1、物理选修32(粤教版) 第一章电磁感应(测试时间：50分钟评价分值：100分)一、单项选择题(本大题共4小题，每小题4分，共16分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1电路中感应电动势的大小，是由穿过这一电路的_决定的()A磁通量 B磁通量的变化量C磁通量的变化率 D磁感应强度解析：由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势与磁通量的变化率成正比，感应电动势大小取决于磁通量的变化率，与磁通量无关，与磁通量的变化量无关；A感应电动势与穿过这个电路的磁通量大小无关，故A错误；B感应电动势与穿过这个电路的磁通量的变化量无关，故B错误；C感应电动势与穿过这个电路的磁通量的变化率成正比，由穿过这个电路
2、的磁通量的变化率决定，故C正确；D由以上可知，故D错误；故选C.答案：C2如图所示，在水平面上有一个闭合的线圈，将一根条形磁铁从线圈的上方插入线圈中，在磁铁进入线圈的过程中，线圈中会产生感应电流，磁铁会受到线圈中电流的作用力，若从线圈上方俯视，关于感应电流和作用力的方向，以下判断正确的是()A若磁铁的N极向下插入，线圈中产生顺时针方向的感应电流B若磁铁的S极向下插入，线圈中产生逆时针方向的感应电流C无论N极向下插入还是S极向下插入，磁铁都受到向下的引力D无论N极向下插入还是S极向下插入，磁铁都受到向上的斥力解析：A.若磁铁的N极向下插入，穿过线圈的磁通量增加，磁场方向向下，根据楞次定律可知，线
3、圈中产生逆时针方向的感应电流故A错误B若磁铁的S极向下插入，穿过线圈的磁通量增加，磁场方向向上，根据楞次定律可知，线圈中产生顺时针方向的感应电流故B错误C、D.根据安培定则判断可知，当N极向下插入时，线圈上端相当于N极；当S极向下插入，线圈上端相当于S极，与磁铁的极性总相反，存在斥力故C错误，D正确答案：D3如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点摆动金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属框平面始终处于同一平面，且垂直纸面则线框中感应电流的方向是()Aabc
4、dBdcbadC先是dcbad，后是abcdaD先是abcda，后是dcbad解析：由楞次定律，一开始磁通量减小，后来磁通量增大，由“增反减同”可知电流方向是dcbad.答案：B4在电磁学发展过程中，下列说法正确的是()A欧姆发现了电流磁效应B洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律C法拉第发现了电磁感应现象D安培发现了磁场对运动电荷的作用规律解析：A.奥斯特发现了电磁感应效应，故A错误；B、D.洛伦兹发现磁场对运动电荷作用规律，安培发现了磁场对电流的作用规律，故B、D错误；C法拉第发现了电磁感应现象，故C正确答案：C二、双项选择题(本题共5小题，每题6分，共30分在每小题给出的四个选项中有两个选项正
5、确，全部选对得6分，漏选得3分，错选或不选得0分)5如图是穿过某闭合回路的磁通量随时间变化的四种情况，在t0时间内可使该回路产生恒定感应电流的是()解析：A.由图知，磁通量不随时间t的变化，则将不产生感应电流故A错误B、C、D.由图知，穿过闭合回路的磁通量是变化的，将产生感应电流，而C、D选项磁通量随着时间是均匀变化的，则产生的感应电流大小恒定，故A、B错误，C、D正确答案：CD6如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻r不能忽略R1和R2是两个定值电阻，L是一个自感系数较大的线圈开关S原来是断开的从闭合开关S到电路中电流达到稳定为止的时间内，通过R1的电流I1和通过R2的电流I2的变化情况是(
6、)AI1开始较大而后逐渐变小BI1开始很小而后逐渐变大CI2开始很小而后逐渐变大DI2开始较大而后逐渐变小解析：开关S闭合瞬间，L相当于断路，通过R1的电流I1较大，通过R2的电流I2较小；当稳定后L的自感作用减弱，通过R1的电流I1变小，通过R2的电流I2变大，故A、C正确，B、D错误答案：AC7如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行线框由静止释放，在下落过程中()A穿过线框的磁通量保持不变B线框中感应电流方向保持不变C线框所受安培力的合力不为零D线框的机械能不断增大解析：A.线框在下落过程中，所在磁场减弱，穿过线框的磁感线的条数减小，磁通
7、量减小故A错误B下落过程中，因为磁通量随线框下落而减小，根据楞次定律，感应电流的磁场与原磁场方向相同，不变，所以感应电流的方向不变，故B正确C线框左右两边受到的安培力平衡抵消，上边受的安培力大于下边受的安培力，安培力合力不为零故C正确D线框中产生电能，机械能减小故D错误答案：BC8如图，在条形磁铁自由下落且靠近闭合线圈一端的过程中(忽略空气阻力)，下列说法中正确的是()A磁铁的机械能不守恒B磁铁做自由落体运动C线圈中产生大小、方向均变化的电流D磁铁减小的机械能全部转化成线圈中的电能解析：A、B.磁铁下落过程中受到线圈的阻力作用，有机械能转化为电能，机械能减小，故A对，B错误；C条形磁铁自由下落
