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1、第四章检测(B)(时间:90分钟满分:100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,16题只有一个选项符合题目要求,710题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分)矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖賃軔朧碍鳝绢懣硯涛镕頃赎巯驂雞虯从躜鞯烧。1.如图所示,一个半球壳放在匀强磁场中,磁感线的方向与半球底面垂直,设半球壳表面积为S1,底面积为S2,半球面上的磁感应强度为B1,底面处的磁感应强度为B2,穿过它们的磁通量分别为1和2,则下列说法中正确的是()聞創沟燴鐺險爱氇谴净祸測樅锯鳗鲮詣鋃陉蛮苎覺藍驳驂签拋敘睑绑。A.由于1=2,
2、且S1S2,所以B1S2,所以12C.1=2,B1=B2D.因为半球面是一曲面,无法判断上述结论是否正确解析因为磁场是匀强磁场,故B1=B2;根据磁通量的定义可知,1=2。答案C2.如图所示,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下。当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)()残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟婭骒東戇鳖納们怿碩洒強缦骟飴顢歡窃緞駔蚂。A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥解析穿
3、过线圈的磁场方向向下且磁通量增加,由“增反减同”和“来拒去留”可知选项B正确。答案B3.用均匀导线做成正方形线框,每边长为0.2 m,正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中,如图所示,当磁场以10 T/s的变化率增大时,线框中a、b两点电势差是()酽锕极額閉镇桧猪訣锥顧荭钯詢鳕驄粪讳鱸况閫硯浈颡閿审詔頃緯贾。A.Uab=0.1 VB.Uab=-0.1 VC.Uab=0.2 VD.Uab=-0.2 V解析EV=0.2 V,设总电阻为2R,则URV,由楞次定律知a端电势高,故A正确。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑诒尔肤亿鳔简闷鼋缔鋃耧泞蹤頓鍥義锥柽鳗铟。答案A4.如图所示,空间有一匀强磁场,一直金属棒以
4、速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时,棒两端的感应电动势大小为E。将此直棒弯折成曲棒,a、b两段长度相等且相互垂直,置于同一磁场中,a、b所成平面与磁感应强度相垂直,当曲棒沿a、b角平分线的方向以速度v运动时,棒两端的感应电动势大小为E,謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔點鉍杂篓鳐驱數硯侖葒屜懣勻雏鉚預齒贡缢颔。A解析若直金属棒的长为L,则弯成曲棒后,有效切割长度E=Blv可知感应电动势的大小与有效切割长度成正比,厦礴恳蹒骈時盡继價骚卺癩龔长鳏檷譴鋃蠻櫓鑷圣绋閼遞钆悵囅为鹬。答案B5.如图所示,由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd,固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。
5、一接入电路电阻为R的导体棒PQ,在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动,滑动过程 PQ 始终与ab垂直,且与线框接触良好,不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中()茕桢广鳓鯡选块网羈泪镀齐鈞摟鳎饗则怿唤倀缀倉長闱踐識着純榮詠。A.PQ中电流先增大后减小B.PQ两端电压先减小后增大C.PQ上拉力的功率先减小后增大D.线框消耗的电功率先减小后增大解析等效电路中,PQ相当于电源,外电路是PQ的左右部分PadQ和PbcQ并联,如图所示。设两部分电阻为R1、R2,外电路的电阻R,因此当两部分的电阻R1=R2时,R外的值最大,PQ中电流最小,此时PQ在dc的中点。在PQ从靠近ad处向bc滑动
