2019_2020版高中物理第四章電磁感應(yīng)章末檢測試卷一（第四章）新人教版.docx

章末檢測試卷一(第四章)(時間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共12小題，每小題4分，共計48分.18題為單選題，912題為多選題，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分)1.在物理學(xué)發(fā)展中，觀測、實驗、假說和邏輯推理等方法都起到了重要作用.下列敘述符合史實的是()A.奧斯特在實驗中觀察到電流的磁效應(yīng)，該效應(yīng)說明了電和磁之間存在聯(lián)系B.法拉第根據(jù)通電直導(dǎo)線的磁場和條形磁鐵的磁場的相似性，提出了分子電流假說C.安培在實驗中觀察到，通有恒定電流的靜止導(dǎo)線附近的固定導(dǎo)線圈中，出現(xiàn)了感應(yīng)電流D.楞次在分析了許多實驗事實后提出，感應(yīng)電流的磁場總是與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反答案A解析奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，揭示了電和磁之間存在聯(lián)系，選項A正確；根據(jù)通電螺線管產(chǎn)生的磁場與條形磁鐵的磁場相似性，安培提出了磁性是分子內(nèi)環(huán)形電流產(chǎn)生的，即分子電流假說，選項B錯誤；法拉第探究磁產(chǎn)生電的問題，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線中電流“通、斷”時導(dǎo)線附近的固定導(dǎo)線圈中出現(xiàn)感應(yīng)電流而導(dǎo)線中通有恒定電流時導(dǎo)線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項C錯誤；楞次定律指出感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，選項D錯誤.2.如圖1所示，螺線管與靈敏電流計相連，磁鐵從螺線管的正上方由靜止釋放，向下穿過螺線管.下列說法正確的是()圖1A.電流計中的電流先由a到b，后由b到aB.a點的電勢始終低于b點的電勢C.磁鐵減少的重力勢能等于回路中產(chǎn)生的熱量D.磁鐵剛離開螺線管時的加速度小于重力加速度答案D解析在磁鐵進(jìn)入螺線管的過程中，螺線管磁通量增大，且方向向下，由楞次定律可知，感應(yīng)電流由b經(jīng)電流計流向a；在磁鐵穿出螺線管的過程中，磁通量減小，且方向向下，由楞次定律可知，感應(yīng)電流由a經(jīng)電流計流向b，則a點電勢先低于b點電勢，后高于b點電勢，故A、B錯誤；磁鐵減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和磁鐵的動能，C錯誤；磁鐵剛離開螺線管時，由楞次定律“來拒去留”可知，磁鐵受到的合外力小于重力，D正確.3.如圖2所示是研究通電自感現(xiàn)象實驗的電路圖，A1、A2是兩個規(guī)格相同的小燈泡，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器R的滑動觸頭，使兩個燈泡的亮度相同，調(diào)節(jié)滑動變阻器R1的滑動觸頭，使它們都正常發(fā)光，然后斷開開關(guān)S.重新閉合開關(guān)S，則 ()圖2A.閉合瞬間，A1立刻變亮，A2逐漸變亮B.閉合瞬間，A1、A2均立刻變亮C.穩(wěn)定后，L和R兩端的電勢差一定相同D.穩(wěn)定后，A1和A2兩端的電勢差不相同答案C解析斷開開關(guān)再重新閉合開關(guān)的瞬間，根據(jù)自感原理可判斷，A2立刻變亮，而A1逐漸變亮，A、B均錯誤；穩(wěn)定后，自感現(xiàn)象消失，根據(jù)題設(shè)條件可判斷，滑動變阻器R接入電路的阻值與線圈L的電阻一樣大，線圈L和R兩端的電勢差一定相同，A1和A2兩端的電勢差也相同，所以C正確，D錯誤.4.勻強磁場方向垂直紙面，規(guī)定向里的方向為正方向，磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖3甲所示，在磁場中有一細(xì)金屬圓環(huán)，圓環(huán)平面位于紙面內(nèi)，如圖乙所示.