcd在磁场区域ABCD中, 下列哪种情况下线圈中有感应电流产生( )A．把线圈变成圆形(周长不变)B．使线圈在磁场中加速平移C．使磁场增强或减弱D．使线圈以过ab的直线为轴旋转8．如图所示, 用导线做成圆形或正方形回路, 这些回路与一直导线构成几种位置组合(彼此绝缘), 下列组合中, 切断直导线中的电流时, 闭合回路中会有感应电流产生的是( )三、非选择题9.边长L＝10 cm的正方形线框固定在匀强磁场中, 磁场方向与线圈平面间的夹角θ＝30°, 如图所示, 磁感应强度随时间变化的规律为B＝(2＋3t)T, 则第3 s内穿过线圈的磁通量的变化量ΔΦ为多少?10.如图所示, 有一个垂直于纸面向里的匀强磁场, B 1＝0.8 T, 磁场有明显的圆形边界, 圆心为O , 半径为r ＝1 cm. 现在纸面内先后放上与磁场垂直的圆线圈, 圆心均在O 处, A 线圈半径为1 cm, 10匝; B 线圈半径为2 cm, 1匝; C 线圈半径为0.5 cm, 1匝. 问:(1)在B 减为B 2＝0.4 T 的过程中, A 线圈和B 线圈磁通量改变多少? (2)在磁场转过30°角的过程中, C 线圈中磁通量改变多少?答案1．解析: 选 B 磁场对电流产生力的作用属于通电导线在磁场中的受力情况; 插在通电螺线管中的软铁棒被磁化属于电流的磁效应; 电流周围产生磁场属于电流的磁效应; 而变化的磁场使闭合电路中产生电流属于电磁感应现象. 故正确答案为B.2．解析: 选B 在磁通量Φ＝BS 公式中, B 与S 必须垂直, 若B 与S 不垂直, 则S 要转化为垂直于B 的有效面积, 也可以将B 转化为垂直于S 的垂直分量, 故Φ＝BS ·sin α＝45BS . 3．解析: 选D 将线框向左拉出磁场的过程中, 线框的bc 部分做切割磁感线的运动, 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的运动, 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°, bc边将进入无磁场区, 那么线框中将不产生感应电流(60°～300°). 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面积的一半的乘积).4．解析: 选B 两根金属棒ab和cd以相同的速度匀速运动, 若断开开关S, 两根金属棒与导轨构成的回路中磁通量无变化, 则回路中无感应电流, 故选项A、C错误; 若闭合开关S, 两根金属棒与导轨构成的回路中磁通量发生变化, 则回路中有感应电流, 故B正确, D错误.5．解析: 选CD 当线圈平面与磁场方向平行时, 不论向哪个方向移动线圈, 穿过线圈的磁通量都不会变化, 所以也不会产生感应电流, 因此不能判断有无磁场存在; 若使闭合线圈沿某一方向移动时有感应电流产生, 则一定存在磁场. 故正确答案为C、D.6．解析: 选CD 根据安培定则可判断出电流产生的磁场方向, 线圈a中的磁场方向均垂直于纸面向里, 线圈c中的磁场方向均垂直于纸面向外, 线圈b、d中的合磁通量始终为零, 故增大两直导线中的电流时, 线圈a、c中的磁通量发生变化, 有感应电流产生, 而线圈b、d中无感应电流产生. 选项C、D正确, A、B错误.7．解析: 选ACD 选项A中, 线圈的面积变化, 磁通量变化, 故A正确; 选项B中, 无论线圈在磁场中匀速还是加速平移, 磁通量都不变, 故B错; 选项C、D中, 线圈中的磁通量发生变化, 故C、D正确.8．解析: 选CD 穿过线圈A中有效磁通量为ΦA＝Φ出－Φ进＝0, 且始终为零, 即使切断导线中的电流, ΦA也始终为零, A中不可能产生感应电流. B中线圈平面与导线的磁场平行, 穿过B的磁通量也始终为零, B中也不能产生感应电流. C中穿过线圈的磁通量, ΦΦ出, 即ΦC≠0, 当切断导线中电流后, 经过一定时间, 穿过线圈的磁通量ΦC减小为零, 进＞所以C中有感应电流产生. D中线圈的磁通量ΦD不为零, 当电流切断后, ΦD最终也减小为零, 所以D中也有感应电流产生.9．解析: 第3 s内就是从2 s末到3 s末, 所以, 2 s末的磁场的磁感应强度为B1＝(2＋3×2)T＝8 T3 s末的磁场的磁感应强度为B2＝(2＋3×3)T＝11 T则有ΔΦ＝ΔBS sin θ＝(11－8)×0.12×sin 30° Wb＝1.5×10－2 Wb答案: 1.5×10－2 Wb10．解析: (1)对A线圈, Φ1＝B1πr2,Φ2＝B2πr2磁通量的改变量|Φ2－Φ1|＝(0.8－0.4)×3.14×10－4 Wb＝1.256×10－4 Wb对B线圈, Φ1＝B1πr2, Φ2＝B2πr2磁通量的改变量|Φ2－Φ1|＝(0.8－0.4)×3.14×10－4 Wb＝1.256×10－4 Wb(2)对C线圈: Φ1＝Bπr2C, 磁场转过30°, 线圈仍全部处于磁场中, 线圈面积在垂直磁场方向的投影为πr2C cos 30°, 则Φ2＝Bπr2C cos 30°. 磁通量的改变量|Φ2－Φ1|＝Bπr2C(1－cos 30°)≈0.8×3.14×(5×10－3)2×(1－0.866) Wb≈8.4×10－6 Wb答案: (1)1.256×10－4 Wb 1.256×10－4 Wb (2)8.4×10－6 Wb第四章第4节法拉第电磁感应定律课时达标训练新人教版选修3-2一、单项选择题1．一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2．如图甲所示, 长直导线与闭合金属线框位于同一平面内, 长直导线中的电流i 随时间t 的变化关系如图乙所示. 在0～T 2时间内, 直导线中电流向上, 则在T2～T 时间内, 线框中感应电流的方向与所受安培力情况是( )A ．感应电流方向为顺时针, 安培力的合力方向向左B ．感应电流方向为逆时针, 安培力的合力方向向右C ．感应电流方向为顺时针, 安培力的合力方向向右D ．感应电流方向为逆时针, 安培力的合力方向向左3.如图所示, 通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环, 铜环平面与螺线管截面平行. 当电键S 接通瞬间, 两铜环的运动情况是( )A ．同时向两侧推开B ．同时向螺线管靠拢C ．一个被推开, 一个被吸引, 但因电源正负极未知, 无法具体判断D ．同时被推开或同时向螺线管靠拢, 因电源正负极未知, 无法具体判断4．电阻R 、电容器C 与一个线圈连成闭合回路, 条形磁铁静止在线圈的正上方, N 极朝下, 如图所示. 现使磁铁开始自由下落, 在N 极接近线圈上端过程中, 流过R 的电流方向和电容器极板的带电情况是( )A．从a到b, 上极板带正电B．从a到b, 下极板带正电C．从b到a, 上极板带正电D．从b到a, 下极板带正电5.如图所示, ab为一金属杆, 它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中, 可绕a点在纸面内转动; S是以a为圆心位于纸面内的金属圆环. 在杆转动过程中, 杆的b端与金属环保持良好接触; A为电流表, 其一端与金属环相连, 一端与a点良好接触. 当杆沿顺时针方向转动时, 某时刻ab杆的位置如图所示, 则此时刻( )A．电流表中电流的方向由c→d; 作用于ab的安培力向右B．电流表中电流的方向由c→d; 作用于ab的安培力向左C．电流表中电流的方向由d→c; 作用于ab的安培力向右D．无电流通过电流表, 作用于ab的安培力为零二、多项选择题6.如图所示, 闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在有界匀强磁场中, 将它从匀强磁场中匀速拉出, 以下各种说法中正确的是( )A．向左拉出和向右拉出时, 环中的感应电流方向相反B．向左或向右拉出时, 环中感应电流方向都是沿顺时针方向的C．向左或向右拉出时, 环中感应电流方向都是沿逆时针方向的D．环在离开磁场之前, 圆环中无感应电流7.如图所示, 用一根长为L、质量不计的细杆与一个上孤长为l0、下弧长为d0的金属线框的中点联结并悬挂于O点, 悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场, 且d0≪L. 先将线框拉开到如图所示位置, 松手后让线框进入磁场, 忽略空气阻力和摩擦力, 下列说法正确的是( )A．金属线框进入磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→aB．金属线框离开磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→aC．金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等D．向左摆动进入或离开磁场的过程中, 所受安培力方向向右; 向右摆动进入或离开磁场的过程中, 所受安培力方向向左8.如图所示, “U”形金属框架固定在水平面上, 金属杆ab与框架间无摩擦. 整个装置处于竖直方向的磁场中. 若因磁场的变化, 使杆ab向右运动, 则磁感应强度( )A．方向向下并减小B．方向向下并增大C．方向向上并增大 D．方向向上并减小关.三、非选择题9．某同学在学习了法拉第电磁感应定律之后, 自己制作了一个手动手电筒. 如图所示是手电筒的简单结构示意图, 左右两端是两块完全相同的条形磁铁, 中间是一根绝缘直杆, 由绝缘细铜丝绕制的多匝环形线圈只可在直杆上自由滑动, 线圈两端接一灯泡, 晃动手电筒时线圈也来回滑动, 灯泡就会发光, 其中O点是两磁极连线的中点, a、b两点关于O点对称.(1)试分析其工作原理;(2)灯泡中的电流方向是否变化.答案1．解析: 选 D 在条形磁铁靠近圆环的过程中, 通过圆环的磁通量不断增加, 会产生感应电流, 从而阻碍条形磁铁的运动, 所以此过程中它们是相互排斥的, 当条形磁铁穿过圆环后, 通过圆环的磁通量又会减小, 产生一个与原磁场相同的感应磁场, 阻碍原磁通量的减小, 所以圆环与条形磁铁间有相互吸引的作用力, D 正确.2．解析: 选C 在T2～T 时间内, 直导线中的电流方向向下增大, 穿过线框的磁通量垂直纸面向外增加, 由楞次定律知感应电流方向为顺时针, 线框所受安培力的合力由左手定则可知向右, C 正确.3．解析: 选 A 当电路接通瞬间, 穿过线圈的磁通量增加, 使得穿过两侧铜环的磁通量都增加, 由楞次定律可知, 两环中感应电流的磁场与线圈两端的磁场方向相反, 即受到线圈磁场的排斥作用, 使两铜环分别向外侧移动, A 正确.4．解析: 选D 磁铁N 极接近线圈的过程中, 线圈中有向下的磁场, 并且磁通量增加, 由楞次定律可得, 感应电流的方向为b →R →a , 故电容器下极板带正电, 上极板带负电, D 正确.5．解析: 选A 金属杆顺时针转动切割磁感线, 由右手定则可知产生a 到b 的感应电流, 电流由c →d 流过电流表, 再由左手定则知此时ab 杆受安培力向右, 故A 正确.6．解析: 选BD 将金属圆环不管从哪边拉出磁场, 穿过闭合圆环的磁通量都要减少, 根据楞次定律可知, 感应电流的磁场要阻碍原磁通量的减少, 感应电流的磁场方向与原磁场方向相同, 应用安培定则可以判断出感应电流的方向是顺时针方向的, 选项B 正确, A 、C 错误; 另外在圆环离开磁场前, 穿过圆环的磁通量没有改变, 该种情况无感应电流, D 正确.7．