《粤教版物理选修3-2作业：期中综合检测（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《粤教版物理选修3-2作业：期中综合检测（含解析）（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、期中综合检测期中综合检测(时间：90 分钟 满分：100 分)一、单项选择题(本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分) 1两个闭合的金属环穿在一根光滑的绝缘杆上，如图 1 所示，当条形磁铁的 S 极自 右向左插向圆环时，环的运动情况是( )图 1 A两环同时向左移动，间距增大 B两环同时向左移动，间距变小 C两环同时向右移动，间距变小 D两环同时向左移动，间距不变 2一无限长直导体薄板宽为 l，板面与 z 轴垂直，板的长度方向沿 y 轴，板的两侧与 一个电压表相接，如图 2 所示，整个系统放在磁感应强度为 B 的均匀磁场中，B 的方向沿 z 轴正方向如果电压表与导体平板均以速度 v 向
2、 y 轴正方向移动，则电压表指示的电压 值为( )图 2A0 B. vBl CvBl D2vBl123铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号，以确定火车的位置有一种磁铁能 产生匀强磁场，被安装在火车首节车厢下面，如图 3 所示(俯视图)，当它经过安装在两铁 轨之间的线圈时，便会产生一种电信号被控制中心接收到当火车以恒定的速度 v 通过线 圈时，下面四个选项中的图象能正确表示线圈两端的电压随时间变化的关系是( )图 34. 有一边长为 L 的正方形导线框，质量为 m，由高度 H 处自由下落，如图 4 所示，其 下边 ab 进入匀强磁场区域后，线圈开始减速运动，直到其上边 cd 刚好穿出磁场时，
3、速度 减为 ab 边刚进入磁场时速度的一半，此匀强磁场的宽度也是 L，线框在穿过匀强磁场的过 程中产生的电热是( )图 4 A2mgL B2mgLmgHC2mgL mgH D2mgL mgH3414 5. 如图 5 所示，两光滑平行导轨水平放置在匀强磁场中，磁场垂直于导轨所在的平面 向里，金属棒 ab 可沿导轨自由滑动，导轨一端跨接一个定值电阻 R，导轨电阻不计，现将 金属棒沿导轨由静止向右拉若保持拉力恒定，当速度为 v 时，加速度为 a1，最终以速度 2v 做匀速运动；若保持拉力的功率恒定，当速度为 v 时，加速度为 a2，最终也以速度 2v 做匀速运动，则( )图 5 Aa2a1 Ba22
4、a1 Ca23a1 Da24a1 6在实际生产中，有些高压直流电路含有自感系数很大的线圈，当电路中的开关 S 由闭合到断开时，线圈中产生很高的自感电动势，使开关 S 处产生电弧，危及操作人员的 人身安全为了避免电弧的产生，可在线圈处并联一个元件，如图所示的方案中可行的是( )二、双项选择题(本题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分) 7 “卫星悬绳发电”是人类为寻找卫星的新型电力能源供应系统而进行的实验假设 在实验中，用飞机拖着一根很长的金属线(其下端悬挂一个金属球，以保证金属线总是呈竖 直状态)在高空环绕地球飞行，且每次飞经我国上空时都是由西北方向飞向东南方向，则下 列说法正确的是(
5、) A这是利用运动导线切割地磁场的磁感线产生感应电动势的原理，金属相当于发电 机的绕组 B该发电机产生直流电，且金属线的上端为正极 C该发电机产生直流电，且金属线的上端为负极 D该发电机产生交流电，当飞机在北半球由西向东飞行时，金属线的上端为其正极； 当飞机在南半球由西向东飞行时，金属线的上端为其负极 8与 x 轴夹角为 30的匀强磁场的磁感应强度为 B，如图 6 所示，长为 L 的金属杆在 匀强磁场中运动时始终与 xOy 平面垂直(图中小圆为其截面)，以下一定能在杆中获得方向 相同、大小为 BLv 的感应电动势的是( ) A杆以 2v 速率向x 方向运动 B杆以速率 v 垂直磁场方向运动C杆
6、以速率v 沿y 方向运动 2 33D杆以速率v 沿y 方向运动2 33图 6 图 7 图 89如图 7 所示，MSNO 为同一根导线制成的光滑导线框，竖直放置在水平方向的匀强 磁场中，OC 为一可绕 O 轴始终在轨道上滑动的导体棒，当 OC 从 M 点无初速度释放后， 下列说法中正确的是( ) A由于无摩擦存在，导体棒 OC 可以在轨道上往复运动下去 B导体棒 OC 的摆动幅度越来越小，机械能转化为电能 C导体棒 OC 在摆动中总受到阻碍它运动的磁场力 D导体棒 OC 只有在摆动加快时才受到阻碍它运动的磁场力 10如图 8 甲所示，光滑导体框架 abcd 水平放置，质量为 m 的导体棒 PQ
7、平行于 bc 放在 ab、cd 上，且正好卡在垂直于轨道平面的四枚光滑小钉之间，回路总电路为 R，整个 装置放在垂直于框架平面的变化的磁场中，磁场的磁感应强度 B 随时间 t 的变化情况如图 乙所示(规定磁感应强度方向向上为正)，则在时间 0t 内，关于回路内的感应电流 I 及小 钉对 PQ 的弹力 N，下列说法中正确的是( ) AI 的大小是恒定的 BI 的方向是变化的 CN 的大小是恒定的 DN 的方向是变化的 题 号12345678910 答 案 姓名：_ 班级：_ 学号：_ 得分：_ 三、填空题(本题共 2 小题，共 10 分) 11(6 分)如图 9 所示，两水平放置的金属板相距为
