2013高考物理一輪復(fù)習(xí)單元測試-第九章電磁感應(yīng)(精)

1、2013 屆高考一輪物理復(fù)習(xí)（人教版）：第九章電磁感應(yīng)時(shí)間 90 分鐘滿分 100 分一、選擇題（本題包括 10 小題，共 50 分，每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對的得5 分，選對但不全的得 2 分，有選錯(cuò)的得 0分.）1.關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，下列說法中正確的是（）A. 閉合線圈放在變化的磁場中，必然有感應(yīng)電流產(chǎn)生B. 穿過閉合線圈的磁通量變化時(shí)，線圈中有感應(yīng)電流C. 閉合線圈在勻強(qiáng)磁場中垂直磁感線運(yùn)動(dòng)，必然產(chǎn)生感應(yīng)電流D. 穿過閉合電路的磁感線條數(shù)發(fā)生變化時(shí)，電路中有感應(yīng)電流解析 穿過閉合線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生， 選項(xiàng) C 錯(cuò)誤；

2、若線圈平面與磁場平行，則磁通量始終為零，選項(xiàng)A 錯(cuò)誤、B D 正確.答案 BD2如圖所示，一金屬彎桿處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，已知ab=bc=L,當(dāng)它以速度v向右平動(dòng)時(shí)，a、c兩點(diǎn)間的電勢差為（）答案 B3如圖所示，正方形金屬框四條邊電阻相等，勻強(qiáng)磁場垂直線框平面且剛好充滿整個(gè)線框，現(xiàn)以相同的速率分別沿甲、乙、丙、丁四個(gè)方向?qū)⒕€框拉出磁場欲使的電勢差最大，則拉力應(yīng)沿（）丙“A.甲方向A. BLvC.BLvcos0a、b兩點(diǎn)間B.乙方向D. 丁方向0)C.丙方向解析 以相同的速率分別沿甲、乙、丙、丁四個(gè)方向?qū)⒕€框拉出磁場，回路中產(chǎn)生的電動(dòng)勢E大小相同，電流I大小相同；

3、當(dāng)沿丁方向?qū)⒕€框拉出磁場時(shí)，ab邊切割磁感線，ab相當(dāng)于電源，由電路的知識可知此時(shí)ab間電勢差為I X3F（R為每邊的電阻），這也是a、b兩點(diǎn)間電勢差的最大值，即 D 項(xiàng)正確.答案 D4.圖中電感線圈L的直流電阻為R,小燈泡的電阻為R,小量程電流表 G、G2的內(nèi)阻不計(jì).當(dāng)開關(guān) S 閉合穩(wěn)定后，電流表 G、G 的指針均偏向右側(cè)（電流表的零刻度在表盤的中央），則當(dāng)開關(guān) S 斷開時(shí)，下列說法中正確的是（）A. G、G 的指針都立即回到零點(diǎn)B. G 緩慢回到零點(diǎn)，G2立即左偏，偏后緩慢回到零點(diǎn)C. G 立即回到零點(diǎn)，G2緩慢回到零點(diǎn)D. G立即回到零點(diǎn)，解析G 緩慢回到零點(diǎn)P 9OQS閉合且穩(wěn)定時(shí)，通

4、過含電流表G、G 的兩條支路的電流均由左向右，斷開S, L 中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢，由“增反減同”可知，自感電動(dòng)勢E自的方向一定與原電流方向相同，等效電路如圖所示，顯然，斷開 S 后，在E自的作用下，上圖回路中將繼續(xù)形成沿順時(shí)針方向的 電流，這時(shí)流經(jīng)含有電流表 G2支路的電流方向已變?yōu)橛捎蚁蜃罅?由于這段時(shí)間E自是逐漸減小的，故電流也是逐漸減小的，綜上所述選B.答案 B5.（圖像信息題）如圖甲所示，兩個(gè)垂直紙面的勻強(qiáng)磁場方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B,磁場區(qū)域的寬度均為a, 正三角形（高為a）導(dǎo)線框ABC從圖示位置沿圖示方向勻 速穿過兩磁場區(qū)域，以逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较?，在圖乙中感應(yīng)電流I與線框