解析: 选BD 当线框进入磁场时, dc 边切割磁感线, 由楞次定律可判断, 感应电流的方向为: a →d →c →b →a ; 当线框离开磁场时, 同理可判其感应电流的方向为: a →b →c →d →a , A 错误, B 正确; 线框dc 边(或ab 边)进入磁场或离开磁场时, 都要切割磁感线产生感应电流, 机械能转化为电能, 故dc 边进入磁场与ab 边离开磁场的速度大小不相等, C 错误; 由“来拒去留”知, D 正确.8．解析: 选AD 因磁场变化, 发生电磁感应现象, 杆ab 中有感应电流产生, 而使杆ab 受到磁场力的作用, 并发生向右运动. 而杆ab 向右运动, 使得闭合回路中磁通量有增加的趋势, 说明原磁场的磁通量必定减弱, 即磁感应强度正在减小, 与方向向上、向下无关.9．解析: (1)线圈来回滑动时, 穿过线圈的磁通量不断变化, 线圈中产生感应电流, 灯泡发光.(2)线圈由a 滑至b 过程中, 磁场方向向左, 穿过线圈的磁通量先减小后增加, 根据楞次定律, 灯泡中电流方向先由右向左, 后由左向右.同样可判断线圈由b 滑至a 过程中, 灯泡中电流方向先由右向左, 后由左向右. 所以线圈中电流方向不断变化.答案: (1)见解析(2)变化第四章第4节法拉第电磁感应定律课时达标训练新人教版选修3-2一、单项选择题1．穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒均匀地减少2 Wb, 则( )A．线圈中感应电动势每秒增加2 VB．线圈中感应电动势每秒减小2 VC．线圈中无感应电动势D．线圈中感应电动势大小不变2．如图所示, 在竖直向下的匀强磁场中, 将一水平放置的金属棒ab以水平速度v0抛出, 运动过程中棒的方向不变, 不计空气阻力, 那么金属棒内产生的感应电动势将( )A．越来越大B．越来越小C．保持不变 D．方向不变, 大小改变3．环形线圈放在均匀磁场中, 如图甲所示, 设在第1 s内磁感线垂直于线圈平面向里, 若磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示, 那么在第2 s内线圈中感应电流的大小和方向是( )A．感应电流大小恒定, 顺时针方向B．感应电流大小恒定, 逆时针方向C．感应电流逐渐增大, 逆时针方向D．感应电流逐渐减小, 顺时针方向4．如图所示, 在匀强磁场中, MN、PQ是两条平行金属导轨, 而ab、cd为串有电压表和电流表的两根金属棒, 两只电表可看成理想电表. 当两棒以相同速度向右匀速运动时(运动过程中两棒始终与导轨接触)( )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5．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 型框架上匀速滑动, 匀强磁场的磁感应强度为B , 回路电阻为R 0, 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 切割磁感线产生感应电动势的大小及AB 之间的电势差分别为( )A ．BLv ;BLvR 0R 0＋rB ．2BLv ; BLvC ．2BLv ; 2BLvR 0R 0＋rD ．BLv ; 2BLv二、多项选择题6．有一种高速磁悬浮列车的设计方案是: 在每节车厢底部安装强磁铁(磁场方向向下), 并且在沿途两条铁轨之间平放一系列线圈. 下列说法中正确的是( )A ．列车运动时, 通过线圈的磁通量会发生变化B ．列车速度越快, 通过线圈的磁通量变化越快C ．列车运动时, 线圈中会产生感应电动势D ．线圈中的感应电动势的大小与列车速度无关7．(山东高考)如图所示, 一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内, 通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定, 导体棒与轨道垂直且接触良好. 在向右匀速通过M 、N 两区的过程中, 导体棒所受安培力分别用F M 、F N 表示. 不计轨道电阻. 以下叙述正确的是( )A ．F M 向右B ．F N 向左C ．F M 逐渐增大D ．F N 逐渐减小8.如图所示, 长为L 的金属导线弯成一圆环, 导线的两端接在电容为C 的平行板电容器上, P 、Q 为电容器的两个极板, 磁场垂直于环面向里, 磁感应强度以B ＝B 0＋kt (k >0)随时间变化, t ＝0时, P 、Q 两板电势相等, 两板间的距离远小于环的半径, 经时间t , 电容器P 板( )A ．不带电B ．所带电荷量与t 无关C ．带正电, 电荷量是kL 2C4πD ．带负电, 电荷量是kL 2C4π三、非选择题9.一个边长为a＝1 m的正方形线圈, 总电阻为R＝2 Ω, 当线圈以v＝2 m/s的速度通过磁感应强度B＝0.5 T的匀强磁场区域时, 线圈平面总保持与磁场垂直. 若磁场的宽度b>1 m, 如图所示, 求:(1)线圈进入磁场过程中感应电流的大小;(2)线圈在穿过整个磁场过程中释放的焦耳热.10.如图所示, 两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置, 导轨间距离为L, 电阻不计. 在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡. 整个系统置于匀强磁场中, 磁感应强度方向与导轨所在平面垂直. 现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放. 金属棒下落过程中保持水平, 且与导轨接触良好. 已知某时刻后两灯泡保持正常发光. 重力加速度为g. 求:(1)磁感应强度的大小;(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率.答案1．解析: 选D 因线圈的磁通量均匀变化, 所以磁通量的变化率ΔΦΔt 为一定值, 又因为是单匝线圈, 据E ＝ΔΦΔt可知选项D 正确.2．解析: 选 C 由于导体棒中无感应电流, 故棒只受重力作用, 导体棒做平抛运动, 水平速度v 0不变, 即切割磁感线的速度不变, 故感应电动势保持不变, C 正确.3．解析: 选B 由B t 图知, 第2秒内ΔB Δt 恒定, 则E ＝ΔB Δt S 也恒定, 故感应电流I ＝ER 大小恒定, 又由楞次定律判断知电流方向沿逆时针方向, B 正确, A 、C 、D 错误.4．解析: 选 B 在两棒以相同速度向右匀速运动的过程中, 磁通量不变, 无感应电流产生. 根据电压表和电流表的测量原理知, 两表均无读数, B 正确.5．解析: 选C 半圆形导体AB 切割磁感线的有效长度为2L , 对应的电动势为E ＝2BLv ,AB 间的电势差U AB ＝E R 0＋r R 0＝2BLvR 0R 0＋r, C 正确.6．解析: 选ABC 列车运动时, 安装在每节车厢底部的强磁铁产生的磁场使通过线圈的磁通量发生变化; 列车速度越快, 通过线圈的磁通量变化越快, 根据法拉第电磁感应定律可知, 由于通过线圈的磁通量发生变化, 线圈中会产生感应电动势, 感应电动势的大小与通过线圈的磁通量的变化率成正比, 与列车的速度有关. 由以上分析可知, A 、B 、C 正确, D 错误.7．解析: 选BCD 由题意可知, 根据安培定则, 在轨道内的M 区、N 区通电长直导线产生的磁场分别垂直轨道平面向外和向里, 由此可知, 当导体棒运动到M 区时, 根据右手定则可以判定, 在导体棒内产生的感应电流与长直绝缘导线中的电流方向相反, 再根据左手定则可知, 金属棒在M 区时受到的安培力方向向左, 因此A 选项不正确; 同理可以判定B 选项正确; 再根据导体棒在M 区匀速靠近长直绝缘导线时对应的磁场越来越大, 因此产生的感应电动势越来越大, 根据闭合电路的欧姆定律和安培力的公式可知, 导体棒所受的安培力F M 也逐渐增大, 故C 选项正确; 同理D 选项正确.8．解析: 选BD 磁感应强度以B ＝B 0＋kt (k >0)随时间变化, 由法拉第电磁感应定律得: E ＝ΔΦΔt ＝S ΔB Δt ＝kS , 而S ＝L 24π, 经时间t 电容器P 板所带电荷量Q ＝EC ＝kL 2C 4π; 由楞次定律知电容器P 板带负电, B 、D 正确.9．解析: (1)根据E ＝Blv , I ＝ER知I ＝Bav R ＝0.5×1×22A ＝0.5 A (2)线圈穿过磁场过程中, 由于b >1 m,故只在进入和穿出时有感应电流, 故Q ＝2I 2Rt ＝2I 2R ·a v ＝2×0.52×2×12J ＝0.5 J答案: (1)0.5 A (2)0.5 J10．解析: (1)设小灯泡的额定电流为I 0, 有 P ＝I 20R ①由题意, 在金属棒沿导轨竖直下落的某时刻后, 小灯泡保持正常发光, 流经MN 的电流为I ＝2I 0 ②此时金属棒MN 所受的重力和安培力相等, 下落的速度达到最大值, 有 mg ＝BLI ③联立①②③式得B ＝mg2LR P④ (2)设灯泡正常发光时, 导体棒的速率为v , 由电磁感应定律与欧姆定律得 E ＝BLv ⑤ E ＝RI 0⑥联立①②④⑤⑥式得v ＝2Pmg⑦答案: (1)mg 2L R P (2)2P mg第四章第5节电磁感应现象的两类情况课时达标训练新人教版选修3-2一、单项选择题1.如图所示, 在一水平光滑绝缘塑料板上有一环形凹槽, 有一带正电小球质量为m , 电荷量为q , 在槽内沿顺时针做匀速圆周运动, 现加一竖直向上的均匀变化的匀强磁场, 且B 逐渐增加, 则( )A ．小球速度变大B ．小球速度变小C ．小球速度不变D ．以上三种情况都有可能2.如图所示, 竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R , 质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦, 金属棒与导轨的电阻均不计, 整个装置放在匀强磁场中, 磁场方向与导轨平面垂直, 金属棒在竖直向上的恒力F 作用下加速上升的一段时间内, 力F 做的功与安培力做的功的代数和等于( )A ．金属棒的机械能增加量B ．金属棒的动能增加量C ．金属棒的重力势能增加量D ．电阻R 上放出的热量3．如图所示, 金属棒ab 置于水平放置的光滑框架cdef 上, 棒与框架接触良好, 匀强磁场垂直于ab 棒斜向下. 从某时刻开始磁感应强度均匀减小, 同时施加一个水平方向上的外力F 使金属棒ab 保持静止, 则F ( )A．方向向右, 且为恒力B．方向向右, 且为变力C．方向向左, 且为变力 D．方向向左, 且为恒力4．如图甲所示, 平面上的光滑平行导轨MN、PQ上放着光滑导体棒ab、cd, 两棒用细线系住, 细线拉直但没有张力. 开始时匀强磁场的方向如图甲所示, 而磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示, 不计ab、cd间电流的相互作用, 则细线中的张力大小随时间变化的情况为图丙中的( )A B C D丙5. (福建高考)如图甲所示, 一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落, 穿过一根竖直悬挂的条形磁铁, 铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合. 若取磁铁中心O为坐标原点, 建立竖直向下为正方向的x轴, 则图乙中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图象是( )甲A B C D乙二、多项选择题6．如图所示, 导体AB在做切割磁感线运动时, 将产生一个电动势, 因而在电路中有电流通过, 下列说法中正确的是( )。

