高三物理電磁感應(yīng)測試題

1、高三一輪章末檢測試卷一一電磁感應(yīng)（含解析）（時間：90分鐘，滿分：100分）一、選擇題（本大題共12小題，每小題5分，共60分.在每小 題給出的四個選項中，有的只有一個選項正確，有的有多個選項正確， 全部選對的得5分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）1.如圖9-1是驗證楞次定律實驗的示意圖， 豎直放置的線圈固 定不動，將磁鐵從線圈上方插入或拔出，線圈和電流表構(gòu)成的閉合回 路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流.各圖中分別標(biāo)出了磁鐵的極性、 磁鐵相對線 圈的運動方向以及線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向等情況， 其中表示正 確的是（）arB臚圖9-1解析：選CD.根據(jù)楞次定律可確定感應(yīng)電流的方向：對 C選項, 線圈均

2、與傳送帶以相同的速度勻速運動.為了檢測出個別未閉合的不 合格線圈，讓傳送帶通過一固定勻強磁場區(qū)域， 磁場方向垂直于傳送 帶，線圈進入磁場前等距離排列，穿過磁場后根據(jù)線圈間的距離，就 能夠檢測出不合格線圈，通過觀察圖形，判斷下列說法正確的是 （）當(dāng)磁鐵向下運動時：（1）閉合線圈原磁場的方向向上；（2）穿過閉合線圈的磁通量的變化增加；（3）感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向下；（4）利用安培定則判斷感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同.線圈的上端為項CD正確.2,兩圓環(huán)A 為均勻帶電絕緣環(huán),S極，磁鐵與線圈相互排斥.綜合以上分析知，選B置于同一水平面上，其中B為導(dǎo)體環(huán)，當(dāng)A以如圖-2所示的方向繞中心轉(zhuǎn)動的角速度

3、發(fā)生變化 時，B中產(chǎn)生如圖所示方向的感應(yīng)電流，則（A. A可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小B. A可能帶正電且轉(zhuǎn)速增大C. A可能帶負電且轉(zhuǎn)速減小D. A可能帶負電且轉(zhuǎn)速增大 答案：BC3.如圖9-3所示，通過水平絕緣傳送帶輸送完全相同的銅線圈,傳送帶運動方向f! thh| /o o o_OOOOO/ 廣/ 6543 21圖9 3A.若線圈閉合，進入磁場時，線圈相對傳送帶向后滑動B.若線圈不閉合，進入磁場時，線圈相對傳送帶向后滑動C.從圖中可以看出，第2個線圈是不合格線圈D.從圖中可以看出，第3個線圈是不合格線圈解析：選AD.若線圈閉合進入磁場時，由于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，由楞 次定律可判斷線圈相對傳送帶向后滑動

4、，故 A正確；若線圈不閉合,不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故線圈相對傳送帶不發(fā)生滑動，故 B錯誤；由 圖知1、2、4、5、6線圈都發(fā)生了相對滑動，而第3個線圈沒有，則 第3個線圈為不合格線圈，選項D正確.4. （2010年廣東湛江測試）如圖9 4所示， TE為電池，L是電阻可忽略不計、自感系數(shù)足， I夠大的線圈，Di、D2是兩個規(guī)格相同且額定 s L §口電壓足夠大的燈泡，S是控制電路的開關(guān).對 于這個電路，下列說法正確的是（） 君-L A.剛閉合開關(guān)S的瞬間，通過Di、D2的 T0也電流大小相等 B.剛閉合開關(guān)S的瞬間，通過Di、D2圖94的電流大小不相等C.閉合開關(guān)S待電路達到穩(wěn)定，Di熄滅

