人教版高中物理選修32第四章《電磁感應》單元檢測題（解析版）

電磁感應單元檢測題一、單選題 1.如圖所示，平行光滑導軌MM、NN水平放置，固定在豎直向下的勻強磁場中導體滑線AB、CD橫放其上靜止，形成一個閉合電路，當AB向右滑動的瞬間，電路中感應電流的方向及滑線CD受到的磁場力方向分別為()A 電流方向沿ABCD；受力方向向右B 電流方向沿ABCD；受力方向向左C 電流方向沿ADCB；受力方向向右D 電流方向沿ADCB；受力方向向左2.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3.磁卡的磁條中有用于存儲信息的磁極方向不同的磁化區(qū)，刷卡器中有檢測線圈當以速度v0刷卡時，在線圈中產(chǎn)生感應電動勢，其Et關系如圖所示如果只將刷卡速度改為，線圈中的Et關系圖可能是()A BC D4.如圖所示，是用導線做成的圓形回路與一直導線構成的幾種位置組合，下列組合中，切斷直導線中的電流時，穿過閉合回路中磁通量變化的是(圖中直導線都與圓形線圈在同一平面內(nèi)，O點為線圈的圓心，圖中直導線與圓形線圈平面垂直，并與其中心軸重合)()A B C D 5.某研究性學習小組在探究電磁感應現(xiàn)象和楞次定律時，設計并進行了如下實驗：如圖，矩形金屬線圈放置在水平薄玻璃板上，有兩塊相同的蹄形磁鐵，相對固定，四個磁極之間的距離相等當兩塊磁鐵勻速向右通過線圈位置時，線圈靜止不動，那么線圈所受摩擦力的方向是()A 先向左，后向右B 先向左，后向右，再向左C 一直向右D 一直向左6.面積為2.0102m2的單匝矩形線圈放在磁感應強度為4.0102T的勻強磁場中，當線圈平面與磁場方向垂直時，穿過線圈的磁通量是()A 8.0104Wb B 4.0102WbC 104Wb D 103Wb7.材料、粗細相同，長度不同的電阻絲做成ab、cd、ef三種形狀的導線，分別放在電阻可忽略的光滑金屬導軌上，并與導軌垂直，如圖所示，勻強磁場方向垂直導軌平面向內(nèi)外力使導線水平向右做勻速運動，且每次運動的速率相同，已知三根導線在導軌間的長度關系是LabLcdLef，則()ALef最大，所以ef產(chǎn)生的感應電動勢最大BLef最大，所以ef中的感應電流最小C 因三根導線切割磁感線的有效長度相同，故它們產(chǎn)生的感應電流相同D 忽略導體內(nèi)能變化，三根導線每秒產(chǎn)生的熱量相同8.如圖所示的勻強磁場中有一個矩形閉合導線框，初始位置線框與磁感線平行，則在下列四種情況下，線框中會產(chǎn)生感應電流的是()A 線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場中左右運動B 線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場中上下運動C 線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線垂直的軸線AB轉(zhuǎn)動D 線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線平行的軸線CD轉(zhuǎn)動9.如圖所示，質(zhì)量為m、高為h的矩形導線框在豎直面內(nèi)自由下落，其上下兩邊始終保持水平，途中恰好勻速穿過一有理想邊界、高亦為h的勻強磁場區(qū)域，線框在此過程中產(chǎn)生的內(nèi)能為()Amgh B 2mgh C 大于mgh而小于2mgh D 大于2mgh10.如圖甲所示，兩個閉合圓形線圈A、B圓心重合，放在同一水平面內(nèi)，線圈A中通以如圖乙所示的變化電流，t0時電流的方向為順時針(如圖中箭頭所示)，在t1t2時間內(nèi)，對于線圈B，下列說法中正確的是()A 線圈B內(nèi)有順時針方向的電流，線圈有擴張的趨勢B 線圈B內(nèi)有順時針方向的電流，線圈有收縮的趨勢C 線圈B內(nèi)有逆時針方向的電流，線圈有擴張的趨勢D 線圈B內(nèi)有逆時針方向的電流，線圈有收縮的趨勢11.如圖所示，在水平木制桌面上平放一個銅制的圓環(huán)，在它上方近處有一個N極朝下的條形磁鐵，銅環(huán)始終靜止關于銅環(huán)對桌面的壓力F和銅環(huán)重力G的大小關系，下列說法中正確的是()A 當條形磁鐵靠近銅環(huán)時，F(xiàn)GB 當條形磁鐵遠離銅環(huán)時，F(xiàn)G12.如圖所示，MN、PQ為兩條平行放置的金屬導軌，左端接有定值電阻R，金屬棒AB斜放在兩導軌之間，與導軌接觸良好，磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌平面，設金屬棒與兩導軌接觸點之間的距離為l，金屬棒與導軌間夾角為60，以速度v水平向右勻速運動，不計導軌和棒的電阻，則流過金屬棒中的電流為()AI BI CI DI二、多選題 13.