2020-2021学年高二上学期物理人教版选修3-2第四章《电磁感应》检测题（Word含答案）
文档属性
| 名称 | 2020-2021学年高二上学期物理人教版选修3-2第四章《电磁感应》检测题（Word含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 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 | 2021-05-12 13:42:23 | ||
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文档简介
《电磁感应》检测题
一、单选题
1．关于涡流现象及其应用的说法，正确的是
A．生产和生活中的涡流总是有益的B．由恒定直流电可以产生涡流
C．电磁炉应用涡流发热D．产生涡流时，热能转化为电能
2．关于感应电动势的大小，下列说法正确的是（
）
A．穿过闭合回路的磁通量最大时，其感应电动势一定最大
B．穿过闭合回路的磁通量为零时，其感应电动势一定为零
C．穿过闭合回路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定为零
D．穿过闭合回路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定不为零
3．如图，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝缘。当MN中电流突然减小时，线圈产生的感应电流I，线圈所受安培力的合力为F，则I和F的方向为（ ）
A．I顺时针，F向左
B．I顺时针，F向右
C．I逆时针，F向左
D．I逆时针，F向右
4．如图甲所示，10匝铜导线制成的线圈两端M、N与一电压表相连，线圈内磁场方向垂直纸面向里，线圈中磁通量的变化规律如图乙所示，下列说法中正确的是（ ）
A．电压表的正接线柱接线圈的N端
B．线圈中磁通量的变化量为1.5Wb
C．线圈中磁通量的变化率为1.5Wb/s
D．电压表的读数为5V
5．如图所示，L是电感足够大的线圈，其直流电阻可忽略不计，A和B是两个参数相同的灯泡，若将开关S闭合，等灯泡亮度稳定后，再断开开关S，则（ ）
A．开关S闭合时，灯泡A、B同时亮，最后一样亮
B．开关S闭合后，灯泡A逐渐熄灭，灯泡B逐渐变亮，最后保持不变
C．开关S断开瞬间，A、B都闪亮一下逐渐熄灭
D．开关S断开瞬间，灯泡A左端电势比右端高
6．如图所示，L1、L2、L3是完全相同的灯泡，L为直流电阻可忽略的自感线圈，开关S原来接通，当开关S断开时，下面说法正确的是(考虑电源内阻)（
）
A．L1立即变亮
B．L2闪亮一下后恢复原来的亮度
C．L3变暗一下后恢复原来的亮度
D．L3闪亮一下后不会恢复原来的亮度
7．如图所示，匀强磁场中有a、b两个闭合线圈，它们用同样的导线制成，匝数均为10
匝，半径ra
=
2rb．磁场方向与线圈所在平面垂直，磁感应强度B随时间均匀减小．两线圈中产生的感应电动势分别为Ea和Eb，感应电流分别为Ia和Ib．不考虑两线圈间的相互影响．下列说法正确的是
A．Ea∶Eb
=
2∶1，感应电流均沿顺时针方向B．Ea∶Eb
=
4∶1，感应电流均沿逆时针方向
C．Ia∶Ib
=
2∶1，感应电流均沿顺时针方向D．Ia∶Ib
=
4∶1，感应电流均沿逆时针方向
8．如图所示，当条形磁铁突然向闭合铜环运动时，铜环的运动情况是（
）
A．向右摆动
B．向左摆动
C．静止
D．竖直向上运动
9．如图为冶炼钢铁的电路的示意图，它是根据涡流的原理工作的，则下列说法中正确的是
A．需接交流电源，且电流频率越高，发热效果越好
B．需接交流电源，且电流频率越低，发热效果越好
C．需接直流电源，且电流越大，发热效果越好
D．需接直流电源，且电流越小，发热效果越好
10．矩形导线框与长直导线放在同一水平面上，边与平行，导线中通入如图所示的电流，当中的电流减小时，下列说法正确的是（ ）
A．导线框中没有感应电流B．导线框中有逆时针方向的感应电流
C．导线框所受的安培力的合力方向水平向左D．导线框所受的安培力的合力为0
11．如图所示，两个相同导线制成的开口圆环，大环半径为小环半径的2倍，现用电阻不计的导线将两环连接在一起，若将大环放入一均匀变化的磁场中，小环处在磁场外，a、b两点间电压为U1，若将小环放入这个磁场中，大环在磁场外，a、b两点间电压为U2，则（ ）
A．=1
B．=2
C．=4
D．
12．如图所示，下列现象中利用了涡流的是（ ）
A．B．C．D．
13．图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈，A1、
A2、