5、移動(dòng)距離x的關(guān)系圖像正確的是（）B一i01 X X * 1XAI X X1* 1k-( (X-H- 1解析 分三個(gè)過程進(jìn)行分析，線框進(jìn)入磁場時(shí)，磁通量增加，由楞次定律，感應(yīng)電流為逆時(shí)針，當(dāng)線框進(jìn)入另一磁場過程中，穿過線框的磁通量有兩個(gè)方向，垂直紙面向里的磁通量減少，垂直紙面向外的磁通量增加.由楞次定律可知.感應(yīng)磁場方向向里，感應(yīng)電流為順時(shí)針.磁通量的變化率不均勻，是在增加的，所以感應(yīng)電流的大小增加當(dāng)線框從右側(cè)磁場 穿出過程中，磁通量減少且變化率增加，由楞次定律知電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針.故 C 對，本題采用排除法比較簡便、快捷.首先排除B 項(xiàng)，再排除 D 項(xiàng)，最后排除 A.答案 C6.（2012 合肥

6、高三第一次教學(xué)質(zhì)量檢測）一個(gè)剛性矩形銅制線圈從高處自由下落，進(jìn)入一水平的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，然后穿出磁場區(qū)域繼續(xù)下落，如圖所示，則 場X X1-4 xx x x xA. 若線圈進(jìn)入磁場過程是勻速運(yùn)動(dòng)，則離開磁場過程一定是勻速運(yùn)動(dòng)B. 若線圈進(jìn)入磁場過程是加速運(yùn)動(dòng)，則離開磁場過程一定是加速運(yùn)動(dòng)C. 若線圈進(jìn)入磁場過程是減速運(yùn)動(dòng)，則離開磁場過程一定是減速運(yùn)動(dòng)D. 若線圈進(jìn)入磁場過程是減速運(yùn)動(dòng)，則離開磁場過程一定是加速運(yùn)動(dòng)解析 若線圈勻速進(jìn)入磁場，則mg= F安，全部進(jìn)入后不再受安培力，在重力作用下加_X_離開磁場速運(yùn)動(dòng)，則出磁場時(shí)F安mg不會勻速，A 錯(cuò)誤.進(jìn)入時(shí)加速，說明F安mg完全進(jìn)入后， 線圈加速

7、運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)安可能大于mg也可能等于mg還可能小于mg故不一定加速穿出，B 錯(cuò); 若線圈進(jìn)入磁場時(shí)減速，則F安mg完全進(jìn)入后再加速，使得F安一定大于mg則穿出時(shí)必 定減速，C 正確，D 錯(cuò)誤.答案 C7.JX X X；*二|d1XXX；X：嚴(yán)x x:如圖所示，用粗細(xì)相同的銅絲做成邊長分別為L和 2L的兩只閉合線框a和b以相同的速度從磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域中勻速地拉到磁場外， 不考慮線框的動(dòng)能變化，若 外力對環(huán)做的功分別為W、W,則W：W為( )A. 1 : 4B. 1 : 2C. 1 : 1D.不能確定BLv解析 勻速拉出線框時(shí)，F(xiàn)外=F安，故0卜=Wfe=BILL=R又Lb= 2La,Rb

8、= 2Ra,貝VW：W= 1 ： 4.答案 A&如圖所示，ab cd是固定在豎直平面內(nèi)的足夠長的金屬框架，除電阻不計(jì)；ef為一金屬桿，與ab cd接觸良好且沒有摩擦下滑時(shí)ef始終處于水平狀態(tài)，整個(gè)裝置處在垂直框面的勻強(qiáng)磁場中，ef從靜止下滑一段時(shí)間后，閉合開關(guān)S,則()2 2BLvR外其余電阻A.B.C.D.閉合開關(guān)時(shí)ef的加速度可能等于g閉合開關(guān)的時(shí)刻不同,閉合開關(guān)的時(shí)刻不同,ef最終的速度不同ef最終的速度相同解析閉合開關(guān)時(shí)速度為v,貝U BILmg= ma即Rmg= ma閉合開關(guān)時(shí)由此式可知，B 正確，最終F安=mg則v一定，D 正確.答案 BD9.（2012 廣東深圳一調(diào)）如圖

