2018-2019學(xué)年高中物理 第二章 電流與磁場章末綜合測評 教科版選修1 -1.doc

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第二章 電流與磁場 章末綜合測評(二) (時間：90分鐘　分值：100分) 一、選擇題(本題共10小題，每小題4分．在每小題給出的四個選項中第1～6題只有一項符合題目要求．第7～10題有多項符合題目要求．全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得零分．) 1．有一導(dǎo)線南北方向放置，在其下方放一個小磁針．小磁針穩(wěn)定后，給導(dǎo)線通上如圖1所示電流，發(fā)現(xiàn)小磁針的S極垂直紙面向外偏轉(zhuǎn)．關(guān)于此現(xiàn)象下列說法正確的是(　　) 圖1 A．沒有通電時，小磁針的S極指向地磁場的南極 B．通電后小磁針S極仍指向地磁場的南極 C．通電導(dǎo)線在小磁針?biāo)谔幃a(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向外 D．通電后小磁針S極發(fā)生偏轉(zhuǎn)說明通電導(dǎo)線周圍存在磁場 D　[小磁針自由靜止時，指向地理北極的一端是小磁針的北極，即N極，地磁場的北極在地理南極附近，小磁針的S極指向地磁場的北極，故A錯誤；通電后根據(jù)安培定則可知，導(dǎo)線在小磁針處產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里，所以小磁針N極將偏向紙里，S極將偏向紙外，故BC錯誤；通電后小磁針S極發(fā)生偏轉(zhuǎn)說明通電導(dǎo)線周圍存在磁場，即電流的磁效應(yīng)，故D正確．所以D正確，ABC錯誤．] 2．下列各圖中，已標(biāo)出電流及電流的磁場方向，(B圖表示通電環(huán)形導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場，“?”表示導(dǎo)線中電流I的方向垂直于紙面向里，“⊙”表示導(dǎo)線中電流I的方向垂直于紙面向外)其中正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：37032059】 B　[根據(jù)安培定則，螺線管內(nèi)部的磁場方向向右，故A錯誤；從上往下看，線框的電流方向為逆時針方向，根據(jù)安培定則知，磁場的方向向上，故B正確；直線電流的方向豎直向上，根據(jù)安培定則知，直線電流右邊的磁場方向(從上向下看)逆時針方向，故C錯誤；由于電流的方向豎直向上，根據(jù)安培定則知，磁場方向應(yīng)該逆時針，故D錯誤．] 3．一根導(dǎo)體棒ab在水平方向的勻強磁場中自由下落，并始終保持水平方向且與磁場方向垂直．如圖2所示，則有(　　) 圖2 A．Uab＝0　　 B．Uab保持不變 C．Uab越來越小 D．Uab越來越大 D　[導(dǎo)體棒切割磁感線，所以產(chǎn)生電動勢，由法拉第電磁感應(yīng)定律知E＝Blv，隨著自由落體的速度越來越大，則產(chǎn)生的電動勢也越來越大，故D正確．] 4．如圖3所示，把一矩形通電導(dǎo)線框懸掛在一輕彈簧的下端，通過逆時針方向的電流，在線框的下方固定一與線框在同一豎直平面內(nèi)的水平直導(dǎo)線cd.當(dāng)導(dǎo)線中通以由c到d的電流時，線框上方的輕彈簧將(　　) 圖3 A．向下伸長 B．長度不變，隨線框向紙外擺動 C．向上收縮 D．長度不變，隨紙框向紙內(nèi)擺動 A　[直導(dǎo)線中通有向右的電流，根據(jù)安培定則，知通過線框的磁場方向垂直紙面向外，離導(dǎo)線越遠(yuǎn)，磁場越弱，根據(jù)左手定則可知ab邊受到安培力向下，對邊受到的安培力向上，由F＝BIL可知ab邊受到的安培力大于對邊受到的安培力，而豎直邊受到的安培力大小相等，方向相反，合力為零，則線圈所受磁場力的合力方向向下，輕彈簧向下伸長，故A正確，選項BCD錯誤．] 5．下列關(guān)于磁現(xiàn)象的說法中不正確的是(　　) A．電視機顯像管利用了磁偏轉(zhuǎn)的原理 B．指南針是利用地磁場來指示方向的 C．電動機是利用磁場對電流作用來工作的 D．地磁場的南極在地理的南極附近 D　[地磁場的南極在地理的北極附近，故D錯．] 6．