2.10 章末测试-2024-2025学年高二物理同步培优学案（人教版2019选择性必修第二册）

第2.10节 章末测试 (时间：75分钟　满分：100分) 一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。) 1.(2024·江西师范大学附属中学高二期末)下列给出了与感应电流产生条件相关的四幅情景图，其中判断正确的是(　　) A.图甲圆形金属线圈水平放置在通电直导线的正下方，增大通入导线电流，圆形线圈中有感应电流 B.图乙正方形金属线圈绕竖直虚线转动的过程中，正方形线圈中持续有感应电流 C.图丙正电荷q顺时针做减速圆周运动过程中，同心共面金属圆圈B中感应电流沿逆时针 D.图丁金属杆在F作用下向右运动过程中，若磁场减弱，回路不一定会产生感应电流 答案　D 解析　图甲圆形金属线圈水平放置在通电直导线的正下方，则直线电流产生的磁场穿过圆形线圈的磁通量为零，即使增大通入导线的电流，圆形线圈中也不会有感应电流产生，选项A错误；图乙正方形金属线圈绕竖直虚线转动的过程中，在图示位置穿过线圈磁通量的变化率为零，此时正方形线圈中无感应电流，选项B错误；图丙正电荷q顺时针做减速圆周运动过程中，产生的等效电流顺时针减小，穿过金属圆圈B的磁通量向里减小，根据楞次定律可知，同心共面金属圆圈B中感应电流沿顺时针，选项C错误；图丁金属杆在F作用下向右运动过程中，若磁场恒定，闭合回路磁通量增大，若磁场减弱，则穿过闭合回路的磁通量不一定改变，回路中不一定会产生感应电流，选项D正确。 2．如图甲所示，金属圆环和金属线框相互靠近且固定在水平面上，金属棒放在金属线框上，圆环、端接如图乙所示的正弦交变电流，金属棒始终保持静止。以图甲中的电流方向为正方向，则下列说法正确的是（　　） A．内，金属棒中的感应电流方向为 B．内，金属棒受到水平向左的静摩擦力 C．时刻，金属棒受到的安培力最大 D．内，金属棒中的感应电流先减小后增大 【答案】B 【详解】A．内，右侧闭合回路中穿过纸面向外的磁通量增大，根据楞次定律和安培定则可知，金属棒中的感应电流方向为，故A错误； B．内，右侧闭合回路中穿过纸面向外的磁通量减小，根据楞次定律可知金属棒有向右运动的趋势，金属棒受到水平向左的静摩擦力，故B正确； C．时刻，圆环中电流的变化率为零，则穿过闭合回路的磁通量变化率为零，感应电流为零，则金属棒受到的安培力也为零，故C错误； D．内，由图乙可知，电流的变化率先增大后减小，则右侧闭合回路中的磁通量的变化率也先增大后减小，根据法拉第电磁感应定律，可知金属棒中的感应电流先增大后减小，故D错误。 故选B。 3.(2023·辽宁卷，4)如图，空间中存在水平向右的匀强磁场，一导体棒绕固定的竖直轴OP在磁场中匀速转动，且始终平行于OP。导体棒两端的电势差u随时间t变化的图像可能正确的是(　　) 答案　C 解析　设导体棒做匀速圆周运动的半径为R，导体棒的长度为l，做匀速圆周运动的线速度大小为v，经过一段时间t导体棒的速度方向与初始速度方向的夹角为θ，则θ＝，如图所示， 此时导体棒有效切割速度为v1＝vcos θ，则导体棒在匀速转动的过程中，导体棒两端的电势差为u＝Blv1＝Blvcos θ＝Blvcos，C正确，A、B、D错误。 4.(2023·北京卷，9)如图所示，光滑水平面上的正方形导线框，以某一初速度进入竖直向下的匀强磁场并最终完全穿出。线框的边长小于磁场宽度。下列说法正确的是(　　) A.线框进磁场的过程中电流方向为顺时针方向 B.线框出磁场的过程中做匀减速直线运动 C.线框在进和出的两过程中产生的焦耳热相等 D.