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1、单元质量检测单元质量检测(十十) 时间：50 分钟 一、选择题(15 题为单项选择题，69 题为多项选择题) 1如图 1 所示，矩形导线环水平放置，O 是矩形两组对边中点连线 ab、cd 的交 点，在线 ab 上右侧放有垂直环面的通电导线，电流方向垂直纸面向外，则能使 导线环中产生感应电流的是( ) 图 1 A突然加大通电直导线中的电流 B让导线环在纸面内绕 O 点沿顺时针转动 C让导线环以 ab 为轴转动 D让导线环沿 ab 方向向直导线靠近 解析 由安培定则知通电直导线电流磁场是以直导线为圆心与纸面平行的一簇 同心圆，突然加大通电直导线中的电流、让导线环在纸面内绕 O 点顺时针转动、 让导
2、线环沿 ab 方向向直导线靠近时，穿过导线环的磁通量都为零，不发生变化， 不会产生感应电流，A、B、D 错误；让导线环以 ab 为轴转动，穿过导线环的磁 通量会从无到有，发生变化，环中会产生感应电流，C 正确。 答案 C 2(2017福建质检)法拉第在 1831 年发现了“磁生电”现象。如图 2 所示，他 把两个线圈绕在同一个软铁环上，线圈 A 和电池连接，线圈 B 用导线连通，导 线下面平行放置一个小磁针。实验中可能观察到的现象是( ) 图 2 A用一节电池作电源小磁针不偏转，用十节电池作电源小磁针会偏转 B线圈 B 匝数较少时小磁针不偏转，匝数足够多时小磁针会偏转 C线圈 A 和电池连接瞬
3、间，小磁针会偏转 D线圈 A 和电池断开瞬间，小磁针不偏转 解析 根据“磁生电”即电磁感应现象的产生条件，只有线圈 B 中磁通量变化 时才能在线圈 B 中产生感应电流， 因此无论线圈 B 匝数多少， 线圈 A 中电池多少， 都不能在线圈 B 中产生感应电流，选项 A、B 错误；只有在线圈 A 和电池连接 或断开的瞬间，线圈 B 中才能产生感应电流，电流产生磁场，使导线下面平行 放置的小磁针发生偏转，选项 C 正确，D 错误。 答案 C 3(2016石家庄调研)如图 3 所示电路中，A、B、C 为完全相同的三个灯泡，L 是一直流电阻不可忽略的电感线圈。a、b 为线圈 L 的左右两端点，原来开关
4、S 是闭合的，三个灯泡亮度相同。将开关 S 断开后，下列说法正确的是( ) 图 3 Aa 点电势高于 b 点，A 灯闪亮后缓慢熄灭 Ba 点电势低于 b 点，B、C 灯闪亮后缓慢熄灭 Ca 点电势高于 b 点，B、C 灯闪亮后缓慢熄灭 Da 点电势低于 b 点，B、C 灯不会闪亮只是缓慢熄灭 解析 本题考查自感现象及相关知识点。电路稳定时，三个完全相同的灯泡亮度 相同，说明流经三个灯泡的电流相等。某时刻开关 S 断开，流经电感线圈的磁通 量减小，其发生自感现象，相当于电源，产生和原电流方向相同的感应电流， 故 a 点电势低于 b 点电势，三个灯不会闪亮只能缓慢熄灭，选项 D 正确。 答案 D
5、4在绝缘圆柱体上 a、b 两位置固定有两个金属圆环，当两环通有如图 4 所示电 流时，b 处金属圆环受到的安培力为 F1；若将 b 处金属圆环移到位置 c，则通有 电流为 I2的金属圆环受到的安培力为 F2。今保持 b 处金属圆环位置不变，在位 置 c 再放置一个同样的金属圆环， 并通有与 a 处金属圆环同向、 大小为 I2的电流， 则在 a 位置的金属圆环受到的安培力( ) 图 4 A大小为|F1F2|，方向向左 B大小为|F1F2|，方向向右 C大小为|F1F2|，方向向左 D大小为|F1F2|，方向向右 解析 b 处金属圆环受到的安培力 F1即为两圆环间相互作用的安培力，由于电 流方向相
