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新课标选修3-2电磁感应单元测试卷(附答案)-人教版

饶平二中高二物理(选修3-2)电磁感应单元测试题班级 姓名 座号 评分一、选择题:1、 在图1中,相互靠近的两个圆形导线环,在同一平面内,外面一个与电池、滑动变阻器串接,里面一个为闭合电路。

当变阻器的电阻变小时,在里面的导线环上各段所受的磁场力的方向是:( ) A 、向着圆心。

B 、背离圆心。

C 、垂直纸面向外。

D 、没有磁场力作用。

2、如图2所示电路,在L 1线圈中感应电流从左向右通过电流表的条件是:( ) A 、K 断开瞬间。

B 、K 接通后,变阻器向右滑动。

C 、K 接通后, 将软铁心插入线圈L 2中。

D 、上述方法都不行。

3、一圆形线圈,一半置于匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,如图3所示。

为使线圈中感应电流为顺时针方向,应使线圈:( )A 、沿+x 方向平动B 、沿x 轴转动90°C 、沿+y 方向平动D 、绕y 轴转动90° 4、如图4所示,电键K 原来是接通的,这时安培表中指示某一读数,在把K 断开瞬间,安培表中出现:( ) A 、电流强度立即为零。

B 、与原来方向相同逐渐减弱的电流。

C 、与原来方向相同突然增大的电流。

D 、与原来方向相反突然增大的电流。

二、填空题:5、半径为a 的半圆弧形硬质导线P Q 以速度v 在水平放置的平行导轨上运动。

匀强磁场的磁感应强度为B ,方向与导轨平面垂直并指向纸里(如图5)。

R 是固定电阻。

设导轨、导线和P Q 的电阻以及P Q 与导轨的摩擦均可忽略,当导线P Q 作匀速运动时,外力的功率是GKL L 12xyoA KR R L 12RavP图 1图 3图 4图5图 26、用绝缘导线绕一个圆环,环内有一个用同样绝缘导线折成的内接正方形线框,如图6所示。

把它们放到磁感应强度均匀增加的匀强磁场中,磁场方向垂直线环平面向纸外。

则圆环和正方形中的电流强度大小之比 为 。

、下图是做探究电磁感应的产生条件实验的器材及示意图。

(1)在图7中用实线代替导线把它们连成实验电路。

三、论述题:8、如图所示的螺线管的匝数n =1500,横截面积S =20cm 2,电阻r =1.5Ω,与螺线管串联的外电阻R 1=10Ω,R 2=3.5Ω。

若穿过螺线管的磁场的磁感应强度按图(b )所示的规律变化,计算R 1上消耗的电功率。

图6图 7E9.如图9所示,两平行导轨竖直放置,上端用导线相连,金属棒ab 两端与导轨相接触,并可保持水平地沿光滑导轨滑动,整个处在方向垂直于导轨平面的匀强磁场中,导轨电阻忽略不计,已知金属棒电阻为0.5Ω,质量为0.5Kg ,ab 长为25cm ,B =2T (g 取10m/s 2),将金属棒由静止释放后,求棒下滑的最大速度V max 。

10、半径为a 的圆形区域内有均匀磁场,磁感应强度为B =0.2T ,磁场方向垂直纸面向里,半径为b 的金属圆环面垂直,其中a =0.4m ,b =0.6m.金属环上分别接有灯L 1、L 2,两灯的电阻均为R 0=2Ω,一金属棒MN 与金属环接触良好,棒与环的电阻均忽略不计. (1)若棒以v 0=5m/s 的速率在环上向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径O O '的瞬时,(如图),MN 中的电动势和流过灯L 1的电流.(2)撤去中间的金属棒MN ,将右面的半圆环O OL '2以O O '为轴向上翻转90o ,若此时磁场随时间均匀变化,其变化率为s T t B /4π=∆∆,求L 1的功率.图9ab参考答案:一、选择题:1、 在图1中,相互靠近的两个圆形导线环,在同一平面内,外面一个与电池、滑动变阻器串接,里面一个为闭合电路。

当变阻器的电阻变小时,在里面的导线环上各段所受的磁场力的方向是:(A) A 、向着圆心。

B 、背离圆心。

C 、垂直纸面向外。

D 、没有磁场力作用。

2、如图2所示电路,在L 1线圈中感应电流从左向右通过电流表的条件是:(AB) A 、K 断开瞬间。

B 、K 接通后,变阻器向右滑动。

C 、K 接通后, 将软铁芯插入线圈L 2中。

D 、上述方法都不行。

3、一圆形线圈,一半置于匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,如图3所示。

为使线圈中感应电流为顺时针方向,应使线圈:(BD)A 、沿+x 方向平动B 、沿x 轴转动90°C 、沿+y 方向平动D 、绕y 轴转动90° 4、如图4所示,电键K 原来是接通的,这时安培表中指示某一读数,在把K 断开瞬间,安培表中出现:( B ) A 、电流强度立即为零。