A3是三个完全相同的灯泡．实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同．下列说法正确的是(
)
A．图甲中，A1与L1的电阻值相同
B．图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流
C．图乙中，变阻器R与L2的电阻值相同
D．图乙中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等
二、多选题
14．图（a），螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，以图中箭头所示方向为其正方向．螺线管与导线框
abcd
相连，导线框内有一小金属圆环
L，圆环与导线框在同一平面内．当螺线管内的磁感应强度
B
随时间按图（b）所示规律变化时，下列说法正确的是（
）
A．在
t1~t2
时间内，L
有收缩趋势B．在
t2~t3
时间内，L
有先扩张再收缩的趋势
C．在
t2~t3
时间内，L
内无感应电流D．在
t3~t4
时间内，L
内有逆时针方向的感应电流
15．如图所示为研究自感现象的实验电路，A、B为两个完全相同的灯泡，线圈L的自感系数很大且线圈的直流电阻可忽略，定值电阻的阻值为R．关于这个实验，下列说法中正确的有
A．闭合开关S的瞬间，A、B一起亮，然后A熄灭
B．闭合开关S的瞬间，B比A先亮，待电路稳定后A比B亮
C．闭合开关S，待电路稳定后再断开，A逐渐变暗，B闪亮一下然后逐渐变暗
D．闭合开关S，待电路稳定后再断开，A、B灯中的电流方向均为从左向右
16．如图所示，相距L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ，上端接有定值电阻R，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B，将质量为m电阻为R的导体棒由静止释放，当速度达到v时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒为P，导体棒最终以3v的速度匀速运动。导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨的电阻，重力加速度为g。下列选项正确的是（ ）
A．P=3mgvsinθ
B．P=6mgvsinθ
C．以3v匀速运动过程中，定值电阻R消耗的电功率为4.5mgvsinθ
D．当导体棒速度为时加速度大小为
17．下列说法正确的是（ ）
A．电场和磁场是客观存在的物质
B．实现静电屏蔽不一定要用密封的金属容器，金属网也能起到屏蔽作用
C．用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，因此毛皮也是带负电的
D．运输过程中，把微安表表头的两个接线柱连在一起，是为了防止电磁阻尼
18．如图所示，相距为l的平行光滑导轨ABCD和MNPQ两侧倾斜、中间水平，且电阻不计，在导轨的两端分别连有电阻R1和R2，且电阻，左侧倾角为，在ABNM区域内存在垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B0，水平部分虚线ef和gi之间的矩形区域内，有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度也为B0。一质量为m、电阻为r、长度也为l的金属导体棒，从距水平轨道h高处由静止释放，滑到底端时的速度为v0，第一次穿过efig磁场区域时速度变为。已知导轨和金属棒始终接触良好，倾斜部分轨道和水平部分平滑连接，则下列说法正确的有（ ）
A．导体棒从静止开始下滑到底端BN过程中，电阻R1上产生的热量为
B．导体棒第一次通过水平区域磁场过程中通过导体棒的电荷量为
C．虚线ef和gi之间的距离
D．导体棒最终可能停在水平磁场ef处
三、填空题
19．均匀导线制成的单匝正方形闭合线框，每边长为L，总电阻为R，总质量为m。将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且边始终与水平的磁场边界平行。当边刚进入磁场时，则线框中产生的感应电流的方向为___________选填“顺时针”或“逆吋针”）；线框中产生的感应电流的大小为___________；两点间的电势差大小___________；
20．某学生小组在一次探究电磁感应实验中，利用如图中甲所示，100匝的线圈（为表示线圈的绕向，图中只画了两匝）两端A、B与一个电压表相连，线圈内有垂直纸面向里的变化磁场，线圈中的磁通量按图乙所示的规律变化，已知线圈电阻为10Ω，电压表内阻为990Ω。那么∶
(1)在0.1s时间内，线圈产生的感应电动势为__________V；
