《（浙江專版）2022-2023學(xué)年高中物理 課時跟蹤檢測（六）電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的?？紗栴}（含解析）新人教版選修3-2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（浙江專版）2022-2023學(xué)年高中物理 課時跟蹤檢測（六）電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的?？紗栴}（含解析）新人教版選修3-2（6頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、（浙江專版）2022-2023學(xué)年高中物理 課時跟蹤檢測（六）電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的?？紗栴}（含解析）新人教版選修3-2 一、單項選擇題 1．一根直導(dǎo)線長0.1 m，在磁感應(yīng)強度為0.1 T的勻強磁場中以10 m/s的速度勻速運動，則關(guān)于導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的說法錯誤的是(　　) A．一定為0.1 V B．可能為零 C．可能為0.01 V D．最大值為0.1 V 解析：選A　當(dāng)公式E＝Blv中B、l、v互相垂直，且導(dǎo)體切割磁感線運動時感應(yīng)電動勢最大：Em＝Blv＝0.1×0.1×10 V＝0.1 V，根據(jù)它們?nèi)叩目臻g位置關(guān)系的可能性，可知B、C、D正確，A錯誤。 2．閉合回路

2、的磁通量Φ隨時間t的變化圖象分別如圖所示，關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的下列論述，其中正確的是(　　) A．圖甲回路中感應(yīng)電動勢恒定不變 B．圖乙回路中感應(yīng)電動勢恒定不變 C．圖丙回路中0～t1時間內(nèi)感應(yīng)電動勢小于t1～t2時間內(nèi)感應(yīng)電動勢 D．圖丁回路中感應(yīng)電動勢先變大后變小 解析：選B　因E＝，則可據(jù)圖象斜率判斷，易知題圖甲中恒為零，回路中不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢；題圖乙中＝恒量，即電動勢E為一恒定值；題圖丙中E前>E后；題圖丁中圖象斜率先減后增，即回路中感應(yīng)電動勢先變小后變大，故只有B選項正確。 3.如圖所示，邊長為L的正方形導(dǎo)線框質(zhì)量為m，由距磁場H高處自由下落，其下邊ab進入勻

3、強磁場后，線圈開始做減速運動，直到其上邊dc剛剛穿出磁場時，速度減為ab邊剛進入磁場時的一半，磁場的寬度也為L，則線框穿越勻強磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱為(　　) A．2mgL B．2mgL＋mgH C．2mgL＋mgH D．2mgL＋mgH 解析：選C　設(shè)線框剛進入磁場時的速度為v1，則剛穿出磁場時的速度v2＝，線框自開始進入磁場到完全穿出磁場共下落高度為2L，由題意得mv12＝mgH，mv12＋mg·2L＝mv22＋Q，解得Q＝2mgL＋mgH。C選項正確。 4.如圖所示，在空間中存在兩個相鄰的、磁感應(yīng)強度大小相等、方向相反的有界勻強磁場，其寬度均為L?，F(xiàn)將寬度也為L的矩形閉合

4、線圈，從圖中所示位置垂直于磁場方向勻速拉過磁場區(qū)域，則在該過程中，選項圖中能正確反映線圈中所產(chǎn)生的感應(yīng)電流或其所受的安培力隨時間變化的圖象是(　　) 解析：選D　由楞次定律可知，當(dāng)矩形閉合線圈進入磁場和出磁場時，安培力總是阻礙線圈的運動，方向始終向左，所以外力始終水平向右，因安培力的大小不同且在中間時最大，故選項D正確，C錯誤；當(dāng)矩形閉合線圈進入磁場時，由法拉第電磁感應(yīng)定律判斷，感應(yīng)電流的大小在中間時是最大的，所以選項A、B錯誤。 5.在物理實驗中，常用一種叫做“沖擊電流計”的儀器測定通過電路的電量。如圖所示，探測線圈與沖擊電流計串聯(lián)后可用來測定磁場的磁感應(yīng)強度。已知線圈的匝數(shù)為n，面

5、積為S，線圈與沖擊電流計組成的回路電阻為R。若將線圈放在被測量的勻強磁場中，開始線圈平面與磁場垂直，現(xiàn)把探測線圈翻轉(zhuǎn)90°，沖擊電流計測出通過線圈的電量為q，由上述數(shù)據(jù)可測出被測量磁場的磁感應(yīng)強度為(　　) A.　　　　B.　　　　C.　　　　D. 解析：選B　由法拉第電磁感應(yīng)定律有E＝n，再由閉合電路歐姆定律可得I＝，根據(jù)電量的公式q＝It，可得q＝n。由于開始線圈平面與磁場垂直，現(xiàn)把探測線圈翻轉(zhuǎn)90°，則有ΔΦ＝BS；聯(lián)立以上各式可得：q＝，則磁感應(yīng)強度B＝，故B正確，A、C、D錯誤。 6.如圖所示，間距為L、電阻不計的足夠長平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌左端用一阻值為R的電阻連接，

