物理第四章 电磁感应综合与测试课堂检测

这是一份物理第四章 电磁感应综合与测试课堂检测，共10页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
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，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
1．如图所示，矩形闭合金属框abcd的平面与匀强磁场垂直，若ab边受竖直向上的磁场力作用，则可知金属框的运动情况是( )
A．向左平动进入磁场
B．向右平动退出磁场
C．沿竖直方向向上平动
D．沿竖直方向向下平动
A [因为ab边受到的安培力的方向竖直向上，所以由左手定则就可以判断出金属框中感应电流的方向是abcda，金属框中的电流是由ad边切割磁感线产生的；所以金属框向左平动进入磁场．]
2．如图所示，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小为ε；将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折线，置于与磁感应强度相垂直的平面内，当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v运动时，棒两端的感应电动势大小为ε′.则eq \f(ε′,ε)等于( )
A.eq \f(1,2) B.eq \f(\r(2),2) C．1 D.eq \r(2)
B [感应电动势E＝Blv成立的条件是B⊥l、B⊥v、l⊥v，即B、l、v三者两两垂直，式中的l应该取与B、v均垂直的有效长度(即导体的有效切割长度)．假设题中金属棒的长度为l，那么折线的有效切割长度为eq \f(\r(2),2)l，所以eq \f(ε′,ε)＝eq \f(\r(2),2).选项B正确．]
3．如图所示，用两根相同的导线绕成匝数分别为n1和n2的圆形闭合线圈A和B，两线圈所在平面与匀强磁场垂直．当磁感应强度随时间均匀变化时，两线圈中的感应电流之比IA∶IB为( )
A.eq \f(n1,n2) B.eq \f(n2,n1) C.eq \f(n\\al(2,1),n\\al(2,2)) D.eq \f(n\\al(2,2),n\\al(2,1))
B [由题意知线圈A和B的长度、横截面积和材料(电阻率)都相同，所以电阻相同，由LA＝n1·2πr1＝LB＝n2·2πr2得eq \f(r1,r2)＝eq \f(n2,n1)，两线圈中的感应电流之比等于两线圈感应电动势之比，由法拉第电磁感应定律E＝neq \f(ΔB,Δt)S，得eq \f(IA,IB)＝eq \f(E1,E2)＝eq \f(n1SA,n2SB)＝eq \f(n1πr\\al(2,1),n2πr\\al(2,2))＝eq \f(n2,n1)，所以B正确．]
4．如图所示，一无限长通电直导线固定在光滑水平面上，金属环质量为0.2 kg，在该平面上以v0＝4 m/s、与导线成60°角的初速度运动，最后达到稳定状态，这一过程中环中产生的电能为( )
A．1.6 J B．1.2 J
C．0.8 J D．0.4 J
B [金属环远离通电直导线过程中，金属环中有感应电流，受到垂直通电直导线方向的安培力，最终金属环垂直通电直导线方向的速度变为零，沿通电直导线方向的速度不变，将金属环的速度v0分解为沿通电直导线方向的vx和垂直通电直导线方向的vy，则vx＝v0cs 60°，所以这一过程中环中产生的电能为E＝eq \f(1,2)mveq \\al(2,0)－eq \f(1,2)mveq \\al(2,x)＝1.2 J，选项B正确．]
5．如图所示，先后以恒定的速度v1和v2把一个正方形金属线框水平拉出有界匀强磁场区域，且v1＝2v2，则在先后两种情况( )
A．线框中的感应电动势之比E1∶E2＝2∶1
B．线框中的感应电流之比I1∶I2＝1∶2
C．线框中产生的热量之比Q1∶Q2＝1∶4
D．通过线框某截面的电荷量之比q1∶q2＝2∶1
A [根据E＝Blv∝v以及v1＝2v2可知，选项A正确；因为I＝eq \f(E,R)∝E，所以I1∶I2＝2∶1，选项B错误；线框中产生的热量Q＝I2Rt＝eq \f(E2,R)t＝eq \f(B2l2v2,R)·eq \f(l,v)＝eq \f(B2l3v,R)∝v，所以Q1∶Q2＝2∶1，选项C错误；根据q＝eq \f(ΔΦ,R)＝eq \f(BS,R)，q1∶q2＝1∶1可知，选项D错误．]
6．如图所示，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上．当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc.已知bc边的长度为l.下列判断正确的是( )
A．Ua＞Uc，金属框中无电流
B．Ub＞Uc，金属框中电流方向沿abca
C．Ubc＝－eq \f(1,2)Bl2ω，金属框中无电流
D．Uac＝eq \f(1,2)Bl2ω，金属框中电流方向沿acba
C [金属框abc平面与磁场平行，转动过程中磁通量始终为零，所以无感应电流产生，选项B、D错误；转动过程中bc边和ac边均切割磁感线，产生感应电动势，由右手定则判断Ua