高中物理電磁感應(yīng)習(xí)題及答案解析 (2)

1、黃平電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)題高中物理總復(fù)習(xí)電磁感應(yīng)本卷共150分，一卷40分，二卷110分，限時(shí)120分鐘。請(qǐng)各位同學(xué)認(rèn)真答題，本卷后附答案及解析。一、不定項(xiàng)選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確全部選對(duì)的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的不得分1圖12-2，甲、乙兩圖為與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直放置的兩個(gè)金屬框架，乙圖除了一個(gè)電阻為零、自感系數(shù)為L(zhǎng)的線圈外，其他部分與甲圖都相同，導(dǎo)體AB以相同的加速度向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。若位移相同，則（ ）A甲圖中外力做功多B兩圖中外力做功相同C乙圖中外力做功多D無(wú)法判斷Rvabd圖12-12圖

2、12-1，平行導(dǎo)軌間距為d，一端跨接一電阻為R，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感強(qiáng)度為B，方向與導(dǎo)軌所在平面垂直。一根足夠長(zhǎng)的金屬棒與導(dǎo)軌成角放置，金屬棒與導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。當(dāng)金屬棒沿垂直于棒的方向以速度v滑行時(shí)，通過(guò)電阻R的電流強(qiáng)度是（ ）ABC D MNvB圖12-33圖12-3，在光滑水平面上的直線MN左側(cè)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，右側(cè)是無(wú)磁場(chǎng)空間。將兩個(gè)大小相同的銅質(zhì)矩形閉合線框由圖示位置以同樣的速度v向右完全拉出勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知制作這兩只線框的銅質(zhì)導(dǎo)線的橫截面積之比是1:2.則拉出過(guò)程中下列說(shuō)法中正確的是（ ）A所用拉力大小之比為2:1B通過(guò)導(dǎo)線某一橫截面的電荷量之比是1:1C拉力做功之比是1:4D線框中

3、產(chǎn)生的電熱之比為1:24 SNO圖12-5圖12-5，條形磁鐵用細(xì)線懸掛在O點(diǎn)。O點(diǎn)正下方固定一個(gè)水平放置的鋁線圈。讓磁鐵在豎直面內(nèi)擺動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A在磁鐵擺動(dòng)一個(gè)周期內(nèi)，線圈內(nèi)感應(yīng)電流的方向改變2次B磁鐵始終受到感應(yīng)電流磁鐵的斥力作用C磁鐵所受到的感應(yīng)電流對(duì)它的作用力始終是阻力D磁鐵所受到的感應(yīng)電流對(duì)它的作用力有時(shí)是阻力有時(shí)是動(dòng)力L1L2圖12-45. 兩相同的白熾燈L1和L2，接到如圖12-4的電路中，燈L1與電容器串聯(lián)，燈L2與電感線圈串聯(lián)，當(dāng)a、b處接電壓最大值為Um、頻率為f的正弦交流電源時(shí)，兩燈都發(fā)光，且亮度相同。更換一個(gè)新的正弦交流電源后，燈L1的亮度大于大于燈L2

4、的亮度。新電源的電壓最大值和頻率可能是（ ）A最大值仍為Um，而頻率大于fB最大值仍為Um，而頻率小于fC最大值大于Um，而頻率仍為fD最大值小于Um，而頻率仍為f圖12-66一飛機(jī)，在北京上空做飛行表演當(dāng)它沿西向東方向做飛行表演時(shí)(圖12-6)，飛行員左右兩機(jī)翼端點(diǎn)哪一點(diǎn)電勢(shì)高()A飛行員右側(cè)機(jī)翼電勢(shì)低，左側(cè)高B飛行員右側(cè)機(jī)翼電勢(shì)高，左側(cè)電勢(shì)低C兩機(jī)翼電勢(shì)一樣高D條件不具備，無(wú)法判斷圖12-77圖12-7，設(shè)套在條形磁鐵上的彈性金屬導(dǎo)線圈突然縮小為線圈，則關(guān)于線圈的感應(yīng)電流及其方向(從上往下看)應(yīng)是()A有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流B有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流C有先逆時(shí)針后順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流D無(wú)感應(yīng)

5、電流v0ab圖12-88圖12-8，a、b是同種材料的等長(zhǎng)導(dǎo)體棒，靜止于水平面內(nèi)的足夠長(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌上，b棒的質(zhì)量是a棒的兩倍。勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下。若給a棒以4.5J的初動(dòng)能，使之向左運(yùn)動(dòng)，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，則整個(gè)過(guò)程a棒產(chǎn)生的最大熱量是（ ）Bv0圖12-9A2J B1.5JC3J D4.5J9內(nèi)壁光滑，水平放置的玻璃圓環(huán)內(nèi)，有一直徑略小于環(huán)口直徑的帶正電小球，以速度v0沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，如圖12-9所示，若在此空間突然加上方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間成正比增加的變化磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球帶電量不變，正確的是（ ）A小球?qū)ΣＡЛh(huán)的壓力一定不斷增大B小球受到的磁場(chǎng)力一定不斷增大C小球先沿逆

