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1、高中物理选修 3-2 第 4 章电磁感应章末试题 A 卷（人教版带答案）第四测评 A(基础过关卷)一、选择题(本题共 10 小题，每小题分，共 0 分；其中第 17 题为单选题；第 810 题为多选题，全部选对得分，选不全得 2 分，有选错或不答的得 0 分)1一闭合线圈中没有产生感应电流，则()A该时该地的磁感应强度一定为零B 该时该地的磁场一定没有变化线圈面积一定没有变化D穿过线圈的磁通量一定没有变化2闭合的金属环处于随时间均匀变化的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆环平面，则()A环中产生的感应电动势均匀变化B 环中产生的感应电流均匀变化环中产生的感应电动势保持不变D环上某一小段导体所受的安培
2、力保持不变3现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈 A、线圈 B、电流计及开关如图连接，在开关闭合、线圈 A 放在线圈 B 中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动片 P 向左加速滑动时，电流计指针向右偏转。由此可以推断()A线圈 A 向上移动或滑动变阻器滑动片 P 向右加速滑动，都能引起电流计指针向左偏转B 线圈 A 中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转滑动变阻器的滑动片 P 匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央D因为线圈 A、线圈 B 的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向4用均匀导线做成的正方形线框边长为 02 ，正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强
3、磁场中，如图所示。当磁场以 10 T/s 的变化率增强时，线框中 a、b 两点间的电势差是()AUab 01 VB Uab01 VUab 02 VDUab02 V如图所示，条形磁铁用细线悬挂在点。点正下方固定一个水平放置的铝线圈。让磁铁在竖直面内摆动，下列说法中正确的是()A磁铁左右摆动一次，线圈内感应电流的方向改变 2 次B 磁铁始终受到感应电流磁场的斥力作用磁铁所受到的感应电流对它的作用力始终是阻力D磁铁所受到的感应电流对它的作用力有时是阻力有时是动力6图中半径为 r 的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场中，绕轴以角速度 沿逆时针方向匀速转动，电阻两端分别接盘心和盘边缘，则通过电阻 R 的电流
4、强度的大小和方向是()A由到 d，I= B 由 d 到，I= 由到 d，I= D由 d 到，I= 7在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示，当磁场的磁感应强度 B 随时间 t 如图乙变化时，图中正确表示线圈中感应电动势 E变化的是()8如图所示为新一代炊具电磁炉，无烟、无明火、无污染、不产生有害气体、无微波辐射、高效节能等是电磁炉的优势所在。电磁炉是利用电流通过线圈产生磁场，当磁场的磁感线通过含铁质锅底部时，即会产生无数小涡流，使锅体本身自行高速发热，然后再加热锅内食物。下列相关说法中正确的是()A锅体中的涡流是由恒定的磁场产生的B 恒
5、定磁场越强，电磁炉的加热效果越好锅体中的涡流是由变化的磁场产生的D提高磁场变化的频率，可提高电磁炉的加热效果9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 ()AB 立即熄灭B A 灯将比原更亮一些后再熄灭有电流通过 B 灯，方向为dD有电流通过 A 灯，方向为 ba10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
6、，棒在竖直向上的恒力 F 作用下匀速上升，以下说法正确的是( )A作用在金属棒上各力的合力做功为零B 重力做的功等于系统产生的电能金属棒克服安培力做的功等于电阻 R 上产生的焦耳热D金属棒克服恒力 F 做的功等于电阻 R 上产生的焦耳热二、实验题(本题共 2 小题，共 16 分。把答案填在题中的横线上)11为判断线圈绕向，可将灵敏电流计 G 与线圈 L 连接，如图所示。已知线圈由 a 端开始绕至 b 端；当电流从电流计 G 左端流入时，指针向左偏转。(1)将磁铁 N 极向下从线圈上方竖直插入 L 时，发现指针向左偏转。俯视线圈，其绕向为_(填“ 顺时针”或“逆时针”)。(2)当条形磁铁从图中虚
7、线位置向右远离 L 时，指针向右偏转。俯视线圈，其绕向为_(填“顺时针” 或“逆时针”)。12正方形导线框处于匀强磁场中，磁场方向垂直框平面，磁感应强度随时间均匀增加，变化率为。导体框质量为、边长为 L，总电阻为 R，在恒定外力 F 作用下由静止开始运动。导体框在磁场中的加速度大小为，导体框中感应电流做功的功率为。三、解答题(本题共 3 小题，共 34 分。解答应写出必要的字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13(10 分) 为了探测海洋中水的运动，科学家有时依靠水流通过地磁场产生的感应电动势测水的流速。假设某处地磁场的竖直分量为 0104 T，两个电