令E1、E2、E3分別表示Oa、bc、cd段的感應(yīng)電動勢的大小，I1、I2、I3分別表示對應(yīng)的電流，則下列判斷正確的是()圖3A.E1E2，I1沿逆時針方向，I2沿順時針方向B.E1E2，I1沿順時針方向，I2沿逆時針方向C.E2E3，I2沿逆時針方向，I3沿順時針方向D.E2E3，I2沿逆時針方向，I3沿順時針方向答案A5.(2018北京市房山區(qū)模擬)電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應(yīng)用.圖4甲為工業(yè)上探測物件表面層內(nèi)部是否存在缺陷的渦流探傷技術(shù)原理圖.其原理是將線圈中通入電流，使被測物件內(nèi)產(chǎn)生渦流，借助探測線圈內(nèi)電流變化測定渦流的改變，從而獲得被測物件內(nèi)部是否斷裂及位置的信息.圖乙為一個帶鐵芯的線圈L、開關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來的跳環(huán)實驗裝置，將一個套環(huán)置于線圈L上且使鐵芯穿過其中，閉合開關(guān)S的瞬間，套環(huán)將立即跳起.關(guān)于對以上兩個應(yīng)用實例理解正確的是()圖4A.能被探測的物件和實驗所用的套環(huán)必須是導(dǎo)電材料B.渦流探傷技術(shù)運用了互感原理，跳環(huán)實驗演示了自感現(xiàn)象C.以上兩個應(yīng)用實例中的線圈所連接電源都必須是變化的交流電源D.以上兩個應(yīng)用實例中的線圈所連接電源也可以都是恒壓直流電源答案A6.(2017南通、揚州、泰州、淮安四市第三次模擬考試)法拉第發(fā)明了世界上第一臺發(fā)電機(jī).如圖5所示，圓形金屬盤安置在電磁鐵的兩個磁極之間，兩電刷M、N分別與盤的邊緣和中心點接觸良好，且與靈敏電流計相連.金屬盤繞中心軸沿圖示方向轉(zhuǎn)動，則()圖5A.電刷M的電勢高于電刷N的電勢B.若只將電刷M移近N，電流計的示數(shù)變大C.若只提高金屬盤轉(zhuǎn)速，電流計的示數(shù)變大D.若只將變阻器滑片向左滑動，電流計的示數(shù)變大答案C解析由電流的流向，根據(jù)安培定則，可知蹄形磁鐵的左端為N極，右端為S極，兩磁極間的磁場方向向右，根據(jù)金屬盤的轉(zhuǎn)動方向，結(jié)合右手定則可以判斷，電刷N的電勢高于電刷M的電勢，A錯誤；若只將電刷M移近N，則電路中的感應(yīng)電動勢減小，電流計的示數(shù)減小，B錯誤，若只提高金屬盤的轉(zhuǎn)速，則金屬盤中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢增大，電流計的示數(shù)增大，C正確；若只將變阻器滑片向左滑動，變阻器接入電路的電阻增大，則電磁鐵中的電流減小，兩磁極間的磁感應(yīng)強度減小，圓盤中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢減小，電流計的示數(shù)減小，D錯誤.7.(2018全國卷)如圖6所示，導(dǎo)體軌道OPQS固定，其中PQS是半圓弧，Q為半圓弧的中點，O為圓心.軌道的電阻忽略不計.OM是有一定電阻、可繞O轉(zhuǎn)動的金屬桿，M端位于PQS上，OM與軌道接觸良好.空間存在與半圓所在平面垂直的勻強磁場，磁感應(yīng)強度的大小為B.現(xiàn)使OM從OQ位置以恒定的角速度逆時針轉(zhuǎn)到OS位置并固定(過程)；再使磁感應(yīng)強度的大小以一定的變化率從B增加到B(過程).在過程、中，流過OM的電荷量相等，則等于()圖6A. B. C. D.2答案B解析設(shè)半圓弧PQS的半徑為r，在過程中，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，有E1根據(jù)閉合電路歐姆定律，有I1且q1I1t1在過程中，有E2I2q2I2t2又q1q2，即所以.8.如圖7所示，足夠長的平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置，傾角為37，寬度為0.5 m，電阻忽略不計，其上端接一小燈泡，電阻為1 .