《电磁感应》章末检测试卷(解析版)
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共16题,约4940字。
人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》章末检测
(时间:90分钟,满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分)
1.竖直平面内有一金属环,半径为a,总电阻为R,磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面,与环的最高点A铰链连接的长度为2a,电阻为R2的导体棒AB由水平位置紧贴环面摆下(如图1所示).当摆到竖直位置时,B点的线速度为v,则这时AB两端的电压大小为( )
图1
A.2Bav B.Bav C.2Bav3 D.Bav3
答案 D
解析 由推论知,当导体棒摆到竖直位置时,产生的感应电动势E=Blv中=B•2a•12v=Bav,
此时回路总电阻R总=R4+R2=3R4,这时AB两端的电压大小U=ER总•R4=Bav3,D项正确.
2.如图2所示,光滑的水平桌面上放着两个完全相同的金属环a和b,当一条形磁铁的S极竖直向下迅速靠近两环中间时,则( )
图2
A.a、b均静止不动 B.a、b互相靠近
C.a、b互相远离 D.a、b均向上跳起
答案 C
3. 如图3所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场.若第一次用0.3 s时间拉出,外力所做的功为W1,通过导线截面的电荷量为q1;第二次用0.9 s时间拉出,外力所做的功为W2,通过导线截面的电荷量为q2,则( )
图3
A.W1<W2,q1<q2 B.W1<W2,q1=q2
C.W1>W2,q1=q2 D.W1>W2,q1>q2
答案 C
解析 设线框长为l1,宽为l2,第一次拉出速度为v1,第二次拉出速度为v2,则v1=3v2.匀速拉出磁场时,外力所做的功恰等于克服安培力所做的功,有W1=F1•l1=BI1l2l1=B2l22l1v1R,同理W2=B2l22l1v2R,故W1>W2;又由于线框两次拉出过程中,磁通量的变化量相等,即ΔΦ1=ΔΦ2,由q=ΔΦR,得q1=q2.
4. 如图4所示,在PQ、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场,磁场方向均垂直于纸面.一导线框abcdefa位于纸面内,框的邻边都相互垂直,bc边与磁场的边界P重合.导线框与磁场区域的尺寸如图所示.从t=0时刻开始,线框匀速横穿两个磁场区域.以a→b→c→d→e→f为线框中的电动势E的正方向,以下四个E-t关系示意图中正确的是 ( )
图4
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