(完整word版)人教版高中物理選修3-2第四章電磁感應(yīng)單元測試題

1、第 1頁 第四章電磁感應(yīng)單元測試題 選擇題 1 由楞次定律知道感應(yīng)電流的磁場一定是（ ） A. 阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量 B .與引起感應(yīng)電流的磁場反向 C. 阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 D .與引起感應(yīng)電流的磁場方向相同 2. 關(guān)于磁通量下列說法正確的是（ ） . A. 磁通量越大表示磁感應(yīng)強(qiáng)度越大 B .面積越大穿過它的磁通量也越大 C穿過單位面積的磁通量等于磁感應(yīng)強(qiáng)度 D. 磁通量不僅有大小而且有方向是矢量 3. 美國一位物理學(xué)家卡布萊拉用實(shí)驗(yàn)尋找磁單極子.實(shí)驗(yàn)根據(jù)的原理就是 電磁感應(yīng)現(xiàn)象，儀器的主要部分是由超導(dǎo)體做成的線圈，設(shè)想有一個(gè) 磁單極子穿過超導(dǎo)線圈，如圖 1 所示，于是在超

2、導(dǎo)線圈中將引起感應(yīng) 電流，關(guān)于感應(yīng)電流的方向下列說法正確的是（ ） A 磁單極子穿過超導(dǎo)線圈的過程中， 線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的變化 B. N 磁單極子，與 S 磁單極子分別穿過超導(dǎo)線圈的過程中，線圈中感應(yīng)電流 方向相同 C. 磁單極子穿過超導(dǎo)線圈的過程中，線圈中感應(yīng)電流方向不變 D. 假若磁單極子為 N 磁單極子，穿過超導(dǎo)線圈的過程中，線圈中感應(yīng)電流方 向始終為順時(shí)針（從上往下看） 4. 如圖 2 示，金屬桿 ab 以恒定的速率 v 在光滑的平行導(dǎo)軌上向右滑行， 設(shè) 整個(gè)電路中總電阻為 R （恒定不變），整個(gè)裝置置于垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場 中，下列說法不正確的是（） A. ab 桿中的電流與

3、速率v成正比 B. 磁場作用于 ab 桿的安培力與速率 v 成正比 第 2頁 C. 電阻 R 上產(chǎn)生的電熱功率與速率 v 平方成正比 D. 外力對 ab 桿做功的功率與速率 v 的成正比第 3頁 5. 由于地磁場的存在，飛機(jī)在一定高度水平飛行時(shí)，其機(jī)翼就會(huì)切割磁感 線，機(jī)翼的兩端之間會(huì)有一定的電勢差. 若飛機(jī)在北半球水平飛行，則從飛行員 的角度看，機(jī)翼左端的電勢比右端的電勢（） A.低 B .高 C相等 D.以上情況都有可能 6. 如圖 3 所示，在兩根平行長直導(dǎo)線中，通以方向相同、大小相等的恒定電 流.一個(gè)小線框在兩導(dǎo)線平面內(nèi)，從靠近右邊的導(dǎo)線內(nèi)側(cè)沿著與兩導(dǎo)線垂直的方 7. 如圖 4 所示,

4、兩個(gè)線圈 A 和 B 分別通以電流 li、丨2，為使線圈 B 中的電 流增大，下列措施有效的是（） A.保持線圈的相對位置不變，增大 A 中的電流 B保持線圈的相對位置不變，減小 A 中的電流 C. 保持 A 中的電流不變，將線圈 A 向右平移 D. 保持 A 中的電流不變，將線圈 A 向右平移 8. 兩個(gè)金屬的圓環(huán)同心放置，當(dāng)小環(huán)中通以逆時(shí)針方向的電流， 且電流不 斷增大時(shí)，大環(huán)將會(huì)有（ ） A.有向外擴(kuò)張的趨勢 B有向內(nèi)收縮的趨勢 C. 產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流 D. 產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流 如圖 5 所示，兩豎直放置的平行光滑導(dǎo)軌處于垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁線框中的感應(yīng)電流方向 （ )

5、A.沿 abcda 不變 B .沿 dcbad 不變 C.由 abcda 變?yōu)?dcbad D .由 dcbad 變?yōu)?9. 向勻速向左移動(dòng)，直至到達(dá)左邊導(dǎo)線的內(nèi)側(cè).在這移動(dòng)過程 dcbad 第 4頁 場中，金屬桿 ab 可沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，原先 S 斷開，讓 ab 桿由靜止 下滑，一段時(shí)間后閉合 S,則從 S 閉合開始記時(shí)，ab 桿的運(yùn)動(dòng) 速度 v隨時(shí)間 t 的關(guān)系圖不可能是下圖中的哪一個(gè)（） 10如圖 6 所示，兩個(gè)閉合鋁環(huán) A B與一個(gè)螺線管套在同一鐵芯上，A、B 可以左右擺動(dòng)，則（ ） A. 在 S閉合的瞬間， B. 在 S 閉合的瞬間， C在S斷開的瞬間， D.在 S 斷開的瞬間， .填空

