模块检测(A卷)
对应学生用书P55 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分110分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷 (选择题,共48分)
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。1~8小题只有一个选项正确,9~12小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的不得分)
1.下列情况中都是线框在磁场中切割磁感线运动,其中线框中有感应电流的是( )
答案 C
解析 A中虽然导体“切割”了磁感线,但穿过闭合线框的磁通量并没有发生变化,没有感应电流。B中线框的一部分导体“切割”了磁感线,由于线框不闭合,线框中无感应电流。C中虽然与A近似,但由于是非匀强磁场,运动过程中,穿过线框的磁感线条数增加,线框中有感应电流。D中线框尽管是部分切割,但磁感线条数不变,无感应电流,故选C。
2.
如图所示,线框由A位置开始下落,在磁场中受到的安培力如果总小于重力,则它在A、B、C、D四个位置(B、D位置恰好线框有一半在磁场中)时,加速度关系为( )
A.aA>aB>aC>aD B.aA=aC>aB>aD
C.aA=aC>aD>aB D.aA=aC>aB=aD
答案 B
解析 线框在A、C位置时只受重力作用,加速度aA=aC=g。线框在B、D位置时均受两个力的作用,其中安培力向上、重力向下。由于重力大于安培力,所以加速度向下,大小为a=g-。又线框在D点时速度大于B点速度,即FD>FB,所以aDB。因此加速度的关系为aA=aC>aB>aD。B正确。
3.
如图所示,金属棒ab置于水平放置的金属导体框架cdef上,棒ab与框架接触良好。从某一时刻开始,给这个空间施加一个斜向上的匀强磁场,并且磁场均匀增加,ab棒仍静止。在磁场均匀增加的过程中,关于ab棒受到的摩擦力,下列说法正确的是( )
A.摩擦力大小不变,方向向右
B.摩擦力变大,方向向右
C.摩擦力变大,方向向左
D.摩擦力变小,方向向左
答案 B
解析 磁场均匀增加,根据楞次定律知,ab棒中出现b到a的电流,ab棒的受力如图所示,根据共点力平衡知,摩擦力的方向水平向右,有f=FAsinθ=BILsinθ。根据法拉第电磁感应定律知,E=nS,磁场均匀变化,则感应电动势不变,感应电流不变,因为B增大,则安培力增大,则摩擦力大小变大。所以B项正确,A、C、D三项错误。
4.
现代科学研究中常用到高速电子,电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备。它的基本原理如图所示,在上、下两个电磁铁形成的异名磁极之间有一个环形真空室,当电磁铁绕组通以变化的电流时,产生变化的磁场,穿过真空室所包围的区域内的磁通量也随时间变化,这时真空室空间内就产生感应涡旋电场,电子将在涡旋电场作用下加速。如图所示(上图为侧视图、下图为真空室的俯视图),若电子被“约束”在半径为R的圆周上运动,当电磁铁绕组通有图中所示的电流时,则( )
A.若电子沿逆时针运动,保持电流的方向不变,当电流增大时,电子将加速
B.若电子沿顺时针运动,保持电流的方向不变,当电流增大时,电子将加速
C.若电子沿逆时针运动,保持电流的方向不变,当电流减小时,电子将加速
D.被加速时电子做圆周运动的周期不变
答案 A
解析 线圈中电流增大时,磁场增强,产生顺时针方向的电场,逆时针运动的电子受到这个电场对它的电场力作用,从而动能增大,A正确,B、C错误。因磁场的变化,导致运动的周期变化,故D错误。