浙江省余杭高级中学高三一轮章末物理检测试卷（电磁感应）

高考资源网（ www.ks5u.com），您身边的高考专家 高考资源网（ www.ks5u.com），您身边的高考专家 高考资源网（ www.ks5u.com），您身边的高考专家 高三一轮章末检测试卷——电磁感应（含解析） (时间：90分钟，满分：100分) 一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错的得0分) 1．如图9－1是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 构成的闭合回路中就会产生感应电流．各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中表示正确的是(　　) 图9－1 解析：选CD.根据楞次定律可确定感应电流的方向：对C选项，当磁铁向下运动时：(1)闭合线圈原磁场的方向——向上；(2)穿过闭合线圈的磁通量的变化——增加；(3)感应电流产生的磁场方向——向下；(4)利用安培定则判断感应电流的方向——与图中箭头方向相同．线圈的上端为S极，磁铁与线圈相互排斥．综合以上分析知，选项CD正确． 2．两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环，当A以如图9－2所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示方向的感应电流，则(　　) A．A可能带正电且转速减小 B．A可能带正电且转速增大 C．A可能带负电且转速减小 D．A可能带负电且转速增大 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 ：BC 3．如图9－3所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈均与传送带以相同的速度匀速运动．为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带，线圈进入磁场前等距离排列，穿过磁场后根据线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈，通过观察图形，判断下列说法正确的是(　　) 图9－3 A．若线圈闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动 B．若线圈不闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动 C．从图中可以看出，第2个线圈是不合格线圈 D．从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈 解析：选AD.若线圈闭合进入磁场时，由于电磁感应现象，由楞次定律可判断线圈相对传送带向后滑动，故A正确；若线圈不闭合，不会产生感应电流，故线圈相对传送带不发生滑动，故B错误；由图知1、2、4、5、6线圈都发生了相对滑动，而第3个线圈没有，则第3个线圈为不合格线圈，选项D正确． 4．(2010年广东湛江测试)如图9－4所示，E为电池，L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡，S是控制电路的开关．对于这个电路，下列说法正确的是(　　) A.刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小相等 B．刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小不相等 C．闭合开关S待电路达到稳定，D1熄灭，D2比原来更亮 D．闭合开关S待电路达到稳定，再将S断开的瞬间，D2立即熄灭，D1闪亮一下再熄灭 解析：选ACD.由于线圈的电阻可忽略不计、自感系数足够大，在开关闭合的瞬间线圈的阻碍作用很大，线圈中的电流为零，所以通过D1、D2的电流大小相等，A正确；闭合开关S待电路达到稳定时线圈短路，D1中电流为零，回路电阻减小，D2比原来更亮，C正确；闭合开关S待电路达到稳定，再将S断开瞬间，D2立即熄灭，线圈和D1形成回路，D1闪亮一下再熄灭，D正确．故正确选项为ACD. 5．用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2 m，正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中，如图9－5所示．当磁场以10 T/s的变化率增强时，线框中a、b两点间的电势差是(　　) A．Uab＝0.1 V B．Uab＝－0.1 V C．Uab＝0.2 V D．Uab＝－0.2 V 答案：B 6．如图9－6所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v0、3v0速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的过程中(　　) A．导体框中产生的感应电流方向相同 B．导体框中产生的焦耳热相同 C．导体框ad边两端电势差相同 D．通过导体框截面的电量相同 解析：选AD.由楞次定律可知导体框中产生的感应电流方向相同，A正确；由电磁感应定律可得Q＝eq \f((Blv)2l,4Rv)＝eq \f(B2l3v,4R)，因此导体框中产生的焦耳热不同，故B错误；两种情况下电源的电动势不相同，导体框ad边两端电势差不同，C错误；由q＝eq \f(ΔΦ,4R)知与速度无关，D正确． 7．(2009年高考重庆理综卷)如图9－7为一种早期发电机原理示意图，该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成，两磁极相对于线圈平面对称．在磁极绕转轴匀速转动过程中，磁极中心在线圈平面上的投影沿圆弧eq \x\to(XOY)运动(O是线圈中心)，则(　　) 图9－7 A．