教科版高中物理选修32综合检测1docx.docx
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高中物理学习材料
桑水制作
综合检测
（一）
第一章 电磁感应
（分值：
100分 时间：
60分钟）
一、选择题（本大题共7小题，每小题6分，共42分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．）
1．关于电磁感应现象，下列说法中正确的是（ ）
A．只要有磁通量穿过电路，电路中就有感应电流
B．只要闭合电路在做切割磁感线运动，电路中就有感应电流
C．只要穿过闭合电路的磁通量足够大，电路中就有感应电流
D．只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电流
【解析】 发生电磁感应的条件是穿过回路的磁通量发生变化，当回路闭合时，才有感应电流产生，故A、C错误，D正确；闭合回路中的导体切割磁感线时，有可能穿过回路的磁通量没有变化，也不会产生感应电流，故B错误．
【答案】 D
2．如图1所示，一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中，下列做法中能使圆盘中产生感应电流的是（ ）
图1
A．圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动
B．圆盘以某一水平直径为轴匀速转动
C．圆盘在磁场中向右匀速平移
D．匀强磁场均匀增加
【解析】 将金属圆盘看成是一个个同圆心环，当通过每个圆环的磁通量发生变化时，圆盘中产生感应电流，所以只有选项B、D正确．
【答案】 BD
3．（2012·成都高二期末）如图2所示，分别接有电压表V和电流表A的两个相同闭合回路，以相同的速度在匀强磁场中匀速向右运动，下列说法中正确的是（ ）
图2
A．电流表示数为零，电压表示数不为零
B．电流表示数为零，电压表示数为零
C．电流表示数不为零，电压表示数为零
D．电流表示数不为零，电压表示数不为零
【解析】 闭合回路向右匀速运动时，穿过回路的磁通量不变，回路中不产生感应电流，根据电压表、电流表工作原理，两表示数均为零，B项正确．
【答案】 B
4．（2012·广元高二检测）如图3所示，铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落，在下落过程中，下列判断正确的是（ ）
图3
A．金属环在下落过程中的机械能守恒
B．金属环在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量
C．金属环的机械能先减小后增大
D．磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力
【解析】 金属环在下落过程中，除中间一时刻穿过环内的磁通量变化率为零，不产生感应电流外，其他时间都有电能产生，故在下落过程中，机械能不守恒，有一部分机械能转化为电能．而在无电流产生的那一时刻，磁铁对桌面的压力等于其自身受到的重力．故B对，A、C、D都错．
【答案】 B
5．（2013·南京师大附中高二检测）如图4所示，电路中L为一自感线圈，两支路直流电阻相等，则（ ）
图4
A．闭合开关S时，稳定前电流表A1的示数等于电流表A2的示数
B．闭合开关S时，稳定前电流表A1的示数大于电流表A2的示数
C．闭合开关S时，稳定前电流表A1的示数小于电流表A2的示数
D．断开开关S时，稳定前电流表A1的示数小于电流表A2的示数
【解析】 闭合开关时，线圈中产生与电流反向的自感电动势起到阻碍作用，所以电流表A2的示数小于电流表A1的示数．断开开关时，线圈中产生与原电流同向的自感电动势，并与R组成临时回路，电流表A1与电流表A2示数相等，只有B项正确．
【答案】 B
6．矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直．规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图5所示．若规定顺时针方向为感应电流的正方向，则图中正确的是（ ）
图5
【解析】 0～1s，感应电流的方向由楞次定律可知为逆时针，即沿负方向，根据电磁感应定律E＝S
，由于B－t图像斜率大小一定，又因S不变，所以E大小为定值，则电流大小一定．
同理1～3s，感应电流方向为顺时针，沿正方向，电流大小为定值，与0～1s相等；3～4s感应电流方向为逆时针，沿负方向，电流大小为定值，与0～1s相等．
【答案】 D
7．如图6所示的电路中，开关S是闭合的，此时流过L的电流为i1，流过灯泡A的电流为i2，且i1图6
【解析】 由于L的自感作用，断开开关S时，流经L的电流方向不变，大小由原来的i1逐渐减小，可知A的电流方向与原来相反，大小同L中电流相同，即由i1逐渐减小，D对，A、B、C错．
【答案】 D
二、非选择题（本题共5小题，共58分．按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值和单位．）
8．（8分）（2012·绵阳高二期末）在研究电磁感应现象实验中，
（1）为了能明显地观察到实验现象，请在如图7所示的实验器材中，选择必要的器材，在图中用实线连接成相应的实物电路图；
图7
（2）将原线圈插入副线圈中，闭合电键，副线圈中感生电流与原线圈中电流的绕行方向____________（填“相同”或“相反”）；
（3）将原线圈拔出时，副线圈中的感生电流与原线圈中电流的绕行方向____________（填“相同”或“相反”）．
【解析】
（1）本实验探究原理是小螺线管中电流的变化如何引起大螺线管中产生感应电流，所以应把小螺线管与电源连在一个电路中，定值电阻阻值太大，不选择使用，要显示大螺线管中是否产生感应电流，应使大螺线管与电流计或电压表连在一个电路中，由于电压表内阻太大，所以应选择电流计．连接图如图示：
（2）原线圈插入副线圈中，闭合电键，电流增大，穿过副线圈的磁通量增加．由楞次定律知，副线圈中的电流方向与原线圈中的电流绕行方向相反
（3）将原线圈拔出时，穿过副线圈的磁通量减少，由“增反减同”得，副线圈中的感应电流与原线圈中的感应电流绕向相同．
【答案】
（1）见解析
（2）相反 （3）相同
9．（8分）如图8所示，边长l＝20cm的正方形线框abcd共有10匝，靠着墙角放置，线框平面与地面的夹角α＝30°.该区域有磁感应强度B＝0.2T、水平向右的匀强磁场．现将cd边向右一拉，ab边经0.1s着地，在这个过程中线框中产生的感应电动势为多少？
图8
【解析】 初位置磁通量Φ1＝BSsinα＝0.2×0.22×
Wb＝0.004Wb，末位置磁通量为0，根据法拉第电磁感应定律得
E＝n
＝10×
V＝0.4V.
