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2019-2020年新課標(biāo)魯科版3-2 選修三第一章《電磁感應(yīng)》單元試題1 I O 1、如圖為兩組同心閉合線圈的俯視圖，若內(nèi)線圈通有圖示的I1方向的電流，則當(dāng)I1增大時外線圈中的感應(yīng)電流I2的方向及I2受到的安培力F的方向分別是 ( ) A．I2順時針方向，F(xiàn)沿半徑指向圓心 B．I2順時針方向，F(xiàn)沿半徑背離圓心向外 C．I2逆時針方向，F(xiàn)沿半徑指向圓心 D．I2逆時針方向，F(xiàn)沿半徑背離圓心向外 2、在水平放置的光滑絕緣桿ab上，掛有兩個金屬環(huán)M和 N，兩環(huán)套在一個通電密繞長螺線管的中部，如圖所示，螺線管中部區(qū)域的管外磁場可以忽略，當(dāng)變阻器的滑動接頭向左移動時，兩環(huán)將 ( ) A．一起向左移動 B．一起向右移動 C．互相靠近 D．互相離開 3、M和N是繞在一個環(huán)形鐵芯上的兩個線圈，繞法和線路如圖所示，現(xiàn)將開關(guān)K從a處斷開，然后合向b處，在此過程中，通過R2的電流方向是 ( ) A．先由c流向d，后又由c流向d B．先由c流向d，后又由d流向c C．先由d流向c，后又由d流向c D．先由d流向c，后又由c流向d 4、如圖所示，T是繞有兩組線圈的閉合鐵芯，線圈的繞向如圖所示，D是理想的二極管，金屬棒ab可在兩平行的金屬導(dǎo)軌上沿導(dǎo)軌滑行，勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面向里，若電流計中有電流通過，則ab棒的運(yùn)動可能是 ( ) A．向左勻速運(yùn)動。 B．向右勻速運(yùn)動。 C．向左產(chǎn)加速運(yùn)動。 D．向右勻加速運(yùn)動。 5、在圖所示的實(shí)驗(yàn)電路中，帶鐵芯的、電阻較小的線圈L與燈A并聯(lián)，當(dāng)合上電鍵K，燈A正常發(fā)光，則下列說法正確的是 ( ) A．當(dāng)斷開K時，燈A立即熄滅 B．當(dāng)斷開K時，燈A突然閃亮后熄滅 C．若用電阻值與線圈L相同的電阻取代L接入電路， 當(dāng)斷開K時，燈A立即熄滅 D．若用電阻值與線圈 L相同的電阻取代L接入電路， 當(dāng)斷開K時，燈A突然閃亮后熄滅 B a b R1 R2 θ θ 6、如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角，導(dǎo)軌與固定電阻R1和R2相連，勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面。有一導(dǎo)體棒ab，質(zhì)量為m，導(dǎo)體棒的電阻與固定電阻R1和R2的阻值均相等，與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向上滑動，當(dāng)上滑的速度為v時，受到安培力的大小為F，此時 ( ) A．電阻R1消耗的熱功率為Fv B．電阻R2消耗的熱功率為 Fv C．整個裝置因摩擦而消耗的熱功率為μmgvcosθ D．整個裝置消耗的機(jī)械功率為（F＋μmgcosθ）v 7、在水平桌面上，一個面積為S的圓形金屬框置于勻強(qiáng)磁場中，線框平面與磁場垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化關(guān)系如圖（甲）所示，0～1 s內(nèi)磁場方向垂直線框平面向下。圓形金屬框與兩根水平的平行金屬導(dǎo)軌相連接，導(dǎo)軌上放置一根導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒的長為L、電阻為R，且與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)體棒處于另一勻強(qiáng)磁場中，如圖（乙）所示。若導(dǎo)體棒始終保持靜止，則其所受的靜摩擦力f隨時間變化的圖象是圖中的（設(shè)向右的方向?yàn)殪o摩擦力的正方向） ( ) 8、如圖所示，豎直放置的螺線管與導(dǎo)線 abcd構(gòu)成回路，導(dǎo)線所圍區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里的變化的勻強(qiáng)磁場，螺線管下方水平桌面上有一導(dǎo)體圓環(huán)?，F(xiàn)要使導(dǎo)體圓環(huán)將受到向上的磁場力作用，則導(dǎo)線 abcd所圍區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)按下圖中哪一圖線所表示的方式隨時間變化 ( ) 9、如圖所示，兩根光滑平行的金屬導(dǎo)軌，放在傾角為θ的斜面上，導(dǎo)軌的左端接有電阻R，導(dǎo)軌自身電阻不計，斜面處在一勻強(qiáng)磁場中，方向垂直斜面向上，一質(zhì)量為m、電阻不計的金屬棒，在沿斜面并與棒垂直的恒力F作用下沿導(dǎo)軌勻速上滑，并上升了h高度，則在上滑過程中 ( ) A．