5、，D2比原來更亮D.閉合開關(guān)S待電路達到穩(wěn)定，再將S斷開的瞬間，D2立即熄 滅，Di閃亮一下再熄滅解析：選ACD.由于線圈的電阻可忽略不計、自感系數(shù)足夠大， 在開關(guān)閉合的瞬間線圈的阻礙作用很大， 線圈中的電流為零，所以通 過Di、D2的電流大小相等，A正確；閉合開關(guān)S待電路達到穩(wěn)定時 線圈短路，Di中電流為零，回路電阻減小，D2比原來更亮，C正確;閉合開關(guān)S待電路達到穩(wěn)定，再將 S斷開瞬間，D2立即熄滅，線圈和Di形成回路，Di閃亮一下再熄滅，D正確.故正確選項為 ACD.5.用均勻?qū)Ь€做成的正方形線框邊長為 0.2m, 正方形的一半放在垂直紙面向里的勻強磁場中，如 圖95所示.當(dāng)磁場以10T

6、/S的變化率增強時，線 框中a、b兩點間的電勢差是（）A. Uab=0.1VB. Uab= 0.1VC. Uab=0.2VD. Uab= 0.2V答案：B6.如圖9-6所示，垂直紙面的正方形勻強磁 場區(qū)域內(nèi)，有一位于紙面的、電阻均勻的正方形導(dǎo) 體框abcd,現(xiàn)將導(dǎo)體框分別朝兩個方向以V。、3vo 速度勻速拉出磁場，則導(dǎo)體框從兩個方向移出磁場 的過程中（）A .導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同圖96B.導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱相同、C.導(dǎo)體框ad邊兩端電勢差相同D.通過導(dǎo)體框截面的電量相同解析：選AD.由楞次定律可知導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同，A正確；由電磁感應(yīng)定律可得 Q = （BlV）J =

7、BV,因此導(dǎo)體框中 4RV 4R產(chǎn)生的焦耳熱不同，故 B錯誤；兩種情況下電源的電動勢不相同， 導(dǎo)體框ad邊兩端電勢差不同，C錯誤；由q = |知與速度無關(guān)，D4R正確.7 . （2009年高考重慶理綜卷）如圖97為一種早期發(fā)電機原理示 意圖，該發(fā)電機由固定的圓形線圈和一對用鐵芯連接的圓柱形磁鐵構(gòu) 成，兩磁極相對于線圈平面對稱.在磁極繞轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動過程中，磁 極中心在線圈平面上的投影沿圓弧1XOY運動（O是線圈中心），則（）鐵芯 轉(zhuǎn)軸t：jq .I k圖9 7A.從X到O,電流由E經(jīng)G流向F,先增大再減小8 .從X到O,電流由F經(jīng)G流向E,先減小再增大C.從。到Y(jié),電流由F經(jīng)G流向E,先減小再增

8、大D.從。到Y(jié),電流由E經(jīng)G流向F,先增大再減小解析：選D.從X到。過程中，原磁場方向指向上不斷增加，則 感應(yīng)電流的磁場方向應(yīng)該指向下， 再由右手螺旋定則知，感應(yīng)電流的 方向應(yīng)該是由F經(jīng)G到E,又感應(yīng)電流從零到有再到零，則一定經(jīng) 歷先增大再減小的過程.同理，當(dāng)從 。到Y(jié)的過程中，感應(yīng)電流的 方向應(yīng)該是由E經(jīng)G到F,大小也是先增大再減小.9 .如圖9 8所示電路中，S是閉合的，此時流 過線圈L的電流為ii,流過燈泡A的電流為i2,且ii>i2, 在ti時刻將S斷開，那么流過燈泡的電流隨時間變化 的圖象是（）圖9-8D圖 9- 10解析：選D.在ti時間內(nèi)流過燈泡的電流為i2,且方向為從左向

9、右, 當(dāng)斷開S時，i2立即消失，但由于自感作用，i2并不立刻消失，而是 產(chǎn)生自感電動勢，與燈泡構(gòu)成回路緩慢消失，此時流過燈泡的電流從ii開始逐漸減小，方向自右向左，故 D正確.10 如圖910所示，邊長為L的正方形導(dǎo)線 框質(zhì)量為m,由距磁場H高處自由下落，其下邊 ab進入勻強磁場后，線圈開始做減速運動，直到 其上邊cd剛剛穿出磁場時，速度減為ab邊剛進入 磁場時的一半，磁場的寬度也為 L,則線框穿越勻 強磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱為（）A. 2mgLB. 2mgL+ mgH-3C. 2mgL+ 4mgH1D. 2mgL+,mgH解析：選C.設(shè)剛進入磁場時的速度為 vi,剛穿出磁場時的速度V2 =和

