2019-2020年高中物理 第一章 電磁感應(yīng)章末綜合檢測(cè) 魯科版選修3-2一、單項(xiàng)選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)正確)1電磁感應(yīng)現(xiàn)象揭示了電和磁之間的內(nèi)在聯(lián)系，根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)，發(fā)明了許多電器設(shè)備下列電器設(shè)備中，哪個(gè)沒(méi)有利用電磁感應(yīng)原理()A動(dòng)圈式話筒B白熾燈泡C磁帶錄音機(jī) D電磁爐解析：選B.白熾燈泡是因燈絲通過(guò)電流而發(fā)熱，當(dāng)溫度達(dá)到一定高度時(shí)，就會(huì)發(fā)光，而不是利用電磁感應(yīng)原理2(xx年重慶高二檢測(cè))如圖14所示，a、b、c三個(gè)環(huán)水平套在條形磁鐵外面，其中a和b兩環(huán)大小相同，c環(huán)最大，a環(huán)位于N極處，b和c兩環(huán)位于條形磁鐵中部，則穿過(guò)三個(gè)環(huán)的磁通量的大小是()圖14Ac環(huán)最大，a與b環(huán)相同B三個(gè)環(huán)相同Cb環(huán)比c環(huán)大Da環(huán)一定比c環(huán)大解析：選C.條形磁鐵磁場(chǎng)的磁感線分布特點(diǎn)是：(1)外部磁感線兩端密，中間疏；(2)磁鐵內(nèi)、外磁感線的條數(shù)相等據(jù)以上兩點(diǎn)知：a、b、c三個(gè)環(huán)中磁場(chǎng)方向都向上考慮到磁鐵外部磁場(chǎng)的不同，外部磁場(chǎng)a>b，故b環(huán)的磁通量大于a環(huán)的磁通量，外部c的磁通量大于b的磁通量，內(nèi)部磁通量相等，故合磁通量b大于c，應(yīng)選C.其中a、c兩個(gè)環(huán)磁通量大小關(guān)系不確定，故A、B、D錯(cuò)3如圖15所示的裝置，在下列各種情況中，能使懸掛在螺線管附近的銅質(zhì)閉合線圈A中不產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()圖15A開(kāi)關(guān)S接通的瞬間B開(kāi)關(guān)S接通后，電路中電流穩(wěn)定時(shí)C開(kāi)關(guān)S接通后，滑動(dòng)變阻器觸頭滑動(dòng)的瞬間D開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)的瞬間解析：選B.開(kāi)關(guān)S接通的瞬間、開(kāi)關(guān)S接通后滑動(dòng)變阻器觸頭滑動(dòng)的瞬間、開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)的瞬間，都使螺絲管線圈中的電流變化而引起磁場(chǎng)變化，線圈A中的磁通量發(fā)生變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流4閉合回路的磁通量隨時(shí)間t變化圖象分別如圖16所示，關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的下列論述，其中正確的是()圖16A圖甲的回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定不變B圖乙的回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定不變C圖丙的回路中0t1時(shí)間內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)小于t1t2時(shí)間內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D圖丁的回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先變大，再變小解析：選B.由法拉第電磁感應(yīng)定律En知，E與成正比，是磁通量的變化率，在t圖象中圖線的斜率即為.圖甲中斜率為0，所以E0.圖乙中斜率恒定，所以E恒定因?yàn)閳D丙中0t1時(shí)間內(nèi)圖線斜率大小大于t1t2時(shí)間內(nèi)斜率，所以圖丙中0t1時(shí)間內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大于t1t2時(shí)間內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)圖丁中斜率絕對(duì)值先變小再變大，所以回路中的電動(dòng)勢(shì)先變小再變大，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤5. 如圖17所示，PQRS為一正方形導(dǎo)線框，它以恒定速度向右進(jìn)入以MN為邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直線圈平面，MN線與線框的邊成45角，E、F分別為PS和PQ的中點(diǎn)關(guān)于線框中的感應(yīng)電流，正確的說(shuō)法是()圖17A當(dāng)E點(diǎn)經(jīng)過(guò)邊界MN時(shí)，線框中感應(yīng)電流最大B當(dāng)P點(diǎn)經(jīng)過(guò)邊界MN時(shí)，線框中感應(yīng)電流最大C當(dāng)F點(diǎn)經(jīng)過(guò)邊界MN時(shí)，線框中感應(yīng)電流最大D當(dāng)Q點(diǎn)經(jīng)過(guò)邊界MN時(shí)，線框中感應(yīng)電流最大解析：選B.