8、且靠近闭合线圈一端的过程中，根据楞次定律可知，线圈中产生大小变化、而方向不变化的电流，故C错误；D磁铁由于受线圈的阻力作用机械能减小，同时线圈中感应电流发热，产生内能则由能量守恒知：线圈中增加的内能是由磁铁减少的机械能转化而来的故D正确答案：AD9如图为法拉第研究电磁感应现象的实验装置，他将两个线圈绕在同一个铁环上，线圈A直接接在电源上，线圈B接指针在中央的电流表，若电流从电流表正极进入，指针向右偏，关于这个实验，以下说法正确的是()A当开关S接通的瞬间，电流表上有电流，指针向右偏B当开关S断开的瞬间，电流表上有电流，指针向左偏C拿走铁环后，两线圈相距较近且保持原状，开关接通或断开的瞬间，电流
9、表上仍有电流，只是电流比较弱一些D当开关闭合稳定后，线圈B上无感应电流产生解析：A.当开关S接通的瞬间，B线圈中磁通量发生变化，产生感应电流，根据楞次定律知，感应电流从负极流入，指针向左偏故A错误B当开关S断开的瞬间，B线圈中磁通量发生变化，产生感应电流，根据楞次定律知，感应电流从正极流入，指针向右偏故B错误C拿走铁环后，两线圈相距较近且保持原状，开关接通或断开的瞬间，穿过线圈B的磁通量仍然发生变化，仍有感应电流，由于穿过的磁通量变化量较小，导致产生的感应电动势变小，电流相对弱一些故C正确D开关闭合稳定后，线圈B中磁通量不发生变化，不产生感应电流故D正确答案：CD三、非选择题(本大题3小题，共
10、54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，答案中必须明确写出数值和单位)10(18分)(1)如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置将图中所缺的导线补接完整. 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，以下操作中可能出现的情况是： A将A线圈迅速插入B线圈时，灵敏电流计指针将向_(填“左”或“右”)偏一下； BA线圈插入B线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针将向_(填“左”或“右”)偏一下(2)为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如图所示已知线圈由a端开始绕至b端；当电流从电流计
11、G左端流入时，指针向左偏转将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，发现指针向左偏转俯视线圈，其绕向为_(填“顺时针”或“逆时针”)当条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时，指针向右偏转俯视线圈，其绕向为_(填“顺时针”或“逆时针”)(1)如图所示A.右；B.左(2)解析：将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，穿过L的磁场向下，磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，感应电流磁场应该向上，电流表指针向左偏转，电流从电流表左端流入，由安培定则可知，俯视线圈，线圈绕向为顺时针当条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时，穿过L的磁通量向上，磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流磁场应向上，指
12、针向右偏转，电流从右端流入电流表，由安培定则可知，俯视线圈，其绕向为逆时针答案：顺时针逆时针11(18分)如图所示，U形导线框MNQP水平放置在磁感应强度B0.2 T的匀强磁场中，磁感线方向与导线框所在的平面垂直，导线MN和PQ足够长，导轨间距L为0.5 m，横跨在导线框上的导体棒ab的质量m0.01 kg，电阻r0.1 ，接在NQ间的电阻R0.4 ，电压表为理想电表，其余电阻不计若导体棒在F0.2 N水平外力作用下由静止开始向左运动，不计导体棒与导线框间的摩擦求：(1)金属棒运动的最大速度vm多大？此时电压表的示数U是多少？(2)金属棒的速度v时，金属棒的加速度a为多少？解析：(1)匀速运动
13、时，物体速度达到最大值，此时物体受力平衡FBIL I由以上两式得：vm10 m/s.(2)物体在匀速之前，为加速度逐渐减小的加速运动FBILma Iv由以上三式得：a15 m/s2.答案：见解析12.(18分)如图所示，空间有一宽为2L的匀强磁场区域，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框，总电阻为R.线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁场区域，在运动过程中，线框ab、cd两边始终与磁场边界平行求： (1)cd边刚进入磁场和cd边刚离开磁场时，ab两端的电势差分别是多大？并分别指明a、b哪端电势高(2)线框穿过磁场的整个过程中，线框中产生的焦耳热解析：(1)cd边刚进入磁场时，cd切割磁感线产生的感应电动势EBLv 回路中的感应电流 I ab两端的电势差UIRBLvb端电势高cd边刚离开磁场时，ab边切割磁感线产生感应电动势大小和回路中电流大小与cd边刚进入磁场时的相同，即为II 所以ab两端的电势差为UIRBLv b端电势高(2)线框从cd边刚进入磁场到ab边刚进入磁场的过程中，产生顺时针的感应电流；线框全部进入磁场中时，由于磁通量不变化，没有感应电流产生；线框cd边刚离开磁场到ab边刚离开磁场的过程中产生的感应电流大小相等，设线框能产生感应电流的时间为t，产生的总焦耳热为Q，则有t QI2Rt 解得：Q.答案：见解析