2019-2020年人教版高中物理选修3-2：第四章检测(B)
第四章检测(B)
(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。在每小题给出的四个选项中,1~6题只有一个选项符合题目要求,7~10题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分)
1.如图所示,一个半球壳放在匀强磁场中,磁感线的方向与半球底面垂直,设半球壳表面积为S1,底面积为S2,半球面上的磁感应强度为B1,底面处的磁感应强度为B2,穿过它们的磁通量分别为Φ1和Φ2,则下列说法中正确的是( )
A.由于Φ1=Φ2,且S1>S2,所以B1
D.因为半球面是一曲面,无法判断上述结论是否正确
解析:因为磁场是匀强磁场,故B1=B2;根据磁通量的定义可知,Φ1=Φ2。 答案:C
2.如图所示,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下。当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)( )
A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引
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B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥 C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引 D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥
解析:穿过线圈的磁场方向向下且磁通量增加,由“增反减同”和“来拒去留”可知选项B正确。 答案:B
3.用均匀导线做成正方形线框,每边长为0.2 m,正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中,如图所示,当磁场以10 T/s的变化率增大时,线框中a、b两点电势差是( )
A.Uab=0.1 V C.Uab=0.2 V
B.Uab=-0.1 V D.Uab=-0.2 V
解析:EV=0.2 V,设总电阻为2R,则U·RV,由楞次定律知a端电势高,故A正确。 答案:A
4.(2018·全国Ⅰ卷)如图所示,导体轨道OPQS固定,其中PQS是半圆弧,Q为半圆弧的中点,O为圆心。轨道的电阻忽略不计,OM是有一定电阻、可绕O转动的金属杆,M端位于PQS上,OM与轨道接触良好。空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B。现使OM从OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定(过程
Ⅰ);再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到B'(过程Ⅱ)。在过程Ⅰ、Ⅱ中,流过OM的电荷量相等,
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A
解析:根据q,q1 q2q1=q2, 解得B'B正确。 答案:B
5.(2018·全国Ⅱ卷)如图所示,在同一水平面内有两根平行长导轨,导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域,区域宽度均为l,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下。一边长
解析:在0~0.5l过程中,前、后两边均切割磁感线,产生相同方向(顺时针)、等大不变的电动势,产生顺时针方向、大小不变的电流;在0.5l~l过程中,前、后两边均切割磁感线,产生反向、等大不变的电动势,线框中总电动势为零,电流为零;在l~1.5l过程中,前、后两边均切割磁感线,产生相同方向(逆时针)、等大不变的电动势,产生逆时针方向、大小不变的电流,选项D正确。 答案:D
6.如图所示,用丝线悬挂一个金属环,金属环套在一个通电螺线管上,并处于螺线管正中央位置。若通入螺线管中的电流突然增大,则 ( )
A.圆环会受到沿半径向外拉伸的力
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B.圆环会受到沿半径向里挤压的力 C.圆环会受到向右的力 D.圆环会受到向左的力
解析:无论通入螺线管的电流是从a流向b还是从b流向a,电流增大时,穿过金属环的磁通量必增加。由于穿过金属环的磁通量由螺线管内、外两部分方向相反的磁通量共同决定,其等效磁场方向由管内磁场方向决定。根据楞次定律,环内感应电流的磁场要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,即要阻碍穿过环的磁通量的增加,因此有使环扩张的趋势,从而使环受到沿半径向外拉伸的力。 答案:A
7.如图甲所示,A、B为两个相同的环形线圈,共轴并靠近放置,A线圈中通有如图乙所示的电流i,则( )
A.在t1到t2时间内A、B两线圈相吸 B.在t2到t3时间内A、B两线圈相斥 C.t1时刻两线圈间作用力为零 D.t2时刻两线圈间作用力最大
解析:从t1到t2时间内,电流方向不变,强度变小,磁场变弱,ΦA减小,B线圈中感应电流的磁场与A线圈中电流的磁场同向,所以A、B相吸。从t2到t3时间内,IA反向增强,B中感应电流的磁场与A中电流的磁场反向,互相排斥。t1时刻,IA达到最大,变化率为零,ΦB最大,变化率为零,IB=0,A、B之间无相互作用力。t2时刻,IA=0,通过B的磁通量变化率最大,在B中产生的感应电流最大,但此刻A线圈中无电流,所以A、B两线圈间无相互作用力。综上所述,A、B、C正确,D错误。 答案:ABC
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8.如图所示,闭合铜环与闭合金属框接触放在匀强磁场中,当铜环向右移动时(金属框不动),下列说法正确的是 ( )
A.铜环内没有感应电流产生,因为它的磁通量没有变化 B.金属框内没有感应电流产生,因为它的磁通量没有变化 C.金属框ab边中有感应电流,因为回路abfgea中的磁通量增加了 D.铜环的半圆egf中有感应电流,因为回路egfcde中的磁通量减少了
解析:当部分导体切割磁感线运动时,导体便相当于电源部分,其余部分组成外电路。当铜环向右运动时,铜环的左右两部分形成两个并联的电源,其等效电路如图所示。由图可知,铜环内和金属框内均有感应电流产生,A、B均错。由图知,回路abfgea中的磁通量增加了,从而在回路中产生了感应电流,ab边和铜环的半圆egf均为abfgea回路中的部分,且egf相当于电源部分。故选CD。
答案:CD
9.如图所示,通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈,线圈均与传送带以相同的速度匀速运动。为了检测出个别未闭合的不合格线圈,让传送带通过一固定匀强磁场区域,磁场方向垂直于传送带,线圈进入磁场前等距离排列,根据穿过磁场后线圈间的距离,就能够检测出不合格线圈。通过观察图形,判断下列说法正确的是( )
A.若线圈闭合,进入磁场时,线圈相对传送带向后滑动
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