6、反，安培力为斥力，因此 a 处金属圆环同时也受到大小为 F1、方向向 左的安培力；当 b 处圆环移到位置 c 时，F2也向左，且 F1F2；若在 c 位置再 放一个金属圆环，电流大小为 I2而方向与 I1相同，则 c 处电流对 a 处金属圆环 的安培力大小为 F2，方向向右。所以 a 处金属圆环受到的安培力大小为|F1F2|， 方向向左，C 项正确。 答案 C 5如图 5 所示，矩形线圈 abcd 位于匀强磁场中，磁场方向垂直线圈所在平面， 磁感应强度 B 随时间 t 变化的规律如图 6 所示。 以图 5 中箭头所示方向为线圈中 感应电流 i 的正方向，以垂直于线圈所在平面向里为磁感应强度 B
7、 的正方向，则 下列选项中能正确表示线圈中感应电流 i 随时间 t 变化规律的是( ) 图 5 图 6 解析 在 01 s 内，原磁场的磁感应强度向里均匀增加，由楞次定律可知，感 应电流的方向为逆时针，与电流正方向相反，故感应电流为负，且大小不变， 故 B、D 错误 ； 在 12 s 的时间内，原磁场的磁感应强度不变，故感应电流为 0， 在 23 s 的时间内，原磁场磁感应强度先向里减小，后向外增加，由楞次定律 可知， 感应电流为正方向， 又因为在这个时间内原磁场的磁感应强度变化率较大， 是01 s内变化率的2倍， 故产生的感应电流大小也是01 s内感应电流的2倍， 故选项 A 错误，C 正确
8、。 答案 C 6法拉第发明了世界上第一台发电机法拉第圆盘发电机，如图 7 所示，紫 铜做的圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘 和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴，用导线将电刷与两竖直导轨、电阻连接起来形 成回路，一金属圆环 L(不能转动)用细线悬挂在绝缘棒 ab 上，转动摇柄，使圆盘 沿逆时针方向做 增大的加速转动，导轨和铜盘电阻不计，则下列说法中正确 的是( ) 图 7 A回路中电流由 b 经电阻流向 a B回路中电流由 a 经电阻流向 b C圆环 L 有收缩的趋势 D圆环 L 有扩张的趋势 解析 令匀强磁场磁感应强度为 B，圆盘半径为 r，由法拉第电磁感应定律知铜
9、盘转动产生的感应电动势为 E Br2，通过回路中的电流 I ，由右手 1 2 E R Br2 2R 定则知电流由 b 经电阻流向 a，A 正确，B 错误 ； 随着 的增大，E、I 增大，圆 环中产生垂直纸面向里的磁场增强，即圆环中向里的磁通量增加，由楞次定律知 圆环将有收缩的趋势，C 正确，D 错误。 答案 AC 7如图 8 所示，足够长的“U”形光滑金属导轨平面与水平面成 角(0t0)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小。 解析 (1)在金属棒未越过 MN 之前，穿过回路的磁通量的变化量为 BSktS 由法拉第电磁感应定律有 E t 由欧姆定律得 I E R 由电流的定义得 I
10、q t 联立式得 |q|t kS R 由式得，在 t0 到 tt0的时间间隔内即 tt0，流过电阻 R 的电荷量 q 的绝 对值为 |q| kt0S R (2)当 tt0时，金属棒已越过 MN。由于金属棒在 MN 右侧做匀速运动，有 FF安 式中， F 是外加水平恒力， F安是金属棒受到的安培力。 设此时回路中的电流为 I， F安B0lI 此时金属棒与 MN 之间的距离为 sv0(tt0) 匀强磁场穿过回路的磁通量为 B0ls 回路的总磁通量为 t 其中B1SktS 由式得， 在时刻 t(tt0)， 穿过回路的总磁通量为 tB0lv0(tt0)kSt 在 t 到 tt 的时间间隔内，总磁通量的改变 t为 t(B0lv0kS)t 由法拉第电磁感应定律得，回路感应电动势的大小为 Et t t 由欧姆定律得 I Et R 联立式得 F(B0lv0kS) B0l R 答案 (1)kt 0S R (2)B0lv0(tt0)kSt (B0lv0kS)B 0l R