高中物理鲁科版选修3-2模块检测

一、单选题（每题4分，8题32分）1、发现电磁感应电流的物理学家是（）A、牛顿；B、开普勒；C、伽利略；D、法拉第；2．下述关于是否产生感应电流的说法，正确的是（）A．位于磁场中的闭合线圈，一定能产生感应电流B．闭合线圈和磁场有相对运动，一定能产生感应电流C．闭合线圈作切割磁感线运动，一定能产生感应电流D．穿过闭合线圈的磁感应线条数发生变化，一定能产生感应电流3.如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向内，一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面方向由左侧位置运动到右侧位置，则()A．导线框进入磁场时，感应电流方向为abcdaB．导线框离开磁场时，感应电流方向为abcdaC．导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向右D．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右4.如图，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5.小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间成正弦函数关系，如图所示．此线圈与一个R＝9Ω的电阻构成闭合电路，线圈自身的电阻r＝1Ω，下列说法正确的是()A．交变电流的周期为0.2sB．交变电流的频率为2.5HzC．发电机工作电流为2AD．发电机输出的电功率为20W※6．在图1中，线圈M和线圈P绕在同一铁芯上，则（）A．当闭合开关S的一瞬时，线圈P里没有感应电流图1NSB．当闭合开关S的一瞬时，线圈P里有感应电流C．当断开开关S的一瞬时，线圈P里没有感应电流D．当断开开关S的一瞬时，线圈P里有感应电流7．如图7电路中，P、Q两灯相同，L是自感系数很大但电阻可不计的线圈，则（）A．S断开瞬间，P立即熄灭，Q过一会才熄灭B．S接通瞬间，P、Q同时达正常发光C．S断开瞬间，通过P的电流从右向左D．S断开瞬间，通过Q的电流与原来方向相反※8．如图8所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的电阻等效为图中的电阻为R，开始时，电键S断开。当S接通时，以下说法中正确的是（）A．副线圈两端M、N的输出电压减小B．副线圈输电线等效电阻R上的电压降增大C．通过灯泡L1的电流减小D．原线圈中的电流增大※9、如图所示，用丝线悬挂闭合金属环，悬于O点，虚线左边有匀强磁场，右边没有磁场。由图所示的位置开始释放金属环，不考虑空气阻力，则下列说法正确的是（）A、金属环会一直在摆动；B、金属环最终会停下来；C、整个摆动过程一直有热能增加；D、只有摆进或摆出磁场时有热能增加；※10．如图8所示，电路中的变压器为一理想变压器，S为单刀双掷开关，P是滑动变阻器的滑动触头，原线圈两端接电压恒定的交变电流，则能使原线圈的输入功率变大的是()A．保持P的位置不变，S由b切换到aB．保持P的位置不变，S由a切换到bC．S掷于b位置不动，P向上滑动图7图8D．S掷于b位置不动，P向下滑动11.如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示.在0-T/2时间内，直导线中电流向上，则在T/2-T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力情况是（）A.感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左B.感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右C.感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右D.感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左三、填空题(本题共12分)12、如上右图为一交流发电机发出的交流电电动势随时间的变化图象，则交流电电动势的峰值为_____V；电动势的有效值为_____V；电压的周期为_______S；1S内电流方向改变_______次。13、用如图1所示的实验装置研究电磁感应现象。当有电流从电流表的正极流入时，指针向右偏转。则当把磁铁N极向下插入线圈时，电流表指针向_____偏转；当把磁铁N极从线圈中拔出时，电流表指针向_____偏转14．(8分)如图10所示，先后以速度v1和v2(v1＝2v2)，匀速地把同一线圈从同一位置拉出有界匀强磁场的过程中，在先后两种情况下：(1)线圈中的感应电流之比I1∶I2＝________．(2)线圈中产生的热量之比Q1∶Q2＝________．(3)拉力做功的功率之比P1∶P2＝________．三、计算题(本题共4小题，共50分．