人教版高中物理必选修3-2第四章《电磁感应》测试题(解析版)

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第四章《电磁感应》测试题

一、单选题(共15小题)

1.电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器．如图a所示为电吉他的拾音器的原理图，在金属弦的下方置有一个连接到放大器的螺线管．一条形磁铁固定在管内，当拨动金属弦后，螺线管内就会产生感应电流，经一系列转化后可将电信号转为声音信号．若由于金属弦的振动，螺线管内的磁通量随时间的变化如图b所示，则对应感应电流的变化为( ) .

. 2

A．

B．

C．

D．

2.物理学中的许多规律是通过实验发现的，下列说法中符合史实的是( )

A． 法拉第通过实验发现了电磁感应现象

B． 牛顿通过理想斜面实验发现了物体的运动不需要力来维持

C． 奥斯特通过实验发现了电流的热效应

D． 卡文迪许通过扭秤实验测出了静电力常量

3.金属圆环的圆心为O，金属棒Oa、Ob与金属环接触良好且可绕O在环上转动，整个装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，如图所示，当外力使Oa顺时针方向加速转动时，在Oa追上Ob之前，Ob将( ) .

. 3

A． 顺时针方向转动

B． 逆时针方向转动

C． 先顺时针方向转动，后逆时针方向转动

D． 先逆时针方向转动，后顺时针方向转动

4.如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，线圈的自感系数很大，线圈的直流电阻RL与灯泡的电阻R满足RL

A．

B．

C．

D．

5.磁通量可以形象地理解为“穿过磁场中某一面积的磁感线条数”．在如图所示磁场中，S1、S2、S3为三个面积相同的相互平行的线圈，穿过S1、S2、S3的磁通量分别为Φ1、Φ2、Φ3且都不为0.下列判断正确的是( )

A．Φ1最大

B．Φ2最大 .

. 4 C．Φ3最大

D．Φ1、Φ2、Φ3相等

6.一根导体棒ab在水平方向的匀强磁场中自由下落，并始终保持水平方向且与磁场方向垂直．如图所示，则有( )

A．Uab＝0

B．Ua＞Ub，Uab保持不变

C．Ua＞Ub，Uab越来越大

D．Ua＜Ub，Uab越来越大

7.如图所示，一水平放置的矩形线框面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向斜向上，与水平面成30°角，现若使矩形线框以左边的边为轴转到竖直的虚线位置，则此过程中磁通量改变量的大小是( )

A．BS

B．BS

C．BS

D． 2BS

8.如图所示，在载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两可自由滑动的导体ab和cd.当载流直导线中的电流逐渐增强时，导体ab和cd的运动情况是( )

A． 一起向左运动

B． 一起向右运动 .

. 5 C．ab和cd相向运动，相互靠近

D．ab和cd相背运动，相互远离

9.穿过某闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图中的①～④所示，下列说法正确的是( )

A． 图①有感应电动势，且大小恒定不变

B． 图②产生的感应电动势一直在变大

C． 图③在0～t1时间内的感应电动势是t1～t2时间内感应电动势的2倍

D． 图④产生的感应电动势先变大再变小

10.在图中，条形磁铁以速度v远离螺线管，螺线管中的感应电流的情况是( )

A． 穿过螺线管中的磁通量增加，产生感应电流

B． 穿过螺线管中的磁通量减少，产生感应电流

C． 穿过螺线管中的磁通量增加，不产生感应电流

D． 穿过螺线管中的磁通量减少，不产生感应电流

11.如图所示，线框abcd放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，线框面积为S.a′b′cd为线框在垂直于磁场方向的投影，与线框平面的夹角为θ，则穿过线框的磁通量为( )

A．BS

B．BSsinθ

C．BScosθ

D．BStanθ .

. 6 12.用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示．在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud.下列判断正确的是( )

A．Ua

B．Ua

C．Ua＝Ub

D．Ub

13.如图所示，一个闭合回路由两部分组成．右侧是电阻为r的圆形线圈，置于竖直向上均匀变化的磁场B1中，左侧是光滑的倾角为θ的平行导轨，宽度为d，其电阻不计．磁感应强度为B2的匀强磁场垂直导轨平面向上，且只分布在左侧，一个质量为m、电阻为R的导体棒ab此时恰好能静止在导轨上，下述判断不正确的是( )

A． 圆形线圈中的磁场方向向上且均匀增强

B． 导体棒ab受到的安培力大小为mgsinθ

C． 回路中的感应电流为

D． 圆形线圈中的电热功率为(r＋R)

14.物理学家通过艰苦的实验来探究自然的物理规律，为人类的科学事业做出了巨大贡献，值得我们敬仰．下列描述中符合物理学史实的是( )

A． 楞次经过严密实验与逻辑推导，最终确认了电磁感应的产生条件：闭合线圈中磁通量变化，并找到了感应电流的方向的判断规律

B． 安培发现了电流的磁效应并提出了分子电流假说

C． 奥斯特发现了电流的磁效应并提出了分子电流假说

D． “闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比”，这是法拉第在对理论和实验资料严格分析后得出的法拉第电磁感应定律的内容

15.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图连接．在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向左加速滑动时，电流计.

