1、第四章 章末检测一、选择题(本题共 10 个小题，每小题 7 分，共 70 分.16 题为单项选择题，710 题为多项选择题)1(河北石家庄联考)关于物理学史，下列说法正确的是( )A奥斯特首先发现了电磁感应现象B楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕C法拉第首先发现了电流的热效应D纽曼和韦伯先后总结出了法拉第电磁感应定律解析：法拉第发现了电磁感应现象，选项 A 错误；奥斯特发现了电流的磁效应，选项 B 错误；焦耳发现了电 流的热效应，选项 C 错误；纽曼和韦伯先后总结出了法拉第电磁感应定律，选项 D 正确答案：D2如图所示，铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落到与磁铁的
2、最上端齐平的过程中，下列判断正确的是( )A金属环在下落过程中的机械能守恒B金属环在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量C金属环的机械能先减小后增大D磁铁对环的磁场力对环做正功解析：金属环在下落过程中，穿过环内的磁通量增加，产生感应电流根据楞次定律可知，在这个过程中， 为 阻碍环的磁通量增加，磁铁对环有向上的磁场力，则磁场力对环做负功，机械能减小，环减少的重力势能转化为环的动能和电能，B 项正确答案：B3如图所示，在一均匀磁场中有一导线框 abcd，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R 为一电阻，ef 为垂直于 ab 的一段导体杆，它可在 ab、cd 上无摩擦地滑动，杆 ef 及线
3、框中导线的电阻都可不计开始时，给 ef 一个向右的初速度，则( )Aef 将减速向右运动，但不是匀减速运动B ef 将匀减速向右运动，最后停止C ef 将匀速向右运动Def 将往返运动解析：ef 向右运 动，在闭合回路中产生感应电流，根据楞次定律，ef 受安培力将阻碍其向右运动，即 ef 要克服安培力做功而使动能减少，故 ef 向右做减速运动但值得注意的是，随速度 v 的减小，加速度减小，故不可能做匀减速运动A 正确答案：A4如图所示，金属棒 ab 置于水平放置的光滑框架 cdef 上，棒与框架接触良好，匀强磁场垂直于 ab 棒斜向下从某时刻开始磁感应强度均匀减小，同时施加一个水平方向上的外力
4、 F 使金属棒 ab 保持静止，则 F( )A方向向右，且为恒力 B方向向右，且为变力C方向向左，且为变力 D方向向左，且为恒力解析：由 En S 可知，因磁感应强度均匀减小，感应电动势BtE 恒定，由 F 安 BIl ，I 可知，ab 棒受的安培力随 B 的减小而均匀ER变小，由外力 FF 安 可知，外力 F 也均匀减小为变力，由左手定则可判断 F 安 水平向右，所以外力 F 水平向左，C 正确答案：C5如图所示电路中，A、B 是两个相同的小灯泡L 是一个带铁芯的线圈，其电阻可忽略不计调节 R，电路稳定时两小灯泡都正常发光，则( )A合上开关时，A、B 两灯同时正常发光，断开开关时，A、B
5、两灯同时熄灭B合上开关时，B 灯比 A 灯先达到正常发光状态C断开开关时，A、B 两灯都不会立即熄灭，通过 A、B 两灯的电流方向都与原电流方向相同D断开开关时，A 灯会突然闪亮一下后再熄灭解析：合上开关时，B 灯立即正常发光，A 灯所在的支路中，由于 L 产生的自感 电动势 阻碍电流的增大，A 灯将推迟一些时间才能达到正常发光状态，故选项 A 错误、B 正确；断开开关时，L 中产生与原电流方向相同的自感电流，流过 A 灯的电流方向与原电流方向相同，流过 B 灯的 电流方向与原电流方向相反，选项 C 错误；因为断开开关后，由 L 作为电源提供的 电流是从原来稳定 时通过 L 的电流值逐渐减小的
6、，所以 A、B 两灯只是延缓一些时间熄灭，并不会比原来更亮，选项 D 错误答案：B6如图所示，A 是一边长为 L 的正方形导线框虚线框内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场宽度为 3L.线框的 bc 边与磁场左右边界平行且与磁场左边界的距离为 L.现维持线框以恒定的速度 v 沿 x轴正方向运动规定磁场对线框作用力沿 x 轴正方向为正，且在图示位置时为计时起点，则在线框穿过磁场的过程中，磁场对线框的作用力随时间变化的图象正确的是( )解析：当 bc 边进入磁 场切割磁感线时，产生感应电流，利用右手定则可判断感应电流的方向从 cb，再利用左手定则可判断安培力向左，与规定的安培力的正方向相反，A 错误，结
7、合I ，FBIL，得安培力 F 是定值，C 错误 ；当线框穿出磁场时，adBLvR边切割磁感线，产生感应电流从 da，利用左手定则可判断安培力向左，与规定的安培力的正方向相反，B 正确答案：B7如图所示，磁感应强度为 B 的匀强磁场有理想界面，用力F 将矩形线圈从磁场中匀速拉出在其他条件不变的情况下( )A速度越大时，拉力做功越多B线圈边长 L1 越大时，拉力做功越多C线圈边长 L2 越大时，拉力做功越多D线圈电阻越大时，拉力做功越多解析：用力 F 匀速拉出线圈的过程中所做的功为 WFL 2，又FF 安 IBL 1，I ，所以 W ，可知 A、B、C 正确，DBL1vR B2L21L2vR错误