线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等 答案　D 解析　线框进磁场的过程中，由楞次定律知电流方向为逆时针方向，A错误；线框出磁场的过程中，根据E＝BLv，I＝，FA＝ILB，FA＝ma，联立有FA＝＝ma，由左手定则可知线框受到的安培力向左，则v减小，线框做加速度减小的减速运动，B错误；由能量守恒定律得线框产生的焦耳热Q＝FAL，而线框进、出磁场时均做减速运动，但其进磁场时的速度大，受到的安培力大，产生的焦耳热多，C错误；线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量q＝t，其中I＝，＝BL，则联立有q＝x，由于线框在进和出的过程中线框的位移均为L，则线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等，故D正确。 5．如图所示，是矩形导线框的对称轴，线框左半部分处于垂直纸面向外的匀强磁场中。下列说法正确的是（　　） A．将线框向右匀减速平移，线框中产生的感应电流方向为 B．将线框向纸面外平移，线框中产生的感应电流方向为 C．将线框以为轴向外转动60°，线框中产生的感应电流方向为 D．将线框以为轴向里转动，线框中产生的感应电流方向为 【答案】D 【详解】A．将线框向右匀减速平移，穿过线圈的磁通量向外减小，根据楞次定律可知，线框中产生的感应电流方向为，故A错误； B．将线框向纸面外平移，穿过线圈的磁通量保持不变，线框中不会产生感应电流，故B错误； C．将线框以为轴向外转动60°，穿过线圈的磁通量保持不变，线框中不会产生感应电流，故C错误； D．将线框以为轴向里转动，将线框以为轴向里转动，穿过线圈的磁通量向外减小，根据楞次定律可知，线框中产生的感应电流方向为，故D正确。 故选D。 6．如图甲所示，一个匝数的圆形导体线圈，面积，电阻。在线圈中存在面积的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。有一个的电阻，将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接，b端接地，则下列说法正确的是（    ） A．圆形线圈中产生的感应电动势为6V B．电阻R两端的电压为4.5V C．通过电阻R的电流为1.5A D．在0~4s时间内，流经电阻R的电荷量为9C 【答案】C 【详解】A．线圈产生的电动势为 V=4.5V 故A错误； BC．根据欧姆定律可知，电流为 A 电阻R两端的电压为 V 故B错误，C正确； C．在0~4s时间内，流经电阻R的电荷量为 C 故D错误； 故选C。 7．一学生小组在探究电磁感应现象时，进行了如下比较实验。用图（a）所示的缠绕方式，将漆包线分别绕在几何尺寸相同的有机玻璃管和金属铝管上，漆包线的两端与电流传感器接通。两管皆竖直放置，将一很小的强磁体分别从管的上端由静止释放，在管内下落至管的下端。实验中电流传感器测得的两管上流过漆包线的电流I随时间t的变化分别如图（b）和图（c）所示，分析可知（　　） A．图（c）是用玻璃管获得的图像 B．在铝管中下落，小磁体做匀变速运动 C．在玻璃管中下落，小磁体受到的电磁阻力始终保持不变 D．用铝管时测得的电流第一个峰到最后一个峰的时间间隔比用玻璃管时的短 【答案】A 【详解】A．强磁体在铝管中运动，铝管会形成涡流，玻璃是绝缘体故强磁体在玻璃管中运动，玻璃管不会形成涡流。强磁体在铝管中加速后很快达到平衡状态，做匀速直线运动，而玻璃管中的磁体则一直做加速运动，故由图像可知图（c）的脉冲电流峰值不断增大，说明强磁体的速度在增大，与玻璃管中磁体的运动情况相符，A正确； B．在铝管中下落，脉冲电流的峰值一样，磁通量的变化率相同，故小磁体做匀速运动，B错误； C．在玻璃管中下落，玻璃管为绝缘体，线圈的脉冲电流峰值增大，电流不断在变化，故小磁体受到的电磁阻力在不断变化，C错误； D．强磁体分别从管的上端由静止释放，在铝管中，磁体在线圈间做匀速运动，玻璃管中磁体在线圈间做加速运动，故用铝管时测得的电流第一个峰到最后一个峰的时间间隔比用玻璃管时的长，D错误。 