6、題 A、B 必相吸 A、B 必相斥 A、B 必相吸 A、B 必相斥 11.在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 10T 的勻強(qiáng)磁場中， 垂直切割磁感線運(yùn)動(dòng)的直導(dǎo)線長 20cm 為使直導(dǎo)線中感應(yīng)電動(dòng)勢每秒鐘增加 o. iv，貝 U 導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)的加速度大小應(yīng) 12. 如圖 7 所示，（a）圖中當(dāng)電鍵 S 閉合瞬間，流過表 的感應(yīng)電流方向 是 _ ; （b）圖中當(dāng) S 閉合瞬間，流過表的感應(yīng)電流方向是 13. 如圖 8 所示，A、B 兩閉合線圈用同樣導(dǎo)線且均繞成 10 匝，半徑為 匕2rB，內(nèi)有以 B 線圈作為理想邊界的勻強(qiáng) 磁場，若磁場均勻減小，則 A、B 環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢 Ex : EB = _ ； 產(chǎn)生的感應(yīng)電流之比

7、I A : I B= _ . 14. 如圖 9，互相平行的兩條金屬軌道固定在同一水平面上，上面架著兩根 互相平行的銅棒 ab 和 cd，磁場方向豎直向上如不改變 磁感強(qiáng)度方向而僅改變其大小，使 ab 和 cd 相向運(yùn)動(dòng)，則 B 應(yīng) _ . 尹I 査* 1 V V 1 A E L電涯一1 n L 1 r 関0 第 5頁 15. 如圖 10 所示，兩根相距為 I 的豎直平行金屬導(dǎo)軌位于勻強(qiáng)磁場中，磁 感應(yīng)強(qiáng)度為 B,導(dǎo)軌電阻不計(jì)，另兩根與光滑軌道接觸的金屬桿質(zhì)量均為 m 電第 6頁 阻均為 R,若要使 cd 桿恰好平衡，且靜止不動(dòng)，則 ab 桿應(yīng)向 _ 做 運(yùn)動(dòng)，ab 桿運(yùn)動(dòng)速度大小是 _ ，需對

8、 ab 桿所加外力的大小 為 _ 三計(jì)算題 16. 兩根足夠長的固定的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)， 兩導(dǎo)軌間的距離 為 I，導(dǎo)軌上面橫放著兩根導(dǎo)體棒 ab 和 cd,構(gòu)成矩形回路，如圖 11 所示兩根 導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為 m 電阻均為 R,回路中其余部分的電阻不計(jì)，在整個(gè)導(dǎo)軌平 面內(nèi)都有豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B.兩導(dǎo)體棒均可沿導(dǎo)軌無摩擦地 滑行，開始時(shí) cd 棒靜止，棒 ab 有指向 cd 的速度 v.若兩導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)中始終 不接觸，求： (1) 在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的最大焦耳熱； 3 I SI U 當(dāng)棒 ab 的速度變?yōu)? V。時(shí)，棒 cd 的加速度. 4 17. 兩根相距 d=0. 2

9、0m 的平行光滑金屬長導(dǎo)軌與水平方向成 30角固定， 勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度 B=0. 20T，方向垂直兩導(dǎo)軌組成的平面，兩根金屬棒 ab、 cd 互相平行且始終與導(dǎo)軌垂直地放在導(dǎo)軌上，它們的質(zhì)量分別為 m=0. 1kg， m=0. 02kg，兩棒電阻均為 0. 02Q，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，如圖12 所示. (1) 當(dāng) ab 棒在平行于導(dǎo)軌平面斜向上的外力作用下， 以 v=1. 5ms 速度沿斜面勻速向上運(yùn)動(dòng)，求金屬棒 cd 運(yùn) 動(dòng)的最大速度； (2) 若要 cd 棒靜止，求使 ab 勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)外力的功 率.(g=10m s2) 18. 如圖 13 所示，金屬棒 cd 質(zhì)量 m=0 50kg，長 l=0

10、 . 50m 可在水平導(dǎo)軌 第 7頁 上無摩擦地平動(dòng)，整個(gè)回路的電阻保持不變 R=0. 20Q;勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度B=0. 50T，方向斜向上，且跟導(dǎo)軌平面成 速度為多大時(shí)，它將對導(dǎo)軌沒壓力？ 9 =30 角.問當(dāng) cd 水平向右滑動(dòng)的 第 8頁 19. 如圖 14 所示，光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌 MN PQ 固定在同一水平面 上，兩導(dǎo)軌間距 L=0. 2m 電阻 R=0. 4Q,導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量為 m=0 1kg，電 阻為 r=0 . 1Q的金屬桿 ab,導(dǎo)軌的電阻不 計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B=0. 5T 的 勻強(qiáng)磁場中，磁場的方向豎直向下.現(xiàn)用一 外力 F 沿水平方向拉桿，使之由