【答案】 0.4V
10．（12分）（2013·成都实验外国语学校检测）如图9，面积为0.2m2的100匝线圈A处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面．磁感应强度随时间变化的规律是B＝（6－0.2t）T，已知R1＝4Ω，R2＝6Ω，电容C＝30μF.线圈A的电阻不计，求：
图9
（1）闭合S后，通过R2的电流强度大小．
（2）闭合S一段时间后再断开S，S断开后通过R2的电量是多少？
【解析】
（1）等效电路如图所示．
E＝N
＝NS·
＝100×0.2×0.2V＝4V
I＝
＝
A＝0.4A
（2）闭合开关S时，电容器两端的电压U＝U2＝IR2＝0.4×6V＝2.4V
电容器所带电荷量Q＝CU＝30×10－6×2.4C＝7.2×10－5C
当断开开关S后，电容器所带正、负电荷中和，即通过R2的电量为7.2×10－5C
【答案】
（1）0.4A
（2）7.2×10－5C
11．（14分）如图10甲所示，边长L＝2.5m、质量m＝0.50kg的正方形金属线框，放在磁感应强度B＝0.80T的匀强磁场中，它的一边与磁场的边界MN重合．在力F作用下由静止开始向左运动，在5.0s内从磁场中拉出．测得金属线框中的电流随时间变化的图像如图所示．已知金属线框的总电阻R＝4.0Ω.
甲 乙
图10
（1）试判断金属线框从磁场中拉出的过程中，线框中的感应电流的方向，并在图中标出；
（2）t＝2.0s时金属线框的速度和力F的大小；
（3）已知在5.0s内力F做功1.92J，那么金属线框从磁场拉出的过程中，线框中产生的焦耳热是多少？
【解析】
（1）逆时针．
（2）t＝2.0s时由图可知I＝0.2A所以E＝IR＝0.8V
由E＝BLv得v＝E/BL＝0.4m/s
由图可知线框做匀加速运动，由
v＝at得a＝0.2m/s2
安培力F安＝IBL＝0.4N
由牛顿第二定律得F－F安＝ma
F＝0.5N.
（3）t＝5.0s时线框速度
v2＝at＝1m/s
由动能定理有
mv
＝WF－WF安
所以WF安＝1.67J．即Q＝WF安＝1.67J.
【答案】
（1）逆时针 图略
（2）0.4m/s 0.5N （3）1.67J
12．（16分）（2012·成都高二检测）如图11所示，光滑导轨竖直放置，匀强磁场的磁感应强度为B＝0.5T，磁场方向垂直于导轨平面向外，导体棒ab的长度与导轨宽度均为L＝0.2m，电阻R＝1.0Ω.导轨电阻不计，当导体棒紧贴导轨匀速下滑时，均标有“6V 3W”字样的两小灯泡恰好正常发光，求
图11
（1）通过ab的电流的大小和方向；
（2）ab运动速度的大小；
（3）电路的总功率．
【解析】
（1）每个小灯泡中的电流为I1＝
＝0.5A
则ab中的电流为I＝2I1＝1A，
由右手定则知通过ab棒的电流方向为由b到a.
（2）ab产生的感应电动势
E＝U1＋IR＝6V＋1×1.0V＝7V
由E＝BLv，知ab的运动速度v＝
＝70m/s.
（3）电路的总功率P＝IE＝7W.
【答案】
（1）1A 由b到a
（2）70m/s （3）7W
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