6、过程中,PQ中电流先减小后增大,选项A错误;根据闭合电路的欧姆定律可得,U外=E-IR内,所以PQ两端电压先增大后减小,选项B错误;PQ上拉力的功率等于电路的总功率,由总功率P总=IE=IBlv可知,总功率先减小后增大,选项C正确;线框消耗的电功率P外=I2RRR外先增大后减小,最大值,选项D错误。鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴縈诘聾諦鳍皑绲讳谧铖處騮戔鏡謾维覦門剛慘。答案C6.如图所示,用丝线悬挂一个金属环,金属环套在一个通电螺线管上,并处于螺线管正中央位置。若通入螺线管中的电流突然增大,则()籟丛妈羥为贍偾蛏练淨槠挞曉养鳌顿顾鼋徹脸鋪闳讧锷詔濾铩择觎測。A.圆环会受到沿半径向外拉伸的力B.圆环会受到
7、沿半径向里挤压的力C.圆环会受到向右的力D.圆环会受到向左的力解析无论通入螺线管的电流是从a流向b还是从b流向a,电流增大时,穿过金属环的磁通量必增加。由于穿过金属环的磁通量由螺线管内、外两部分方向相反的磁通量共同决定,其等效磁场方向由管内磁场方向决定。根据楞次定律,环内感应电流的磁场要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,即要阻碍穿过环的磁通量的增加,因此有使环扩张的趋势,从而使环受到沿半径向外拉伸的力。預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴買闥龅绌鳆現檳硯遙枨纾釕鴨鋃蠟总鴯询喽箋。答案A7.如图甲所示,A、B为两个相同的环形线圈,共轴并靠近放置,A线圈中通有如图乙所示的电流i,则()渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦鋇絨钞陉鳅
8、陸蹕銻桢龕嚌谮爺铰苧芻鞏東誶葦。A.在t1到t2时间内A、B两线圈相吸B.在t2到t3时间内A、B两线圈相斥C.t1时刻两线圈间作用力为零D.t2时刻两线圈间作用力最大解析从t1到t2时间内,电流方向不变,强度变小,磁场变弱,A减小,B线圈中感应电流的磁场与A线圈中电流的磁场同向,所以A、B相吸。从t2到t3时间内,IA反向增强,B中感应电流的磁场与A中电流的磁场反向,互相排斥。t1时刻,IA达到最大,变化率为零,B最大,变化率为零,IB=0,A、B之间无相互作用力。t2时刻,IA=0,通过B的磁通量变化率最大,在B中产生的感应电流最大,但此刻A线圈中无电流,所以A、B两线圈间无相互作用力。综
9、上所述,A、B、C正确,D错误。铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡缝勵罴楓鳄烛员怿镀鈍缽蘚邹鈹繽駭玺礙層談。答案ABC8.如图所示,闭合铜环与闭合金属框接触放在匀强磁场中,当铜环向右移动时(金属框不动),下列说法正确的是()擁締凤袜备訊顎轮烂蔷報赢无貽鳃闳职讳犢繒笃绨噜钯組铷蟻鋨赞釓。A.铜环内没有感应电流产生,因为它的磁通量没有变化B.金属框内没有感应电流产生,因为它的磁通量没有变化C.金属框ab边中有感应电流,因为回路abfgea中的磁通量增加了D.铜环的半圆egf中有感应电流,因为回路egfcde中的磁通量减少了解析当部分导体切割磁感线运动时,导体便相当于电源部分,其余部分组成外电路。当铜环向右运动时
10、,铜环的左右两部分形成两个并联的电源,其等效电路如图所示。由图可知,铜环内和金属框内均有感应电流产生,A、B均错。由图知,回路abfgea中的磁通量增加了,从而在回路中产生了感应电流,ab边和铜环的半圆egf均为abfgea回路中的部分,且egf相当于电源部分。故选CD。贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷鯛汉鼉匮鲻潰馒鼋餳攪單瓔纈釷祕譖钭弯惬閻。答案CD9.如图所示,通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈,线圈均与传送带以相同的速度匀速运动。为了检测出个别未闭合的不合格线圈,让传送带通过一固定匀强磁场区域,磁场方向垂直于传送带,线圈进入磁场前等距离排列,根据穿过磁场后线圈间的距离,就能够检测出不合格线圈。通
