物理同步人教版選修3-2階段驗收評估(一)電磁感應Word版含解析

1、階段驗收評估（一） 電磁感應（時間：50分鐘 滿分：100分）一、選擇題（本題共8小題，每小題6分，共48分，第15小題中只有一個選項符合 題意，第68小題中有多個選項符合題意，全選對的得6分，選對但不全的得 3分，有選錯的得0分）1 在無線電儀器中，常需要在距離較近處安裝兩個線圈，并要求當一個線圈中有電流 變化時，對另一個線圈中的電流的影響盡量小。下列各圖中的兩個線圈的相對安裝位置最 符合該要求的是（）解析：選D 只有按D圖安裝時，其中一個線圈中的電流產生的磁場穿過另一線圈的磁通量為零，一個線圈中的電流的變化不會使另一線圈發(fā)生電磁感應。2.如圖所示，A、B是兩個完全相同的燈泡， D是理想二極

2、管, 是帶鐵芯的線圈，其電阻忽略不計。下列說法正確的是（）A S閉合瞬間，A先亮B. S閉合瞬間，A、B同時亮C . S斷開瞬間，B逐漸熄滅D . S斷開瞬間,A閃亮一下，然后逐漸熄滅高中物理故燈泡A、B均不亮,解析：選D S閉合瞬間，線圈相當于斷路，二極管僅正向導通,A、B錯誤；開關S斷開瞬間，B立刻熄滅，由于二極管正向導通，故自感線圈與A形成回路，A閃亮一下，然后逐漸熄滅，C錯誤，D正確。I.#3.如圖所示，左側閉合電路中的電流大小為 li, ab為一段長直 導線；右側平行金屬導軌的左端連接有與 ab平行的長直導線cd, 在遠離cd導線的右側空間存在與導軌平面垂直的勻強磁場，在磁場區(qū)域放置

3、垂直導軌且與導軌接觸良好的導體棒MN，當導體棒沿導軌勻速運動時，可以在 cd上產生大小為I2的感應電流。已知Iil2，用fl和f2分別表示導線 cd產生的磁場對ab的安培力大小和ab產生的磁場對cd的安培力大小，下列說法正確的是（）A.若MN向左運動，ab與cd兩導線相互吸引，fl= f2B.若MN向右運動，ab與cd兩導線相互吸引，fl= f2C.若MN向左運動，ab與cd兩導線相互吸引，flf2D.若MN向右運動，ab與cd兩導線相互吸引，flf2解析：選B 若MN向左勻速運動，由右手定則可知ed中的電流方向由 心e,而abfi = f2,故 A、中的電流方向由b,故二者方向相反，相互排斥

4、，由牛頓第三定律可知,C均錯誤。同理可知，當 MN向右勻速運動時,cd中的電流方向由ct d, ab與cd兩導線D錯誤。電流方向相同，相互吸引，且fi= f2, B正確,4.如圖所示，紙面內有一矩形導體閉合線框abed, ab邊長大于be邊長，置于垂直紙面向里、邊界為MN的勻強磁場外，線框兩次勻速地完全進入磁場，兩次速度大小相同，方向均垂直于MN。第一次ab邊平行MN進入磁場。線框上產生的熱量為Q,通過線框導體橫截面的電荷量為 qi；第二次be邊平行MN進入磁場，線框上產生的熱量為 Q,通過線框導體橫截面的電荷量為q2,則（）A. Q Qqi= q2qi q2c. Q = Q2 qi= q2q

5、i q2解析：選A 設線框ab邊長為L1, be邊長為L2,進入磁場的速度為 v,電阻為R, ab邊平行MN進入磁場時，根據功能關系，線框進入磁場的過程中產生的熱量等于克服安培2 2力做的功，即Q,=色上L2，通過線框導體橫截面的電荷量qi= QRR BL1L2r ，同理得be邊2 2平行MN進入磁場時，Q= B護 Li, q2=等=警三qi= q2,由于RR RLi L2,因此 Q Q,A項正確。5.如圖所示，水平虛線MN的上方有一勻強磁場， 矩形導線框abed從某處以v0的速度豎直上拋，向上運動高度H后進入與線圈平面垂x xx x直的勻強磁場,ab邊接近MN時，導線框做勻減速直線運動；在