B 、与原来方向相同逐渐减弱的电流。

C 、与原来方向相同突然增大的电流。

D 、与原来方向相反突然增大的电流。

二、填空题:5、半径为a 的半圆弧形硬质导线P Q 以速度v 在水平放置的平行导轨上运动。

匀强磁场的磁感应强度为B ,方向与导轨平面垂直并指向纸里(如图5)。

R 是固定电阻。

设导轨、导线和P Q 的电阻以及P Q 与导轨的摩擦均可忽略,当导线P Q 作匀速运动时,外力的功率是GKL L 12xyoA KR R L 12RavP图 1图 3图 4图5图 24222a B v R。

6、用绝缘导线绕一个圆环,环内有一个用同样绝缘导线折成的内接正方形线框,如图6所示。

把它们放到磁感应强度均匀增加的匀强磁场中,磁场方向垂直线环平面向纸外。

则圆环和正方形中的电流强度大小之比 为21∶。

、下图是做探究电磁感应的产生条件实验的器材及示意图。

(1)在图7中用实线代替导线把它们连成实验电路。

三、论述题:8、如图所示的螺线管的匝数n =1500,横截面积S =20cm 2,电阻r =1.5Ω,与螺线管串联的外电阻R 1=10Ω,R 2=3.5Ω。

若穿过螺线管的磁场的磁感应强度按图(b )所示的规律变化,计算R 1上消耗的电功率。

解:根据法拉第电磁感应定律,螺线管中产生的感应电动势E 为:=∆∆=∆∆=tB nS t n E φ 6.0V整个回路中产生产生的感应电流为4.021=++=r R R EI A根据电功率的公式6.112==R I P W 。

图6图 7E9.如图9所示,两平行导轨竖直放置,上端用导线相连,金属棒ab 两端与导轨相接触,并可保持水平地沿光滑导轨滑动,整个处在方向垂直于导轨平面的匀强磁场中,导轨电阻忽略不计,已知金属棒电阻为0.5Ω,质量为0.5Kg ,ab 长为25cm ,B =2T (g 取10m/s 2),将金属棒由静止释放后,求:棒下滑的最大速度V max 。

解:ab 在重力作用下将向下滑动,切割磁感线。

故而框中将有感电流产生。

由楞次定律可知,此时ab 将会受到一个与运动方向相反的安培力作用。

当v ↑→E ↑→I ↑→F ↑,故F 合=(mg -F 安)↓。

即ab 将做加速度逐渐减小的加速运动。

当F =mg 时,加速度为0,做匀速运动,此时速度最大。

∵F =mg ,I =E/R =BLv/R ∴BIL =mg即 V max =mgR/B 2L 2=10m/s10、半径为a 的圆形区域内有均匀磁场,磁感应强度为B =0.2T ,磁场方向垂直纸面向里,半径为b 的金属圆环面垂直,其中a =0.4m ,b =0.6m.金属环上分别接有灯L 1、L 2,两灯的电阻均为R 0=2Ω,一金属棒MN 与金属环接触良好,棒与环的电阻均忽略不计.(1)若棒以v 0=5m/s 的速率在环上向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径O O '的瞬时,(如图),MN 中的电动势和流过灯L 1的电流.(2)撤去中间的金属棒MN ,将右面的半圆环O OL '2以O O '为轴向上翻转90o ,若此时磁场随时间均匀变化,其变化率为s T t B /4π=∆∆,求L 1的功率. 解:(1)棒滑过圆环直径时切割磁感线的有效长度L =2a ,棒中产生的感应电动势为 E =BLv =0.2×2×0.4×5V =0.8V 当不计棒与环的电阻时,直径O O '两端的电压U =E =0.8V ,所以通过灯L 1的电流为 I 1=A A R U 4.028.00==(2)右半圆环向上翻转90o 后,穿过回路的磁场有效面积变为原来的一半,即S '=221a π.磁场变化时在回路中产生的感应电动势为V a t B S t E ππ4212⨯=∆∆⋅'=∆∆Φ='=2×(0.4)2V =0.32V由于L 1、L 2两灯相同,圆环电阻不计,所以每灯的电压均为E U '='21,L 1的功率为 图9abP 1=W W R E R U 2202021028.1216.0)21(-⨯=='='。

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