高考物理 第9章 電磁感應(yīng) 章末綜合檢測單元測試 新人教版

1、第9章末綜合檢測一、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選項(xiàng)中，有的只有一個選項(xiàng)正確，有的有多個選項(xiàng)正確，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有錯選的得0分)1一個單匝線圈放在磁場中，下列的幾種說法正確的是()A閉合線圈中磁通量變化越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大B閉合線圈中磁通量不變，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定不變C閉合線圈放在磁場越強(qiáng)的位置，線圈中的感應(yīng)電動勢越大D閉合線圈中磁通量變化越快，線圈中的感應(yīng)電動勢一定越大解析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動勢的大小跟閉合線圈中磁通量的變化率成正比，因此閉合線圈中磁通量變化越快，線圈中的感應(yīng)電動勢一定越大，選項(xiàng)D

2、正確磁場強(qiáng)磁通量不一定大，磁通量大，但磁通量的變化不一定大，磁通量變化大不一定變化快，選項(xiàng)A、B和C都錯誤答案：D2如圖1所示，光滑絕緣水平面上，有一矩形線圈沖入一勻強(qiáng)磁場，線圈全部進(jìn)入磁場區(qū)域時，其動能恰好等于它在磁場外面時的一半，設(shè)磁場寬度大于線圈寬度，那么()A線圈恰好在剛離開磁場的地方停下B線圈在磁場中某位置停下C線圈在未完全離開磁場時即已停下D線圈完全離開磁場以后仍能繼續(xù)運(yùn)動，不會停下來解析：線圈沖入勻強(qiáng)磁場時，產(chǎn)生感應(yīng)電流，線圈受安培力作用做減速運(yùn)動，動能也減少同理，線圈沖出勻強(qiáng)磁場時，動能減少，進(jìn)、出時減少的動能都等于安培力做的功由于進(jìn)入時的速度大，故感應(yīng)電流大，安培力大，安培力

3、做的功也多，減少的動能也多，線圈離開磁場過程中，損失動能少于它在磁場外面時動能的一半，因此線圈離開磁場仍繼續(xù)運(yùn)動故選D.答案：D3(2010年陜西寶雞質(zhì)檢)一個面積為S4102 m2的閉合線圈，放在勻強(qiáng)磁場中，磁場的方向垂直線圈平面，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時間的變化規(guī)律如圖2所示()A在開始2秒內(nèi)穿過線圈平面的磁通量變化率等于零B在開始2秒內(nèi)穿過線圈平面的磁通量變化率等于8102 Wb/sC02秒和2秒4秒內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小相等方向相同D01秒和1秒2秒內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反解析：2秒內(nèi)磁通量的變化率 Wb/s8102 Wb/s.02秒和2秒4秒內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢方向

4、相反，01秒和1秒2秒內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢方向相同故選B.答案：B4如圖3所示，固定在水平絕緣平面上足夠長的金屬導(dǎo)軌不計(jì)電阻，但表面粗糙，導(dǎo)軌左端連接一個電阻R，質(zhì)量為m的金屬棒(電阻也不計(jì))放在導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直，整個裝置放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直，用水平恒力F把a(bǔ)b棒從靜止起向右拉動的過程中()A恒力F做的功等于電路產(chǎn)生的電能B恒力F和摩擦力的合力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能C克服安培力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能D恒力F和摩擦力的合力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能和棒獲得的動能之和解析：在此運(yùn)動過程中做功的力是拉力、摩擦力和安培力，三力做功之和為棒ab動能的增加量，其中安培力做

5、功將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故選項(xiàng)C、D正確答案：CD5圖4中電感線圈L的直流電阻為RL，小燈泡的電阻為R，小量程電流表G1、G2的內(nèi)阻不計(jì)當(dāng)開關(guān)S閉合且穩(wěn)定后，電流表G1、G2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，下列說法中正確的是()AG1、G2的指針都立即回到零點(diǎn)BG1緩慢回到零點(diǎn)，G2立即左偏，然后緩慢回到零點(diǎn)CG1立即回到零點(diǎn)，G2緩慢回到零點(diǎn)DG2立即回到零點(diǎn)，G1緩慢回到零點(diǎn)圖4 圖5解析：S閉合且穩(wěn)定時，通過電流表G1、G2兩條支路的電流均由左向右斷開S，L中產(chǎn)生自感電動勢，由“增反減同”可知，自感電動勢E自的方向一定與原電流方向相同，等效電路如圖5所示顯

