2017_2018高中物理全一册（课件学案素材单元测试）（打包61套）粤教版选修3_2
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　　第1章 电磁感应
　　章末检测卷
　　(时间：90分钟　满分：100分)
　　一、单项选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)
　　1．宇航员登月后想探测一下月球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈，则下列推断正确的是 (　　)
　　A．直接将电流表放于月球表面，看是否有示数来判断磁场有无
　　B．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如果电流表无示数，则判断月球表面无磁场
　　C．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如果电流表有示数，则可判断月球表面有磁场
　　D．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈在某个平面内沿两个互相垂直的方向运动，月球表面若有磁场，则电流表至少有一次示数不为零
　　答案　C
　　解析　电流表有示数时可判断有磁场存在，沿某方向运动而无示数不能确定磁场是否存在，只有C正确．
　　2．如图1，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距．两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流．若(　　)
　　图1
　　A．金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向
　　B．金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向
　　C．金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向
　　D．金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向
　　答案　D
　　解析　根据楞次定律，当金属环上、下移动时，穿过环的磁通量不发生变化，故没有感应电流产生，故选项A、B错误；当金属环向左移动时，则穿过环的磁场垂直纸面向外并且增强，故根据楞次定律和安培定则可以知道，产生的感应电流为顺时针，故选项C错误；当金属环向右移动时，则穿过环的磁场垂直纸面向里并且增强，故根据楞次定律和安培定则可以知道，产生的感应电流为逆时针，故选项D正确．
　　3.用一根横截面积为S、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r的圆环，ab为圆环的一条直径．如图2所示，在ab的左侧存在一个匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图所示，磁感应强度大小随时间的变化率ΔBΔt＝k(k＜0)．则 (　　)
　　图2
　　A．圆环中产生逆时针方向的感应电流
　　B．圆环具有收缩的趋势
　　C．圆环中感应电流的大小为|krS2ρ|
　　第二章 交变电流
　　章末总结
　　一、交变电流“四值”的计算和应用
　　1．峰值：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴旋转时所产生的交变电流的最大值，Em＝nBSω.
　　2．瞬时值：线圈在匀强磁场中转动，从中性面开始计时，电动势的瞬时值表达式为e＝nBSωsinωt.
　　3．有效值：反映交变电流产生热效应的平均效果，正(或余)弦式交变电流的有效值与最大值之间的关系是E＝Em2.
　　4．平均值：指在一段时间内产生的电压(电流)的平均值，其数值由法拉第电磁感应定律求出，即E＝nΔΦΔt.
　　例1　图1为一个小型旋转电枢式交流发电机结构示意图，其矩形线圈的长度为L1，宽度为L2，共有n匝，总电阻为r，与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻，线圈以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO′匀速运动，沿转轴OO′方向看去，线圈沿逆时针方向转动，t＝0时刻线圈平面与磁感线垂直．
　　图1
　　(1)求线圈经过图示位置时，通过电阻R的感应电流的方向．
　　(2)写出线圈转动过程中感应电动势的瞬时值表达式．
　　(3)求线圈从t＝0时所处的位置开始到转过90°的过程中的平均感应电动势．
　　(4)求线圈从t＝0时所处的位置开始转过60°时电路中的瞬时电流．
　　(5)求线圈转动一个周期内电阻R上产生的热量．
　　答案　(1)自下而上　(2)e＝nBL1L2ωsinωt
　　(3)2nBL1L2ωπ　(4)3nBL1L2ω2R＋r　(5)n2B2L21L22ωRπR＋r2
　　解析　(1)根据右手定则可判断，线圈中的电流方向是d→c→b→a，故通过电阻R的电流是自下而上．
　　(2)从中性面开始计时，感应电动势随时间按正弦规律变化，且最大感应电动势Em＝nBL1L2ω，所以感应电动势的瞬时值表达式e＝nBL1L2ωsinωt.
　　(3)由法拉第电磁感应定律有
　　E＝nΔΦΔt＝nBL1L2π2ω＝2nBL1L2ωπ.
　　(4)由欧姆定律有
　　i＝eR＋r＝nBL1L2ωsin π3R＋r＝3nBL1L2ω2R＋r.
　　(5)电动势的有效值E＝2nBL1L2ω2，
　　习题课：电磁感应中的综合应用
　　——电磁感应中的电路问题和动力学问题
　　[学习目标]　1.能综合应用楞次定律和法拉第电磁感应定律解决电磁感应中的图象问题.2.掌握电磁感应中动力学问题的分析方法.3.能解决电磁感应中的动力学与能量结合的综合问题．
　　一、电磁感应中的图象问题
　　1．问题类型
　　(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象．
　　(2)由给定的图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量．
　　2．图象类型
　　(1)各物理量随时间t变化的图象，即B－t图象、Φ－t图象、E－t图象和I－t图象．
　　(2)导体切割磁感线运动时，还涉及感应电动势E和感应电流I随导体位移变化的图象，即E－x图象和I－x图象．
　　3．解决此类问题需要熟练掌握的规律：安培定则、左手定则、楞次定律、右手定则、法拉第电磁感应定律、欧姆定律等．
　　例1　将一段导线绕成图1甲所示的闭合回路，并固定在纸面内，回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中．回路的圆环区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示．用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间t变化的图象是 (　　)
　　图1
　　综合检测卷B
　　(时间：90分钟　满分：100分)
　　一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)
　　1．了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要．则以下符合事实的是 (　　)
　　A．丹麦物理学家奥斯特梦圆电生磁，终于发现了电磁感应现象
　　B．英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发一种电场
　　C．法拉第发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕
　　D．安培定则是用来判断通电导线在磁场中所受安培力方向的
　　答案　B
　　2．一矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势e＝2202sin100πt (V)，则(　　)
　　A．交流电的频率是100πHz
　　B．t＝0时线圈位于垂直中性面处
　　C．交流电的周期是0.02s
　　D．t＝0.05s时，e有最大值
　　答案　C
　　解析　根据公式ω＝2πf，可得该交流电的频率为f＝50Hz，A错误；
　　t＝0时刻瞬时感应电动势为零，所以线圈位于中性面处，B错误；
　　根据A可得T＝1f＝0.02s，C正确；
　　t＝0.05s时，e＝2202sin5πV＝0，D错误．
　　3．如图1所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在正弦交流电源上．变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，其阻值随温度的升高而减小．电流表 为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表 显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，R3为一定值电阻．当传感器R2所在处出现火警时，以下说法中正确的是 (　　)