高中物理課件第十章電磁感應(yīng)章末自測(cè)卷（第十章）

章末自測(cè)卷(第十章)一、單項(xiàng)選擇題1.下列沒(méi)有利用渦流的是A.金屬探測(cè)器B.變壓器中用互相絕緣的硅鋼片疊成鐵芯C.用來(lái)冶煉合金鋼的真空冶煉爐D.磁電式儀表的線圈用鋁框做骨架答案√解析金屬探測(cè)器、冶煉爐都是利用渦流現(xiàn)象工作的，磁電式儀表利用渦流能讓指針快速穩(wěn)定，也是利用渦流現(xiàn)象，變壓器中的硅鋼片是為了防止渦流產(chǎn)生鐵損.解析123456789102.如圖1所示電路中，A、B、C為完全相同的三個(gè)燈泡，L是一直流電阻不可忽略的電感線圈.a、b為線圈L的左右兩端點(diǎn)，原來(lái)開(kāi)關(guān)S是閉合的，三個(gè)燈泡亮度相同.將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)后，下列說(shuō)法正確的是A.a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)，A燈閃亮后緩慢熄滅B.a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)，B、C燈閃亮后緩慢熄滅C.a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)，B、C燈閃亮后緩慢熄滅D.a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)，B、C燈不會(huì)閃亮只是緩慢熄滅答案解析圖1√12345678910解析電路穩(wěn)定時(shí)，三個(gè)完全相同的燈泡亮度相同，說(shuō)明流經(jīng)三個(gè)燈泡的電流相等.某時(shí)刻將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，流經(jīng)電感線圈的磁通量減小，其發(fā)生自感現(xiàn)象，相當(dāng)于電源，產(chǎn)生和原電流方向相同的感應(yīng)電流，故a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)，三個(gè)燈不會(huì)閃亮只是緩慢熄滅，選項(xiàng)D正確.123456789103.圖2甲是法拉第于1831年發(fā)明的人類(lèi)歷史上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)——圓盤(pán)發(fā)電機(jī).圖乙為其示意圖，銅盤(pán)安裝在水平的銅軸上，磁感線垂直穿過(guò)銅盤(pán)；兩塊銅片M、N分別與銅軸和銅盤(pán)邊緣接觸，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤(pán)，電阻R就有電流通過(guò).則下列說(shuō)法正確的是A.回路中恒定電流的大小與銅盤(pán)轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)B.回路中有大小和方向都做周期性變化的渦流C.回路中電流方向不變，從M經(jīng)導(dǎo)線流進(jìn)電阻R，再?gòu)腘流向銅盤(pán)D.銅盤(pán)繞銅軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，沿半徑方向上的金屬“條”切割磁感線，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)答案解析圖2√12345678910解析圓盤(pán)發(fā)電機(jī)的圓盤(pán)可看做無(wú)數(shù)條沿半徑方向的金屬“條”，轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，D項(xiàng)正確；由右手定則可知，回路中電流方向是自下而上通過(guò)電阻R，C項(xiàng)錯(cuò)誤.123456789104.(2018·山東煙臺(tái)調(diào)研)如圖3所示，等腰三角形內(nèi)分布有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，它的底邊在x軸上且長(zhǎng)為2L，高為L(zhǎng)，紙面內(nèi)一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框沿x軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)穿過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，在t＝0時(shí)刻恰好位于如圖所示的位置，以順時(shí)針?lè)较驗(yàn)閷?dǎo)線框中電流的正方向，下面四幅圖中能夠正確表示導(dǎo)線框中的電流－位移(I－x)關(guān)系的是圖3√答案解析12345678910123456789105.如圖4甲，光滑平行且足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌ab、cd所在平面與水平面成θ角，b、c兩端接有阻值為R的定值電阻.阻值為r的金屬棒PQ垂直導(dǎo)軌放置，其他部分電阻不計(jì).整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上.從t＝0時(shí)刻開(kāi)始，棒受到一個(gè)平行于導(dǎo)軌向上的外力F作用，由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，通過(guò)R的感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示.下面分別給出了穿過(guò)回路PQcb的磁通量Φ、磁通量的變化率

、電阻R兩端的電勢(shì)差U和通過(guò)棒上某橫截面的電荷量q隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間t變化的圖象，其中正確的是圖412345678910答案解析√12345678910解析由于產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是逐漸增大的，而圖象A描述磁通量與時(shí)間關(guān)系中斜率不變，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變，A錯(cuò)誤；I均勻增大，電阻R兩端的電勢(shì)差U＝IR＝ktR，則知U與時(shí)間t成正比，C錯(cuò)誤；12345678910二、多項(xiàng)選擇題6.如圖5，兩平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下，金屬棒ab、cd與導(dǎo)軌垂直構(gòu)成閉合回路，且兩棒都可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦滑動(dòng).用與導(dǎo)軌平行的水平恒力F向右拉cd棒，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間以后A.兩棒間的距離保持不變B.兩棒都做勻速直線運(yùn)動(dòng)C.兩棒都做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D.ab棒中的電流方向由b流向a答案圖5√√123456789107.(2017·河北石家莊二模)如圖6甲所示，質(zhì)量m＝3.0×10－3kg的“

