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1、2022-2023学年高中物理第1章电磁感应章末检测B教科版选修3 一、单项选择题(本大题共6小题，每小题4分，共24分.在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，选错或不答的得0分)1图1为地磁场磁感线的示意图，在南半球磁场的竖直分量向上，飞机MH370最后在南印度洋消失，由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差，设飞行员左方机翼末端处的电势为1，右方机翼末端处的电势为2，则在南印洋上时()图1A若飞机从西往东飞，1比2高B若飞机从东往西飞，2比1高C若飞机从北往南飞，1比2高D若飞机从南往北飞，1比2高答案B解析由右手定则可判知，在南半球，不论沿何方向水平飞行，都是飞机
2、的右方机翼电势高，左方机翼电势低，即总有2比1高，故B正确2.一环形线圈放在磁场中，设第1 s内磁感线垂直线圈平面向里，如图2甲所示.若磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示，那么下列选项正确的是()图2A.第1 s内线圈中感应电流的大小逐渐增加B.第2 s内线圈中感应电流的大小恒定C.第3 s内线圈中感应电流的方向为顺时针方向D.第4 s内线圈中感应电流的方向为顺时针方向答案B解析由图像分析可知，磁场在每1 s内为均匀变化，斜率恒定，线圈中产生的感应电流大小恒定，因此A错误，B正确；由楞次定律可判断出第3 s、第4 s内线圈中感应电流的方向均为逆时针方向，C、D错误.3.竖直面内有两圆
3、形区域内分别存在水平的匀强磁场，其半径均为R且相切于O点，磁感应强度大小相等、方向相反，且不随时间变化.一长为2R的导体杆OA绕O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为，t0时，OA恰好位于两圆的公切线上，如图3所示，若选取从O指向A的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图像可能正确的是()图3答案A解析由右手定则可判，开始时感应电动势为正，故B错误；由EBl2可知，B、不变，切割有效长度随时间先增大后减小，且做非线性变化，经半个周期后，电动势的方向反向，故C、D错误，A正确.4.在如图4所示的电路中，a、b、c为三盏完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、直流电阻为零的自感线
4、圈，E为电源，S为开关.关于三盏灯泡，下列说法正确的是()图4A.闭合开关，c先亮，a、b后亮B.闭合开关一会后，a、b一样亮C.断开开关，b、c同时熄灭，a缓慢熄灭D.断开开关，c马上熄灭，b闪亮一下后和a一起缓慢熄灭答案B解析闭合开关，由于自感线圈自感系数很大，所以b灯先亮，a灯后亮，A错；电路稳定后，线圈相当于一根导线，a、b灯一样亮，B对；开关断开，c灯马上熄灭，此时线圈相当于一个电源，a、b灯构成一个串联电路，缓慢熄灭，C、D错.5.如图5所示，铝质的圆筒形管竖直立在水平桌面上，一条形磁铁从铝管的正上方由静止开始下落，然后从管内下落到水平桌面上.已知磁铁下落过程中不与管壁接触，不计空
5、气阻力，下列判断正确的是()图5A.磁铁在整个下落过程中做自由落体运动B.磁铁在管内下落过程中机械能守恒C.磁铁在管内下落过程中，铝管对桌面的压力大于铝管的重力D.磁铁在下落过程中动能的增加量等于其重力势能的减少量答案C解析磁铁在铝管中运动的过程中，铝管的磁通量发生变化，产生感应电流，磁铁受到向上的安培力的阻碍，铝管中产生热能，所以磁铁的机械能不守恒，磁铁做的是非自由落体运动，A、B选项错误；铝管受到的安培力向下，则铝管对桌面的压力大于铝管的重力，C选项正确；磁铁在整个下落过程中，除重力做功外，还有安培力做负功，导致减小的重力势能，部分转化为动能外，还产生内能.所以根据能量守恒定律可知，磁铁在
6、下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量.D选项错误.6.电吉他中电拾音器的基本结构如图6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，下列说法不正确的有()图6A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答案A解析铜质弦为非磁性材料，不能被磁化，选用铜质弦，电吉他不能正常工作，A项错误；若取走磁体，金属弦不能被磁化，其振动时，不能在线圈中产生感应电动势，电吉他不能正常工作，B项对；由En可知，C项正确；弦振动过程中，穿过线圈的磁通量大
7、小不断变化，由楞次定律可知，线圈中感应电流方向不断变化，D项正确二、多项选择题(本大题共4小题，每小题5分，共20分.在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)7.如图7所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，虚线间的距离为l，金属圆环的直径也是l，圆环从左边界进入磁场，以垂直于磁场边界的恒定速度v穿过磁场区域.则下列说法正确的是()图7A.感应电动势的大小先增大后减小再增大再减小B.感应电流的方向先逆时针后顺时针C.金属圆环受到的安培力先向左后向右D.进入磁场时感应电动势平均值Blv答案AB解析在圆环进入磁场
8、的过程中，通过圆环的磁通量逐渐增大，根据楞次定律，可知感应电流的方向为逆时针方向，有效长度先增大后减小，所以感应电动势先增大后减小，同理可以判断出磁场时的情况，A、B选项正确；根据左手定则可以判断，进入磁场和出磁场时受到的安培力都向左，C选项错误；进入磁场时平均感应电动势Blv，D选项错误.8.如图8所示，电阻不计、间距为l的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接一定值电阻R.质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上，受到垂直于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动，外力F与金属棒速度v的关系是FF0kv(F、k是常量)，金属棒与导轨始终垂直且接触良好金
