【綠色通道】2012高考物理第九章電磁感應 章末檢測試題及完全解析總復習 新人教版

1、章末檢測(九)(時間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(每題3分，共36分)1(2010·合肥模擬)如圖所示，A、B兩閉合線圈由同樣長度、同種材料的導線繞成，A為10匝，B為20匝，半徑為rA2rB，勻強磁場只分布在B線圈內(nèi)若磁場均勻地減弱，則()AA中無感應電流BA、B中均有恒定的感應電流CA、B中感應電動勢之比為21DA、B中感應電流之比為12答案：BD解析：在線圈A、B中都存在著磁通量的變化，因此兩線圈中都有感應電流，選項A錯誤，選項B正確；由于A的匝數(shù)為B的一半，兩個線圈中磁通量及其變化完全相同，根據(jù)法拉第電磁感應定律，兩個線圈中感應電動勢之比為12，選項C錯誤；由于兩個線

2、圈用同樣導線繞成且總長度相同，所以兩個線圈的電阻是相同的，因此A、B中感應電流之比也是12，選項D正確2單匝矩形線圈在磁場中勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場，若線圈所圍面積里磁通量隨時間變化的規(guī)律如圖所示，由OD過程中()A線圈中O時刻感應電動勢最大B線圈中D時刻感應電動勢為零C線圈中D時刻感應電動勢最大D線圈中O至D時刻內(nèi)平均感應電動勢為0.40 V答案：ABD解析：在O時刻­t圖線的斜率最大，由E知感應電動勢最大，A選項正確；在D時刻­t圖線的斜率為0，由E知感應電動勢為0，B選項正確，C選項錯誤；在O至D時間內(nèi) V0.40 V，故D選項正確3(2009·山東理綜)如

3、圖所示，一導線彎成半徑為a的半圓形閉合回路虛線MN右側(cè)有磁感應強度為B的勻強磁場，方向垂直于回路所在的平面回路以速度v向右勻速進入磁場，直徑CD始終與MN垂直，從D點到達邊界開始到C點進入磁場為止，下列結(jié)論正確的是()A感應電流方向不變BCD段直導線始終不受安培力C感應電動勢最大值EmBavD感應電動勢平均值Bav答案：ACD解析：根據(jù)楞次定律可判定閉合回路中產(chǎn)生的感應電流方向始終不變，A正確；CD段電流方向是D指向C，根據(jù)左手定則可知，CD段受到安培力，且方向豎直向下，B錯誤；當有一半進入磁場時，產(chǎn)生的感應電動勢最大，EmBav，C正確；由法拉第電磁感應定律得，D正確4(2009·

4、海南單科)一長直鐵芯上繞有一固定線圈M，鐵芯右端與一木質(zhì)圓柱密接，木質(zhì)圓柱上套有一閉合金屬環(huán)N，N可在木質(zhì)圓柱上無摩擦移動M連接在如圖所示的電路中，其中R為滑動變阻器，E1和E2為直流電源，S為單刀雙擲開關(guān)下列情況中，可觀測到N向左運動的是()A在S斷開的情況下，S向a閉合的瞬間B在S斷開的情況下，S向b閉合的瞬間C在S已向a閉合的情況下，將R的滑動頭向c端移動時D在S已向a閉合的情況下，將R的滑動頭向d端移動時答案：C解析：由楞次定律第二種描述可知：只要線圈中電流增強，即穿過N的磁通量增加，則N受排斥而向右運動，只要線圈中電流減弱，即穿過N的磁通量減少，則N受吸引而向左運動，故選項C正確5如

5、圖所示的電路中，電源電動勢為E，內(nèi)阻r不能忽略R1和R2是兩個定值電阻，L是一個自感系數(shù)較大的線圈開關(guān)S原來是斷開的，從閉合開關(guān)S到電路中電流達到穩(wěn)定為止的時間內(nèi)，通過R1的電流I1和通過R2的電流I2的變化情況是()AI1開始較大而后逐漸變小BI1開始很小而后逐漸變大CI2開始很小而后逐漸變大DI2開始較大而后逐漸變小答案：AC解析：閉合開關(guān)S時，由于L是一個自感系數(shù)較大的線圈，產(chǎn)生反向的自感電動勢阻礙電流的變化，所以開始時I2很小而I較大，隨著電流達到穩(wěn)定，線圈的自感作用減小，I2開始逐漸變大，由于分流導致穩(wěn)定電路中R1中的電流減小，故選A、C.6(2010·江門模擬)如圖是某電

