第九章测试
一、选择题(40分)：1－3题只有一项符合题目要求，4－10题有多项符合题目要求． 1．(原创题)如图所示是描述电磁炉工作原理的示意图．炉子的内部有一个金属线圈，当电流通过线圈时，会产生磁场，这个磁场的大小和方向是不断变化的，这个变化的磁场又会引起放在电磁炉上面的铁质(或钢质)锅底内产生感应电流，由于锅底有电阻，所以感应电流又会在锅底产生热效应，这些热能便起到加热物体的作用从而煮食．因为电磁炉是以电磁感应产生电流，利用电流的热效应产生热量，所以不是所有的锅或器具都适用．以下说法正确的是( )
A．最好使用铝锅或铜锅 B．最好使用平底不锈钢锅或铁锅 C．最好使用陶瓷锅或耐热玻璃锅
D．在电磁炉与铁锅之间放一层白纸后无法加热
解析 选用陶瓷锅或耐热玻璃锅无法形成涡流，C选项错误；A、B选项中均能形成涡流，铜和铝的电阻率小，电热少，效率低，相对来说选用平底不锈钢锅或铁锅为最佳，A选项错误，B选项正确；由于线圈产生的磁场能穿透白纸到达锅底，在铁锅中产生涡流，能够加热，D选项错误．
答案 B
设置目的 在新情境下考查涡流、及涡流形成的因素
2．(2014·山东青岛)物理学家们长期以来一直试图用实验证实自然界中存在磁单极子，“磁单极子”是指只有S极或N极的磁性物质，其磁感线分布类似于点电荷的电场线分布．如图所示的实验就是用于检测磁单极子的实验之一，abcd为用超导材料围成的闭合回路，该回路放在装置中，可认为不受周围其他磁场的作用．设想有一个S极磁单极子沿abcd的轴线从左向右穿过超导回路，那么在回路中可能发生的现象是( )
A．回路中无感应电流
B．回路中形成持续的abcda流向的感应电流 C．回路中形成持续的adcba流向的感应电流 D．回路中形成先abcda流向后adcba流向的感应电流
解析 若S磁单极子穿过超导线圈的过程中，当磁单极子靠近线圈时，穿过线圈中磁通量增加，且磁场方向从右向左，所以由楞次定律可知，感应磁场方向从左向右，再由右手螺旋定则可确定感应电流方向abcda；当磁单极子远离线圈时，穿过线圈中磁通量减小，且磁场方向从左向右，所以由楞次定律可知，感应磁场方向从左向右，再由右手螺旋定则可确定感应电流方向abcda.因此线圈中产生的感应电流方向不变，B选项正确，其他选项错误．
答案 B
设置目的 考查右手螺旋定则、楞次定律，及磁单极子的特征．同时注意磁体外部的感应线是从N极射出，射向S极．
3．(2014·江苏镇江)如图所示，闭合矩形金属线圈abcd从一定高度自由下落进入一有界匀强磁场．bc边刚进入磁场时，线圈受到的安培力恰好等于其重力．已知磁场宽度和ab边长度相等．能反映bc边开始进入磁场到ad边刚出磁场的过程中，线圈中感应电流随时间变化规律的图像是(以逆时针方向为电流的正方向)( )
解析 根据题设条件，作出如图所示的三个特殊的位置，由于线圈受到的安培力等于其重力，而磁场宽度和ab边长相等，即线圈进场和出场都做匀速运动．从位置1到位置2，bc边切割磁感线，根据右手定则，可知电流沿逆时针方向，大小恒定；从位置2到位置3，ad边切割磁感线，根据右手定则，可知电流沿顺时针方向，大小恒定，B项正确．
答案 B
设置目的 考查部分导体切割磁感线、安培力、重力关系(线圈受到的安培力恰好等于其重力”条件下的感应电流与时间关系图像)
4．(2015·河北唐山)如图甲所示，水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R，导体棒MN放在导轨上且接触良好，整个装置放于垂直导轨平面的磁场中，磁感应
强度B的变化情况如图乙所示(图示磁感应强度方向为正)，MN始终保持静止，则0－t2时间( )
A．电容器C的电荷量大小始终没变 B．电容器C的a板先带正电后带负电 C．MN所受安培力的大小始终没变 D．MN所受安培力的方向先向右后向左
解析 磁感应强度均匀变化，产生恒定电动势，电容器C的电荷量大小始终没变，A选项正确，B选项错误；由于磁感应强度变化，MN所受安培力的大小变化，MN所受安培力的方向先向右后向左，C选项错误，D选项正确．
答案 AD
设置目的 考查法拉第电磁感应定律、含容电路
5．(2014·北京顺义区)如图所示，铝质的圆筒形管竖直立在水平桌面上，一条形磁铁从铝管的正上方由静止开始下落，然后从管内下落到水平桌面上．已知磁铁下落过程中不与管壁接触，不计空气阻力，下列判断正确的是( )
A．磁铁在整个下落过程中做自由落体运动 B．磁铁在管内下落过程中机械能守恒
C．磁铁在管内下落过程中，铝管对桌面的压力大于铝管的重力 D．磁铁在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量
解析 磁铁在铝管中运动的过程中，铝管的磁通量发生变化，产生感应电流，磁铁受到向上的安培力的阻碍，铝管中产生热能，所以磁铁的机械能不守恒，磁铁做的是非自由落体运动，A、B选项错误；可将铝管看成无限多个闭合圆环，磁铁在整个下落过程中，由楞次定律知磁铁下方的和上方的线圈都对磁铁有向上的安培力，即铝管受到的安培力向下，则铝管对桌面的压力大于铝管的重力，C选项正确；磁铁在整个下落过程中，除重力做功外，还有安培力做负功，导致减小的重力势能，部分转化动能外，还有产生内能．所以根据能量转化和守恒定律可知：磁铁在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量．D选项正确．
答案 CD