从X到O，电流由E经G流向F，先增大再减小 B．从X到O，电流由F经G流向E，先减小再增大 C．从O到Y，电流由F经G流向E，先减小再增大 D．从O到Y，电流由E经G流向F，先增大再减小 解析：选D.从X到O过程中，原磁场方向指向上不断增加，则感应电流的磁场方向应该指向下，再由右手螺旋定则知，感应电流的方向应该是由F经G到E，又感应电流从零到有再到零，则一定经历先增大再减小的过程．同理，当从O到Y的过程中，感应电流的方向应该是由E经G到F，大小也是先增大再减小． 8．如图9－8所示电路中，S是闭合的，此时流过线圈L的电流为i1，流过灯泡A的电流为i2，且i1>i2，在t1时刻将S断开，那么流过灯泡的电流随时间变化的图象是(　　) 图9－9 解析：选D.在t1时间内流过灯泡的电流为i2，且方向为从左向右，当断开S时，i2立即消失，但由于自感作用，i2并不立刻消失，而是产生自感电动势，与灯泡构成回路缓慢消失，此时流过灯泡的电流从i1开始逐渐减小，方向自右向左，故D正确． 9．如图9－10所示，边长为L的正方形导线框质量为m，由距磁场H高处自由下落，其下边ab进入匀强磁场后，线圈开始做减速运动，直到其上边cd刚刚穿出磁场时，速度减为ab边刚进入磁场时的一半，磁场的宽度也为L，则线框穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热为(　　) A．2mgL B．2mgL＋mgH C．2mgL＋eq \f(3,4)mgH D．2mgL＋eq \f(1,4)mgH 解析：选C.设刚进入磁场时的速度为v1，刚穿出磁场时的速度v2＝eq \f(v1,2)① 线框自开始进入磁场到完全穿出磁场共下落高度为2L.由题意eq \f(1,2)mv12＝mgH② eq \f(1,2)mv12＋mg·2L＝eq \f(1,2)mv22＋Q③ 由①②③得Q＝2mgL＋eq \f(3,4)mgH.C选项正确． 10．(2010年青岛质检)如图9－11所示为几个有理想边界的磁场区域，相邻区域的磁感应强度大小相等、方向相反，区域的宽度均为L.现有一边长为L的正方形导线框由图示位置开始，沿垂直于区域边界的直线匀速穿过磁场区域，设逆时针方向为电流的正方向，下列各图能正确反映线框中感应电流的是(　　) 图9－12 解析：选D.线框进入磁场中0至L的过程中，由右手定则，感应电流的方向为顺时针，即负方向，感应电流I＝eq \f(BLv,R)，大小恒定，A、B不正确；线框进入磁场中L至2L的过程中，由右手定则，感应电流的方向为逆时针，即正方向，感应电流I＝eq \f(2BLv,R)，D正确． 11．(2010年安徽江南十校素质测试)如图9－13所示，在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，金属框架ABCD固定在水平面内，AB与CD平行且足够长，BC与CD夹角为θ(θ<90°)，光滑导体棒EF(垂直于CD)在外力作用下以垂直于自身的速度v向右匀速运动，框架中的BC部分与导体棒单位长度的电阻均为R，AB与CD的电阻不计，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触，经过C点瞬间作为计时起点，下列关于电路中电流大小I与时间t、消耗的电功率P与导体棒水平移动的距离x变化规律的图象中正确的是(　　) 图9－14 解析：选AD.设时间t内EF移动的位移为vt，则EF切割磁感线的有效长度为vttan θ，产生的感应电动势E＝Bv2ttan θ，电路的总电阻为r＝vtR(tan θ＋1/cos θ)，电流I＝E/r＝Bvtan θ/[R(tan θ＋1/cos θ)]＝Bvsin θ/[R(sin θ＋1)]，电流I为定值，A正确；r＝vtR(tan θ＋1/cos θ)＝xR(tan θ＋eq \f(1,cos θ))，P＝I2r，P∝x，当EF运动到水平导轨BA上时电阻是定值，P不变，D正确． 12．(2009年高考福建理综卷)如图9－15所示，固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中．一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离l时，速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)．设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g.则此过程(　　) A．杆的速度最大值为eq \f((F－μmg)R,B2d2) B．流过电阻R的电量为eq \f(Bdl,R＋r) C．恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量 D．恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量 解析：选BD.A选项中，当杆达到最大速度v时，其受力情况如图所示，在水平方向受拉力F、安培力F安＝eq \f(B2d2v,R＋r)、滑动摩擦力Ff＝μmg，三个力的合力为零：F－eq \f(B2d2v,R＋r)－μmg＝0，解得v＝eq \f((F－μmg)(R＋r),B2d2)；B选项中，平均电动势为eq \x\to(E)＝eq \f(ΔΦ,Δt)，平均电流为eq \x\to(I)＝eq \f(\x\to(E),R＋r)＝eq \f(ΔΦ,(R＋r)Δt)，通过的电量q＝eq \x\to(I)·Δt＝eq \f(ΔΦ,R＋r)，而ΔΦ＝B·ΔS＝Bdl，则q＝eq \f(ΔΦ,R＋r)＝eq \f(Bdl,R＋r)；C选项中，由动能定理得WF－WFf－W安＝ΔEk；D选项中，由前式可得WF－W安＝ΔEk＋WFf>ΔEk.本题正确选项为BD. 