【人教版】2018版物理选修3-2检测及作业（打包18份）高中物理试题网详细信息
| 宜城教育资源网www.ychedu.com【人教版】2018版物理选修3-2检测及作业（打包18份）高中物理试题网课时作业(一)划时代的发现探究感应电流的产生条件一、单项选择题1．如图所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直平面内有一根通电直导线ef，已知ef平行于ab.当ef竖直向上平移时，电流产生的磁场穿过圆的磁通量将()A．逐渐增大B．逐渐减小C．始终为零D．不为零，但保持不变解析：作出磁感线穿过圆的情况的俯视图，如图所示，根据磁场对称性可以知道，穿入圆的磁感线的条数与穿出圆的磁感线的条数是相等的．故选C.答案：C2．如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框，初始位置线框与磁感线平行，则在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是()A．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动B．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动C．线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动D．线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动解析：四种情况中初始位置线框均与磁感线平行，磁通量为零，按A、B、D三种情况线框运动后，线框仍与磁感线平行，磁通量保持为零不变，线框中不产生感应电流，C中线框转动后，穿过线框的磁通量不断发生变化，所以产生感应电流，C项正确．答案：C3．(福建质检)法拉第在1831年发现了"磁生电"现象．如图所示，他把两个线圈绕在同一个软铁环上，线圈A和电池连接，线圈B用导线连通，导线下面平行放置一个小磁针．实验中可能观察到的现象是()A．用一节电池作电源小磁针不偏转，用十节电池作电源小磁针会偏转B．线圈B匝数较少时小磁针不偏转，匝数足够多时小磁针会偏转C．线圈A和电池连接瞬间，小磁针会偏转D．线圈A和电池断开瞬间，小磁针不偏转解析：根据"磁生电"即电磁感应现象的产生条件，只有线圈B中磁通量变化时才能在线圈B中产生感应电流，因此无论线圈B匝数多少，与线圈A连接的电池多少，都不能在线圈B中产生感应电流，选项A、B错误；只有在线圈A和电池连接或断开的瞬间，线圈B中才能产生感应电流，电流产生磁场，使导线下面平行放置的小磁针发生偏转，选项C正确，D错误．答案：C4．磁通量是研究电磁感应现象的一个重要物理量，如图所示，通有恒定电流的直导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由位置1平移到位置2，第二次将线框由位置1绕cd边翻转到位置2，设前后两次通过线框的磁通量的变化量分别为ΔΦ1和ΔΦ2则()A．ΔΦ1>ΔΦ2B．ΔΦ1＝ΔΦ2C．ΔΦ1<ΔΦ2D．无法确定解析：第一次将线框由位置1平移到位置2，磁感线从线框的同一侧穿入，ΔΦ1为前后两位置磁通量的绝对值之差．第二次将线框由位置1绕cd边翻转到位置2，磁感线从线框的不同侧穿入，ΔΦ2为前后两位置磁通量的绝对值之和．故ΔΦ1<ΔΦ2，选项C正确．答案：C5．在图中，若回路面积从S0＝8m2变到St＝18m2，磁感应强度B同时从B0＝0.1T方向垂直纸面向里变到Bt＝0.8T方向垂直纸面向外，则回路中的磁通量的变化量为()A．7WbB．13.6WbC．15.2WbD．20.6Wb解析：因为B、S都变化，所以磁通量的变化量可用后来的磁通量减去原来的磁通量求解．取后来的磁通量为正，ΔΦ＝Φt－Φ0＝BtSt－(－B0S0)＝0.8×18Wb－(－0.1×8)Wb＝15.2Wb，故C对．答案：C二、多项选择题6．在电磁学的发展历程中，奥斯特和法拉第的贡献值得人们纪念，下面有关说法正确的是()A．法国物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，并提出了右手螺旋定则和"分子电流"假说B．电流磁效应的发现，宣告了电磁学作为一门独立学科的诞生，掀起了一场研究电与磁关系的浪潮C．法拉第虽然发现了电磁感应现象，但发现过程并不是一帆风顺的，也曾受思维定势的影响D．电磁感应的发现，开辟了人类的电气化时代，促进了人类文明的发展解析：丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，安培提出了右手螺旋定则和"分子电流"假说，选项A错误；电流磁效应的发现掀起了一场研究电与磁关系的浪潮，英国物理学家法拉第经过十年的不懈努力，发现了电磁感应现象，电磁感应现象的发现，宣告了电磁学的诞生，开辟了人类的电气化时代，故选项B错误，选项C、D正确．答案：CD7．如右图所示，四面体OABC处在沿Ox方向的匀强磁场中，下列关于磁场穿过各个面的磁通量的说法中正确的是()A．穿过AOB面的磁通量为零B．