金屬棒所受合外力所做的功等于mgh與電阻R上產(chǎn)生的熱量之和 B．恒力F與重力的合力所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的熱量 C．金屬棒受到的合外力所做的功為零 D．恒力F與安培力的合力所做的功為mgh 10、如圖所示，勻強(qiáng)磁場存在于虛線框內(nèi)，矩形線圈豎直下落。如果線圈受到的磁場力總小于其重力，則它在1、2、3、4位置 時的加速度關(guān)系為 ( ) A．a(chǎn)1＞a2＞a3＞a4 B．a(chǎn)1＝a3＞a2＞a4 C．a(chǎn)1＝a3＞a4＞a2 D．a(chǎn)4＝a2＞a3＞a1 11、如圖所示，在xOy平面內(nèi)，有一與x軸夾角為30的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場范圍足夠大。一根長度為L的金屬棒在此磁場中運(yùn)動時始終與xOy平面垂直，則下列情況中金屬棒中產(chǎn)生的電動勢大小為BLv的是 （ ） O y x B A．以速率2v沿＋x軸方向勻速運(yùn)動　　 B．以速率v沿垂直磁場方向勻速運(yùn)動 C．以速率v沿＋y軸方向勻速運(yùn)動 D．以速率v沿－y軸方向勻速運(yùn)動 12、如圖所示，虛線框內(nèi)有方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，導(dǎo)線框的三條豎直邊的電阻均為r，長均為L，兩橫邊電阻不計，線框平面與磁場方向垂直。當(dāng)導(dǎo)線框以恒定速度v水平向右運(yùn)動，ab邊進(jìn)入磁場時，ab兩端的電勢差為U1，當(dāng)cd邊進(jìn)入磁場時，ab兩端的電勢差為U2，則 ( ) e c a f d b A．U1=BLv B．U 1=BLv C．U 2= BLv D．U 2=BLv 13、如圖所示，用粗細(xì)相同的銅絲做成邊長分別為L和2L的兩只閉合線框a和b，以相同的速度從磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域中勻速地拉到磁場外，不考慮線框的動能變化，若外力對環(huán)做的功分別為Wa、Wb，則Wa∶Wb為 ( ) A．1∶4 B．1∶2 C．1∶1 D．不能確定 14、如圖所示，在方向垂直向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域中有一個由均勻?qū)Ь€制成的單匝矩形線框abcd，線框以恒定的速度v沿垂直磁場方向向右運(yùn)動，運(yùn)動中線框dc邊始終與磁場右邊界平行，線框邊長ad＝L，cd＝2L，線框?qū)Ь€的總電阻為R，則線框離開磁場的過程中 ( ) B a b c d A．流過線框截面的電量為 B．線框中的電流在ad邊產(chǎn)生的熱量為 C．線框所受安培力的合力為 D．a(chǎn)d間的電壓為BLv L h d B 15、如圖所示，兩水平虛線之間有垂直于紙面向里、寬度為d、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。質(zhì)量為m、電阻為R的正方形線圈邊長為L（L＜d），線圈下邊緣到磁場上邊界的距離為h，將線圈由靜止釋放，其下邊緣剛進(jìn)入磁場和剛穿出磁場時刻的速度都是v0，則在整個線圈穿過磁場的過程中（從下邊緣進(jìn)入磁場到上邊緣穿出磁場），下列說法中正確的是( ) A．線圈可能一直做勻速運(yùn)動 B．線圈可能先加速后減速 C．線圈的最小速度一定是 D．線圈的最小速度一定是 16、如圖所示，光滑的平行導(dǎo)軌PQ、MN水平放置，導(dǎo)軌的左右兩端 v a R2 R1 b Q P N M 分別接定值電阻，R1=2Ω，R2＝4Ω。電阻不計的金屬棒ab與PQ、 MN垂直，并接觸良好。整個裝置處于方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=0.4T的勻強(qiáng)磁場中。已知平行導(dǎo)軌間距L=0.5m，現(xiàn)對ab施加一 水平向右的外力F使之以v=5m/s的速度向右勻速運(yùn)動，則F的大小 為______________N，R1消耗的功率為______________W。 17、如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T，框架寬度L=0.4m，框 架電阻不計。金屬棒電阻R＝0.8Ω，定值電阻R1=2Ω，R2=3Ω，當(dāng) 金屬棒以v=5m/s的速度向左勻速運(yùn)動時，則流過金屬棒的感應(yīng)電 流大小為______________A；若電容器的電容C＝3μF，則穩(wěn)定時 電容器的帶電量為______________C。 