單匝線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，穿過線圈的磁通量隨時間t的關系圖象如圖所示，則()A 在t0時刻，線圈中磁通量最大，感應電動勢也最大B 在t1102s時刻，感應電動勢最大C 在t2102s時刻，感應電動勢為零D 在02102s時間內(nèi)，線圈中感應電動勢的平均值為零14. 在光滑的水平面上方，有兩個磁感應強度大小均為B、方向相反的水平勻強磁場，如圖PQ為兩個磁場的邊界，磁場范圍足夠大一個邊長為a、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬正方形線框，以速度v垂直磁場方向從如圖實線()位置開始向右運動，當線框運動到分別有一半面積在兩個磁場中的如圖()位置時，線框的速度為，則下列說法正確的是()A 圖()時線框中的電功率為B 此過程中回路產(chǎn)生的電能為mv2C 圖()時線框的加速度為D 此過程中通過線框橫截面的電荷量為15. 如圖所示，在線圈上端放置一盛有冷水的金屬杯，現(xiàn)接通交流電源，過了幾分鐘，杯內(nèi)的水沸騰起來若要縮短上述加熱時間，下列措施可行的有()A 增加線圈的匝數(shù)B 提高交流電源的頻率C 將金屬杯換為瓷杯D 取走線圈中的鐵芯16. 兩圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中A為均勻帶電絕緣環(huán)，B為導體環(huán)當A以如圖所示的方向繞中心軸轉(zhuǎn)動的角速度發(fā)生變化時，B中產(chǎn)生如圖所示方向的感應電流，則()AA可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小BA可能帶正電且轉(zhuǎn)速增大CA可能帶負電且轉(zhuǎn)速減小DA可能帶負電且轉(zhuǎn)速增大17. 如圖所示，“U”形金屬框架固定在水平面上，金屬桿ab與框架間無摩擦，整個裝置處于豎直方向的磁場中若因磁場的變化，使桿ab向右運動，則磁感應強度A 方向向下并減小B 方向向下并增大C 方向向上并增大D 方向向上并減小三、實驗題 18.如圖所示為“研究電磁感應現(xiàn)象”的實驗裝置(1)將圖中所缺的導線補接完整；(2)如果在閉合電鍵時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上電鍵后可能出現(xiàn)的情況有：A將原線圈迅速插入副線圈時，靈敏電流計指針將_B原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器觸頭迅速向左拉時，靈敏電流計指針_19.在研究電磁感應現(xiàn)象的實驗中所用的器材如圖所示它們是： 電流計 直流電源 帶鐵芯(圖中未畫出)的線圈A線圈B開關滑動變阻器(1)按實驗的要求在實物圖上連線(圖中已連好一根導線)(2)怎樣才能使線圈B中有感應電流產(chǎn)生？試舉出兩種方法：_；_.四、計算題 20.如圖所示，邊長為L、匝數(shù)為n的正方形金屬線框，它的質(zhì)量為m、電阻為R，用細線把它懸掛于一個有界的勻強磁場邊緣金屬框的上半部處于磁場內(nèi)，下半部處于磁場外，磁場隨時間的變化規(guī)律為Bkt.求：(1)線框中的電流強度為多大？(2)t時刻線框受的安培力多大？21.如圖所示，有一傾角37的粗糙斜面，斜面所在空間存在一有界矩形勻強磁場區(qū)域GIJH，其寬度GIHJL0.5 m有一質(zhì)量m0.5 kg的“日”字形勻質(zhì)導線框abcdef，從斜面上靜止釋放，釋放時ef平行于GH且距GH為4L，導線框各段長abcdefacbdcedfL0.5 m，線框與斜面間的動摩擦因數(shù)0.25，ab、cd、ef三段的阻值相等、均為R0.5 ，其余電阻不計已知ef邊剛進入磁場時線框恰好做勻速運動，不計導線粗細，重力加速度g10 m/s2，求：(1)ef邊剛進入磁場時的速度v的大小(2)勻強磁場的磁感應強度B.(3)線框從開始運動到ab邊穿出磁場過程中ab邊發(fā)的焦耳熱為多少？答案解析1.【答案】C【解析】由右手定則知AB中感應電流方向由BA，CD中電流方向由DC，由左手定則可判定CD受到向右的安培力2.【答案】C【解析】由EnS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，均勻變小，由外力FF安可知，外力F也均勻減少，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3.【答案】D【解析】由公式EBlv可知，當刷卡速度減半時，線圈中的感應電動勢最大值減半，且刷卡所用時間加倍，故正確選項為D.4.