由法拉第電磁感應(yīng)定律知當(dāng)導(dǎo)體切割磁感線時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBlv，其中l(wèi)為導(dǎo)體切割磁感線的有效長(zhǎng)度，由幾何關(guān)系可知，P點(diǎn)經(jīng)過(guò)邊MN時(shí)，l最大為正方形導(dǎo)線框的邊長(zhǎng)L，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，感應(yīng)電流最大，故B正確當(dāng)E點(diǎn)經(jīng)過(guò)MN時(shí)，有效長(zhǎng)度為，當(dāng)F點(diǎn)經(jīng)過(guò)MN時(shí)，l等于FQ長(zhǎng)度，小于邊長(zhǎng)L，故產(chǎn)生感應(yīng)電流較小，當(dāng)Q點(diǎn)經(jīng)過(guò)MN時(shí)，整個(gè)線框處在磁場(chǎng)中，磁通量不再變化，故感應(yīng)電流為零，所以A、C、D錯(cuò)誤6半徑為R的圓形線圈，兩端A、D接有一個(gè)平行板電容器，線圈垂直放在隨時(shí)間均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖18所示，則要使電容器所帶電荷量Q增大，可以采取的措施是()圖18A增大電容器兩極板間的距離B增大磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率C減小線圈的半徑D改變線圈所在平面與磁場(chǎng)方向間的夾角解析：選B.QCU，由C知，增大極板距離d，電容C減小，因此Q也減小，故A錯(cuò)誤；由UEnnS，分析可得增大磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率或增大線圈在垂直磁場(chǎng)方向的投影面積可增大A、D間電壓，從而使Q增大，所以B正確，C、D錯(cuò)誤. 7. 如圖19所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)體框勻速地從磁場(chǎng)左邊穿過(guò)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)右邊，磁場(chǎng)的寬度為d，線框的速度為v.若L<d，則線框中存在感應(yīng)電流的時(shí)間為()圖19AL/v B2L/vCd/v D2d/v解析：選B.線圈從開(kāi)始進(jìn)到完全進(jìn)，從開(kāi)始出到完全出的過(guò)程，線圈中存在感應(yīng)電流所以線框中存在感應(yīng)電流的時(shí)間t，故B正確8信用卡的磁條中有一個(gè)個(gè)連續(xù)的相反極性的磁化區(qū)，每個(gè)磁化區(qū)代表了二進(jìn)制數(shù)1或0，用以儲(chǔ)存信息刷卡時(shí)，當(dāng)磁條以某一速度拉過(guò)信用卡閱讀器的檢測(cè)頭時(shí)，在檢測(cè)頭的線圈中會(huì)產(chǎn)生變化的電壓(如圖110所示)當(dāng)信用卡磁條按如圖乙所示方向以該速度拉過(guò)閱讀器檢測(cè)頭時(shí)，在線圈中產(chǎn)生的電壓隨時(shí)間的變化關(guān)系正確的是()圖110圖111解析：選B.由圖甲可知，當(dāng)“1”區(qū)經(jīng)過(guò)閱讀器的檢測(cè)頭時(shí)，產(chǎn)生正向電壓，當(dāng)“0”區(qū)經(jīng)過(guò)閱讀器的檢測(cè)頭時(shí)，產(chǎn)生負(fù)向電壓，可見(jiàn)B正確9. 如圖112所示，圓環(huán)a和b的半徑之比為r1r221，且都是由粗細(xì)相同的同種材料的導(dǎo)線構(gòu)成，連接兩環(huán)的導(dǎo)線電阻不計(jì)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度始終以恒定的變化率變大，那么，當(dāng)只有a環(huán)置于磁場(chǎng)中與只有b環(huán)置于磁場(chǎng)中兩種情況下，A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差之比為()圖112A11 B51C21 D41解析：選C.當(dāng)a環(huán)置于磁場(chǎng)中，a環(huán)等效為內(nèi)電路，b環(huán)等效為外電路，A、B兩端的電壓為外電壓，設(shè)SbS，則Sa4S根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E則UAB當(dāng)b環(huán)置于磁場(chǎng)中，b環(huán)等效為內(nèi)電路，a環(huán)等效為外電路AB兩端電壓仍為外電壓，EUAB所以選項(xiàng)C正確10. 如圖113所示，金屬桿ab以恒定的速率v在間距為L(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌上向右滑行，設(shè)整個(gè)電路總電阻為R(恒定不變)，整個(gè)裝置置于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下列敘述正確的是()圖113Aab桿中的電流與速率v成正比B磁場(chǎng)作用于ab桿的安培力與速率v成反比C電阻R上產(chǎn)生的電熱功率與速率v成正比D外力對(duì)ab桿做功的功率與速率v的平方成反比解析：選A.EBLv，I，F(xiàn)BIL，PI2R，因金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)，外力對(duì)桿 