如圖4所示為探究“感應(yīng)電流方向的規(guī)律”實驗裝置，下列電表中最適合該實驗的是(　　) 圖4 B　[本實驗是探究“感應(yīng)電流方向的規(guī)律”，根據(jù)實驗原理可知，條形磁鐵的運動，會導(dǎo)致閉合線圈內(nèi)的磁通量變化，從而產(chǎn)生較小的感應(yīng)電流，因此需要靈敏的電流計，因電流有方向，故應(yīng)采用指針在中間的電流針，所以B是最適合的，故B正確，ACD錯誤．] 7．關(guān)于磁感線，以下說法中正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：37032060】 A．磁感線是磁場中客觀存在的曲線 B．磁感線上某點的切線方向表示該點的磁場方向，也是該點的磁感應(yīng)強度方向 C．磁感線起始于磁鐵的N極，終止于磁鐵的S極 D．磁感線是閉合曲線 BD　[磁感線客觀上是不存在的，且磁感線是閉合的曲線，故A、C錯，B、D正確．] 8．有一個面積很小的圓環(huán)，設(shè)這個圓環(huán)所在位置的磁感應(yīng)強度為B，穿過圓環(huán)的磁通量為Φ.則下列判斷中正確的是(　　) A．如果Φ＝0，則B＝0 B．如果Φ≠0，則B≠0 C．如果B＝0，則Φ＝0 D．如果B≠0，則Φ≠0 BC　[磁通量公式Φ＝BSsin θ，如果Φ＝0，可能是B＝0，也可能是sin θ＝0，故A錯誤，B正確；如果B＝0，根據(jù)公式Φ＝BSsin θ，一定有Φ＝0，故C正確；如果B≠0，根據(jù)公式Φ＝BSsin θ，當(dāng)sin θ＝0時，磁通量Φ＝0，故D錯誤，故選BC.] 9．如圖5所示是“探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件”的實驗裝置，下列情況中會引起電流表指針偏轉(zhuǎn)的是(　　) 圖5 A．閉合開關(guān)時 B．閉合開關(guān)后拔出線圈A時 C．?dāng)嚅_開關(guān)后拔出線圈A時 D．?dāng)嚅_開關(guān)后移動變阻器的滑片時 AB　[閉合開關(guān)時，穿過B線圈的磁通量從無到有，磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故A正確；閉合開關(guān)后，拔出線圈A時，穿過B線圈的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故B正確；斷開開關(guān)后，拔出線圈A，穿過B線圈的磁通量始終為零，不變化，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故C錯誤；斷開開關(guān)后，移動滑動變阻器滑片，穿過線圈B的磁通量始終為零，磁能量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D錯誤．故選：AB.] 10.如圖6所示，L為一根無限長的通電直導(dǎo)線，M為一金屬環(huán)，L過M的圓心與圓面垂直，且通以向上的電流I，則(　　) 圖6 A．當(dāng)L中的電流I發(fā)生變化時，環(huán)中無感應(yīng)電流 B．當(dāng)M向右平移時，環(huán)中有感應(yīng)電流 C．當(dāng)M保持水平在豎直方向上上下移動時環(huán)中有感應(yīng)電流 D．只要L和M保持垂直，則以上幾種情況下，環(huán)中均無感應(yīng)電流 AD　[金屬環(huán)與長直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場平行，穿過圓環(huán)的磁通量為零，在前三個選項中穿過圓環(huán)的磁通量均不發(fā)生變化，無感應(yīng)電流．故選項AD正確．] 二、非選擇題(本題共6小題，共60分) 11. (6分)如圖7所示，一面積為S的長方形線圈abcd有一半處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，這時穿過線圈的磁通量為____________Wb，當(dāng)線圈以ab為軸從圖中位置轉(zhuǎn)過60的瞬間，穿過線圈的磁通量為____________． 圖7 【解析】　Φ1＝BS，若以ab為軸轉(zhuǎn)60角后，如圖，平面在磁場內(nèi)垂直于磁場方向上投影的面積未變，所以Φ2＝BS. 【答案】　BS　BS 12．