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1、2018 人教版高中物理同步选修 3-2 课时作业1第四章第四章 章末检测章末检测一、选择题(本题共 10 个小题，每小题 7 分，共 70 分.16 题 为单项选择题，710 题为多项选择题) 1(河北石家庄联考)关于物理学史，下列说法正确的是( ) A奥斯特首先发现了电磁感应现象 B楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的 序幕 C法拉第首先发现了电流的热效应 D纽曼和韦伯先后总结出了法拉第电磁感应定律 解析：法拉第发现了电磁感应现象，选项 A 错误；奥斯特发现 了电流的磁效应，选项 B 错误；焦耳发现了电流的热效应，选项 C 错误；纽曼和韦伯先后总结出了法拉第电磁感应定律，选项
2、 D 正 确 答案：D2如图所示，铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落 到与磁铁的最上端齐平的过程中，下列判断正确的是( ) A金属环在下落过程中的机械能守恒 B金属环在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少 量 C金属环的机械能先减小后增大 D磁铁对环的磁场力对环做正功 解析：金属环在下落过程中，穿过环内的磁通量增加，产生感 应电流根据楞次定律可知，在这个过程中，为阻碍环的磁通量增 加，磁铁对环有向上的磁场力，则磁场力对环做负功，机械能减小， 环减少的重力势能转化为环的动能和电能，B 项正确 答案：B3如图所示，在一均匀磁场中有一导线框 abcd，线框处于水 平面内，磁场与线框平面
3、垂直，R 为一电阻，ef 为垂直于 ab 的一段2018 人教版高中物理同步选修 3-2 课时作业2导体杆，它可在 ab、cd 上无摩擦地滑动，杆 ef 及线框中导线的电 阻都可不计开始时，给 ef 一个向右的初速度，则( ) Aef 将减速向右运动，但不是匀减速运动 Bef 将匀减速向右运动，最后停止 Cef 将匀速向右运动 Def 将往返运动 解析：ef 向右运动，在闭合回路中产生感应电流，根据楞次定 律，ef 受安培力将阻碍其向右运动，即 ef 要克服安培力做功而使动 能减少，故 ef 向右做减速运动但值得注意的是，随速度 v 的减小， 加速度减小，故不可能做匀减速运动A 正确 答案：A
4、4如图所示，金属棒 ab 置于水平放置的光滑框架 cdef 上，棒 与框架接触良好，匀强磁场垂直于 ab 棒斜向下从某时刻开始磁感 应强度均匀减小，同时施加一个水平方向上的外力 F 使金属棒 ab 保 持静止，则 F( ) A方向向右，且为恒力 B方向向右，且为变力 C方向向左，且为变力 D方向向左，且为恒力解析：由 EnS 可知，因磁感应强度均匀减小，感应电动势BtE 恒定，由 F安BIl，I 可知，ab 棒受的安培力随 B 的减小而均ER 匀变小，由外力 FF安可知，外力 F 也均匀减小为变力，由左手定 则可判断 F安水平向右，所以外力 F 水平向左，C 正确 答案：C 5如图所示电路中，
5、A、B 是两个相同的小灯泡L 是一个带 铁芯的线圈，其电阻可忽略不计调节 R，电路稳定时两小灯泡都 正常发光，则( )A合上开关时，A、B 两灯同时正常发光，断开开关时， A、B 两灯同时熄灭 B合上开关时，B 灯比 A 灯先达到正常发光状态2018 人教版高中物理同步选修 3-2 课时作业3C断开开关时，A、B 两灯都不会立即熄灭，通过 A、B 两灯 的电流方向都与原电流方向相同 D断开开关时，A 灯会突然闪亮一下后再熄灭 解析：合上开关时，B 灯立即正常发光，A 灯所在的支路中， 由于 L 产生的自感电动势阻碍电流的增大，A 灯将推迟一些时间才 能达到正常发光状态，故选项 A 错误、B 正
