1、章末检测(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(每小题5分，共50分)图11位于通有电流I的长直导线近旁的两根平行铁轨A和B，与长直导线平行且在同一水平面内，在铁轨A、B上套有两段可以自由滑动的导体CD和EF，如图1所示，若用力使导体EF向右运动，则导体CD将()A保持不动 B向右运动C向左运动 D先向右运动，后向左运动解析通有电流的长直导线在平行铁轨处产生垂直纸面向里的磁场，当EF向右运动时，回路EFDC中的磁通量要增大，根据楞次定律的推广可知，导体CD将向右运动，阻碍回路磁通量的增大答案B图22如图2所示，当直导线中电流不断增加时，A、B两轻线圈的运动情况是()AA向左，B向右BA向右
2、，B向左C均向左D均向右解析当电流I不断增加时，它的磁场不断增强，穿过A、B线圈的磁通量不断增加，感应电流将“阻碍”原磁场的变化，A、B远离导线，即A向左，B向右答案A3.图3如图3所示，abcd是一小金属块，用一根绝缘细杆挂在固定点O，使金属块绕竖直线OO来回摆动，穿过水平方向的匀强磁场区域，磁感线方向跟纸面垂直，若摩擦和空气阻力均不计，则()A金属块进入或离开磁场区域时，都会产生感应电流B金属块完全进入磁场区域后，金属块中无感应电流C金属块开始摆动后，摆角会越来越小，摆角小到某一值后将不再减小D金属块摆动过程中，机械能会完全转化为金属块中产生的电能解析在小金属块进入或离开磁场时有感应电流产
3、生，完全进入磁场后无感应电流，故可知小金属块最终将做一个等幅摆动答案ABC4如图4所示，线框abcd在无限大的匀强磁场中匀速平动时，关于线框有关情况的说法中正确的是()图4A无感应电流，ad端无电动势，电压表无示数B无感应电流，ad端有电动势，电压表无示数C有感应电流，ad端无电动势，电压表无示数D如果线框放在光滑水平面上则不需外力作用答案BD5今将磁铁缓慢或者迅速地插入一闭合线圈中(始末位置相同)，试对比在上述两个过程中，相同的物理量是()A磁通量的变化量B磁通量的变化率C线圈中产生的感应电流D流过线圈导线截面的电量解析由21可知A正确；由可知B错误；由In，可知C错误；由qn可知D正确答案
4、AD6地球是一个巨大的磁体，具有金属外壳的人造卫星环绕地球做匀速圆周运动，若不能忽略所经之处地磁场的强弱差别，则()A运动速率将越来越小 B运行周期将越来越小C轨道半径将越来越小 D向心加速度将越来越小解析人造地球卫星的金属外壳即为闭合回路，卫星所经之处地磁场的强弱有别，将发生电磁感应，卫星的机械能转化为电能可等效为卫星受阻力影响，则轨道半径将越来越小，万有引力将增大，向心加速度将越来越大又根据卫星做圆周运动的规律v 得，运行速率将越来越大，运行周期将越来越小答案BC7如图5所示，线框放置在光滑的水平面上，在其中放一个矩形线圈abcd，线圈的三个边平行于线框的三条边，且相对应的两边间距相等当线
5、框A端接远处电源的正极，B端接电源的负极的瞬间，线圈中感应电流的方向和线圈的运动情况是()图5A沿abcd，向右运动B沿abcd，向左运动C沿dcba，向左运动D沿dcba，向右运动解析A端接电源的正极，B端接电源的负极的瞬间，线圈abcd中有向里的磁场，且磁通量增加，由楞次定律可以判断感应电流的方向沿abcda方向，再根据“同向电流相吸引，异向电流相排斥”的结论可知线框给线圈abcd的作用力向左，故应向左运动，B正确答案B图68如图6所示，在O点正下方有一个具有理想边界的磁场，将铜环从A点由静止释放，向右摆至B点，不计空气阻力，则以下说法正确的是()AA、B两点等高BA点高于B点CA点低于B
6、点D铜环做等幅摆动解析由于铜环进入和离开磁场中，铜环内磁通量发生变化，产生感应电流故机械能转化为电能，故有机械能损失B正确答案B9如图7所示的电路中，三个相同的灯泡a、b、c和电感L1、L2与直流电源连接，电感的电阻忽略不计电键K从闭合状态突然断开时，下列判断正确的有()图7Aa先变亮，然后逐渐变暗Bb先变亮，然后逐渐变暗Cc先变亮，然后逐渐变暗Db、c都逐渐变暗解析K断开之前，a、b、c三者并联，电流相同，K断开的瞬间，通过b、c电流流向不变，在原有基础上逐渐衰减，所以b、c灯逐渐变暗，但通过a灯的电流是两个支路电流之和，所以a灯先变亮再逐渐变暗，故A、D正确答案AD10两根足够长的光滑导轨
