《2018_2019学年高中物理第四章电磁感应单元质量评估新人教版选修3_2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018_2019学年高中物理第四章电磁感应单元质量评估新人教版选修3_2（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 第四章第四章 电磁感应电磁感应 单元质量评估单元质量评估 90 90 分钟分钟 100100 分分 一 选择题 本题共 14 小题 每小题 4 分 共 56 分 其中 1 9 小题为单选题 10 14 小题为 多选题 1 在法拉第时代 下列验证 由磁产生电 设想的实验中 能观察到感应电流的是 A 将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路 然后观察电流表的变化 B 在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈 然后观察电流表的变化 C 将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接 往线圈中插入条形磁铁后 再到相邻房 间去观察电流表的变化 D 绕在同一铁环上的两个线圈 分别接电源和电流表 在给线圈通
2、电或断电的瞬间 观察电流 表的变化 解析 选 D 电路闭合和穿过电路的磁通量发生变化 同时满足 电路中才会产生感应电流 本题中的 A B 选项都不会使得电路中的磁通量发生变化 并不满足产生感应电流的条件 故 都不正确 C 选项中磁铁插入线圈时 虽有短暂电流产生 但未能及时观察 C 项错误 在给线 圈通电 断电瞬间 会引起闭合电路磁通量发生变化 产生感应电流 因此 D 项正确 2 2018 邢台高二检测 材料 粗细相同 长度不同的电阻丝做成 ab cd ef 三种形状的 导线 分别放在电阻可忽略的光滑金属导轨上 并与导轨垂直 如图所示 匀强磁场方向垂直 导轨平面向内 外力使导线水平向右做匀速运动
3、 且每次外力所做功的功率相同 已知三根导 线在导轨间的长度关系是 Lab Lcd Lef 则 A ab 运动速度最大 B ef 运动速度最大 C 三根导线每秒产生的热量不同 D 因三根导线切割磁感线的有效长度相同 故它们产生的感应电动势相同 解析 选 B 三根导线长度不同 故它们连入电路的阻值不同 有 Rab Rcd Ref 但它们切割 2 磁感线的有效长度相同 根据 P Fv I F BIl 可得 v2 所以三根导线的速度 关系为 vab vcd a 所以 a b 0 由法拉第电磁感应定律可知 线圈两端 a b 之间电势差 a b n n t 综上可知 选项 C 正确 选项 A B D 错误
4、 S B2 B 1 t2 t 1 3 4 矩形导线框 abcd 固定在匀强磁场中 磁感线的方向与导线框所在平面垂直 规定磁场的正 方向垂直纸面向里 磁感应强度 B 随时间 t 变化的规律如图所示 若规定顺时针方向为感应 电流 i 的正方向 图中的 i t 图象正确的是 解析 选 D 磁感应强度均匀变化 产生恒定的感应电流 A 错误 第 1 s 内 磁场垂直于纸 面向里均匀增强 由楞次定律可以判定感应电流方向为逆时针 为负值 C 错误 同理可判定 第 4 s 内感应电流方向为逆时针 为负值 B 错误 D 正确 5 如图 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
5、处 于方向竖直向下的匀强磁场 B 中 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 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 解题指南 解答本题时应从以下三点进行分析 1 导体棒 PQ 滑动过程中电阻的变化特点 2 等效电源电阻与外电阻的大小关系 4 3 导体棒 PQ 上拉力的功率与电路总功率关系 解析 选 C 导体棒 PQ 滑动过程中外电阻先变大
