2020屆物理人教版電磁感應(yīng)單元測(cè)試

1、2020屆物理人教版電磁感應(yīng)單元測(cè)試一、單項(xiàng)選擇題1.（2018 淮陰中學(xué)期末）如圖1所示，在水平桌面上有個(gè)金屬圓環(huán)，在它圓心正上方有一個(gè)條形磁鐵（極性不明），當(dāng)條形磁鐵下落時(shí)，可以判定圖2A.環(huán)將產(chǎn)生俯視逆時(shí)針的感應(yīng)電流B.環(huán)有縮小面積的趨勢(shì)C.環(huán)對(duì)桌面的壓力將減小D.磁鐵將受到豎直向下的電磁作用力答案 B2.（2018 射陽(yáng)二中模擬）有一矩形線圈,面積為S,匝數(shù)為n,將它置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中， 且使線圈平面與磁感線方向垂直， 設(shè)穿過(guò)該線圈的磁通量為，則該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為A.nsnB."sD.無(wú)法判斷答案解析磁感線與線圈平面垂直，則 蟲(chóng)=8&磁感應(yīng)強(qiáng)度：B=,故A、B、

2、D錯(cuò)誤，C正確.S3.（2018 小海中學(xué)模擬）如圖2所示是兩個(gè)形狀相同的豎直管，左管為真空玻璃管，右管為真空銅管，使小磁石、羽毛從兩管內(nèi)頂端由靜止釋放，已知小磁石、羽毛下落過(guò)程均未與管內(nèi)壁接觸，則（）璃 管A.左管中小磁石的下落時(shí)間小于羽毛的下落時(shí)間B.右管中小磁石的下落時(shí)間大于羽毛的下落時(shí)間C.兩管中小磁石的下落時(shí)間相等D.若右管足夠長(zhǎng)，落到管底端時(shí)，羽毛的速度小于小磁石的速度答案 B解析 左管中小磁石和羽毛都做自由落體運(yùn)動(dòng)，下落時(shí)間相等，故 A錯(cuò)誤；當(dāng)小磁石在銅管 中下落時(shí)，由于穿過(guò)銅管的磁通量變化，導(dǎo)致銅管中產(chǎn)生感應(yīng)電流，小磁石將受到安培力的 阻礙作用，而羽毛做自由落體運(yùn)動(dòng)，所以右管中

3、小磁石的下落時(shí)間大于羽毛的下落時(shí)間，故B正確，C錯(cuò)誤；在銅管中小磁石受到安培力的阻礙作用，則在右管中，落到管底端時(shí)，羽毛 的速度大于小磁石的速度，故D錯(cuò)誤.4.（2017 南通市第三次調(diào)研）法拉第發(fā)明了世界上第一臺(tái)發(fā)電機(jī) .如圖3所示，圓形金屬盤(pán)安 置在電磁鐵的兩個(gè)磁極之間， 兩電刷M N分別與盤(pán)的邊緣和中心點(diǎn)接觸良好， 且與靈敏電流 計(jì)相連.金屬盤(pán)繞中心軸沿圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng)，則 （）圖3A.電刷M的電勢(shì)高于電刷 N的電勢(shì)B.若只將電刷 M移近N,靈敏流計(jì)的示數(shù)變大C.若只提高金屬盤(pán)轉(zhuǎn)速，靈敏電流計(jì)的示數(shù)變大D.若只將變阻器滑片向左滑動(dòng)，靈敏電流計(jì)的示數(shù)變大答案 C解析 根據(jù)安培定則可知，穿過(guò)金屬

