2019-2020年新課標魯科版3-2 選修三第一章《電磁感應》單元試題1.doc

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2019-2020年新課標魯科版3-2 選修三第一章《電磁感應》單元試題1 I O 1、如圖為兩組同心閉合線圈的俯視圖，若內線圈通有圖示的I1方向的電流，則當I1增大時外線圈中的感應電流I2的方向及I2受到的安培力F的方向分別是 ( ) A．I2順時針方向，F沿半徑指向圓心 B．I2順時針方向，F沿半徑背離圓心向外 C．I2逆時針方向，F沿半徑指向圓心 D．I2逆時針方向，F沿半徑背離圓心向外 2、在水平放置的光滑絕緣桿ab上，掛有兩個金屬環(huán)M和 N，兩環(huán)套在一個通電密繞長螺線管的中部，如圖所示，螺線管中部區(qū)域的管外磁場可以忽略，當變阻器的滑動接頭向左移動時，兩環(huán)將 ( ) A．一起向左移動 B．一起向右移動 C．互相靠近 D．互相離開 3、M和N是繞在一個環(huán)形鐵芯上的兩個線圈，繞法和線路如圖所示，現將開關K從a處斷開，然后合向b處，在此過程中，通過R2的電流方向是 ( ) A．先由c流向d，后又由c流向d B．先由c流向d，后又由d流向c C．先由d流向c，后又由d流向c D．先由d流向c，后又由c流向d 4、如圖所示，T是繞有兩組線圈的閉合鐵芯，線圈的繞向如圖所示，D是理想的二極管，金屬棒ab可在兩平行的金屬導軌上沿導軌滑行，勻強磁場方向垂直紙面向里，若電流計中有電流通過，則ab棒的運動可能是 ( ) A．向左勻速運動。 B．向右勻速運動。 C．向左產加速運動。 D．向右勻加速運動。 5、在圖所示的實驗電路中，帶鐵芯的、電阻較小的線圈L與燈A并聯，當合上電鍵K，燈A正常發(fā)光，則下列說法正確的是 ( ) A．當斷開K時，燈A立即熄滅 B．當斷開K時，燈A突然閃亮后熄滅 C．若用電阻值與線圈L相同的電阻取代L接入電路， 當斷開K時，燈A立即熄滅 D．若用電阻值與線圈 L相同的電阻取代L接入電路， 當斷開K時，燈A突然閃亮后熄滅 B a b R1 R2 θ θ 6、如圖所示，平行金屬導軌與水平面成θ角，導軌與固定電阻R1和R2相連，勻強磁場垂直穿過導軌平面。有一導體棒ab，質量為m，導體棒的電阻與固定電阻R1和R2的阻值均相等，與導軌之間的動摩擦因數為μ，導體棒ab沿導軌向上滑動，當上滑的速度為v時，受到安培力的大小為F，此時 ( ) A．電阻R1消耗的熱功率為Fv B．電阻R2消耗的熱功率為 Fv C．整個裝置因摩擦而消耗的熱功率為μmgvcosθ D．整個裝置消耗的機械功率為（F＋μmgcosθ）v 7、在水平桌面上，一個面積為S的圓形金屬框置于勻強磁場中，線框平面與磁場垂直，磁感應強度B隨時間t的變化關系如圖（甲）所示，0～1 s內磁場方向垂直線框平面向下。圓形金屬框與兩根水平的平行金屬導軌相連接，導軌上放置一根導體棒，導體棒的長為L、電阻為R，且與導軌接觸良好，導體棒處于另一勻強磁場中，如圖（乙）所示。若導體棒始終保持靜止，則其所受的靜摩擦力f隨時間變化的圖象是圖中的（設向右的方向為靜摩擦力的正方向） ( ) 8、如圖所示，豎直放置的螺線管與導線 abcd構成回路，導線所圍區(qū)域內有一垂直紙面向里的變化的勻強磁場，螺線管下方水平桌面上有一導體圓環(huán)?，F要使導體圓環(huán)將受到向上的磁場力作用，則導線 abcd所圍區(qū)域內磁場的磁感應強度應按下圖中哪一圖線所表示的方式隨時間變化 ( ) 9、如圖所示，兩根光滑平行的金屬導軌，放在傾角為θ的斜面上，導軌的左端接有電阻R，導軌自身電阻不計，斜面處在一勻強磁場中，方向垂直斜面向上，一質量為m、電阻不計的金屬棒，在沿斜面并與棒垂直的恒力F作用下沿導軌勻速上滑，并上升了h高度，則在上滑過程中 ( ) A．