人教版高中物理选修3-2《第四章 电磁感应》章末测试卷(含答案)
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1、 第四章第四章 电磁感应电磁感应 一、选择题(共一、选择题(共 8 小题)小题) 1如图所示,a、b 两个圆形导线环处于同一平面,当 a 环上的电键 S 闭合的瞬间,b 环中的感应电流方向 及 b 环受到的安培力方向分别为 A顺时针,沿半径向外 B顺时针,沿半径向里 C逆时针,垂直纸面向外 D逆时针,垂直纸面向里 2(2018 北京师大附中高二期中)如图所示,A、B 为大小、形状均相同且内壁光滑,但用不同材料制成 的圆管,竖直固定在相同高度。两个相同的磁性小球,同时从 A、B 管上端的管口无初速释放,穿过 A 管的小球比穿过 B 管的小球先落到地面,下面对于两管的描述中可能正确的是 AA 管是
2、用塑料制成的,B 管是用铜制成的 BA 管是用铝制成的,B 管是用胶木制成的 CA 管是用胶木制成的,B 管是用塑料制成的 DA 管是用塑料制成的,B 管是用胶木制成的 3(2018 辽宁省阜新县第二高级中学高二月考)如图所示,线圈 P 通入强电流,线圈 Q 水平放置,从靠 近线圈 P 的附近竖直向下落,经过位置、,下落过程中感应电流的方向自上向下看 A始终是顺时针方向 B始终是逆时针方向 C先顺时针后逆时针方向 D先逆时针后顺时针方向 4将直流电源、开关 S、电感线圈 L(自感系数较大)和灯泡 A 连接成如图所示的电路,开始时开关 S 断 开,下列说法正确的是 A闭合开关 S 时,灯泡立即变
3、亮 B开关 S 闭合一段时间后再断开,灯泡逐渐熄灭 C开关 S 闭合一段时间后再断开的瞬间,b 点电势高于 a 点电势 D开关 S 闭合一段时间后再断开的瞬间,a 点电势高于 b 点电势 5(2018 江西省上饶县中学高二月考)如下图所示,EFGH 为边长为 L 的正方形金属线框,线框对角线 E G 和 y 轴重合、顶点 E 位于坐标原点 O 处。在 y 轴右侧的第 I 象限一定范围内有一垂直纸面向里的匀强 磁场,磁场下边界与 x 轴重合,上边界为直线 OA 且与线框的 EH 边重合。从 t=0 时刻起,线圈以恒定 的速度 v 沿垂直于磁场上边界 OA 的方向穿过磁场区域。取线框中感应电流沿逆
4、时针方向为正,则在线 圈穿越磁场区域的过程中,感应电流 i 随时间/变化的图线是下图中的 A B C D 6 如图所示, 平行金属导轨竖直放置, 仅在虚线 MN 下面的空间存在着匀强磁场, 磁场方向垂直纸面向里, 导轨上端跨接一定值电阻 R,质量为 m、电阻 r 的金属棒两端各套在导轨上并可在导轨上无摩擦滑动, 导轨的电阻不计,将金属棒从图示位置由静止释放,则进入磁场后 Aa 点的电势高于 b 点的电势 B金属棒中产生的焦耳热小于金属棒机械能的减少量 C金属棒受到的安培力大小为 2mg D金属棒刚进入磁场过程中可能做匀减速运动 7如图所示,在一磁感应强度 B=0.5 T 的匀强磁场中,垂直于磁
5、场方向水平放着两根相距为 h=0.1 m 的平 行金属导轨 MN 和 PQ, 导轨电阻忽略不计, 在两根导轨的端点 N、 Q 之间连接一阻值 R=0.3 的电阻, 导轨上跨放着一根长为 L=0.2 m,每米阻值 r=2.0 的金属棒 ab,金属棒与导轨正交放置,交点为 c、 d,当金属棒在水平拉力作用于以速度 v=4.0 m/s 向左做匀速运动时,则下列说法正确的是 A金属棒 a、b 两端点间的电势差为 0.2 V B水平拉金属棒的力的大小为 0.02 N C金属棒 a、b 两端点间的电势差为 0.32 V D回路中的发热功率为 0.06 W 8(2018 四川省遂宁市射洪县高二期末统考)在如