人教版高中物理选修3-2 综合测试含答案和详细解析

绝密★启用前人教版高中物理选修3-2 综合测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题,每小题4.0分,共60分)1.如图所示，MN是一根固定的通电直导线，电流方向由N到M，今将一金属框abcd放在导线上，让线框的位置偏向导线的左边，两者彼此绝缘，当导线中的电流突然增大时，线框整体受力情况为()A．受力沿x轴正向B．受力沿x轴负向C．受力沿y轴正向D．受力沿y轴负向2.如图中画出的是穿过一个闭合线圈的磁通量随时间的变化规律，以下哪些认识是正确的()A．第0.6 s末线圈中的感应电动势是4 VB．第0.9 s末线圈中的瞬时电动势比0.2 s末的小C．第1 s末线圈的瞬时电动势为零D．第0.2 s末和0.4 s末的瞬时电动势的方向相同3.如图所示，两个闭合正方形线框A、B的中心重合，放在同一水平面内．当小线框A中通有不断增大的顺时针方向的电流时，对于线框B，下列说法中正确的是()A．有顺时针方向的电流且有收缩的趋势B．有顺时针方向的电流且有扩张的趋势C．有逆时针方向的电流且有收缩的趋势D．有逆时针方向的电流且有扩张的趋势4.如图所示，磁场垂直于纸面向外，磁场的磁感应强度随x按B＝B0＋kx(x＞0，B0、k为常量)的规律均匀增大．位于纸面内的正方形导线框abcd处于磁场中，在外力作用下始终保持dc边与x轴平行向右匀速运动．若规定电流沿a→b→c→d→a的方向为正方向，则从t＝0到t＝t1的时间间隔内，图中关于该导线框中产生的电流i随时间t变化的图象正确的是()A．B．C．D．5.1931年，英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”.1982年，美国物理学家卡布莱拉设计了一个寻找磁单极子的实验．他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈，那么，从上向下看，超导线圈将出现()A．先有逆时针方向的感应电流，然后有顺时针方向的感应电流B．先有顺时针方向的感应电流，然后有逆时针方向的感应电流C．始终有顺时针方向持续流动的感应电流D．始终有逆时针方向持续流动的感应电流6.如图甲所示电路中，A1、A2、A3为相同的电流表，C为电容器，电阻R1、R2、R3的阻值相同，线圈L的电阻不计．在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示，则在t1～t2时间内()A．电流表A1的示数比A2的小B．电流表A2的示数比A3的小C．电流表A1和A2的示数相同D．电流表的示数都不为零7.如图为理想变压器原线圈所接电源电压波形，原、副线圈匝数比为n1∶n2＝10∶1，串联在原线圈电路中的电流表示数为1 A，下列说法正确的是()A．变压器输出端所接电压表的示数为20VB．变压器输出功率为100 WC．变压器输出的交流电的频率为100 HzD．若n1＝100匝，则副线圈处穿过每匝线圈的磁通量变化率的最大值为2Wb/s8.如图所示的电路中，正弦交流电源电压的有效值为220 V，则关于交流电压表的示数，以下说法中正确的是()A．等于220 VB．大于220 VC．小于220 VD．等于零9.一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为T.从中性面开始计时，当t＝T 时，线圈中感应电动势的瞬时值为2 V，则此交变电流的有效值为()A． 2VB． 2 VC．VD．V10.闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈中产生的交变电流的瞬时值表达式为i＝I m sinωt.保持其他条件不变，使线圈的匝数及转速都增加1倍，则电流的变化规律为()A．i＝2I m sin2ωtB．i＝4I m sin2ωtC．i＝2I m sinωtD．i＝4I m sinωt11.对于常见的可燃气体浓度的检测，现在一般用催化燃烧检测器．它的原理如下：传感器的核心为一惠斯通电桥，其中一桥臂上有催化剂，当与可燃气体接触时，可燃气体在有催化剂的电桥上燃烧，该桥臂的电阻发生明显变化，其余桥臂的电阻不变化，从而引起整个电路的输出发生变化，而该变化与可燃气体的浓度成比例，从而实现对可燃气体的检测．由此可推断有催化剂的桥臂上的电阻材料为()A．铜B．合金C．半导体D．绝缘体12.关于传感器，下列说法不正确的是()A．传感器是将非电学量转换成电学量的装置B．压力传感器是将力学量转换成电学量的装置C．话筒中的传感器将电信号转换成声音信号D．传感器广泛应用于信息采集系统13.如图甲所示是某同学设计的电容式速度传感器原理图，其中上板为固定极板，下板为待测物体，在两极板间电压恒定的条件下，板极上所带电量Q将随待测物体的上下运动而变化，若Q随时间t 的变化关系为Q＝(a、b为大于零的常数)，其图象如图乙所示，那么图丙、图丁中反映极板间场强大小E和待测物体速度v随t变化的图线可能是()A．①和③B．①和④C．②和③D．②和④14.下列器件可作为传感器的有()A．热电阻B．干电池C．电键D．二极管15.许多楼道照明灯具有这样的功能：天黑时，出现声音它就开启；而在白天，即使有声音它也没有反应，它的控制电路中可能接入的传感器是()①温度传感器②光传感器③声音传感器④热传感器A．①②B．②③C．③④D．②④第Ⅱ卷二、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)16.如图是做探究电磁感应的产生条件实验的器材．(1)在图中用实线代替导线把它们连成实验电路．(2)由哪些操作可以使灵敏电流计的指针发生偏转()A．闭合开关B．断开开关C．保持开关一直闭合D．将线圈A从B中拔出(3)假设在开关闭合的瞬间，灵敏电流计的指针向左偏转，则当螺线管A向上拔出的过程中，灵敏电流计的指针向______(填“左”或“右”)偏转．三、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)17.如图所示，在竖直平面上有两根很长的平行竖直轨道，轨道间有垂直轨道平面交替排列的匀强磁场B1和B2，B1＝B2＝1.0 T，B1和B2的方向相反，两磁场始终竖直向上做匀速运动．垂直轨道有一金属框abcd，并且与之绝缘．已知金属框的总质量为4.75×103kg，运动时所受阻力f＝500 N，金属框垂直轨道的边长Lcd＝2.0 m，两磁场的宽度均与金属框的边长Lad相同，金属框整个回路的电阻R＝9.0×10－4Ω，g取10 m/s2.假如金属框以v1＝10 m/s的速度匀速上升，求：(1)金属框中感应电流的大小及图示时刻感应电流的方向；(2)磁场向上运动速度v0的大小．18.图甲所示为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头，原线圈输入正弦式交变电压的u－t图象如图乙所示，若只在ce间接一只Rce＝400 Ω的电阻，或只在de间接一只Rde＝225 Ω的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80 W.(1)请写出原线圈输入电压瞬时值Uab的表达式；(2)求只在ce间接400 Ω的电阻时，原线圈中的电流I1；(3)求ce和de间线圈的匝数比.19.用如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度．该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个由力敏电阻组成的压力传感器．用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0 kg的滑块，滑块可无摩擦滑动，两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上，其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出．