高中物理人教版2第四章電磁感應(yīng) 第4單元知能評(píng)估（b卷）

單元知能評(píng)估(B卷)(本欄目?jī)?nèi)容，在學(xué)生用書中以獨(dú)立形式分冊(cè)裝訂！)1．如圖所示為用導(dǎo)線做成的圓形回路與一直導(dǎo)線構(gòu)成的幾種位置組合(A、B、C中直導(dǎo)線都與圓形線圈在同一平面內(nèi)，O點(diǎn)為線圈的圓心，D中直導(dǎo)線與圓形線圈垂直，并與中心軸重合)，其中當(dāng)切斷直導(dǎo)線中的電流時(shí)，閉合回路中會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是()解析：在B、C中，穿過(guò)圓形回路的磁通量不為零，當(dāng)切斷導(dǎo)線中的電流時(shí)，磁通量減少，所以有感應(yīng)電流產(chǎn)生；而A、D中穿過(guò)圓形回路的磁通量為零且無(wú)變化，所以沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生．答案：BC2．在空間某處存在一變化的磁場(chǎng)，則()A．在磁場(chǎng)中放一閉合線圈，線圈中一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流B．在磁場(chǎng)中放一閉合線圈，線圈中不一定產(chǎn)生感應(yīng)電流C．在磁場(chǎng)中不放閉合線圈，在變化的磁場(chǎng)周圍一定不會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)D．在磁場(chǎng)中不放閉合線圈，在變化的磁場(chǎng)周圍一定會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)解析：根據(jù)感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件，只有穿過(guò)閉合線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中才產(chǎn)生感應(yīng)電流，A錯(cuò)，B對(duì)；變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生感生電場(chǎng)，與是否存在閉合線圈無(wú)關(guān)，C錯(cuò)，D對(duì)．答案：BD3．如圖所示，光滑導(dǎo)電圓環(huán)軌道豎直固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與軌道所在平面垂直，導(dǎo)體棒ab的兩端可始終不離開軌道無(wú)摩擦地滑動(dòng)，當(dāng)ab由圖示位置釋放，直到滑到右側(cè)虛線位置的過(guò)程中，關(guān)于ab棒中的感應(yīng)電流情況，正確的是()A．先有從a到b的電流，后有從b到a的電流B．先有從b到a的電流，后有從a到b的電流C．始終有從b到a的電流D．始終沒(méi)有電流產(chǎn)生解析：ab與被其分割開的每個(gè)圓環(huán)構(gòu)成的回路，在ab棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，磁通量都保持不變，無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生．答案：D4．如圖所示，通電螺線管水平固定，OO′為其軸線，a、b、c三點(diǎn)在該軸線上，在這三點(diǎn)處各放一個(gè)完全相同的小圓環(huán)，且各圓環(huán)平面垂直于OO′軸．則關(guān)于這三點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度Ba、Bb、Bc的大小關(guān)系及穿過(guò)三個(gè)小圓環(huán)的磁通量Φa、Φb、Φc的大小關(guān)系，下列判斷正確的是()A．Ba＝Bb＝Bc，Φa＝Φb＝ΦcB．Ba＞Bb＞Bc，Φa＜Φb＜ΦcC．Ba＞Bb＞Bc，Φa＞Φb＞ΦcD．Ba＞Bb＞Bc，Φa＝Φb＝Φc解析：根據(jù)通電螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)特點(diǎn)，Ba＞Bb＞Bc，由Φ＝BS，可得Φa＞Φb＞Φc，故C正確．答案：C5．閉合線圈abcd運(yùn)動(dòng)到如圖所示的位置時(shí)，bc邊所受到的磁場(chǎng)力的方向向下，那么線圈的運(yùn)動(dòng)情況是()A．向左平動(dòng)進(jìn)入磁場(chǎng) B．向右平動(dòng)進(jìn)入磁場(chǎng)C．向上平動(dòng) D．向下平動(dòng)解析：當(dāng)bc受力向下時(shí)，說(shuō)明感應(yīng)電流方向由b指向c，當(dāng)向左進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，磁通量增加，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向應(yīng)該與原磁場(chǎng)方向相反，垂直紙面向里，用右手螺旋定則可以判斷感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍鸢福篈6.在如圖所示的電路中，a、b為兩個(gè)完全相同的燈泡，L為自感線圈，E為電源，S為開關(guān)．關(guān)于兩燈泡點(diǎn)亮和熄滅的先后次序，下列說(shuō)法正確的是()A．合上開關(guān)，a先亮，b后亮；斷開開關(guān)，a、b同時(shí)熄滅B．合上開關(guān)，b先亮，a后亮；斷開開關(guān)，a先熄滅，b后熄滅C．合上開關(guān)，b先亮，a后亮；斷開開關(guān)，a、b同時(shí)熄滅D．合上開關(guān)，a、b同時(shí)亮；斷開開關(guān)，b先熄滅，a后熄滅解析：當(dāng)合上開關(guān)時(shí)，由于線圈L要產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增加，因此b先亮a后亮；當(dāng)斷開開關(guān)時(shí)，a、b和L構(gòu)成串聯(lián)回路，L中要產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流減小，因此a、b兩燈不是立即熄滅，而是逐漸變暗，最后同時(shí)熄滅．故正確答案為C.答案：C7.