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1、人教版物理高二選修2-1 3.1電磁感應現(xiàn)象同步練習
姓名:________ 班級:________ 成績:________
一、 選擇題 (共15題;共30分)
1. (2分) (2017孝義模擬) 在物理學的發(fā)展史中,有一位科學家開創(chuàng)了以實驗以邏輯推理相結合的科學研究方法,研究了落體運動的規(guī)律,這位科學家是( )
A . 伽利略
B . 安培
C . 庫倫
D . 焦耳
2. (2分) (2018高一下陽春期中) 以下說法正確的是( )
A . 行星在橢圓軌道上運行速率是變化的,同一行星離太陽越遠,運行速率越小
2、B . 由萬有引力公式知,兩物體間的距離趨近于零時,萬有引力趨近于無窮大
C . 物理學家牛頓利用扭秤實驗裝置比較準確地測出了引力常量
D . 太陽對地球的引力大于地球?qū)μ柕囊?
3. (2分) (2018高二上湛江月考) 如圖甲所示,導體棒MN置于水平導軌上,PQ之間有阻值為R的電阻,PQNM所為的面積為S,不計導軌和導體棒的電阻。導軌所在區(qū)域內(nèi)存在沿豎直方向的磁場,規(guī)定磁場方向豎直向上為正,在0~2t0時間內(nèi)磁感應強度的變化情況如圖乙所示,導體棒MN始終處于靜止狀態(tài)。下列說法正確的是( )
A . 在0~t0和t0~2t0內(nèi),導體棒受到導軌的摩擦力方向相同
B . 在
3、t0~2t0內(nèi),通過電阻R的電流方向為P到Q
C . 在0~t0內(nèi),通過電阻R的電流大小為
D . 在0~2t0內(nèi),通過電阻R的電荷量為
4. (2分) (2016高二上寶應期中) 現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及電鍵如圖連接.下列說法中正確的是( )
A . 電鍵閉合后,線圈A插入或拔出都會引起電流計指針偏轉(zhuǎn)
B . 線圈A插入線圈B中后,電鍵閉合和斷開的瞬間,電流計指針均不會偏轉(zhuǎn)
C . 電鍵閉合后,滑動變阻器的滑片P勻速滑動,電流計指針靜止在中央零刻度
D . 電鍵閉合后,只有滑動變阻器的滑片P加速滑動,電流計指針才能偏轉(zhuǎn)
5. (2
4、分) 如圖甲所示,光滑水平面上有一個單匝均勻正方形銅線框,錢框質(zhì)量為m,邊長為a,總電阻為R.垂直于水平面的有界勻強磁場磁感應強度為B,磁場左、右邊界相互平行,相距為b(b>3a).線框的MN邊與磁場邊界平行.在垂直于MN的水平恒力F作用下線框水平向右運動,t=0時MN邊以速度v0進入磁場,t=t0時線框完全進入磁場,t=3t0時線框MN邊以速度v0離開磁場.v-t圖象如圖乙所示( )
A . t=0時,線框MN邊兩端電壓為Bav0
B . t0時刻線框的速度為(v0-2Ft0/m)
C . 線框完全離開磁場的瞬間速度一定比t0時刻線框的速度大
D . 線框在開始進入磁場到完
5、全離開磁場過程中產(chǎn)生的電熱為F(a+b)
6. (2分) 以物理為基礎的科學技術的高速發(fā)展,直接推動了人類社會的進步。下列哪一個發(fā)現(xiàn)更直接推動了人類進入電氣化時代?