穿过ABC面和BOC面的磁通量相等C．穿过AOC面的磁通量为零D．穿过ABC面的磁通量大于穿过BOC面的磁通量解析：此题实际就是判断磁通量的有效面积问题．匀强磁场沿Ox方向没有磁感线穿过AOB面、AOC面，所以磁通量为零，A、C正确；在穿过ABC面时，磁场方向和ABC面不垂直，考虑夹角后发现，ABC面在垂直于磁感线方向上的投影就是BOC面，所以穿过二者的磁通量相等，B正确、D错误．故正确答案为A、B、C.答案：ABC8．如图所示，下列情况能产生感应电流的是()A．如图甲所示，导体棒AB顺着磁感线运动B．如图乙所示，条形磁铁插入或拔出线圈时C．如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时D．如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器的阻值时解析：A中导体棒顺着磁感线运动，穿过闭合回路的磁通量没有发生变化，无感应电流，故A错误；B中条形磁铁插入线圈时线圈中的磁通量增加，拔出线圈时线圈中的磁通量减少，都有感应电流，故B正确；C中开关S一直接通，回路中为恒定电流，螺线管A产生的磁场稳定，螺线管B中的磁通量无变化，线圈中不产生感应电流，故C错误；D中开关S接通，滑动变阻器的阻值变化使闭合回路中的电流变化，螺线管A的磁场发生变化，螺线管B中磁通量发生变化，线圈中产生感应电流，故D正确．答案：BD9．如图所示，导线ab和cd互相平行，则下列四种情况中，导线cd中有电流的是()A．开关S闭合或断开的瞬间B．开关S是闭合的，滑动触头向左滑C．开关S是闭合的，滑动触头向右滑D．开关S始终闭合，滑动触头不动解析：开关S闭合或断开的瞬间；开关S闭合，滑动触头向左滑的过程；开关S闭合，滑动触头向右滑的过程都会使通过导线ab段的电流发生变化，使穿过cd回路的磁通量发生变化，从而在cd导线中产生感应电流．因此本题的正确选项应为A、B、C.答案：ABC10．如图所示是等腰直角三棱柱，其中侧面abcd为正方形，边长为L，它们按图示位置放置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下面说法中正确的是()A．通过abcd平面的磁通量大小为B·L2B．通过dcfe平面的磁通量大小为B·22L2C．通过abfe平面的磁通量大小为B·22L2D．通过整个三棱柱的磁通量为零解析：由公式Φ＝BScosθ可以得出通过面abcd的磁通量Φ1＝BL2cos45°＝22BL2，A错误；通过面dcfe的磁通量Φ2＝BL·22L，B正确；通过面abfe的磁通量Φ3＝B·22L2cos90°＝0，C错误；而整个三棱柱表面是个闭合曲面，穿入与穿出的磁感线条数相等，即穿过它的净磁感线的条数是0，故穿过整个三棱柱的磁通量为零，D正确．答案：BD三、非选择题11．(北京东城模拟)为了探究电磁感应现象的产生条件，图中给出了必备的实验仪器．(1)请你用笔画线代替导线，将实验电路连接完整．(2)正确连接实验电路后，在闭合开关时灵敏电流计的指针发生了偏转．开关闭合后，迅速移动滑动变阻器的滑片，灵敏电流计的指针________偏转(选填"发生"或"不发生")．断开开关时灵敏电流计的指针________偏转(选填"发生"或"不发生")．解析：(1)A线圈与滑动变阻器、电源、开关构成闭合电路，B线圈与灵敏电流计连接．(2)只要让B线圈中的磁通量发生变化，都能产生感应电流，而让灵敏电流计指针发生偏转，故移动变阻器的滑片会导致B线圈中的磁通量发生变化；断开开关，也能导致B线圈中的磁通量发生变化．答案：(1)如图所示(2)发生发生12．一个单匝矩形线圈abcd，边长ab＝30cm，bc＝20cm，如图所示，放在Oxyz直角坐标系内，线圈平面垂直于xOy平面，与x轴和y轴的夹角分别为α＝30°和β＝60°，匀强磁场的磁感应强度B＝1.0×10－2T．试计算：当磁场方向分别沿Ox、Oy、Oz方向时，穿过线圈的磁通量各为多少？解析：矩形线圈的面积S＝ab×bc＝0.30×0.20m2＝6×10－2m2矩形线圈在垂直于三个坐标轴的平面上的投影面积的大小分别为Sx＝Scosβ＝6×10－2×12m2＝3×10－2m2Sy＝Scosα＝6×10－2×32m2＝33×10－2m2Sz＝0当磁感应强度B沿Ox方向时，穿过线圈的磁通量Φx＝BSx＝1.0×10－2×3×10－2Wb＝3×10－4Wb当磁感应强度B沿Oy方向时，穿过线圈的磁通量Φy＝BSy＝1.0×10－2×33×10－2Wb＝33×10－4Wb当磁感应强度B沿Oz方向时，穿过线圈的磁通量Φz＝BSz＝0.答案：3×10－4Wb33×10－4Wb0课时作业(六)电磁感应中的动力学及能量问题一、单项选择题1．如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN.第一次ab边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面积的电荷量为q1；第二次bc边平行于MN进入磁场，线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则()A．