6、磁沖擊鉆的原理圖，若突然發(fā)現(xiàn)鉆頭M向右運動，則可能是()A開關(guān)S閉合瞬間B開關(guān)S由閉合到斷開的瞬間C開關(guān)S已經(jīng)是閉合的，變阻器滑片P向左迅速滑動D開關(guān)S已經(jīng)是閉合的，變阻器滑片P向右迅速滑動答案：AC解析：當開關(guān)突然閉合時，左線圈上有了電流，產(chǎn)生磁場，而對于右線圈來說，磁通量增加，由楞次定律可知，為了阻礙磁通量的增加，鉆頭M向右運動遠離左邊線圈，故A項正確；當開關(guān)由閉合到斷開瞬間，穿過右線圈的磁通量要減少，為了阻礙磁通量的減少，鉆頭M要向左運動靠近左邊線圈，故B項錯誤；開關(guān)閉合時，當變阻器滑片P突然向左滑動時，回路的電阻減小，回路電流增大，產(chǎn)生的磁場增強，穿過右線圈的磁通量增大，為了阻礙磁通量

7、的增加，鉆頭M向右運動遠離左邊線圈，故C項正確；當變阻器滑片P突然向右滑動時，回路的電阻增大，回路電流減小，產(chǎn)生的磁場減弱，穿過右線圈的磁通量減少，為了阻礙磁通量的減少，鉆頭M向左運動靠近左邊線圈，故D項錯誤7如圖(甲)所示，矩形導線框abcd放在勻強磁場中，在外力控制下靜止不動；磁感線方向與線圈平面垂直，磁感應強度B隨時間變化的圖象如圖(乙)所示，t0時刻，磁感應強度的方向垂直紙面向里在04 s時間內(nèi)，線框ab邊受安培力隨時間變化的圖象可能是圖中的(規(guī)定力向左為正)()答案：D解析：由B­t圖象可知，在01 s內(nèi)，勻強磁場垂直紙面向里，且均勻減小，據(jù)楞次定律可判定線框中感應電流方向

8、badcb進一步由左手定則判定ab邊受安培力方向向左，為正值又根據(jù)FBILBLB，綜合考慮不難得出正確答案為D.8如圖所示，豎直平面內(nèi)的虛線上方是一勻強磁場B，從虛線下方豎直上拋一正方形線圈，線圈越過虛線進入磁場，最后又落回原處，運動過程中線圈平面保持在豎直平面內(nèi)，不計空氣阻力，則()A上升過程克服磁場力做的功大于下降過程克服磁場力做的功B上升過程克服磁場力做的功等于下降過程克服磁場力做的功C上升過程克服重力做功的平均功率大于下降過程中重力的平均功率D上升過程克服重力做功的平均功率等于下降過程中重力的平均功率答案：AC解析：線圈上升過程中，加速度增大且在減速，下降過程中，運動情況比較復雜，有加

9、速、減速或勻速等，把上升過程看做反向的加速，可以比較當運動到同一位置時，線圈速度都比下降過程中相應的速度要大，可以得到結(jié)論：上升過程中克服安培力做功多；上升過程時間短，故正確選項為A、C.9(2010·湖南十校聯(lián)考)兩根相互平行的金屬導軌水平放置于圖所示的勻強磁場中，在導軌上接觸良好的導體棒AB和CD可以自由滑動當AB在外力F作用下向右運動時，下列說法中正確的是()A導體棒CD內(nèi)有電流通過，方向是DCB導體棒CD內(nèi)有電流通過，方向是CDC磁場對導體棒CD的作用力向左D磁場對導體棒AB的作用力向左答案：BD解析：利用楞次定律，兩個導體棒與兩根金屬導軌構(gòu)成閉合回路，分析出磁通量增加，結(jié)合

10、安培定則判斷回路中感應電流的方向是BACDB.以此為基礎(chǔ)，再判斷CD內(nèi)的電流方向，最后根據(jù)左手定則進一步確定CD的受力方向，經(jīng)過比較可得正確答案10(2010·福州一模)在甲、乙、丙三圖中，除導體棒ab可動外，其余部分均固定不動，甲圖中的電容器C原來不帶電，設(shè)導體棒、導軌和直流電源的電阻均可忽略，導體棒和導軌間的摩擦也不計圖中裝置均在水平面內(nèi)，且都處于方向垂直水平面(即紙面)向下的勻強磁場中，導軌足夠長今給導體棒ab一個向右的初速度，在甲、乙、丙三種情況下導體棒ab的最終運動狀態(tài)是()A三種情形下導體棒ab最終均做勻速運動B甲、丙中，ab棒最終將以不同的速度做勻速運動，乙中ab棒最終