二、计算题(本题包括4小题，共40分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算 步骤 新产品开发流程的步骤课题研究的五个步骤成本核算步骤微型课题研究步骤数控铣床操作步骤 ．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 13．(8分)如图9－16甲所示，两根光滑平行金属导轨间距L＝0.3 m，左端用R＝0.2 Ω电阻连接，导轨电阻不计，导轨上停放着质量m＝0.1 kg，电阻r＝0.1 Ω的金属杆，匀强磁场B＝0.5 T，为了使R上的电压随时间变化的图象如图乙所示，且M点的电势高于N点，必须使杆如何运动？从开始运动后第2 s末，外力的瞬时功率多大？ 图9－16 解析：设某时刻棒的速度为v，则UR＝eq \f(R,R＋r)E＝eq \f(R,R＋r)BLv 结合图乙知，棒应向右做匀加速运动 eq \f(ΔUR,Δt)＝eq \f(R,R＋r)BLeq \f(Δv,Δt)＝eq \f(R,R＋r)BLa 棒的加速度a＝eq \f(R＋r,BLR)·eq \f(ΔUR,Δt)＝eq \f(0.2＋0.1,0.5×0.3×0.2)×0.05 m/s2＝0.5 m/s2 2 s末的速度v＝at＝0.5×2 m/s＝1 m/s I＝eq \f(E,R＋r)＝eq \f(BLv,R＋r)＝0.5 A 对棒由牛顿第二定律得F－ILB＝ma 所以F＝ILB＋ma＝0.125 N，P＝Fv＝0.125 W. 答案：向右匀加速运动　0.125 W 14．(10分)如图9－17甲所示，一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内，线框的右边紧贴着边界．t＝0时刻对线框施加一水平向右的外力F，让线框从静止开始做匀加速直线运动，经过时间t0穿出磁场，图乙为外力F随时间t变化的图象．若线框质量m，电阻R及图象中F0、t0均为已知量，则根据上述条件，请你推出： 图9－17 (1)磁感应强度B的计算表达式； (2)线框左边刚离开磁场前瞬间的感应电动势E的计算表达式． 解析：(1)线框运动的加速度：a＝eq \f(F0,m)① 线框边长：l＝eq \f(1,2)at20② 线框离开磁场前瞬间有：v＝at0③ 由牛顿第二定律知：3F0－eq \f(B2l2v,R)＝ma④ 由①②③④式得，B＝eq \r(\f(8m3R,F02t05)).⑤ (2)线框离开磁场前瞬间感应电动势：E＝Blv⑥ 联立②③⑤⑥式得：E＝ eq \r(\f(2Rt0F02,m)). 答案：(1)B＝eq \r(\f(8m3R,F02t05))　(2)E＝ eq \r(\f(2Rt0F02,m)) 15．(10分)(2009年湖南郴州模拟)如图9－18所示，两根完全相同的“V”字形导轨OPQ与KMN倒放在绝缘水平面上，两导轨都在竖直平面内且正对、平行放置，其间距为L，电阻不计．两条导轨足够长，所形成的两个斜面与水平面的夹角都是α.两个金属棒ab和a′b′的质量都是m，电阻都是R，与导轨垂直放置且接触良好．空间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B. 图9－18 (1)如果两条导轨皆光滑，让a′b′固定不动，将ab释放，则ab达到的最大速度是多少？ (2)如果将ab与a′b′同时释放，它们所能达到的最大速度分别是多少？ 解析：(1)ab运动后切割磁感线，产生感应电流，而后受到安培力，当受力平衡时，加速度为0，速度达到最大，受力情况如图所示．则： mg sin α＝F安cos α 又F安＝BIL I＝E感/2R E感＝BLvmcos α 联立上式解得vm＝eq \f(2mgR sinα,B2L2 cos2α). (2)若将ab、a′b′同时释放，因两边情况相同，所以达到的最大速度大小相等，这时ab、a′b′都产生感应电动势而且是串联． 所以mg sin α＝F安′cos α F安′＝BI′L I′＝eq \f(2BLv′mcos α,2R) 所以v′m＝eq \f(mgR sin α,B2L2cos2 α). 答案：见解析 16．(12分)如图9－19所示，两根足够长固定平行金属导轨位于倾角θ＝30°的斜面上，导轨上、下端各接有阻值R＝20 Ω的电阻，导轨电阻忽略不计，导轨宽度L＝2 m，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度B＝1 T．质量m＝0.1 kg、连入电路的电阻r＝10 Ω的金属棒ab在较高处由静止释放，当金属棒ab下滑高度h＝3 m时，速度恰好达到最大值v＝2 m/s.金属棒ab在下滑过程中始终与导轨垂直且与导轨接触良好．g取10 m/s2，求： (1)金属棒ab由静止至下滑高度为3 m的运动过程中机械能的减少量． (2)金属棒ab由静止至下滑高度为3 m的运动过程中导轨上端电阻R中产生的热量． 解析：(1)金属棒ab机械能的减少量 ΔE＝mgh－eq \f(1,2)mv2＝2.8 J. (2)速度最大时金属棒ab产生的电动势E＝BLv 产生的电流I＝E/(r＋R/2) 此时的安培力F＝BIL 由题意可知，受摩擦力 Ff＝mgsin30°－F 由能量守恒得，损失的机械能等于金属棒ab克服摩擦力 做功和产生的电热之和， 电热Q＝ΔE－Ffh/sin30° 上端电阻R中产生的热量 QR＝Q/4 联立以上几式得： QR＝0.55 J. 答案：(1)2.8 J　(2)0.55 J 图9－2 图9－4 图9－5 图9－6 图9－8 图9－10 图9－11 图9－13 图9－15 图9－19 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 www.ks5u.com 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 www.ks5u.com 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 www.ks5u.com