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高二年级物理单元测试试卷:电磁感应

发布时间:2023-02-13 18:20:06 来源:网友投稿

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高二年级物理单元测试试卷:电磁感应

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  第Ⅰ卷(选择题)

  一.选择题(请将你认为正确的答案代号填在Ⅱ卷的答题栏中,本题共10小题)

  1.如图所示,接有理想伏特表的三角形导线框abc在匀强磁场中向右运动,导线框中的感应电流为I,bc两点间电势差为Ubc,伏特表读数为U,则—F列说法正确的有:

  A.I=0、Ubc=0、U=0;

  B.I=0、Ubc≠0、U≠0;

  C.I=0、Ubc≠0、U=0;

  D.I≠0、Ubc≠0、U≠0;

  2.矩形导线框abcd从某处自由下落h的高度后,进入与线框平面垂直的匀强磁场,如图所示。从bc边刚进入磁场到ad边也进入磁场的过程中,线框内的感应电流随时间变化的图象不是:

  3.图中EF、GH为平行的金属导轨,其电阻可不计,R为电阻器,C为电容器,AB为可在EF和GH上水平滑动的金属杆,有匀强磁场垂直于导轨平面,若用I1和I2分别表示电路稳定时图中该处导体中的电流,则当金属杆AB:

  A.匀速滑动时,I1=0,I2=0

  B.匀速滑动时,I1≠0,I2≠0

  C.加速滑动时,I1=0;I2=0

  D.加速滑动时,I1≠0,I2≠0

  4.如图所示是一种延时开关,当S1闭合时,电磁铁将衔铁D吸下,C线路接通,当S1,断开时,由于电磁感应作用,D将延迟一段时间才被释放,则:

  1由于A线圈的电磁感应作用,才产生延长释放D的作用:

  2由于B线圈的电磁感应作用,才产生延长释放D的作用;

  3如果断开B线圈的电键S2,无延时作用;

  4如果断开B线圈的电键S2,延时的时间大小将变化。

  A12B23C14D234

  5.如图所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中有固定的金属框架ABC,已知∠B=θ,导体棒DE在框架上从B点开始在外力作用下,沿垂直DE方向以速度v匀速向右平移,使导体棒和框架构成等腰三角形回路.设框架和导体棒材料相同,其单位长度的电阻均为R,框架和导体棒均足够长,不计摩擦及接触电阻.关于回路中的电流I和电功率P随时间t变化的下列四个图象中正确的是

  6.如图所示,电路中除电阻R外,其余电阻均不计,金属导轨水平放置且光滑,金属棒AB水平放在导轨上,当电键K闭合,有关能量转化的描述正确的是:

  1电源输出的总能量等于导体AB所得到的动能;

  2导体AB运动稳定后,电源输出的总能量等于电阻R在导体AB从开始运动到运动稳定全过程所得到的热量;

  3导体AB运动稳定前,电源输出的总能量等于导体AB的动能加上电阻R得到的热量;

  4导体AB稳定后,电源不再输出能量。

  A1B34C123D1234

  7.正方形线框每边电阻为R,边长为L,匀强磁场的磁感应强度为B,边界用虚线表示,线框ad边与磁场边界平行。当线框以恒定的速度V垂直磁场方向进入磁场区域过程中,ad两端电压及ad边消耗的电功率为:

  A.3BLV/49B2L2V2/16R

  B.BLV/49B2L2V2/16R

  C.3BLV/4B2L2V2/16R

  D.BLV/4B2L2V2/16R

  8.制做精密电阻时,为了消除在使用中由于电流的变化引起的自感现象,用电阻丝绕制电阻时采用如图所示的双线绕法,其道理是.

  A.电路电流变化时,两根线中产生的自感电动势相互抵消

  B.电路电流变化时,两根线中产生的自感电流相互抵消

  C.电路电流变化时,两根线圈中的磁通量相互抵消

  D.以上说法都不正确

  9.现在很多家庭为了用电安全,安装了一种安全保护装置——漏电保护器。右图是它接入电路的示意图,交流输电线穿过绕有线圈的铁芯接用电器,铁芯上线圈接传感器控制电源的通或断。其工作原理是:电器正常工作时,电流从一条电线输入,另一条电线输出,传感器不动作,电源与用电器电路接通。而当用电器电路中出现漏电,即电线中有一条通过人体与大地短接、或直接与大地短接时,电流将从这条电线输入到接地处,再通过大地返回电源,而不穿过铁芯返回电源,这时传感器动作,使电源与用电器电路断开。

  A.传感器不动作是因为铁芯内的磁通量不变化,线圈将向传感器发出信号

  B.传感器不动作是因为铁芯内的磁通量变化,线圈将向传感器发出信号

  C.传感器动作是因为铁芯内的磁通量不变化,线圈将向传感器发信号

  D.传感器动作是因为铁芯内的磁通量变化,线圈向传感器发信号

  10.如图所示,在水平面上有一固定的U形金属框架,框架上置一金属杆ab,不计摩擦.在竖直方向上有匀强磁场.则.