A . 庫侖定律的發(fā)現(xiàn)
B . 歐姆定律的發(fā)現(xiàn)
C . 感應起電現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)
D . 電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)
7. (2分) 如圖,豎直長直導線通以恒定電流I , 閉合線圈abcd與直導線在同一平面內(nèi),導致圈內(nèi)磁通量發(fā)生變化的線圈運動是( )
A . 水平向右平移
B . 豎直向下平移
C . 豎直向上平移
D . 以豎直長直導線為軸轉(zhuǎn)動
8. (2分) 如圖所示,線框ABCD從有界的勻強磁場區(qū)域穿過,
6、下列說法中正確的是( )
A . 進入勻強磁場區(qū)域的過程中,ABCD中有感應電流
B . 在勻強磁場中加速運動時,ABCD中有感應電流
C . 在勻強磁場中勻速運動時,ABCD中有感應電流
D . 離開勻強磁場區(qū)域的過程中,ABCD中沒有感應電流
9. (2分) (2017鷹潭模擬) 如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一金屬環(huán),環(huán)半徑為0.5m,金屬環(huán)總電阻為2Ω,在整個豎直平面內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為B=1T,在環(huán)的最高點上方A點用鉸鏈連接一長度為1.5m,電阻為3Ω的導體棒AB,當導體棒AB擺到豎直位置時,導體棒B端的速度為3m/s.已知導體棒下擺過程中緊貼環(huán)面
7、且與金屬環(huán)有良好接觸,則導體棒AB擺到豎直位置時AB兩端的電壓大小為( )
A . 0.4V
B . 0.65V
C . 2.25V
D . 4.5V
10. (2分) (2017高二下珠海期中) 如圖所示,閉合導線框的質(zhì)量可以忽略不計,將它從圖示位置勻速拉出勻強磁場.若第一次用0.3s時間拉出,外力做的功為W1 , 通過導線截面的電荷量為q1;第二次用0.9s時間拉出,外力所做的功為W2 , 通過導線截面的電荷量為q2 , 則( )
A . W1<W2 , q1<q2
B . W1<W2 , q1=q2
C . W1>W(wǎng)2 , q1=q2
D . W1>
8、W2 , q1>q2
11. (2分) (2019高二上西湖月考) 老師做了一個物理小實驗讓學生觀察:一輕質(zhì)橫桿兩側各固定一金屬環(huán),橫桿克繞中心點自由轉(zhuǎn)動,老師拿一條形磁鐵插向其中一個小環(huán),后又取出插向另一個小環(huán),同學們看到的現(xiàn)象是( )
A . 磁鐵插向左環(huán),橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動
B . 磁鐵插向右環(huán),橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動
C . 無論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán),橫桿都不發(fā)生轉(zhuǎn)動
D . 無論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán),橫桿都發(fā)生轉(zhuǎn)動
12. (2分) 在一根直導線旁放一個閉合的矩形線圈,以下情況中矩形線圈中有感應電流的是( )
A . 線圈平面與直導線垂直,直導線中通過恒定的電流
B
9、 . 線圈平面與直導線垂直,直導線中通過變化的電流
C . 線圈和直導線在同一平面內(nèi),直導線中通過變化的電流
D . 線圈和直導線在同一平面內(nèi),直導線中通過恒定的電流
13. (2分) 物理課上,老師做了一個奇妙的“跳環(huán)實驗”。如圖,她把一個帶鐵芯的線圈L、開關S和電源用導線連接起來后.將一金屬套環(huán)置于線圈L上,且使鐵芯穿過套環(huán)。閉合開關S的瞬間,套環(huán)立刻跳起。某司學另找來器材再探究此實驗。他連接好電路,經(jīng)重復試驗,線圈上的套環(huán)均末動。對比老師演示的實驗,下列四個選項中,導致套環(huán)未動的原因可能是( )
A . 線圈接在了直流電源上
B . 電源電壓過高
C . 所選線圈的
10、匝數(shù)過多
