2017-2018学年高中物理 第1章 电磁感应章末检测B 教科版选修3-2.doc

第1章 机械振动章末检测B(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本大题共6小题，每小题4分，共24分.在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，选错或不答的得0分)1图1为地磁场磁感线的示意图，在南半球磁场的竖直分量向上，飞机MH370最后在南印度洋消失，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1，右方机翼末端处的电势为2，则在南印洋上时()图1A若飞机从西往东飞，1比2高B若飞机从东往西飞，2比1高C若飞机从北往南飞，1比2高D若飞机从南往北飞，1比2高答案B解析由右手定则可判知，在南半球，不论沿何方向水平飞行，都是飞机的右方机翼电势高，左方机翼电势低，即总有2比1高，故B正确2.一环形线圈放在磁场中，设第1 s内磁感线垂直线圈平面向里，如图2甲所示.若磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示，那么下列选项正确的是()图2A.第1 s内线圈中感应电流的大小逐渐增加B.第2 s内线圈中感应电流的大小恒定C.第3 s内线圈中感应电流的方向为顺时针方向D.第4 s内线圈中感应电流的方向为顺时针方向答案B解析由图像分析可知，磁场在每1 s内为均匀变化，斜率恒定，线圈中产生的感应电流大小恒定，因此A错误，B正确；由楞次定律可判断出第3 s、第4 s内线圈中感应电流的方向均为逆时针方向，C、D错误.3.竖直面内有两圆形区域内分别存在水平的匀强磁场，其半径均为R且相切于O点，磁感应强度大小相等、方向相反，且不随时间变化.一长为2R的导体杆OA绕O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为，t0时，OA恰好位于两圆的公切线上，如图3所示，若选取从O指向A的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图像可能正确的是()图3答案A解析由右手定则可判，开始时感应电动势为正，故B错误；由EBl2可知，B、不变，切割有效长度随时间先增大后减小，且做非线性变化，经半个周期后，电动势的方向反向，故C、D错误，A正确.4.在如图4所示的电路中，a、b、c为三盏完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、直流电阻为零的自感线圈，E为电源，S为开关.关于三盏灯泡，下列说法正确的是()图4A.闭合开关，c先亮，a、b后亮B.闭合开关一会后，a、b一样亮C.断开开关，b、c同时熄灭，a缓慢熄灭D.断开开关，c马上熄灭，b闪亮一下后和a一起缓慢熄灭答案B解析闭合开关，由于自感线圈自感系数很大，所以b灯先亮，a灯后亮，A错；电路稳定后，线圈相当于一根导线，a、b灯一样亮，B对；开关断开，c灯马上熄灭，此时线圈相当于一个电源，a、b灯构成一个串联电路，缓慢熄灭，C、D错.5.如图5所示，铝质的圆筒形管竖直立在水平桌面上，一条形磁铁从铝管的正上方由静止开始下落，然后从管内下落到水平桌面上.已知磁铁下落过程中不与管壁接触，不计空气阻力，下列判断正确的是()图5A.磁铁在整个下落过程中做自由落体运动B.磁铁在管内下落过程中机械能守恒C.磁铁在管内下落过程中，铝管对桌面的压力大于铝管的重力D.磁铁在下落过程中动能的增加量等于其重力势能的减少量答案C解析磁铁在铝管中运动的过程中，铝管的磁通量发生变化，产生感应电流，磁铁受到向上的安培力的阻碍，铝管中产生热能，所以磁铁的机械能不守恒，磁铁做的是非自由落体运动，A、B选项错误；铝管受到的安培力向下，则铝管对桌面的压力大于铝管的重力，C选项正确；磁铁在整个下落过程中，除重力做功外，还有安培力做负功，导致减小的重力势能，部分转化为动能外，还产生内能.所以根据能量守恒定律可知，磁铁在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量.D选项错误.6.电吉他中电拾音器的基本结构如图6所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法不正确的有()图6A选用铜质弦，电吉他仍能正常工作B取走磁体，电吉他将不能正常工作C增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化答案A解析铜质弦为非磁性材料，不能被磁化，选用铜质弦，电吉他不能正常工作，A项错误；若取走磁体，金属弦不能被磁化，其振动时，不能在线圈中产生感应电动势，电吉他不能正常工作，B项对；由En可知，C项正确；弦振动过程中，穿过线圈的磁通量大小不断变化，由楞次定律可知，线圈中感应电流方向不断变化，D项正确二、多项选择题(本大题共4小题，每小题5分，共20分.