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电磁感应4


选修 3-2 电磁感应
班级 姓名 学号 得分

说明:本卷满分 100 分,考试时间 80 分钟。 一、选择题。每小题 4 分,共 40 分。有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正 确。全部选对的得 4 分,选不全的得 2 分,有选错的或不答的得 0 分。 题号 答案 1.如图所示,ab 是一个静止在电磁铁的两磁极间,可绕 O 轴转动的闭合

导线框。当滑动 变阻器的滑动片向右滑动过程中,线框将( ) A.顺时针转动 B.逆时针转动 C.仍静止 D.因电源极性不明,无法确定线框的转动方向 2.图为地磁场磁感线的示意图。在北半球地磁场的竖直分量向下。飞机在我国上空匀速巡 航,机翼保持水平,飞行高度不变。由于地磁场的作用,金属 机翼上有电势差。设飞行员左方机翼末端处的电势为 U1,右方 机翼末端处的电势为 U2, ) ( A.若飞机从东往西飞,U2 比 U1 高 B.若飞机从西往东飞,U1 比 U2 高 C.若飞机从南往北飞,U1 比 U2 高 D.若飞机从北往南飞,U2 比 U1 高 3. 如图闭合线圈 A 共轴地套在通电螺线管 B 的正中间, 当螺线管 B 中电流 I 减小时 ( ) A.A 环中产生图示方向的感应电流 i′,A 环有收缩的趋势 B.A 环中产生图示方向的感应电流 i′,A 环有扩张的趋势 C.A 环中产生与图示方向相反的感应电流 i′,A 环有收缩的趋势 D.A 环中产生与图示方向相反的感应电流 i′,A 环有扩张的趋势 4.两块水平放置的金属板间的距离为 d,用导线与一个 n 匝线圈相连,线圈电阻为 r,线 圈中有竖直方向的磁场,电阻 R 与金属板连接如图所示。两板间有一个质量为 m、电量为+q 的 油滴恰好处于静止,则线圈中的磁感应强度 B 的变化情况和磁通量的变化率分别是( ) A.磁感应强度 B 竖直向上且正在增强, 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

?? dm g ? ?t nq ?? dm g ? ?t nq

B.磁感应强度 B 竖直向下且正在增强,

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C.磁感应强度 B 竖直向上且正在减弱,

?? dm g( R ? r ) ? ?t nRq ?? dm g( R ? r ) ? ?t nRq

D.磁感应强度 B 竖直向下且正在减弱,

5.如图所示,足够长的光滑金属 U 形轨道倾斜放置,导轨下端连有灯泡 L,匀强磁场垂直 于轨道平面。当金属棒 ab 沿轨道下滑达稳定运动时,灯泡获一稳定的电功率,若除灯泡电阻外, 其余电阻均忽略不计,要使灯泡的功率变为原来的两倍,则( ) A.换一只电阻为原来一半的灯泡 B.将磁感应强度增为原来的两倍 C.将 ab 棒的质量增为原来的 2 倍 D.将轨道间距增为原来的 2 倍 6.所图所示,竖直平行金属导轨 M、N 上端接有电阻 R,金属杆 ab 质量为 m,跨在平行 导轨上,垂直导轨平面的水平匀强磁场为 B,不计 ab 与导轨电阻,不计摩 擦,且 ab 与导轨接触良好,若 ab 杆在竖直向上的外力 F 作用下匀速上升, 则以下说法正确的是( ) A.拉力 F 所做的功等于电阻 R 上产生的热量 B.拉力 F 与重力做功的代数和等于电阻 R 上产生的热 C.拉力 F 所做的功等于电阻 R 上产生的热及杆 ab 势能增加量之和 D.杆 ab 克服安培力做的功等于电阻 R 上产生的热量 7.一闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中,设垂直纸面向里为磁感应强度 B 的正方向, 图中箭头为感应电流 I 的正方向,如图甲所示。已知线圈中的感应电流随时间变化的图像如图乙 所示,则磁感应强度随时间变化的图像可能是图中的哪几幅( ) × × × B × × × × 甲 8.日光灯电路主要由灯管,镇流器和启动器组成,以下叙述正确的是( ) A.灯管点燃发光后,启动器中两触片是分离的 B.镇流器起整流作用 C.灯管点燃发光后,镇流器起降压限流作用 D.镇流器给日光灯开始点燃时提供瞬时高压 9.如图所示,A、B 是两只完全相同的灯泡,两灯的阻值与电阻 R 的阻值相同。与 A 并联 的电学元件 M 可能是电容器 C,也可能是电感系数较大而电阻可以忽略的线圈 L,当电键 S 闭 合瞬间,A、B 两灯中的电流 iA、iB 与 M 的关系是( ) A.若 M 是电容器 C,则 iA<iB
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× ×