6、時(shí)針?lè)较驕p速運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后沿順時(shí)針?lè)较蚣?速運(yùn)動(dòng)D磁場(chǎng)力對(duì)小球先做負(fù)功后做正功10圖12-10，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有固定的金屬框架ABC，已知B=，導(dǎo)體棒DE在框架上從B點(diǎn)開始在外力作用下，沿垂直DE方向以速度v勻速向右平移，使導(dǎo)體棒和框架構(gòu)成等腰三角形回路。設(shè)框架和導(dǎo)體棒材料相同，其單位長(zhǎng)度的電阻均為R，框架和導(dǎo)體棒均足夠長(zhǎng)，不計(jì)摩擦及接觸電阻。關(guān)于回路中的電流I和電功率P隨時(shí)間t變化的下列四個(gè)圖中可能正確的是 （ ）D第卷（非選擇題 共110分）二、本題共2小題，共20分。把答案填在題中的橫線上或按要求作圖.圖12-1111（10分）圖12-13為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置.

7、(1)將圖中所缺的導(dǎo)線補(bǔ)接完整.(2)如果在閉合電鍵時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，那么合上電鍵后可能出現(xiàn)的情況有：a將原線圈迅速插入副線圈時(shí)，靈敏電流計(jì)指針將_.b原線圈插入副線圈后，將滑動(dòng)變阻器觸頭迅速向左拉時(shí)，靈敏電流計(jì)指針將_.12（10分）(1)如圖11所示是日光燈的電路圖，它主要是由燈管、鎮(zhèn)流器和起動(dòng)器組成的，鎮(zhèn)流器是一個(gè)帶鐵芯的線圈，起動(dòng)器的構(gòu)造如圖8為了便于起動(dòng)，常在起動(dòng)器兩極并上一紙質(zhì)電容器C. 某班教室的一盞日光燈出現(xiàn)燈管兩端亮而中間不亮的故障，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)燈管是好的，電壓正常，鎮(zhèn)流器無(wú)故障，其原因可能是 ，你能用什么簡(jiǎn)易方法使日光燈正常發(fā)光？ 。（2）如圖12-12是測(cè)

8、定自感系數(shù)很大的線圈直流電阻的電路，兩端并聯(lián)一只電壓表（電壓表的內(nèi)阻RV很大），用來(lái)測(cè)電感線圈的直流電壓，在測(cè)量完畢后將電路解體時(shí).若先斷開S1 時(shí)，則 (填電壓表或電流表)能損壞。圖12-12圖12-13LabcdB圖12-14三、本題共6小題，90分。解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和主要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值與單位。13（14分）在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)正方形金屬線圈abcd，邊長(zhǎng)L=0.2m。線圈的ad邊與磁場(chǎng)的左側(cè)邊界重合，如圖12-14所示，線圈的電阻R=0.4.用外力把線圈從磁場(chǎng)中移出有兩種方法：一種是用外力把

9、線圈從左側(cè)邊界勻速平移出磁場(chǎng)；另一種是以ad邊為軸，用力使線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)移出磁場(chǎng)，兩種過(guò)程所用時(shí)間都是t=0.1s。求 （1）線圈勻速平移出磁場(chǎng)的過(guò)程中，外力對(duì)線圈所做的功。 （2）線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)移出磁場(chǎng)的過(guò)程中，外力對(duì)線圈所做的功。14（14分）已知某一區(qū)域的地下埋有一根與地表面平行的直線電纜，電纜中通有變化的電流，在其周圍有變化的磁場(chǎng)，因此可以通過(guò)在地面上測(cè)量閉合試探小線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)來(lái)探測(cè)電纜的確切位置、走向和深度。當(dāng)線圈平面平行地面測(cè)量時(shí)，在地面上a、c兩處測(cè)得試探線圈中的電動(dòng)勢(shì)為零，b、d兩處線圈中的電動(dòng)勢(shì)不為零；當(dāng)線圈平面與地面成30夾角時(shí)，在b、d兩處測(cè)得試探線圈中的電動(dòng)勢(shì)為零。經(jīng)

10、過(guò)測(cè)量發(fā)現(xiàn)，a、b、c、d恰好位于邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m的正方形的四個(gè)頂角上，如圖12-15所示。據(jù)此可以判定:地下電纜在哪兩點(diǎn)連線的正下方？并求出地下電纜離地表面的深度h。圖12-1515（15分）如圖12-16所示，橫截面為矩形的管道中，充滿了水銀，管道的上下兩壁為絕緣板，前后兩壁為導(dǎo)體板（圖中斜線部分），兩導(dǎo)體板被一導(dǎo)線cd短路。管道的高度為a，寬度為b，長(zhǎng)度為L(zhǎng)。當(dāng)加在管道兩端截面上的壓強(qiáng)差為P，水銀沿管道方向自左向右流動(dòng)時(shí)，作用在這段水銀上的粘滯阻力f與速度成正比，即：f=kv.(1)水銀的穩(wěn)定流速v1為多大？(2)將管道置于一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)與絕緣壁垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向向上，此時(shí)水銀

