河南省洛阳市第19中学高二年级物理单元测试卷 电磁感应
文档属性
| 名称 | 河南省洛阳市第19中学高二年级物理单元测试卷 电磁感应 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 503.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2011-02-27 14:11:00 | ||
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文档简介
洛阳市第19中学高二年级物理单元测试卷(电磁感应)
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。共100分。考试时间90分钟。
第Ⅰ卷（选择题部分 42分）
一 选择题（每小题3分，共42分。下列每小题所给选项至少有一项符合题意，请将正确答案的序号填涂在答题卡上。全对得3分，对而不全得1分）
1、法拉第发现了电磁感应现象，不仅推动了电磁理论的发展，而且推动了电磁技术的发展，引领人类进入了电气时代。下列哪一个器件工作时利用了电磁感应现象 （ ）
A．电视机的显像管 B．回旋加速器
C．指南针 D．电磁炉
2、法拉第通过静心设计的一系列试验，发现了电磁感应定律，将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来．在下面几个典型的实验设计思想中，所作的推论后来被实验否定的是（ ）
A．既然磁铁可使近旁的铁块带磁，静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷，那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流
B．既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势，那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流
C．既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流，那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势
D．既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势，那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流
3、如图所示，闭合矩形线圈abcd与长直导线MN在同一平面内线圈的ab、dc两边与直导线平行，直导线中通有向下均匀增大的电流，则（ ）
A．矩形线圈中的感应电流为顺时针方向
B．矩形线圈的感应电流随时间均匀增大
C．整个线圈所受的磁场力合力方向向左
D．整个线圈所受的磁场力合力为零
4、动圈式话筒和磁带录音机都应用了电磁感应现象，图甲是话筒原理图，图乙是录音机的录音、放音原理图，由图可知：
①话筒工作时磁铁不动，线圈振动而产生感应电流；
②录音机放音时变化的磁场在静止的线圈里产生感应电流；
③录音机录音时线圈中变化了的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场；
④录音机录音时线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场.
其中正确的是( )
②③④ B.①②③ C.①②④ D.①③④
5、如图所示，通电直导线cd右侧有一个金属框与导线cd在同一平面内，金属棒ab放在框架上，若ab受到向左的磁场力，则cd中电流的变化情况是( )
A．cd中通有由d→c方向逐渐减小的电流
B．cd中通有由d→c方向逐渐增大的电流
C．cd中通有由c→d方向逐渐减小的电流
D．cd中通有由c→d方向逐渐增大的电流
6、如图所示，电路中A、B是规格相同的灯泡，L是自感系数较大直 流电阻可忽略不计的线圈，那么 （ ）
A．闭合S，A、B同时亮，然后A变暗后熄灭
B．闭合S，B先亮，A逐渐变亮，最后A、B亮度相同
C．断开S，A和B均闪亮一下后熄灭
D．断开S，B立即熄灭，A闪亮一下后熄灭
7、如图所示。直角三角形导线框abc以大小为V的速度匀速通过有清晰边界的匀强磁场区域（匀强磁场区域的宽度大于导线框的边长），则此过程中导线框中感应电流的大小随时间变化的规律为下列四个图像当中的哪一个？ （ ）
8、某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为4.5×10-5T。一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100m，该河段涨潮和落潮时有海水（视为导体）流过。设落潮时，海水自西向东流，流速为2m/s。下列说法正确的是（ ）
A．电压表记录的电压为5mV B．电压表记录的电压为9mV
C．河南岸的电势较高 D．河北岸的电势较高
9、如图所示的电路中，电源的电动势为E,内阻为r,电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值，在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间后，在t=t1时刻断开S,下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图像中，正确的是( )