6、導(dǎo)軌上橫跨一根質(zhì)量為m、有效電阻也為R的金屬棒，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好。整個裝置處于豎直向上、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中。現(xiàn)使金屬棒以初速度v沿導(dǎo)軌向右運動，若金屬棒在整個運動過程中通過的電荷量為q。下列說法正確的是(　　) A．金屬棒在導(dǎo)軌上做勻減速運動 B．整個過程中金屬棒在導(dǎo)軌上發(fā)生的位移為 C．整個過程中金屬棒克服安培力做功為mv2 D．整個過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為mv2 解析：選C　因為金屬棒向右運動時受到向左的安培力作用，且安培力隨速度的減小而減小，所以金屬棒做加速度減小的減速運動；根據(jù)E＝＝，q＝IΔt＝Δt＝，解得x＝；整個過程中金屬棒克服安培力做功等于金屬棒動能的

7、減少量mv2；整個過程中電路中產(chǎn)生的總熱量等于機械能的減少量mv2，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為mv2。故C正確。 7.如圖所示，兩條平行虛線之間存在勻強磁場，虛線間的距離為L，磁場方向垂直紙面向里，abcd是位于紙面內(nèi)的梯形線圈，ad與bc間的距離也為L，t＝0時刻bc邊與磁場區(qū)域邊界重合?，F(xiàn)令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁場區(qū)域，取沿abcda方向為感應(yīng)電流正方向，則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中，感應(yīng)電流I隨時間t變化的圖線可能是(　　) 解析：選B　bc邊進入磁場時，根據(jù)右手定則判斷出其感應(yīng)電流的方向是沿adcba的方向，其方向與電流的正方向相反，是負值，所以A、C錯

8、誤；當(dāng)逐漸向右移動時，切割磁感線的有效長度增加，故感應(yīng)電流增大；當(dāng)bc邊穿出磁場區(qū)域時，線圈中的感應(yīng)電流方向變?yōu)閍bcda，沿正方向，是正值，所以B正確，D錯誤。 二、多項選擇題 8.如圖所示，金屬桿ab以恒定的速率v在光滑平行導(dǎo)軌上向右滑行，設(shè)整個電路中總電阻為R(恒定不變)，整個裝置置于垂直紙面向里的勻強磁場中，下列敘述正確的是(　　) A．a(chǎn)b桿中的電流與速率v成正比 B．磁場作用于ab桿的安培力與速率v成正比 C．電阻R上產(chǎn)生的熱功率與速率v成正比 D．外力對ab桿做功的功率與速率v成正比 解析：選AB　由E＝Blv和I＝，得I＝，所以安培力F＝BIl＝，電阻上產(chǎn)生的熱功

9、率P＝I2R＝，外力對ab桿做功的功率就等于回路的熱功率。故A、B正確。 9.如圖所示，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場有理想邊界，用力F將矩形線圈從磁場中勻速拉出。在其他條件不變的情況下(　　) A．速度越大時，拉力做功越多 B．線圈邊長L1越大時，拉力做功越多 C．線圈邊長L2越大時，拉力做功越多 D．線圈電阻越大時，拉力做功越多 解析：選ABC　力F勻速拉出線圈過程所做的功為W＝FL2，又F＝F安＝IBL1，I＝，所以W＝，可知A、B、C正確，D錯誤。 10.如圖所示，兩根光滑的金屬導(dǎo)軌，平行放置在傾角為θ的斜面上，導(dǎo)軌的左端接有電阻R，導(dǎo)軌自身的電阻可忽略不計。斜面處在一勻強磁場

10、中，磁場方向垂直于斜面向上。質(zhì)量為m、電阻可以不計的金屬棒ab，在方向沿著斜面且與棒垂直的恒力F作用下沿導(dǎo)軌勻速上滑，并上升h高度，在這一過程中(　　) A．作用于金屬棒上的各個力的合力所做的功等于零 B．作用于金屬棒上的各個力的合力所做的功等于mgh與電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱之和 C．恒力F與安培力的合力所做的功等于零 D．恒力F與重力的合力所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱 解析：選AD　金屬棒勻速上滑的過程中，對金屬棒受力分析可知，有三個力對其做功，恒力F做正功，重力做負功，安培力阻礙相對運動，方向沿斜面向下，做負功。勻速運動時，金屬棒所受合力為零，故合力做功為零，A正確；克服安培力