11、的穩(wěn)定流速v2又是多大?(已知水銀的電阻率為，磁場(chǎng)只存在于管道所在的區(qū)域，不考慮管道兩端之外水銀對(duì)電路的影響。)BabdcLv圖12-1616（15分）如圖12-17所示，一質(zhì)量為m=0.016kg、長(zhǎng)L=0.5m、寬d=0.1m、電阻R=0.1的矩形線圈，從h1=5m的高處由靜止開始下落，然后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)下邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，由于磁場(chǎng)力的作用，線圈正好作勻速運(yùn)動(dòng)。（1）求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B。（2）如果線圈的下邊通過(guò)磁場(chǎng)所經(jīng)歷的時(shí)間t=0.15s，求磁場(chǎng)區(qū)域的高度h2.（3）求線圈的下邊剛離開磁場(chǎng)的瞬間，線圈的加速度的大小和方向。（4）從線圈的下邊進(jìn)入磁場(chǎng)開始到線圈下邊離開磁場(chǎng)的時(shí)間內(nèi)，在線

12、圈中產(chǎn)生的焦耳熱是多少？h1h2Ld圖12-1717（16分）如圖12-18所示是一種測(cè)量通電螺線管中磁場(chǎng)的裝置，把一個(gè)很小的測(cè)量線圈A放在待測(cè)處，線圈與測(cè)量電量的沖擊電流計(jì)G串聯(lián)，當(dāng)用雙刀雙擲開關(guān)S使螺線管的電流反向時(shí)，測(cè)量線圈中就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而引起電荷的遷移，由表G測(cè)出電量Q，就可以算出線圈所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B。已知測(cè)量線圈共有N匝，直徑為d，它和表G串聯(lián)電路的總電阻為R，則被測(cè)處的磁感強(qiáng)度B為多大？GAS圖12-1818（16分）如圖12-19所示，磁場(chǎng)的方向垂直于xy平面向里。磁感強(qiáng)度B沿y方向沒(méi)有變化，沿x方向均勻增加,每經(jīng)過(guò)1cm增加量為1.0104T，即。有一個(gè)長(zhǎng)L=20c

13、m，寬h=10cm的不變形的矩形金屬線圈，以v=20cm/s的速度沿x方向運(yùn)動(dòng)。問(wèn)： （1）線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E是多少？ （2）如果線圈電阻R=0.02，線圈消耗的電功率是多少？（3）為保持線圈的勻速運(yùn)動(dòng)，需要多大外力？機(jī)械功率是多少？OxyvhL圖12-19答案1.A 2.D 3.D 4.C 5.A 6A 7.A 8.A 9.C 10.AD 11 解：(1)如圖20所示.(2)a.右偏轉(zhuǎn)一下b.向左偏轉(zhuǎn)一下12(1)電容器C擊穿而短路或起動(dòng)器被短路 。將電容器C撤除或更換起動(dòng)器等。圖20 （2）電壓表13解：（1）使線圈勻速平動(dòng)移出磁場(chǎng)時(shí)，bc邊切割 磁感線而產(chǎn)生恒定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv.而v

14、=L/t. （2分）外力對(duì)線圈做的功等于線圈中消耗的電能，即J （4分）(2)線圈以ad邊為軸勻速轉(zhuǎn)出磁場(chǎng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流都是按正弦規(guī)律變化的，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的最大值為: （4分）外力對(duì)線圈做的功等于線圈中消耗的電能，即J （4分）30hbO14解：當(dāng)線圈平面平行地面測(cè)量時(shí)，在地面上a、c兩處測(cè)得試探線圈中的電動(dòng)勢(shì)為零，b、d兩處線圈中的電動(dòng)勢(shì)不為零；所以可以判定：地下電纜在ac兩點(diǎn)連線的正下方. （6分）依題意可知：電纜離地表面的深度h=m （8分）15解：（1）Pab=Kv1，v1=Pab/k （4分）(2)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，（2分）電阻（2分），由歐姆定律可得。（2分） 由平衡條件可得：Pab=BIb+kv2， （3分）所以。（2分）16解：（1）設(shè)線圈剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v0，則據(jù)機(jī)械能守恒定律可得： （2分）根據(jù)平衡條件可得（2分） ，解得B=0.4T （1分）(2)因?yàn)榫€圈的下邊進(jìn)入磁場(chǎng)后先做勻速運(yùn)動(dòng)，用時(shí)t0=0.05s， （1分）所以線圈做加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1=0.1s， （2分）(3) 線圈的下邊剛離開磁場(chǎng)的瞬間的速度V=v0+gt1=11m/s; （2分）線圈的加速度的大小 ，方向向上。（3分）(4)Q=mgL=0.08J （3分）17解：當(dāng)雙刀雙擲開關(guān)S使螺線管的電流反向時(shí)，測(cè)量線圈中就