2019年高中物理第四章电磁感应单元评估检测4新人教版选修3_2.doc

单元评估检测 ‎(45分钟　100分)‎ 一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分,其中1～6题为单选,7～10题为多选)‎ ‎1.如图所示,矩形线框在磁场内做的各种运动中,能够产生感应电流的是 (B)‎ ‎2.如图所示,闭合矩形线框abcd位于磁感应强度为B的匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,让线框沿以ab边垂直的速度v在磁场中匀速运动,则关于线框中感应电流和感应电动势判断正确的是 (C)‎ A.cd中有向上的电流,且c点电势高于d点电势 B.cd中有向上的电流,且d点电势高于c点电势 C.cd中没有感应电流,且d点电势不等于c点电势 D.cd中没有感应电流,且d点电势等于c点电势 ‎3.两条相互平行的光滑金属导轨,距离为L,电阻不计。导轨内有一与水平面垂直向里的匀强磁场,导轨左侧接电容器C以及电阻R1和R2,如图所示。垂直导轨且与导轨接触良好的不计电阻的金属杆AB以一定的速度向右匀速运动,某时刻开始做匀减速运动至速度为零后反向匀加速运动。在金属杆变速运动的过程中,下列说法正确的是 (B)‎ A.R1中无电流通过 - 8 -‎ B.R1中电流一直从e流向a C.R2中电流一直从a流向b D.R2中电流先从b流向a,后从a流向b ‎4.穿过单匝闭合线圈的磁通量在6 s内均匀地增大了12 Wb,则在此过程中 ‎(C)‎ A.线圈中的感应电动势将均匀增大 B.线圈中的感应电流将均匀增大 C.线圈中的感应电动势将保持2 V不变 D.线圈中的感应电流将保持2 A不变 ‎5.如图所示,ab和cd是位于水平面内的平行金属轨道,间距为l,其电阻可忽略不计,ac之间连接一阻值为R的电阻。ef为一垂直于ab和cd的金属杆,它与ad和cd接触良好并可沿轨道方向无摩擦地滑动。电阻可忽略。整个装置处在匀强磁场中,磁场方向垂直于图中纸面向里,磁感应强度为B,当施外力使杆ef以速度v向右匀速运动时,杆ef所受的安培力为 (A)‎ A.　　 B.　 C.　　 D.‎ ‎6.如图所示,两光滑平等长直导轨,水平放置在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场与导轨所在平面垂直。已知金属棒MN能沿导轨自由滑动,导轨一端跨接一个定值电阻R,金属棒与导轨电阻不计。金属棒在恒力F作用下从静止开始沿导轨向右运动,在以后过程中,能正确表示金属棒速度v、加速度a、感应电动势E以及通过电阻R的电量q随时间t变化错误的是 (A)‎ - 8 -‎ ‎7.关于涡流,下列说法中正确是 (　A、B、C　)‎ A.真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置 B.家用电磁炉是利用涡流来加热食物的 C.阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动 D.变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能增大涡流 ‎8.如图所示,A、B、C是相同的灯泡,L是自感系数很大的线圈,其直流电阻与各灯泡相同。下列说法正确的是 (　B、C　)‎ A.闭合S瞬间,B、C灯同时亮,A灯后亮 B.闭合S,电路稳定后,A、B、C灯的亮度相同 C.断开S瞬间,A灯逐渐熄灭 D.断开S瞬间,A、B、C灯均逐渐熄灭 ‎9.如图,四根长度、内径均相同的空心圆管竖直放置,把一枚磁性很强的直径略小于管的内径的小圆柱形永磁体,分别从四根圆管上端静止释放,空气阻力不计。下列说法中正确的是 (　B、C　)‎ A.小磁体在四根圆管中下落时间相同 - 8 -‎ B.小磁体在甲管中下落时间最长 C.小磁体在乙、丙、丁三管中下落时间相同 D.小磁体在丙管中下落时间最短 ‎10.如图甲所示,两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置,导轨问距为L=1m,两导轨的上端接有电阻,阻值R=2 Ω 虚线OO′下方是垂直于导轨平面向里的匀强磁场,磁场磁感应强度为2 T,现将质量m=0.1 kg电阻不计的金属杆ab,从OO′上方某处由静止释放,金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触,且始终保持水平,不计导轨的电阻。已知金属杆下落0.3 m的过程中加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示。则: (　A、C　)‎ A.金属杆刚进入磁场时速度1 m/s B.下落了0.3 m时速度为5 m/s C.金属杆下落0.3 m的过程中,在电阻R上产生的热量为0.29 J D.