9、中兩條平行虛線之間存在勻強(qiáng)磁場，虛線間的距離為I，磁場方向垂直紙面向里.abed是位于紙面內(nèi)的梯形線圈，ad與be間的距離也為l.t= 0 時(shí)刻，解析 梯形線圈以恒定的速度v穿過磁場的過程中，先是be邊切割磁感線，由右手定 則可判定電流方向?yàn)閍TdTCTbTa；并且在線圈運(yùn)動(dòng)過程中，其切割磁感線的有效長度越 來越長，所以感應(yīng)電動(dòng)勢越來越大.當(dāng)ad邊進(jìn)入磁場時(shí)，由右手定則可判定電流方向?yàn)閍TbTCTdTa,線圈切割磁感線的有效長度仍然是越來越長，則感應(yīng)電動(dòng)勢也越來越大， 感應(yīng)電流越來越大，B 正確.答案 B10.如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成0角，導(dǎo)軌與固定電阻 R和 R 相連，勻強(qiáng)磁 場垂直

10、穿過導(dǎo)軌平面有一導(dǎo)體棒ab,質(zhì)量為m,導(dǎo)體棒的電阻與固定電阻R和艮的阻值 均相等，與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ，導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向上滑動(dòng)，當(dāng)上滑的速度為v時(shí), 受到安培力的大小為F,此時(shí)（）be邊與磁場區(qū)域邊界重合現(xiàn)令線圈以恒定的速度場區(qū)域.取沿aCTa的感應(yīng)電流為正，i隨時(shí)間t變化的圖線可能是（）v沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中，感應(yīng)電流A.電阻R消耗的熱功率為Fv/3B.電阻R2消耗的熱功率為Fv/6C.整個(gè)裝置因摩擦而消耗的熱功率為卩mgvcos0D.整個(gè)裝置消耗的機(jī)械功率為（F+卩mgpos0）v解析 由法拉第電磁感應(yīng)定律得E=BLv,回路總電流1=曰 1.

11、5R,安培力F=BIL，所 以電阻R的功率P= （0.5I）2R=Fv/6 , B 選項(xiàng)正確.由于摩擦力F阻=卩m妙 os0，故因摩擦 而消耗的熱功率為 卩mgvcos0.整個(gè)裝置消耗的機(jī)械功率為（F+卩mcpos0）v.答案 BCD二、論述計(jì)算題（本大題含 4 小題，共 50 分，解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，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)值和單位.）11. （12 分）如圖所示，直角三角形導(dǎo)線框abc固定在勻強(qiáng)磁場中，ab是一段長為丨1= 0.6 m單位長度電阻為r= 3Q/m 的均勻?qū)Ь€，ac和bc的電阻可不計(jì)，bc長度為12= 0.

12、3 m 磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B= 0.5 T,方向垂直紙面向里.現(xiàn)有一段長度為L= 0.3 m 單位長度電阻也為r= 3Q/m 的均勻?qū)w桿Mt架在導(dǎo)線框上，開始時(shí)緊靠a點(diǎn)，然后沿ab方向以 恒定速度v= 1.2 m/s 向b端滑動(dòng)，滑動(dòng)中始終與bc平行并與導(dǎo)線框保持良好接觸.求：（1）導(dǎo)線框中有感應(yīng)電流的時(shí)間是多長？當(dāng)導(dǎo)體桿MN骨到ab中點(diǎn)時(shí)，導(dǎo)線bc中的電流是多少？方向如何? 導(dǎo)體桿MN自a點(diǎn)滑到ab中點(diǎn)過程中，回路中感應(yīng)電動(dòng)勢的平均值. 解析（1）導(dǎo)線框中有感應(yīng)電流的時(shí)間為t=v= 12s = 0.5 s（2）當(dāng)MN骨到ab中點(diǎn)時(shí)，有0.3X3R外=2Q =0.45Q0.3r內(nèi)=2X3Q

13、=0.45Q ,R總=0.9Q1 1E=2BLv=0.5X0.3X1.2 V=0.09 VE0.09I=R、= 0.9A= A1 1Ibe=2I=2X0.1 A=0.05 A方向?yàn)閑.(3)回路中感應(yīng)電動(dòng)勢的平均值為|1= 0.045 V2V答案(1)0.5 s (2)0.05 Ae(3)0.045 V12.(11 分)邊長L= 0.1 m 的正方形金屬線框abed,質(zhì)量 0.1 kg,總電阻R=0.02Q,從高為h= 0.2 m 處自由下落(abed始終在豎直平面內(nèi)且ab水平)，線框下有一水平的有界B= 1.0 T,方向如圖所示(取g= 10 m/s2).求:* s_)210-1-2(1)線