故选A。 二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但选不全的得3分，有选错的得0分。) 8．如图所示，A、B是两个完全相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S瞬间，A、B灯同时亮 B．闭合开关S瞬间，B灯比A灯先亮，最后一样亮 C．断开开关S瞬间，B灯闪亮一下再熄灭 D．断开开关S瞬间，B灯延迟熄灭 【答案】BD 【详解】AB．闭合开关S瞬间，B灯瞬间变亮，而A灯由于与线圈串联，逐渐变亮，达到稳定后，两灯一样亮，故A错误，B正确； CD．断开开关S的瞬间，线圈与两灯一起构成一个新的自感回路，通过线圈的电流将要逐渐减小，由于自感作用，两灯同时缓慢熄灭。由于线圈的电阻可以忽略，断开开关前两灯电流大小相同，B灯一定不会闪亮再熄灭，而是延迟熄灭，故C错误，D正确。 故选BD。 9．如图（a）、（b）所示的电路中，电阻和自感线圈的阻值都很小，且小于灯泡A的阻值，闭合开关S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则（　　） A．在电路（a）中，断开将渐渐变暗 B．在电路（a）中，断开将先变得更亮，然后渐渐变暗 C．在电路（b）中，断开将渐渐变暗 D．在电路（b）中，断开将先变得更亮，然后渐渐变暗 【答案】AD 【详解】A B．在电路（a）中，断开S，线圈产生自感电动势，阻碍电流变小，电流重新在A、L、R中组成新的回路，故A将渐渐变暗，故A正确，B错误； CD．在电路（b）中，由于电阻和自感线圈的阻值都很小，且小于灯泡A的阻值，所以通过灯泡A的电流比通过线圈的电流小，断开S，由于线圈产生自感电动势，阻碍电流变小，原来通过L的电流在A、L、R中组成新的回路，故灯泡A将先变得更亮，然后渐渐变暗，故C错误，D正确。 故选AD。 10．如图，空间等距分布无数个垂直纸面向里的匀强磁场，竖直方向磁场区域足够长，磁感应强度大小，每一条形磁场区域宽度及相邻条形磁场区域间距均为。现有一个边长、质量，电阻的单匝正方形线框，以的初速度从左侧磁场边缘水平进入磁场，重力加速度，，下列说法正确的是（　　） A．线框刚进入第一个磁场区域时，加速度大小为 B．线框进入第一个磁场区域过程中，通过线框的电荷量为0.5C C．线框从开始进入磁场到竖直下落的过程中产生的焦耳热为6.4J D．线框从开始进入磁场到竖直下落过程中能穿过5个完整磁场区域 【答案】AC 【详解】A．根据题意有 ，， 联立解得线框刚进入第一个磁场区域时受到的安培力为 根据牛顿第二定律有 则线框的加速度大小为 故A正确； B．根据题意有 ，， 解得通过线框的电荷量为 线框进入第一个磁场区域过程中，通过线框的电荷量为0.25C，故B错误； C．线框所受安培力方向水平向左，线框水平方向做减速运动，竖直方向做自由落体运动，可知，线框从开始进入磁场到竖直下落的过程中产生的焦耳热为 故C正确； D．线框水平方向上的运动，在后一个磁场中可以看为前一个磁场中运动的一个延续部分，水平方向上，线框在磁场中的运动，根据动量定理有 感应电流 由于 联立可得 可得 线框穿过1个完整磁场区域，有安培力作用的水平距离为2d，则有 则线框从开始进入磁场到竖直下落过程中能穿过6个完整磁场区域，故D错误。 故选AC。 三、非选择题(本题共5小题，共54分) 11.(6分)(2024·山西运城高二期中)在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，请回答下列问题： (1)请将实物电路图用笔画线补齐。 (2)将线圈E插入线圈F中稳定不动，闭合开关时，线圈F中感应电流的方向与线圈E中电流的绕行方向　　　　(填“相同”或“相反”)。 (3)在开关处于闭合状态下，将滑动变阻器滑片向右移动过程中，线圈F中的感应电流的方向与线圈E中电流的绕行方向　　　　(填“相同”或“相反”)。 答案　(1)见解析图　(2)相反　(3)相同 解析　(1)实物电路如图所示。 (2)闭合开关时，通过线圈F的磁通量增大，由楞次定律可判断，感应电流的磁场阻碍磁通量的增加，即线圈F中的感应电流方向与线圈E中的电流绕行方向相反。 (3)在开关处于闭合状态下，将滑动变阻器滑片向右移动过程中，电路中电流减小，线圈F中的磁通量减少，由楞次定律可判断，线圈F中的感应电流方向与线圈E中的电流绕行方向相同。 12．（8分）某研究小组研究断电自感现象。 (1)实验中使用的小灯泡额定电压3.8V，额定电流标识不清，同学用多用电表粗略测量小灯泡电阻，多用电表表盘指针指在如图甲所示的位置，选择开关打在“×1”倍率，则小灯泡电阻为 ，为了更精确测量小灯泡电阻，小灯泡两端的电压需要由零逐渐增加并便于操作。提供的器材有： A．电压表（0~3V，内阻约为）；     B．电压表（0~15V，内阻约为）； C．电流表（0~3A，内阻约为）；     D．电流表（0~0.6A，内阻约为）； E.滑动变阻器（，0.5A）；     F.滑动变阻器（，2A）； G.直流电源（电动势3V）；     H.开关S，导线若干。 (2)把乙图中所示的实验器材用实线连接成实物电路 ； (3)滑动变阻器选 （填“”或“”），闭合开关前滑动变阻器应滑到 （填“左”或“右”）端，某次实验中电流表的读数如图丙所示，读数 A。 (4)实验室拿到两个匝数一样，粗细不一样的带铁芯线圈，A线圈电阻为，B线圈电阻为，实验小组在如图丁实验中开关闭合时，小灯泡亮度较暗，断开开关，小灯泡闪亮一下后熄灭，选用 （填“A”或“B”）线圈。 【答案】(1)2.0/2 (2) (3) 左 0.28 (4)B 【详解】（1）小灯泡电阻为2.0×1Ω=2.0Ω。 （2）小灯泡电阻较小，则采用电流表外接，滑动变阻器接成分压电路，则实线连接电路如图 （3）[1][2][3]滑动变阻器要接成分压电路，则选择阻值较小的，闭合开关前滑动变阻器应滑到左端；电流表的最小刻度为0.02A，则读数为0.28A。 （4）要想开关闭合时，小灯泡亮度较暗，则需要并联的线圈分流较大，电阻较小，由于线圈中的电流较大，这样当断开开关时，由于线圈产生自感电动势阻碍电流的减小，则通过线圈的电流在小灯泡中组成新的回路，才能使小灯泡闪亮一下后熄灭，故线圈应该选用阻值较小的B。 13．（10分）如图所示，宽度为的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为的电阻，导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。一根质量为的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右以的速度做匀速运动，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求： (1)闭合回路中产生的感应电流大小； (2)作用在导体棒上的拉力大小； (3)当导体棒移动时撤去拉力，在导体棒整个运动的过程中，电阻R上产生的热量。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）根据题意可知，感应电动势为 根据闭合电路的欧姆定律可得回路中产生的感应电流为 （2）导体棒匀速运动，由平衡条件可得 解得拉力大小为 （3）整个运动过程中，由能量守恒有 解得 14．（14分）电磁减震器是华为公司新推出的一款智能化汽车减震系统中的重要组成部分。小明同学就电磁减震器的工作原理进行了如图所示的建模理解。水平面上放置有在绝缘滑动杆上固定的5个完全相同且相互紧靠（忽略线圈间距离）的矩形线圈，虚线右侧区域分布有磁感应强度为，方向垂直水平面向下的广阔匀强磁场。