金属杆下落0.3 m的过程中,通过电阻R的电荷量为0.05 C 二、实验题(16分)‎ ‎11.(8分)用如图所示装置研究感应电流的方向与引起感应电流的磁场的关系(线圈的绕向图中已标出)。已知电流从“+”接线柱流入电流表时,电流表指针左偏,实验时,磁场方向、磁铁运动情况及电流表指针偏转情况记录在表中。‎ 实验序号 磁场方向 磁铁运动情况 指针偏转情况 ‎1‎ 竖直向下 插入 左偏 ‎2‎ 竖直向下 拔出 右偏 ‎3‎ 竖直向上 插入 右偏 - 8 -‎ ‎4‎ 竖直向上 拔出 左偏 ‎(1)由实验1、3得出的结论是穿过闭合电路的磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方 向__相反__(选填“相同”或“相反”)。 ‎ ‎(2)由实验2、4得出的结论是穿过闭合回路的磁通量减小时,感应电流的磁场方向与原磁场方 向__相同__(选填“相同”或“相反”)。 ‎ ‎(3)由实验1、2、3、4得出的结论是:感应电流的磁场总是__阻碍引起感应电流的磁通量的变化__。 ‎ ‎(4)上述实验中,若磁铁产生的磁场方向竖直向下,磁铁静止不动,而线圈竖直向上运动,指针向__左偏__(选填“左偏”或“右偏”),上述指针的偏转与磁场方向__有关__(选填“有关”或“无关”)。 ‎ ‎12.(8分)在“研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验中,得到E-图线如图所示。‎ ‎(1)从观察和分析该实验装置可看出,在实验中,因磁铁相对螺线管位置的变化都__相同__(选填“相同”或“不同”),从而实现了控制__磁通量的变化量__不变。 ‎ ‎(2)在得到实验数据之后,为了研究E与Δt的关系,可采用图像处理数据的方法,在直角坐标系中作E-的关系图线,由图像可得出的实验结论是__在线圈匝数和通过线圈的磁通量的变化量均不变的情况下,感应电动势E与成正比__。 ‎ ‎(3)仅将线圈匝数变为原来3倍后重新做实验,在E-画出实验图线。‎ - 8 -‎ 答:根据法拉第电磁感应定律有,可见E-的关系图线的斜率表示nΔФ,如果仅将线圈匝数变为原来的3倍,E-的关系图线的斜率也将变为原来的3倍。‎ 三、计算题(本题共2小题,共34分)‎ ‎13.(14分)如图所示,一U形光滑金属框的可动边AC长L=0.1 m,电阻为r=1 Ω。匀强磁场的磁感强度为B=0.5 T,AC以v=8 m/s的速度水平向右移动,电阻R=‎ ‎7 Ω,(其他电阻均不计)。求:‎ ‎(1)可动边产生感应电动势的大小。‎ ‎(2)通过R的感应电流大小和方向。‎ ‎(3)使AC边匀速运动的外力大小。‎ ‎【解析】(1)AC棒切割磁感线产生的动生电动势,‎ 大小为:E=BLv=0.5×0.1×8 V=0.4 V ‎(2)由闭合电路的欧姆定律可知,电路中的电流强度为:‎ I== A=0.05 A 由右手定则可知电流方向从C到A ‎(3)因棒做匀速直线运动,则合外力为零,‎ 即F外=F安=BIL 代入数据可得F外=0.5×0.05×0.1 N=2.5×10-3 N - 8 -‎ 答案:(1)0.4 V　(2)0.05 A,方向从C到A ‎(3)2.5×10-3 N ‎14.(20分)如图甲所示,MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨,NQ⊥MN,导轨的电阻均不计。导轨平面与水平面间的夹角θ=37°,NQ间连接有一个R=4 Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上,磁感应强度为B0=1 T。将一根质量为m=0.05 kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒,当金属棒滑行至cd处时达到稳定速度,已知在此过程中通过金属棒截面的电量q=0.2 C,且金属棒的加速度a与速度v的关系如图乙所示,设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)。求:‎ ‎(1)金属棒与导轨间的动摩擦因数μ。‎ ‎(2)cd离NQ的距离s。‎ ‎(3)金属棒滑行至cd处的过程中,电阻R上产生的热量。‎ ‎【解析】(1)当v=0时,a=2 m/s2‎ mgsin θ-μmgcos θ=ma μ=0.5‎ ‎(2)由图象,可知:vm=2 m/s　当金属棒达到稳定速度时,有 FA=B0IL E=B0Lv I=‎ mgsin θ=FA+μmgcos θ r=1 Ω q=It=nt=n s=2 m ‎(3)根据动能定理有:‎ - 8 -‎ mgh-μmgscos 37°-WF=mv2-0‎ WF=Q总=0.1 J QR=Q总=0.08 J 答案:(1)0.5　(2)2 m　(3)0.08 J - 8 -‎