單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)(二)(時(shí)間：75分鐘滿分：100分)一、選擇題：本題共10小題，共46分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分；第8～10題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分．1．關(guān)于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，下列說法中正確的是()A．穿過線圈的磁通量Φ最大時(shí)，所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就肯定最大B．穿過線圈的磁通量的變更量ΔΦ增大時(shí)，所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也增大C．穿過線圈的磁通量Φ等于0，所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就肯定為0D．穿過線圈的磁通量的變更率ΔΦΔ2．如圖所示的狀況中，金屬導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Blv的是()A．乙和丁B．甲、乙、丁C．甲、乙、丙、丁D．只有乙3.1931年英國物理學(xué)家狄拉克從理論上預(yù)言：存在只有一個(gè)磁極的粒子，即“磁單極子”.1982年，美國物理學(xué)家卡布萊設(shè)計(jì)了一個(gè)找尋磁單極子的試驗(yàn)，他設(shè)想，假如一個(gè)只有N極的磁單極子從上向下穿過如圖所示的超導(dǎo)線圈，從上向下看，導(dǎo)線圖中出現(xiàn)的感應(yīng)電流方向是()A．先逆時(shí)針，后順時(shí)針B．先順時(shí)針，后逆時(shí)針C．始終順時(shí)針D．始終逆時(shí)針4.如圖所示，用粗細(xì)相同的銅絲做成邊長分別為L和2L的兩個(gè)閉合線框a和b，以相同的速度從磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域中勻速拉到磁場(chǎng)外，不考慮線框的重力，若閉合線框中的電流分別為Ia、Ib，則Ia∶Ib為()A．1∶1B．1∶2C．1∶3D．1∶45.如圖所示，P是繞有閉合線圈的螺線管，將一磁鐵從距P上端h高處由靜止釋放，磁鐵豎直穿過P后落在海綿墊上．若僅增大h，重復(fù)操作，磁鐵穿過P的過程與原來相比，下列說法正確的是()A．穿過線圈的磁通變更量將增大B．線圈對(duì)磁鐵的平均阻力將變小C．通過線圈導(dǎo)線截面的電荷量相同D．磁鐵在螺線管中都在做自由落體運(yùn)動(dòng)6．如圖甲所示，A、B兩絕緣金屬環(huán)套在同一鐵芯上，A環(huán)中電流iA隨時(shí)間t變更的圖像如圖乙所示，下列說法中正確的是()A．t1時(shí)刻，兩環(huán)作用力最大B．t2和t3時(shí)刻，兩環(huán)相互吸引C．t2時(shí)刻兩環(huán)相互吸引，t3時(shí)刻兩環(huán)相互排斥D．t3和t4時(shí)刻，兩環(huán)相互吸引7.電吉他琴身上裝有線圈，被磁化的琴弦振動(dòng)時(shí)，會(huì)使線圈中的磁通量發(fā)生變更，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，經(jīng)信號(hào)放大器放大后傳到揚(yáng)聲器，其簡化示意圖如圖．當(dāng)圖中琴弦向右靠近線圈時(shí)()A．線圈有擴(kuò)張趨勢(shì)B．線圈中的磁通量減小C．線圈不產(chǎn)生感應(yīng)電流D．線圈受向右的磁場(chǎng)力8.如圖，右端為N極的磁鐵置于光滑水平桌面上并與輕質(zhì)彈簧相連，彈簧一端固定在豎直墻面上，當(dāng)彈簧處于原長時(shí)，磁鐵的中心恰好是接有一盞小燈泡的豎直固定線圈的圓心．用力將磁鐵向右拉到某一位置后釋放，磁鐵穿過線圈來回振動(dòng)，有關(guān)這個(gè)振動(dòng)過程，以下說法正確的是()A．磁鐵接近線圈時(shí)，線圈對(duì)磁鐵產(chǎn)生吸引力B．線圈中的電流方向發(fā)生變更C．燈泡的亮暗不會(huì)發(fā)生變更D．磁鐵振動(dòng)的幅度漸漸減小9．如圖所示，一長為2l、寬為l的矩形導(dǎo)線框abcd，在水平外力作用下從緊靠磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊緣處以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)3l，規(guī)定水平向左為力的正方向．下列關(guān)于水平外力的沖量I、導(dǎo)線框a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab、通過導(dǎo)線框的電荷量q及導(dǎo)線框所受安培力F隨其運(yùn)動(dòng)的位移x變更的圖像正確的是()10．如圖所示裝置中，cd桿光滑且靜止．當(dāng)ab桿做如下哪些運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿將向右移動(dòng)()A．