11、靜止C甲、丙中，ab棒最終將以相同的速度做勻速運動，乙中ab棒最終靜止D三種情形下導體棒ab最終均靜止答案：B解析：圖甲中，導體棒向右運動切割磁感線產(chǎn)生感應電流而使電容器充電，當電容器C極板間電壓與導體棒產(chǎn)生的感應電動勢相等時，電路中沒有電流，ab棒向右做勻速運動；圖乙中，導體棒向右運動切割磁感線產(chǎn)生感應電流，通過電阻R轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，當ab棒的動能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時，ab棒靜止；圖丙中，導體棒先受到向左的安培力作用下向左做加速運動，當導體棒產(chǎn)生的感應電動熱與電源的電動勢相等時，電路中沒有電流，ab棒向左做勻速運動所以B項正確11如圖所示，在水平桌面上放置兩根相距L的光滑平行金屬導軌ab與cd，阻值

12、為R的電阻與導軌的a、c端相連金屬滑桿MN垂直于導軌并可在導軌上滑動整個裝置放于勻強磁場中，磁場的方向豎直向上，磁感應強度的大小為B.金屬滑桿與導軌電阻不計，金屬滑桿的中點系一不可伸長的輕繩，繩繞過固定在某邊的光滑輕滑輪后，與一質(zhì)量為m的物塊相連，拉金屬滑桿的繩處于水平拉直狀態(tài)現(xiàn)若從靜止開始釋放物塊，用I表示回路中的感應電流，g表示重力加速度，則在物塊下落過程中物塊的速度可能()A小于B等于C小于 D大于答案：ABC解析：MN的最大速度就是安培力等于重力時對應的速度，即BILmg，B2L2v/Rmg，v，故A、B正確；又I，v，C正確D錯誤12(2010·徐州模擬)如圖所示，四根等長

13、的鋁管和鐵塊(其中C中鋁管不閉合，其他兩根鋁管和鐵管均閉合)豎直放置在同一豎直平面內(nèi)，分別將磁鐵和鐵塊沿管的中心軸線從管的上端由靜止釋放，忽略空氣阻力，則下列關(guān)于磁鐵和鐵塊穿過管的運動時間的說法正確的是()AtA>tBtCtD BtCtAtBtDCtC>tAtBtD DtCtA>tBtD答案：A解析：A中閉合鋁管不會被磁鐵磁化，但當磁鐵穿過鋁管的過程中，鋁管可看成很多圈水平放置的鋁圈，據(jù)楞次定律知，鋁圈將發(fā)生電磁感應現(xiàn)象，阻礙磁鐵的相對運動；因C中鋁管不閉合，所以磁鐵穿過鋁管的過程不發(fā)生電磁感應現(xiàn)象，磁鐵做自由落體運動；鐵塊在B中鋁管和D中鐵管中均做自由落體運動，所以磁鐵和鐵

14、塊在管中運動時間滿足tA>tCtBtD，A正確二、填空題(每題4分，共12分)13如圖所示的電路，L為自感線圈，R是一個燈泡，E是電源，當S閉合瞬間，通過電燈的電流方向是_，當S切斷瞬間通過電燈的電流方向是_答案：ABBA解析：S閉合時，根據(jù)電源正負極易知電流方向S斷開瞬間，線圈L將產(chǎn)生與原電流同向的斷電自感電動勢阻礙原電流的減小，線圈L與燈泡組成閉合回路，通過燈泡的電流從B到A.14如圖所示，豎直平面內(nèi)有一金屬環(huán)，半徑為a，總電阻為R(指拉直時兩端的電阻)，磁感應強度為B的勻強磁場垂直穿過環(huán)平面，在環(huán)的最高點A用鉸鏈連接長度為2a、電阻為的導體棒AB，AB由水平位置緊貼環(huán)面擺下，當擺到