. 7 指针向右偏转，由此可以推断( )

A． 线圈A向上移动或滑动变阻器的滑片P向右加速滑动，都能引起电流计指针向右偏转

B． 线圈A向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转

C． 滑动变阻器的滑片P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央

D． 因为线圈A、线圈B绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转方向

二、实验题(共3小题)

16.如图是做探究电磁感应的产生条件实验的器材．

(1)在图中用实线代替导线把它们连成实验电路．

(2)由哪些操作可以使灵敏电流计的指针发生偏转( )

A．闭合开关

B．断开开关

C．保持开关一直闭合

D．将线圈A从B中拔出

(3)假设在开关闭合的瞬间，灵敏电流计的指针向左偏转，则当螺线管A向上拔出的过程中，灵敏电流计的指针向______(填“左”或“右”)偏转．

17.在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示．它们是：

①电流计 ②直流电源 ③带铁芯的线圈A

④线圈B ⑤电键 ⑥滑动变阻器 .

. 8

(1)试按实验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线)．

(2)怎样才能使线圈B中有感应电流产生？试举出三种方法．

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________；

③________________________________________________________________________.

18.如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置．

(1)将图中所缺的导线补接完整；

(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后可能出现的情况有：(填“向左偏一下”、“向右偏一下”或“不动”)

①将线圈A迅速插入线圈B时，灵敏电流计指针将________．

②线圈A插入线圈B后，将滑动变阻器的滑片迅速向左拉时，灵敏电流计指针________．

三、计算题(共3小题)

19.如图甲所示，一端封闭的两条平行光滑长导轨相距L，距左端L处的右侧一段被弯成半径为的四分之一圆弧，圆弧导轨的左、右两段处于高度相差的水平面上．以弧形导轨的末端点O为坐标原点，水平向右为x轴正方向，建立Ox坐标轴．圆弧导轨所在区域无磁场；左段区域存在空间上均匀分布，但随时间t均匀变化的磁场B(t)，如图乙所示；右段区域存在磁感应强度大小不随时间变化，只沿x方向均匀变化的磁场B(x)，如图丙所示；磁场B(t)和B(x)的方向均竖直向上．在圆弧导轨最上端，放置一质量为m的金属棒ab，与导轨左段形成闭合回路，金属棒由静止开始下滑时左段磁场B(t)开始变化，金属棒与导轨始终接触良好，经过时间t0金属棒恰好滑到圆弧导轨底端．已知金属棒在回路中的电阻为R，导轨电阻不计，重力加速度为g. .

. 9

(1)求金属棒在圆弧轨道上滑动过程中，回路中产生的感应电动势E；

(2)如果根据已知条件，金属棒能离开右段磁场B(x)区域，离开时的速度为v，求金属棒从开始滑动到离开右段磁场过程中产生的焦耳热Q；

(3)如果根据已知条件，金属棒滑行到x＝x1位置时停下来，

a．求金属棒在水平轨道上滑动过程中通过导体棒的电荷量q；

b．通过计算，确定金属棒在全部运动过程中感应电流最大时的位置．

20.如图所示，边长为L的正方形金属框abcd，质量为m，电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘，金属框的上半部处于磁场内，下半部处于磁场外．磁场随时间变化规律为B＝kt(k＞0)，已知细线所能承受的最大拉力为2mg，求：

(1)线框中感应电流的方向；

(2)分析线框的各边所受安培力的方向；

(3)从t＝0开始，经多长时间细线会被拉断？

21.如图，两光滑导体框ABCD与EFGH固定在水平面内，在D点平滑接触，A、C分别处于FE、HG的沿长线上，ABCD是边长为a的正方形；磁感强度为B的匀强磁场竖直向上；导体棒MN置于导体框上与导体框良好接触，以速度v沿BD方向从B点开始匀速运动，已知线框ABCD及棒MN单位长度的电阻为r，线框EFGH电阻不计．求：

(1)导体棒MN在线框ABCD上运动时，通过MN电流的最大值与最小值；

(2)为维持MN在线框ABCD上的匀速运动，必须给MN施加一水平外力，用F(t)函数表示