(6分)一個20匝、面積為200 cm2的圓形線圈放在勻強磁場中，磁場的方向與線圈平面垂直，若該磁場的磁感應(yīng)強度在0.05 s內(nèi)由0.1 T增加到0.5 T，在此過程中，穿過線圈的磁通量變化量為________，磁通量的平均變化率為________，線圈中感應(yīng)電動勢的大小為________． 【解析】　磁通量變化量為ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B2S－B1S ＝0.50.02 Wb－0.10.02 Wb＝0.008 Wb， ＝ Wb/s＝0.16 Wb/s， E＝n＝200.16 V＝3.2 V. 【答案】　0.008 Wb　0.16 Wb/s　3.2 V 13．(10分)一根長20 cm的通電導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強度為0.4 T的勻強磁場中，導(dǎo)線與磁場方向垂直．若它受到的磁場力為410－3 N，則導(dǎo)線中的電流是多少？.若將導(dǎo)線中的電流減小0.05 A，則該處的磁感應(yīng)強度為多少？ 【導(dǎo)學(xué)號：37032061】 【解析】　由F＝BIl得I＝＝ A＝0.05 A 導(dǎo)線中的電流減小，所受的安培力F也減小，B不變，故該處的磁感應(yīng)強度仍為0.4 T. 【答案】　0.05 A　0.4 T 14．(12分)如圖8所示，水平桌面上放著一個單匝閉合金屬線圈，在線圈中心上方一定高度上有一豎立的條形磁體，此時線圈內(nèi)的磁通量Φ1＝0.05 Wb；現(xiàn)使該磁體豎直向下運動，當(dāng)磁體下端到達(dá)桌面時，線圈內(nèi)的磁通量Φ2＝0.15 Wb，在此過程中， 圖8 (1)線圈中有沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生？ (2)求穿過線圈的磁通量的變化量ΔΦ； (3)若磁體運動所用時間Δt＝0.5 s，求線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小E. 【解析】　(1)根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，可知閉合線圈中磁通量發(fā)生變化，因此有感應(yīng)電流產(chǎn)生． (2)穿過線圈的磁通量的變化量ΔΦ＝Φ2－Φ1＝(0.15－0.05)Wb＝0.10 Wb. (3)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E＝＝V＝0.2 V. 【答案】　(1)有感應(yīng)電流產(chǎn)生　(2)0.10 Wb　(3)0.2 V 15. (12分)目前世界上正在研究的一種新型發(fā)電機叫磁流體發(fā)電機，如圖9表示它的發(fā)電原理：將一束等離子體(高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和帶負(fù)電的微粒，而從整體來說是中性)噴射入磁場，磁場中有兩塊金屬板A、B，這時金屬板上就聚集電荷，產(chǎn)生電壓．說明金屬板上為什么聚集電荷，在磁極配置如圖中所示的情況下，電路中的電流方向如何？ 圖9 【解析】　(1)如圖所示，等離子體噴射入磁場中，正、負(fù)離子將受到洛倫茲力作用而偏轉(zhuǎn)，正離子逐漸向A板運動而聚集到A板，負(fù)離子逐漸向B板運動而聚集到B板上，使A、B板由于帶不同性質(zhì)的電荷而產(chǎn)生電壓． (2)在圖示情況下，因上極板聚集正離子，下極板聚集負(fù)離子，所以A板相當(dāng)于電源正極，電流方向由A經(jīng)R流向B板． 【答案】　見解析 16. (14分)電磁炮是一種理想的兵器，它的主要原理如圖10所示.1982年澳大利亞國立大學(xué)制成了能把2.2 g的彈體(包括金屬桿EF的質(zhì)量)加速到10 km/s的電磁炮(常規(guī)炮彈的速度約為2 km/s)，若軌道寬2 m，長為100 m，通過的電流為10 A，試問軌道間所加勻強磁場的磁感應(yīng)強度是多大？(軌道摩擦不計) 【導(dǎo)學(xué)號：37032062】 圖10 【解析】　由v2＝2as得，彈體的加速度為 a＝＝＝0.5106 m/s2 所以F安＝ma＝2.210－30.5106 N ＝1.1103 N 由F安＝BIl得 B＝＝ T＝55 T. 【答案】　55 T