  A.若磁场方向竖直向上并增大时,杆ab将向右移动

  B.若磁场方向竖直向上并减小时,杆ab将向右移动

  C.若磁场方向竖直向下并增大时,杆ab将向右移动

  D.若磁场方向竖直向下并减小时,杆ab将向左移动

  第Ⅱ卷(非选择题共3道简答题1道实验题4道计算题

  请将你认为正确的答案代号填在下表中

  12345678910

  二.简答题(共3小题)

  11.如图13-10所示,线圈内有理想边界的磁场,当磁场均匀增加时,有带电微粒静止于水平放置的平行板电容器中间,则此粒子带__________电,若线圈的匝数为n,平行板电容器的板间距离为d,粒子的质量为m,带电量为q,则磁感强度的变化率___________。(设线圈的面积为S)

  12.半径为R的闭合导线通入恒定电流I,放入匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,如图12-12所示,若磁场磁感强度为B,由于安培力的作用使线圈处于张紧状态,导线的张力为_____________.

  13.50周年庆盛典上,我FBC-1“飞豹”新型超音速歼击轰炸机在*上空沿水平方向以1.7倍的声速自东向西飞行,该机翼尖间的距离为12.705m,设北京上空磁场竖直分量为0.42×10-4T,那么此飞机机翼两端___________端电势较高,电势差为_______________V。

  四.计算题(共4小题)

  14.如图所示,光滑的平行导轨P、Q相距l=1m,处在同一水平面中,导轨的左端接有如图所示的电路,其中水平放置的电容器两极板相距d=10mm,定值电阻R1=R3=8Ω,R2=2Ω,导轨的电阻不计,磁感强度B=0.4T的匀强磁场竖直向下穿过导轨面,当金属棒ab沿导轨向右匀速运动(开关S断开)时,电容器两极之间质量m=1×10-14kg,带电量q=-1×10-15C的微粒恰好静止不动;当S闭合时,微粒的加速度a=7m/s2向下做匀加速运动,取g=10m/s2,求:

  (1)金属棒所运动的速度多大?电阻多大?

  (2)S闭合后,使金属棒ab做匀速运动的外力的功率多大?

  15.如右图所示,导体棒ab的质量为m=0.1kg,电阻为R=0.4Ω,放置在与水平面夹角为θ=37°的倾斜金属导轨上,导轨间距为d=0.2m,电阻不计,系统处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=0.5T.电池内阻不计,求:

  (1)若导轨光滑,电池电动势多大才能使导体棒静止在导轨上?

  (2)若棒与导轨之间的摩擦因数为=0.2,要使导体棒静止在导轨上,电池的电动势应多大?

  3若在上一问中,将电池换成一个阻值为R0=0.6Ω的电阻,则导体棒在运动过程中可能达到的速度的多少?

  16.如图所示,光滑平行金属导轨MN、PQ相距L=0.2m,导轨左端接有“0.8V,0.8W”的小灯泡,磁感强度B=1T的匀强磁场垂直于导轨平面,今使一导体棒与导轨良好接触向右滑动产生向小灯供电,小灯泡正常发光,导轨与导体棒每米长的电阻均为r=0.5Ω,其余导线电阻不计

  (1)求导体棒的最小速度

  (2)写出导体速度v与它到左端的距离x的关系式

  (3)根据v与x的关系式算出表中对应的v值并填入表中,然后画出v-x图线

  xm00.511.52

  vm/s

  参考答案

  12345678910

  CCDBDBCCDB

  二.简答题答案:

  11.负;

  12.BIR

  13.南;0.31

  四.计算题答案:

  14.(1)带电微粒在电容器两极间静止时,受向上的电场力和向下的重力而平衡,根据平衡条件有,解得电容器两极间电压为:

  由于微粒带负电,可知上板电势较高,由于S断开,R3上无电流,R1、R2上电压等于U1,可知电路中的感应电流,即通过R1、R2的电流强度为:

  根据闭合电路欧姆定律,可知ab切割磁感线运动产生的感应电动势为:(1)

  S闭合时,带电微粒向下做匀加速运动,根据牛顿第二定律有:

  可以求得S闭合时电容器两板间的电压为:

  这是电路中的电流为:=

  根据闭合电路欧姆定律有:(2)

  将已知量代入(1)(2)式,可求得:V,

  由E=BLv得:

  (2)S闭合时,通过ab电流I2=0.15A,ab所受磁场力为,ab的速度v=3m/s做匀速运动,所受外力与磁场力FB大小相等,方向相反,即F=0.06N,方向向右,则外力功率为P=Fv=0.06×3w=0.18w

  15.(1)若棒与导轨间光滑,则受重力、支持力、安培力三力平衡,由平衡条件得:e==3V.

  (2)若棒与导轨间有摩擦,则有两种可能.一是电动势偏大,致导体棒有上滑趋势,此时摩擦力沿斜面向下,利用平衡条件可求得:

  e1=V;

  二是电动势偏小,致导体棒有下滑趋势,摩擦力沿斜面向上,同理可求得:

  e2=V.

  因此电池电动势的取值范围是e2£e£e1

  (3)电池换成R0=0.6Ω后,ab棒下滑切割磁感线,在回路中产生电流,使得ab棒受安培力,经判定ab棒下滑是加速度减小的加速运动.当F合=0时,其速度达vm.

  N=mgcosθ+FAsinθ

  mgsinθ=f+FAcosθ

  f=μN;

  ∴=29.9m/s

  16.(1)(2)导体棒向右滑动时产生的感应电动势E=BLv

  导体棒电阻((相当于电源内阻)为:

  小灯泡电阻为

  回路的外电阻为:

  回路中电流为:(1)

  小灯泡正常发光时(2)

  由(1)(2)解得:

  当x=0时,有导体棒最小速度

  (3)根据计算,又列出下表

  xm00.511.52

  vm/s4.579.51214.5

  根据表上数据,画出v—x图线如图所示

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