现将装置沿运动方向固定在汽车上，传感器b在前，传感器a在后．汽车静止时，传感器a、b的示数均为10 N(取g＝10 m/s2)．(1)若传感器a的示数为14 N，b的示数为6.0 N，求此时汽车的加速度大小和方向．(2)当汽车以怎样的加速度运动时，传感器a的示数为零？答案解析1.【答案】A【解析】根据安培定则可得，MN右侧磁场方向为垂直纸面向里，左侧磁场方向垂直纸面向外，并且左侧磁通量大于右侧穿过金属框的磁通量，所以穿过线框整体磁通量垂直纸面向外增大，根据楞次定律，线圈要向右移动，才能阻碍原磁场磁通量的增大，故A正确．2.【答案】A【解析】由法拉第电磁感应定律知：感应电动势E＝可知：0．3～0.8 s：E＝＝＝－4 V，负号表示方向与正方向相反，A正确；图象的斜率表示电动势的大小，由图象知第0.9 s末线圈中的瞬时电动势比0.2 s末的大，B错误；第1 s末线圈的磁感强度为零，但磁通量的变化率不为零，电动势不为零，C错误；第0.2 s末和0.4 s末的图象斜率一正一负，瞬时电动势的方向相反，D错误．3.【答案】D【解析】根据右手螺旋定则可得，A中电流的磁场向里且逐渐增大，根据楞次定律可得，磁场增大，感应电流的磁场的方向向外，感应电流的方向为逆时针方向，线框A外的磁场的方向与线框A内的磁场的方向相反，当线框A内的磁场增强时，线框B具有面积扩展的趋势，故D正确．4.【答案】A【解析】线框abcd向右匀速运动，穿过线框的磁通量均匀增加，由法拉第电磁感应定律知线框中产生恒定电流，由楞次定律知产生顺时针方向的电流，选项A正确．5.【答案】D【解析】在磁单极子运动的过程中，当磁单极子位于超导线圈上方时，原磁场的方向向下，磁通量增加，则感应电流的磁场方向向上，由安培定则可知，产生逆时针(俯视)方向的感应电流；当磁单极子位于超导线圈下方时，原磁场的方向向上，磁通量减小，则感应电流的磁场方向向上，由安培定则可知，产生逆时针(俯视)方向的感应电流．故D正确．6.【答案】C【解析】理想变压器原线圈中的磁感应强度随时间均匀增加，穿过副线圈的磁通量也将随时间均匀增加，副线圈中产生恒定的感应电动势，副线圈中的电流为恒定电流，电感线圈对恒定电流无阻碍作用，因而电流表A1和A2的示数相同，C项正确，A项错误；恒定电流不能通过电容器，因而电流表A3的示数为零，B、D项错误．7.【答案】D【解析】由u－t图象可知，变压器原线圈所加交变电压的有效值U1＝200 V，将此值代入＝和＝，解得变压器输出端电压和电流分别为U2＝U1＝×200 V＝20 V，I2＝I1＝×1 A ＝10 A，故变压器输出端所接电压表的示数为20 V，输出功率为P2＝U2I2＝20×10 W＝200 W，选项A、B错误；由u－t图象知交变电流的周期T＝0.02 s，故其频率f＝＝Hz＝50 Hz，选项C错误；由法拉第电磁感应定律可得U2＝n2，则副线圈处穿过每匝线圈的磁通量变化率的最大值为＝＝×Wb/s＝2Wb/s，选项D正确．8.【答案】C【解析】虽然交变电流能通过电容器，但也受到阻碍作用，电容器与电阻串联，根据分压原理可知电阻两端的电压小于电源电压，电压表测的是电阻两端的电压，C正确．9.【答案】A【解析】先用代入法求出感应电动势的最大值：由e＝E m sinωt得2 V＝E m sin(×)，由此得E m ＝4 V，因此有效值为2V．选项A正确．10.【答案】A【解析】根据E m＝NBSω，ω＝2πn可得当线圈的匝数及转速都增加1倍时，该交流电的最大值变为4E m，线圈的电阻变为原来的2倍，角速度变为原来的2倍，所以电流的最大值变为I m′＝＝2I m，故电流变化表达式为i＝2I m sin 2ωt，故选A.11.【答案】C【解析】可燃气体燃烧后桥臂电阻发生变化的原因，是由于温度升高造成的，所以此电阻应属于热敏电阻，而能够随温度变化其电阻有较明显变化的材料只可能是选项中的半导体材料，故选C.12.【答案】C【解析】传感器是能够感受外界信息，并将其按照一定的规律转换成电信号的器件或装置，即将非电学量转换成电学量的元件，故A正确．压力传感器就是将力学量转换成电学量的装置，B正确．话筒中的传感器是声传感器，它将声音信号转换成电信号，而不是将电信号转换成声音信号，C错误．传感器广泛应用在自动测量和自动控制系统中，担负着信息采集和转化的任务，故D正确．13.【答案】C【解析】设两板间的距离为d.由C＝和C＝变形得d＝，又E＝，则得E＝，即E的变化和Q的变化一致，图丙中②正确．设下板经过时间t后d′＝，则其位移x＝d－d′＝(d－)－，由于U不变，则位移表达式满足匀速运动的位移表达式，图丁中③正确．故选C.14.【答案】A【解析】传感器是将非电学量转变成电学量的元件，如力传感器是将力学量转变成电学量；热敏电阻可以把温度转化为电学量，A正确；干电池是电源，能给两极提供电势差的设备，选项B错误；电键是个电子元件，不能作为传感器，C错误；二极管两极达到一定电压时就会正向导通，所以不是传感器．D错误．15.【答案】B【解析】楼道灯控制电路中安装有光声控延时开关，它装有光敏感元件，用于感知外界光线的强弱，还安装有声敏感元件用于感知外界声响．当白天外界光线较强时，光声控延时开关总处于断开状态，灯不亮；当夜晚光线较弱且有声响时光声控延时开关处于导通状态，灯亮，延时一段时间后，开关断开，灯熄灭．16.【答案】(1)见解析(2)ABD(3)右【解析】(1)将灵敏电流计与大线圈B组成闭合回路，电源、开关、小线圈A组成闭合回路，电路图如图所示．(2)将开关闭合或断开，导致穿过线圈的磁通量变化，产生感应电流，灵敏电流计指针偏转，故A、B正确；保持开关一直闭合，则穿过线圈B的磁通量不变，没有感应电流产生，灵敏电流计指针偏转，故C错误；将螺线管A插入(或拔出)螺线管B时穿过线圈B的磁通量发生变化，线圈B中产生感应电流，灵敏电流计指针偏转，故D正确．(3)在开关闭合的瞬间，穿过线圈B的磁通量增大，灵敏电流计的指针向左偏转，则当螺线管A向上拔出的过程中，穿过线圈B的磁通量减小，灵敏电流计的指针向右偏转．17.【答案】(1)1.2×104A方向为逆时针(2)12.7 m/s【解析】(1)因金属框匀速运动，所以金属框受到的安培力等于重力与阻力之和，设金属框向上做匀速运动时，金属框中感应电流大小为I，则：F安＝mg＋f，F安＝2B1ILcd，联立可以得到金属框中感应电流I＝1.2×104A，方向为逆时针方向．(2)金属框中感应电动势E＝2B1Lcd(v0－v1)，则金属框中感应电流大小I＝联立可以得到：v0＝12.7 m/s.18.【答案】(1)Uab＝400sin 200πt V(2)0.28 A(3)【解析】(1)由题图可知，交变电流周期为T＝0.01 s，ω＝＝200π rad/s，电压最大值U m＝400 V，原线圈输入电压瞬时值Uab的表达式为Uab＝400sin 200πt V.(2)电压有效值U1＝200V，理想变压器P1＝P2，原线圈中电流I1＝，解得I1＝A≈0.28 A.(3)设ab间匝数为n1，＝，同理，＝，由题意可知，＝，解得＝，代入数据解得＝.19.【答案】(1)4.0 m/s2方向向右(2)汽车以方向向左、大小为10 m/s2的加速度运动【解析】(1)如图所示，依题意：左侧弹簧对滑块向右的推力F1＝14 N，右侧弹簧对滑块向左的推力F2＝6.0 N，滑块所受合力产生加速度a1，根据牛顿第二定律有F1－F2＝ma1，得：a1＝＝m/s2＝4 m/s2.a1与F1同方向，即向前(向右)．(2)a传感器的读数恰为零，即左侧弹簧的弹力F1′＝0，因两弹簧相同，左弹簧伸长多少，右弹簧就缩短多少，所以右侧弹簧的弹力变为F2′＝20 N.滑块所受合力产生加速度a2，由牛顿第二定律得F合＝F2′＝ma2，得a2＝＝10 m/s2，方向向左．。