金屬棒所受合外力所做的功等于mgh與電阻R上產生的熱量之和 B．恒力F與重力的合力所做的功等于電阻R上產生的熱量 C．金屬棒受到的合外力所做的功為零 D．恒力F與安培力的合力所做的功為mgh 10、如圖所示，勻強磁場存在于虛線框內，矩形線圈豎直下落。如果線圈受到的磁場力總小于其重力，則它在1、2、3、4位置 時的加速度關系為 ( ) A．a1＞a2＞a3＞a4 B．a1＝a3＞a2＞a4 C．a1＝a3＞a4＞a2 D．a4＝a2＞a3＞a1 11、如圖所示，在xOy平面內，有一與x軸夾角為30的勻強磁場的磁感應強度為B，磁場范圍足夠大。一根長度為L的金屬棒在此磁場中運動時始終與xOy平面垂直，則下列情況中金屬棒中產生的電動勢大小為BLv的是 （ ） O y x B A．以速率2v沿＋x軸方向勻速運動　　 B．以速率v沿垂直磁場方向勻速運動 C．以速率v沿＋y軸方向勻速運動 D．以速率v沿－y軸方向勻速運動 12、如圖所示，虛線框內有方向垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場，導線框的三條豎直邊的電阻均為r，長均為L，兩橫邊電阻不計，線框平面與磁場方向垂直。當導線框以恒定速度v水平向右運動，ab邊進入磁場時，ab兩端的電勢差為U1，當cd邊進入磁場時，ab兩端的電勢差為U2，則 ( ) e c a f d b A．U1=BLv B．U 1=BLv C．U 2= BLv D．U 2=BLv 13、如圖所示，用粗細相同的銅絲做成邊長分別為L和2L的兩只閉合線框a和b，以相同的速度從磁感應強度為B的勻強磁場區(qū)域中勻速地拉到磁場外，不考慮線框的動能變化，若外力對環(huán)做的功分別為Wa、Wb，則Wa∶Wb為 ( ) A．1∶4 B．1∶2 C．1∶1 D．不能確定 14、如圖所示，在方向垂直向里，磁感應強度為B的勻強磁場區(qū)域中有一個由均勻導線制成的單匝矩形線框abcd，線框以恒定的速度v沿垂直磁場方向向右運動，運動中線框dc邊始終與磁場右邊界平行，線框邊長ad＝L，cd＝2L，線框導線的總電阻為R，則線框離開磁場的過程中 ( ) B a b c d A．流過線框截面的電量為 B．線框中的電流在ad邊產生的熱量為 C．線框所受安培力的合力為 D．ad間的電壓為BLv L h d B 15、如圖所示，兩水平虛線之間有垂直于紙面向里、寬度為d、磁感應強度為B的勻強磁場。質量為m、電阻為R的正方形線圈邊長為L（L＜d），線圈下邊緣到磁場上邊界的距離為h，將線圈由靜止釋放，其下邊緣剛進入磁場和剛穿出磁場時刻的速度都是v0，則在整個線圈穿過磁場的過程中（從下邊緣進入磁場到上邊緣穿出磁場），下列說法中正確的是( ) A．線圈可能一直做勻速運動 B．線圈可能先加速后減速 C．線圈的最小速度一定是 D．線圈的最小速度一定是 16、如圖所示，光滑的平行導軌PQ、MN水平放置，導軌的左右兩端 v a R2 R1 b Q P N M 分別接定值電阻，R1=2Ω，R2＝4Ω。電阻不計的金屬棒ab與PQ、 MN垂直，并接觸良好。整個裝置處于方向豎直向下、磁感應強度 B=0.4T的勻強磁場中。已知平行導軌間距L=0.5m，現對ab施加一 水平向右的外力F使之以v=5m/s的速度向右勻速運動，則F的大小 為______________N，R1消耗的功率為______________W。 17、如圖所示，勻強磁場的磁感應強度B=0.1T，框架寬度L=0.4m，框 架電阻不計。金屬棒電阻R＝0.8Ω，定值電阻R1=2Ω，R2=3Ω，當 金屬棒以v=5m/s的速度向左勻速運動時，則流過金屬棒的感應電 流大小為______________A；若電容器的電容C＝3μF，則穩(wěn)定時 電容器的帶電量為______________C。 