11、做多少功就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電路中的電能，電能又等于R上產(chǎn)生的焦耳熱，故恒力F與重力的合力所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱，D正確。 三、非選擇題 11.(2016·紹興一中檢測)如圖所示，MN、PQ為相距L＝0.2 m的光滑平行導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與水平面夾角為θ＝30°，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強度為B＝1 T、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中，在兩導(dǎo)軌的M、P兩端接有一電阻為R＝2 Ω的定值電阻，回路其余電阻不計。一質(zhì)量為m＝0.2 kg的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置且與導(dǎo)軌接觸良好。今平行于導(dǎo)軌對導(dǎo)體棒施加一作用力F, 使導(dǎo)體棒從ab位置由靜止開始沿導(dǎo)軌向下勻加速滑到底端，滑動過程中導(dǎo)體棒始終垂直于

12、導(dǎo)軌，加速度大小為a＝4 m/s2，經(jīng)時間t＝1 s滑到cd位置，從ab到cd過程中電阻發(fā)熱為Q＝0.1 J，g取10 m/s2。求： (1)到達cd位置時，對導(dǎo)體棒施加的作用力的大??； (2)導(dǎo)體棒從ab滑到cd過程中作用力F所做的功。 解析：(1)導(dǎo)體棒在cd處速度為：v＝at＝4 m/s 切割磁感線產(chǎn)生的電動勢為：E＝BLv＝0.8 V 回路感應(yīng)電流為：I＝＝0.4 A 導(dǎo)體棒在cd處所受安培力：F安＝BIL＝0.08 N 以平行導(dǎo)軌向下為正方向：mgsin θ＋F－F安＝ma 解得：F＝－0.12 N(負號表示與正方向方向相反) 作用力的大小為0.12 N，方向平行導(dǎo)

13、軌平面向上。 (2)ab到cd間的距離：x＝at2＝2 m 根據(jù)功能關(guān)系有：mgxsin θ＋WF－Q＝mv2－0 解得：WF＝－0.3 J。 答案：(1)0.12 N，方向平行導(dǎo)軌平面向上　(2)－0.3 J 12．如圖甲所示的螺線管，匝數(shù)n ＝1 500，橫截面積為S＝20 cm2，電阻r＝1.5 Ω，與螺線管串聯(lián)的外電阻R1＝3.5 Ω，R2＝2.5 Ω，向右穿過螺線管的勻強磁場的磁感應(yīng)強度按圖乙所示規(guī)律變化。求： (1)螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大??； (2)通過螺線管的電流大小和方向； (3)螺線管兩端的電壓大小，并判斷M、P兩端的電勢高低。 解析：(1)由B-t圖

14、象知，＝k＝ T/s＝2 T/s 由E＝n＝nS得 E＝1 500×20×10－4×2 V＝6 V。 (2)由楞次定律判斷，當(dāng)B隨時間增大時，穿過螺線管的磁通量增大，因此感應(yīng)電流的磁場方向向左，再由安培定則知，感應(yīng)電流方向為M→a→c→b→P→M。 根據(jù)閉合電路歐姆定律得 I＝＝ A＝0.8 A。 (3)由電流方向知，M端電勢高，M、P兩端的電壓既是電源的路端電壓，也是電阻R1、R2兩端的電壓之和，所以 UMP＝I(R1＋R2)＝0.8×(3.5＋2.5) V＝4.8 V。 答案：(1)6 V　(2)0.8 A　方向為M→a→c→b→P→M (3)4.8 V　M端電勢高 1

15、3.如圖所示，處于勻強磁場(未畫出)中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌相距1 m，導(dǎo)軌平面與水平面成θ＝37°角，下端連接阻值為R的電阻。勻強磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直，質(zhì)量為0.2 kg、電阻不計的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動摩擦因數(shù)為0.25(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)。求： (1)金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時的加速度大?。? (2)當(dāng)金屬棒下滑速度達到穩(wěn)定時，電阻R消耗的功率為8 W，求該速度的大??； (3)在上問中，若R＝2 Ω，金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應(yīng)強度的大小與方向。 解析：(1)金屬棒開始

16、下滑的初速度為零，根據(jù)牛頓第二定律得 mgsin θ－μmgcos θ＝ma 解得a＝4 m/s2。 (2)設(shè)金屬棒運動達到穩(wěn)定時，速度為v，所受安培力為F，棒在沿導(dǎo)軌方向受力平衡 mgsin θ－μmgcos θ－F＝0 此時金屬棒克服安培力做功的功率等于電路中電阻R消耗的電功率，即Fv＝P 解得：v＝10 m/s。 (3)設(shè)電路中電流為I，兩導(dǎo)軌間金屬棒的長為l，磁場的磁感應(yīng)強度為B I＝ P＝I2R 解得：B＝0.4 T 由金屬棒中的電流方向由a到b及右手定則可知， 磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上。 答案：(1)4 m/s2　(2)10 m/s　(3)0.4 T　磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上