(沪科版)物理选修3-2精练:章末检测卷(1)及答案解析.pdf
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1、章末检测卷 (一) (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) 12013 年 12 月我国发射的“玉兔号”月球车成功着陆月球,预计在 2020 年将实施载人 登月假如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
2、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 所示,一个半径为l 的半圆形硬导体AB 以速度 v 在水平 U 形框架上向右匀速 滑动,匀强磁场的磁感应强度为B,干路电阻为R0,半圆形硬导体AB 的电阻为r ,其余电阻 不计,则半圆形导体AB切割磁感线产生的感应电动势大小及A、 B 之间的电势差分别为() 图 1 ABlv BlvR0 R0r BB lv B lvR0 R0 r C2Blv 2BlvR0 R0r D2Blv2Blv
3、 答案C 解析根据 EBLv,感应电动势2Blv,A、B 间的电势差U ER0 R0r ,C 项正确 3.如图 2 所示是研究通电自感实验的电路图,A1,A2是两个规格相同的小灯泡,闭合电 键调节滑动变阻器R 的滑动触头,使两个灯泡的亮度相同,调节滑动变阻器R1的滑动触头, 使它们都正常发光,然后断开电键S.重新闭合电键S,则() 图 2 A闭合瞬间,A1立刻变亮, A2逐渐变亮 B闭合瞬间,A1、A2均立刻变亮 C稳定后, L 和 R 两端的电势差一定相同 D稳定后, A1和 A2两端的电势差不相同 答案C 解析根据题设条件可知,闭合电键调节滑动变阻器R 的滑动触头,使两个灯泡的亮度 相同,
4、说明此时滑动变阻器R 接入电路的阻值与线圈L 的电阻一样大,断开电键再重新闭合 电键的瞬间,根据自感原理可判断,A2立刻变亮,而A1逐渐变亮, A、B 均错误;稳定后, 自感现象消失,根据题设条件可判断,线圈 L 和 R 两端的电势差一定相同,A1和 A2两端的电 势差也相同,所以C 正确, D 错误 4.如图 3 所示, 一个闭合三角形导线框ABC 位于竖起平面内,其下方 (略靠前 )固定一根与 导线框平面平行的水平直导线,导线中通以图示方向的恒定电流释放导线框,它由实线位 置下落到虚线位置未发生转动,在此过程中() 图 3 A导线框中感应电流的方向依次为ACBAABCAACBA B导线框的
5、磁通量为零时,感应电流也为零 C导线框所受安培力的合力方向依次为向上向下向上 D导线框所受安培力的合力为零,做自由落体运动 答案A 解析根据右手螺旋定则可知导线上方的磁场方向垂直纸面向外,下方的磁场方向垂直 纸面向里,而且越靠近导线磁场越强,所以闭合导线框ABC 在下降过程中,导线框内垂直于 纸面向外的磁通量先增大,当BC 边与导线重合时,达到最大,再向下运动,导线框内垂直于 纸面向外的磁通量逐渐减小至零,然后随导线框的下降,导线框内垂直于纸面向里的磁通量 增大,当达到最大,继续下降时由于导线框逐渐远离导线,使导线框内垂直于纸面向里的磁 通量再逐渐减小,所以根据楞次定律可知,感应电流的磁场总是
6、阻碍内部磁通量的变化,所 以感应电流的磁场先向里,再向外,最后向里,所以导线框中感应电流的方向依次为 ACBAABCAACBA,A 正确;当导线框内的磁通量为零时,内部的磁通量仍然在变化,有 感应电动势产生,所以感应电流不为零,B 错误根据对楞次定律的理解,感应电流的效果总 是阻碍导体间的相对运动,由于导线框一直向下运动,所以导线框所受安培力的合力方向一 直向上,不为零,C、D 错误 5如图 4 所示,光滑绝缘水平面上,有一矩形线圈冲入一匀强磁场,线圈全部进入磁场 区域时,其动能恰好等于它在磁场左侧时的一半,设磁场宽度大于线圈宽度,那么() 图 4 A线圈恰好在刚离开磁场的地方停下 B线圈在磁