高二物理选修3-2电磁感应专题强化训练(含详细解析)

人教版高二物理选修3-2电磁感应专题强化训练（含详细解析）示.下列说法中正确的是（）电磁感应专题强化练1 . （2015新课标全国I 19） 1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”.实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图1所示.实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后.下列说法正确的是（）A .圆盘上产生了感应电动势B .圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动C.在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D .圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动答案AB解析当圆盘转动时，圆盘的半径切割磁针产生的磁场的磁感线，产生感应电动势，选项A正确.如图所示，铜圆盘上存在许多小的闭合回路，当圆盘转动时，穿过小的闭合回路的磁通量发生变化，回路中产生感应电流,根据楞次定律，感应电流阻碍其相对运动，但抗拒不了相对运动，故磁针会随圆盘一起转动，但略有滞后，选项B正确；在圆盘转动过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量始终为零，选项C错误；圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成的电流的磁场方向沿圆盘轴线方向，会使磁针沿轴线方向偏转，选项D错误.2.如图2甲所示，一个圆形线圈的匝数n = 100,线圈面积S= 200 cm2，线圈的电阻r = 1 0,线圈外接一个阻值R=4 0的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所图2A .线圈中的感应电流方向为顺时针方向B .电阻R两端的电压随时间均匀增大C.线圈电阻r消耗的功率为4X 10「4 WD .前4 s内通过R的电荷量为4X 10「4 C答案C解析由图可知，穿过线圈的磁通量变大，由楞次定律可得：线圈产生的感应电流方向为逆时针方向，故A错误；根据法拉第电磁感应定律可知，磁通量的变化率恒定，所以电动势恒定，则电阻两端的电压恒定，故B错误；由法拉第电磁感应定律：E = n号=n°B F =0 4—0 2100 X . 4. X 0.02 V = 0.1 V，根据闭合电路欧姆定律E 0 1可知，电路中的电流为：1= — = —：— A = 0.02 A，所R+ r 4+ 1以线圈电阻r消耗的功率：P= I2r = 0.022X 1 W = 4X 10—4 W，故C正确；前4 s内通过R的电荷量：Q = It = 0.02 X 4 C =0.08 C,故D 错误.3 .如图3所示，倾角为a的光滑导轨上端接入一定值电阻，I和n是边长都为L的两正方形磁场区域，其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向上，区域I中磁场的磁感应强度为B1，区域n中磁场随时间按B2= kt变化，一质量为m、电阻为r的金属杆ab穿过区域I垂直地跨放在两导轨上，并恰能保持静止.则（）B .通过金属杆的电流方向从 a 到bC •定值电阻的阻值为亠型一rmgsin akB i L 3D .定值电阻的阻值为 mgsinmgs in a4.如图4所示，平行虚线之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场左右宽度为 L ,磁感应强度大小为 B.—等腰线圈产生的感应电动势不变，克服安培力做的功等于线梯形线圈ABCD 所在平面与磁场垂直，AB 边刚好与磁场圈产生的焦耳热，则克服安培力做的功为右边界重合，AB 长等于L , CD 长等于2L , AB 、CD 间的距离为2L ,线圈的电阻为 R •现让线圈向右以恒定速度2BLV 2 LB2L3V6 •=右，故D 正确.V 匀速运动，从线圈开始运动到 CD 边刚好要进入磁场的过程中（）属线框处于两个半径为 0.1 m 的圆形匀强磁场中，顶点A 恰好答案 AC 磁场宽度为L ,线圈有效的切割长度为 2L _丄tan 厂 2 解析对金属杆: mgsin a= B I IL , 解得：1=晋晋，A所以线圈中感应电动势大小为1v = 2BL V ,故 B 错对；由楞次定律知, 电流方向为从 b 到a , B 错；由法拉第电磁感应定律得 △① A B E =云=AT L2 = kL 2,又因为: 误.通过线圈截面的电荷量为 q =―①REE RT7，故：R = E -r= 黑一 r ，C 对，D 错. 3 3 2L + 2L 2L + L B 2L — ~2~L BL 2——2 2——=，故C 正确.由B 项分析知R 2RX M ；5•如图5甲所示，在水平面上固定一个匝数为 10匝的等边三角形金属线框，总电阻为 3 Q,边长为0.4 m .金左边圆的圆心，BC边的中点恰好与右边圆的圆心重合.左边磁场方向垂直水平面向外，右边磁场垂直XX-水平面向里，磁感应强度的规律如图乙所示，则下答案 CD解析当线圈向右运动时穿过线圈的磁通量在增加，根A .线框中感应电流的方向是顺时针方向据楞次定律知，感应电流沿逆时针方向，故A 错误•设B . t = 0.4 s 时，穿过线框的磁通量为 0.005 WbC .经过t = 0.4 s ,线框中产生的热量为 2.7 JD .前0.4 s 内流过线框的电荷量为 0.2 C答案 CD解析由磁感应强度B i 垂直水平面向里，大小随时间增大；B 2垂直水平面向外，大小不变，故线框的磁通量增列说法中正确的是（n 取3）（A .线圈中感应电流沿顺时针方向B •线圈中感应电动势大小为 BL VC •通过线圈截面的电荷量为B RD .克服安培力做的功为B 2L 3V 4R)屮/ ADC = 0,由几何知识可得: tan大，由楞次定律可得，线框中感应电流方向为逆时针方向，故A错误；t= 0.4 s时穿过线框的磁通量为：1 1Q = B i x x n2—B2X x n2= 5x 0.5 x 3X 0.12 Wb —2 6BLvm ” + 2mgRsin 0条件得：mgsin 0= BIL = B-^L，解得v m = 奋了故A正确；在MN下滑的过程中，穿过回路的磁通量增大，根据楞次定律判断知，EF受到沿导轨向下的安培力，根据平衡条件得：导体棒EF所受的静摩擦力f= mgsin 0 + F安.故B错误；当导体棒MN从静止开始下滑s的过体棒MN上方轨道粗糙下方光滑，将两根导体棒同时释上的初速度V0.在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终放后，观察到导体棒MN下滑而EF始终保持静止，当与导轨垂直并保持良好接触.则下列说法正确的是（）I2Rt n A①"AT)2R x A t1 210 x 5 —1 x 2nx 0.12( ----------- )2x 3x 0.4I 0.4 丿程中，通过其横截面的电荷量为E BL v t2R t= 2RJ= 2.7 J,故C正确; BLs，故C正确；根据能量守恒得：导体棒MN中产在t = 0.4 s内通过线框中的电荷量E n △①q= r廿"A①10x 5—1 x Jx 0.123 C = 0.2 C，故D正确.6.如图6所示，电阻不计、相距L的两条足够长的平行金属导轨倾斜放置，与水平面的夹角为0,整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B,导轨1 1生的热量为Q= 2（mgssin —2mv m），故D错误.7.如图7所示，固定的竖直光滑U形金属导轨，间距为L，上端接有阻值为R的电阻，处在方向水平且垂直于导轨平面、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m、电阻为r的导体棒与劲度系数为k的固定轻弹簧相连放在导轨上，导轨的电阻忽略不计.初始时刻，弹簧处于上固定有质量为m、电阻为R的两根相同的导体棒，导伸长状态，其伸长量为X1 =晋此时导体棒具有竖直向MN下滑的距离为s时，速度恰好达到最大值V m,则下A .导体棒MNB•此时导体棒列叙述正确的是2mgRsin 0的最大速度V m= B2L2EF与轨道之间的静摩擦力为mgs in 0C .当导体棒MN从静止开始下滑s的过程中, 通过其横截面的电荷量为Br?2RD •当导体棒MN从静止开始下滑s的过程中，导体棒1MN中产生的热量为mgssin —2mvi m答案AC解析导体棒MN速度最大时做匀速直线运动，由平衡A.初始时刻导体棒受到的安培力大小B .初始时刻导体棒加速度的大小B2 L2V0Ra = 2g +B2L2V0m R+ rC .导体棒往复运动，最终静止时弹簧处于压缩状态D .导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q = 2mv2+答案BC解析由题意得：E = BLV0，由闭合电路欧姆定律得：I=点，由安培力公式得:口2| 2 0F=詈■，故A错误；初始14x6x 3x °12 Wb= °.°55 Wb，故B错误;时刻，F + mg+ kx i= ma,得a= 2g + B L v0，故B正确；回路消耗的最大功率为：P= I2R总=2RM g j in B m R+ r B l因为导体棒最终静止时没有安培力，只有重力和弹簧的弹力，故弹簧处于压缩状态，故C正确；根据能量守恒，减少的动能和势能全都转化为焦耳热，但R上产生的焦耳热只是其中一部分，故D错误.8•如图8所示，质量为M的导体棒ab,垂直放在相距为I的平行光滑金属轨道上.导轨平面与水平面的夹角为0,并处于磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，左侧是水平放置、板长为x、间距为d 的平行金属板，R和R x分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻. (3)微粒从板中间水平射入恰好落到上板边缘，则:1 d竖直方向：qat2=㊁①水平方向：v o t= x②根据受力分析可知：a =蚩③m电场强度为：E=计④2 2联立①②③④，得：u=mx^棒沿导轨匀速运动，由平衡条件有：Mgsin 0= BI1I 金属板间电压为：U = I 1R xmBld2v2解得：Rx= qx2Mgsin 109.如图10中MN和PQ为竖直方向的两平行足够长的光滑金属导轨，间距为L,电阻不计•导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，两端分别接阻值为2R(1) 调节R x= 0,释放导体棒，当导体棒速度为w时，求棒ab两端的电压；(2) 调节R x= R,释放导体棒，求棒下滑的最大速度及整个回路消耗的最大功率；(3) 改变R x,待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为m、带电荷量为+ q的微粒(不计重力)从两板中间以水平速度V0射入金属板间，若粒子刚好落在上板边缘，求此时的R x.解析(1)当导体棒速度为V1时，有：E= Blv1 ；根据闭合电路欧姆定律，得：1= E= 誓R R那么：U ab = IR = Blv1.(2)当R x= R,棒沿导轨匀速下滑时，有最大速度v,由平衡条件得：Mgsin 0= F安安培力为：F安=BIl解得：I =皿」Bl感应电动势为：E= Blv电流为：I =是2R解得：v= 2M B R s n J 的电阻R1和电容为C的电容器•一质量为m、电阻为R的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持良好接触.ab由静止开始下滑，在下滑过程中最大的速度为)A .电容器左极板带正电B •电容器的最大带电荷量为C .杆ab的最大速度v= mgD .杆答案解析2CBLV一2Pab所受安培力的最大功率为_BC根据右手定则，感应电动势的方向为:v,右极板带正电，故A错误；当金属杆ab的速度达到最大时，感应电动势最大，感应电动势的最大值为: E m =2R 2BLv m= BLv ;路端电压的最大值为：U = E m = - BLv,2R十R 32CB| v故电容器的带电荷量最大，为：Q= CU = 尹，故B 正确；由P= F安v,当P、F安达到最大时，杆ab的速度达到最大值，此时杆ab受力平衡，即：v= 巴=—,F 安m mg故C正确；杆ab克服安培力的最大功率为：P= F安m V m =mgv m = mgv = P,故 D 错误.10.