《高二物理同步备课系列（粤教版选修3-2）》第一章 电磁感应 章节测试卷 （A卷）（备作业）（解析版）

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第一章 电磁感应 章节测试卷（A 卷）（解析版）
第I卷（选择题部分）
一、单项选择题(共 5 小题，每小题 3 分，共 15 分。每小题只有 1 个选项正确)
1．在如图 1 甲、乙、丙中，除导体棒
ab
可动外，其余部分均固定不动，图甲中的电
容器
C
原来不带电。导体棒和导轨始终接触良好，设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可
忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计，图中装置均在水平面内，且都处于垂直水平面方向
(即纸面)向下的匀强磁场中，导轨足够长。现给导体棒
ab
一个向右的初速度
v
0，在甲、
乙、丙三种情形下导体棒
ab
的最终运动状态是(　　)
图 1
A．三种情形下导体棒
ab
最终都做匀速运动
B．甲、丙中，导体棒
ab
最终将做匀速运动；乙中，导体棒
ab
最终静止
C．甲、乙中，导体棒
ab
最终做匀速运动；丙中，导体棒
ab
最终静止
D．三种情形下导体棒
ab
最终都静止
【答案】B
【详解】
图甲中棒运动后给电容器充电，当充电完成后，棒以一个小于
v
0的速度向右匀速运动。
图乙中构成了回路，最终棒的动能完全转化为焦耳热，棒停止运动。图丙中棒先向右减速
运动至速度为零，然后又反向加速至匀速。故正确选项为 B。
2.两根平行的长直金属导轨，其电阻不计，导线
ab
、
cd
跨在导轨上且与导轨接触良
好，如图 2 所示，
ab
的电阻大于
cd
的电阻，当
cd
在外力
F
1(大小)的作用下，匀速向右运
动时，
ab
在外力
F
2(大小)的作用下保持静止，那么在不计摩擦力的情况下(
Uab
、
Ucd
是导线
与导轨接触间的电势差)(　　)
图 2
A．
F
1＞
F
2，
Uab
＞
Ucd
　 B．
F
1＜
F
2，
Uab
＝
Ucd
C．
F
1＝
F
2，
Uab
＞
Ucd
D．
F
1＝
F
2，
Uab
＝
Ucd
【答案】D
【详解】
　通过两导线电流强度一样，两导线都处于平衡状态，则
F
1＝
BIl
，
F
2＝
BIl
，所以
F
1
＝
F
2，A、B 错误；
Uab
＝
IRab
，这里
cd
导线相当于电源，所以
Ucd
是路端电压，
Ucd
＝
IRab
，即
Uab
＝
Ucd
，故 D 正确。
3．竖直平面内有一金属环，半径为
a
，总电阻为
R
，磁感应强度为
B
的匀强磁场垂直
穿过环平面，与环的最高点
A
铰链连接的长度为 2
a
，电阻为的导体棒
AB
由水平位置紧贴
环面摆下(如图 3 所示)．当摆到竖直位置时，
B
点的线速度为
v
，则这时
AB
两端的电压大
小为(　　)
1
图 3
A．2
Bav
B．
Bav
C. D.
【答案】D
【详解】
由推论知，当导体棒摆到竖直位置时，产生的感应电动势
E
＝
Blv
中＝
B
·2
a
·
v
＝
Bav
，
此时回路总电阻
R
总＝＋＝，这时
AB
两端的电压大小
U
＝·＝，D 项正确．
4.如图 4 所示，平行金属导轨与水平面成
θ
角，导轨与固定电阻
R
1和
R
2相连，匀强
磁场垂直穿过导轨平面。 有一导体棒
ab
，质量为
m
，导体棒的电阻与固定电阻
R
1和
R
2的
阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为
μ
，导体棒
ab
沿导轨向上滑动，当上滑的速度
为
v
时，导体棒受到的安培力的大小为
F
，此时(　　)
图 4
A．电阻
R
1消耗的热功率为
B．电阻
R
2消耗的热功率为
C．整个装置因摩擦而消耗的热功率为
μmgv
D．整个装置消耗的机械功率为(
F
＋
μmg
cos
θ
)
v
【答案】D
【详解】
　电路消耗的总功率为
Fv
，
R
1和
R
2并联再与导体棒串联，可知 A、B 错误；整个装置
因摩擦而消耗的热功率等于摩擦力做功的功率为
μmgv
cos
θ
；整个装置消耗的机械功率
等于导体棒克服除重力外其他力做功的功率，即(
F
＋
μmg
cos
θ
)
v
，故 D 正确。
5.如图 5 所示，竖直放置的两根足够长平行金属导轨相距
L
，导轨间接有一定值电阻
R
，质量为
m
，电阻为
r
的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触，且无摩擦，整个装置
放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，现将金属棒由静止释放，金属棒下落高度为
h
时开始做匀速运动，在此过程中(　　)
图 5
A．导体棒的最大速度为
B．通过电阻
R
的电荷量为
C．导体棒克服安培力做的功等于电阻
R
上产生的热量
D．重力和安培力对导体棒做功的代数和等于导体棒动能的增加量
【答案】D
2
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