解答时要有必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写最后答案不得分，有数值计算的，答案中必须写出数值和单位)15．(10分)发电机转子是边长为0.2m的正方形，线圈匝数为100匝，内阻8Ω，初始位置如图13所示，以ad、bc中点连线为轴以600r/min的转速在1πT的匀强磁场中转动，灯泡电阻为24Ω，则：(1)从图示位置开始计时，写出感应电动势的瞬时值表达式；(2)灯泡的实际消耗功率为多大？tiiTT/2Oi0-i0甲乙NS－＋16，(14分)一个正方形线圈匝数为n，边长为L，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈从中性面开始计时，线框做角速度为ω的匀速圆周运动，转轴为OO′，如图所示．如果输出的电压为220V，输出的电功率为44kW，输电线的总电阻为0.2Ω，如果用原副线圈匝数之比为1∶10的升压变压器升压，经输电线路后，再用原副线圈匝数之比为10∶1的降压变压器降压，供给用户使用．(1)画出全过程输电线路的电路图．(2)求用户得到的电压和电功率．(3)若不经过变压而经导线直接送到用户，求用户得到的电压和电功率．17，(12分)如图所示，一水平放置的平行导体框架宽度L＝0.50m，接有电阻R＝0.20Ω，磁感应强度B＝0.40T的匀强磁场垂直导轨平面方向向下，仅有一导体棒ab跨放在框架上，并能无摩擦地沿框架滑动，框架及导体棒ab电阻不计，当ab以v＝4.0m/s的速度向右匀速滑动时．试求：(1)导体棒ab上的感应电动势的大小及感应电流的方向．(2)要维持ab向右匀速运动，作用在ab上的水平拉力为多大？(3)电阻R上产生的焦耳热功率为多大？18.如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ=37º角，下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为0.2kg，电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25.⑴求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；⑵当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小；⑶在上问中，若R=2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小和方向.（g=10m/s2，sin37º=0.6，cos37º=0.8）abθθR参考答案一，选择题1D,2D,3AD,4B,5BD,6BD,7C8BD.9BD10AC11C二，填空题12,102，10,0.02,10013；左，右14；(1)2∶1(2)2∶1(3)4∶1三、计算题(本题共4小题，共50分．解答时要有必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写最后答案不得分，有数值计算的，答案中必须写出数值和单位)15；答案(1)e＝80sin20πtV(2)75W解析(1)线圈运动的角速度ω＝20πrad/s，电动势最大值为Em＝nBSω＝80V瞬时值方程e＝80sin20πtV(2)电动势有效值E＝802＝402V，电流为I＝ER＋r＝40232A＝542A电阻消耗的功率P＝I2R＝75W16解析：(1)电路如图：(2分)(2)在升压变压器处U1/U2＝1∶10U2＝10U1＝220×10V＝2200V(1分)I2＝P2/U2＝44000/2200A＝20A(1分)由U3/U4＝10∶1线路损失电压ΔU＝I2RU3＝U2－ΔU＝(2200－4)V＝2196V(2分)得：U4＝U310＝219610V＝219.6V(1分)线路损失功率ΔP＝I22R＝202×0.2W＝80W(1分)P4＝P－ΔP＝(44000－80)W＝43920W．(1分)(3)经导线输送的电流为I＝P/U＝44000220A＝200A(1分)导线损失电压ΔU＝IR＝200×0.2V＝40V(1分)用户电压U4＝(220－40)V＝180V(1分)导线损失功率ΔP＝I2R＝2002×0.2W＝8000W(1分)用户得到功率P4＝(44000－8000)W＝36000W．(1分)答案：(1)见解析(2)219.6V43920、(3)180V36000W17，解析：(1)导体棒ab垂直切割磁感线，产生的电动势大小：E＝BLv＝0.40×0.50×4.0V＝0.80V(2分)电流方向由b到a.(2分)(2)导体棒ab相当于电源，由闭合电路欧姆定律得回路电流I＝ER＝0.800.20A＝4.0A(2分)导体棒ab所受的安培力F＝BIL＝0.40×4.0×0.50N＝0.80N(2分)由于ab匀速运动，所以水平拉力F′＝F＝0.80N．(2分)(3)R上的焦耳热功率：P＝I2R＝4.02×0.20W＝3.2W．(2分)答案：(1)0.80V电流方向由b到a(2)0.80N(3)3.2W18，16.答案：⑴4m/s2⑵10m/s⑶0.4T，垂直于导轨平面向上.