4、盤(pán)的磁場(chǎng)方向向右，由右手定則判斷可知，金屬盤(pán)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向從 M到N則電刷N的電勢(shì)高于電刷 M的電勢(shì)，故 A錯(cuò)誤；若僅將電刷 M移 近N,使電刷M N之間距離減小，切割磁感線的有效長(zhǎng)度減小，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)減小，感 應(yīng)電流減小，則靈敏電流計(jì)的示數(shù)變小， 故B錯(cuò)誤；若只提高金屬盤(pán)轉(zhuǎn)速， 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增大， 感應(yīng)電流增大，故靈敏電流計(jì)的示數(shù)變大，故C正確；若僅將滑動(dòng)變阻器滑片向左滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大，電路電流減小，磁場(chǎng)減弱，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)減小，感應(yīng)電流減小，靈敏電流計(jì)的示數(shù)將減小，故 D錯(cuò)誤.5.（2018 泰州中學(xué)四模）鋪設(shè)海底金屬油氣管道時(shí)，焊接管道需要先用感應(yīng)加熱的方法對(duì)焊口兩側(cè)

5、進(jìn)行預(yù)熱.將被加熱管道置于感應(yīng)線圈中，當(dāng)感應(yīng)線圈中通以電流時(shí)管道發(fā)熱.如圖4,下列說(shuō)法中正確的是（）A.管道發(fā)熱是由于線圈中的電流直接流經(jīng)管道引起的B.感應(yīng)加熱是利用線圈電阻產(chǎn)生的焦耳熱加熱管道的C.感應(yīng)線圈中通以恒定電流時(shí)也能在管道中產(chǎn)生電流D.感應(yīng)線圈中通以正弦交流電在管道中產(chǎn)生的渦流也是交流電 答案 D解析 高頻焊接利用高頻交變電流產(chǎn)生高頻交變磁場(chǎng)，在焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律分析可知，電流變化的頻率越高，磁通量變化頻率越高，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大，感應(yīng)電流越大，焊縫處的溫度升高得越快.管道發(fā)熱是由于線圈的作用，導(dǎo)致管道有渦流，A錯(cuò)誤；感應(yīng)加熱是利用線圈周?chē)兓?/p>

6、的磁場(chǎng)，從而產(chǎn)生感應(yīng)電場(chǎng)，形成渦流，B錯(cuò)誤；感應(yīng)線圈中通的恒定電流時(shí)不能產(chǎn)生電流，C錯(cuò)誤；感應(yīng)線圈中通以正弦交流電在管道中產(chǎn)生的渦流也是交流，D正確.二、多項(xiàng)選擇題6.（2018 第二次全國(guó)大聯(lián)考（江蘇卷）如圖5所示是研究自感現(xiàn)象的電路圖，甲、乙是兩個(gè) 規(guī)格相同的小燈泡，電源內(nèi)阻不可忽略.開(kāi)始前先閉合開(kāi)關(guān) S、S2,使電路穩(wěn)定，兩個(gè)小燈泡亮度相同.下列說(shuō)法正確的是（）圖5A.僅將&斷開(kāi)，甲亮度不變B.僅將S2斷開(kāi)，甲逐漸變得更亮C.僅將S斷開(kāi)，乙立刻熄滅D.僅將S斷開(kāi)，乙的電流方向改變答案 BD解析 僅將S2斷開(kāi)，由于電路中總電流變小，則電源的內(nèi)電壓減小，外電壓增大，使流過(guò)甲的電流變大

7、，但由于線圈自感作用，甲逐漸變得更亮，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；若僅將Si斷開(kāi)，由于線圈自感作用，則乙中仍有電流，不會(huì)立刻熄滅，但電流方向相反，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確.7 .如圖6甲所示，一個(gè)剛性圓形線圈與電阻R構(gòu)成閉合回路，線圈平面與所在處的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示.關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e、電阻R消耗的功率P隨時(shí)間t變化的圖象，可能正確的有 （）圖7答案 BD8 .（2018 江蘇省高考?jí)狠S沖刺卷 ）如圖7所示，abcd為邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框，線框在紙面內(nèi)，電阻為 R圖中虛線區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).現(xiàn)用外力作用于線框，使線框從ad邊始終水平,圖示