6、然，斷開S后，在E自的作用下，回路中將繼續(xù)形成沿順時針方向的電流，這時流經(jīng)電流表G2支路的電流方向變?yōu)橛捎蚁蜃笥捎谶@段時間內(nèi)E自是逐漸減小的，故電流也是逐漸減小的綜上可知B項(xiàng)正確答案：B6(2008年寧夏卷)如圖6所示，同一平面內(nèi)的三條平行導(dǎo)線串有兩個電阻R和r，導(dǎo)體棒PQ與三條導(dǎo)線接觸良好；勻強(qiáng)磁場的方向垂直于紙面向里導(dǎo)體棒的電阻可忽略當(dāng)導(dǎo)體棒向左滑動時，下列說法正確的是()圖6A流過R的電流為由d到c，流過r的電流為由b到aB流過R的電流為由c到d，流過r的電流為由b到aC流過R的電流為由d到c，流過r的電流為由a到bD流過R的電流為由c到d，流過r的電流為由a到b解析：依據(jù)右手定則可判斷

7、出導(dǎo)體棒PQ中的電流由P到Q，Q處電勢最高，P處電勢最低，由P到Q電勢依次升高外電路中的電流方向總是從高電勢流向低電勢處，因此流過R的電流為由c到d，流過r的電流為由b到a，選項(xiàng)B正確答案：B7(安徽卷)如圖7甲所示，一個電阻為R、面積為S的矩形導(dǎo)線框abcd，水平放置在勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向與ad邊垂直并與線框平面成45角，o、o分別是ab邊和cd邊的中點(diǎn)現(xiàn)將線框右半邊obco繞oo逆時針旋轉(zhuǎn)90到圖7乙所示位置在這一過程中，導(dǎo)線中通過的電荷量是()圖7A.B.C. D0解析：甲圖中，磁通量1BS，乙圖中穿過線圈的磁通量等于零，根據(jù)公式q，所以A正確答案：A8如圖8所示，平行

8、于y軸的導(dǎo)體棒以速度v向右勻速直線運(yùn)動，經(jīng)過半徑為R、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，導(dǎo)體棒中的感應(yīng)電動勢E與導(dǎo)體棒位置x關(guān)系的圖象是()圖8解析：在xR左側(cè)，設(shè)導(dǎo)體棒與圓的交點(diǎn)和圓心的連線與x軸正方向成角，則導(dǎo)體棒切割有效長度L2Rsin，電動勢與有效長度成正比，故在xR左側(cè)，電動勢與x的關(guān)系為正弦圖象關(guān)系，由對稱性可知在xR右側(cè)與左側(cè)的圖象對稱故選A.答案：A9如圖9甲中所示，A、B為兩個相同的環(huán)形線圈，共軸并靠近放置，A線圈中通過如圖9乙中所示的電流I，則()圖9A在t1和t2時間內(nèi)A、B兩線圈相吸引B在t2到t3時間內(nèi)A、B兩線圈相排斥Ct1時刻兩線圈作用力為零Dt2時刻兩線圈作用力

9、最大解析：t1到t2時間內(nèi)，A中電流減小，根據(jù)“減同”，B中會產(chǎn)生與A方向相同的感應(yīng)電流，同向電流相互吸引；t2到t3時間內(nèi)，根據(jù)“增反”，B中感應(yīng)電流與A中電流方向相反，反向電流相互排斥；t1時刻，IA最大，但為零，IB0，t2時刻IA0，盡管此時IB最大，但相互作用力仍然為零故ABC正確答案：ABC10如圖10所示，閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，將它從如圖10所示位置勻速向右拉出勻強(qiáng)磁場若第一次用0.3 s拉出，外力所做的功為W1，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為q1；第二次用0.9 s拉出，外力所做的功為W2，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為q2，則()圖10AW1W2，q1q2 BW1W2，q1q2