8、d，用导线与一个 n 匝线圈连接， 线圈置于方向竖直向上的变化磁场中若金属板间有一质量 m、带电荷量q 的微粒恰好 处于平衡状态，则磁场的变化情况是_，磁通量的变化率为_图 9 12(4 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_产生，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 _(填“大”或“小”)一些的 四、解答题(本题共 4 小题，共 42 分) 13. (8 分)如图 10 所示，电阻为 r0的金属棒 OA 以 O 为轴可以在电阻为 4r0的圆环上滑 动，外
9、电阻 R1R24r0，其他电阻不计如果 OA 棒以某一角速度匀速转动时电阻 R1的 电功率最小值为 P0，求 OA 棒匀速转动的角速度图 1014(10 分)如图 11 所示，两金属杆 ab 和 cd 长均为 l，电阻均为 R，质量分别为 M 和 m，Mm.用两根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路，并悬挂 在水平、光滑、不导电的圆棒两侧，两金属杆都处在水平位置如图所示，整个装置处在 一与回路平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为 B，若金属杆 ab 正好匀速向下运动，求其运动的速度大小图 1115(10 分)光滑平行金属导轨长 L2.0 m，两条导轨之间的距离 d0.10
10、m，它们所在 的平面与水平方向之间的夹角 30，导轨上端接一个阻值为 R0.80 的电阻，其他电 阻不计导轨放在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度 B0.4 T，有一金属棒 ab 其质量 m500 g，垂直放在导轨的最上端，如图 12 所示当 ab 从最上端由静止开始滑下，直到 滑离轨道时，电阻 R 上放出的热量 Q1 J，g10 m/s2，求 ab 在下滑的过程中，通过 R 上 的最大电流图 1216(14 分)如图 13 所示，abcd 为静止于水平面上宽度为 L、长度很长的 U 形金属滑 轨，bc 边接有电阻 R，其他部分电阻不计ef 为一可在滑轨平面上滑动、质量为 m 的均匀 金属棒现金
11、属棒通过一水平细绳跨过定滑轮，连接一质量为 M 的重物，一匀强磁场 B 垂 直滑轨平面重物从静止开始下落，不考虑滑轮的质量，且金属棒在运动过程中均保持与 bc 边平行忽略所有摩擦力则：图 13 (1)当金属棒做匀速运动时，其速率是多少？(忽略 bc 边对金属棒的作用力)； (2)若重物从静止开始至匀速运动时下落的总高度为 h，求这一过程中电阻 R 上产生的 热量期中综合检测期中综合检测 答案答案1B 由楞次定律可知，两金属环将向左运动，来阻碍穿过它们的磁通量的增加另外，两金属环中会产生同方向的感应电流，因此它们还会因相互吸引而靠近2A 整个金属板在切割磁感线，相当于是个边长为 l 的导线在切割
12、磁感线，而连接电压表的边也在切割磁感线，这两个边是并联关系，整个回路中电流为零，所以电压表测得的数值为 0.3C 当火车下面的磁场刚接触线圈时，线圈中有一边切割磁感线，产生的感应电动势为 EBLv；当磁场完全进入时，穿过线圈的磁通量不发生变化，无感应电动势；当磁场要离开线圈时，线圈中又有另一边在切割磁感线，产生感应电动势 EBLv.根据右手定则判断知，两段时间内产生的感应电动势方向相反故选项 C 正确4C 线圈穿过磁场的过程中，由动能定理 2mgLWF m( )2 mv2，而12v212v22gH；则产生的电热为 QWF2mgL mgH.345C 第一种模式拉动时，设拉力为 T，由于最终速度为
13、 2v，即匀速，有TBI1L，I1，所以 T，当速度是 v 时 ab 棒所受安培力为 F1.BL2vR2B2L2vR同理可得 F1，此时的加速度为 a1.B2L2vR由牛顿第二定律得 TF1ma1.联立以上各式得 a1.B2L2vmR第二种模式拉动时，设外力的恒定功率为 P，最终的速度也是 2v，由能量关系可知PI R.2 14B2L2v2R速度为 v 时，ab 棒所受的外力为 F2，有 PF2v，此时的加速度为 a2，ab 棒所受的安培力仍为 F1，根据牛顿第二定律得 F2F1ma2，联立有关方程可以解得 a2，所3B2L2vmR以有 a23a1.6D 在 D 选项中，S 闭合，二极管不导通
14、，线圈中有由小到大的电流，稳定后电流保持不变；断开 S，二极管与线圈 L 构成回路，二极管处于导通状态，可避免开关 S 处产生电弧7AB 地磁场由南向北，金属线由西向东的分速度切割磁感线，产生向上的电动势，方向不变故 A、B 项正确8AD 根据 EBLvsin 可知四种情况下产生的感应电动势均为 BLv，再由右手定则判断四种情况下电流的方向，符合题意的是 A、D.9BC 导体棒 OC 在摆动时，OCSN 组成的闭合回路的磁通量不断变化，回路中产生感应电流，使导体棒摆动时的机械能转化为电能，故 A 错误，B 正确；无论导体棒向哪个方向运动，安培力总是阻碍其运动，故 C 正确，D 错误10AD 由
15、 ES，恒定，所以回路中感应电动势 E 恒定，I 的大小和方向均BtBt恒定，A 正确，B 错误；水平方向，导体棒 PQ 受力平衡，由 NF安BIL 可知，N 将随B 的大小和方向的变化而变化，故 C 错误，D 正确11均匀减弱 mgdnq解析 微粒处于平衡状态表明电场稳定，电压稳定，故 B 应均匀变化，又由楞次定律知，B 应减弱由 q mg 又由 UEn得.Udttmgdnq 12涡流 大 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第一个空可填“涡流”或“电磁感应” ；第二个空填“大” 13.8 P0r0BL2解析 OA 棒转动时感应电动势为 E BL2，等