o Φ/Wb t/s 0.005 0.02 18、如圖所示，為線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動時，穿過 線圈的磁通量隨時間變化的圖象，線圈的匝數(shù)為100匝，已知t=0時 線圈平面與磁感線垂直，則在0至0.005s的時間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的平均 感應(yīng)電動勢大小為____________V，在0.005s時刻線圈中產(chǎn)生的瞬時 感應(yīng)電動勢大小為____________V。 19、如圖甲所示，空間有一寬為2L的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向外。abcd是由均勻電阻絲做成的邊長為L的正方形線框，總電阻值為R。線框以垂直磁場邊界的速度v勻速通過磁場區(qū)域。在運(yùn)動過程中，線框ab、cd兩邊始終與磁場邊界平行。設(shè)線框剛進(jìn)入磁場的位置x=0，x軸沿水平方向向右，在右圖中畫出ab兩端電勢差Uab隨距離x變化的圖象(其中U0=BLv)。 20、如左圖所示，光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面上，導(dǎo)軌的電阻不計，兩導(dǎo)軌間距L=0.2m，定值電阻R=0.4Ω，導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.1Ω的金屬桿ab，整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中，磁場的方向豎直向下。現(xiàn)用一外力F沿水平方向拉桿，使之由靜止開始運(yùn)動，若理想電壓表示數(shù)U隨時間t的變化關(guān)系如右圖所示， （1）試分析說明金屬桿的運(yùn)動情況； （2）求第2s末外力F的功率。 21、如圖所示，頂角θ＝45的金屬導(dǎo)軌 MON固定在水平面內(nèi)，導(dǎo)軌處在方向豎直、磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場中。一根與 ON垂直的導(dǎo)體棒在水平外力作用下以恒定速度v0沿導(dǎo)軌 MON向右左滑動，導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒單位長度的電阻均勻?yàn)镽0，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸點(diǎn)的a和b，導(dǎo)體棒在滑動過程中始終保持與導(dǎo)軌良好接觸。t=0時，導(dǎo)體棒位于頂角O處，求： （1）在t=t0時刻流過導(dǎo)體棒的電流強(qiáng)度的大小和方向； （2）導(dǎo)體棒作勻速直線運(yùn)動時水平外力F的表達(dá)式； （3）導(dǎo)體棒在0～t0時間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱。 22、如圖甲所示，空間存在B=0.5T，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場，MN、PQ是處于同一水平面內(nèi)相互平行的粗糙長直導(dǎo)軌，間距L=0.2m， R是連接在導(dǎo)軌一端的電阻，ab是跨接在導(dǎo)軌上質(zhì)量為m=0.1kg的導(dǎo)體棒。從零時刻開始，通過一小型電動機(jī)對ab棒施加一個牽引力F，方向水平向左，使其從靜止開始沿導(dǎo)軌做加速運(yùn)動，此過程中棒始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。圖乙是棒的v-t圖象，其中OA段是直線，AC是曲線，DE是曲線圖象的漸進(jìn)線，小型電動機(jī)在12s末達(dá)到額定功率P=4.5W，此后保持功率不變。除R外，其余部分電阻均不計，g=10m/s2，求： （1）ab在0～12s內(nèi)的加速度大?。? （2）ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)； （3）電阻R的阻值； （3）若t=17s時，導(dǎo)體棒ab達(dá)到最大速度，從0～17s內(nèi)的位移為100m，求12～17s內(nèi)，R上產(chǎn)生的熱量。 圖甲 圖乙 參考答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 D C A C BC BCD B A BCD 10 11 12 13 14 15 B ABCD BD A ABD D 16、0.15，0.5 17、0.1，3.610－7 18、400，200π 19、第一個L內(nèi)為－U0，第二個L內(nèi)為－U0，第三個L內(nèi)為－U0 20、（1）初速度為零的勻加速直線運(yùn)動 （2）P=7W 21、（1），方向b到a （2） （3） 22、（1）a=0.75m/s2 （2）μ=0.2 （3）R=0.4Ω （4）Q=12.35J