10、水平光滑的平行导轨MN、PQ上放着光滑导体棒ab、cd，两棒用绝缘细线系住，开始时匀强磁场的方向如图甲所示，而磁感应强度B随时间t的变化如图所示，不计ab、cd间电流的相互作用，则细线中的张力（ ）
A．在0到t0时间内逐渐增大
B．在0到t0时间内逐渐减小
C．在0到t0时间内不变
D．在t0到t1时间内为零
11、电吉它是利用电磁感应原理工作的一种乐器。如图甲所示为电吉它拾音器的原理图，在金属弦的下方置有一个连接到放大器的螺线管。一条形磁铁固定在管内，当拨动金属弦后，螺线管内就会产生感应电流，经一系列转化后可将电信号转为声信号。若由于金属弦的振动，螺线管内的磁通量随时间的变化如图乙所示，则对应感应电流的变化为（ ）
12、如图所示，ab为一金属杆，它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，可绕a点在纸面内转动；S为以a为圆心位于纸面内的金属圆环；在杆转动过程中，杆的b端与金属环保持良好接触；A为电流表，其一端与金属环相连，一端与a点良好接触。当杆沿顺时针方向转动时，某时刻ab杆的位置如图，则此时刻 ( )
A．有电流通过电流表，方向由c→d；作用于ab的安培力向右
B．有电流通过电流表，方向由c→d；作用于ab的安培力向左
C．有电流通过电流表，方向由d→c；作用于ab的安培力向右
D．无电流通过电流表，作用于ab的安培力为零
13、如图所示，平行导轨左端串有定值电阻R，其它电阻不计．匀强磁场的方向垂直于纸面向里．原来静止的导体棒MN受水平向右的恒力F的作用而向右运动．以下关于回路中感应电流I随时间变化规律的图象正确的是（ ）
14、如图所示，两个互连的金属圆环，粗金属环的电阻是细金属环电阻的一半，磁场垂直穿过粗金属环所在的区域，当磁感应强度均匀变化时，在粗环内产生的电动势为E，则ab两点间的电势差为（ ）
A．E/2
B．E/3
C．2E/3
D．E
第Ⅱ卷 客观题部分（58分）
实验题（10分）
15为了探究“感应电流产生的条件”，甲同学将电池组、滑动变器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图连接。经乙同学检查后发现甲同学接线有错误，应该是___________（用导线两端的字母符号表示）。
乙同学认为：在实验开始前必须首先判断电流计指针的偏转方向与流入电表的电流方向的关系。甲同学认为：没有必要此项实验操作。你认为_______同学的说法是正确的，理由是____________________________。
三、计算题．本题共4小题，每题12分，共48分．解答应写出文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能给分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
16、如图所示，小灯泡的规格为“2V、4W”，连接在光滑水平导轨上，两导轨相距0.1m，电阻不计，金属棒ab垂直搁置在导轨上，电阻1Ω，整个装置处于磁感强度B=1T的匀强磁场中，求：
（1）为使小灯正常发光，ab的滑行速度多大？
（2）拉动金属棒ab的外力的功率多大？
17、如图（a）所示，一个电阻值为R ，匝数为n的圆形金属线与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路。线圈的半径为r1 . 在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图（b）所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0 . 导线的电阻不计。求0至t1时间内
（1）通过电阻R1上的电流大小和方向；
（2）通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量。
18、水平面上两根足够长的光滑金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值R的电阻连接，导轨上放一质量为m的金属杆（见图甲），导轨的电阻忽略不计，匀强磁场方向竖直向下，用与平轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，金属杆从静止开始运动，电压表的读数发生变化，但最终将会保持某一数值U恒定不变；当作用在金属杆上的拉力变为另一个恒定值时，电压表的读数最终相应地会保持另一个恒定值不变，U与F的关系如图乙。若m=0.5kg,L=0.5m,R=0.5Ω，金属杆的电阻r=0.5Ω。（重力加速度g=10m/s2）求：
（1）磁感应强度B；
（2）当F=2.5N时，金属杆最终匀速运动的速度；
（3）在上述（2）情况中，当金属杆匀速运动时，撤去拉力F，此后电阻R上总共产生的热量。
19、如图所示，在一倾角为37°的粗糙绝缘斜面上，静止地放置着一个匝数匝的圆形线圈，其总电阻、总质量、半径．如果向下轻推一下此线圈，则它刚好可沿斜面匀速下滑现在将线圈静止放在斜面上后．在线圈的水平直径以下的区域中，加上垂直斜面方向的，磁感应强度大小按如图所示规律变化的磁场（提示：通电半圆导线受的安培力与长为直径的直导线通同样大小的电流时受的安培力相等）问：
（1）刚加上磁场时线圈中的感应电流大小?
