章末自測卷(第十章)一、單項選擇題1.下列沒有利用渦流的是A.金屬探測器B.變壓器中用互相絕緣的硅鋼片疊成鐵芯C.用來冶煉合金鋼的真空冶煉爐D.磁電式儀表的線圈用鋁框做骨架答案√解析金屬探測器、冶煉爐都是利用渦流現(xiàn)象工作的，磁電式儀表利用渦流能讓指針快速穩(wěn)定，也是利用渦流現(xiàn)象，變壓器中的硅鋼片是為了防止渦流產(chǎn)生鐵損.解析123456789102.如圖1所示電路中，A、B、C為完全相同的三個燈泡，L是一直流電阻不可忽略的電感線圈.a、b為線圈L的左右兩端點，原來開關S是閉合的，三個燈泡亮度相同.將開關S斷開后，下列說法正確的是A.a點電勢高于b點，A燈閃亮后緩慢熄滅B.a點電勢低于b點，B、C燈閃亮后緩慢熄滅C.a點電勢高于b點，B、C燈閃亮后緩慢熄滅D.a點電勢低于b點，B、C燈不會閃亮只是緩慢熄滅答案解析圖1√12345678910解析電路穩(wěn)定時，三個完全相同的燈泡亮度相同，說明流經(jīng)三個燈泡的電流相等.某時刻將開關S斷開，流經(jīng)電感線圈的磁通量減小，其發(fā)生自感現(xiàn)象，相當于電源，產(chǎn)生和原電流方向相同的感應電流，故a點電勢低于b點電勢，三個燈不會閃亮只是緩慢熄滅，選項D正確.123456789103.圖2甲是法拉第于1831年發(fā)明的人類歷史上第一臺發(fā)電機——圓盤發(fā)電機.圖乙為其示意圖，銅盤安裝在水平的銅軸上，磁感線垂直穿過銅盤；兩塊銅片M、N分別與銅軸和銅盤邊緣接觸，勻速轉動銅盤，電阻R就有電流通過.則下列說法正確的是A.回路中恒定電流的大小與銅盤轉速無關B.回路中有大小和方向都做周期性變化的渦流C.回路中電流方向不變，從M經(jīng)導線流進電阻R，再從N流向銅盤D.銅盤繞銅軸轉動時，沿半徑方向上的金屬“條”切割磁感線，產(chǎn)生電動勢答案解析圖2√12345678910解析圓盤發(fā)電機的圓盤可看做無數(shù)條沿半徑方向的金屬“條”，轉動切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢，D項正確；由右手定則可知，回路中電流方向是自下而上通過電阻R，C項錯誤.123456789104.(2018·山東煙臺調研)如圖3所示，等腰三角形內分布有垂直于紙面向外的勻強磁場，它的底邊在x軸上且長為2L，高為L，紙面內一邊長為L的正方形導線框沿x軸正方向做勻速直線運動穿過勻強磁場區(qū)域，在t＝0時刻恰好位于如圖所示的位置，以順時針方向為導線框中電流的正方向，下面四幅圖中能夠正確表示導線框中的電流－位移(I－x)關系的是圖3√答案解析12345678910123456789105.如圖4甲，光滑平行且足夠長的金屬導軌ab、cd所在平面與水平面成θ角，b、c兩端接有阻值為R的定值電阻.阻值為r的金屬棒PQ垂直導軌放置，其他部分電阻不計.整個裝置處在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面向上.從t＝0時刻開始，棒受到一個平行于導軌向上的外力F作用，由靜止開始沿導軌向上運動，運動中棒始終與導軌垂直且接觸良好，通過R的感應電流I隨時間t變化的圖象如圖乙所示.下面分別給出了穿過回路PQcb的磁通量Φ、磁通量的變化率

、電阻R兩端的電勢差U和通過棒上某橫截面的電荷量q隨運動時間t變化的圖象，其中正確的是圖412345678910答案解析√12345678910解析由于產(chǎn)生的感應電動勢是逐漸增大的，而圖象A描述磁通量與時間關系中斜率不變，產(chǎn)生的感應電動勢不變，A錯誤；I均勻增大，電阻R兩端的電勢差U＝IR＝ktR，則知U與時間t成正比，C錯誤；12345678910二、多項選擇題6.如圖5，兩平行金屬導軌固定在水平面上，勻強磁場方向垂直導軌平面向下，金屬棒ab、cd與導軌垂直構成閉合回路，且兩棒都可沿導軌無摩擦滑動.用與導軌平行的水平恒力F向右拉cd棒，經(jīng)過足夠長時間以后A.兩棒間的距離保持不變B.兩棒都做勻速直線運動C.兩棒都做勻加速直線運動D.ab棒中的電流方向由b流向a答案圖5√√123456789107.(2017·河北石家莊二模)如圖6甲所示，質量m＝3.0×10－3kg的“