7、竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图8所示除电阻R外其余电阻不计现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则()图8A释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为abC金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为FD电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少解析金属棒刚释放时，弹簧处于原长，此时弹力为零，又因此时速度为零，因此也不受安培力作用，金属棒只受到重力作用，其加速度应等于重力加速度，故A正确；金属棒向下运动时，由右手定则可知，在金属棒上电流方
8、向向右，则电阻等效为外电路，其电流方向为ba，故B错误；金属棒速度为v时，安培力大小为FBIL，故C正确；金属棒下落过程中，由能量守恒定律知，金属棒减小的重力势能转化为弹簧的弹性势能、金属棒的动能以及电阻R上产生的内能，因此D错误答案AC二、非选择题(共50分)11(15分)如图9所示，金属框架处在竖直平面内，一质量m0.1 kg、电阻R2 的金属棒搁在框架的水平支架上处于静止状态，金属棒与框架接触良好，构成的回路是边长为l1 m的正方形磁场垂直于框架平面，当磁感应强度按B(60.2t)T的规律变化时，经多长时间金属棒开始沿支架向上运动？在此过程中金属棒上产生多少热量？(g取10 m/s2，不
9、计框架电阻，金属棒电阻R2 )图9解析(1)当导体棒受到的安培力等于重力时，导体棒开始沿支架向上运动，由受力平衡得BIlmg，又B(60.2t)T，I，其中0.2 T/s，由以上各式解得t20 s(2)I A0.1 A，所以QI2Rt0.12220 J0.4 J.答案20 s0.4 J12.图10(17分)如图10所示，一个质量m0.016 kg、长L0.5 m、宽d0.1 m、电阻R0.1 的矩形线圈，从h15 m高处由静止开始自由下落，然后进入一个匀强磁场线圈下边刚进入磁场时，由于安培力作用，线圈正好做匀速运动，g取10 m/s2，求：(1)磁场的磁感应强度B；(2)如果线圈下边通过磁场所
10、经历的时间为t0.15 s，磁场区域的高度h2.解析(1)线圈自由下落5 m进入磁场时速度v0 m/s10 m/s线圈进入磁场，切割磁感线产生感应电流，使线圈受到了向上的安培力FBId，匀速下降时，有mgF，得B T0.4 T.(2)当整个线圈进入磁场后，磁通量不再发生变化，线圈中无感应电流，磁场对它不起阻碍作用，这时线圈将以10 m/s的初速度，以10 m/s2的加速度加速下落，下落的距离为(h2L)，故线圈下边在磁场中经历两个运动过程，其时间分别为匀速运动时间t1和加速运动时间t2.t1 s0.05 s，所以，t2tt1(0.150.05) s0.1 s由h2Lv0t2gt有h2v0t2g
11、tL(100.1100.120.5)m1.55 m.答案(1)0.4 T(2)1.55 m13(18分)如图11所示，固定的水平光滑金属导轨，间距为L，左端接有阻值为R的电阻，处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m的导体棒与固定弹簧相连，放在导轨上，导轨与导体棒的电阻均可忽略初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有水平向右的初速度v0.在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触图11(1)求初始时刻导体棒受到的安培力(2)若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时，弹簧的弹性势能为Ep，则这一过程中安培力所做的功W1和电阻R上产生的焦耳热Q1分别为多少？(3)导体棒往复运动，最终将静止于何处？从导体棒开始运动到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q为多少？解析(1)初始时刻棒中感应电动势EBLv0，棒中感应电流I，作用于棒上的安培力FBIL，联立三式解得F，安培力方向水平向左(2)由功和能的关系得，安培力做功W1Epmv电阻R上产生的焦耳热Q1W1mvEp.(3)由能量转化及守衡条件等，可知：棒最终静止于初始位置，电阻R上产生的焦耳热Qmv.答案(1)水平向左(2)EpmvmvEp(3)初始位置mv