6、ab解析：選C在導線框從拋出到邊進入磁場后切割磁感線產生感應電流，受到安培力作用加速度瞬時變大，速度迅速變小。隨著速度減小，產生的感應電流減小，安培力減小，加速度減小，所以能正確反映導線框的速度與時間關系的是圖6.如圖所示，A、B兩燈泡的電阻均為 R。閉合Si、S2，電路穩(wěn)定 后，兩燈亮度相同，則（）A .只斷開S2，兩燈亮度不變SiB.在只斷開Si的瞬間，電流從 L bC .只斷開Si, B燈立即熄滅，A燈閃亮一下再熄滅D .只斷開Si, A燈立即熄滅，B燈閃亮一下再熄滅解析：選AB 只斷開S2，電路結構不變，兩燈亮度不變， A正確；只斷開Si,由于自 感現象，電流從 Lb經過燈A構成回路，

7、B燈立即熄滅，由于原來 R中電流與 A燈中電 流相等，則 A燈不會閃亮一下，而是逐漸熄滅，故 B正確，C、D錯誤。7如圖所示，在磁感應強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中，有一水平放置的導軌，導軌左端連接一阻值為R的電阻，導軌電阻不計。導軌間距為L，在導軌上垂直放置一根金屬棒 MN，與導軌接觸良好，電阻為 r，用外力拉著金屬棒向右以速度v做勻速運動。則金屬棒運動過程中（）aIX X XX X X Xnx x xXX XfiRXXXX X X X1 X X XX X X XA金屬棒中的電流方向為由N到MB.電阻R兩端的電壓為BL vC .金屬棒受到的安培力大小為D .電阻R產生焦耳熱的功率為2 2

8、BLvR+ r2,2 2BL vR解析：選AC 由右手定則判斷得知金屬棒 MN中的電流方向為由 N到M，故A正確;MN產生的感應電動勢為E = BLv，回路中的感應電流大小為1 =震=冷，則電阻R兩BL v Rb2L2v端的電壓為U = IR =祐，故 B錯誤；金屬棒MN受到的安培力大小為F = BIL =祐，ZBl 、口2 2 2故C正確；電阻 R產生焦耳熱的功率為 P= I2R = -LL 2R = c v 2，故D錯誤。R+ r 丿（R+ r ）8. （2017全國卷n ）兩條平行虛線間存在一勻強磁場，磁感應強度方向與紙面垂直。邊長為0.1 m、總電阻為0.005 Q的正方形導線框 ab

9、cd位于紙面內，cd邊與磁場邊界平行,如圖（a）所示。已知導線框一直向右做勻速直線運動,cd邊于t= 0時刻進入磁場。線框中感應電動勢隨時間變化的圖線如圖（b）所示（感應電流的方向為順時針時，感應電動勢取正）。下列說法正確的是（）Lf/V0.01 o-0.01A .磁感應強度的大小為0.5 TB.導線框運動速度的大小為0.5 m/sC .磁感應強度的方向垂直于紙面向外D.在t= 0.4 s至t= 0.6 s這段時間內，導線框所受的安培力大小為0.1 N一、L 0 1解析：選BC 由題圖（b）可知，導線框運動的速度大小v = y =訂 m/s= 0.5 m/s, B項正確；導線框進入磁場的過程中