Q1>Q2，q1＝q2B．Q1>Q2，q1>q2C．Q1＝Q2，q1＝q2D．Q1＝Q2，q1>q2解析：根据功能关系知，线框上产生的热量等于克服安培力做的功，即Q1＝W1＝F1lbc＝B2l2abvRlbc＝B2SvRlab同理Q2＝B2SvRlbc，又lab>lbc，故Q1>Q2；因q＝It＝ERt＝ΔΦR，故q1＝q2.因此A正确．答案：A二、多项选择题2．如图所示，间距为L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端用一阻值为R的电阻连接，导轨上横跨一根质量为m、有效电阻也为R的金属棒，金属棒与导轨接触良好．整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中．现使金属棒以初速度v沿导轨向右运动，若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为q.下列说法正确的是()A．金属棒在导轨上做匀减速运动B．整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为qRBLC．整个过程中金属棒克服安培力做功为12mv2D．整个过程中电阻R上产生的焦耳热为14mv2解析：因为金属棒向右运动时受到向左的安培力作用，且安培力随速度的减小而减小，所以金属棒向左做加速度减小的减速运动；根据E＝ΔΦΔt＝BLxΔt，q＝IΔt＝E2RΔt＝BLx2R，解得x＝2RqBL；整个过程中金属棒克服安培力做功等于金属棒动能的减少量12mv2；整个过程中电路中产生的热量等于机械能的减少量12mv2，电阻R上产生的焦耳热为14mv2.故选项C、D正确．答案：CD三、非选择题3．水平面上两根足够长的金属导线平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值为R的电阻连接，导轨上放一质量为m的金属棒(如图所示)，金属杆与导轨的电阻忽略不计，匀强磁场竖直向下，用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动．当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动的速度v也会变化，v与F的关系如图所示．(取重力加速度g＝10m/s2)(1)金属杆在匀速运动之前做什么运动？(2)若m＝0.5kg，L＝0.5m，R＝0.5Ω，磁感应强度B为多大？解析：(1)变速运动(或变加速运动、加速度减少的加速运动、加速运动)．(2)感应电动势E＝BLv，感应电流I＝ER，安培力F安＝BIL＝B2L2vR因金属杆受拉力、安培力作用，由牛顿定律得：F－B2L2vR＝ma，所得v＝RB2L2F－mRaB2L2，由图线可以得到直线的斜率k＝2，所以B＝RkL2＝1T.答案：(1)变加速运动(2)1T4．如图所示，质量为m＝100g的铝环，用细线悬挂起来，环中央距地面高度h＝0.8m，有一质量为M＝200g的小磁铁(长度可忽略)，以v0＝10m/s的水平速度射入并穿过铝环，落地点距铝环原位置的水平距离x＝3.6m，则磁铁与铝环发生相互作用时(小磁铁穿过铝环后的运动看作平抛运动)，求：(1)铝环向哪边偏斜？(2)若铝环在磁铁穿过后速度v′＝2m/s，在磁铁穿过铝环的整个过程中，环中产生了多少电能？(g取10m/s2)解析：(1)由楞次定律可知，当小磁铁向右运动时，铝环向右偏斜(阻碍相对运动)．(2)由磁铁穿过铝环后飞行的水平距离可求出穿过后的速度v＝x2hg＝3.62×0.810m/s＝9m/s由能量守恒可得：W电＝12Mv20－12Mv2－12mv′2＝1.7J.答案：(1)向右偏斜(2)1.7J5．如图所示，竖直平面内有足够长的金属导轨，轨距为0.2m，金属导体ab可在导轨上无摩擦地上下滑动，ab的电阻为0.4Ω，导轨电阻不计，导体ab的质量为0.2g，垂直纸面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.2T，且磁场区域足够大，当导体ab自由下落0.4s时，突然闭合开关S，则：(1)试说出S接通后，导体ab的运动情况；(2)导体ab匀速下落的速度是多少？(g取10m/s2)解析：(1)闭合S之前导体自由下落的末速度为：v0＝gt＝4m/s.S闭合瞬闻，导体产生感应电动势，回路中产生感应电流，ab立即受到一个竖直向上的安培力．F安＝BIL＝B2L2v0R＝0.016N>mg＝0.002N.此刻导体所受到合力的方向竖直向上，与初速度方向相反，加速度的表达式为a＝F安－mgm＝B2L2vmR－g，所以ab做竖直向下的加速度逐渐减小的减速运动．当速度减小至F安＝mg时，ab做竖直向下的匀速运动．(2)设匀速下落的速度为vm，此时F安＝mg，即B2L2vmR＝mg，vm＝mgRB2L2＝0.5m/s.答案：(1)先做竖直向下的加速度逐渐减小的减速运动，后做匀速运动(2)0.5m/s 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