向右勻速運(yùn)動(dòng)B．向右加速運(yùn)動(dòng)C．向左加速運(yùn)動(dòng)D．向左減速運(yùn)動(dòng)二、非選擇題：本題共5小題，共54分．11.(6分)如圖所示為“探討電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的試驗(yàn)裝置．(1)將圖中所缺導(dǎo)線補(bǔ)接完整．(2)假如在閉合開關(guān)時(shí)發(fā)覺靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，那么合上開關(guān)后將線圈A快速從線圈B中拔出時(shí)，靈敏電流計(jì)指針將________(選填“向右偏”“向左偏”或“不偏轉(zhuǎn)”)．12.(8分)如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ相距L＝0.5m，NQ間連接有電阻R，放置在平行導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒ab向右以大小為v＝0.2m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T．求：(1)推斷ab中感應(yīng)電流的方向；(2)ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？(3)電阻R＝1.5Ω，導(dǎo)體棒電阻r＝0.5Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，求作用于導(dǎo)體棒ab上的外力大?。?3．(10分)如圖甲所示，輕質(zhì)細(xì)繩吊著一質(zhì)量為m＝0.06kg、邊長為L＝0.4m、匝數(shù)n＝10的正方形線圈，總電阻為R＝1Ω，邊長為L2的正方形磁場(chǎng)區(qū)域?qū)ΨQ分布在線圈下邊的兩側(cè)，磁場(chǎng)方向垂直紙面對(duì)里，大小隨時(shí)間變更如圖乙所示，從t＝0起先經(jīng)t0時(shí)間細(xì)線起先松弛，g取10m/s2(1)在前t0時(shí)間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)；(2)t0的數(shù)值．14.(12分)如圖所示，兩根等高的四分之一光滑圓弧軌道，半徑為r、間距為L，圖中Oa水平，Oc豎直，在軌道頂端連有一阻值為R的電阻，整個(gè)裝置處在一豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.現(xiàn)有一根長度稍大于L、質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬棒從軌道的頂端ab處由靜止起先下滑，到達(dá)軌道底端cd處時(shí)受到軌道的支持力為2mg.整個(gè)過程中金屬棒與軌道接觸良好，軌道電阻不計(jì)，重力加速度為g.求：(1)金屬棒到達(dá)軌道底端cd處時(shí)的速度大小和通過電阻R的電流；(2)金屬棒從ab下滑到cd的過程中回路中產(chǎn)生的焦耳熱和通過R的電荷量．15.(18分)如圖所示，間距為L且足夠長的光滑平行導(dǎo)軌上方連接阻值為R的電阻，導(dǎo)軌與水平面間的夾角為θ，空間存在垂直于導(dǎo)軌平面對(duì)下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．將質(zhì)量為m、電阻為R、長度稍大于導(dǎo)軌間距的金屬棒從AA′處由靜止釋放，金屬棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，重力加速度大小為g，求：(1)金屬棒的最大速度vm；(2)電阻R消耗的最大功率Pm.單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)(二)1．解析：依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變更率eq\f(ΔΦ,Δt)成正比，與磁通量Φ及磁通量的變更量ΔΦ沒有必定聯(lián)系．當(dāng)磁通量Φ很大時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可能很小，甚至為0；當(dāng)磁通量Φ等于0時(shí)，其變更率可能很大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也可能很大，而ΔΦ增大時(shí)，eq\f(ΔΦ,Δt)可能減?。鐖D所示，t1時(shí)刻，Φ最大，但E＝0；0～t1時(shí)間內(nèi)，ΔΦ增大，但eq\f(ΔΦ,Δt)減小，E減小；t2時(shí)刻，Φ＝0，但eq\f(ΔΦ,Δt)最大，即E最大，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確．答案：D2．解析：公式E＝Blv中的l為導(dǎo)體切割磁感線的有效長度，甲、乙、丁中的有效長度均為l，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝Blv，而丙的有效長度為lsinθ，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝Blvsinθ，故B正確．