10、，cd邊切割磁感線，由E = BL v,得B= Lv = 05 T =0.2 T , A項錯誤；由題圖（b）可知，導線框進入磁場的過程中，感應電流的方向為順時針方 向，根據楞次定律可知，磁感應強度方向垂直紙面向外，C項正確；在0.40.6 s這段時間內，導線框正在出磁場，回路中的電流大小I = R= 0005 a = 2 A，則導線框受到的安培力F = BIL = 0.2 X 2X 0.1 N = 0.04 N，D 項錯誤。二、計算題（本題共3小題，共52分）9. （15分）（2017江蘇高考）如圖所示，兩條相距 d的平行金屬導軌位于同一水平面內， 其右端接一阻值為 R的電阻。質量為 m的金屬

11、桿靜置在導軌上，其左側的矩形勻強磁場區(qū) 域MNP Q的磁感應強度大小為 B、方向豎直向下。當該磁場區(qū)域以速度v0勻速地向右掃過金屬桿后，金屬桿的速度變?yōu)関。導軌和金屬桿的電阻不計，導軌光滑且足夠長，桿在運動過程中始終與導軌垂直且兩端與導軌保持良好接觸。求：Q丿fy xE神1 11 ；X X XJAk1iX X X phr（1）MN剛掃過金屬桿時，桿中感應電流的大小I;（2）MN剛掃過金屬桿時，桿的加速度大小a；（3）PQ剛要離開金屬桿時，感應電流的功率P。解析：（1）MN剛掃過金屬桿時，金屬桿的感應電動勢E = Bdv o 回路的感應電流I =三R由式解得=Bd vo=R（2）金屬桿所受的安培

12、力F = BId由牛頓第二定律，對金屬桿 F = ma由式解得2 2B d vomR（3）金屬桿切割磁感線的速度v = vo v感應電動勢E = Bdv 2感應電流的電功率 p= ER由式解得答案：響2 2B d vo vRB2d2vomR2 2 2 B d vov10. （17分）如圖甲所示，一個電阻值為R，匝數為n的圓形金屬線圈與阻值為 2R的電阻Ri連接成閉合回路，線圈的半徑為ri,在線圈中半徑為 r2的圓形區(qū)域內存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應強度B隨時間t變化的關系圖線如圖乙所示。圖線與橫、縱軸的截距分別為to和Bo。導線的電阻不計，求 0至ti時間內：（1）通過電阻Ri上的

13、電流大小和方向；（2）通過電阻 Ri上的電量q及電阻Ri上產生的熱量。仏i*解析：（I）根據法拉第電磁感應定律，電路中產生的感應電動勢:_ AB _ Bo 2 E = n云=n云 S= n通過電阻Ri上的電流：E E n tbo?I =R + Ri 3R 3Rto根據楞次定律，可判定流經電阻Ri的電流方向從b到a。（2）在0至ti時間內通過電阻只勺的電量q= Iti =n 冗Bo ti3Rto電阻Ri上產生的熱量2Q= I Riti =42n nBorzti29Rto答案：（i）2n nor23Rto方向從b到a22 22 4(2)n Bor2 ti 2n n Bo r2 ti(2) 3Rto

14、9Rto2ii. （2o分）（2oi6全國卷I ）如圖，兩固定的絕緣斜面傾角均為0,上沿相連。兩細金屬棒ab（僅標出a端）和cd（僅標出c端）長度均為L,質量分別為2m和m;用兩根不可伸長的柔軟輕導線將它們連成閉合回路abdca,并通過固定在斜面上沿的兩光滑絕緣小定滑輪跨放在斜面上，使兩金屬棒水平。右斜面上存 在勻強磁場，磁感應強度大小為B,方向垂直于斜面向上。已知兩根導線剛好不在磁場中，g。已知金屬棒Ni,作用在ab由力的平衡條回路電阻為R,兩金屬棒與斜面間的動摩擦因數均為卩，重力加速度大小為ab勻速下滑。求：(1) 作用在金屬棒ab上的安培力的大小；(2) 金屬棒運動速度的大小。解析：(1)設導線的張力的大小為 T,右斜面對ab棒的支持力的大小為 棒上的安培力的大小為F，左斜面對cd棒的支持力大小為 2。對于ab棒,件得2mgsin 0=(