(2)AB两点的电势为__________（选填“A＞B”或“A＜B”）；
(3)电压表的读数为__________V。
四、实验题
21．利用如图所示器材。进行探究电磁感应现象的实验，则：
(1)完成图中的实物图连接_________________________。
(2)写出能使实验中的副线圈上产生感应电流的三种方法：
①________________________；②_________________________；③_________________________。
五、解答题
22．如图所示，倾角为、间距L=1.0m的足够长金属导轨MN和M′N′的上端接有一个单刀双掷开关K，当开关与1连接时，导轨与匝数n=100匝、横截面积S=0.04m2的圆形金属线圈相连，线圈总电阻r=0.2，整个线圈内存在垂直线圈平面的匀强磁场B0且磁场随时间均匀变化。当开关与2连接时，导轨与一个阻值为R=0.3的电阻相连。在导轨MN和M′N′的平面内有垂直平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小B1=0.2T，倾斜导轨下端与水平的足够长平行金属导轨NT和N′T′平滑对接，在水平导轨的PQQ′P′矩形区域内有方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小B2=0.5T，矩形区域的宽度d=0.5m。一根劲度系数k=2N/m的轻质弹簧水平放置，右端固定在W点，左端与长度为L、质量mb=0.4kg的绝缘杆b栓接（拴接点在杆b中点）弹簧处于原长状态。现开关与1连接时，一根长度为L、质量为ma=0.1kg，阻值R1=0.2Ω的金属杆恰好静止在倾斜导轨上；某时刻把开关迅速拨到2，最后a杆能在倾斜轨道上匀速下滑，所有导轨均光滑且阻值不计，取沈樯sin53°=0.8。
（1）求圆形线圈内磁场随时间的变化率；
（2）在a杆在穿越PQQ′P′矩形区域过程中，求流过电阻R的电量和电阻R上产生的热量；
（3）若a杆与b杆发生碰撞后即刻粘在一起，且此后始终做简谐运动，请以两杆碰撞后第一次速度变为0时作为计时起点，向右为正方向，写出该简谐运动的振动方程。已知弹簧振子振动周期公式为，其中m为振子质量，k为弹簧的劲度系数。（提示：可以用F-x图像下的“面积”代表力F做的功）
参考答案
1．C
2．D
3．B
4．D
5．B
6．A
7．C
8．A
9．A
10．C
11．B
12．A
13．C
14．AC
15．BC
16．BD
17．AB
18．BC
19．逆时针
20．50
A＞B
49.5
21．见解析
闭合或断开开关的瞬间
滑动变阻器的滑片移动时
闭合开关后，将线圈A拔出或插入
22．（1）；（2）1.3125J；（3）（m）或）（m）
一、单选题
1．关于涡流现象及其应用的说法，正确的是
A．生产和生活中的涡流总是有益的B．由恒定直流电可以产生涡流
C．电磁炉应用涡流发热D．产生涡流时，热能转化为电能
2．关于感应电动势的大小，下列说法正确的是（
）
A．穿过闭合回路的磁通量最大时，其感应电动势一定最大
B．穿过闭合回路的磁通量为零时，其感应电动势一定为零
C．穿过闭合回路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定为零
D．穿过闭合回路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定不为零
3．如图，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝缘。当MN中电流突然减小时，线圈产生的感应电流I，线圈所受安培力的合力为F，则I和F的方向为（ ）
A．I顺时针，F向左
B．I顺时针，F向右
C．I逆时针，F向左
D．I逆时针，F向右
4．如图甲所示，10匝铜导线制成的线圈两端M、N与一电压表相连，线圈内磁场方向垂直纸面向里，线圈中磁通量的变化规律如图乙所示，下列说法中正确的是（ ）
A．电压表的正接线柱接线圈的N端
B．线圈中磁通量的变化量为1.5Wb
C．线圈中磁通量的变化率为1.5Wb/s
D．电压表的读数为5V
5．如图所示，L是电感足够大的线圈，其直流电阻可忽略不计，A和B是两个参数相同的灯泡，若将开关S闭合，等灯泡亮度稳定后，再断开开关S，则（ ）
A．开关S闭合时，灯泡A、B同时亮，最后一样亮
B．开关S闭合后，灯泡A逐渐熄灭，灯泡B逐渐变亮，最后保持不变
C．开关S断开瞬间，A、B都闪亮一下逐渐熄灭
D．开关S断开瞬间，灯泡A左端电势比右端高
6．如图所示，L1、L2、L3是完全相同的灯泡，L为直流电阻可忽略的自感线圈，开关S原来接通，当开关S断开时，下面说法正确的是(考虑电源内阻)（
）
A．L1立即变亮
B．L2闪亮一下后恢复原来的亮度