ab做功的功率就等于消耗的熱功率，由以上各式可知，A正確二、填空題(本題共2小題，每小題6分，共12分按題目要求作答)11在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中，為了能明確地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，請(qǐng)?jiān)谌鐖D114所示的實(shí)驗(yàn)器材中選擇必要的器材，在圖中用實(shí)線連接成相應(yīng)的實(shí)物電路圖圖114解析：本實(shí)驗(yàn)探究原理是小線圈中電流的磁場(chǎng)如何引起大線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以應(yīng)把小線圈與電源連在一個(gè)電路中，定值電阻阻值太大，不選擇使用，要顯示大線圈中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流，應(yīng)使大線圈與電流表或電壓表連在一個(gè)電路中，由于電壓表內(nèi)阻太大，所以應(yīng)選擇電流表答案：如圖所示12(xx年福州高二檢測(cè)) 如圖115所示，正三角形abc的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以平行于bc邊的速度v勻速運(yùn)動(dòng)，則電流表的示數(shù)為_(kāi)A，ab兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為_(kāi)V.圖115解析：因?yàn)榇┻^(guò)三角形線框的磁通量沒(méi)有發(fā)生變化，所以，線框中沒(méi)有感應(yīng)電流，電流表示數(shù)為零三角形線框運(yùn)動(dòng)時(shí)，等效為長(zhǎng)度等于三角形的高的導(dǎo)體棒切割磁感線，所以EBLvBLv.答案：0BLv三、計(jì)算題(本題共4小題，共48分解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位)13(10分)如圖116甲所示的螺線管，匝數(shù)n1500匝，橫截面積S20 cm2，電阻r1.5 ，與螺線管串聯(lián)的外電阻R13.5 ，R225 ，方向向右穿過(guò)螺線管的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示規(guī)律變化，試計(jì)算電阻R2的電功率和a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差圖116解析：螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EnS6 V，根據(jù)閉合電路歐姆定律，電路中的電流大小I0.2 A，電阻R2上消耗的電功率大小PI2R21 W，a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UI(R1R2)5.7 V.答案：1 W5.7 V14(10分)如圖117所示，在連有電阻R3r的裸銅線框ABCD上，以AD為對(duì)稱軸放置另一個(gè)正方形的小裸銅線框abcd，整個(gè)小線框處于垂直框面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中已知小線框每邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，每邊電阻為r，其它電阻不計(jì)現(xiàn)使小線框以速度v向右平移，求通過(guò)電阻R的電流及R兩端的電壓圖117解析：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBLv，由閉合電路歐姆定律I.R兩端的電壓URIR.所以URBLv.答案：BLv15. (14分)如圖118，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里，大小隨時(shí)間的變化率k，k為負(fù)的常量用電阻率為、橫截面積為S的硬導(dǎo)線做成一邊長(zhǎng)為l的方框?qū)⒎娇蚬潭ㄓ诩埫鎯?nèi)，其右半部位于磁場(chǎng)區(qū)域中求：圖118 (1)導(dǎo)線中感應(yīng)電流的大?。?2)磁場(chǎng)對(duì)方框作用力的大小隨時(shí)間的變化率解析：(1)導(dǎo)線框的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為El2B導(dǎo)線框中的電流為I式中R是導(dǎo)線框的電阻，根據(jù)電阻定律公式有R聯(lián)立式，將k代入得I.(2)導(dǎo)線框所受磁場(chǎng)的作用力的大小為fBIl它隨時(shí)間的變化率為Il由式得.答案：(1)(2)16(14分) 如圖119所示，A是一面積為S0.2 m2、匝數(shù)為n100匝的圓形線圈，處在均勻磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律為B(60.02t)T，開(kāi)始時(shí)外電路開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，已知R14 ，R26 ，電容器電容C30 F，線圈內(nèi)阻不計(jì)，求：圖119 (1)S閉合后，通過(guò)R2的電流大小；(2)S閉合一段時(shí)間后又?jǐn)嚅_(kāi)，在斷開(kāi)后流過(guò)R2的電荷量解析：由B(60.02t)T知，圓形線圈A內(nèi)的磁場(chǎng)先是向里均勻減小，后是向外均勻增大，畫(huà)出等效電路圖如圖所示(1) Enn|S，由題意知|0.02 T/s故E1000.020.2 V0.4 V由I，得IR2I A0.04 A.(2)S閉合后，電容器兩端電壓UCU2IR20.046 V0.24 V電容器帶電量QCUC301060.24 C7.2106C斷開(kāi)S后，放電電荷量為Q7.2106 C.答案：(1)0.04 A(2)7.2106 C