2022版高中物理 第4章 電磁感應章末檢測 新人教版選修3-2一、選擇題(本題共10個小題，每小題7分，共70分.16題為單項選擇題，710題為多項選擇題)1(河北石家莊聯考)關于物理學史，下列說法正確的是()A奧斯特首先發(fā)現了電磁感應現象B楞次發(fā)現了電流的磁效應，拉開了研究電與磁相互關系的序幕C法拉第首先發(fā)現了電流的熱效應D紐曼和韋伯先后總結出了法拉第電磁感應定律解析：法拉第發(fā)現了電磁感應現象，選項A錯誤；奧斯特發(fā)現了電流的磁效應，選項B錯誤；焦耳發(fā)現了電流的熱效應，選項C錯誤；紐曼和韋伯先后總結出了法拉第電磁感應定律，選項D正確答案：D2如圖所示，銅質金屬環(huán)從條形磁鐵的正上方由靜止開始下落到與磁鐵的最上端齊平的過程中，下列判斷正確的是()A金屬環(huán)在下落過程中的機械能守恒B金屬環(huán)在下落過程中動能的增加量小于其重力勢能的減少量C金屬環(huán)的機械能先減小后增大D磁鐵對環(huán)的磁場力對環(huán)做正功解析：金屬環(huán)在下落過程中，穿過環(huán)內的磁通量增加，產生感應電流根據楞次定律可知，在這個過程中，為阻礙環(huán)的磁通量增加，磁鐵對環(huán)有向上的磁場力，則磁場力對環(huán)做負功，機械能減小，環(huán)減少的重力勢能轉化為環(huán)的動能和電能，B項正確答案：B3如圖所示，在一均勻磁場中有一導線框abcd，線框處于水平面內，磁場與線框平面垂直，R為一電阻，ef為垂直于ab的一段導體桿，它可在ab、cd上無摩擦地滑動，桿ef及線框中導線的電阻都可不計開始時，給ef一個向右的初速度，則()Aef將減速向右運動，但不是勻減速運動Bef將勻減速向右運動，最后停止Cef將勻速向右運動Def將往返運動解析：ef向右運動，在閉合回路中產生感應電流，根據楞次定律，ef受安培力將阻礙其向右運動，即ef要克服安培力做功而使動能減少，故ef向右做減速運動但值得注意的是，隨速度v的減小，加速度減小，故不可能做勻減速運動A正確答案：A4如圖所示，金屬棒ab置于水平放置的光滑框架cdef上，棒與框架接觸良好，勻強磁場垂直于ab棒斜向下從某時刻開始磁感應強度均勻減小，同時施加一個水平方向上的外力F使金屬棒ab保持靜止，則F()A方向向右，且為恒力B方向向右，且為變力C方向向左，且為變力 D方向向左，且為恒力解析：由En·S可知，因磁感應強度均勻減小，感應電動勢E恒定，由F安BIl，I可知，ab棒受的安培力隨B的減小而均勻變小，由外力FF安可知，外力F也均勻減小為變力，由左手定則可判斷F安水平向右，所以外力F水平向左，C正確答案：C5如圖所示電路中，A、B是兩個相同的小燈泡L是一個帶鐵芯的線圈，其電阻可忽略不計調節(jié)R，電路穩(wěn)定時兩小燈泡都正常發(fā)光，則()A合上開關時，A、B兩燈同時正常發(fā)光，斷開開關時，A、B兩燈同時熄滅B合上開關時，B燈比A燈先達到正常發(fā)光狀態(tài)C斷開開關時，A、B兩燈都不會立即熄滅，通過A、B兩燈的電流方向都與原電流方向相同D斷開開關時，A燈會突然閃亮一下后再熄滅解析：合上開關時，B燈立即正常發(fā)光，A燈所在的支路中，由于L產生的自感電動勢阻礙電流的增大，A燈將推遲一些時間才能達到正常發(fā)光狀態(tài)，故選項A錯誤、B正確；斷開開關時，L中產生與原電流方向相同的自感電流，流過A燈的電流方向與原電流方向相同，流過B燈的電流方向與原電流方向相反，選項C錯誤；因為斷開開關后，由L作為電源提供的電流是從原來穩(wěn)定時通過L的電流值逐漸減小的，所以A、B兩燈只是延緩一些時間熄滅，并不會比原來更亮，選項D錯誤答案：B6如圖所示，A是一邊長為L的正方形導線框虛線框內有垂直紙面向里的勻強磁場，磁場寬度為3L.線框的bc邊與磁場左右邊界平行且與磁場左邊界的距離為L.現維持線框以恒定的速度v沿x軸正方向運動規(guī)定磁場對線框作用力沿x軸正方向為正，且在圖示位置時為計時起點，則在線框穿過磁場的過程中，磁場對線框的作用力隨時間變化的圖象正確的是()解析：當bc邊進入磁場切割磁感線時，產生感應電流，利用右手定則可判斷感應電流的方向從cb，再利用左手定則可判斷安培力向左，與規(guī)定的安培力的正方向相反，A錯誤，結合I，FBIL，得安培力F是定值，C錯誤；當線框穿出磁場時，ad邊切割磁感線，產生感應電流從da，利用左手定則可判斷安培力向左，與規(guī)定的安培力的正方向相反，B正確答案：B7如圖所示，磁感應強度為B的勻強磁場有理想界面，用力F將矩形線圈從磁場中勻速拉出在其他條件不變的情況下()A速度越大時，拉力做功越多B線圈邊長L1越大時，拉力做功越多C線圈邊長L2越大時，拉力做功越多D線圈電阻越大時，拉力做功越多解析：用力F勻速拉出線圈的過程中所做的功為WFL2，又FF安IBL1，I，所以W，可知A、B、C正確，D錯誤答案：ABC8如圖所示，A為多匝線圈，與開關、滑動變阻器相連后接入M、N間的交流電源，B為一個接有小燈泡的閉合多匝線圈，下列關于小燈泡發(fā)光情況的說法正確的是()A閉