”形金屬細(xì)框豎直放置在兩水銀槽中，“

”形框的水平細(xì)桿CD長(zhǎng)l＝0.20m，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1＝1.0T、方向水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.有一匝數(shù)n＝300匝、面積S＝0.01m2的線圈通過(guò)開(kāi)關(guān)K與兩水銀槽相連.線圈處于與線圈平面垂直、沿豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B2隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示.t＝0.22s時(shí)閉合開(kāi)關(guān)K瞬間細(xì)框跳起(細(xì)框跳起瞬間安培力遠(yuǎn)大于重力)，跳起的最大高度h＝0.20m.不計(jì)空氣阻力，重力加速度g＝10m/s2，下列說(shuō)法正確的是圖612345678910A.0～0.10s內(nèi)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為3VB.開(kāi)關(guān)K閉合瞬間，CD中的電流方向由C到DC.磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的方向豎直向下D.開(kāi)關(guān)K閉合瞬間，通過(guò)細(xì)桿CD的電荷量為0.03C答案解析√√12345678910開(kāi)關(guān)閉合瞬間，細(xì)框會(huì)跳起，可知細(xì)框受向上的安培力，由左手定則可判斷電流方向由C到D，B正確.由于t＝0.22s時(shí)通過(guò)線圈的磁通量正在減少，再對(duì)線圈由楞次定律可知感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向與B2的方向相同，故再由安培定則可知C錯(cuò)誤.K閉合瞬間，因安培力遠(yuǎn)大于重力，則由動(dòng)量定理有B1IlΔt＝mv，通過(guò)細(xì)桿的電荷量Q＝IΔt，線框向上跳起的過(guò)程中v2＝2gh，解得Q＝0.03C，D正確.12345678910三、非選擇題8.水平放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌ad和bc，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，導(dǎo)軌兩端a、b和c、d兩點(diǎn)分別連接電阻R1和R2，在水平面內(nèi)組成矩形線框，如圖7所示，ad和bc相距L＝0.5m，放在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝1T，一根電阻為0.2Ω的導(dǎo)體棒PQ跨接在兩根金屬導(dǎo)軌上，在外力作用下以4m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，如果電阻R1＝0.3Ω，R2＝0.6Ω，導(dǎo)軌ad和bc的電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌接觸良好.求：(1)導(dǎo)體棒PQ中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大??；答案解析圖7答案5A12345678910解析根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，PQ產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLv＝1×0.5×4V＝2V12345678910(2)導(dǎo)體棒PQ上感應(yīng)電流的方向；答案解析答案Q→P解析根據(jù)右手定則判定電流方向?yàn)镼→P12345678910(3)導(dǎo)體棒PQ向右勻速滑動(dòng)的過(guò)程中，外力做功的功率.答案解析答案10W解析導(dǎo)體棒PQ勻速運(yùn)動(dòng)，則F＝F安＝BIL＝1×5×0.5N＝2.5N故外力做功的功率P＝Fv＝2.5×4W＝10W.123456789109.如圖8所示，兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ放在水平面上，左端向上彎曲，導(dǎo)軌間距為l，電阻不計(jì).水平段導(dǎo)軌所處空間存在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.導(dǎo)體棒a與b的質(zhì)量均為m，接入電路的有效電阻分別為Ra＝R，Rb＝2R.b棒放置在水平導(dǎo)軌上足夠遠(yuǎn)處，a棒在弧形導(dǎo)軌上距水平面h高度處由靜止釋放.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終與導(dǎo)軌垂直，重力加速度為g.(1)求a棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到的安培力的大小和方向；圖8答案解析12345678910解析設(shè)a棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v，從開(kāi)始下落到進(jìn)入磁場(chǎng)a棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝Blva棒受到的安培力F＝BIl聯(lián)立以上各式解得12345678910(2)求最終穩(wěn)定時(shí)兩棒的速度大?。淮鸢附馕鼋馕鯽棒進(jìn)入磁場(chǎng)，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流a棒和b棒均受安培力作用，F(xiàn)＝IBl，大小相等、方向相反，所以a棒和b棒組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒.設(shè)兩棒最終穩(wěn)定速度為v′，以v的方向?yàn)檎较?，則mv＝2mv′12345678910(3)從a棒開(kāi)始下落到最終穩(wěn)定的過(guò)程中，求b棒上產(chǎn)生的內(nèi)能.答案解析解析設(shè)a棒產(chǎn)生的內(nèi)能為Qa，b棒產(chǎn)生的內(nèi)能為Qb兩棒串聯(lián)內(nèi)能與電阻成正比Qb＝2Qa1234567891010.如圖9所示是計(jì)算機(jī)模擬出的一種宇宙空間的情景，在此宇宙空間內(nèi)存在這樣一個(gè)遠(yuǎn)離其他空間的區(qū)域(其他星體對(duì)該區(qū)域內(nèi)物體的引力忽略不計(jì))，以MN為界，上半部分勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，下半部分勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2.已知B1＝4B2＝4B0，磁場(chǎng)方向相同，且磁場(chǎng)區(qū)域足夠大.在距離界線MN為h的P點(diǎn)有一宇航員處于靜止?fàn)顟B(tài)，宇航員以平行于MN的速度向右拋出一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電小球，發(fā)現(xiàn)小球在界線處的速度方向與界線成90°角，接著小球進(jìn)入下半部分磁場(chǎng).當(dāng)宇航員沿與界線平行的直線勻速到達(dá)目標(biāo)Q點(diǎn)時(shí)，剛好又接住球而靜止.(1)請(qǐng)你粗略地作出小球從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡；圖9答案見(jiàn)解析圖答案解析12345678910解析小