优化方案 精品练习人教版 物理 选修32第4章章末综合检测.doc

(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)1(2011年惠阳高二检测)关于磁通量的概念，以下说法中正确的是()A磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量也越大B磁感应强度越大，线圈面积越大，则磁通量也越大C穿过线圈的磁通量为零，但磁感应强度不一定为零D磁通量发生变化，一定是磁场发生变化引起的解析：选C.穿过闭合回路的磁通量大小取决于磁感应强度、回路所围面积以及两者夹角三个因素，所以只了解其中一个或两个因素无法确定磁通量的变化情况，A、B项错误；同样由磁通量的特点，也无法判断其中一个因素的情况，C项正确，D项错误图492如图49所示，若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈突然缩小为线圈，则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)是()A有顺时针方向的感应电流B有逆时针方向的感应电流C先逆时针后顺时针方向的感应电流D无感应电流解析：选A.穿过线圈的磁通量包括磁体内和磁体外的一部分，合磁通量是向上的当线圈突然缩小时合磁通量增加，原因是磁体外向下穿过线圈的磁通量减少故由楞次定律判断，感应电流的方向为顺时针方向(从上往下看)图4103.如图410所示是电表中的指针和电磁阻器，下列说法中正确的是()A2是磁铁，在1中产生涡流B1是磁铁，在2中产生涡流C该装置的作用是使指针能够转动D该装置的作用是使指针能很快地稳定解析：选AD.1在2中转动产生感应电流，感应电流受到安培力作用阻碍1的转动，A、D对图4114(2010年高考广东卷)如图411所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到MN的过程中，棒上感应电动势E随时间t变化的图示，可能正确的是()图412解析：选A.由EBlv可以直接判断选项A正确图4135.穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系，如图413所示，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是()A02 sB2 s4 sC4 s5 sD5 s10 s解析：选D.图象斜率越小，表明磁通量的变化率越小，感应电动势也就越小图4146. (2011年高考江苏卷)如图414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解析：选B.直线电流的磁场离导线越远，磁感线越稀，故线圈在下落过程中磁通量一直减小，A错；由于上、下两边电流相等，上边磁场较强，线框所受合力不为零，C错；由于电磁感应，一部分机械能转化为电能，机械能减小，D错故B对7(2010年高考江苏卷)一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1 s时间内均匀地增大到原来的两倍接着保持增大后的磁感应强度不变，在1 s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为()A.B1C2 D4解析：选B.在相同时间内，两个过程中磁通量的变化量相同，由法拉第电磁感应定律E可以判断感应电动势的大小也相同，即两次感应电动势的比值为1，选项B正确图4158.如图415所示，光滑平行金属导轨PP和QQ都处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，现在垂直于导轨放置一根导体棒MN，用一水平向右的力F拉动导体棒MN，以下关于导体棒MN中感应电流方向和它所受安培力的方向的说法正确的是()A感应电流方向是NMB感应电流方向是MNC安培力水平向左D安培力水平向右解析：选AC.磁场方向向下，导体棒MN的运动方向向右，由右手定则，感应电流方向是NM，再由左手定则，安培力水平向左，所以A、C正确图4169(2011年厦门高二检测)如图416所示的电路中，电源电动势为E，线圈L的电阻不计以下判断正确的是()A闭合S，稳定后，电容器两端电压为EB闭合S，稳定后，电容器的a极带正电C断开S的瞬间，电容器的a极板将带正电D断开S的瞬间，电容器的a极板将带负电解析：选C.闭合S，稳定后，由于线圈L的直流电阻为零，所以线圈两端电压为零，又因为电容器与线圈并联，所以电容器两端电压也为零，A、B错误；断开S的瞬间，线圈L中电流减小，线圈中产生与原电流方向相同的自感电动势，并作用在电容器上，所以，此时电容器a极板将带正电，b极板将带负电，C正确、D错误图41710(2011年深圳高二检测)如图417所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两个过程中()A导体框中产生的感应电流方向相同B导体框中产生的焦耳热相同C导体框ad边两端电势差相同D通过导体框截面的电量相同解析：选AD.由楞次定律，从两个方向移出磁场过程中感应电流方向都是adcba，A项正确；以v拉出磁场时，cd边等效为电源E1Blv，I1，t，所以产生的焦耳热Q1IRt，ad边电势差UadI1×通过的电量q1I1t以3v拉出磁场时，ad边等效为电源Q2，Uad，q2，故B、C错，D对图41811.