高中物理人教版2第四章電磁感應 第4單元知能評估（b卷）

單元知能評估(B卷)(本欄目內(nèi)容，在學生用書中以獨立形式分冊裝訂！)1．如圖所示為用導線做成的圓形回路與一直導線構(gòu)成的幾種位置組合(A、B、C中直導線都與圓形線圈在同一平面內(nèi)，O點為線圈的圓心，D中直導線與圓形線圈垂直，并與中心軸重合)，其中當切斷直導線中的電流時，閉合回路中會有感應電流產(chǎn)生的是()解析：在B、C中，穿過圓形回路的磁通量不為零，當切斷導線中的電流時，磁通量減少，所以有感應電流產(chǎn)生；而A、D中穿過圓形回路的磁通量為零且無變化，所以沒有感應電流產(chǎn)生．答案：BC2．在空間某處存在一變化的磁場，則()A．在磁場中放一閉合線圈，線圈中一定會產(chǎn)生感應電流B．在磁場中放一閉合線圈，線圈中不一定產(chǎn)生感應電流C．在磁場中不放閉合線圈，在變化的磁場周圍一定不會產(chǎn)生電場D．在磁場中不放閉合線圈，在變化的磁場周圍一定會產(chǎn)生電場解析：根據(jù)感應電流的產(chǎn)生條件，只有穿過閉合線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中才產(chǎn)生感應電流，A錯，B對；變化的磁場產(chǎn)生感生電場，與是否存在閉合線圈無關(guān)，C錯，D對．答案：BD3．如圖所示，光滑導電圓環(huán)軌道豎直固定在勻強磁場中，磁場方向與軌道所在平面垂直，導體棒ab的兩端可始終不離開軌道無摩擦地滑動，當ab由圖示位置釋放，直到滑到右側(cè)虛線位置的過程中，關(guān)于ab棒中的感應電流情況，正確的是()A．先有從a到b的電流，后有從b到a的電流B．先有從b到a的電流，后有從a到b的電流C．始終有從b到a的電流D．始終沒有電流產(chǎn)生解析：ab與被其分割開的每個圓環(huán)構(gòu)成的回路，在ab棒運動過程中，磁通量都保持不變，無感應電流產(chǎn)生．答案：D4．如圖所示，通電螺線管水平固定，OO′為其軸線，a、b、c三點在該軸線上，在這三點處各放一個完全相同的小圓環(huán)，且各圓環(huán)平面垂直于OO′軸．則關(guān)于這三點的磁感應強度Ba、Bb、Bc的大小關(guān)系及穿過三個小圓環(huán)的磁通量Φa、Φb、Φc的大小關(guān)系，下列判斷正確的是()A．Ba＝Bb＝Bc，Φa＝Φb＝ΦcB．Ba＞Bb＞Bc，Φa＜Φb＜ΦcC．Ba＞Bb＞Bc，Φa＞Φb＞ΦcD．Ba＞Bb＞Bc，Φa＝Φb＝Φc解析：根據(jù)通電螺線管產(chǎn)生的磁場特點，Ba＞Bb＞Bc，由Φ＝BS，可得Φa＞Φb＞Φc，故C正確．答案：C5．閉合線圈abcd運動到如圖所示的位置時，bc邊所受到的磁場力的方向向下，那么線圈的運動情況是()A．向左平動進入磁場 B．向右平動進入磁場C．向上平動 D．向下平動解析：當bc受力向下時，說明感應電流方向由b指向c，當向左進入磁場時，磁通量增加，感應電流的磁場方向應該與原磁場方向相反，垂直紙面向里，用右手螺旋定則可以判斷感應電流方向為順時針方向．答案：A6.在如圖所示的電路中，a、b為兩個完全相同的燈泡，L為自感線圈，E為電源，S為開關(guān)．關(guān)于兩燈泡點亮和熄滅的先后次序，下列說法正確的是()A．合上開關(guān)，a先亮，b后亮；斷開開關(guān)，a、b同時熄滅B．合上開關(guān)，b先亮，a后亮；斷開開關(guān)，a先熄滅，b后熄滅C．合上開關(guān)，b先亮，a后亮；斷開開關(guān)，a、b同時熄滅D．合上開關(guān)，a、b同時亮；斷開開關(guān)，b先熄滅，a后熄滅解析：當合上開關(guān)時，由于線圈L要產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的增加，因此b先亮a后亮；當斷開開關(guān)時，a、b和L構(gòu)成串聯(lián)回路，L中要產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流減小，因此a、b兩燈不是立即熄滅，而是逐漸變暗，最后同時熄滅．故正確答案為C.答案：C7.如圖所示，由均勻?qū)Ь€制成的，半徑為R的圓環(huán)，以v的速度勻速進入一磁感應強度大小為B的勻強磁場．