10、DW1W2，q1q2解析：設(shè)線框長為L1，寬為L2，第一次拉出速度為v1，第二次拉出速度為v2，則v13v2.勻速拉出磁場時，外力所做的功恰等于克服安培力所做的功，有W1F1L1BI1L2L1B2LL1v1/R，同理W2B2LL1v2/R，故W1W2；又由于線框兩次拉出過程中，磁通量的變化量相等，即12，由qIttt得：q1q2故正確答案為選項(xiàng)C.來答案：C二、填空題(本題包括2小題，共10分)圖1111(上海卷)如圖11，金屬棒ab置于水平放置的U形光滑導(dǎo)軌上，在ef右側(cè)存在有界勻強(qiáng)磁場B，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下在ef左側(cè)的無磁場區(qū)域cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)軌在同一平面

11、內(nèi)當(dāng)金屬棒ab在水平恒力F作用下從磁場左邊界ef處由靜止開始向右運(yùn)動后，圓環(huán)L有_(填：收縮，擴(kuò)張)趨勢，圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流_(填：變大，變小，不變)解析：金屬棒加速運(yùn)動，速度增大，回路中電動勢變大，電流變大；圓環(huán)L處的磁場增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律“阻礙”的含義，圓環(huán)L有收縮的趨勢；隨著金屬棒速度的增加，金屬棒所受安培力逐漸增加，因?yàn)榧铀俣仍跍p小，即感應(yīng)電流變化得越來越慢，穿過圓環(huán)上的感應(yīng)磁場的磁通量變化得越來越慢，因而圓環(huán)L中產(chǎn)生的感應(yīng)電流越來越小，當(dāng)金屬棒最終以最大速度勻速運(yùn)動時，圓環(huán)中的感應(yīng)電流為零答案：收縮變小12(2010年天星)如圖12所示，在光滑的水平面上，一質(zhì)量為m，半徑為r，電阻

12、為R的均勻金屬環(huán)，以v0的初速度向一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場滑去(磁場寬度d2r)圓環(huán)的一半進(jìn)入磁場歷時t秒，這時圓環(huán)上產(chǎn)生的焦耳熱為Q1，則t秒末圓環(huán)中感應(yīng)電流的瞬時功率為_圖12解析：本題以電磁感應(yīng)為核心命題點(diǎn)，考查了功能關(guān)系和切割磁感線的導(dǎo)體的等效長度等知識點(diǎn)，綜合考查了學(xué)生的推理能力和分析處理能力圓環(huán)上產(chǎn)生的焦耳熱是由圓環(huán)的部分動能損失轉(zhuǎn)化而得的，設(shè)圓環(huán)剛好有一半進(jìn)入磁場時，瞬時速度為v，有Q|Ek|mvmv2，所以v2v，此時環(huán)上的瞬時感應(yīng)電動勢為EBv2r，故瞬時功率為PE2/R.答案：三、計(jì)算題(本題包括5小題，共50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

13、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)13(2010年山東臨沂期末)在拆裝某種大型電磁設(shè)備的過程中，需將設(shè)備內(nèi)部的處于強(qiáng)磁場中的線圈先閉合，然后再提升直至離開磁場，操作時通過手搖輪軸A和定滑輪O來提升線圈假設(shè)該線圈可簡化為水平長為L、上下寬度為d的矩形線圈，其匝數(shù)為n，總質(zhì)量為M，總電阻為R.磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向如圖13所示開始時線圈的上邊緣與有界磁場的上邊緣平齊，若轉(zhuǎn)動手搖輪軸A，在時間t內(nèi)把線圈從圖所示位置勻速向上拉出磁場求此過程中：(1)流過線圈中每匝導(dǎo)線橫截面的電量是多少？(2)在轉(zhuǎn)動輪軸時，人至少需做多少功？(不考慮摩擦影響)解析：(1)在勻速提升過程中線