一導(dǎo)體棒MN垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量為0.2 kg，接入電路的電阻為1 ，兩端與導(dǎo)軌接觸良好，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為0.5.在導(dǎo)軌間存在著垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場(圖中未畫出)，磁感應(yīng)強度為0.8 T.將導(dǎo)體棒MN由靜止釋放，運動一段時間后，小燈泡穩(wěn)定發(fā)光，此后導(dǎo)體棒MN的運動速度以及小燈泡消耗的電功率分別為(重力加速度g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)()圖7A.2.5 m/s1 W B.5 m/s1 WC.7.5 m/s9 W D.15 m/s9 W答案B解析小燈泡穩(wěn)定發(fā)光時，導(dǎo)體棒MN勻速下滑，其受力如圖所示，由平衡條件可得F安Ffmgsin 37，F(xiàn)安mgcos 37mgsin 37，故F安mg(sin 37cos 37)0.4 N，由F安BIL得I1 A，所以EI(R燈RMN)2 V，導(dǎo)體棒的運動速度v5 m/s，小燈泡消耗的電功率為P燈I2R燈1 W.正確選項為B.9.(2017蘇北四市聯(lián)考)如圖8甲所示，一個剛性圓形線圈與電阻R構(gòu)成閉合回路，線圈平面與所在處的勻強磁場方向垂直，磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示.下列關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢e、電阻R消耗的功率P隨時間t變化的圖象，可能正確的有 ()圖8答案BD解析線圈的面積不變，由EnS得感應(yīng)電動勢為定值，且磁場增強和磁場減弱引起的感應(yīng)電動勢方向相反，A錯誤，B正確；對于電阻R，流過的電流大小不變，功率PI2R恒定，C錯誤，D正確.10.如圖9甲所示，一個匝數(shù)n100的圓形導(dǎo)體線圈，面積S10.4 m2，電阻r1 .在線圈中存在面積S20.3 m2的垂直線圈平面向外的勻強磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示.有一個R2 的電阻，將其兩端a、b分別與圖甲中的圓形線圈相連接，b端接地，則下列說法正確的是()圖9A.圓形線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E6 VB.在04 s時間內(nèi)通過電阻R的電荷量q6 CC.設(shè)b端電勢為零，則a端的電勢a3 VD.在04 s時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q18 J答案BD解析由法拉第電磁感應(yīng)定律可得EnS2，由題圖乙可得 T/s0.15 T/s，將其代入可得E4.5 V，A錯.qttntn，在04 s穿過圓形導(dǎo)體線圈磁通量的變化量為0.60.3 Wb00.18 Wb，代入可得q6 C，B對.04 s內(nèi)磁感應(yīng)強度增大，圓形線圈內(nèi)磁通量增加，由楞次定律結(jié)合安培定則可得b點電勢高，a點電勢低，故C錯.由于磁感應(yīng)強度均勻變化產(chǎn)生的電動勢與電流均恒定，可得I1.5 A，由焦耳定律可得QI2Rt18 J，D對.11.如圖10甲所示，電阻不計且間距L1 m的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，上端接一阻值R2 的電阻，虛線OO下方有垂直于導(dǎo)軌平面向里的勻強磁場，現(xiàn)將質(zhì)量m0.1 kg、電阻不計的金屬桿ab從OO上方某處由靜止釋放.金屬桿在下落的過程中與導(dǎo)軌保持良好接觸且始終水平.已知桿ab進(jìn)入磁場時的速度v01 m/s，下落0.3 m的過程中加速度a與下落距離h的關(guān)系圖象如圖乙所示，g取10 m/s2，則()圖10A.勻強磁場的磁感應(yīng)強度為2 TB.桿ab下落0.3 m時，金屬桿的速度為1 m/sC.桿ab下落0.3 m的過程中，R上產(chǎn)生的熱量為0.2 JD.