當圓環(huán)運動到圖示位置(∠aOb＝90°)時，a、b兩點的電勢差為()\r(2)BRv \f(\r(2),2)BRv\f(\r(2),4)BRv \f(3\r(2),4)BRv解析：整個圓環(huán)電阻是R，其外電阻是圓環(huán)的3/4，即磁場外的部分，而磁場內(nèi)切割磁感線有效長度是eq\r(2)R，其相當于電源，E＝B·eq\r(2)R·v，根據(jù)歐姆定律可得U＝eq\f(\f(3,4)R,R)E＝eq\f(3\r(2),4)BRv，D正確．答案：D8．如圖所示，A為水平放置的橡膠圓盤，在其側(cè)面帶有負電荷，在A正上方用絲線懸掛一個金屬圓環(huán)B(絲線在B上面未畫出)，使B的環(huán)面在水平面上與圓盤平行，其軸線與橡膠盤A的軸線O1O2重合．在橡膠盤A繞其軸線O1O2按圖中箭頭方向減速轉(zhuǎn)動的過程中，金屬圓環(huán)B有()A．擴大半徑的趨勢，絲線受到的拉力增大B．擴大半徑的趨勢，絲線受到的拉力減小C．縮小半徑的趨勢，絲線受到的拉力減小D．縮小半徑的趨勢，絲線受到的拉力增大解析：因為橡膠盤A減速轉(zhuǎn)動，所以其側(cè)面負電荷轉(zhuǎn)動形成的環(huán)形電流越來越?。@個環(huán)形電流在它的上部產(chǎn)生的磁場也越來越弱．根據(jù)楞次定律，圓環(huán)B有靠近A，并且增大自身圓環(huán)的面積即有擴大半徑的趨勢，這樣才能阻礙通過它的磁通量的減少．B要靠近A，就使絲線對B的拉力增大，故選項A對．答案：A9．矩形導線框abcd固定在勻強磁場中，磁感線的方向與導線框所在平面垂直，規(guī)定磁場的正方向垂直紙面向里，磁感應強度B隨時間變化的規(guī)律如圖所示．若規(guī)定順時針方向為感應電流i的正方向，下列各圖中正確的是()解析：0～1s內(nèi)磁感應強度均勻增加，由楞次定律知感應電流方向為逆時針，即感應電流方向與規(guī)定的正方向相反，為負值，又由法拉第電磁感應定律E＝neq\f(ΔΦ,Δt)及閉合電路歐姆定律知，感應電流i為定值；1～2s內(nèi)磁感應強度均勻減小，同理可判斷感應電流為順時針方向，大小不變；2～3s內(nèi)磁感應強度反方向均勻增加，同理可判斷感應電流為順時針方向，大小不變；3～4s內(nèi)磁場方向垂直紙面向外，且均勻減小，同理可判斷感應電流為逆時針方向，大小不變，故選項D正確．答案：D10．如圖所示，矩形線圈處于勻強磁場中，當磁場分別按圖(1)圖(2)兩種方式變化時，t0時間內(nèi)線圈產(chǎn)生的電能及通過線圈某一截面的電荷量分別有W1、W2、q1、q2表示，則下列關(guān)系式正確的是()A．W1＝W2q1＝q2 B．W1>W2q1＝q2C．W1<W2q1<q2 D．W1>W2q1>q2解析：接兩種方式變化時，根據(jù)W＝Eq，q＝It＝eq\f(ΔΦ,R)，E＝eq\f(ΔB·S,Δt)和q＝eq\f(ΔΦ,R)＝eq\f(ΔB·S,R)，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢相同，所以t0時間內(nèi)線圈產(chǎn)生的電能及通過線圈某一截面的電荷量都相同，A項正確．答案：A11．水平放置的平行金屬框架寬L＝0.2m，質(zhì)量為m＝0.1kg的金屬棒ab放在框架上，并且與框架的兩條邊垂直．整個裝置放在磁感應強度B＝T，方向垂直框架平面的勻強磁場中，如圖所示．金屬棒ab在F＝2N的水平向右的恒力作用下由靜止開始運動．電路中除R＝Ω外，其余電阻、摩擦阻力均不考慮．試求當金屬棒ab達到最大速度后，撤去外力F，解析：當金屬棒ab所受恒力F與其所受磁場力相等時，達到最大速度vm.由F＝eq\f(B2L2vm,R)解得：vm＝eq\f(FR,B2L2)＝10m/s.此后，撤去外力F，金屬棒ab克服磁場力做功，使其機械能向電能轉(zhuǎn)化，進而通過電阻R發(fā)熱，此過程一直持續(xù)到金屬棒ab停止運動．所以，感應電流在此過程中產(chǎn)生的熱量等于金屬棒損失的機械能，即Q＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)＝5J.答案：5J12．如圖所示，勻強磁場B＝T，金屬棒AB長0.4m，與框架寬度相同，電阻為eq\f(1,3)Ω，框架電阻不計，電阻R1＝2Ω，R2＝1Ω，當金屬棒以5m/s的速度勻速向左運動時，求：(1)流過金屬棒的感應電流多大？(2)若圖中電容器C為μF，則充電量多少？解析：(1)由E＝BLv得E＝××5V＝VR＝eq\f(R1·R2,R