14、圈運(yùn)動速度v線圈中感應(yīng)電動勢EnBLv產(chǎn)生的感應(yīng)電流I流過導(dǎo)線橫截面的電量qIt解得：q(2)勻速提升過程中，要克服重力和安培力做功，即WWGWB又WGMgdWBnBILd解得：WMgd答案：(1)(2)Mgd14如圖14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，左右兩壁為導(dǎo)體板(圖中陰影部分)，兩導(dǎo)體板被一無電阻的導(dǎo)線短接管道的高度為a，寬度為b，長度為c.加在管道兩端截面上的壓強(qiáng)差恒為p，水銀以速度v沿管道方向流動時，水銀受到管道的阻力F與速度成正比，即Fkv(k為已知常量)求：(1)水銀的穩(wěn)定流速v1為多大？(2)如果將管道置于一勻強(qiáng)磁場中，磁場與絕緣壁垂直，磁感應(yīng)

15、強(qiáng)度的大小為B，方向向上，此時水銀的穩(wěn)定流速v2又是多大？(已知水銀的電阻率為，磁場只存在于管道所在的區(qū)域，不考慮管道兩端之外的水銀對電路的影響)解析：(1)由pabkv1得，v1.(2)感應(yīng)電動勢EBbv2電阻R由歐姆定律可得I由平衡條件可得：pabBIbkv2所以v2答案：(1)(2)15如圖15，一直導(dǎo)體棒質(zhì)量為m、長為l、電阻為r，其兩端放在位于水平面內(nèi)間距也為l的光滑平行導(dǎo)軌上，并與之密接；棒左側(cè)兩導(dǎo)軌之間連接一可控制的負(fù)載電阻(圖中未畫出)；導(dǎo)軌置于勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌所在平面開始時，給導(dǎo)體棒一個平行于導(dǎo)軌的初速度v0.在棒的運(yùn)動速度由v0減小至v1

16、的過程中，通過控制負(fù)載電阻的阻值使棒中的電流強(qiáng)度I保持恒定導(dǎo)體棒一直在磁場中運(yùn)動若不計(jì)導(dǎo)軌電阻，求此過程中導(dǎo)體棒上感應(yīng)電動勢的平均值和負(fù)載電阻上消耗的平均功率解析：導(dǎo)體棒所受的安培力為FIlB，該力大小不變，棒做勻減速運(yùn)動，因此在棒的速度從v0減小到v1的過程中，平均速度為(v0v1)，當(dāng)棒的速度為v時，感應(yīng)電動勢的大小為ElvB，棒中的平均感應(yīng)電動勢為lB，由式得l(v0v1)B，導(dǎo)體棒中消耗的熱功率為P1I2r，負(fù)載電阻上消耗的平均功率為2IP1，由式得2l(v0v1)BII2r.答案：(1)l(v0v1)B(2)l(v0v1)BII2r16(廣東卷)如圖16(a)所示，一個電阻值為R，匝

17、數(shù)為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連接成閉合回路，線圈的半徑為r1，在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的關(guān)系圖線如圖16(b)所示圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0.導(dǎo)線的電阻不計(jì)，求0至t1時間內(nèi)(1)通過電阻R1上的電流大小和方向；(2)通過電阻R1上的電量q及電阻R1上產(chǎn)生的熱量解析：(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢：EnnSnr通過電阻R1上的電流：I根據(jù)楞次定律，可判定流經(jīng)電阻R1的電流方向從b到a(2)在0至t1時間內(nèi)通過電阻R1的電量qIt1電阻R1上產(chǎn)生的熱量QI2R1t1答案：(1)b到a(2)17如圖17所示，在傾角為的光滑斜面上，存在著兩個磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等均為B的勻強(qiáng)磁場，方向一個垂直斜面向上，另一個垂直斜面向下，寬度都為L.一個質(zhì)量為m，邊長也為L的正方形金屬線框以某一速度進(jìn)入磁場時，恰好做勻速直線運(yùn)動若ab邊到達(dá)ff與gg之間中點(diǎn)位置時，線框又恰好做勻速直線運(yùn)動，且設(shè)金屬線框電阻為R，則：(1)金屬線框的ab邊開始進(jìn)入磁場時，線框速度v多大？ (2)金屬線框的ab邊到達(dá)ff與gg之間的中點(diǎn)位置時，線框速度又為多大？(3)金屬線框從開始進(jìn)入磁場到ab邊到達(dá)ff