已知滑动杆及线圈的总质量为，每个矩形线圈的长为，宽为，阻值，匝数为10匝。线圈系统以水平向右，大小为的初速度进入磁场区，在线圈系统整个运动过程中不考虑互感影响，也不计一切摩擦。求： (1)线圈1完全进入磁场的过程中，系统的速度变化量； (2)若，全过程中线圈系统产生的总焦耳热Q 【答案】(1) (2) 【详解】（1）线圈1完全进入磁场的过程中，由动量定理得 又 联立求得 （2） 由（1）可知，每个线圈进入磁场中速度变化量相同，若，五个线圈进入后，系统刚好静止 联立求得 15．（16分）如图所示，半径分别为r和的均匀金属圆盘G、N垂直固定在水平金属转轴CD上，圆盘中心位于转轴中心线上，其中，不计转轴粗细。G为发电盘，处于平行转轴向右、的匀强磁场中，并通过电刷P和Q连接两间距的平行金属导轨，导轨某点处用绝缘材料平滑连接，导轨左侧足够远处接有自感系数为的纯电感线圈L，导轨水平且处于竖直向下、匀强磁场中。N为转动盘，所在处无磁场，其上绕有绝缘细线，在外力F作用下，两圆盘会按图示方向转动。质量的金属杆ab放置在绝缘点右侧某位置，仅与绝缘点左侧导轨间有大小恒定的摩擦阻力，其余接触处均无摩擦。发电盘G接入电路的电阻，不计金属杆、导线、电刷电阻及接触电阻，忽略转动的摩擦阻力。现保持金属圆盘按图示方向以匀速转动。 （1）锁定金属杆ab，求通过ab的电流以及外力F的大小； （2）静止释放金属杆ab，通过绝缘点时的速度为，求此过程中通过ab的电荷量q和发电盘G上的发热量Q； （3）在（2）问基础上，金属杆ab通过绝缘点后，求第一次向左运动至最远处离绝缘点的距离s。 【答案】（1），；（2），；（3） 【详解】（1）金属圆盘G转动切割磁感线，产生感应电动势为 由闭合电路欧姆定律可得电流为 根据能量关系可得 解得外力F的大小 （2）对金属杆用动量定理可得 则有 电荷量 回路能量关系 热量 （3）对金属杆和电感有 所以金属杆开始运动后杆上电流与杆的位移成正比，即 根据功能关系 代入可得 2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第2.10节 章末测试 (时间：75分钟　满分：100分) 一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。) 1.(2024·江西师范大学附属中学高二期末)下列给出了与感应电流产生条件相关的四幅情景图，其中判断正确的是(　　) A.图甲圆形金属线圈水平放置在通电直导线的正下方，增大通入导线电流，圆形线圈中有感应电流 B.图乙正方形金属线圈绕竖直虚线转动的过程中，正方形线圈中持续有感应电流 C.图丙正电荷q顺时针做减速圆周运动过程中，同心共面金属圆圈B中感应电流沿逆时针 D.图丁金属杆在F作用下向右运动过程中，若磁场减弱，回路不一定会产生感应电流 2．如图甲所示，金属圆环和金属线框相互靠近且固定在水平面上，金属棒放在金属线框上，圆环、端接如图乙所示的正弦交变电流，金属棒始终保持静止。以图甲中的电流方向为正方向，则下列说法正确的是（　　） A．内，金属棒中的感应电流方向为 B．内，金属棒受到水平向左的静摩擦力 C．时刻，金属棒受到的安培力最大 D．内，金属棒中的感应电流先减小后增大 3.(2023·辽宁卷，4)如图，空间中存在水平向右的匀强磁场，一导体棒绕固定的竖直轴OP在磁场中匀速转动，且始终平行于OP。导体棒两端的电势差u随时间t变化的图像可能正确的是(　　) 4.(2023·北京卷，9)如图所示，光滑水平面上的正方形导线框，以某一初速度进入竖直向下的匀强磁场并最终完全穿出。线框的边长小于磁场宽度。下列说法正确的是(　　) A.线框进磁场的过程中电流方向为顺时针方向 B.线框出磁场的过程中做匀减速直线运动 C.线框在进和出的两过程中产生的焦耳热相等 D.