如图11所示，竖直向下的匀强磁场垂直穿过固定的金属框架平面，00 '为框架abcde的对称轴，ab平行于ed,材料、横截面与框架完全相同的水平直杆gh，在水平外力F作用下向左匀速运动，运动过程中直杆始终垂直于OO '且与框架接触良好，直杆从c运动到b的时间为t1,从b 运动到a的时间为t2,则()a,E2在t2时间内回路中的热功率为P= , R增大，E不变，R则P减小，故D错误.11.如图12甲所示，不变形、足够长、质量为m1= 0.2 kg 的“ U ”形金属导轨PQMN放在绝缘水平桌面上，QP 与MN平行且距离d= 1 m, Q、M间导体电阻阻值R= 4 Q,右内侧紧靠两固定绝缘小立柱1、2;光滑金属杆KL电阻阻值r = 1 0,质量m2= 0.1 kg,垂直于QP和MN , 与QM平行且距离L = 0.5 m，左侧紧靠两固定绝缘小立柱3、4•金属导轨与桌面的动摩擦因数尸0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，其余电阻不计.从t= 0开始，垂直于导轨平面的磁场的磁感应强度变化如图乙所示(g = 10 m/s2).K P A/TX:1:K3工O1 2 t/s<CA .在t1时间内回路中的感应电动势增大B .在t2时间内a、e间的电压增大C .在t1时间内F保持不变D .在t2时间内回路中的热功率增大解析在t1时间内，回路中的感应电动势为 E = BLv, L 是有效的切割长度，由于L增大，则感应电动势增大，故A正确.在t2时间内，由E= BLv知，L不变，E不变，而回路的总电阻增大，电流减小，贝U a、e间的电压为U = E —Ir, E、r不变，则U增大.故B正确.设杆与框架单位长度的电阻为r, bc与水平方向的夹角为a则在t1时间内，回路中的感应电动势为 E = BLv = B 2vt tan a v= 2Bv2ttan a (1)求在整个过程中，导轨受到的静摩擦力的最大值f max；⑵如果从t = 2 s开始，给金属杆KL水平向右的外力，外力对金属杆作用的功率保持不变为P o = 320 W，杆到达最大速度时撤去外力，求撤去外力后QM上产生的热量Q R为多少？解析(1)在0〜1 s时间内，设t时刻磁场的磁感应强度为B, QKLM中的感应电动势为E,电流为I，金属导轨QM受到的安培力为F,贝UAB由题图乙得B= 2+ 2t(T)，得药=2 T/s由法拉第电磁感应定律得R+ r回路的总电阻为R=r(2vt tan a+ 2盘电流为i=E，联立得RBvta n ar tan a+1cos a则知I不变.由于杆匀速运动，F与安培力大小相等，则 F = BIL =△① A BE =三=A*L = 2X 1 X 0.5 VA = 0.2 A导轨所受的安培力 F = BId = (2 + 2t)Id当t= 1 s时，安培力最大为F m,贝U F m= 0.8 N设金属导轨PQMN受到的最大静摩擦力为f m，则f m = p(m1+ m2)g= 0.5 X (0.2 十0.1) X 10 N = 1.5 N1 s以后，电动势为零，QM受到的安培力为零.即安培力，金属导轨PQMN 始终静止，受到的是静摩擦力，所以 f max = F m ,则得 f max = 0.8 N⑵从t = 2 s 开始，导轨QM 受到的安培力向右，由于小立柱1、2的作用，金属导轨PQMN 静止.设杆KL 的最大速度为V m 时，感应电动势为 E i ,电流为l i ,受到的安2•如图2甲所示，一个圆形线圈的匝数 n = 100,线圈面积S = 200 cm 2，线圈的电阻r = 1 0,线圈外接一个阻值R = 4 0的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所解得V m = 10 m/s 撤去外力直到停下来，产生的总热量为 1 1Q 0,贝U Q 0= 2m 2v m = 2X 0.1 x 102 J = 5 J专题强化练1 . （2015新课标全国I 19） 1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”.实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图1所示•实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后.下列说法正确的是（）A .圆盘上产生了感应电动势B .圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动C .在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D .圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电 3 •如图3所示，倾角为a 的光滑导轨上端接入一定值电阻，I 和n 是边长都为 L 的两正方形磁场区域，其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向上，区域I 中磁场的磁感应强度为B 1,区域n 中磁场随时间按B 2= kt 变化,一质量为m 、电阻为r 的金属杆ab 穿过区域I 垂直地跨放在两导轨上，并恰能保持静止.则（）B .通过金属杆的电流方向从a 到bkB 1 3C .定值电阻的阻值为mgBh -r流产生的磁场导致磁针转动4.如图4所示，平行虚线之间有垂直于纸面向里的匀强培力为F 1,外力为F o ,则 E 1 E1 = B 0dVm ，I1 = R T7 则得 F 1 = B 011d = B 2d ?V m R + r 速度最大时外力与安培力平衡，则有 F 0= F 1 据题 F 0V m = P 0 即巴 V mB 2d 2v m R + rA •线圈中的感应电流方向为顺时针方向 QM 上产生的热量 Q R = R R + r Q 0 =X 5 J = 4 J. D .前4 s 内通过R 的电荷量为4X 10「4 CB •电阻R 两端的电压随时间均匀增大C .线圈电阻r 消耗的功率为 4X 10「4 W A •通过金属杆的电流大小为mgs in a B 1L D .定值电阻的阻值为kB 1L 3 mgs in aU人教版高二物理选修 3-2电磁感应专题强化训练（含详细解析）磁场，磁场左右宽度为L ,磁感应强度大小为 B.—等腰 6•如图6所示，电阻不计、相距L 的两条足够长的平行v 匀速运动，从线圈开始运动到 CD 边刚好要进入磁场的过程中（）体棒MN 上方轨道粗糙下方光滑，将两根导体棒同时释放后，观察到导体棒 MN 下滑而EF 始终保持静止，当MN 下滑的距离为s 时，速度恰好达到最大值 Vm,则下^^***^. *K X-iA:M XA .线圈中感应电流沿顺时针方向B •线圈中感应电动势大小为 BLvD .前0.4 s 内流过线框的电荷量为 0.2 C梯形线圈ABCD 所在平面与磁场垂直，AB 边刚好与磁场金属导轨倾斜放置，与水平面的夹角为0,整个空间存右边界重合，AB 长等于L , CD 长等于2L , AB 、CD 间在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B ,导轨的距离为2L ,线圈的电阻为 R •现让线圈向右以恒定速度上固定有质量为m 、电阻为R 的两根相同的导体棒，导 C •通过线圈截面的电荷量为 BL 2 2R A .导体棒 MN 的最大速度V m =2mgRsin 0 B 2L 2D .克服安培力做的功为 B 2L 3V 4R B .此时导体棒EF 与轨道之间的静摩擦力为 mgsin 05•如图5甲所示，在水平面上固定一个匝数为 10匝的等边三角形金属线框，总电阻为 3 Q,边长为0.4 m •金属线框处于两个半径为 0.1 m 的圆形匀强磁场中，顶点A 恰好位于左边圆的圆心，BC 边的中点恰好与右边圆的圆心重合.左边磁场方向垂直水平面向外，右边磁场垂直水平面向里，磁感应强度的变化规律如图乙所示，则下列说法中正确的是（n 取3）（） C .当导体棒MN 从静止开始下滑截面的电荷量为BLs2RD .当导体棒MN 从静止开始下滑s 的过程中，通过其横s 的过程中，导体棒1 2MN 中产生的热量为 mgssin 0--mv mA.线框中感应电流的方向是顺时针方向 B • t = 0.4 s 时，穿过线框的磁通量为 0.005 WbC .经过t = 0.4 s ,线框中产生的热量为2.7 J7.如图7所示，固定的竖直光滑 U 形金属导轨，间距为L ，上端接有阻值为 R 的电阻，处在方向水平且垂直于导轨平面、磁感应强度为B 的匀强磁场中，质量为m 、电阻为r 的导体棒与劲度系数为 k 的固定轻弹簧相连放在导轨上，导轨的电阻忽略不计.初始时刻，弹簧处于伸长状态，其伸长量为 X 1 =严，此时导体棒具有竖直向k上的初速度V 0.在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触.则下列说法正确的是（列叙述正确的是（）3-2电磁感应专题强化训练（含详细解析）磁感应强度为B 的匀强磁场垂直，两端分别接阻值为 2R 的电阻R i 和电容为C 的电容器•一质量为 m 、电阻为R 的金属杆ab 始终垂直于导轨，并与其保持良好接触. 杆 ab 由静止开始下滑，在下滑过程中最大的速度为 v ,整B •初始时刻导体棒加速度的大小 a = 2g + 黑吕0C •导体棒往复运动，最终静止时弹簧处于压缩状态D •导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻 R 上、，、1 2m 2g 2产生的焦耳热 Q = qmv O 十~k_8•如图8所示，质量为 M 的导体棒ab ,垂直放在相距为A .电容器左极板带正电• ■ --H D---------- C Z]--------a（1）调节R x = 0,释放导体棒，当导体棒速度为 v i 时，求棒ab 两端的电压；（2）调节R x = R ,释放导体棒，求棒下滑的最大速度及整个回路消耗的最大功率；（3）改变R x ,待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为m 、带电荷量为十q 的微粒（不计重力）从两板中间以水平速度v 0射入金属板间，若粒子刚好落在上板边缘，求此时的R x .9. 如图10中MN 和PQ 为竖直方向的两平行足够长的10. 如图11所示，竖直向下的匀强磁场垂直穿过固定的金属框架平面，00 '为框架abcde 的对称轴，ab 平行于 ed ,材料、横截面与框架完全相同的水平直杆gh ,在水平外力F 作用下向左匀速运动，运动过程中直杆始终垂直于OO '且与框架接触良好，直杆从c 运动到b 的时间为t 1,从b 运动到a 的时间为t 2,则（）A .在t 1时间内回路中的感应电动势增大B .在t 2时间内a 、e 间的电压增大C .在t 1时间内F 保持不变光滑金属导轨，间距为 L ,电阻不计.导轨所在平面与A •初始时刻导体棒受到的安培力大小个电路消耗的最大电功率为 P ,则（）I 的平行光滑金属轨道上.导轨平面与水平面的夹角为 0, 并处于磁感应强度大小为 B 、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，左侧是水平放置、板长为 x 间距为d 的平行金属板，R 和R x 分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻.B •电容器的最大带电荷量为2CBLV3 PC .杆ab 的最大速度 v = mgD .杆ab 所受安培力的最大功率为字人教版高二物理选修3-2电磁感应专题强化训练(含详细解析)D .在t2时间内回路中的热功率增大11•如图12甲所示，不变形、足够长、质量为m i = 0.2 kg 的“ U ”形金属导轨PQMN放在绝缘水平桌面上，QP 与MN平行且距离d= 1 m, Q、M间导体电阻阻值R= 4Q,右内侧紧靠两固定绝缘小立柱1、2;光滑金属杆KL电阻阻值r = 1 0,质量m2= 0.1 kg ,垂直于QP和MN , 与QM平行且距离L = 0.5 m，左侧紧靠两固定绝缘小立柱3、4.金属导轨与桌面的动摩擦因数卩=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，其余电阻不计.从t= 0开始，垂直于导轨平面的磁场的磁感应强度变化如图乙所示(g =10 m/s1 2).甲C1 求在整个过程中，导轨受到的静摩擦力的最大值f max；2 如果从t = 2 S开始，给金属杆KL水平向右的外力，外力对金属杆作用的功率保持不变为P o= 320 W，杆到达最大速度时撤去外力，求撤去外力后QM上产生的热量Q R为多少？11 / 9。