8、答案：ABC8如图所示，A 为多匝线圈，与开关、滑动变阻器相连后接入M、 N 间的交流电源，B 为一个接有小灯泡的闭合多匝线圈，下列关于小灯泡发光情况的说法正确的是( )A闭合开关后小灯泡可能发光B若闭合开关后小灯泡发光，则再将 B 线圈靠近 A，则小灯泡更亮C闭合开关瞬间，小灯泡才能发光D若闭合开关后小灯泡不发光，将滑动变阻器的滑片左移后，小灯泡可能会发光解析：闭合开关后，A 产生交变磁场，B 的磁通量变化，小灯泡通电后可能发光，选项 A 正确、C 错误；闭合开关后再将 B 线圈靠近A，B 的磁通量变化率增大，产生的感应电动势更大，小灯泡更亮，选项 B 正确；闭合开关后小灯泡不发光，将滑 动
9、变阻器滑片左移后，A中电流减小， B 的磁通量变化率减小，小灯泡不会发光，选项 D 错误答案：AB9矩形导线框 abcd 固定在匀强磁场中，如图甲所示，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度 B 随时间 t 变化的规律如图乙所示，则 ( )A从 0 到 t1 时间内，导线框中电流的方向为 adcbaB从 0 到 t1 时间内，导线框中电流大小不变C从 t1 到 t2 时间内，导线框中电流越来越大D从 t1 到 t2 时间内，导线框 bc 边受到安培力大小保持不变解析：由图可知，0t 1内，线框中磁通量的变化率相同，故 0 到t2时间内电流的方向相同，由楞次定
10、律可知， 电路中电流方向为顺时针，即电流 为 adcba 方向，故 A 正确；从 0 到 t1时间内，线框中磁通量的变化率相同，由 E 可知，电路中电 流大小恒定不变；同理从BStt1到 t2时间内， 导线电 流大小恒定，故选项 B 正确，C 错误；从 t1到 t2时间内，电 路中电流大小恒定不变，故由 FBIL 可知，F 与 B 成正比，故 D 错误答案：AB10(全国甲卷，20) 法拉第圆盘发电机的示意图如图所示铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片 P、Q 分别与圆盘的边缘和铜轴接触圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场 B 中圆盘旋转时，关于流过电阻 R 的电流，下列说法正确的是( )A若圆盘转动的
11、角速度恒定，则电流大小恒定B若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿 a 到 b 的方向流动C若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化D若圆盘转动的角速度变为原来的 2 倍，则电流在 R 上的热功率也变为原来的 2 倍解析：由右手定则知，圆盘按如题图所示的方向转动时，感应电流沿 a 到 b 的方向流动，选项 B 正确；由感 应电动势 E Bl2知，角12速度恒定，则感应电动势恒定，电流大小恒定，选项 A 正确；角速度大小变化，感应电动势大小变化，但感应电流方向不变，选项 C 错误；若 变为 原来的 2 倍，则感应电动势变为原来的 2 倍，电流变为原来的 2 倍，由 PI 2
12、R 知，电流在 R 上的热功率变为原来的 4 倍， 选项D 错误答案：AB二、非选择题(本题共 2 小题，共 30 分)11如图所示，MN、PQ 为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距 l0.5 m，导轨左端连接一个 R 0.2 的电阻和一个理想电流表 A，导轨的电阻不计，整个装置放在磁感应强度 B1 T 的有界匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下一根质量为 m0.4 kg、电阻为 r0.05 的金属棒与磁场的左边界 cd 重合现对金属棒施加一水平向右、F0.4 N 的恒定拉力，使棒从静止开始向右运动，已知在金属棒离开磁场右边界 ef 前电流表的示数已保持稳定(1)求金属棒离开磁场右边界
13、 ef 时的速度大小(2)当拉力 F 的功率为 0.08 W 时，求金属棒的加速度解析：(1) 由 题意可知，当金属棒离开右边界 ef 时已达到最大速度 vmax，有 EBlv max，I ，F 安 BIl，F 安 F，代入数据得ER rvmax 0.4 m/s.(2)当力 F 的功率为 0.08 W 时，金属棒的速度 v 0.2 m/sPFFF 安 ma，即 F maB2l2vR r代入数据得 a0.5 m/s 2，方向向右答案：(1)0.4 m/s (2)0.5 m/s 2 方向向右12如图所示，足够长的 U 形框架宽度是 L0.5 m，电阻忽略不计，其所在平面与水平面成 37角，磁感应强
14、度 B0.8 T 的匀强磁场方向垂直于导体框平面，一根质量为 m0.2 kg，有效电阻R2 的导体棒 MN 垂直跨放在 U 形框架上，该导体棒与框架间的动摩擦因数 0.5，导体棒由静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动时，通过导体棒截面的电荷量为 Q2 C(sin370.6，cos370.8，g10 m/s 2)求：(1)导体棒匀速运动的速度；(2)导体棒从静止开始下滑到刚开始匀速运动，这一过程中导体棒的有效电阻消耗的电功解析：(1) 导 体棒受力如图，匀速下滑时有平行斜面方向：mgsinF fF0垂直斜面方向：F Nmgcos0其中 FfF N安培力 FBIL电流强度 IER感应电动势 EBLv由以上各式得 v5 m/s(2)通过导 体棒的 电荷量 Q tI其中平均电流 IER Rt设导体棒下滑位移为 x，则 BxL由以上各式得 x m10 mQRBL 220.80.5全程由动能定理得mgxsinW 安 mgcos x mv212其中克服安培力做功 W 安 等于电功 W则 W mgxsinmgxcos mv212(12 82.5) J1.5 J答案：(1)5 m/s (2)1.5 J