线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等 5．如图所示，是矩形导线框的对称轴，线框左半部分处于垂直纸面向外的匀强磁场中。下列说法正确的是（　　） A．将线框向右匀减速平移，线框中产生的感应电流方向为 B．将线框向纸面外平移，线框中产生的感应电流方向为 C．将线框以为轴向外转动60°，线框中产生的感应电流方向为 D．将线框以为轴向里转动，线框中产生的感应电流方向为 6．如图甲所示，一个匝数的圆形导体线圈，面积，电阻。在线圈中存在面积的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。有一个的电阻，将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接，b端接地，则下列说法正确的是（    ） A．圆形线圈中产生的感应电动势为6V B．电阻R两端的电压为4.5V C．通过电阻R的电流为1.5A D．在0~4s时间内，流经电阻R的电荷量为9C 7．一学生小组在探究电磁感应现象时，进行了如下比较实验。用图（a）所示的缠绕方式，将漆包线分别绕在几何尺寸相同的有机玻璃管和金属铝管上，漆包线的两端与电流传感器接通。两管皆竖直放置，将一很小的强磁体分别从管的上端由静止释放，在管内下落至管的下端。实验中电流传感器测得的两管上流过漆包线的电流I随时间t的变化分别如图（b）和图（c）所示，分析可知（　　） A．图（c）是用玻璃管获得的图像 B．在铝管中下落，小磁体做匀变速运动 C．在玻璃管中下落，小磁体受到的电磁阻力始终保持不变 D．用铝管时测得的电流第一个峰到最后一个峰的时间间隔比用玻璃管时的短 二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但选不全的得3分，有选错的得0分。) 8．如图所示，A、B是两个完全相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S瞬间，A、B灯同时亮 B．闭合开关S瞬间，B灯比A灯先亮，最后一样亮 C．断开开关S瞬间，B灯闪亮一下再熄灭 D．断开开关S瞬间，B灯延迟熄灭 9．如图（a）、（b）所示的电路中，电阻和自感线圈的阻值都很小，且小于灯泡A的阻值，闭合开关S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则（　　） A．在电路（a）中，断开将渐渐变暗 B．在电路（a）中，断开将先变得更亮，然后渐渐变暗 C．在电路（b）中，断开将渐渐变暗 D．在电路（b）中，断开将先变得更亮，然后渐渐变暗 10．如图，空间等距分布无数个垂直纸面向里的匀强磁场，竖直方向磁场区域足够长，磁感应强度大小，每一条形磁场区域宽度及相邻条形磁场区域间距均为。现有一个边长、质量，电阻的单匝正方形线框，以的初速度从左侧磁场边缘水平进入磁场，重力加速度，，下列说法正确的是（　　） A．线框刚进入第一个磁场区域时，加速度大小为 B．线框进入第一个磁场区域过程中，通过线框的电荷量为0.5C C．线框从开始进入磁场到竖直下落的过程中产生的焦耳热为6.4J D．线框从开始进入磁场到竖直下落过程中能穿过5个完整磁场区域 三、非选择题(本题共5小题，共54分) 11.(6分)(2024·山西运城高二期中)在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，请回答下列问题： (1)请将实物电路图用笔画线补齐。 (2)将线圈E插入线圈F中稳定不动，闭合开关时，线圈F中感应电流的方向与线圈E中电流的绕行方向　　　　(填“相同”或“相反”)。 (3)在开关处于闭合状态下，将滑动变阻器滑片向右移动过程中，线圈F中的感应电流的方向与线圈E中电流的绕行方向　　　　(填“相同”或“相反”)。 