鲁科版 高中物理 选修3-2　第1章 电磁感应 寒假复习题word版含答案

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鲁科版 高中物理 选修3-2 第1章 电磁感应 寒假复习题
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。
分卷I
一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)
1.闭合线圈放在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，因磁场变化而发生电磁感应现象，则(　　)
A． 穿过线圈的磁通量越大，产生的感应电动势越大
B． 穿过线圈的磁通量变化量越大，产生的感应电动势越大
C． 穿过线圈的磁通量变化率越大，产生的感应电动势越大
D． 穿过线圈的磁感线条数越多，产生的感应电动势越大
2.某磁场磁感线如图所示，有铜盘自图示A位置落至B位置，在下落过程中，自上向下看，线圈中的涡流方向是(　　)

A． 始终顺时针
B． 始终逆时针
C． 先顺时针再逆时针
D． 先逆时针再顺时针
3.如下图所示，平行金属导轨的间距为d，一端跨接一阻值为R的电阻，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于导轨所在平面向里，一根长直金属棒与导轨成60°角放置，且接触良好，则当金属棒以垂直于棒的恒定速度v沿金属导轨滑行时，其他电阻不计，电阻R中的电流为(　　)

A．
B．
C．
D．
4.如图所示，水平放置的扁平条形磁铁，在磁铁的左端正上方有一金属线框，线框平面与磁铁垂直，当线框从左端正上方沿水平方向平移到右端正上方的过程中，穿过它的磁通量的变化情况是(　　)

A． 先减小后增大
B． 始终减小
C． 始终增大
D． 先增大后减小
5.在电磁感应现象中，下列叙述正确的是(　　)
A． 穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也一定为零
B． 穿过线圈的磁通量不为零时，感应电动势也一定不为零
C． 穿过线圈的磁通量均匀变化时，感应电动势也均匀变化
D． 穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大
6.物理实验中，常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量．如图所示，探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度．已知线圈的匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R.若将线圈放在被测匀强磁场中，开始时线圈平面与磁场垂直，现把探测线圈翻转180°，冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q，由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为(　　)

A．
B．
C．
D．
7.如图，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小ε，将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折弯，置于磁感应强度相垂直的平面内，当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v运动时，棒两端的感应电动势大小为ε′，则等于(　　)

A．
B．
C． 1
D．
8.一闭合圆形线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁场方向成30°角，磁感应强度随时间均匀变化．在下列方法中，能使线圈中感应电流增加一倍的是(　　)

A． 把线圈匝数增大一倍
B． 把线圈面积增大一倍
C． 把线圈半径增大一倍
D． 把线圈匝数减少到原来的一半
9.(多选)下列说法正确的是(　　)
A． 录音机在磁带上录制声音时，利用了电磁感应原理
B． 自感现象和互感现象说明磁场具有能量
C． 金属中的涡流会产生热量，生活中的电磁炉中利用这一原理而工作的
D． 交流感应电动机是利用电磁驱动原理工作的
10.一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直．先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1 s时间内均匀地增大到原来的两倍．接着保持增大后的磁感应强度不变，在1 s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半．先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为(　　)
A．
B． 1
C． 2
D． 4
二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)
11.(多选)如图所示的装置，在下列各种情况中，能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A中产生感应电流的是(　　)

A． 开关S接通的瞬间
B． 开关S接通后，电路中电流稳定时
C． 开关S接通后，滑动变阻器触头滑动的瞬间
D． 开关S断开的瞬间
12.(多选)如图所示，线圈M和线圈P绕在同一铁芯上，则(　　)

A． 当合上开关S的一瞬间，线圈P里没有感应电流
B． 当合上开关S的一瞬间，线圈P里有感应电流
C． 当断开开关S的一瞬间，线圈P里没有感应电流
D． 当断开开关S的一瞬间，线圈P里有感应电流
13.如图所示，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(　　)

A． 感应电流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＝πBlv
14.(多选)如图，闭合小金属环从高h的光滑曲面上端无初速滚下，又沿曲面的另一侧上升，水平方向的磁场与光滑曲面垂直，则(　　)

A． 若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h
B． 若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h
C． 若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h
D． 若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h
分卷II
三、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)
15.如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置．

(1)将图中所缺的导线补接完整；
(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后可能出现的情况有：
A．将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将________．
B．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针________．
四、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)
16.如图甲所示，面积为2×10－2m2的圆中磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示，圆的电阻r＝1 Ω，框架电阻不计，电阻R1＝2 Ω，R2＝2 Ω，电容器电容C＝0.3 μF.求：


(1)闭合电键则流过圆的感应电流为多大？
(2)当断开电键后流过R1的电荷量？
17.在拆装某种大型电磁设备的过程中，需将设备内部的处于匀强磁场中的线圈先闭合，然后再提升直至离开磁场，操作时通过手摇轮轴A和定滑轮O来提升线圈．假设该线圈可简化为水平长为L、上下宽度为d的矩形线圈，其匝数为n，总质量为M，总电阻为R，磁场的磁感应强度为B，如图所示．开始时线圈的上边缘与有界磁场的上边缘平齐．若转动手摇轮轴A，在时间t内把线圈从图示位置匀速向上拉出磁场．求此过程中，流过线圈中导线横截面的电荷量是多少．

18.如图所示的线圈有100匝，穿过线圈的磁通量为0.04 Wb，匀强磁场的方向向左，垂直于线圈的截面，现将磁场方向在2 s内改为与原方向相反，并且磁通量增大到0.08 Wb，则在这2 s内，线圈产生的平均感应电动势为________，如线圈电阻是1 Ω，则平均感应电流是________ A.