6、到最大值 0 75R 后变小 因此 PQ 中电流 先减小后增大 PQ 两端电压先增大后减小 选项 A B 错 据电源输出功率与外电阻变化规律 可知线框消耗的电功率先增大后减小 选项 D 错 导体棒 PQ 上拉力的功率等于电路总功率 电 动势不变 据 PQ 中电流变化可知 PQ 上拉力的功率先减小后增大 选项 C 正确 6 2018 滨州高二检测 如图所示 abcd 是一个质量为 m 边长为 L 的正方形金属线框 如 从图示位置自由下落 在下落 h 后进入磁感应强度为 B 的磁场 恰好做匀速直线运动 该磁场 的宽度也为 L 在这个磁场的正下方 h L 处还有一个未知磁场 金属线框 abcd 在穿
7、过这个磁 场时也恰好做匀速直线运动 那么下列说法正确的是 A 未知磁场的磁感应强度是 2B B 未知磁场的磁感应强度是B 2 C 线框在穿过这两个磁场的过程中产生的电能为 4mgL D 线框在穿过这两个磁场的过程中产生的电能为 2mgL 解析 选 C 设线框刚进入第一个磁场时速度大小为 v1 那么 mgh m v1 1 2 v2 1 2gh 设线框刚进入第二个磁场时速度大小为 v2 那么 2gh v2 v1 根据题意还可得 v2 2v21 2 到 mg mg 整理可得出 Bx B A B 两项均错误 穿过两个磁场时都做匀 B2L2v1 R B2 xL2v2 R 2 2 速运动 把减少的重力势能
8、都转化为电能 所以在穿过这两个磁场的过程中产生的电能为 4mgL C 项正确 D 项错误 7 2018 济宁高二检测 如图所示 L 是自感系数足够大的线圈 其直流电阻为零 D1 D2是 两个相同的灯泡 如将开关 K 闭合 等灯泡亮度稳定后再断开 则 K 闭合 断开 灯泡 D1 D2 的亮度变化情况是 5 A K 合上瞬间 D2很亮 D1不亮 B K 合上瞬间 D1立即很亮 D2逐渐亮 最后一样亮 K 断开瞬间 D2立即熄灭 D1逐渐熄灭 C K 合上瞬时 D1 D2同时亮 然后 D1逐渐变暗到熄灭 D2亮度不变 K 断开瞬间 D2立即熄 灭 D1亮一下 逐渐熄灭 D K 闭合瞬时 D1 D2同
9、时亮 然后 D1逐渐变暗到熄灭 D2同时变得更亮 K 断开瞬间 D2立即 熄灭 D1亮一下再灭 解析 选 D K 闭合瞬间 L 的自感作用很强 L 处相当于断路 电流流经 D1 D2 所以 D1 D2 同时亮 电流稳定后 L 相当于短路 所以 D1逐渐熄灭 由于稳定后 D1被短路 回路电流变大 故 D2变得更亮 断开 K 线圈 L 阻碍电流减小发生自感现象 L 相当于一个新电源和 D1组成回 路 D1亮一下再熄灭 而 D2立即熄灭 8 2018 揭阳高二检测 如图所示 一个闭合三角形导线框 ABC 位于竖直平面内 其下方 略 靠前 固定一根与导线框平面平行的水平直导线 导线中通以图示方向的恒定
10、电流 释放导线 框 它由实线位置下落到虚线位置未发生转动 在此过程中 A 导线框中感应电流的方向依次为 ACBA ABCA ACBA B 导线框的磁通量为零时 感应电流也为零 C 导线框所受安培力的合力方向依次为向上 向下 向上 D 导线框所受安培力的合力为零 做自由落体运动 解析 选 A 根据右手螺旋定则可知导线上方的磁场方向垂直于纸面向外 下方的磁场方 向垂直于纸面向里 而且越靠近导线磁场越强 所以闭合导线框 ABC 在下降过程中 导线框内 垂直于纸面向外的磁通量先增大 当增大到 BC 边与导线重合时 达到最大 再向下运动 导线 框内垂直于纸面向外的磁通量逐渐减小至零 然后随导线框的下降
11、导线框内垂直于纸面向 里的磁通量增大 当增大到 A 点与导线重合时 达到最大 继续下降时由于导线框逐渐远离导 6 线 使导线框内垂直于纸面向里的磁通量再逐渐减小 所以根据楞次定律可知 感应电流的磁 场总是阻碍原磁通量的变化 所以感应电流的磁场先向内 再向外 最后向内 所以导线框中 感应电流的方向依次为 ACBA ABCA ACBA A 正确 当导线框内的磁通量为零时 内部的磁通 量仍然在变化 有感应电动势产生 所以感应电流不为零 B 错误 根据对楞次定律的理解 感 应电流的效果总是阻碍导体间的相对运动 由于导线框一直向下运动 所以导线框所受安培 力的合力方向一直向上 不为零 C D 错误 9