”形金屬細框豎直放置在兩水銀槽中，“

”形框的水平細桿CD長l＝0.20m，處于磁感應強度大小B1＝1.0T、方向水平向右的勻強磁場中.有一匝數(shù)n＝300匝、面積S＝0.01m2的線圈通過開關K與兩水銀槽相連.線圈處于與線圈平面垂直、沿豎直方向的勻強磁場中，其磁感應強度B2隨時間t變化的關系如圖乙所示.t＝0.22s時閉合開關K瞬間細框跳起(細框跳起瞬間安培力遠大于重力)，跳起的最大高度h＝0.20m.不計空氣阻力，重力加速度g＝10m/s2，下列說法正確的是圖612345678910A.0～0.10s內線圈中的感應電動勢大小為3VB.開關K閉合瞬間，CD中的電流方向由C到DC.磁感應強度B2的方向豎直向下D.開關K閉合瞬間，通過細桿CD的電荷量為0.03C答案解析√√12345678910開關閉合瞬間，細框會跳起，可知細框受向上的安培力，由左手定則可判斷電流方向由C到D，B正確.由于t＝0.22s時通過線圈的磁通量正在減少，再對線圈由楞次定律可知感應電流產(chǎn)生的磁場的方向與B2的方向相同，故再由安培定則可知C錯誤.K閉合瞬間，因安培力遠大于重力，則由動量定理有B1IlΔt＝mv，通過細桿的電荷量Q＝IΔt，線框向上跳起的過程中v2＝2gh，解得Q＝0.03C，D正確.12345678910三、非選擇題8.水平放置的兩根平行金屬導軌ad和bc，導軌足夠長，導軌兩端a、b和c、d兩點分別連接電阻R1和R2，在水平面內組成矩形線框，如圖7所示，ad和bc相距L＝0.5m，放在豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度為B＝1T，一根電阻為0.2Ω的導體棒PQ跨接在兩根金屬導軌上，在外力作用下以4m/s的速度向右勻速運動，如果電阻R1＝0.3Ω，R2＝0.6Ω，導軌ad和bc的電阻不計，導體棒與導軌垂直且兩端與導軌接觸良好.求：(1)導體棒PQ中產(chǎn)生的感應電流的大?。淮鸢附馕鰣D7答案5A12345678910解析根據(jù)法拉第電磁感應定律，PQ產(chǎn)生的感應電動勢E＝BLv＝1×0.5×4V＝2V12345678910(2)導體棒PQ上感應電流的方向；答案解析答案Q→P解析根據(jù)右手定則判定電流方向為Q→P12345678910(3)導體棒PQ向右勻速滑動的過程中，外力做功的功率.答案解析答案10W解析導體棒PQ勻速運動，則F＝F安＝BIL＝1×5×0.5N＝2.5N故外力做功的功率P＝Fv＝2.5×4W＝10W.123456789109.如圖8所示，兩根平行的光滑金屬導軌MN、PQ放在水平面上，左端向上彎曲，導軌間距為l，電阻不計.水平段導軌所處空間存在方向豎直向上的勻強磁場，磁感應強度為B.導體棒a與b的質量均為m，接入電路的有效電阻分別為Ra＝R，Rb＝2R.b棒放置在水平導軌上足夠遠處，a棒在弧形導軌上距水平面h高度處由靜止釋放.運動過程中導體棒與導軌接觸良好且始終與導軌垂直，重力加速度為g.(1)求a棒剛進入磁場時受到的安培力的大小和方向；圖8答案解析12345678910解析設a棒剛進入磁場時的速度為v，從開始下落到進入磁場a棒切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢E＝Blva棒受到的安培力F＝BIl聯(lián)立以上各式解得12345678910(2)求最終穩(wěn)定時兩棒的速度大?。淮鸢附馕鼋馕鯽棒進入磁場，切割磁感線產(chǎn)生感應電流a棒和b棒均受安培力作用，F(xiàn)＝IBl，大小相等、方向相反，所以a棒和b棒組成的系統(tǒng)動量守恒.設兩棒最終穩(wěn)定速度為v′，以v的方向為正方向，則mv＝2mv′12345678910(3)從a棒開始下落到最終穩(wěn)定的過程中，求b棒上產(chǎn)生的內能.答案解析解析設a棒產(chǎn)生的內能為Qa，b棒產(chǎn)生的內能為Qb兩棒串聯(lián)內能與電阻成正比Qb＝2Qa1234567891010.如圖9所示是計算機模擬出的一種宇宙空間的情景，在此宇宙空間內存在這樣一個遠離其他空間的區(qū)域(其他星體對該區(qū)域內物體的引力忽略不計)，以MN為界，上半部分勻強磁場的磁感應強度為B1，下半部分勻強磁場的磁感應強度為B2.已知B1＝4B2＝4B0，磁場方向相同，且磁場區(qū)域足夠大.在距離界線MN為h的P點有一宇航員處于靜止狀態(tài)，宇航員以平行于MN的速度向右拋出一質量為m、電荷量為q的帶負電小球，發(fā)現(xiàn)小球在界線處的速度方向與界線成90°角，接著小球進入下半部分磁場.當宇航員沿與界線平行的直線勻速到達目標Q點時，剛好又接住球而靜止.(1)請你粗略地作出小球從P點運動到Q點的運動軌跡；圖9答案見解析圖答案解析12345678910解析小