10、）1線框自開始進入磁場到完全穿出磁場共下落局度為2L.由題意22mv1 = mgH 1212 一,mv i2 + mg 2L = mv22 + Q，3由得Q= 2mgL+xmgH.C選項正確.XXI0D.X；., ； X4 IX XI. * IX圖 9-1110. （2010年青島質(zhì)檢）如圖911所示 為幾個有理想邊界的磁場區(qū)域，相鄰區(qū)域的 磁感應(yīng)強度大小相等、方向相反，區(qū)域的寬 度均為L.現(xiàn)有一邊長為L的正方形導(dǎo)線框由 圖示位置開始，沿垂直于區(qū)域邊界的直線勻0B速穿過磁場區(qū)域，設(shè)逆時針方向為電流的正 方向，下列各圖能正確反映線框中感應(yīng)電流 的是（）c圖 912解析：選D.線框進入磁場中0至L

11、的過程中，由右手定則，感應(yīng)電流的方向為順時針，即負方向，感應(yīng)電流I=BLv,大小恒定，A、 R流的方向為逆時針，即正方向，感應(yīng)電流2BLvR ，D正確.B不正確；線框進入磁場中L至2L的過程中，由右手定則，感應(yīng)電11. （2010年安徽江南十校素質(zhì)測試） 如圖913所示，在豎直方向的磁感應(yīng)強 度為B的勻強磁場中，金屬框架 ABCD固 定在水平面內(nèi)，AB與CD平行且足夠長， BC與CD夾角為0（長90°）,光滑導(dǎo)體棒EF（垂直于CD）在外力作用下以垂直于自圖913身的速度v向右勻速運動，框架中的 BC部分與導(dǎo)體棒單位長度的電阻均為 R, AB與CD的電阻不計，導(dǎo)體 棒在滑動過程中始終保

12、持與導(dǎo)軌良好接觸，經(jīng)過 C點瞬間作為計時 起點，下列關(guān)于電路中電流大小I與時間t、消耗的電功率P與導(dǎo)體 棒水平移動的距離x變化規(guī)律的圖象中正確的是（）p圖 914解析：選AD.設(shè)時間t內(nèi)EF移動的位移為vt,則EF切割磁感 線的有效長度為vttanO,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=Bv2ttanO,電路的總電 阻為 r=vtR（tan8+ 1/cos 機 電流 I = E/r = Bvtan f/R（tan 0+ 1/cos 0） = Bvsin f/R（sin 0+ 1）,電流 I 為定值，A 正確；r= vtR（tan 0+ 1/cos0）= xR（tan0+;），P=I2r, Px,當(dāng)EF運動到水

13、平導(dǎo)軌BA上時電阻 cos是定值，P不變，D正確.12. （2009年高考福建理綜卷）如圖915所 示，固定放置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金 屬導(dǎo)軌的間距為d,其右端接有阻值為R的電阻， 整個裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中.一質(zhì)量為 m（質(zhì)量分布均勻）的導(dǎo)體桿圖9-15ab垂直于導(dǎo)軌放置，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸，、桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為 以現(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F 作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌運動距離l時，速度恰好達到最大（運動過程 中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直）.設(shè)桿接入電路的電阻為r,導(dǎo)軌電阻不計， 重力加速度大小為g.則此過程（）A.桿的速度最大值為(F u m)RB2

14、d2B流過電阻R的電量為器C.恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動能的變化量 D.恒力F做的功與安培力做的功之和大于桿動能的變化量解析：選BD.A選項中，當(dāng)桿達到 最大速度v時，其受力情況如圖所示， 在水平方向受拉力 F、安培力F安= B2d2"、滑動摩擦力Ff= pm g三個力的 R+ r合力為零：F Bdv- -mg0,解得 v =(F %m(R+ r) R+ rB d平均電動勢為K =耳，平均電流為T=三=，通過的電量&R+ r （R+ r）Atq= I , & ,而=B , S= Bdl,則q= =；C選項中，由動能定理得 WfWFf川安=AEk； D選項中