【答案】B【解析】通電直導線周圍空間的磁場是非勻強磁場，磁感線是在垂直于導線的平面內(nèi)以導線為中心的同心圓，離導線越遠，磁感應強度越弱，所以中磁通量、中磁通量一直為零，中既有向里的磁通量，也有向外的磁通量，但直導線中有電流時，總磁通量不為零，切斷直導線中電流時，磁通量變?yōu)榱阒芯€圈有向外的磁通量，切斷直導線中電流時，磁通量變?yōu)榱愎蔅正確5.【答案】D【解析】根據(jù)楞次定律的推廣意義，線圈中產(chǎn)生的感應電流的磁場會阻礙原來磁通量變化，線圈相對磁鐵“來拒去留”，即當磁鐵靠近時它們互相排斥，線圈受到向右的斥力，當磁鐵遠離時，線圈受到向右的引力，線圈靜止不動，故線圈受玻璃板對它的靜摩擦力方向始終向左6.【答案】A【解析】當線圈平面與磁場方向垂直時，穿過線圈的磁通量有BS2.01024.0102Wb8.0104Wb，故選A.7.【答案】B【解析】三根導體的切割磁感線等效長度相同，ef的電阻最大，所以電流做小，B對8.【答案】C【解析】四種情況中初始位置線框均與磁感線平行，磁通量為零，按A、B、D三種情況線框運動后，線框仍與磁感線平行，磁通量保持為零不變，線框中不產(chǎn)生感應電流C中線框轉(zhuǎn)動后，穿過線框的磁通量不斷發(fā)生變化，所以產(chǎn)生感應電流，C項正確9.【答案】B【解析】因線框勻速穿過磁場，在穿過磁場的過程中合外力做功為零，克服安培力做功為2mgh，產(chǎn)生的內(nèi)能亦為2mgh.故選B.10.【答案】A【解析】t1t2時間內(nèi)，線圈A中的電流方向為逆時針，根據(jù)安培定則可知在線圈A內(nèi)部產(chǎn)生的磁場方向向外，線圈外部產(chǎn)生的磁場方向向里，線圈B的總磁通量是穿出的由于線圈A中的電流增加，故穿過線圈B的磁通量增加，根據(jù)楞次定律，在線圈B中將產(chǎn)生順時針方向的感應電流，并且線圈B有擴張的趨勢，故A對，B、C、D錯11.【答案】B【解析】由楞次定律可知，條形磁鐵靠近時，相互排斥，遠離時相互吸引，B對12.【答案】B【解析】l垂直于v的長度lsin為有效切割長度，所以EBlvsin 60Blv，由歐姆定律I得I.故選B.13.【答案】BC【解析】由法拉第電磁感應定律知E，故t0及t2102s時刻，E0，A錯，C對t1102s，E最大，B對.02102s，0，E0，D錯14.【答案】AB【解析】回路中產(chǎn)生感應電動勢為E2Ba感應電流為I，此時線框中的電功率PI2R，故A正確根據(jù)能量守恒定律得到，此過程回路產(chǎn)生的電能為Qmv2m()2mv2，故B正確左右兩邊所受安培力大小為FBIa，則加速度為a，故C錯誤此過程通過線框橫截面的電荷量為q，故D錯誤故選A、B.15.【答案】AB【解析】當線圈中通以交變電流時，在金屬杯中將產(chǎn)生感應電流，根據(jù)法拉第電磁感應定律可知，感應電動勢En，因此增加線圈的匝數(shù)可以提高感應電動勢，感應電流的功率增大，使杯內(nèi)的水沸騰所需的時間縮短，提高交流電源的頻率，磁通量變化率變大，感應電動勢變大，感應電流的功率增大，故選項A、B正確；取走線圈中的鐵芯則使得線圈周圍的磁場變?nèi)酰磐繙p小，磁通量變化率亦減小，感應電動勢變小，從而使杯內(nèi)的水沸騰所需的時間反而變長，故選項D錯誤；將金屬杯換為瓷杯后，由于陶瓷不是導體，因此瓷杯中不能產(chǎn)生感應電流，無法給水加熱，故選項C錯誤16.【答案】BC【解析】選取A環(huán)研究，若A環(huán)帶正電，且轉(zhuǎn)速增大，則使穿過環(huán)面的磁通量向里增加，由楞次定律知，B環(huán)中感應電流的磁場方向向外，故B正確，A錯誤；若A環(huán)帶負電，且轉(zhuǎn)速增大，則使穿過環(huán)面的磁通量向外增加，由楞次定律知，B環(huán)中感應電流的磁場方向向里，B環(huán)中感應電流的方向應為順時針方向，故D錯誤，C正確故選B、C.17.【答案】AD【解析】因磁場變化，發(fā)生電磁感應現(xiàn)象，桿ab中有感應電流產(chǎn)生，而使桿ab受到磁場力的作用，并發(fā)生向右運動ab向右運動，使得閉合回路中磁通量有增加的趨勢，說明原磁場的磁通量必定減弱，即磁感應強度正在減小，與方向向上、向下無關故A、D正確，B、C錯誤18.【答案】(1)(2)向右偏轉(zhuǎn)一下向左偏轉(zhuǎn)一下【解析】(1)見下圖(2)依照楞次定律及靈敏電流計的指針偏轉(zhuǎn)方向與流過它的電流方向的關系來判定，則A.向右偏轉(zhuǎn)一下；B.向左偏轉(zhuǎn)一下19.【答案】(1)實物電路圖如圖所示：(2)斷開或閉合開關閉合開關后移動滑動變阻器的滑片【解析】(1)實物電路圖如圖所示：(2)斷開或閉合開關的過程中或閉合開關后移動滑片的過程中，穿過線圈B的磁通