8、极插入相距 20 的水流中，且两电极所在的直线与水流方向垂直，如果与两极相连的灵敏电压表示数为 010 V，求水流的速度。14(12 分) 矩形线圈 abd，长 ab20 ，宽 b10 ，匝数n200，线圈回路总电阻 R0 ，整个线圈平面均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过，磁感应强度 B 随时间的变化规律如图所示，求：(1)线圈回路的感应电动势。(2)在 t 03 s 时线圈 ab 边所受的安培力。1(12 分) 如图所示，光滑导轨竖直放置，匀强磁场的磁感应强度为 B=0 T，磁场方向垂直于导轨平面向外，导体棒 ab 的长度与导轨宽度均为 L=02 ，电阻 R=10 。导轨电阻不计，当导体棒紧贴
9、导轨匀速下滑时，均标有“6 V 3 ”字样的两小灯泡恰好正常发光，求：(1)通过 ab 的电流的大小和方向。(2)ab 运动速度的大小。(3)电路的总功率。 参考答案1解析：因为穿过闭合回路的磁通量发生变化是产生感应电流的条，D 选项正确。答案：D2解析：磁场均匀变化，也就是说 ，根据感应电动势的定义式，E S，其中是一个常量，所以圆环中产生的感应电动势的数值是一个常量，产生的感应电流也不变化，而环上某一小段导体受安培力 FIlB 要发生变化。答案：3解析：当他将滑动变阻器的滑动片 P 向左加速滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻值增大，线圈 A 中电流减小，线圈 B 中磁通量减小，电流计指针向右
10、偏转。线圈 A 向上移动或铁芯向上拔出或断开开关，线圈 B 中磁通量减小，都能引起电流计指针向右偏转，选项 A 错误，B 正确；滑动变阻器的滑动片 P 匀速向左或匀速向右滑动，都能使线圈 A 中电流变化，线圈 B 中磁通量变化，线圈 B 中产生感应电流，电流计指针偏转，可以判断电流计指针偏转的方向，选项、D 错误。答案：B4解析：线框中的感应电动势 ES 020110 V02 V，由楞次定律知，b 点电势高，故 Uab E01 V，B 选项正确。答案：B解析：磁铁向下摆动时，根据楞次定律，线圈中产生逆时针方向感应电流(从上面看)，并且磁铁受到感应电流对它的作用力为阻力，阻碍它靠近；磁铁向上摆动
11、时，根据楞次定律，线圈中产生顺时针方向感应电流(从上面看)，磁场受感应电流对它的作用力仍为阻力，阻碍它远离，所以磁铁在左右摆动一次过程中，电流方向改变 3 次，感应电流对它的作用力始终是阻力，只有项正确。答案：6解析：由右手定则可判断出 R 中电流由到 d，电动势 Br2，电路中电流 I= 。答案：7答案：A8解析：由电磁感应原理可知，锅体中的涡流是由变化的磁场产生的，且提高磁场变化的频率，产生的感应电动势变大，故可提高电磁炉的加热效果。故、D 正确。答案：D9解析：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
12、闭合、S1 突然断开时，流过 A 灯的电流只是方向变为 ba ，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，项错误。综合上述分析可知，本题正确选项为 A 和 D。答案：AD10解析：根据动能定理，合力做的功等于动能的增量，故 A 对；重力做的功等于重力势能的减少，重力做的功等于克服 F 所做的功与产生的电能之和，而克服安培力做的功等于电阻 R 上产生的焦耳热，所以 B、D 错，对。答案：A11解析：(1)磁铁 N 极向下从线圈上方竖直插入 L 时，线圈的
13、磁场向下且增强，感应磁场向上，且电流流入电流计左端，根据右手定则可知线圈顺时针绕向。(2)条形磁铁从图中虚线位置向右远离 L 时，线圈的磁场向上且减弱，感应电流从电流计右端流入，根据右手定则可知线圈逆时针绕向。答案：(1)顺时针(2) 逆时针12解析：导体框在磁场中受到的合外力等于 F，根据牛顿第二定律可知导体框的加速度为 a= 。由于导体框运动不产生感应电流，仅是磁感应强度增加产生感应电流，因而磁场变化产生的感应电动势为 E=S =l2，故导体框中的感应电流做功的功率为 P= 。答案： 13解析：海水中含有各种导电物质，相当于导电液流过两极之间切割磁感线产生感应电动势，由 EBLv 得 v
14、/s0 /s。答案：0 /s14解析：从图象可知，与线圈平面垂直的磁场是随时间均匀增大的，穿过线圈平面的磁通量也随时间均匀增大，线圈回路中产生的感应电动势是不变的，可用法拉第电磁感应定律求。(1)磁场的变化率为 ，则感应电动势为E n n S 200 002 V2 V。(2)闭合电路中的电流 I A004 A当 t03 s 时，B 20102 Tab 边受到的安培力为 FnBIL2002010 200402 N032 N。答案：(1)2 V(2)032 N1解析：(1)每个小灯泡中的电流为 I1= =0 A则 ab 中的电流为 I=2I1=1 A由右手定则知通过 ab 棒的电流方向为由 b 到 a(2)ab 产生的感应电动势：E=U1+IR=6 V+110 V=7 V由 E=BLv，知 ab 的运动速度 v= =70 /s(3)电路的总功率 P=IE=7 答案：(1)1 A由 b 到 a(2)70 /s(3)7