人教版高中物理选修3-2交流电测试

高中物理学习材料金戈铁骑莖理制作2015-2016学年度金岭中学交流电测试彩试时间：45分钟:命題人:一、选择愿(・里注释〉1(多选)・如图所示・•理懋变压帶BR线圈丽数^=500®,制线帽匝数6=100匝.原线I■中接咬变电源•交变电救电ffiu=220V2S£nl00xt(V).制线陶中接电动机内H1为10Q•电漁衣£示JB［为1A・电衣对电略的影响忽略不计•則下列说法正确的址A.此交ift电的频率为1畑B.此电动机输III功率为44・C.电流农A：示救为0・2AD.如果电动机被卡住而不损坏•則电激的谕出功率变为原来的4・4ffi2.如閔所示・理想变压器廉线圈接交流电漸和用想交淹电流农•饥线圈接煥水器和抽油烟机.脈恵线圈的用数比为1:1.刪盘NI上电源的瞬时他“=22OV2:mlO0zT/(V)・开关S断开时.电流衣示数足1A•开关S闭合时•电流衣示数兄1・25A.卜列说法正确的址A.交流电液输;II电圧的MX<ft«55VB.交流电液输;II电压的ssovc.s闭合时•抽油烟机梢耗的功110WD.S闭合时•抽油烟机汹耗的功率是220V3.如图所示.而枳为0.02d内Bl不计的100匝矩形线WlABCD.绕垂直于磁场的轴oo匀連转动.转动的谢速度为i（xw^・匀探硏场的峨感应呢仗为gy形线Iffl通过｝■环与理想交他器相连.触浜P何移动.AM线圈所接电fflA-lOOQ,电衣妙为理世交流电衣.当线翩平而与昵场力'向平行时开始计时.卜列说法”滿的地（）A.线陶中悠应电动劳的农达兀为r-30V2co:|100f）VB.P上移时.电流农示数减小C.f・0时刻•电JK农示数为iooVTv rD.当原別纽18匝数比为1:2时•电阻上汹耗的功率为400IVD.3^5A1.如图所示交淹电的电泓有效他为（>5.如圏屮罷小星交漑发电机的示怠图.两磴极乩S间的織场可也为水确场.»为交》1电讹箒线18绕垂直于變场的水平報00’匀速转动•从图示阪开始计时.产生的交变电流眩时何变化的图◎如图乙所示・以卜判斷止确的兄（）C.2^5AA.线IS转动的转速为25r/5B・电渝农的示散为10AC ・k 钟内线中电泓方向改芟了50次D.0.01:时线附平而与中性面巫介6・线圈ab 、cd 绕在冋-软铁芯上.如图甲所示.在ab 线RI 中通以如图乙所示的电ift -就从•诡入为匸）•己颊仪圈内部的写ttfitt ■的电流成匸比.则下列描述纽■以中陽应电动势-随时间变化关麋的图中,正碗的迪7.如閔所示兄发电厂通过升JK 变压器进行髙压縑电.接近JUPift 时再通过降压变爪器降JK 给用户供电的示虑图・閔中均何视为理想变爪:4S ・图中电农均为理想交流电衣.设发电厂输出的电,1；•定•两条输电线总电阴用I 衣示・空111器R 相当干用户A. 电压衣V ：、V,的谀数均不变•电流农4的仪数增大•电流农儿的谀数减小B. 电压衣V,、V 。

