高中物理选修3-2第四章检测(共14页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上第四章检测试题(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。)1如图(四)1所示的实验中，在一个足够大的磁铁的磁场中，如果AB沿水平方向运动速度的大小为v1，两磁极沿水平方向运动速度的大小为v2，则()图(四)1A当v1v2，且方向相同时，可以产生感应电流B当v1v2，且方向相反时，可以产生感应电流C当v1v2时，方向相同或相反都可以产生感应电流D若v20，v1的速度方向改为与磁感线的夹角为，且90°，可以产生感应电流2.如图(四)2所示，在两根平行长直导线M、N中，通以相同方向大小相等的电流，导线框abcd和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间匀速移动，在移动过程中，线框中感应电流()图(四)2A沿dcbad不变B沿abcda不变C由abcda变成dcbadD由dcbad变成abcda3在水平放置的光滑绝缘杆ab上，挂有一个金属环，该环套在一个通电螺线管的正中央部位，如图(四)3所示，当滑动变阻器的滑动头向右移动的过程中，该环将()图(四)3A向左移动B向右移动C不动，但面积有扩大的趋势D不动，但面积有缩小的趋势4一个圆形闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，如图(四)4(甲)所示。设垂直于纸面向内的磁感应强度方向为正，垂直于纸面向外的磁感应强度方向为负。线圈顺时针方向的感应电流为正，逆时针方向的感应电流为负。已知圆形线圈中感应电流i随时间变化的图象如图(四)4(乙)所示，则线圈所在处的磁场的磁感应强度随时间变化的图象可能是图中的()图(四)45如图(四)5所示是一种延时开关，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，将C线路接通。当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放，则()图(四)5A由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用B由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用C如果断开B线圈的开关S2，无延时作用D如果断开B线圈的开关S2，延时将变长6如图(四)6所示，L为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开开关S的瞬间会有()图(四)6A灯A立即熄灭B灯A慢慢熄灭C灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭D灯A突然闪亮一下再突然熄灭7高频焊接原理示意图，如图(四)7所示，线圈通以高频交流电，金属工件的焊缝中就产生大量焦耳热，将焊缝熔化焊接，要使焊接处产生的热量较大可采用()图(四)7A增大交变电流的电压B增大交变电流的频率C增大焊接缝的接触电阻D减小焊接缝的接触电阻8如图(四)8甲所示，A、B两绝缘金属环套在同一铁芯上，A环中电流iA随时间t的变化规律如图(四)8乙所示，下列说法中正确的是()图(四)8At1时刻，两环作用力最大Bt2和t3时刻，两环相互吸引Ct2时刻两环相互吸引，t3时刻两环相互排斥Dt3和t4时刻，两环相互吸引9现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图(四)9所示连接。在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转。由此可以推断()图(四)9A线圈A向上移动或滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动，都能引起电流计指针向左偏转B线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转C滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央D因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向10在如图(四)10所示的电路中，S闭合时流过自感线圈的电流是2 A，流过灯泡的电流是1 A，将S突然断开，则S断开前后，能正确反映流过灯泡的电流I随时间t变化的图线是下图中的()图(四)10二、填空题(本大题共4小题，共20分，把答案直接填在题中横线上或按题目要求作答。)11(4分)磁电式电表在没有接入电路(或两接线柱是空闲)时，由于微扰指针摆动很难马上停下来，而将两接线柱用导线直接相连，摆动着的指针很快停下，这是因为_。12(6分)如图(四)11所示是为研究电磁感应现象实验所需的各种器材。图(四)11(1)请将未完成的部分连接好，使之成为实验电路。(2)当开关由闭合状态突然断开时，观察到电流表指针向左偏转。若保持开关闭合，为使电流表指针向右偏转，可采用的方法是()A将线圈A全部插入B中B将一软铁棒插入线圈A中C将滑动变阻器滑片P向C端移动D将滑动变阻器滑片P向D端移动13(5分)水平面中的平行导轨P、Q相距L，它们的右端与电容为C的电容器的两块极板分别相连如图(四)12所示，直导线ab放在P、Q上与导轨垂直相交，磁感应强度为B的匀强磁场竖直向下穿过导轨面。