2017-2018学年高中物理第1章电磁感应章末检测教科版选修3

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1、第一章 电磁感应章末检测一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分)1.竖直平面内有一金属环,半径为a,总电阻为R,磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面,与环的最高点A铰链连接的长度为2a,电阻为的导体棒AB由水平位置紧贴环面摆下(如图1所示).当摆到竖直位置时,B点的线速度为v,则这时AB两端的电压大小为(  )图1A.2BavB.BavC.D.答案 D解析 由推论知,当导体棒摆到竖直位置时,产生的感应电动势E=BLv中=B·2a·v=Bav,此时回路总电阻R总=+=,这时AB两端的电压大小U=·=,D项

2、正确.2.如图2所示,光滑的水平桌面上放着两个完全相同的金属环a和b,当一条形磁铁的S极竖直向下迅速靠近两环中间时,则(  )图2A.a、b均静止不动B.a、b互相靠近C.a、b互相远离D.a、b均向上跳起答案 C3.如图3所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场.若第一次用0.3s时间拉出,外力所做的功为W1,通过导线截面的电荷量为q1;第二次用0.9s时间拉出,外力所做的功为W2,通过导线截面的电荷量为q2,则(  )图3A.W1

3、1>W2,q1=q2D.W1>W2,q1>q2答案 C解析 设线框长为l1,宽为l2,第一次拉出速度为v1,第二次拉出速度为v2,则v1=3v2.匀速拉出磁场时,外力所做的功恰等于克服安培力所做的功,有W1=F1·l1=BI1l2l1=,同理W2=,故W1>W2;又由于线框两次拉出过程中,磁通量的变化量相等,即ΔΦ1=ΔΦ2,由q=,得q1=q2.4.如图4所示,在PQ、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场,磁场方向均垂直于纸面.一导线框abcdefa位于纸面内,框的邻边都相互垂直,bc边与磁场的

4、边界P重合.导线框与磁场区域的尺寸如图所示.从t=0时刻开始,线框匀速横穿两个磁场区域.以a→b→c→d→e→f为线框中的电动势E的正方向,以下四个E-t关系示意图中正确的是(  )图4答案 C解析 楞次定律或右手定则可判定线框刚开始进入磁场时,电流方向,即感应电动势的方向为顺时针方向,故D选项错误;1s~2s内,磁通量不变化,感应电动势为0,A选项错误;2s~3s内,产生感应电动势E=2Blv+Blv=3Blv,感应电动势的方向为逆时针方向(正方向),故C选项正确.5.如图5所示,用恒力F将闭合线圈自静止开始(不

5、计摩擦)从图示位置向左加速拉出有界匀强磁场,则在此过程中(  )图5A.线圈向左做匀加速直线运动B.线圈向左运动且速度逐渐增大C.线圈向左运动且加速度逐渐减小D.线圈中感应电流逐渐增大答案 BCD解析 加速运动则速度变大,电流变大,安培力变大.安培力是阻力,故加速度减小.故选B、C、D项.6.两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6所示,两板间有一个质量为m、电荷量+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

6、化率分别是(  )图6A.磁感应强度B竖直向上且正增强,=B.磁感应强度B竖直向下且正增强,=C.磁感应强度B竖直向上且正减弱,=D.磁感应强度B竖直向下且正减弱,=答案 C解析 油滴静止说明电容器下极板带正电,线圈中电流自上而下(电源内部),由楞次定律可以判断,线圈中的磁感应强度B为向上的减弱或向下的增强.又E=n①UR=·E②=mg③由①②③式可解得:=7.如图7所示,粗细均匀的电阻丝绕制的矩形导线框abcd处于匀强磁场中,另一种材料的导体棒MN可与导线框保持良好接触并做无摩擦滑动.当导体棒MN在外力作用下从导

7、线框左端开始做切割磁感线的匀速运动一直滑到右端的过程中,导线框上消耗的电功率的变化情况可能为(  )图7A.逐渐增大B.先增大后减小C.先减小后增大D.先增大后减小,再增大,接着再减小答案 BCD解析 导体棒MN在框架上做切割磁感线的匀速运动,相当于电源,其产生的感应电动势相当于电源的电动势E,其电阻相当于电源的内阻r,线框abcd相当于外电路,等效电路如下图所示.由于MN的运动,外电路的电阻是变化的,设MN左侧电阻为R1,右侧电阻为R2,导线框的总电阻为R=R1+R2,所以外电路的并联总电阻:R外=R1R2/(R

8、1+R2)=R1R2/R由于R1+R2=R为定值,故当R1=R2时,R外最大.在闭合电路中,外电路上消耗的电功率P外是与外电阻R外有关的.P外=2·R外=可见,当R外=r时,P外有最大值,P外随R外的变化图象如右图所示.下面根据题意,结合图象讨论P外变化的情况有:(1)若R外的最大值Rmax

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