人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》单元检测试题(11页).doc

-人教版高中物理选修3-2第四章电磁感应单元检测试题-第 11 页人教版高中物理选修3-2第四章电磁感应单元检测试题适用年级： 高二 所需课时： 1课时 联系电话： 电子邮箱： 【学习目标】知识与技能1、 通过实验，理解感应电流的产生条件。2、 通过探究，理解楞次定律。理解法拉第电磁感应定律。3、 通过实验，了解自感现象和涡流现象。过程与方法1、通过学生自主订正试卷，让学生知道在解题过程中应细心谨慎，并加深对知识点的理解。2、通过学习小组的合作订正和讨论，培养学生的合作精神、分析能力和逻辑推理能力，让不同层次的学生均有提高。情感、态度与价值观引导全体学生积极主动参与，提高学生的积极能动性，培养学生的学习兴趣和成就感。【重点和难点】感应电流的产生条件；利用楞次定律和法拉第电磁感应定律解决综合问题。【学习过程】一、考情展示1难度本次考试难度相对比较小，但仍然注重了对学生的基础的考查。本次考试，学生成绩基本上能准确的反映教师的教学和学生的学习。按难易程度，易、中、稍难试题的比例为4：2：1。总体来说，试题较易，考查过于集中，试题的区分度较小，学生成绩分布按正态曲线。2覆盖面试题做到了以考查基础知识和基本技能为主，尽量提高了试题对知识点的覆盖面。从大知识点来看，覆盖比较全面，但不均匀，从小知识点来看，部分未考查到。有些题目存在重复现象。二、考试中暴露的主要问题1不能够准确把握理解基本概念。（左手定则、右手定则、安培定则）2不能熟练利用楞次定律判断感应电流；利用法拉第电磁感应定律计算电动势。3部分同学书写潦草，字迹模糊，卷面乱，有的表现为在答题卷上乱写乱画，把试卷当草稿纸等。4审题不清，粗心大意，不能正确运用动能定理，功能关系解决综合问题。5答题不够规范，语言不规范，用词不恰当，没有用学科术语回答，代之而用非书面语言；在计算题中，不够条理，思路不清晰。三、自主纠错（1015分钟）1教师发放答案，学生对照自查。针对考试中出现的错误，自己能解决的问题在题号上打上“”，自己不能解决的问题在题号上打上“×”。2针对上一步骤中不能解决的问题，分小组讨论，将讨论后仍然不能解决的问题整理后报告给老师。四、错因剖析，引领归纳1、楞次定律的应用（1、2）错因分析：对楞次定律掌握不够熟练，理解不全面、深刻。补偿训练1、2011·江苏物理卷 如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行线框由静止释放，在下落过程中()A穿过线框的磁通量保持不变B线框中感应电流方向保持不变C线框所受安培力的合力为零D线框的机械能不断增大【解析】 当线框由静止向下运动时，穿过线框的磁通量逐渐减小，根据楞次定律可得，产生的感应电流的方向为顺时针且方向不发生变化，A错误，B正确；因线框上下两边所处的磁场强弱不同，线框所受的安培力的合力一定不为零，C错误；整个线框所受的安培力的合力竖直向上，对线框做负功，线框的机械能减小，D错误补偿训练2、2011·龙岩质检矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，如图甲所示，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，则()A从0到t1时间内，导线框中电流的方向为adcbaB从0到t1时间内，导线框中电流越来越小C从t1到t2时间内，导线框中电流越来越大D从t1到t2时间内，导线框bc边受到安培力大小保持不变【解析】 从0到t1时间内，垂直纸面向里的磁感应强度减小，磁通量减小，根据楞次定律可判断，产生顺时针方向的电流，故A正确；由公式ES，I，由于磁感应强度均匀减小，为一恒定值，线框中产生的感应电流大小不变，故BC错误；磁感应强度B均匀变化，由公式FBILbc知：bc边受的安培力是变化的，故D错误2、法拉第电磁感应定律应用补偿练习3、（08·全国·20）矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直低面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示.若规定顺时针方向为感应电流I的正方向，下列各图中正确的是 ( D )解析：0-1s内B垂直纸面向里均匀增大，则由楞次定律及法拉第电磁感应定律可得线圈中产生恒定的感应电流，方向为逆时针方向，排除A、C选项；2s-3s内，B垂直纸面向外均匀增大，同理可得线圈中产生的感应电流方向为顺时针方向，排除B选项，D正确。补偿练习4、2011·山东卷 如图甲所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计两质量、长度均相同的导体棒c、d，置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处磁场宽为3h，方向与导轨平面垂直先由静止释放c，c刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放d，两导体棒与导轨始终保持良好接触用ac表示c的加速度，Ekd表示d的动能，xc、xd分别表示c、d相对释放点的位移图乙中正确的是()【解析】 BD由机械能守恒定律mghmv2可得，c棒刚进入磁场时的速度为，此时c匀速运动；d做自由落体运动；当d进入磁场时，c在磁场中运动的距离为2h，此时，两棒的速度相同，不产生感应电流，两棒的加速度都为g，A项错误，B项正确当c出磁场时，d在磁场中运动的距离为h，此后，c做加速度为g的匀加速运动，d做变减速运动，直到出磁场，根据前面的分析可得，C项错误，D项正确3、自感在电路中的应用补偿练习5、2011·广东物理卷 