11、靜止開始運(yùn)動(dòng)，若理想電壓表示數(shù) U 隨時(shí)間 t 的變化關(guān)系如圖 15 所示, (1) 試分析說明金屬桿的運(yùn)動(dòng)情況； (2) 求第 2 秒末外力 F 的功率. 20. 水平面上兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距為 L，一端通過導(dǎo) 線與阻值為 R 的電阻連接；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為 m 的金屬桿(如圖 16)，金屬桿與 導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)，均勻磁場豎直向下.用與導(dǎo)軌平行的恒定拉力 F 作用在金 屬桿上，桿最終將做勻速運(yùn)動(dòng).當(dāng)改變拉力的大小時(shí)，相對應(yīng)的勻速運(yùn)動(dòng)速度 v 也會(huì)變化，v 和 F 的關(guān)系如右圖 16.(取重力加速 度 g=10 m/s2) (1) 金屬桿在勻速運(yùn)動(dòng)之前做什么運(yùn)動(dòng)？ (2) 若

12、 m=0 5 kg,L=0 . 5 m,R=0. 5 Q，磁感 應(yīng)強(qiáng)度 B 為多大? (3) 由 v-F 圖線的截距可求得什么物理量？其值為多少? 參考答案： 一、選擇題 1 . C 2 . D 3 . C 4 . D 5 . B 6 . BD 7 . BCD 8 . AC 9 . B 10 . AC 016 器廠fi-1 第 9頁 二、填空題第 10頁 11. 5m/s2 12. b a, a b 13. E : EB=1：1; I A : IB=1：2 14. 增大 15. 上;勻速；2m2gR ； 2mg B2L2 三、計(jì)算題 16. 解析：(1)從初始到兩棒速度相等的過程中，兩棒總動(dòng)量

13、守恒，即 mv=2mv 根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律得： 1 2 1 2 1 2 Q mo 2mv= mw . 2 2 4 (2)mv 0= m3 vo+mv E=( 3 vo-v )BI l=E/2R 4 4 對 cd 棒，其所受安培力 F=IBL 解得：a=Efl 2v/4mR. 答案：(1) 1 m02 a=B 2|2vM4mR 4 17. 解析：假設(shè) ab 勻速上滑瞬時(shí)，cd 未動(dòng)則 ab=BLv=0. 06v，回路中： F cd=IBl=1 .5X 0. 2X 0. 2=0. 06N,而其 mcdgsin30 =0. 02X 10X 1/2=0.1NFd cd 將加速下滑， 其中的&

14、; cd與& ab串聯(lián)， 電路中此時(shí) cd 受 F cd=BI l,當(dāng) F cd=nadgsin30 時(shí)， vm=1m/s. l Blv vab 2.5m/s I 2r 2r (2)若 cd 棒靜止，則 F ” cd=l” Bl=mgsin30 ,二 I ” =0. 25A，此電流由 ab 運(yùn) 動(dòng)產(chǎn)生，故此時(shí)拉 ab 的外力為 F =nabgsin30 +1” Bl=0. 18. 解析：根據(jù)受力圖。 FcosB =mg (1) 第 11頁 F=BIL (2) l Blv sin R第 12頁 0.5 10 0.2 2 2 1.3 0.5 0.5 2 2 v 聯(lián)解得 mgR 22 B l

15、 sin cos 19解析：(1)桿在 F 的作用下，做切割磁感應(yīng)線運(yùn)動(dòng), 設(shè)其速度為 v,桿 就是電源，設(shè)產(chǎn)生的 感應(yīng)動(dòng)勢為 E,根據(jù)閉合電路的知識(shí)可知, 電壓表的示數(shù)為 R R E Blv R r R r 代人數(shù)據(jù)得：U=0. 08v(V). 由圖中可知電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系為 UV=O. 4t(V). 由得桿的運(yùn)動(dòng)速度為 v=5t(m / s) 上式說明金屬桿做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度為 a=5m/s2. I 在 t=2s 時(shí)，由得：U=0. 8(V)，回路中的電流強(qiáng)度為： UR 誥 2(A) 則金屬桿受到的安培力為 FB=BII=0 . 5X 2X 0. 2=0. 2(N) 由對桿應(yīng)用牛頓第二定律得： F-FB=ma,則 F=F+ma=O 2+O. 1X 5=0. 7(N) 此時(shí)桿的速度為 v=at=5 X 2=10/ s 所以，拉力的功率為 P=Fv=0. 7X 1O=7(W) 20 .解析：(1)金屬桿運(yùn)動(dòng)后，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，金屬桿將受 F 和安培 力的作用，且安培力隨著速度增大而增加.桿受合外力減小，故加速度減小，速 度增大，即做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng). 感應(yīng)電動(dòng)勢 E=vBL 感應(yīng)電流 I=E，安培力 F=IBL