14、框穿越磁場過程中發(fā)出的熱;(2)全程通過a點(diǎn)截面的電荷量;解析(1)因?yàn)榫€框abed進(jìn)入磁場時(shí),V1= 2gh= 2 m/s產(chǎn)生的電動(dòng)勢E=BLV1= 0.2 VE安培力FA=BIL=BLR=1 NFA=mg故線框在磁場中勻速運(yùn)動(dòng)，由能量關(guān)系可知發(fā)出熱量為Q= m0L=0.1X10X2X0.1 J=0.2 J.L - 2X11X1 - 2勻強(qiáng)磁場，豎直寬度L= 0.1 m 磁感應(yīng)強(qiáng)度_ 丄_j_1 23 4(3)在坐標(biāo)系中畫出線框從開始下落到de邊穿出磁場的速度與時(shí)間的圖像.ab邊和ed邊切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小相等.E0.2I=R= 0.02 A = 10 A2L穿過磁場的時(shí)間t=V=

15、0.1 s 則通過a點(diǎn)電荷量q=It= 1 C(3)由(1)可知，線框自由下落的時(shí)間11=g= 0.2 s.在磁場內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng)V=V1,2L時(shí)間12=V1= 0.1 s.圖像如下圖所示.答案 (1)0.2 J (2)1 C (3)見解析13.(13 分)(2010 天津理綜)如圖所示，質(zhì)量m= 0.1 kg，電阻 R = 0.3Q,長度I=0.4 m 的導(dǎo)體棒ab橫放在 U 型金屬框架上，框架質(zhì)量m= 0.2 kg，放在絕緣水平面上，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)= 0.2，相距 0.4 m 的MM、NN相互平行，電阻不計(jì)且足夠長.電阻 F2= 0.1Q的MN垂直于MM.整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場

16、中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T.垂直于ab施加F= 2 N 的水平恒力，ab從靜止開始無摩擦地運(yùn)動(dòng)，始終與MM、NN保 持良好接觸， 當(dāng)ab運(yùn)動(dòng)到某處時(shí)， 框架開始運(yùn)動(dòng).設(shè)框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑 動(dòng)摩擦力，g取 10 m/s .(1) 求框架開始運(yùn)動(dòng)時(shí)ab速度v的大??；(2) 從ab開始運(yùn)動(dòng)到框架開始運(yùn)動(dòng)的過程中，MN上產(chǎn)生的熱量Q=0.1J.求該過程ab位移x的大小.解析 (1)ab對框架的壓力F1=mg框架受水平面的支持力FN=mg+F1依題意，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則框架受到最大的靜摩擦力尸2= 1FNab中的感應(yīng)電動(dòng)勢E=BlvEMN中電流I=R+RMN受到的安培力F安=I

17、lB框架開始運(yùn)動(dòng)時(shí)F安=F2由上述各式代入數(shù)據(jù)解得v= 6 m/sR+R(2)閉合回路中產(chǎn)生的總熱量0總=-Q1由能量守恒定律，得Fx= 21+Q總代入數(shù)據(jù)解得x= 1.1 m答案(1)6 m/s (2)1.1 m14. (14 分)(2011 四川理綜)如圖所示，間距I= 0.3 m 的平行金屬導(dǎo)軌 abd 和a2b2C2分別固定在兩個(gè)豎直面內(nèi).在水平面abb2a2區(qū)域內(nèi)和傾角0= 37的斜面cbb2C2區(qū)域內(nèi)分別有磁感應(yīng)強(qiáng)度B= 0.4 T、方向豎直向上和 B= 1 T、方向垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場.電阻R=0.3Q、質(zhì)量m= 0.1 kg、長為I的相同導(dǎo)體桿K S Q分別放置在導(dǎo)軌上，S桿的兩端固定在b、b2點(diǎn)，K Q桿可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動(dòng)且始終接觸良好一端系于K桿中點(diǎn)的輕繩平行于導(dǎo)軌繞過輕質(zhì)定滑輪自然下垂，繩上穿有質(zhì)量m= 0.05 kg 的小環(huán)已知小環(huán)以a= 6 m/s2的加速度沿繩下滑，K桿保持靜止，Q桿在垂直于桿且沿斜面向下的拉力F作用下勻速運(yùn)動(dòng).不計(jì)導(dǎo)軌電阻和滑輪摩擦，