若发现与导轨P相连的电容器极板上带负电荷，则ab向_沿导轨滑动；如电容器的带电荷量为Q，则ab滑动的速度v_。图(四)1214(5分)如图(四)13所示，一个称为“千人震”的趣味物理小实验所用器材是一节电动势为1.5 V的新干电池、几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器，几位同学手拉手连成一排，另一位同学将电池、镇流器、开关用导线连接起来，并将它们和首、尾两位同学两只空着的手相连，在开关_(填“闭合”或“断开”)时，就会使连成一排的同学都有触电的感觉，该实验的原理是_。图(四)13三、计算、论述题(本大题共6小题，共50分。解答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。)15(8分)如图(四)14所示，AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为L，导轨平面与水平面的夹角为，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场，磁感应强度为B，在导轨的AC端连接有一个阻值为R的电阻，一根垂直于导轨放置的金属棒ab，质量为m，从静止开始沿导轨下滑，求ab棒的最大速度为多少？(已知ab与导轨间的动摩擦因数为，导轨与金属的电阻都不计)图(四)1416(8分)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落下，如图(四)15所示，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，线圈恰好做匀速运动，求：图(四)15(1)磁场的磁感应强度B(g取10 m/s2)；(2)如果线圈下边通过磁场所经历的时间为t0.15 s，求磁场区域的高度h2。17(8分)如图(四)16(a)所示，水平放置的两根平行金属导轨，间距L0.3 m，导轨左端连接R0.6 的电阻，区域abcd内存在垂直于导轨平面B0.6 T的匀强磁场，磁场区域宽D0.2 m。细金属棒A1和A2用长为2D0.4 m的轻质绝缘杆连接，放置在导轨平面上，并与导轨垂直，每根金属棒在导轨间的电阻均为r0.3 ，导轨电阻不计，使金属棒以恒定速度v1.0 m/s沿导轨向右穿越磁场，计算从金属棒A1进入磁场(t0)到A2离开磁场的时间内，不同时间段通过电阻R的电流强度，并在图(四)16(b)中画出。图(四)1618(8分)如图(四)17所示，P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨，间距为L1，处在竖直向下、磁感应强度大小为B1的匀强磁场中，一导体杆ef垂直于P、Q放在导轨上，在外力作用下向左做匀速直线运动。质量为m、每边电阻均为r、边长为L2的正方形金属框abcd置于竖直平面内，两顶点 a、b通过细导线与导轨相连，磁感应强度大小为B2的匀强磁场垂直金属框向里，金属框恰好处于静止状态。不计其余电阻和细导线对a、b点的作用。求：图(四)17(1)通过ab边的电流Iab是多大？(2)导体杆ef的运动速度v是多大？19(9分)如图(四)18所示，电动机牵引一根原来静止的、长l1 m、质量m0.1 kg的导体棒MN，其电阻R1.0 ，导体棒架在竖直放置的框架上，并处在磁感应强度B1 T的磁场中，方向如图所示。当导体棒上升h为3.8 m时获得稳定的速度，导体产生的热量Q2 J，电动机牵引棒时，电压表、电流表的读数分别为U7 V和I1 A，电动机内阻r1 ，不计框架电阻及一切摩擦。求：图(四)18(1)棒能达到的稳定速度；(2)棒从静止到达到稳定速度所需的时间。(g取10 m/s2)20(9分)如图(四)19所示，一个边长为a、电阻为R的等边三角形线框，在外力作用下以速度v匀速穿过宽度均为a的两个匀强磁场，图(四)19这两个磁场的磁感应强度大小均为B，方向相反。线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直。取逆时针方向的电流为正，试通过计算，画出从图示位置开始，线框中产生的感应电流I与沿运动方向的位移x之间的函数图象。答案1解析：若v1v2，且方向相同，二者无相对运动，AB不切割磁感线，回路中无感应电流，A错；若v1v2，且方向相反，则AB切割磁感线，穿过回路的磁通量变大或变小，都有感应电流产生，B对；当v1v2时，无论方向相同或相反，二者都有相对运动，穿过回路的磁通量都会发生变化，有感应电流产生，C对；当v20，v1与磁感线的夹角90°时，v1有垂直磁感线方向的分量，即AB仍在切割磁感线，穿过回路的磁通量发生变化，有感应电流产生，D对。答案：B、C、D2.解析：线框从图示位置向左移动到正中央过程中，向外的磁通量一直减小到零，随后是向里的磁通量从零开始增大，根据楞次定律，这两种变化情况所产生的感应电流的方向是一致的，都是dcbad。答案：A3解析：滑动头向右移动，电阻变大，电流变小，穿过线圈的磁通量减小，所以线圈的面积缩小，阻碍磁通量的减小，又因为在正中央，金属环不动。答案：D44解析：此题属于感生电动势类型，E·S，由乙图可以看出00.5 s,0.5 s1.5 s,1.5 s2.5 s，i的大小相同，故对应时间内相同，0.5 s1.5 s与00.5 s，i的方向相反说明B变化方向相反，再由楞次定律可以最后判定只有C、D符合题意。答案：C、D5解析：衔铁D被吸下是由于A线圈存在磁场。当S1断开，A线圈磁场消失，但在S1断开的瞬间穿过闭合的B线圈的磁通量发生变化，B线圈中产生感应电流，是感应电流的磁场使释放D延时的。