15、，由前式可得 Wf-W安=AEk+WFf>AEk.本題正確選項為 BD.二、計算題（本題包括4小題，共40分.解答應(yīng)寫出必要的文字 說明、方程式和重要演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值 計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）13. （8分）如圖916甲所示，兩根光滑平行金屬導(dǎo)軌間距 L = 0.3m,左端用R= 0.2 Q電阻連接，導(dǎo)軌電阻不計，導(dǎo)軌上停放著質(zhì)量 m=0.1kg,電阻r = 0.1 Q的金屬桿，勻強磁場 B=0.5T,為了使R上 的電壓隨時間變化的圖象如圖乙所示，且 M點的電勢高于N點，必 須使桿如何運動？從開始運動后第 2s末，外力的瞬時功率多大？圖 9-16

16、解析：設(shè)某時刻棒的速度為v,則Ur=R-E=R-BLvR+ rR+ r結(jié)合圖乙知，棒應(yīng)向右做勻加速運動"奪L左籌LaR+ r Ur0.2+0.10°棒的力口速度 a= "BLR，二乂0.05m/S2= 0.5m/s2BLR 電0.5X0.3X0.22s 末的速度 v=at=0.5X2m/s= 1m/sBLvR+ r=0.5A R+ r對棒由牛頓第二定律得F-ILB = ma所以 F = ILB + ma=0.125N, P=Fv = 0.125W.答案：向右勻加速運動 0.125W14. （10分）如圖917甲所示，一正方形金屬線框位于有界勻強 磁場區(qū)域內(nèi)，線框的

17、右邊緊貼著邊界.t= 0時刻對線框施加一水平向 右的外力F,讓線框從靜止開始做勻加速直線運動，經(jīng)過時間 卜穿出 磁場，圖乙為外力F隨時間t變化的圖象.若線框質(zhì)量 m,電阻R及 圖象中F0、b均為已知量，則根據(jù)上述條件，請你推出：X X X X 01甲 乙圖 9-17（1）磁感應(yīng)強度B的計算表達式；（2）線框左邊剛離開磁場前瞬間的感應(yīng)電動勢E的計算表達式.解析：（1）線框運動的加速度：a = F01 線框邊長：l = Qat0線框離開磁場前瞬間有：v = at。由牛頓第二定律知：3F0 智=maR由式得，B=（2）線框離開磁場前瞬間感應(yīng)電動勢：E= Blv聯(lián)立式得：E=答案:(1)B =Q)E=

18、15. （10分）（2009年湖南郴州模擬）如圖918所示,兩根完全相 同的“V”字形導(dǎo)軌OPQ與KMN倒放在絕緣水平面上，兩導(dǎo)軌都在 豎直平面內(nèi)且正對、平行放置，其間距為 L,電阻不計.兩條導(dǎo)軌足夠長，所形成的兩個斜面與水平面的夾角都是a兩個金屬棒ab和a' b'的質(zhì)量都是m,電阻都是R,與導(dǎo)軌垂直放置且接觸良好.空 間有豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為 B.圖 918(1)如果兩條導(dǎo)軌皆光滑，讓 a' b'固定不動，將ab釋放，則 ab達到的最大速度是多少？(2)如果將ab與a' b'同時釋放，它們所能達到的最大速度分別 是多少？解析：(1)ab運動后切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，而后受到安培力，當(dāng)受力平衡時，加速度為0,速度達到最大，受力情況如圖所示.則:mgsin a= F 安 cos% 又F安=81I = E 感/2RE 感=BLvmcos a聯(lián)立上式解得vm= b2L2 cos2 a-(2)若將ab、a' b'同時釋放，因兩邊情況相同，所以達到的最 大速度大小相等，這時ab、a' b'都產(chǎn)生感應(yīng)電動勢而且是串聯(lián).所以mgsin a