9、属棒中感应电流为i，受到的安培力大小为FA，电阻R两端的电压为UR，感应电流的功率为P，它们随时间t变化图像可能正确的有()图8答案BC解析设金属棒在某一时刻速度为v，由题意可知，感应电动势EBLv，回路电流Iv，即Iv；安培力FABILv，方向水平向左，即FAv；R两端电压URIRv，即URv；感应电流功率PEIv2，即Pv2.分析金属棒运动情况，由牛顿运动第二定律可得F0kvvma，即F0(k)vma.因为金属棒从静止出发，所以F00 .(1)若k，金属棒水平向右做匀加速直线运动所以在此情况下没有选项符合；(2)若k，F合随v增大而增大，即a随v增大而增大，说明金属棒在做加速度增大的加速运
10、动，根据四个物理量与速度的关系可知B选项符合；(3)若k，F合随v增大而减小，即a随v增大而减小，说明金属棒在做加速度减小的加速运动，直到加速度减小为0后金属棒做匀速直线运动，根据四个物理量与速度关系可知C选项符合综上所述，选项B、C符合题意9.如图9所示，正方形线框的边长为L，电容器的电容为C.正方形线框的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中，当磁感应强度以k的变化率均匀减小时，则()图9A.线框产生的感应电动势大小为kL2B.电压表没有读数C.a点的电势高于b点的电势D.电容器所带的电荷量为零答案BC解析由于线框的一半放在磁场中，因此线框产生的感应电动势大小为，A错误；由于线框所产生的感应电动
11、势是恒定的，且线框连接了一个电容器，相当于电路断路，外电压等于电动势，内电压为零，而接电压表的这部分相当于回路的内部，因此，电压表两端无电压，电压表没有读数，B正确；根据楞次定律可以判断，a点的电势高于b点的电势，C正确；电容器所带电荷量为QC，D错误.10.在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，如图10所示PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框，以速度v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，速度为，则下列说法正确的是()图10A.此过程中通过线框横截面的电荷量为B.此时
12、线框的加速度为C.此过程中回路产生的电能为mv2D.此时线框中的电功率为答案CD解析对此过程，由能量守恒定律可得，回路产生的电能Emv2mv2mv2，选项C正确；线圈中磁通量的变化Ba2，则由电流的定义和欧姆定律可得q，选项A错误；此时线框产生的电流I，由牛顿第二定律和安培力公式可得加速度a1，选项B错误；由电功率定义可得PI2R，选项D正确.三、填空题(共2小题，共10分)11.(5分)把一个用丝线悬挂的铅球放在电路中的线圈上方，如图11所示，在下列三种情况下，悬挂铅球的丝线所受的拉力与铅球不在线圈上方时比较：图11(1)当滑动变阻器的滑片向右移动时，拉力_.(2)当滑片向左移动时，拉力_.
13、(3)当滑片不动时，拉力_.(填“变大”、“不变”或“变小”)答案(1)变小(2)变大(3)不变解析滑片向右移动时，电路中电阻变小，电流变大，穿过铅球横截面积的磁通量变大，根据楞次定律，铅球有向上运动的趋势，阻碍磁通量的变化，所以拉力减小；相反，滑片向左移动时，拉力变大；滑片不动时，电流不变，磁通量不动时，所以拉力不变.12.(5分)用如图12所示的实验装置探究电磁感应现象的规律图12(1)(多选)当有电流从电流表的正极流入时，指针向右偏转，下列说法正确的是()A.当把磁铁的N极向下插入线圈时，电流表指针向左偏转B.当把磁铁的N极从线圈中拔出时，电流表指针向左偏转C.保持磁铁在线圈中静止，电流
14、表指针不发生偏转D.磁铁插入线圈后，将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指针向左偏转(2)某同学在实验过程中发现，灵敏电流计的指针摆动很小，如果电路连接正确，接触也良好，原因可能是电流计灵敏度较低、线圈电阻较大，除此以外还可能是因为_.(写一种可能原因)答案(1)AC(2)导体运动的慢或者磁场较弱解析(1)当有电流从电流表的正极流入时，指针向右偏转，这说明：电流从哪极流入，指针向哪偏转.当把磁铁的N极向下插入线圈时，由楞次定律可知，感应电流从负极流入，电流表指针向左偏转，故A正确；当把磁铁的N极从线圈中拔出时，由楞次定律可知，感应电流从正极流入，电流表指针向右偏转，故B错误；保持磁铁在线
15、圈中静止，穿过线圈的磁通量不变，不产生感应电流，电流表指针不发生偏转，故C正确；磁铁插入线圈后，将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，穿过线圈的磁通量不变，不产生感应电流，电流表指针不偏转，故D错误.(2)感应电流是由于导体在磁场中做切割磁感线运动而产生的，如果电路连接正确，接触也良好，原因可能是电流计灵敏度较低、线圈电阻较大，除此以外还可能是因为导体运动的慢或者磁场较弱.四、解答题(本题共4小题，共46分.解答时应写出必要的文字说明、只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13.(10分)轻质细线吊着一质量为m0.32 kg、边长为L0.8 m、匝数n10的正方形线圈，总电阻为r1 .边长为的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图13甲所示，磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化的图线如图乙所示，从t0开始经t0时间细线开始松弛，取g10