（2）从加上磁场开始到线圈刚要运动，线圈中产生的热量?
（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，取．）
高二年级物理单元测试卷(电磁感应)
参考答案
选择题
D 2、A 3、A 4、C 5、BD 6、AD 7、B 8、BD 9、B 10、B 11、B 12、A 13、C 14、C
实验题
拆除gh导线，甲，该实验只需判断有没有产生感应电流，不必判断感应电流的方向
计算题
16、答案：（1）40m/s（2）8W
17、解析：⑴由图象分析可知，0至时间内
由法拉第电磁感应定律有
而
由闭合电路欧姆定律有
联立以上各式解得
通过电阻上的电流大小为
由楞次定律可判断通过电阻上的电流方向为从b到a
⑵通过电阻上的电量
通过电阻上产生的热量
18、解：（1）解法1：由部分电路欧姆定律 ①
金属杆所受安培力F安=BIL ②
由于金属杆匀速运动F安=F ③
从U—F图象中取一点F=8N U=8V ④
由①②③④式解得B=1T
解法2：
由欧姆定律得
金属杆所受安培力F安=BIL
由于金属杆匀速运动F安=F
结合U—F图线可得：
（2）当F=2.5N时，由图象可得U=2.5V ⑤
据闭合电路欧姆定律得
⑥
金属杆产生的感应电动势
E=BLv ⑦
由⑤⑥⑦式解得：
（3）撤去拉力后，金属杆做减速运动，最终静止。
由能量转化守恒定律知电路中产生总的热量
⑧
电阻R产生的总热量
⑨
由⑧⑨式解得QR=12.5J
19、（1）由闭合电路的欧姆定律
由法拉第电磁感应定律
由图，
联立解得
（2）设线圈开始能匀速滑动时受的滑动摩擦力为，则
加变化磁场后线圈刚要运动时，其中
由图像知
由焦耳定律
联立解得
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。共100分。考试时间90分钟。
第Ⅰ卷（选择题部分 42分）
一 选择题（每小题3分，共42分。下列每小题所给选项至少有一项符合题意，请将正确答案的序号填涂在答题卡上。全对得3分，对而不全得1分）
1、法拉第发现了电磁感应现象，不仅推动了电磁理论的发展，而且推动了电磁技术的发展，引领人类进入了电气时代。下列哪一个器件工作时利用了电磁感应现象 （ ）
A．电视机的显像管 B．回旋加速器
C．指南针 D．电磁炉
2、法拉第通过静心设计的一系列试验，发现了电磁感应定律，将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来．在下面几个典型的实验设计思想中，所作的推论后来被实验否定的是（ ）
A．既然磁铁可使近旁的铁块带磁，静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷，那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流
B．既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势，那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流
C．既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流，那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势
D．既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势，那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流
3、如图所示，闭合矩形线圈abcd与长直导线MN在同一平面内线圈的ab、dc两边与直导线平行，直导线中通有向下均匀增大的电流，则（ ）
A．矩形线圈中的感应电流为顺时针方向
B．矩形线圈的感应电流随时间均匀增大
C．整个线圈所受的磁场力合力方向向左
D．整个线圈所受的磁场力合力为零
4、动圈式话筒和磁带录音机都应用了电磁感应现象，图甲是话筒原理图，图乙是录音机的录音、放音原理图，由图可知：
①话筒工作时磁铁不动，线圈振动而产生感应电流；
②录音机放音时变化的磁场在静止的线圈里产生感应电流；
③录音机录音时线圈中变化了的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场；
④录音机录音时线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场.