B.若 M 是电容器 C,则 iA>iB C.若 M 是电感 L,则 iA<iB D.若 M 是电感 L,则 iA>iB 10.如图所示,光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线,抛物线的方程是 y = x2,其下部处在 一个水平方向的匀强磁场中,磁场的上边界是 y = a 的直线(图中的虚线表示) ,一个小金属块从 抛物线上 y = b(b > a)处以速度 υ 沿抛物线下滑,假设抛物线足够长,则金属块在曲面上滑动 的过程中共产生的焦耳热是( ) A.mbg C.mg(b-a) B.

1 2 mv 2 1 m? 2 2

D. mg (b ? a ) ?

二、计算题。共 60 分。 11. (12 分)如图,面积为 0.1m2 的 120 匝矩形线圈放在与线圈平面垂直的匀强磁场中,线 圈总电阻 1.2Ω,磁场变化如图所示,求: (1)0.3s 内穿过线圈磁通量的变化量; (2)0.3s 内通过线圈导线截面的电量; (3)0.3s 内电流所做的功。

12. (14 分)如图所示,MN 和 PQ 为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距 l = 0.40m,电 阻不计。导轨所在平面与磁感应强度 B = 0.50T 的匀强磁场垂直。质量 m = 6.0 × -3kg、电阻为 10 1.0 Ω 的金属杆 ab 始终垂直于导轨, 并与其保持光滑接触。 导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值 为 3.0Ω 的电阻 R1。 当杆 ab 达到稳定状态时以速率 υ 匀速下滑, 整个电路消耗的电功率 P 为 0.27W, 2 重力加速度 g 取 10 m/s ,试求速率 υ 和滑动变阻器接入电路部分的阻值 R2。
M a R1 P b

υ v
B R2 N l Q

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13. (16 分)如图所示,两条固定的光滑的平行金属导轨 ef 和 gh 相距 L,电阻忽略不计, 两导轨在同一水平面上,导轨上放有两根和导轨垂直的细金属杆 ab 和 cd,处在竖直向上的匀强 磁场中,杆 cd 系细绳,绳跨过定滑轮与重物相连,重物放在地面上。已知 B = 1T,L = 0.50 m, 重物质量 m = 2kg,杆 ab 和 cd 的总电阻 R = 0.1Ω。现使杆 ab 向左平动,求: (1)求杆 ab 的速度增大到何值时,杆 cd 刚能把重物提起? 此时拉动 ab 杆的外力的功率是多大? (2)如果使 m 以 1m/s 的速度匀速上升, 那么 ab 杆的速度为 多大?此时外力拉动 ab 杆做功的功率又为多大?(g 取 10 m/s2)

14. (18 分)如图所示,在方向竖直向上的磁感应强度为 B 的匀强磁场中,有两条光滑的平 行金属导轨,其电阻不计,间距为 L,导轨平面与磁场方向垂直,ab、cd 为两根垂直导轨放置的、 电阻都为 R、质量都为 m 的金属棒,棒 cd 用最大拉力为 f 的水平细线拉住,棒 ab 在水平拉力 F 的作用下以加速度 a 向右做匀加速运动。求: (1)F 随时间的变化规律。 (2)经多长时间细线将被拉断? (3)若在细线被拉断的瞬间撤去拉力 F,则棒 ab 和棒 cd 的最终速度为多大? (4)从细线断开到两金属棒达到最终速度,电路中产生 了多少热量?

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高二物理班第四次周测题(选修 3-2 电磁感应)参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 BCD 7 C 8 ACD 9 D 10 D

A BD C C C 答案 11. (1)0.02Wb (2)2C (3)18J 12.由能量守恒定律得:mgv = P 代入数据得:υ= 4.5 m/s 又 E=BLv

设电阻 R a 与 R b 的并联电阻为 R 外 ,ab 棒的电阻为 r,有

1 1 1 = ? R外 Ra Rb E I? R外 ? r
P=IE 代入数据得: R2 =6.0 Ω 13. (1)υ= 8 m/s (2)υ/ = 9m/s 14. (1) F ? m a ? P =160W P/ = 340W

B 2 L2 at 2R

2 fR B 2 L2 a fR (3)υ/= 2 2 B L mf 2R2 (4) Q ? B 4 L4
(2) t ?

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