答案
1.【答案】C
【解析】由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势E＝n，即感应电动势与线圈匝数有关；同时可知，感应电动势与磁通量的变化率有关，磁通量变化越快，感应电动势越大，穿过线圈的磁通量大，但若所用的时间长，则电动势可能小，故A、B、D错误，C正确；故选C.
2.【答案】C
【解析】把铜盘从A至B的全过程分成两个阶段处理：第一阶段是铜盘从A位置下落到具有最大磁通量的位置O，此过程中穿过铜盘的磁通量方向向上且不断增大，由楞次定律判断感应电流方向(自上向下看)是顺时针方向；第二阶段是铜盘从具有最大磁通量位置O落到B位置，此过程中穿过铜盘的磁通量的方向向上且不断减小，由楞次定律可判断感应电流方向(自上向下看)是逆时针的，故C选项正确．
3.【答案】A
【解析】导线切割磁感线的有效长度是l＝，感应电动势E＝Blv，R中的电流为I＝.联立解得I＝.
4.【答案】D
【解析】线框在磁铁两端的正上方时穿过该线框的磁通量最少，在磁铁中央时穿过该线框的磁通量最多，所以该过程中的磁通量先增大后减小，故D对．
5.【答案】D
【解析】磁通量为零时，磁通量不一定没有变化，感应电动势不一定为零，选项A错误；穿过线圈的磁通量不为零，但磁通量不发生变化，就不会产生感应电动势，选项B错误；若穿过线圈的磁通量是均匀变化的，即在相同的时间Δt内磁通量的变化量ΔΦ相同，电动势E＝ΔΦ/Δt恒定，故选项C错误；穿过线圈的磁通量变化越快，磁通量的变化率越大，故感应电动势也越大，选项D正确．
6.【答案】C
【解析】q＝·Δt＝·Δt＝Δt＝n＝n，所以B＝.
7.【答案】B
【解析】设折弯前导体切割磁感线的长度为L，产生的感应电动势ε＝BLv，折弯后，导体切割磁感线的有效长度为l＝＝L，故产生的感应电动势为ε′＝Blv＝B·Lv＝ε，所以＝，B正确．
8.【答案】C
【解析】设感应电流为I，电阻为R，匝数为n，线圈半径为r，线圈面积为S，导线横截面积为S′.
由法拉第电磁感应定律知E＝n＝n
由闭合电路欧姆定律知I＝
由电阻定律知R＝ρ
则I＝cos 30°.
其中、ρ、S′均为恒量，所以I∝r，故选C.
9.【答案】BCD
【解析】
10.【答案】B
【解析】设原磁感应强度是B，线框面积是S.第1 s内ΔΦ1＝2BS－BS＝BS，第2 s内ΔΦ2＝2B·－2B·S＝－BS.因为E＝n，所以两次电动势大小相等，B正确．
11.【答案】ACD
12.【答案】BD
【解析】闭合与断开S的瞬间，P内的磁通量都会发生变化，有感应电流产生．
13.【答案】AB
【解析】在圆环进入磁场的过程中，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，感应电动势E＝Blv，有效长度先增大后减小，所以感应电流先增大后减小，同理可以判断出磁场时的情况，A、B两项正确；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项错误；进入磁场时感应电动势平均值＝＝＝πBlv，D项错误．故选A、B.
14.【答案】BC
【解析】若是匀强磁场，穿过小环的磁通量不变，没有感应电流产生，机械能守恒，高度不变，则环在左侧滚上的高度等于h.故A错误，B正确．若是非匀强磁场，闭合小金属环中由于电磁感应产生涡流，机械能减小转化为内能，高度减小，则环在左侧滚上的高度小于h.故C正确，D错误．故选BC.
15.【答案】(1)

(2)向右偏转一下　向左偏转一下
【解析】(1)见下图

(2)依照楞次定律及灵敏电流计的指针偏转方向与流过它的电流方向的关系来判定，则A.向右偏转一下；B.向左偏转一下．
16.【答案】(1)1×10－3A　(2) 1.5×10－10C
【解析】(1)圆中产生的感应电动势：E＝＝×2×10－2V＝2×10－3V，
外电阻中R1、R2并联后的总电阻为R＝＝1 Ω
闭合电键，流过圆的感应电流为I＝＝1×10－3A
(2)电键闭合时，电容器带电量：q＝UC＝IRC＝10－3×1×0.3×10－6C＝3×10－10C
当断电键后流过R1的电荷量q1＝q＝1.5×10－10C.
17.【答案】
【解析】在匀速提升过程中线圈运动速度v＝，线圈中感应电动势E＝nBLv，产生的感应电流I＝，流过导线横截面的电荷量q＝I·t，联立得q＝.
18.【答案】6 V　6
【解析】根据法拉第电磁感应定律得：
＝N＝V＝6 V；
根据欧姆定律得：
＝＝6 A.