7、场中某位置停下 C线圈在未完全离开磁场时即已停下 D线圈完全离开磁场以后仍能继续运动,不会停下来 答案D 解析线圈冲入匀强磁场时,产生感应电流,线圈受安培力作用做减速运动,动能也减 少同理,线圈冲出匀强磁场时,动能减少, 进、出时减少的动能都等于克服安培力做的功由 于进入时的速度大,故感应电流大,安培力大,安培力做的功也多,减少的动能也多,线圈 离开磁场过程中,损失的动能少于它在磁场左侧时动能的一半,因此线圈离开磁场仍继续运 动 6.如图 5 所示为几个有理想边界的磁场区域,相邻区域的磁感应强度B 大小相等、 方向相 反,区域的宽度均为L.现有一边长为L 的正方形导线框由图示位置开始,沿垂直于
8、区域边界 的直线匀速穿过磁场区域,速度大小为v.设逆时针方向为电流的正方向,下列各图能正确反 映线框中感应电流的是() 图 5 答案D 解析导线框进入磁场中0 到 L 的过程中,由右手定则知,感应电流的方向为顺时针, 即负方向,感应电流IBLv R ,大小恒定, A、B 不正确;导线框进入磁场中L 至 2L 的过程中, 导线框左右两侧均切割磁感线,由右手定则,可判断感应电流的方向为逆时针,即为正方向, 感应电流I 2BLv R ,C 错误, D 正确 二、多项选择题(本题共 4 小题,每小题5 分,共 20 分每题至少有两个选项正确,选对 得 5 分,漏选得2 分,错选得0 分) 7.如图 6
9、 所示, 矩形闭合线圈放置在水平薄板上,有一块碲形磁铁如图示方式置于平板的 正下方 (磁极间距略大于矩形线圈的宽度)当磁铁匀速向右通过线圈正下方时,线圈仍静止不 动,那么线圈受到薄板的摩擦力方向和线圈中产生感应电流的方向(从上向下看 )是() 图 6 A摩擦力方向一直向左 B摩擦力方向先向左、后向右 C感应电流的方向顺时针逆时针顺时针 D感应电流方向顺时针逆时针 答案AC 解析穿过线圈的磁通量先向上方向增加,后减少,当线圈通过磁铁中间以后,磁通量 先向下方向增加,后减少,所以感应电流的方向顺时针逆时针 顺时针,故C 正确, D 错 误;根据楞次定律可以判断:磁铁向右移动过程中,磁场对线圈有向右
10、的安培力作用,所以 摩擦力方向向左,故A 正确, B 错误 8.用一根横截面积为S、电阻率为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7 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, 磁感应强度大小随时间的变化率 B t k(k0)则() 图 7 A圆环中产生逆时针方向的感应电流 B圆环具有扩张的趋势 C圆环中感应电流的大小为|krS 2 | D图中 a、b 两点间的电势差大小为Uab|1 4 kr 2| 答案BD 解析由题意可知磁感应强度均匀减小,穿过闭合线圈的磁通量减小,根据楞次定律可 以判断,圆环中产生顺时针方向的感应电流,圆环具有扩张的
11、趋势,故A 错误, B 正确;圆 环中产生的感应电动势为E t B t S |1 2 r 2k|,圆环的电阻为 R l S 2 r S ,所以圆环中感 应电流的大小为I E R| krS 4 |,故 C 错误;图中a、b 两点间的电势差UabI 1 2R| 1 4 kr 2 |,故 D 正确 9.如图 8 所示,边长为L 的正方形线框,从图示位置开始沿光滑斜面向下滑动,中途穿越 垂直纸面向里,有理想边界的匀强磁场区域,磁场的宽度大于L,以 i 表示导线框中的感应电 流,从线框刚进入磁场开始计时,取逆时针方向为电流正方向,以下it 关系图像,可能正 确的是() 图 8 答案BC 解析边长为L 的
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