D . 所用套環(huán)的材料與老師的不同
14. (2分) 下列說法中正確的是( )
A . 只要導體相對磁場運動,導體中就一定會產(chǎn)生感應電流
B . 閉合導體回路在磁場中做切割磁感線運動,導體回路中一定會產(chǎn)生感應電流
C . 只要穿過閉合導體回路的磁通量不為零,導體回路中就一定會產(chǎn)生感應電流
D . 只要穿過閉合導體回路的磁通量發(fā)生變化,導體回路中就一定會產(chǎn)生感應電流
15. (2分) 懸浮列車的設計方案是在每節(jié)車廂底部安裝強磁鐵(磁場方向向下),并在兩條鐵軌之間沿途平放—系列線圈。下列說法中不正確的是( )
A . 當列車運動時,通過線圈的磁通量會變化
B
11、 . 列車速度越快,通過線圈的磁通量變化越快
C . 列車運動時,線圈中會產(chǎn)生感應電流
D . 線圈中的感應電流的大小與列車速度無關
二、 填空題 (共6題;共16分)
16. (2分) (2018高一下芒市期中) 如圖所示是探究感應電流與磁通量變化關系的實驗。下列操作會產(chǎn)生感應電流的有________。
①閉合開關的瞬間;②斷開開關的瞬間;
③條形磁鐵穿過線圈;④條形磁鐵靜止在線圈中
此實驗表明:只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生________,閉合電路中就有感應電流產(chǎn)生。
17. (2分) (2018高二上江蘇月考) 如圖所示是法拉第研究電磁感應現(xiàn)象的實驗裝置,將兩個線圈繞
12、在同一個鐵環(huán)上,線圈A與直流電源和開關S組成回路,線圈B與電流計組成閉合回路當開關S接通的瞬間,電流計中________選填“有”或“沒有”電流通過;當開關S閉合電路穩(wěn)定后,電流計中________選填“有”或“沒有”電流通過.
18. (2分) (2017高二下莆田期中) 如圖所示,L是一電阻可以忽略不計的電感線圈,a、b為L上的左右兩個端點,A、B、C為完全相同的三個燈泡,原來開關S是閉合的,三個燈泡均在發(fā)光,某時刻將開關S斷開,則a點的電勢________b點(填“高于”、“低于”或“等于”),B、C兩燈發(fā)生的現(xiàn)象為________.
19. (3分) 演示地磁場存在的實驗
13、裝置 由環(huán)形線圈,微電流傳感器,DIS等組成 如圖所示 首先將線圈豎直放置,以豎直方向為軸轉(zhuǎn)動,屏幕上的電流指針________ 填:“有”或“無” 偏轉(zhuǎn);然后仍將線圈豎直放置,使其平面與東西向平行,并從東向西移動,電流指針________ 填:“有”或“無” 偏轉(zhuǎn);最后將線圈水平放置,使其從東向西移動,電流指針________ 填:“有”或“無” 偏轉(zhuǎn).
20. (2分) (2017高二下安徽期中) 如圖為“研究電磁感應現(xiàn)象”的實驗裝置.如果在閉合開關時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)了一下,那么合上電鍵穩(wěn)定后可能出現(xiàn)的情況有:
A.將A線圈迅速拔出B線圈時,靈敏電
14、流計指針將向________偏轉(zhuǎn)(填“左”或“右”);
B.A線圈插入B線圈后,將滑動變阻器觸頭迅速向左滑動時,靈敏電流計指針將向________偏轉(zhuǎn)(填“左”或“右”).
21. (5分) (2015高二下芒市期中) 如圖所示,螺線管A、滑動變阻器、電源、開關組成電路,螺線管A放在螺線管B內(nèi),螺線管B與電流計組成一個閉合電路.
實驗過程:
實驗操作
有無電流產(chǎn)生
閉合開關的瞬間
________
閉合開關,A中電流穩(wěn)定后,改變滑動變阻器接入電路中的阻值
________
閉合開關,A中電流穩(wěn)定后,滑動變阻器在電路中的電阻不變
________
斷開開關的瞬間
___
15、_____
感應電流產(chǎn)生的條件:穿過閉合電路的________發(fā)生變化.
三、 解答題 (共4題;共50分)
22. (15分) (2016江蘇) 據(jù)報道,一法國攝影師拍到“天宮一號”空間站飛過太陽的瞬間.照片中,“天宮一號”的太陽帆板輪廓清晰可見.如圖所示,假設“天宮一號”正以速度v=7.7km/s繞地球做勻速圓周運動,運動方向與太陽帆板兩端M、N的連線垂直,M、N間的距離L=20 m,地磁場的磁感應強度垂直于v、MN所在平面的分量B=1.0105 T,將太陽帆板視為導體.