15、豎直位置時，B點的線速度為v，則這時AB兩端的電壓大小為_答案：Bav解析：擺到豎直位置時，AB切割磁感線的瞬時感應電動勢EB·2a·Bav.由閉合電路歐姆定律，UAB·Bav.15(2010·試題調(diào)研)由于國際空間站的運行軌道上各處的地磁場強弱及方向均有所不同，所以在運行過程中，穿過其外殼的地磁場的磁通量將不斷變化，這樣將會導致_現(xiàn)象發(fā)生，從而消耗國際空間站的能量為了減少這類消耗，國際空間站的外殼材料的電阻率應盡可能_(填“大”或“小”)一些答案：電磁感應大解析：電阻率較大，電阻也較大，同樣的電磁感應現(xiàn)象，產(chǎn)生的電動勢一定，由P可知，電阻較大時，消耗的

16、電功率較小，可以減少能量消耗三、計算題(共5題，共52分)16(10分)(2010·福州模擬)如圖所示，長L1寬L2的矩形線圈電阻為R，處于磁感應強度為B的勻強磁場邊緣，線圈與磁感線垂直求：將線圈以向右的速度v勻速拉出磁場的過程中，(1)拉力F大??；(2)拉力的功率P；(3)拉力做的功W；(4)線圈中產(chǎn)生的電熱Q；(5)通過線圈某一截面的電荷量q.答案：(1)(2)(3)(4)(5)解析：(1)EBL2v，IE/R，F(xiàn)BIL2， F(2)PFvB2L22v2/R(3)WFL1B2L22L1v/R(4)QWB2L22L1v/R(5)qItt17(10分)(2010·杭州模擬)

17、如圖(a)所示，面積S0.2 m2的線圈，匝數(shù)n630匝，總電阻r1.0 ，線圈處在變化的磁場中，磁感應強度B隨時間t按圖(b)所示規(guī)律變化，方向垂直線圈平面圖(a)中傳感器可看成一個純電阻R，并標有“3 V0.9 W”，滑動變阻器R0上標有“10 1 A”，試回答下列問題：(1)設(shè)磁場垂直紙面向外為正方向，試判斷通過電流表的電流方向；(2)為了保證電路的安全，求電路中允許通過的最大電流；(3)若滑動變阻器觸頭置于最左端，為了保證電路的安全，圖(b)中的t0最小值是多少？答案：(1)向右(2)0.3 A(3)40 s解析：(1)由安培定則判斷得，電流向右(2)傳感器正常工作時的電阻R10 工作

18、電流I0.3 A，由于滑動變阻器工作電流是1 A，所以電路允許通過的最大電流為I0.3 A(3)滑動變阻器觸頭位于最左端時外電路的電阻為R外20 ，故電源電動勢的最大值EI(R外r)6.3 V由法拉第電磁感應定律E V，解得t040 s18(10分)如圖甲所示，一對平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距l(xiāng)0.20 m，電阻R1.0 ；有一導體桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻皆可忽略不計，整個裝置處于磁感應強度B0.50 T的勻強磁場中，磁場方向垂直軌道面向下現(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運動，測得力F與時間t的關(guān)系如圖乙所示，求桿的質(zhì)量m和加速度a.答案：0.1 kg

19、10 m/s2解析：導體桿在軌道上做初速度為零的勻加速直線運動，用v表示瞬時速度，t表示時間，則桿切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢為EBlvBlat閉合回路中的感應電流為I由安培定則和牛頓第二定律得FBIlma將式代入式整理得Fmaat在題圖乙圖線上取兩點：t10，F(xiàn)11 N；t210 s，F(xiàn)22 N，代入式，聯(lián)立方程解得a10 m/s2，m0.1 kg.19(12分)均勻?qū)Ь€制成的單匝正方形閉合線框abcd，每邊長為L，總電阻為R，總質(zhì)量為m.將其置于磁感強度為B的水平勻強磁場上方h處，如圖所示線框由靜止自由下落，線框平面保持在豎直平面內(nèi)，且cd邊始終與水平的磁場邊界面平行當cd邊剛進入磁場時，(1)求線框中產(chǎn)生的感應電動勢大小(2)求cd兩點間的電勢差大小(3)若此時線框加速度恰好為零，求線框下落的高度h應滿足的條件答案：(1)BL(2)BL(3)h解析：(1)cd邊剛進入磁場時，線框速度v線框中產(chǎn)生的感應電動勢EBLvBL(2)此時線框中電流Icd兩點間的電勢差UIB