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

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1、- 1 -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 16 题为单选,710 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

2、 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- 2 -B.R1中电流一直从 e流向 aC.R2中电流一直从 a流向 bD.R2中电流先从 b流向 a,后从 a流向 b4.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

3、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

4、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)- 3 -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

5、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- 4 -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 虚线

6、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/sB.下落了 0.3 m时速度为 5 m/sC.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 JD.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

7、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- 5 -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

8、 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 t 的关系,可采用图像处理数据的方

9、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_。 - 6 -(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。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 n,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 。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=

10、7 ,(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=0.50.18 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,- 7 -即 F 外 =F 安 =BIL代入数据可得 F 外 =0.50.050.1 N=2.510-3 N答案:(1)0.4 V (2)0.05 A,方向从 C到 A(3)2.510-3 N14.(20分)如图

11、甲所示,MN、PQ 为间距 L=0.5m足够长的平行导轨,NQMN,导轨的电阻均不计。导轨平面与水平面间的夹角 =37,NQ 间连接有一个 R=4 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 。(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/s 2mgsin -mgcos =ma=0.5(2)由图象,可知:v m=2 m/s 当金属棒达到稳定速度时,有FA=B0ILE=B0LvI=mgsin =F A+mgcos r=1 - 8 -q=It=n t=ns=2 m(3)根据动能定理有:mgh-mgscos 37-W F= mv2-0WF=Q 总 =0.1 JQR= Q 总 =0.08 J答案:(1)0.5 (2)2 m (3)0.08 J