(1)
求M、N間感應電動勢的大小E;
(2)
在太陽帆板上將一只“1.5 V、0.3W”的
16、小燈泡與M、N相連構成閉合電路,不計太陽帆板和導線的電阻.試判斷小燈泡能否發(fā)光,并說明理由;
(3)
取地球半徑R=6.4103 km,地球表面的重力加速度g=9.8m/s2,試估算“天宮一號”距離地球表面的高度h(計算結果保留一位有效數(shù)字).
23. (15分) (2015高二下深圳期中) 如圖所示,兩根完全相同的光滑金屬導軌OP、OQ固定在水平桌面上,導軌間的夾角為θ=74.導軌所在空間有垂直于桌面向下的勻強磁場,磁感應強度大小為B0=0.2T.t=0時刻,一長為L=1m的金屬桿MN在外力作用下以恒定速度v=0.2m/s從O點開始向右滑動.在滑動過程中金屬桿MN與導軌接觸良好,且始
17、終垂直于兩導軌夾角的平分線,金屬桿的中點始終在兩導軌夾角的平分線上.導軌與金屬桿單位長度(1m)的電阻均為r0=0.1Ω.sin 37=0.6.
(1)
求t1=2s時刻,金屬桿中的感應電動勢E和此時閉合回路的總長度.
(2)
求t1=2s時刻,閉合回路中的感應電流I.
(3)
若在t1=2s時刻撤去外力,為保持金屬桿繼續(xù)以v=0.2m/s做勻速運動,在金屬桿脫離導軌前可采取將B從B0逐漸減小的方法,從撤去外力開始計時的時間為t2,則磁感應強度B應隨時間t2怎樣變化(寫出B與t2的關系式).
24. (15分) (2017浙江模擬) 【加試題】間距為 的兩平行金屬導軌
18、由水平部分和傾斜部分平滑連接而成,如圖所示,傾角為θ的導軌處于大小為 ,方向垂直導軌平面向上的勻強磁場區(qū)間Ⅰ中,水平導軌上的無磁場區(qū)間靜止放置一質(zhì)量為3 的“聯(lián)動雙桿”(由兩根長為 的金屬桿, 和 ,用長度為L的剛性絕緣桿連接而成),在“聯(lián)動雙桿”右側存在大小為 ,方向垂直導軌平面向上的勻強磁場區(qū)間Ⅱ,其長度大于L,質(zhì)量為 ,長為 的金屬桿 ,從傾斜導軌上端釋放,達到勻速后進入水平導軌(無能量損失),桿 與“聯(lián)動雙桿”發(fā)生碰撞后桿 和 合在一起形成“聯(lián)動三桿”,“聯(lián)動三桿”繼續(xù)沿水平導軌進入磁場區(qū)間Ⅱ并從中滑出,運動過程中,桿 、 和 與導軌始終接觸良好,且保持與
19、導軌垂直。已知桿 、 和 電阻均為 。不計摩擦阻力和導軌電阻,忽略磁場邊界效應。求:
(1)
桿 在傾斜導軌上勻速運動時的速度大小 ;
(2)
聯(lián)動三桿進入磁場區(qū)間II前的速度大小 ;
(3)
聯(lián)動三桿滑過磁場區(qū)間II產(chǎn)生的焦耳熱
25. (5分) (2017高二下咸陽期中) 如圖所示是研究電磁感應現(xiàn)象實驗所需的器材,請用實線連接一個能產(chǎn)生感應電流的原線圈回路和副線圈回路,并列舉出在實驗中改變副線圈回路磁通量,使副線圈回路產(chǎn)生感應電流的三種方式.
第 15 頁 共 15 頁
參考答案
一、 選擇題 (共15題;共30分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6、答案:略
7-1、
8-1、
9-1、
10-1、
11-1、
12-1、
13-1、
14-1、
15-1、
二、 填空題 (共6題;共16分)
16-1、
17-1、
18-1、
19-1、
20-1、
21-1、
三、 解答題 (共4題;共50分)
22-1、
22-2、
22-3、
23-1、
23-2、
23-3、
24-1、
24-2、
24-3、
25-1、