其中正确的是( )
②③④ B.①②③ C.①②④ D.①③④
5、如图所示，通电直导线cd右侧有一个金属框与导线cd在同一平面内，金属棒ab放在框架上，若ab受到向左的磁场力，则cd中电流的变化情况是( )
A．cd中通有由d→c方向逐渐减小的电流
B．cd中通有由d→c方向逐渐增大的电流
C．cd中通有由c→d方向逐渐减小的电流
D．cd中通有由c→d方向逐渐增大的电流
6、如图所示，电路中A、B是规格相同的灯泡，L是自感系数较大直 流电阻可忽略不计的线圈，那么 （ ）
A．闭合S，A、B同时亮，然后A变暗后熄灭
B．闭合S，B先亮，A逐渐变亮，最后A、B亮度相同
C．断开S，A和B均闪亮一下后熄灭
D．断开S，B立即熄灭，A闪亮一下后熄灭
7、如图所示。直角三角形导线框abc以大小为V的速度匀速通过有清晰边界的匀强磁场区域（匀强磁场区域的宽度大于导线框的边长），则此过程中导线框中感应电流的大小随时间变化的规律为下列四个图像当中的哪一个？ （ ）
8、某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为4.5×10-5T。一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100m，该河段涨潮和落潮时有海水（视为导体）流过。设落潮时，海水自西向东流，流速为2m/s。下列说法正确的是（ ）
A．电压表记录的电压为5mV B．电压表记录的电压为9mV
C．河南岸的电势较高 D．河北岸的电势较高
9、如图所示的电路中，电源的电动势为E,内阻为r,电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值，在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间后，在t=t1时刻断开S,下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图像中，正确的是( )
10、水平光滑的平行导轨MN、PQ上放着光滑导体棒ab、cd，两棒用绝缘细线系住，开始时匀强磁场的方向如图甲所示，而磁感应强度B随时间t的变化如图所示，不计ab、cd间电流的相互作用，则细线中的张力（ ）
A．在0到t0时间内逐渐增大
B．在0到t0时间内逐渐减小
C．在0到t0时间内不变
D．在t0到t1时间内为零
11、电吉它是利用电磁感应原理工作的一种乐器。如图甲所示为电吉它拾音器的原理图，在金属弦的下方置有一个连接到放大器的螺线管。一条形磁铁固定在管内，当拨动金属弦后，螺线管内就会产生感应电流，经一系列转化后可将电信号转为声信号。若由于金属弦的振动，螺线管内的磁通量随时间的变化如图乙所示，则对应感应电流的变化为（ ）
12、如图所示，ab为一金属杆，它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，可绕a点在纸面内转动；S为以a为圆心位于纸面内的金属圆环；在杆转动过程中，杆的b端与金属环保持良好接触；A为电流表，其一端与金属环相连，一端与a点良好接触。当杆沿顺时针方向转动时，某时刻ab杆的位置如图，则此时刻 ( )
A．有电流通过电流表，方向由c→d；作用于ab的安培力向右
B．有电流通过电流表，方向由c→d；作用于ab的安培力向左
C．有电流通过电流表，方向由d→c；作用于ab的安培力向右
D．无电流通过电流表，作用于ab的安培力为零
13、如图所示，平行导轨左端串有定值电阻R，其它电阻不计．匀强磁场的方向垂直于纸面向里．原来静止的导体棒MN受水平向右的恒力F的作用而向右运动．以下关于回路中感应电流I随时间变化规律的图象正确的是（ ）
14、如图所示，两个互连的金属圆环，粗金属环的电阻是细金属环电阻的一半，磁场垂直穿过粗金属环所在的区域，当磁感应强度均匀变化时，在粗环内产生的电动势为E，则ab两点间的电势差为（ ）
A．E/2
B．E/3
C．2E/3
D．E
第Ⅱ卷 客观题部分（58分）
实验题（10分）
15为了探究“感应电流产生的条件”，甲同学将电池组、滑动变器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图连接。经乙同学检查后发现甲同学接线有错误，应该是___________（用导线两端的字母符号表示）。
乙同学认为：在实验开始前必须首先判断电流计指针的偏转方向与流入电表的电流方向的关系。甲同学认为：没有必要此项实验操作。你认为_______同学的说法是正确的，理由是____________________________。