桿ab下落0.3 m的過程中，通過R的電荷量為0.25 C答案AD解析當(dāng)金屬桿進(jìn)入磁場后，根據(jù)右手定則判斷可知金屬桿ab中電流的方向由a到b.由題圖乙知，剛進(jìn)入磁場時，金屬桿的加速度大小a110 m/s2，方向豎直向上.由牛頓第二定律得：BI1Lmgma1，其中I1代入數(shù)據(jù)，解得：B2 T，故A正確；a0時金屬桿受到的重力與安培力平衡，有mgBIL0，其中I，聯(lián)立得：v0.5 m/s，故B錯誤；從開始到下落0.3 m的過程中，由能量守恒有：mghQmv2，代入數(shù)據(jù)得：Q0.287 5 J，故C錯誤；金屬桿自由下落高度為h00.05 m，金屬桿下落0.3 m的過程中通過R的電荷量為：qttt，代入數(shù)據(jù)得q0.25 C，故D正確.12.如圖11所示，有一個在水平面內(nèi)固定的“V”字形金屬框架CAD，60，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向豎直向下，導(dǎo)體棒MN在框架上從A點開始在外力F作用下，沿垂直MN方向以速度v勻速向右平移，使導(dǎo)體棒和框架始終構(gòu)成等邊三角形回路.已知框架和導(dǎo)體棒的材料和橫截面積均相同，其單位長度的電阻均為r，框架和導(dǎo)體棒均足夠長，導(dǎo)體棒運動中始終與磁場方向垂直，且與框架接觸良好.下列關(guān)于回路中的電流I、外力F和回路消耗的電功率P隨時間t變化關(guān)系的四個圖象中正確的是()圖11答案AC解析導(dǎo)體棒運動時間為t時，通過的位移為xvt，回路中的有效切割長度為：L2xtan ，感應(yīng)電動勢為EBLv，回路的總電阻為R總r32xtan ，聯(lián)立得感應(yīng)電流與t的關(guān)系式為I，B、v、r一定，則I為一定值，故A正確，B錯誤；外力F大小等于安培力大小，則FBILt，F(xiàn)與t成正比，故C正確；運動x時的功率為：PI2R總t，則P與t成正比，故D錯誤.二、非選擇題(本題共5小題，共計52分)13.(8分)(2018三明市高二下學(xué)期期末)如圖12甲所示為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗裝置.圖12(1)按實驗的要求將圖甲中所缺的導(dǎo)線補畫完整.(2)開關(guān)閉合后，下列說法正確的是_.A.只要將線圈A放在線圈B中就會引起電流計指針偏轉(zhuǎn)B.線圈A插入或拔出線圈B的速度越大，電流計指針偏轉(zhuǎn)的角度越大C.如果在閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上開關(guān)后，A線圈插入B線圈中，將滑動變阻器滑動觸頭迅速向左拉時，靈敏電流計指針向左偏一下(3)上述實驗中，原線圈A可等效為一個條形磁鐵，將線圈B和靈敏電流計連接如圖乙所示，當(dāng)電流從正接線柱流入靈敏電流計時，指針向正接線柱一側(cè)偏轉(zhuǎn).則當(dāng)條形磁鐵迅速向上拔出時，圖中靈敏電流計指針向_(填“正”或“負(fù)”)接線柱方向偏轉(zhuǎn).答案(1)如圖所示(3分)(2)BC(3分)(3)正(2分)解析(1)將電源、開關(guān)、滑動變阻器、線圈A串聯(lián)成一個回路，注意滑動變阻器接一上一下兩個接線柱，再將電流計與線圈B串聯(lián)成另一個回路，電路圖如圖所示.(2)當(dāng)將線圈A放在線圈B中，因磁通量不變，則不會引起電流計指針偏轉(zhuǎn)，故A錯誤；線圈A插入或拔出線圈B的速度越大，則穿過線圈的磁通量的變化率越大，感應(yīng)電動勢越大，則產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大，那么電流計指針偏轉(zhuǎn)的角度越大，故B正確；在閉合開關(guān)時，電流增大，穿過線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上開關(guān)后，A線圈插入B線圈中，將滑動變阻器滑動觸頭迅速向左拉時，接入電路中的電阻增大，電流減小，穿過線圈的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知靈敏電流計指針向左偏一下，故C正確.