如图418所示，通有恒定电流的螺线管竖直放置，一铜环R沿螺线管的轴线加速下落，在下落过程中，环面始终保持水平铜环先后经过轴上1、2、3位置时的加速度分别为a1、a2、a3.位置2处于螺线管的中心，位置1、3与位置2等距，则()Aa1<a2gBa3<a1<gCa1a3<a2 Da3<a1<a2解析：选ABD.圆环落入螺线管及从螺线管飞出时，环中感应电流所受安培力向上，故a1<g，a3<g，但经过3时速度较快，较大，所受安培力较大，故a3<a1<g.圆环经过位置2时，磁通量不变，不受安培力，a2g，故A、B、D正确图41912.(2009年高考天津卷)如图419所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的功与安培力做的功的代数和等于()A棒的机械能增加量B棒的动能增加量C棒的重力势能增加量 D电阻R上放出的热量解析：选A.棒加速上升时受到重力、拉力F及安培力根据机械能守恒的条件可知力F与安培力做的功的代数和等于棒的机械能的增加量，A选项正确二、计算题(本题共4小题，共40分解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)图42013.(8分)如图420所示，边长为L的正方形金属框，质量为m，电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘，金属框的上半部处于磁场内，下半部处于磁场外磁场随时间变化规律为Bkt(k>0)，已知细线所能承受的最大拉力为2mg，求从t0开始，经多长时间细线会被拉断？解析：由题意知k(1分)根据法拉第电磁感应定律知E·Sk·(2分)当细线刚要断时：mgF安BIL.(2分)I，Bkt，(2分)联立以上各式解得：t.(1分)答案：图42114(8分)如图421所示，线圈abcd每边长l0.20 m，线圈质量m10.10 kg，电阻R0.10 ，砝码质量m20.14 kg.线圈上方的匀强磁场的磁感应强度B0.5 T，方向垂直线圈平面向里，磁场区域的宽度为hl0.20 m砝码从某一位置下降，使ab边进入磁场开始做匀速运动求线圈做匀速运动的速度大小. 解析：该题的研究对象为线圈，线圈在匀速上升时受到的安培力F安、绳子的拉力F和重力m1g相互平衡，即FF安m1g(2分)砝码受力也平衡Fm2g(1分)线圈匀速上升，在线圈中产生的感应电流IBlv/R(1分)因此线圈受到向下的安培力F安BIl(1分)联立解得v(m2m1)gR/(B2l2)，(2分)代入数据得v4 m/s.(1分)答案：4 m/s图42215(12分)(2010年高考江苏卷)如图422所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L，一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放导体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为I.整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻求：(1)磁感应强度的大小B；(2)电流稳定后，导体棒运动速度的大小v；(3)流经电流表电流的最大值Im.解析：(1)电流稳定后，导体棒做匀速运动，则有BILmg(2分)解得B.(1分)(2)感应电动势EBLv(1分)感应电流I(1分)由式解得v.(1分)(3)由题意知，导体棒刚进入磁场 时的速度最大，设为vm由机械能守恒定律得mvmgh(2分)感应电动势的最大值EmBLvm，(2分)感应电流的最大值Im(1分)解得Im.(1分)答案：(1)(2)(3)图42316(12分)(2010年高考天津理综卷)如图423所示，质量m10.1 kg，电阻R10.3 ，长度l0.4 m的导体棒ab横放在U型金属框架上框架质量m20.2 kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数0.2.相距0.4 m的MM、NN相互平行，电阻不计且足够长，电阻R20.1 的MN垂直于MM.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B0.5 T垂直于ab施加F2 N的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与MM、NN保持良好接触当ab运动到某处时，框架开始运动设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2.(1)求框架开始运动时ab速度v的大小；(2)从ab开始运动到框架开始运动的过程中，MN上产生的热量Q0.1 J，求该过程ab位移x的大小解析：(1)ab对框架的压力F1m1g(1分)框架受水平面的支持力FNm2gF1(1分)依题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则框架受到最大静摩擦力F2FN(1分)ab中的感应电动势EBlv(1分)MN中电流I(1分)MN受到的安培力F安IlB(1分)框架开始运动时F安F2(1分)由上述各式代入数据解得v6 m/s.(1分)(2)闭合回路中产生的总热量Q总Q(1分)由能量守恒定律，得Fxm1v2Q总(2分)代入数据解得x1.1 m(1分)答案：(1)6 m/s(2)1.1 m