内容正文:
章末综合测评(二)
(时间:60分钟 分值:100分)
一、选择题(本大题共10个小题,每小题6分,共60分.在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.)
1.将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是( )
A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关
B.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大
C.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大
D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同
【解析】 由法拉第电磁感应定律E=n,与磁通量的大小无直接关系,B错误,C正确.根据楞次定律知,感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化,即“增反减同”,D错误.
知,感应电动势的大小与线圈匝数有关,A错误.感应电动势正比于
【答案】 C
2.水平放置的金属框架cdef处于如图1所示的匀强磁场中,金属棒ab处于粗糙的框架上且接触良好,从某时刻开始,磁感应强度均匀增大,金属棒ab始终保持静止,则( )
【导学号:05002051】
图1
A.ab中电流增大,ab棒所受摩擦力增大
B.ab中电流不变,ab棒所受摩擦力不变
C.ab中电流不变,ab棒所受摩擦力增大
D.ab中电流增大,ab棒所受摩擦力不变
【解析】 由法拉第电磁感应定律E=·S知,磁感应强度均匀增大,则ab中感应电动势和电流不变,由Ff=F安=BIL知摩擦力增大,选项C正确.
=
【答案】 C
3. 如图2所示,平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域,细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M′N′的过程中,棒上感应电动势E随时间t变化的图示,可能正确的是( )
图2
【解析】 在金属棒PQ进入磁场区域之前或出磁场后,棒上均不会产生感应电动势,D项错误.在磁场中运动时,感应电动势E=Blv,与时间无关,保持不变,故A选项正确.
【答案】 A
4. 如图3为无线充电技术中使用的受电线圈示意图,线圈匝数为n,面积为S.若在t1到t2时间内,匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈,其磁感应强度大小由B1均匀增加到B2,则该段时间线圈两端a和b之间的电势差φa-φb( )
【导学号:05002052】
图3
A.恒为
B.从0均匀变化到
C.恒为-
D.从0均匀变化到-
【解析】 根据法拉第电磁感应定律得,感应电动势E=n,选项C正确.
,由楞次定律和右手螺旋定则可判断b点电势高于a点电势,因磁场均匀变化,所以感应电动势恒定,因此a、b两点电势差恒为φa-φb=-n=n
【答案】 C
5. 美国《大众科学》月刊网站2011年6月22日报道,美国明尼苏达大学的研究人员发现,一种具有独特属性的新型合金能够将热能直接转化为电能.具体而言,只要略微提高温度,这种合金会从非磁性合金变成强磁性合金,从而在环绕它的线圈中产生电流,其简化模型如图4所示.M为圆柱形合金材料,N为线圈,套在圆柱形合金材料上,线圈的半径大于合金材料的半径.现对M进行加热,则( )
图4
A.N中将产生逆时针方向的电流
B.N中将产生顺时针方向的电流
C.N线圈有收缩的趋势
D.N线圈有扩张的趋势
【解析】 当对M加热使其温度升高时,M的磁性变强,穿过N内的磁通量增加,则N中感应电流的磁场阻碍其增加,故N有扩张的趋势,才能使穿过N的磁通量减少,C错,D对,由于不知M的磁场方向,故不能判断N中的感应电流方向,A、B均错.
【答案】 D
6.如图5甲所示,光滑导轨水平放置在竖直方向的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示(规定向下为正方向),导体棒ab垂直导轨放置,除电阻R的阻值外,其余电阻不计,导体棒ab在水平外力F的作用下始终处于静止状态.规定a→b的方向为电流的正方向,水平向右的方向为外力的正方向,则在0~2t0时间内,能正确反映流过导体棒ab的电流与时间或外力与时间关系的图线是( )
【导学号:05002053】
图5
【解析】 在0~t0时间内磁通量为向上减少,t0~2t0时间内磁通量为向下增加,两者等效,且根据B-t图线可知,两段时间内磁通量的变化率相等,根据楞次定律可判断0~2t0时间内均产生由b到a的大小不变的感应电流,选项A、B均错误;在0~t0可判断所受安培力的方向水平向右,则所受水平外力方向向左,大小F=BIL随B的减小呈线性减小;在t0~2t0时间内,可判断所受安培力的方向水平向左,则所受水平外力方向向右,大小F=BIL随B的增加呈线性增加,选项D正确.
【答案】 D
7. 电吉他中电拾音器的基本结构如图6所示,磁体附近的金属弦被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流,电流经电路放大后传送到音箱发出声音.下