(3)當(dāng)電流從正接線柱流入靈敏電流計時，指針向正接線柱一側(cè)偏轉(zhuǎn)，根據(jù)楞次定律，依據(jù)題圖可知，螺線管的感應(yīng)電流由上向下，則當(dāng)條形磁鐵迅速向上拔出時，穿過線圈的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，螺線管的感應(yīng)電流由上向下，靈敏電流計指針向正接線柱方向偏轉(zhuǎn).14.(10分)如圖13甲所示，豎直平面內(nèi)有邊長l0.2 m的正方形線框，匝數(shù)n100，線框總電阻R8 ，一范圍足夠大的勻強磁場，其方向垂直于線框平面，磁場的磁感應(yīng)強度B按如圖乙所示規(guī)律變化(磁場方向以垂直于線框平面向外為正).求：圖13(1)前2 s內(nèi)，線框產(chǎn)生的焦耳熱；(2)t0.5 s時，線框的ab邊受到的安培力大小.答案(1)16 J(2)20 N解析(1)前2 s內(nèi)線框的感應(yīng)電動勢大小為：EnS(2分)解得E8 V(1分)線框產(chǎn)生的焦耳熱Qt(1分)解得Q16 J(1分)(2)由楞次定律可知前2 s內(nèi)線框中的感應(yīng)電流方向為abcda，ab邊受到的安培力方向向上(1分)安培力的大小FnBIl(1分)I(1分)由題圖乙可知t0.5 s時磁感應(yīng)強度的大小B1 T(1分)解得F20 N.(1分)15.(10分)小明同學(xué)設(shè)計了一個“電磁天平”，如圖14所示，等臂天平的左臂為掛盤，右臂掛有矩形線圈，兩臂平衡.線圈的水平邊長L0.1 m，豎直邊長H0.3 m，匝數(shù)為N1.線圈的下邊處于勻強磁場內(nèi)，磁感應(yīng)強度B01.0 T，方向垂直線圈平面向里.線圈中通有可在02.0 A范圍內(nèi)調(diào)節(jié)的電流I.掛盤放上待測物體后，調(diào)節(jié)線圈中電流使天平平衡，測出電流即可測得物體的質(zhì)量.(重力加速度取g10 m/s2)圖14圖15(1)為使“電磁天平”的量程達(dá)到0.5 kg，線圈的匝數(shù)N1至少為多少？(2)進(jìn)一步探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，另選N2100匝、形狀相同的線圈，總電阻R10 .不接外電流，兩臂平衡.如圖15所示，保持B0不變，在線圈上部另加垂直紙面向外的勻強磁場，且磁感應(yīng)強度B隨時間均勻變大，磁場區(qū)域?qū)挾萪0.1 m.當(dāng)掛盤中放質(zhì)量為0.01 kg的物體時，天平平衡，求此時磁感應(yīng)強度的變化率.答案(1)25匝(2)0.1 T/s解析(1)“電磁天平”中的線圈受到安培力，I2.0 A時線圈的匝數(shù)最少FN1B0IL(1分)由天平平衡可知：mgN1B0IL(2分)代入數(shù)據(jù)解得：N125匝.(1分)(2)由法拉第電磁感應(yīng)定律得：EN2N2Ld(2分)由歐姆定律得：I(1分)線圈受到的安培力FN2B0IL(1分)由天平平衡可得：mgF(1分)聯(lián)立各式，代入數(shù)據(jù)可得0.1 T/s.(1分)16.(10分)(2017江蘇單科)如圖16所示，兩條相距為d的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)，其右端接一阻值為R的電阻.質(zhì)量為m的金屬桿靜置在導(dǎo)軌上，其左側(cè)的矩形勻強磁場區(qū)域MNPQ的磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向下.當(dāng)該磁場區(qū)域以速度v0勻速地向右掃過金屬桿后，金屬桿的速度變?yōu)関.導(dǎo)軌和金屬桿的電阻不計，導(dǎo)軌光滑且足夠長，桿在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸.求：圖16(1)MN剛掃過金屬桿時，桿中感應(yīng)電流的大小I；(2)MN剛掃過金屬桿時，桿的加速度大小a；(3)PQ剛要離開金屬桿時，感應(yīng)電流的功率P.答案(1)(2)(3)解析(1)感應(yīng)電動勢EBdv0(1分)感應(yīng)電流I(1分)解得I(1分)(2)安培力FBId(1分)由牛頓第二定律Fma(1分)解得a(1分)(3)金屬桿切割磁感