11、过观察图形,判断下列说法正确的是()坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚跻馱釣缋鲸鎦潿硯级鹉鄴椟项邬瑣脐鯪裣鄧鯛。A.若线圈闭合,进入磁场时,线圈相对传送带向后滑动B.若线圈不闭合,进入磁场时,线圈相对传送带向后滑动C.从图中可以看出,第2个线圈是不合格线圈D.从图中可以看出,第3个线圈是不合格线圈解析若线圈合格,则由于电磁感应现象会向左移动一定距离,即相对传送带向后滑动,且合格线圈移动的距离相等,移动后线圈的间距也等于移动前的间距,由题图知线圈3与其他线圈的间距不符,所以第3个线圈是不合格线圈。蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘籜葦繯颓鲷洁遲銻鹂迳睁張晕辯滾癰學鸨朮刭。答案AD10.如图所示,垂直纸面的正方形匀强磁场区域
12、内,有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd,现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场,不计导体框重力的影响。则导体框从两个方向移出磁场的过程中()買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄届嬌擻歿鲶锖够怿輿绸養吕諄载殘撄炜豬铥嵝。A.导体框中产生的感应电流方向相同B.导体框中产生的焦耳热相同C.导体框ad边两端的电势差相同D.通过导体框横截面的电荷量相同解析由楞次定律知选项A正确;根据E=Blv知,两次拉导体框的速度不同,感应电动势不同,向右拉出时UdaUadC错误;又I,所以电流不同,而q=It,选项D正确;由Q,导体框中产生的焦耳热不同,所以选项B错误。綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴飙钪麦蹣鲵殘荩讳创户
13、軾鼹麗躑時嘮犖鈞泞椁。答案AD二、填空题(本题共2小题,共20分)11.(6分)由于国际空间站的运行轨道上各处的地磁场强弱及方向均有所不同,所以在运行过程中,穿过其外壳地磁场的磁通量将不断变化,这样将会导致现象发生,从而消耗空间站的能量。为了减少这类损耗,国际空间站的外壳材料的电阻率应尽可能选用(选填“大”或“小”)一些的。驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦諑琼针咙鲲鏵鲠黾诂鰒猫餑矫赖懾鷗邻嫱鏹癣。解析穿过空间站外壳的磁通量发生变化,金属材料的外壳中将自成回路,产生感应电流。为了降低这个损耗,应让产生的感应电流越小越好,也就是说,材料的电阻率越大越好。猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑献鵬缩职鲱样犧硯嬸軼產锺銪貸崳门騭荧
14、愛缪。答案涡流(或电磁感应)大12.(14分)(1)在“探究楞次定律”的实验中除需要已知绕向的螺线管、条形磁铁外,还要用到电表。请从下列电表中选择()锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔嗚訝摈馍鲰钵鈳銻趨線賜辭尋谳殼車墾骝颁许。A.量程为03 V的电压表B.量程为03 A的电流表C.量程为00.6 A的电流表D.零刻度在中间的灵敏电流表(2)某同学按下列步骤进行实验:将已知绕向的螺线管与电表连接;设计表格,记录将磁铁N、S极插入和抽出过程中引起感应电流的磁场方向、磁通量变化、感应电流的方向、感应电流的磁场方向;構氽頑黉碩饨荠龈话骛門戲鷯瀏鲮晝崃怿挟懺潆说荚諼嘰虽涤漬确轾。分析实验结果,得出结论。上述实验中,漏
15、掉的实验步骤是。丙(3)图甲为某实验小组利用微电流传感器做验证楞次定律实验时,在计算机屏幕上得到的波形,横坐标为时间t,纵坐标为电流I。根据图线分析知道:将条形磁铁的N极插入圆形闭合线圈时得到图甲内所示图线。现用该磁铁,如图乙所示,从很远处按原方向沿一圆形线圈的轴线匀速运动,并穿过线圈向远处而去。图丙中较正确地反映线圈中电流I与时间t关系的是。輒峄陽檉簖疖網儂號泶蛴镧釃邊鲫釓袜讳铈骧鹳蔦馳诸寫簡腦轅騁镀。解析(1)楞次定律实验应该选用零刻度在中间的灵敏电流表;(2)查明电流流入电表方向与电表指针偏转方向的关系;(3)将条形磁铁的N极插入圆形闭合线圈时得到图甲内所示图线,用该磁铁的S极从很远处按原方向沿一圆形线圈的轴线匀速运动,产生的电流方向与图甲相反,再利用对称性的特点,可知图丙中B正确。尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅瀝纰縭垦鲩换鹊黾淺赖謬纩斃誅兩欤辈啬紳骀。答案(1)D(2)查明电流流入电表方向与电表指针偏转方向的关系(3)B三、计算题(本题共4小题,共40分。解答时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得分。有数值计算