将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是()A感应电动势的大小与线圈的匝数无关B穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同【解析】 根据法拉第电磁感应定律EN，感应电动势的大小与线圈的匝数、磁通量的变化率(磁通量变化的快慢)成正比，所以A、B选项错误，C选项正确；因不知原磁场变化趋势(增强或减弱)，故无法用楞次定律确定感应电流产生的磁场的方向，D选项错误补偿练习6、（08·江苏·8）如图所示的电路中，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（AD） A.a先变亮，然后逐渐变暗 B.b先变亮，然后逐渐变暗 C.c先变亮，然后逐渐变暗 D.b、c都逐渐变暗解析：考查自感现象。电键K闭合时，电感L1和L2的电流均等于三个灯泡的电流，断开电键K的瞬间，电感上的电流i突然减小，三个灯泡均处于回路中，故b、c灯泡由电流i逐渐减小，B、C均错，D对；原来每个电 感线圈产生感应电动势均加载于灯泡a上，故灯泡a先变亮，然后逐渐变暗，A对。本题涉及到自感现象中的“亮一下”现象，平时要注意透彻理解。4、 电磁感应与电路的综合补偿练习7、（08·山东·22）两根足够长的光滑导轨竖直放置，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 ( AC )A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D电阻R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少解析：在释放的瞬间，速度为零，不受安培力的作用，只受到重力，A对。由右手定则可得，电流的方向从b到a，B错。当速度为时，产生的电动势为，受到的安培力为，计算可得,C对。在运动的过程中，是弹簧的弹性势能、重力势能和内能的转化，D错。【高考考点】电磁感应【易错提醒】不能理解瞬间释放的含义，考虑受到安培力。【备考提示】 电磁感应是电场和磁场知识的有机结合，所以难度相对也会大一些，现在高考要求不是很高，一般不出大型计算题，但在选择题中，以最后一个题出现。补偿练习8、2011·福建卷 如图甲所示，足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成角(090°)，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中()A运动的平均速度大小为v B下滑位移大小为C产生的焦耳热为qBLvD受到的最大安培力大小为sin5、电磁感应与力和能量的综合baFdcfeR补偿练习9、如图所示，足够长的光滑导轨ab、cd固定在竖直平面内，导轨间距为l，b、c两点间接一阻值为R的电阻。ef是一水平放置的导体杆，其质量为m、有效电阻值为R，杆与ab、cd保持良好接触。整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直。现用一竖直向上的力拉导体杆，使导体杆从静止开始做加速度为g/2的匀加速运动，上升了h高度，这一过程中bc间电阻R产生的焦耳热为Q，g为重力加速度，不计导轨电阻及感应电流间的相互作用。求：（1）导体杆上升到h过程中通过杆的电量； （2）导体杆上升到h时所受拉力F的大小；（3）导体杆上升到h过程中拉力做的功。解析：（1）感应电量 根据闭合电路的欧姆定律 根据电磁感应定律，得 故 （2）设ef上升到h时，速度为v1、拉力为F，根据运动学公式，得根据牛顿第二定律，得根据闭合电路的欧姆定律，得 综上三式，得（3）由功能关系，得补偿练习10、2011·天津卷 如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为L0.5 m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为m0.02 kg，电阻均为R0.1 ，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B0.2 T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能够保持静止取g10 m/s2，问：(1)通过棒cd的电流I是多少，方向如何？(2)棒ab受到的力F多大？(3)棒cd每产生Q0.1 J的热量，力F做的功W是多少？【解析】 (1)棒cd受到的安培力FcdILB 棒cd在共点力作用下平衡，则Fcdmgsin30° 代入数据解得I1 A 根据楞次定律可知，棒cd中的电流方向由d至c(2)棒ab与棒cd受到的安培力大小相等FabFcd 对棒ab，由共点力平衡知Fmgsin30°ILB 代入数据解得F0.2 N(3)设在时间t内棒cd产生Q0.1 J热量，由焦耳定律知QI2Rt设棒ab匀速运动的速度大小为v，其产生的感应电动势EBLv由闭合电路欧姆定律可知I由运动学公式知，在时间t内，棒ab沿导轨的位移xvt力F做的功WFx综合上述各式，代入数据解得W0.4 J巩固练习一、选择题BI图1图2.BB/TB000t/s123451、在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环规定导体环中电流的正方向如图1所示，磁场向上为正当磁感应强度 B 随时间 t 按图2变化时，下列能正确表示导体环中感应电流变化情况的是 （C）.II/Ai000t/s12345A.II/Ai000t/s12345C.II/Ai000t/s12345D.II/Ai000t/s12345B2、电阻、电容与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，极朝下，如图所示。