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精品试卷推荐下载高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）物理选修3-2考前模拟卷一、不定项选择题(每个4分，共40分) 1.一个闭合线圈中没有感应电流产生，由此可以得出 A.此时此地一定没有磁场 B.此时此地一定没有磁场的变化 C.穿过线圈平面的磁感线条数一定没有变化 D.穿过线圈平面的磁通量一定没有变化 2.关于电磁感应，下列说法正确的是 A.导体相对磁场运动，导体内一定会产生感应电流 B.导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流 C.闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，电路中一定会产生感应电流 D.穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会产生感应电流 3.如图所示，关于闭合导线框中产生感应电流的下列说法中正确的是 A.只要闭合导体框在磁场中做切割磁感线运动，线框中就会产生感应电流 B.只要闭合导线框处于变化的磁场中，线框中就会产生感应电流 C.图示的闭合导线框以其任何一条边为轴在磁场中转动，都可以产生感应电流 D.图示的闭合导线框绕其对称轴OO’在磁场中转动，可以产生感应电流 4.如图所示，匀强磁场与圆形导体环平面垂直，金属棒ef与环接触良好，当ef向右匀速运动时 A.圆环中的磁通量不变，环上无感应电流产生 B.整个环中有顺时针方向的电流 C.整个环中有逆时针方向的电流

D.环的右侧有逆时针方向的电流，环的左侧有顺时针方向的电流精品试卷推荐下载 5.如图所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况是 A.向右摆动 B.向左摆动 C.静止 D.不能判断 6.物理实验中，常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电量.如图所示，探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度.已知线圈的匝数为n，面积为s，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R.若将线圈放在被测匀强磁场中，开始线圈平面与磁场垂直，现把探测圈翻转180°，冲击电流计测出通过线圈的电量为q，由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为 A.qR/S B.qR/nS C.qR/2nS D.qR/2S 7.如图所示，用长度La：Lb=2：1的同种导线做成圆环a、b，并在A、C处相连，当均匀变化的磁场垂直穿过a环时，环内电流为Il，A、C间电压为U1；若同样磁场穿过b环，环内电流为I2，A、C间电压为U2，则 A.I1:I2=4:1 B.I1:I2=2:1 C.U1:U2=2:1 D.U1:U2=4:1 8.某交流电电压为u=102 sin314t(V)，则 A.击穿电压为10V的电容器能直接在此电源上 B.把电磁打点计时器接在此电源上，打点周期为0.01s C.把额定电压为10V的小灯泡直接接在此电源上，小灯泡将被烧坏 D.把额定电压为10V的小灯泡直接接在此电源上，小灯泡能正常发光 9.如图所示，长直导线右侧的矩形线框abcd与直导线位于同一平面，当长直导线中的电流发生如图所示的变化时（图中所示电流方向为正方向），线框中的感应电流与线框受力情况为 A.t1到t2时间内，线框内电流的方向为abcda，线框受力向右 B.t1到t2时间内，线框内电流的方向为abcda，线框受力向左 C.在t2时刻，线框内电流的方向为abcda，线框受力向右 D.在t3时刻，线框内无电流，线框不受力 10.如图所示，理想变压器原线圈通入交变电流i=Ｉmsinωt，副线圈接一电流表且与负载电阻串联，电流表的读数为0.10Ａ,在t=（3/8）T时，原线圈中电流的瞬时值为0.03Ａ，由此可知该变压器的原、副线圈的匝数比为

Ａ.3:10 Ｂ.10:3 Ｃ.102:3 Ｄ.3:102 二、填空题(每空2分，实物连线4分，共20分 11.把一个铜环放在匀强磁场中，使环的平面与磁场的方向垂直，如图甲所示，如果使环沿着磁场的方向移动，铜环（填“能”或“不能”）产生感应电流，因精品试卷推荐下载为 .如果磁场是不均匀的，如图乙所示，铜环中（填“能”或“不能”）产生感应电流，因为 .

12.在磁感应强度为B的匀强磁场中，闭合的单匝矩形线圈长度为L1，宽为L2，电阻为R，可绕OO'转动，如图所示，在外力作用下线圈从图中位置以角速度ω匀速转过π/6时，瞬时功率为_______，在这过程中通过导体横截面的电量为________ . 13.下图为《研究电磁感应现象》实验中所用器材的示意图.试回答下列问题： ⑴在该实验中电流计G的作用是 ⑵按实验要求，将下面的实物连成电路. ⑶在产生感应电流的回路中，下图器材中哪个相当于电源？

三、计算题(共40分) 14.(10分)江苏省泰州市经济开发区引进垃圾焚烧发电设备，该发电机输出功率为40kW，输出电压为400V，用变压比（原、副线圈匝数比）为1：5的变压器升压后向某小区供电，输电线的总电阻为5，到达该小区后再用变压器降为220V.求：（1）输电线上损失的电功率；（2）降压变压器的变压比.

15.（10分）如图所示为交流发电机模型，已知单匝线圈的面积为S，线圈匝数为N匝，在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动，角速度为ω，线圈内

A B G

E D C +

V A R 精品试卷推荐下载阻为r，负载电阻为R，在线圈由图示位置（中性面）转动90°的过程中，求⑴ 通过电阻R的电量；⑵ 外力所做的功. 下面是某同学的求解过程：解：⑴转动过程中：Em= NBωS

I =rRE=)(2rREm

通过电阻R的电量：q = IΔt = 4IT=)(42rRNBS ⑵外力做功等于电阻R上产生的热量： Q =42RTI=2222)(4rRSBNR

你认为这位同学的解是否正确？若正确，请说明理由；若不正确，请写出正确的解答过程.

16.（20分）如图所示，两根平行的光滑金属导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，导轨间距离为L，导轨的左端串联一个电阻R，在导轨上有一个质量为m的金属棒MN，它的电阻为r，与导轨接触良好，导轨的电阻忽略不计，金属棒MN在水平向右的恒力作用下由静止开始向右运动的过程中，恒力做功的最大功率为P，金属棒MN的最大加速度为a，试求：(1)金属棒的最大速度Vm为多少? (2)磁感应强度B为多少? (3)电阻R上产生的最大电热功率Pl是多少? (4)当金属棒的加速度是a/3时，电阻R上的电热功率P2又是多少? 精品试卷

推荐下载参考答案： 1.CD 闭合线圈中有无感应电流的关键是看通过线圈的磁通量是否发生变化，线圈处于磁场中，但磁感应强度不变化，线圈的有效面积也不变，磁通量就不变，则没有感应电流产生，选项A错；若磁感应强度和线圈的有效面积同时变化，但磁通量没有变化，线圈中也就没有感应电流产生，或者磁场没有穿过线圈，选项B错；穿过线圈平面磁感线的条数是指穿过闭合线圈的净条数，只要净条数不变，就—定不产生感应电流，故选项C、D正确. 2.D 导体相对磁场运动不一定切割磁感线，切割磁感线，通过闭合回路的有效面积也不一定变化，则A、B、C三个选项中通过导体的磁通量都有可能不发生变化，故只有选项D正确. 3.D 线框在磁场中切割磁感线，但两边产生相反方向的感应电动势，电路里并不产生感应电流，也就是回路的磁通量并没有变化，例如线框从图示位置沿垂直纸面方向运动时不产生感应电流，A不正确；在题图所示的情况下，磁场的磁感应强度B的大小发生变化时，线框的磁通量并不变化，也不产生感应电流，B不正确；线框以ad为轴旋转时，磁通量也不变化，无感应电流，C不正确；

绕轴转动时，磁通量变化，有感应电流，D正确. 4.D 导体ef将圆环分成两部分，导体右移时，右边的磁通量减小，左边的磁通量增加，由楞次定律知D正确. 5.A 磁铁向右运动时，由楞次定律知铜环产生感应电流的磁场总是阻碍导体间的相对运动，则磁铁和铜环之间有排斥作用. 6.C 7.AC 8.D 9.BD 10.B 11.不能线圈内磁通量不变能线圈中的磁通量随磁场的变化而变化解析：要仔细观察这两个磁场的差别，从而加强对感应电流产生条件的认识.

12.RLBLRLLB2324212222122  13.⑴检测线圈中有无电流、及其方向 ⑵连图时，错一处即为全错 ⑶ 线圈B 精品试卷推荐下载三、计算题 14.（1）P输 = U2I2 I2=20A ；U1:U1= n1:n2 U2=2000A P损 = I22R=（20）2×5=2×103W （2）U3=U2-I2R=400×5－5×20=1900V

119522000914343UUnn 15.这位同学(1)和（2）的解均为不正确 ⑴ 线圈由图示位置转动90°的过程中:

通过电阻R的电量：q =IΔt = rRtE = rRN= rRNBS

⑵ 转动过程中：Em = NBωS E = 2mE 外力做功等于全电路中产生的热量：W = rRtE2 = )(4222rRSBN

20.

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