6、确；断开开关时，L 中 产生与原电流方向相同的自感电流，流过 A 灯的电流方向与原电流 方向相同，流过 B 灯的电流方向与原电流方向相反，选项 C 错误； 因为断开开关后，由 L 作为电源提供的电流是从原来稳定时通过 L 的电流值逐渐减小的，所以 A、B 两灯只是延缓一些时间熄灭，并 不会比原来更亮，选项 D 错误 答案：B6如图所示，A 是一边长为 L 的正方形导线框虚线框内有垂 直纸面向里的匀强磁场，磁场宽度为 3L.线框的 bc 边与磁场左右边 界平行且与磁场左边界的距离为 L.现维持线框以恒定的速度 v 沿 x 轴正方向运动规定磁场对线框作用力沿 x 轴正方向为正，且在图 示位置时为计
7、时起点，则在线框穿过磁场的过程中，磁场对线框的 作用力随时间变化的图象正确的是( )解析：当 bc 边进入磁场切割磁感线时，产生感应电流，利用右 手定则可判断感应电流的方向从 cb，再利用左手定则可判断安培 力向左，与规定的安培力的正方向相反，A 错误，结合I，FBIL，得安培力 F 是定值，C 错误；当线框穿出磁场时，BLvR ad 边切割磁感线，产生感应电流从 da，利用左手定则可判断安培 力向左，与规定的安培力的正方向相反，B 正确 答案：B2018 人教版高中物理同步选修 3-2 课时作业47如图所示，磁感应强度为 B 的匀强磁场有理想界面，用力 F 将矩形线圈从磁场中匀速拉出在其他条
8、件不变的情况下( ) A速度越大时，拉力做功越多 B线圈边长 L1越大时，拉力做功越多 C线圈边长 L2越大时，拉力做功越多 D线圈电阻越大时，拉力做功越多 解析：用力 F 匀速拉出线圈的过程中所做的功为 WFL2，又FF安IBL1，I，所以 W，可知 A、B、C 正确，BL1vRB2L2 1L2vR D 错误 答案：ABC 8如图所示，A 为多匝线圈，与开关、滑动变阻器相连后接入 M、N 间的交流电源，B 为一个接有小灯泡的闭合多匝线圈，下列关 于小灯泡发光情况的说法正确的是( )A闭合开关后小灯泡可能发光 B若闭合开关后小灯泡发光，则再将 B 线圈靠近 A，则小灯泡 更亮 C闭合开关瞬间，
9、小灯泡才能发光 D若闭合开关后小灯泡不发光，将滑动变阻器的滑片左移后， 小灯泡可能会发光 解析：闭合开关后，A 产生交变磁场，B 的磁通量变化，小灯 泡通电后可能发光，选项 A 正确、C 错误；闭合开关后再将 B 线圈 靠近 A，B 的磁通量变化率增大，产生的感应电动势更大，小灯泡 更亮，选项 B 正确；闭合开关后小灯泡不发光，将滑动变阻器滑片 左移后，A 中电流减小，B 的磁通量变化率减小，小灯泡不会发光， 选项 D 错误 答案：AB 9矩形导线框 abcd 固定在匀强磁场中，如图甲所示，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，2018 人教版高中物理同步选修 3-
10、2 课时作业5磁感应强度 B 随时间 t 变化的规律如图乙所示，则( )A从 0 到 t1时间内，导线框中电流的方向为 adcba B从 0 到 t1时间内，导线框中电流大小不变 C从 t1到 t2时间内，导线框中电流越来越大 D从 t1到 t2时间内，导线框 bc 边受到安培力大小保持不变 解析：由图可知，0t1内，线框中磁通量的变化率相同，故 0 到 t2时间内电流的方向相同，由楞次定律可知，电路中电流方向为 顺时针，即电流为 adcba 方向，故 A 正确；从 0 到 t1时间内，线框中磁通量的变化率相同，由 E可知，电路中电流大小恒定不变；BSt 同理从 t1到 t2时间内，导线电流大