现使磁铁自由下落，在极接近线圈上端的过程中，流过的电流方向和电容器极板的带电情况是（ D ）、从到，上极板带正电；、从到，下极板带正电；、从到，上极板带正电；、从到，下极板带正电；adbc（甲）0（乙）Bt243、矩形导线框abcd放在匀强磁场中，在外力控制下处于静止状态，如图（甲）所示。磁感线方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图象如图（乙）所示。t=0时刻，磁感应强度的方向垂直导线框平面向里，在04s时间内，导线框ad边所受安培力随时间变化的图象（规定以向左为安培力正方向）可能是下了选项中的（ D ）4AF安t240t0BF安2CF安240DF安t240tt4、一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面）向里，如图1所示.磁感应强度B随t的变化规律如图2所示.以I表示线圈中的感应电流，以图1中线圈上箭头所示方向的电流为正，则以下的It图中正确的是（A）5、平面上的光滑平行导轨MN、PQ上放着光滑导体棒ab、cd，两棒用细线系住，开始时匀强磁场的方向如图甲所示，而磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示，不计ab、cd间电流的相互作用则细线中张力 （BD）（A）由0到t0时间内细线中的张力逐渐增大（B）由0到t0时间内两杆靠近，细线中的张力消失（C）由0到t0时间内细线中张力不变（D）由t0到t时间内两杆靠近，细线中的张力消失6、足够长的光滑金属导轨、水平平行固定，置于竖直向上的匀强磁场中，在导轨上放两条金属杆、，两杆平行且与导轨垂直接触良好。设导轨电阻不计，两杆的电阻为定值。从某时刻起给施加一与导轨平行方向向右的恒定拉力作用，则以下说法正确的是 （ BD ）A向左做加速运动B受到的安培力始终向左C一直做匀加速直线运动D、均向右运动，运动后的速度始终不会相等，但最终速度差为一定值7、制做精密电阻时，为了消除在使用中由于电流的变化引起的自感现象，用电阻丝绕制电阻时采用如图所示的双线绕法，其道理是（C）A电路电流变化时，两根线中产生的自感电动势相互抵消B电路电流变化时，两根线中产生的自感电流相互抵消C电路电流变化时，两根线圈中的磁通量相互抵消D以上说法都不正确8、如图所示,A、B是两盏完全相同的白炽灯,L是电阻不计的电感线圈,如果断开电键S1,闭合S2,A、B两灯都能同样发光.如果最初S1是闭合的.S2是断开的.那幺,可能出现的情况是（ BCD ）A刚一闭合S2,A灯就立即亮,而B灯则延迟一段时间才亮B刚闭合S2时,线圈L中的电流为零C闭合S2以后,A灯变亮,B灯由亮变暗D再断S2时,A灯立即熄火,B灯先亮一下然后熄灭9、（山东高考2012）如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为，上端接有定值电阻，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B。将质量为m的导体棒由静止释放，当速度达到v时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率为P，导体棒最终以2v的速度匀速运动。导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g，下列选项正确的是（ AC ）AP=2mgvsinBP=3mgvsinC当导体棒速度达到v/2时加速度为gsin/2D在速度达到2v以后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力所做的功10、2011·四川卷 如图所示，间距l0.3 m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内在水平面a1b1b2a2区域内和倾角37°的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度B10.4 T、方向竖直向上和B21 T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场电阻R0.3 、质量m10.1 kg、长为l 的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上，S杆的两端固定在b1、b2点，K、Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好一端系于K杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质定滑轮自然下垂，绳上穿有质量m20.05 kg的小环已知小环以a6 m/s2的加速度沿绳下滑，K杆保持静止，Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长取g10 m/s2，sin37°0.6，cos37°0.8.求：(1)小环所受摩擦力的大小；(2)Q杆所受拉力的瞬时功率【解析】 (1)设小环受到力的摩擦力大小为f，由牛顿第二定律，有m2gfm2a代入数据，得f0.2 N(2)设通地K杆的电流为I1，K杆受力平衡，有fB1I1L设回路总电流为I，总电阻为R总，有I2I1R总R设Q杆下滑速度大小为v，产生的感应电动势为E，有IEB2LvFm1gsinB2IL拉力的瞬时功率为PFv联立以上方程，代入数据得P2 W