如圖所示，由均勻?qū)Ь€制成的，半徑為R的圓環(huán)，以v的速度勻速進(jìn)入一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到圖示位置(∠aOb＝90°)時(shí)，a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差為()\r(2)BRv \f(\r(2),2)BRv\f(\r(2),4)BRv \f(3\r(2),4)BRv解析：整個(gè)圓環(huán)電阻是R，其外電阻是圓環(huán)的3/4，即磁場(chǎng)外的部分，而磁場(chǎng)內(nèi)切割磁感線有效長(zhǎng)度是eq\r(2)R，其相當(dāng)于電源，E＝B·eq\r(2)R·v，根據(jù)歐姆定律可得U＝eq\f(\f(3,4)R,R)E＝eq\f(3\r(2),4)BRv，D正確．答案：D8．如圖所示，A為水平放置的橡膠圓盤，在其側(cè)面帶有負(fù)電荷，在A正上方用絲線懸掛一個(gè)金屬圓環(huán)B(絲線在B上面未畫出)，使B的環(huán)面在水平面上與圓盤平行，其軸線與橡膠盤A的軸線O1O2重合．在橡膠盤A繞其軸線O1O2按圖中箭頭方向減速轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，金屬圓環(huán)B有()A．?dāng)U大半徑的趨勢(shì)，絲線受到的拉力增大B．?dāng)U大半徑的趨勢(shì)，絲線受到的拉力減小C．縮小半徑的趨勢(shì)，絲線受到的拉力減小D．縮小半徑的趨勢(shì)，絲線受到的拉力增大解析：因?yàn)橄鹉z盤A減速轉(zhuǎn)動(dòng)，所以其側(cè)面負(fù)電荷轉(zhuǎn)動(dòng)形成的環(huán)形電流越來(lái)越?。@個(gè)環(huán)形電流在它的上部產(chǎn)生的磁場(chǎng)也越來(lái)越弱．根據(jù)楞次定律，圓環(huán)B有靠近A，并且增大自身圓環(huán)的面積即有擴(kuò)大半徑的趨勢(shì)，這樣才能阻礙通過(guò)它的磁通量的減少．B要靠近A，就使絲線對(duì)B的拉力增大，故選項(xiàng)A對(duì)．答案：A9．矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，規(guī)定磁場(chǎng)的正方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示．若規(guī)定順時(shí)針?lè)较驗(yàn)楦袘?yīng)電流i的正方向，下列各圖中正確的是()解析：0～1s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加，由楞次定律知感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，即感應(yīng)電流方向與規(guī)定的正方向相反，為負(fù)值，又由法拉第電磁感應(yīng)定律E＝neq\f(ΔΦ,Δt)及閉合電路歐姆定律知，感應(yīng)電流i為定值；1～2s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小，同理可判斷感應(yīng)電流為順時(shí)針?lè)较?，大小不變?～3s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度反方向均勻增加，同理可判斷感應(yīng)電流為順時(shí)針?lè)较?，大小不變?～4s內(nèi)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，且均勻減小，同理可判斷感應(yīng)電流為逆時(shí)針?lè)较?，大小不變，故選項(xiàng)D正確．答案：D10．如圖所示，矩形線圈處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)磁場(chǎng)分別按圖(1)圖(2)兩種方式變化時(shí)，t0時(shí)間內(nèi)線圈產(chǎn)生的電能及通過(guò)線圈某一截面的電荷量分別有W1、W2、q1、q2表示，則下列關(guān)系式正確的是()A．W1＝W2q1＝q2 B．W1>W2q1＝q2C．W1<W2q1<q2 D．W1>W2q1>q2解析：接兩種方式變化時(shí)，根據(jù)W＝Eq，q＝It＝eq\f(ΔΦ,R)，E＝eq\f(ΔB·S,Δt)和q＝eq\f(ΔΦ,R)＝eq\f(ΔB·S,R)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相同，所以t0時(shí)間內(nèi)線圈產(chǎn)生的電能及通過(guò)線圈某一截面的電荷量都相同，A項(xiàng)正確．答案：A11．水平放置的平行金屬框架寬L＝0.2m，質(zhì)量為m＝0.1kg的金屬棒ab放在框架上，并且與框架的兩條邊垂直．整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝T，方向垂直框架平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示．金屬棒ab在F＝2N的水平向右的恒力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)．電路中除R＝Ω外，其余電阻、摩擦阻力均不考慮．試求當(dāng)金屬棒ab達(dá)到最大速度后，撤去外力F，解析：當(dāng)金屬棒ab所受恒力F與其所受磁場(chǎng)力相等時(shí)，達(dá)到最大速度vm.由F＝eq\f(B2L2vm,R)解得：vm＝eq\f(FR,B2L2)＝10m/s.此后，撤去外力F，金屬棒ab克服磁場(chǎng)力做功，使其機(jī)械能向電能轉(zhuǎn)化，進(jìn)而通過(guò)電阻R發(fā)熱，此過(guò)程一直持續(xù)到金屬棒ab停止運(yùn)動(dòng)．所以，感應(yīng)電流在此過(guò)程中產(chǎn)生的熱量等于金屬棒損失的機(jī)械能，即Q＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)＝5J.答案：5J12．如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B＝T，金屬棒AB長(zhǎng)0.4m，與框架寬度相同，電阻為eq\f(1,3)Ω，框架電阻不計(jì)，電阻R1＝2Ω，R2＝1Ω，當(dāng)金屬棒以5m/s的速度勻速向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，求：(1)流過(guò)金屬棒的感應(yīng)電流多大？(2)若圖中電容器C為μF，則充電量多少？解析：(1)由E＝BLv得E＝××5V＝VR＝eq\f(R1·R2,R