2015-2016学年高中物理《电磁感应》综合能力测试卷

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共17道小题,约6110字。

  第4章 电磁感应
  本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,时间90分钟
  第Ⅰ卷(选择题 共40分)
  一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,第1~6小题只有一个选项符合题目要求,第7~10小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)
  1.(扬州市2013~2014学年高二期末)如图所示的下列实验中,有感应电流产生的是 (  )
  答案:D
  解析:根据电流的磁效应,导线通电后其下方存在磁场,小磁针在磁场的作用下偏转,没有感应电流,故A错误;由法拉第电磁感应定律知,闭合圆环在无限大匀强磁场中加速运动,磁通量没有变化,所以没有产生感应电流,所以B错误;通电导线在磁场中受安培力的作用,所以不存在感应电流,故C错误;闭合回路中的金属杆切割磁感线运动,能够产生感应电流,故D正确。
  2.(沈阳二中2014~2015学年高二上学期期末)如图所示,固定的水平长直导线中通有电流I,矩形线框与导线在同一竖直平面内,且一边与导线平行。线框由静止释放,在下落过程中 (  )
  A.穿过线框的磁通量保持不变
  B.线框中感应电流方向保持不变
  C.线框所受安培力的合力为零
  D.线框的机械能不断增大
  答案:B
  解析:线圈在释放下落的过程中,磁通量逐渐减小,感应电流方向不变,线圈所受安培力的合力向上,所以A错,C错,B对,线框在向下运动的过程中安培力做负功,机械能不断减小,D错。
  3.(北京四中2014~2015学年高二上学期期末)物理课上,老师做了一个奇妙的“跳环实验”。如图所示,她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后,将一金属套环置于线圈L上,且使铁芯穿过套环。闭合开关S的瞬间,套环立刻跳起。某同学另找来器材再探究此实验。他连接好电路,经重复试验,线圈上的套环均末动。对比老师演示的实验,下列四个选项中,导致套环未动的原因可能是 (  )
  A.线圈接在了直流电源上
  B.电源电压过高
  C.所选线圈的匝数过多
  D.所用套环的材料与老师的不同
  答案:D
  解析:闭合开关瞬间,只要套环产生感应电流,套环就会跳起。套环未动,可能是绝缘材料制成的,不能产生感应电流,选项D有可能。
  4.一无限长直导体薄板宽为l,板面与z轴垂直,板的长度方向沿y轴,板的两侧与一个电压表相接,如图所示,整个系统放在磁感应强度为B的匀强磁场中,B的方向沿z轴正方向。如果电压表与导体薄板均以速度v向y轴正方向移动,则电压表指示的电压值为 (  )
  A.0    B12Blv   
  C.BLv  D.2Blv
  答案:A
  解析:整个导体薄板在切割磁感线,相当于长为l的导线在切割磁感线,而连接电压表的导线也在切割磁感线,它们是并联关系,整个回路中磁通量恒为零,所以电压表测得的数值为0。
  5.在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示,当磁场的磁感应强度B随时间t发生如图乙所示变化时,下图中正确表示线圈中感应电动势E变化的是 (  )
  答案:A
  解析:在第1s内,由楞次定律可判定电流为正,其产生的感应电动势E1=ΔΦ1Δt1=ΔB1Δt1S;在第2s和第3s内,磁场B不变化,线圈中无感应电流;在第4s和第5s内,B减小,由楞次定律可判定,其电流为负,产生的感应电动势E2=ΔΦ2Δt2=ΔB2SΔt2,由ΔB1=ΔB2,Δt2=2Δt1,故E1=2E2,由此可知,A项正确。
  6.(辽宁沈阳市2014~2015学年高二上学期期末)如图所示,一电阻为R的导线弯成半径为a的半圆形闭合回路,虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于回路所在的平面,回路以速度v向右匀速进入磁场,直径CD始终与MN垂直,从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,下列结论中正确的是 (  )
  A.圆心到达磁场边界时感应电流方向发生改变
  B.CD段直线始终不受安培力作用
  C.感应电动势平均值为12πBav
  D.通过导线横截面的电荷量为Bπa22R
  答案:D
  解析:A.从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,磁通量逐渐增大,根据楞次定律知,感应电流的方向一直为逆时针方向,故A错误。B.CD段的电流方向由D到C,根据左手定则知,CD段受到竖直向下的安培力,故B错误。C.运动的时间Δt=2av,根据法拉第电磁感应定律得:E=ΔΦΔt=B•12πa22av=14πBav,故C错误。D.通过导线横截面的电荷量为:q=ΔΦR=B•12πa2R=Bπa22R,故D正确。
  7.(河北衡水中学2013~2014学年高二上学期期中)有一个垂直于纸面的匀强磁场,它的边界MN左侧为无场区,右侧是匀强磁场区域,如图(甲)所示,现让一个金属线框在纸平面内以垂直于MN的恒定速度从MN左侧进入匀强磁场区域,线框中的电流随时间变化的i-t图象如图(乙)所示,则进入磁场区域的金属线框可能是下图的 (  )

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