12、2018 揭阳高二检测 如图所示 有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域其直角边长为 L 磁场方向垂直纸面向外 磁感应强度大小为 B 边长为 L 总电阻为 R 的正方形导线框 abcd 从图示位置开始沿 x 轴正方向以速度 v 匀速穿过磁场区域 取沿 a b c d a 的感应电流 为正 则表示线框中电流 i 随 bc 边的位置坐标 x 变化的图象正确的是 解析 选 C 根据题意 由楞次定律得 正方形线框进入三角形磁场时 穿过线框的磁通量 逐渐增加 线框中产生顺时针电流 为正方向 D选项可以排除 正方形线框离开三角形磁场时 穿过线框的磁通量减少 线框中的电流逆时针 为负方向 A选项可以排除 由于线
13、框切割磁感 线的有效长度为l vt tan 45 vt 则线框产生的感应电动势为 E B vt v Bv2t 而感应 电流为 I 所以感应电流随着时间增加而增加 只有 C 选项正确 Bv2t R 10 今将磁铁缓慢或者迅速地插入一闭合线圈中 始末位置相同 试对比在上述两个过程中 相同的物理量是 A 磁通量的变化量 B 磁通量的变化率 7 C 线圈中产生的感应电流 D 流过线圈导线截面的电荷量 解析 选 A D 由 2 1和题意知 A 选项正确 因 t1和 t2不等 故不同 B t 选项错误 由 E n知 感应电动势不相等 故 C 选项错误 由 q n知 D 选项正确 t R r 11 电吉他中
14、电拾音器的基本结构如图所示 磁体附近的金属弦被磁化 因此弦振动时 在线 圈中产生感应电流 电流经电路放大后传送到音箱发出声音 下列说法正确的有 A 选用铜质弦 电吉他仍能正常工作 B 取走磁体 电吉他将不能正常工作 C 增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势 D 弦振动过程中 线圈中的电流方向不断变化 解题指南 1 产生感应电流的条件 闭合回路的磁通量发生变化 2 法拉第电磁感应定律 E n t 解析 选 B C D 按照题意 磁体附近的金属弦被磁化 铜质弦不具备这种 本领 所 以 A 项错误 取走磁体 导体不能切割磁感线 所以电吉他将不能正常工作 B 项正确 根据法 拉第电磁感应定律判断 C
15、 项正确 弦振动过程中 靠近或远离 由楞次定律知 线圈中的电流 方向不断变化 D 项正确 12 如图所示 电灯 A 和 B 与固定电阻的电阻均为 R L 是自感系数很大的线圈 当 S1闭合 S2 断开且电路稳定时 A B 亮度相同 再闭合 S2 待电路稳定后将 S1断开 下列说法正确的是 A B 立即熄灭 8 B A 灯将比原来更亮一些后再熄灭 C 有电流通过 B 灯 方向为 c d D 有电流通过 A 灯 方向为 b a 解析 选 A D 当断开 S2而只闭合 S1时 A B 两灯一样亮 可知线圈 L 的电阻也是 R 在 S1 S2闭合时 IA IL 故当 S2闭合 S1突然断开时 流过 A
16、 灯的电流只是方向变为 b a 但其 大小不突然增大 A 灯不出现更亮一下再熄灭的现象 故 D 项正确 B 项错误 由于固定电阻 R 几乎没有自感作用 故断开 S1时 B 灯电流迅速变为零 而立即熄灭 故 A 项正确 C 项错误 综合上述分析可知 本题正确选项为 A D 总结提升 自感问题的求解策略 自感现象是电磁感应现象的一种特例 它仍遵循电磁感应定律 分析自感现象除弄清这一点 之外 还必须抓住以下三点 1 自感电动势总是阻碍电路中原来电流的变化 当原来电流增大时 自感电动势的方向与原 来电流方向相反 当原来电流减小时 自感电动势的方向与原来电流方向相同 2 阻碍 不是 阻止 阻碍 电流变化的实质是使电流不发生 突变 使其变化过程 有所延缓 3 当电路接通瞬间 自感线圈相当于断路 当电路稳定时 相当于电阻 如果线圈没有电阻 相 当于导线 短路 当电路断开瞬间 自感线圈相当于电源 13 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 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 棒在竖直向上的恒力