答案：B3．解析：若N磁單極子穿過超導(dǎo)線圈的過程中，當(dāng)磁單極子靠近線圈時(shí)，穿過線圈中磁通量增加，且磁場(chǎng)方向從上向下，所以由楞次定律，再由右手螺旋定則可確定感應(yīng)電流方向從上向下看為逆時(shí)針；當(dāng)磁單極子遠(yuǎn)離線圈時(shí)，穿過線圈中磁通量減小，且磁場(chǎng)方向從下向上，所以由楞次定律，再由右手螺旋定則可確定感應(yīng)電流方向從上向下看為逆時(shí)針．因此線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向始終逆時(shí)針不變．故選D.答案：D4．解析：線框切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLv，解得Ea∶Eb＝1∶2，依據(jù)電阻定律R＝ρeq\f(L,S)，解得Ra∶Rb＝1∶2，依據(jù)I＝eq\f(E,R)得Ia∶Ib＝1∶1，故選A.答案：A5．解析：若僅增大h，對(duì)穿過線圈的磁通量沒有影響，所以穿過線圈的磁通量變更相同，依據(jù)q＝eq\o(I,\s\up6(－))Δt＝eq\f(ΔΦ,ΔtR)×Δt＝eq\f(ΔΦ,R)可知通過線圈導(dǎo)線截面的電荷量相同，故A錯(cuò)誤，C正確；若僅增大h，磁鐵經(jīng)過線圈的時(shí)間減小，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)將增大，所以感應(yīng)電流增大，線圈對(duì)磁鐵的平均阻力將變大，B錯(cuò)誤；由于線圈的電磁阻尼作用，磁鐵在螺線管中不行能做自由落體運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤．答案：C6．解析：t1時(shí)刻B環(huán)中感應(yīng)電流為零，故兩環(huán)間相互作用力為零，A錯(cuò)誤；t2時(shí)刻A環(huán)中電流在減小，則B環(huán)中產(chǎn)生與A環(huán)中同向的電流，故兩環(huán)相互吸引，同理可知t3時(shí)刻兩環(huán)也相互吸引，B正確，C錯(cuò)誤；t4時(shí)刻A環(huán)中電流為零，兩環(huán)無相互作用，D錯(cuò)誤．答案：B7．解析：琴弦向右靠近線圈時(shí)，穿過線圈的磁通量增大，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，由“來拒去留”可知琴弦受到向左的磁場(chǎng)力，線圈受到向右的磁場(chǎng)力，由“增縮減擴(kuò)”可知線圈有收縮趨勢(shì)，D正確，A、B、C錯(cuò)誤．答案：D8．解析：依據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的效果總要阻礙引起感應(yīng)電流的緣由，可知，磁鐵接近線圈時(shí)，穿過線圈的磁通量增大，感應(yīng)電流激發(fā)的磁場(chǎng)對(duì)磁鐵必定產(chǎn)生排斥力，以阻礙磁通量的增大，A錯(cuò)誤；分析可知，當(dāng)磁鐵從右邊靠近時(shí)，穿過線圈的磁場(chǎng)的方向向右，磁通量增大，感應(yīng)電流激發(fā)出的磁場(chǎng)方向向左，依據(jù)安培定則，從右往左看，感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向，當(dāng)磁鐵遠(yuǎn)離時(shí)，磁通量減小，感應(yīng)電流激發(fā)出的磁場(chǎng)方向向右，依據(jù)安培定則，從右往左看，感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向，B正確；磁鐵穿過線圈來回振動(dòng)，速度大小在不停變更，即磁通量的變更率已在變更，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小發(fā)生變更，感應(yīng)電流大小也發(fā)生變更，燈泡的亮暗會(huì)發(fā)生變更，C錯(cuò)誤；磁鐵在運(yùn)動(dòng)過程中，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，燈泡產(chǎn)生焦耳熱，彈性勢(shì)能肯定減小，即磁鐵振動(dòng)的幅度漸漸減小，D正確．答案：BD9．解析：因?yàn)閷?dǎo)線框勻速運(yùn)動(dòng)，水平外力和安培力F大小相等，方向相反，進(jìn)入磁場(chǎng)過程中，水平外力的沖量I＝－Ft＝－eq\f(Fx,v)，F(xiàn)和v都是定值，eq\f(F,v)也是定值，完全進(jìn)入后外力為零，沖量為零，A正確；進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，有Uab＝eq\f(5,6)RI電＝eq\f(5,6)Blv，完全進(jìn)入磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)過程中，Uab＝Blv，B正確；進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中q＝I電t＝eq\f(Blx,R)，完全進(jìn)入后電流為零，q不變但不為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，安培力為F＝BIl＝eq\f(B2l2v,R)，B、l、v不變，則F不變；完全進(jìn)入磁場(chǎng)，感應(yīng)電流為零，安培力為零，D錯(cuò)誤．