合開關后小燈泡可能發(fā)光B若閉合開關后小燈泡發(fā)光，則再將B線圈靠近A，則小燈泡更亮C閉合開關瞬間，小燈泡才能發(fā)光D若閉合開關后小燈泡不發(fā)光，將滑動變阻器的滑片左移后，小燈泡可能會發(fā)光解析：閉合開關后，A產生交變磁場，B的磁通量變化，小燈泡通電后可能發(fā)光，選項A正確、C錯誤；閉合開關后再將B線圈靠近A，B的磁通量變化率增大，產生的感應電動勢更大，小燈泡更亮，選項B正確；閉合開關后小燈泡不發(fā)光，將滑動變阻器滑片左移后，A中電流減小，B的磁通量變化率減小，小燈泡不會發(fā)光，選項D錯誤答案：AB9矩形導線框abcd固定在勻強磁場中，如圖甲所示，磁感線的方向與導線框所在平面垂直，規(guī)定磁場的正方向垂直紙面向里，磁感應強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，則()A從0到t1時間內，導線框中電流的方向為adcbaB從0到t1時間內，導線框中電流大小不變C從t1到t2時間內，導線框中電流越來越大D從t1到t2時間內，導線框bc邊受到安培力大小保持不變解析：由圖可知，0t1內，線框中磁通量的變化率相同，故0到t2時間內電流的方向相同，由楞次定律可知，電路中電流方向為順時針，即電流為adcba方向，故A正確；從0到t1時間內，線框中磁通量的變化率相同，由E可知，電路中電流大小恒定不變；同理從t1到t2時間內，導線電流大小恒定，故選項B正確，C錯誤；從t1到t2時間內，電路中電流大小恒定不變，故由FBIL可知，F與B成正比，故D錯誤答案：AB10(全國甲卷，20)法拉第圓盤發(fā)電機的示意圖如圖所示銅圓盤安裝在豎直的銅軸上，兩銅片P、Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸圓盤處于方向豎直向上的勻強磁場B中圓盤旋轉時，關于流過電阻R的電流，下列說法正確的是()A若圓盤轉動的角速度恒定，則電流大小恒定B若從上向下看，圓盤順時針轉動，則電流沿a到b的方向流動C若圓盤轉動方向不變，角速度大小發(fā)生變化，則電流方向可能發(fā)生變化D若圓盤轉動的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉淼?倍解析：由右手定則知，圓盤按如題圖所示的方向轉動時，感應電流沿a到b的方向流動，選項B正確；由感應電動勢EBl2知，角速度恒定，則感應電動勢恒定，電流大小恒定，選項A正確；角速度大小變化，感應電動勢大小變化，但感應電流方向不變，選項C錯誤；若變?yōu)樵瓉淼?倍，則感應電動勢變?yōu)樵瓉淼?倍，電流變?yōu)樵瓉淼?倍，由PI2R知，電流在R上的熱功率變?yōu)樵瓉淼?倍，選項D錯誤答案：AB二、非選擇題(本題共2小題，共30分)11如圖所示，MN、PQ為水平放置的足夠長的平行光滑導軌，導軌間距l(xiāng)0.5 m，導軌左端連接一個R0.2 的電阻和一個理想電流表A，導軌的電阻不計，整個裝置放在磁感應強度B1 T的有界勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下一根質量為m0.4 kg、電阻為r0.05 的金屬棒與磁場的左邊界cd重合現對金屬棒施加一水平向右、F0.4 N的恒定拉力，使棒從靜止開始向右運動，已知在金屬棒離開磁場右邊界ef前電流表的示數已保持穩(wěn)定(1)求金屬棒離開磁場右邊界ef時的速度大小(2)當拉力F的功率為0.08 W時，求金屬棒的加速度解析：(1)由題意可知，當金屬棒離開右邊界ef時已達到最大速度vmax，有EBlvmax，I，F安BIl，F安F，代入數據得vmax0.4 m/s.(2)當力F的功率為0.08 W時，金屬棒的速度v0.2 m/sFF安ma，即Fma代入數據得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如圖所示，足夠長的U形框架寬度是L0.5 m，電阻忽略不計，其所在平面與水平面成37°角，磁感應強度B0.8 T的勻強磁場方向垂直于導體框平面，一根質量為m0.2 kg，有效電阻R2 的導體棒MN垂直跨放在U形框架上，該導體棒與框架間的動摩擦因數0.5，導體棒由靜止開始沿框架下滑到剛開始勻速運動時，通過導體棒截面的電荷量為Q2 C(sin37°0.6，cos37°0.8，g10 m/s2)求：(1)導體棒勻速運動的速度；(2)導體棒從靜止開始下滑到剛開始勻速運動，這一過程中導體棒的有效電阻消耗的電功解析：(1)導體棒受力如圖，勻速下滑時有平行斜面方向：mgsinFfF0垂直斜面方向：FNmgcos0其中FfFN安培力FBIL電流強度I感應電動勢EBLv由以上各式得v5 m/s(2)通過導體棒的電荷量Qt其中平均電流設導體棒下滑位移為x，則BxL由以上各式得x m10 m全程由動能定理得mgxsinW安mgcos·xmv2其中克服安培力做功W安等于電功W則Wmgx·sinmgxcosmv2(1282.5) J1.5 J答案：(1)5 m/s(2)1.5 J