如果B线圈所在回路不闭合，虽然穿过B线圈的磁通量仍然是变化的，但不产生感应电流，无延时作用，故B、C项对。答案：B、C6解析：当开关S断开时，由于通过自感线圈的电流从有变到零，线圈将产生自感电动势，但由于线圈L与灯A串联，在S断开后，不能形成闭合回路，因此灯A在开关断开后，电源供给的电流为零，灯就立即熄灭。因此本题的正确答案应为A。答案：A7解析：交变电流频率越高电压越大，产生的磁场变化越快。在工作中引起的感应电动势越大，感应电流就越大，产生的热量越大，A、B正确，焊接缝接触电阻越大，电压越大在此处产生的热量越大越容易熔化焊接。答案：A、B、C8解析：t2、t3时刻电流均变小，由楞次定律知，B有靠近A的趋势，即在t2、t3时刻，A、B两环相吸，选项B正确。答案：B9解析：由图可知，当滑动端P向左加速滑动时，连入电路的电阻增大，电流减小，线圈B中的磁通量减小；线圈A中铁芯向上拔出或断开开关时，线圈B中的磁通量会做同方向的减少，两个所引起的感应电流方向必相同，故B项对；P向右加速滑动时，引起的感应电流方向与B项中电流方向相反，正好与线圈A向上移动所引起感应电流方向相反，A项错；依次类推，C、D项亦错。答案：B10解析：开关断开前，流过灯泡的电流为1 A，断开后由于自感现象流过灯泡的电流与自感线圈中电流相同，方向与原电流方向相反，强度由2 A逐渐减小直至为零。答案：D11解析：或转动的线圈产生电流I，安培力阻碍其运动答案：电磁阻尼12解析：由题意知当B线圈中磁通量减小时产生的感应电流使得电流表指针向左偏，若保持开关闭合而使电流表指针向右偏穿过B线圈的磁通量必增加，故答案为A、B、D。答案：(1)如图所示(2)A、B、D13解析：因与P相连的极板带负电，则导体棒ab的a端电势低b端电势高，由右手定则可知ab必向左运动。由C得电容器两端的电势差为Uab产生的感应电动势EBLv又因为EU所以v。答案：左14解析：1.5 V的电压不会使人有触电的感觉。当电路接通后处于通电状态，有一部分电能转化为磁场能贮存在镇流器中，电路断开的瞬间，这部分磁场能转化为电能释放出来，由于自感很大，产生很高的自感电动势，使人产生触电感觉。答案：断开自感现象15解析：金属棒ab下滑时产生的感应电流方向和受力如图所示，金属棒ab沿导轨下滑过程中受到重力mg，支持力FN、摩擦力F和安培力F安四个力作用。金属棒下滑产生的感应电动势EBLv闭合回路中产生的感应电流为I，安培力F安的方向沿斜面向上，其大小为：F安BILBL根据牛顿第二定律得：mgsinmgcosma金属棒由静止开始下滑后，做加速度逐渐减小的变加速运动，当加速度减小到零时，速度就增至最大，以后金属棒将以这个最大速度匀速下滑，此时mgsinmgcos0解上式得vm。答案：16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磁场力FBId匀速下降时，由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/s2F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t1是匀速运动时间，t2为加速运动时间。t1 s0.05 st2tt10.15 s0.05 s0.1 s由h2Lv0·t2gt有h2v0t2gtL1.55 m。答案：(1)0.4 T(2)1.55 m17解析：如图所示0t1(00.2 s)时间内A1产生的感应电动势EBLv0.6×0.3×1.0 V0.18 V电阻R与A2并联，阻值R并0.2 所以电阻R两端电压UE×0.18 V0.072 V通过电阻R的电流I1 A0.12 At1t2(0.20.4 s)时间内E0，I20t2t3(0.40.6 s)时间内同理I30.12 A。答案：见解析18解析：(1)设通过正方形金属框的总电流为I，ab边的电流为Iab，dc边的电流为Idc，有IabI，IdcI，金属框受重力和安培力，处于静止状态，由左手定则可判断ab、cd边所受安培力向上，有mgB2IabL2B2IdcL2，由，解得Iab(2)由可得I.设导体杆切割磁感线产生的电动势为E，有EB1L1v，设ad、dc、cb三边串联后与ab边并联的总电阻为R，则Rr，根据闭合电路欧姆定律，有I。式联立解得v。答案：(1) (2)19 解析：(1)电动机的输出功率为：P出UII2r6 W。 当导体棒达到稳定速度时，对导体棒受力分析如图所示，其中F安方向一定与运动方向相反，即F安方向向下。由平衡条件得：FmgF安。由于导体棒做切割磁感线运动，所以导体棒所在回路发生电磁感应现象，棒达到稳定速度后，根据楞次定律有：E感Blv，I感，F安BI 感l，联立得P出mgv。解得棒的稳定速度为：v2 m/s。(2)由题知，电动机的输出功率恒定，则导体棒由静止达到稳定速度过程中，由能量守恒，得：P出tmghmv2Q。解得导体棒由静止到达到稳定速度所需的时间为：t1 s 。答案：(1)2 m/s(2)1 s20解析：画图象，应该先求出函数关系式，建立If(x)函数，根据关系式画出图象。线框进入第一个磁场时，切割磁感线的有效长度在均匀变化，在位移由0到过程中，切割有效长度由0增到；在位移由到a的过程中，切割有效长度由减到0，在x时，I，电流为正。线框穿越两磁场边界时，线框在两磁场中切割磁感线产生的感应电动势相等且同向，切割有效长度由0增到a；在位移由a到2a过程中，切割有效长度由a减到0。在xa时，I，电流为负。线框移出第二个磁场时的情况与进入第一个磁场时相似。所求Ix图象如图所示。专心-专注-专业