o Φ/Wb t/s 0.005 0.02 18、如圖所示，為線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉動時，穿過 線圈的磁通量隨時間變化的圖象，線圈的匝數為100匝，已知t=0時 線圈平面與磁感線垂直，則在0至0.005s的時間內線圈中產生的平均 感應電動勢大小為____________V，在0.005s時刻線圈中產生的瞬時 感應電動勢大小為____________V。 19、如圖甲所示，空間有一寬為2L的勻強磁場區(qū)域，磁感應強度為B，方向垂直紙面向外。abcd是由均勻電阻絲做成的邊長為L的正方形線框，總電阻值為R。線框以垂直磁場邊界的速度v勻速通過磁場區(qū)域。在運動過程中，線框ab、cd兩邊始終與磁場邊界平行。設線框剛進入磁場的位置x=0，x軸沿水平方向向右，在右圖中畫出ab兩端電勢差Uab隨距離x變化的圖象(其中U0=BLv)。 20、如左圖所示，光滑且足夠長的平行金屬導軌MN、PQ固定在同一水平面上，導軌的電阻不計，兩導軌間距L=0.2m，定值電阻R=0.4Ω，導軌上停放一質量m=0.1kg、電阻r=0.1Ω的金屬桿ab，整個裝置處于磁感應強度為B=0.5T的勻強磁場中，磁場的方向豎直向下?，F用一外力F沿水平方向拉桿，使之由靜止開始運動，若理想電壓表示數U隨時間t的變化關系如右圖所示， （1）試分析說明金屬桿的運動情況； （2）求第2s末外力F的功率。 21、如圖所示，頂角θ＝45的金屬導軌 MON固定在水平面內，導軌處在方向豎直、磁感應強度為 B的勻強磁場中。一根與 ON垂直的導體棒在水平外力作用下以恒定速度v0沿導軌 MON向右左滑動，導體棒的質量為m，導軌與導體棒單位長度的電阻均勻為R0，導體棒與導軌接觸點的a和b，導體棒在滑動過程中始終保持與導軌良好接觸。t=0時，導體棒位于頂角O處，求： （1）在t=t0時刻流過導體棒的電流強度的大小和方向； （2）導體棒作勻速直線運動時水平外力F的表達式； （3）導體棒在0～t0時間內產生的焦耳熱。 22、如圖甲所示，空間存在B=0.5T，方向豎直向下的勻強磁場，MN、PQ是處于同一水平面內相互平行的粗糙長直導軌，間距L=0.2m， R是連接在導軌一端的電阻，ab是跨接在導軌上質量為m=0.1kg的導體棒。從零時刻開始，通過一小型電動機對ab棒施加一個牽引力F，方向水平向左，使其從靜止開始沿導軌做加速運動，此過程中棒始終保持與導軌垂直且接觸良好。圖乙是棒的v-t圖象，其中OA段是直線，AC是曲線，DE是曲線圖象的漸進線，小型電動機在12s末達到額定功率P=4.5W，此后保持功率不變。除R外，其余部分電阻均不計，g=10m/s2，求： （1）ab在0～12s內的加速度大?。? （2）ab與導軌間的動摩擦因數； （3）電阻R的阻值； （3）若t=17s時，導體棒ab達到最大速度，從0～17s內的位移為100m，求12～17s內，R上產生的熱量。 圖甲 圖乙 參考答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 D C A C BC BCD B A BCD 10 11 12 13 14 15 B ABCD BD A ABD D 16、0.15，0.5 17、0.1，3.610－7 18、400，200π 19、第一個L內為－U0，第二個L內為－U0，第三個L內為－U0 20、（1）初速度為零的勻加速直線運動 （2）P=7W 21、（1），方向b到a （2） （3） 22、（1）a=0.75m/s2 （2）μ=0.2 （3）R=0.4Ω （4）Q=12.35J