三、计算题．本题共4小题，每题12分，共48分．解答应写出文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能给分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
16、如图所示，小灯泡的规格为“2V、4W”，连接在光滑水平导轨上，两导轨相距0.1m，电阻不计，金属棒ab垂直搁置在导轨上，电阻1Ω，整个装置处于磁感强度B=1T的匀强磁场中，求：
（1）为使小灯正常发光，ab的滑行速度多大？
（2）拉动金属棒ab的外力的功率多大？
17、如图（a）所示，一个电阻值为R ，匝数为n的圆形金属线与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路。线圈的半径为r1 . 在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图（b）所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0 . 导线的电阻不计。求0至t1时间内
（1）通过电阻R1上的电流大小和方向；
（2）通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量。
18、水平面上两根足够长的光滑金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值R的电阻连接，导轨上放一质量为m的金属杆（见图甲），导轨的电阻忽略不计，匀强磁场方向竖直向下，用与平轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，金属杆从静止开始运动，电压表的读数发生变化，但最终将会保持某一数值U恒定不变；当作用在金属杆上的拉力变为另一个恒定值时，电压表的读数最终相应地会保持另一个恒定值不变，U与F的关系如图乙。若m=0.5kg,L=0.5m,R=0.5Ω，金属杆的电阻r=0.5Ω。（重力加速度g=10m/s2）求：
（1）磁感应强度B；
（2）当F=2.5N时，金属杆最终匀速运动的速度；
（3）在上述（2）情况中，当金属杆匀速运动时，撤去拉力F，此后电阻R上总共产生的热量。
19、如图所示，在一倾角为37°的粗糙绝缘斜面上，静止地放置着一个匝数匝的圆形线圈，其总电阻、总质量、半径．如果向下轻推一下此线圈，则它刚好可沿斜面匀速下滑现在将线圈静止放在斜面上后．在线圈的水平直径以下的区域中，加上垂直斜面方向的，磁感应强度大小按如图所示规律变化的磁场（提示：通电半圆导线受的安培力与长为直径的直导线通同样大小的电流时受的安培力相等）问：
（1）刚加上磁场时线圈中的感应电流大小?
（2）从加上磁场开始到线圈刚要运动，线圈中产生的热量?
（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，取．）
高二年级物理单元测试卷(电磁感应)
参考答案
选择题
D 2、A 3、A 4、C 5、BD 6、AD 7、B 8、BD 9、B 10、B 11、B 12、A 13、C 14、C
实验题
拆除gh导线，甲，该实验只需判断有没有产生感应电流，不必判断感应电流的方向
计算题
16、答案：（1）40m/s（2）8W
17、解析：⑴由图象分析可知，0至时间内
由法拉第电磁感应定律有
而
由闭合电路欧姆定律有
联立以上各式解得
通过电阻上的电流大小为
由楞次定律可判断通过电阻上的电流方向为从b到a
⑵通过电阻上的电量
通过电阻上产生的热量
18、解：（1）解法1：由部分电路欧姆定律 ①
金属杆所受安培力F安=BIL ②
由于金属杆匀速运动F安=F ③
从U—F图象中取一点F=8N U=8V ④
由①②③④式解得B=1T
解法2：
由欧姆定律得
金属杆所受安培力F安=BIL
由于金属杆匀速运动F安=F
结合U—F图线可得：
（2）当F=2.5N时，由图象可得U=2.5V ⑤
据闭合电路欧姆定律得
⑥
金属杆产生的感应电动势
E=BLv ⑦
由⑤⑥⑦式解得：
（3）撤去拉力后，金属杆做减速运动，最终静止。
由能量转化守恒定律知电路中产生总的热量
⑧
电阻R产生的总热量
⑨
由⑧⑨式解得QR=12.5J
19、（1）由闭合电路的欧姆定律
由法拉第电磁感应定律
由图，
联立解得
（2）设线圈开始能匀速滑动时受的滑动摩擦力为，则
加变化磁场后线圈刚要运动时，其中
由图像知
由焦耳定律
联立解得