6、图所示的倾角为 的光滑斜面上,存在着两个磁感应强 度大小均为 B 的匀强磁场区域,区域 I 的磁场方向垂直斜面向上,区域的磁场方向垂直斜面向下,磁 场宽度均为 L,一个质量为 m,电阻为 R,边长也为 L 的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑,t1时 刻 ab 边刚越过 CH 进入磁场 I 区域,此时导线框恰好以速度 v1做匀速直线运动;t2时刻 ab 边下滑到 JP 与 MN 的正中间位置,此时导线框又恰好以速度 v2做匀速直线运动。重力加速度为 g,下列说法中正确 的是 A当 ab 边刚越过 JP 时,导线框的加速度大小为 a=3gsin B导线框两次匀速直线运动的速度 v1:v2=2:1
7、 C从 t2开始运动到 ab 边到 MN 位置过程中,通过导线框的电荷量 2 2BL q R D从 t1到 ab 边运动到 MN 位置的过程中,有 22 12 2sin 2 m vv mgL 机械能转化为电能 二、填空题(共二、填空题(共 2 小题)小题) 9如图,U 型线框内部有匀强磁场,磁感应强度为 B,线框宽度为l,线框上有一金属棒,长恰好也为l, 现让线框和磁场一起向左以速率 1 v匀速移动,同时金属杆以速率 2 v向右匀速移动,金属棒电阻为 R,线 框电阻不计,则产生的感应电流为_。 10如图甲所示,导体圆环所围的面积为 10 cm2,电容器的电容为 2 F(电容器的体积很小),垂直
8、穿过 圆环的匀强磁场的磁感应强度随时间变化的图线如图乙所示,则在 1 s 末电容器的带电荷量为_ _;4 s 末电容器的带电荷量为_,带正电的极板是_(填“a”或“b”)。 三、计算题(共三、计算题(共 3 小题)小题) 11如图甲所示,质量 m=6.0 103 kg、边长 L=0.20 m、电阻 R=1.0 的正方形单匝金属线框 abcd,置于 倾角 =30 的绝缘斜面上,ab 边沿水平方向,线框的上半部分处在垂直斜面向上的匀强磁场中,磁感 应强度 B 随时间 t 按图乙所示的规律周期性变化, 若线框在斜面上始终保持静止, 取 g=10 m/s2。 试求: (1)在 02.0 102 s 时
9、间内线框中产生的感应电流的大小; (2)在 t=1.0 102 s 时线框受到斜面的摩擦力。 12(2018 河北省雄安新区博奥高级中学高三模拟)如图所示,两平行的光滑金属导轨安装在竖直面上, 导轨间距为 L、足够长,下部条形匀强磁场的宽度为 d,磁感应强度大小为 B、方向与导轨平面垂直, 上部条形匀强磁场的宽度为 2d,磁感应强度大小为 B0,方向平行导轨平面向下,在上部磁场区域的上 边缘水平放置导体棒(导体棒与导轨绝缘),导体棒与导轨间存在摩擦,动摩擦因数为 。长度为 2d 的绝缘棒将导体棒和正方形的单匝线框连接在一起组成“”型装置,总质量为 m,置于导轨上,导体 棒中通以大小恒为 I 的
10、电流(由外接恒流源产生,图中未图出),线框的边长为 d(dL),下边与磁 场区域上边界重合。将装置由静止释放,导体棒恰好运动到磁场区域的下边界处返回,导体棒在整个 运动过程中始终与导轨接触并且相互垂直。重力加速度为 g。求: (1)装置刚开始时导体棒受到安培力的大小和方向; (2)装置从释放到开始返回的过程中,线框中产生的焦耳热 Q; (3)线框第一次穿出下方磁场下边时的速度; (4)若线框第一次穿越下方磁场区域所需的时间为 t,求线框电阻 R。 13(2018 安徽省六安市舒城中学高二期中)如图所示,一根电阻为 R=12 的电阻丝做成一个半径为 r= 1 m 的圆形导线框,竖直放置在水平匀强
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