11、小恒定，故选项 B 正确，C 错误； 从 t1到 t2时间内，电路中电流大小恒定不变，故由 FBIL 可知，F 与 B 成正比，故 D 错误 答案：AB 10(全国甲卷，20)法拉第圆盘发电机的示意图如图所示铜 圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片 P、Q 分别与圆盘的边缘和铜轴 接触圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场 B 中圆盘旋转时，关于 流过电阻 R 的电流，下列说法正确的是( )A若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定 B若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿 a 到 b 的方向 流动 C若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向 可能发生变化 D若圆盘转动的角速度变为原来的 2 倍，则
12、电流在 R 上的热 功率也变为原来的 2 倍 解析：由右手定则知，圆盘按如题图所示的方向转动时，感应电流沿 a 到 b 的方向流动，选项 B 正确；由感应电动势 E Bl212 知，角速度恒定，则感应电动势恒定，电流大小恒定，选项 A 正确；2018 人教版高中物理同步选修 3-2 课时作业6角速度大小变化，感应电动势大小变化，但感应电流方向不变，选 项 C 错误；若 变为原来的 2 倍，则感应电动势变为原来的 2 倍， 电流变为原来的 2 倍，由 PI2R 知，电流在 R 上的热功率变为原来 的 4 倍，选项 D 错误 答案：AB 二、非选择题(本题共 2 小题，共 30 分)11如图所示，
13、MN、PQ 为水平放置的足够长的平行光滑导轨， 导轨间距 l0.5 m，导轨左端连接一个 R0.2 的电阻和一个理想 电流表 A，导轨的电阻不计，整个装置放在磁感应强度 B1 T 的有 界匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下一根质量为 m0.4 kg、电阻为 r0.05 的金属棒与磁场的左边界 cd 重合现对金属 棒施加一水平向右、F0.4 N 的恒定拉力，使棒从静止开始向右运 动，已知在金属棒离开磁场右边界 ef 前电流表的示数已保持稳定 (1)求金属棒离开磁场右边界 ef 时的速度大小 (2)当拉力 F 的功率为 0.08 W 时，求金属棒的加速度 解析：(1)由题意可知，当金属棒离开右
14、边界 ef 时已达到最大速度 vmax，有 EBlvmax，I，F安BIl，F安F，代入数据得ERr vmax0.4 m/s.(2)当力 F 的功率为 0.08 W 时，金属棒的速度 v 0.2 m/sPFFF安ma，即 FmaB2l2vRr 代入数据得 a0.5 m/s2，方向向右 答案：(1)0.4 m/s (2)0.5 m/s2 方向向右12如图所示，足够长的 U 形框架宽度是 L0.5 m，电阻忽略 不计，其所在平面与水平面成 37角，磁感应强度 B0.8 T 的匀 强磁场方向垂直于导体框平面，一根质量为 m0.2 kg，有效电阻 R2 的导体棒 MN 垂直跨放在 U 形框架上，该导体
15、棒与框架间的 动摩擦因数 0.5，导体棒由静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运 动时，通过导体棒截面的电荷量为 Q2 C(sin370.6，cos372018 人教版高中物理同步选修 3-2 课时作业70.8，g10 m/s2)求： (1)导体棒匀速运动的速度； (2)导体棒从静止开始下滑到刚开始匀速运动，这一过程中导体 棒的有效电阻消耗的电功 解析：(1)导体棒受力如图，匀速下滑时有平行斜面方向：mgsinFfF0 垂直斜面方向：FNmgcos0 其中 FfFN 安培力 FBIL电流强度 IER 感应电动势 EBLv 由以上各式得 v5 m/s (2)通过导体棒的电荷量 Q tI其中平均电流 IERRt 设导体棒下滑位移为 x，则 BxL由以上各式得 x m10 mQRBL2 20.8 0.5 全程由动能定理得mgxsinW安mgcosx mv212其中克服安培力做功 W安等于电功 W则 Wmgxsinmgxcos mv212(1282.5) J1.5 J 答案：(1)5 m/s (2)1.5 J