12．（8分）某研究小组研究断电自感现象。 (1)实验中使用的小灯泡额定电压3.8V，额定电流标识不清，同学用多用电表粗略测量小灯泡电阻，多用电表表盘指针指在如图甲所示的位置，选择开关打在“×1”倍率，则小灯泡电阻为 ，为了更精确测量小灯泡电阻，小灯泡两端的电压需要由零逐渐增加并便于操作。提供的器材有： A．电压表（0~3V，内阻约为）；     B．电压表（0~15V，内阻约为）； C．电流表（0~3A，内阻约为）；     D．电流表（0~0.6A，内阻约为）； E.滑动变阻器（，0.5A）；     F.滑动变阻器（，2A）； G.直流电源（电动势3V）；     H.开关S，导线若干。 (2)把乙图中所示的实验器材用实线连接成实物电路 ； (3)滑动变阻器选 （填“”或“”），闭合开关前滑动变阻器应滑到 （填“左”或“右”）端，某次实验中电流表的读数如图丙所示，读数 A。 (4)实验室拿到两个匝数一样，粗细不一样的带铁芯线圈，A线圈电阻为，B线圈电阻为，实验小组在如图丁实验中开关闭合时，小灯泡亮度较暗，断开开关，小灯泡闪亮一下后熄灭，选用 （填“A”或“B”）线圈。 13．（10分）如图所示，宽度为的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为的电阻，导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。一根质量为的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右以的速度做匀速运动，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求： (1)闭合回路中产生的感应电流大小； (2)作用在导体棒上的拉力大小； (3)当导体棒移动时撤去拉力，在导体棒整个运动的过程中，电阻R上产生的热量。 14．（14分）电磁减震器是华为公司新推出的一款智能化汽车减震系统中的重要组成部分。小明同学就电磁减震器的工作原理进行了如图所示的建模理解。水平面上放置有在绝缘滑动杆上固定的5个完全相同且相互紧靠（忽略线圈间距离）的矩形线圈，虚线右侧区域分布有磁感应强度为，方向垂直水平面向下的广阔匀强磁场。已知滑动杆及线圈的总质量为，每个矩形线圈的长为，宽为，阻值，匝数为10匝。线圈系统以水平向右，大小为的初速度进入磁场区，在线圈系统整个运动过程中不考虑互感影响，也不计一切摩擦。求： (1)线圈1完全进入磁场的过程中，系统的速度变化量； (2)若，全过程中线圈系统产生的总焦耳热Q 15．（16分）如图所示，半径分别为r和的均匀金属圆盘G、N垂直固定在水平金属转轴CD上，圆盘中心位于转轴中心线上，其中，不计转轴粗细。G为发电盘，处于平行转轴向右、的匀强磁场中，并通过电刷P和Q连接两间距的平行金属导轨，导轨某点处用绝缘材料平滑连接，导轨左侧足够远处接有自感系数为的纯电感线圈L，导轨水平且处于竖直向下、匀强磁场中。N为转动盘，所在处无磁场，其上绕有绝缘细线，在外力F作用下，两圆盘会按图示方向转动。质量的金属杆ab放置在绝缘点右侧某位置，仅与绝缘点左侧导轨间有大小恒定的摩擦阻力，其余接触处均无摩擦。发电盘G接入电路的电阻，不计金属杆、导线、电刷电阻及接触电阻，忽略转动的摩擦阻力。现保持金属圆盘按图示方向以匀速转动。 （1）锁定金属杆ab，求通过ab的电流以及外力F的大小； （2）静止释放金属杆ab，通过绝缘点时的速度为，求此过程中通过ab的电荷量q和发电盘G上的发热量Q； （3）在（2）问基础上，金属杆ab通过绝缘点后，求第一次向左运动至最远处离绝缘点的距离s。 2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 学科网（北京）股份有限公司 $$