C．L3变暗一下后恢复原来的亮度
D．L3闪亮一下后不会恢复原来的亮度
7．如图所示，匀强磁场中有a、b两个闭合线圈，它们用同样的导线制成，匝数均为10
匝，半径ra
=
2rb．磁场方向与线圈所在平面垂直，磁感应强度B随时间均匀减小．两线圈中产生的感应电动势分别为Ea和Eb，感应电流分别为Ia和Ib．不考虑两线圈间的相互影响．下列说法正确的是
A．Ea∶Eb
=
2∶1，感应电流均沿顺时针方向B．Ea∶Eb
=
4∶1，感应电流均沿逆时针方向
C．Ia∶Ib
=
2∶1，感应电流均沿顺时针方向D．Ia∶Ib
=
4∶1，感应电流均沿逆时针方向
8．如图所示，当条形磁铁突然向闭合铜环运动时，铜环的运动情况是（
）
A．向右摆动
B．向左摆动
C．静止
D．竖直向上运动
9．如图为冶炼钢铁的电路的示意图，它是根据涡流的原理工作的，则下列说法中正确的是
A．需接交流电源，且电流频率越高，发热效果越好
B．需接交流电源，且电流频率越低，发热效果越好
C．需接直流电源，且电流越大，发热效果越好
D．需接直流电源，且电流越小，发热效果越好
10．矩形导线框与长直导线放在同一水平面上，边与平行，导线中通入如图所示的电流，当中的电流减小时，下列说法正确的是（ ）
A．导线框中没有感应电流B．导线框中有逆时针方向的感应电流
C．导线框所受的安培力的合力方向水平向左D．导线框所受的安培力的合力为0
11．如图所示，两个相同导线制成的开口圆环，大环半径为小环半径的2倍，现用电阻不计的导线将两环连接在一起，若将大环放入一均匀变化的磁场中，小环处在磁场外，a、b两点间电压为U1，若将小环放入这个磁场中，大环在磁场外，a、b两点间电压为U2，则（ ）
A．=1
B．=2
C．=4
D．
12．如图所示，下列现象中利用了涡流的是（ ）
A．B．C．D．
13．图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈，A1、
A2、
A3是三个完全相同的灯泡．实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同．下列说法正确的是(
)
A．图甲中，A1与L1的电阻值相同
B．图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流
C．图乙中，变阻器R与L2的电阻值相同
D．图乙中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等
二、多选题
14．图（a），螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，以图中箭头所示方向为其正方向．螺线管与导线框
abcd
相连，导线框内有一小金属圆环
L，圆环与导线框在同一平面内．当螺线管内的磁感应强度
B
随时间按图（b）所示规律变化时，下列说法正确的是（
）
A．在
t1~t2
时间内，L
有收缩趋势B．在
t2~t3
时间内，L
有先扩张再收缩的趋势
C．在
t2~t3
时间内，L
内无感应电流D．在
t3~t4
时间内，L
内有逆时针方向的感应电流
15．如图所示为研究自感现象的实验电路，A、B为两个完全相同的灯泡，线圈L的自感系数很大且线圈的直流电阻可忽略，定值电阻的阻值为R．关于这个实验，下列说法中正确的有
A．闭合开关S的瞬间，A、B一起亮，然后A熄灭
B．闭合开关S的瞬间，B比A先亮，待电路稳定后A比B亮
C．闭合开关S，待电路稳定后再断开，A逐渐变暗，B闪亮一下然后逐渐变暗
D．闭合开关S，待电路稳定后再断开，A、B灯中的电流方向均为从左向右
16．如图所示，相距L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ，上端接有定值电阻R，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B，将质量为m电阻为R的导体棒由静止释放，当速度达到v时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒为P，导体棒最终以3v的速度匀速运动。导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨的电阻，重力加速度为g。下列选项正确的是（ ）
A．P=3mgvsinθ
B．P=6mgvsinθ
C．以3v匀速运动过程中，定值电阻R消耗的电功率为4.5mgvsinθ
D．当导体棒速度为时加速度大小为
17．下列说法正确的是（ ）
A．电场和磁场是客观存在的物质
B．实现静电屏蔽不一定要用密封的金属容器，金属网也能起到屏蔽作用
C．用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，因此毛皮也是带负电的