答案：AB10．解析：ab桿向右勻速運(yùn)動(dòng)，在ab桿中產(chǎn)生恒定的電流，該電流在線圈L1中產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，在L2中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以cd桿不動(dòng)，故A錯(cuò)誤；ab桿向右加速運(yùn)動(dòng)，依據(jù)右手定則知，在ab桿上產(chǎn)生增大的由a到b的電流，依據(jù)安培定則知，在L1中產(chǎn)生方向向上且增加的磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)向下通過L2，依據(jù)楞次定律知，cd桿中的電流由c到d，依據(jù)左手定則知，cd桿受到向右的安培力，向右運(yùn)動(dòng)，故B正確；同理可得C錯(cuò)誤，D正確．答案：BD11．解析：(1)探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的試驗(yàn)電路分兩部分，要使A線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)必需對(duì)其通電，故電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、原線圈組成閉合電路，靈敏電流計(jì)與B線圈組成另一個(gè)閉合電路，如圖所示．(2)閉合開關(guān)瞬間，通過線圈B的磁通量增大，感應(yīng)電流磁場(chǎng)阻礙原磁場(chǎng)的增大，靈敏電流計(jì)向右偏，而把A從B中拔出來時(shí)，通過線圈B的磁通量減小，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要阻礙原磁場(chǎng)的減小，故靈敏電流計(jì)向左偏轉(zhuǎn)．答案：(1)圖見解析(2)向左偏12．解析：(1)導(dǎo)體棒ab向右勻速運(yùn)動(dòng)，依據(jù)右手定則可知，ab中感應(yīng)電流方向由b流向a.(2)導(dǎo)體棒ab向右以大小為v＝0.2m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E＝BLv＝0.5×0.5×0.2V＝0.05V．(3)電阻R＝1.5Ω，導(dǎo)體棒電阻r＝0.5Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，則電路電流為I＝eq\f(E,R＋r)＝eq\f(0.05,1.5＋0.5)A＝0.025A，由于導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)，依據(jù)受力平衡可得作用于導(dǎo)體棒ab上的外力大小為F＝F安＝BIL＝0.5×0.025×0.5N＝6.25×10－3N.答案：(1)由b流向a(2)0.05V(3)6.25×10－3N13．解析：(1)由法拉第電磁感應(yīng)定律得E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝nSeq\f(ΔB,Δt)S＝eq\f(1,2)×(eq\f(L,2))2eq\f(ΔB,Δt)＝eq\f(4－1,6)T/s＝0.5T/s聯(lián)立可得E＝0.1V(2)由歐姆定律I＝eq\f(E,R)＝0.1A分析線圈受力可知，當(dāng)細(xì)線松弛時(shí)有F安＝nBtIeq\f(L,2)＝mg由圖像知Bt＝1＋0.5t0解得t0＝4s答案：(1)0.1V(2)4s14．解析：(1)金屬棒到達(dá)軌道底端cd處時(shí)，由牛頓其次定律得2mg－mg＝meq\f(v2,r)解得v＝eq\r(gr)此時(shí)金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLv回路中的感應(yīng)電流I＝eq\f(E,R)聯(lián)立得I＝eq\f(BL\r(gr),R).(2)金屬棒從ab下滑到cd的過程中，由能量守恒定律得mgr＝Q＋eq\f(1,2)mv2則回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q＝eq\f(1,2)mgr回路中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)eq\o(E,\s\up6(－))＝eq\f(ΔΦ,Δt)回路中的平均感應(yīng)電流eq\o(I,\s\up6(－))＝eq\f(\o(E,\s\up6(－)),R)通過R的電荷量q＝eq\o(I,\s\up6(－))Δt解得q＝eq\f(BrL,R).答案：(1)eq\r(gr)eq\f(BL\r(gr),R)(2)eq\f(1,2)mgreq\f(BrL,