在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)7.如图7所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，虚线间的距离为l，金属圆环的直径也是l，圆环从左边界进入磁场，以垂直于磁场边界的恒定速度v穿过磁场区域.则下列说法正确的是()图7A.感应电动势的大小先增大后减小再增大再减小B.感应电流的方向先逆时针后顺时针C.金属圆环受到的安培力先向左后向右D.进入磁场时感应电动势平均值Blv答案AB解析在圆环进入磁场的过程中，通过圆环的磁通量逐渐增大，根据楞次定律，可知感应电流的方向为逆时针方向，有效长度先增大后减小，所以感应电动势先增大后减小，同理可以判断出磁场时的情况，A、B选项正确；根据左手定则可以判断，进入磁场和出磁场时受到的安培力都向左，C选项错误；进入磁场时平均感应电动势Blv，D选项错误.8.如图8所示，电阻不计、间距为l的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接一定值电阻R.质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上，受到垂直于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动，外力F与金属棒速度v的关系是FF0kv(F、k是常量)，金属棒与导轨始终垂直且接触良好金属棒中感应电流为i，受到的安培力大小为FA，电阻R两端的电压为UR，感应电流的功率为P，它们随时间t变化图像可能正确的有()图8答案BC解析设金属棒在某一时刻速度为v，由题意可知，感应电动势EBLv，回路电流Iv，即Iv；安培力FABILv，方向水平向左，即FAv；R两端电压URIRv，即URv；感应电流功率PEIv2，即Pv2.分析金属棒运动情况，由牛顿运动第二定律可得F0kvvma，即F0(k)vma.因为金属棒从静止出发，所以F00 .(1)若k，金属棒水平向右做匀加速直线运动所以在此情况下没有选项符合；(2)若k，F合随v增大而增大，即a随v增大而增大，说明金属棒在做加速度增大的加速运动，根据四个物理量与速度的关系可知B选项符合；(3)若kt0)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小答案(1)(2)B0lv0(tt0)kSt (B0lv0kS)解析(1)在金属棒未越过MN之前，穿过回路的磁通量的变化量为BSktS由法拉第电磁感应定律有E由欧姆定律得I由电流的定义得I联立式得|q|t由式得，在t0到tt0的时间间隔内即tt0，流过电阻R的电荷量q的绝对值为|q|(2)当tt0时，金属棒已越过MN.由于金属棒在MN右侧做匀速运动，有FF安式中，F是外加水平恒力，F安是金属棒受到的安培力设此时回路中的电流为I，F安B0lI此时金属棒与MN之间的距离为sv0(tt0)匀强磁场穿过回路的磁通量为B0ls回路的总磁通量为t其中B1SktS由式得，在时刻t(tt0)，穿过回路的总磁通量为tB0lv0(tt0)kSt在t到tt的时间间隔内，总磁通量的改变t为t(B0lv0kS)t由法拉第电磁感应定律得，回路感应电动势的大小为Et由欧姆定律得I联立式得F(B0lv0kS)16.(14分)如图16所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨，MN、PQ与水平面的夹角为，N、Q两点间接有阻值为R的电阻.整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下.将质量为m、阻值也为R的金属杆ab垂直放在导轨上，杆ab由静止释放，下滑距离x时达到最大速度.重力加速度为g，导轨电阻不计，杆与导轨接触良好.求：图16(1)杆ab下滑的最大加速度；(2)杆ab下滑的最大速度；(3)上述过程中，杆上产生的热量.答案见解析解析 (1)设ab杆下滑到某位置时速度为v，则此时杆产生的感应电动势EBLv回路中的感应电流I杆所受的安培力FBIL根据牛顿第二定律有：mgsinma当速度v0时，杆的加速度最大，最大加速度agsin，方向沿导轨平面向下.(2)由(1)问知，当杆的加速度a0时，速度最大，最大速度vm，方向沿导轨平面向下.(3)ab杆从静止开始到最大速度过程中，根据能量守恒定律有mgxsinQ总mv又Q杆Q总所以Q杆mgxsin.