D．运输过程中，把微安表表头的两个接线柱连在一起，是为了防止电磁阻尼
18．如图所示，相距为l的平行光滑导轨ABCD和MNPQ两侧倾斜、中间水平，且电阻不计，在导轨的两端分别连有电阻R1和R2，且电阻，左侧倾角为，在ABNM区域内存在垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B0，水平部分虚线ef和gi之间的矩形区域内，有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度也为B0。一质量为m、电阻为r、长度也为l的金属导体棒，从距水平轨道h高处由静止释放，滑到底端时的速度为v0，第一次穿过efig磁场区域时速度变为。已知导轨和金属棒始终接触良好，倾斜部分轨道和水平部分平滑连接，则下列说法正确的有（ ）
A．导体棒从静止开始下滑到底端BN过程中，电阻R1上产生的热量为
B．导体棒第一次通过水平区域磁场过程中通过导体棒的电荷量为
C．虚线ef和gi之间的距离
D．导体棒最终可能停在水平磁场ef处
三、填空题
19．均匀导线制成的单匝正方形闭合线框，每边长为L，总电阻为R，总质量为m。将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且边始终与水平的磁场边界平行。当边刚进入磁场时，则线框中产生的感应电流的方向为___________选填“顺时针”或“逆吋针”）；线框中产生的感应电流的大小为___________；两点间的电势差大小___________；
20．某学生小组在一次探究电磁感应实验中，利用如图中甲所示，100匝的线圈（为表示线圈的绕向，图中只画了两匝）两端A、B与一个电压表相连，线圈内有垂直纸面向里的变化磁场，线圈中的磁通量按图乙所示的规律变化，已知线圈电阻为10Ω，电压表内阻为990Ω。那么∶
(1)在0.1s时间内，线圈产生的感应电动势为__________V；
(2)AB两点的电势为__________（选填“A＞B”或“A＜B”）；
(3)电压表的读数为__________V。
四、实验题
21．利用如图所示器材。进行探究电磁感应现象的实验，则：
(1)完成图中的实物图连接_________________________。
(2)写出能使实验中的副线圈上产生感应电流的三种方法：
①________________________；②_________________________；③_________________________。
五、解答题
22．如图所示，倾角为、间距L=1.0m的足够长金属导轨MN和M′N′的上端接有一个单刀双掷开关K，当开关与1连接时，导轨与匝数n=100匝、横截面积S=0.04m2的圆形金属线圈相连，线圈总电阻r=0.2，整个线圈内存在垂直线圈平面的匀强磁场B0且磁场随时间均匀变化。当开关与2连接时，导轨与一个阻值为R=0.3的电阻相连。在导轨MN和M′N′的平面内有垂直平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小B1=0.2T，倾斜导轨下端与水平的足够长平行金属导轨NT和N′T′平滑对接，在水平导轨的PQQ′P′矩形区域内有方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小B2=0.5T，矩形区域的宽度d=0.5m。一根劲度系数k=2N/m的轻质弹簧水平放置，右端固定在W点，左端与长度为L、质量mb=0.4kg的绝缘杆b栓接（拴接点在杆b中点）弹簧处于原长状态。现开关与1连接时，一根长度为L、质量为ma=0.1kg，阻值R1=0.2Ω的金属杆恰好静止在倾斜导轨上；某时刻把开关迅速拨到2，最后a杆能在倾斜轨道上匀速下滑，所有导轨均光滑且阻值不计，取沈樯sin53°=0.8。
（1）求圆形线圈内磁场随时间的变化率；
（2）在a杆在穿越PQQ′P′矩形区域过程中，求流过电阻R的电量和电阻R上产生的热量；
（3）若a杆与b杆发生碰撞后即刻粘在一起，且此后始终做简谐运动，请以两杆碰撞后第一次速度变为0时作为计时起点，向右为正方向，写出该简谐运动的振动方程。已知弹簧振子振动周期公式为，其中m为振子质量，k为弹簧的劲度系数。（提示：可以用F-x图像下的“面积”代表力F做的功）
参考答案
1．C
2．D
3．B
4．D
5．B
6．A
7．C
8．A
9．A
10．C
11．B
12．A
13．C
14．AC
15．BC
16．BD
17．AB
18．BC
19．逆时针
20．50
A＞B
49.5
21．见解析
闭合或断开开关的瞬间
滑动变阻器的滑片移动时
闭合开关后，将线圈A拔出或插入
22．（1）；（2）1.3125J；（3）（m）或）（m）