8、位置開(kāi)始沿x軸正方向做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，線框運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,線框平面始終與磁場(chǎng)垂直，磁場(chǎng)寬度大于L,以x軸正方向作為力的正方向，則磁場(chǎng)對(duì)線框的作用力F隨時(shí)間t的變化圖象及線框 ab邊的電壓U隨時(shí)間t的變化圖象正確的是（）答案 AD解析 線框做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度v= at,進(jìn)磁場(chǎng)和出磁場(chǎng)受到的安培力FB2L2v BVat乂A正確，B錯(cuò)誤；進(jìn)磁場(chǎng)時(shí),R R11ab兩端的電壓 U= -BLv= -BLat,在磁場(chǎng)中運(yùn)4433一 一，動(dòng)時(shí)，U= BLv= BLat,出磁場(chǎng)時(shí)，ab兩端的電壓 U= -BLv=:BLat, C錯(cuò)誤，D正確.44三、計(jì)算題9.(2018 泰州中學(xué)月考)如圖8

9、甲所示，一個(gè)圓形線圈的匝數(shù) n=100,線圈面積S= 200cmi,線圈的電阻r = 1Q,線圈外接一個(gè)阻值 R= 4a的電阻，把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示.求：甲乙(1)線圈中的感應(yīng)電流的大小和方向；(2)電阻R兩端電壓及06s消耗的總功率;(3)前4s內(nèi)通過(guò)R的電荷量.答案見(jiàn)解析 解析（1）04 s內(nèi)，由法拉第電磁感應(yīng)定律有：日=n-y2 = nAB1 S = 100X 0.4 1 0.2 x 0.02 V =At 1 A114 Ei0 1線圈中的感應(yīng)電流大小為：I1 = R?=中A = 0.02 A由楞次定律知感應(yīng)電流萬(wàn)向沿逆時(shí)46 s

10、內(nèi)，由法拉第電磁感應(yīng)定律有：E2=n筌=A t2= 100x0.4X0.02 V =20.4 VE20.4線圈中的感應(yīng)電流大小為："村=中A = 0.08 A,由楞次定律知感應(yīng)電流萬(wàn)向沿順時(shí)針?lè)较?(2)0 4 s 內(nèi)，R兩端的電壓為：U=IiR= 0.02X4 V= 0.08 V 3消耗的功率為：Pi = UI 1 = 0.08 X 0.02 W= 1.6X10 W46 s 內(nèi)，R兩端的電壓為：L2= 12R= 0.08 X 4 V = 0.32 V 消耗的功率為：P2= U2I 2=0.32 X 0.08 W=2.56 X 10 2 W故R消耗的總功率為：P= R+ P2=2.7

11、2 X 10 2 W(3)前 4 s 內(nèi)通過(guò) R的電荷量為：q= I 1A t =0.02 X4 C= 0.08 C.10.(2018 南京市期中)如圖9所示，MN PQ為間距L= 0.5m的足夠長(zhǎng)平行導(dǎo)軌，NQL MN導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角0 =37° , NQ間連接一個(gè)R= 5a的電阻.有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B0=1T.將一根質(zhì)量為 x0.05kg的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上， 且與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌與金屬棒的電阻均不計(jì).現(xiàn)由靜止釋放金屬棒， 金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與 NQ平行.已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)科=0.5 ,當(dāng)金屬棒滑行至cd處時(shí)已

12、經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定速度，cd距離 NQ s=10m.則：(取 g=10m/s2, sin37 ° = 0.6 , cos37° =0.8)圖9(1)當(dāng)金屬棒滑行至cd處時(shí)回路中的電流是多大？(2)金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度是多大？(3)當(dāng)金屬棒滑行至cd處時(shí)回路中產(chǎn)生的焦耳熱是多少?答案 (1)0.2A(2)2m/s(3)0.9Jmgin0 = Ff+ F解析(1)金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，沿導(dǎo)軌方向金屬棒受力平衡得金屬棒受的安培力為F= BoILFf=Fn=mgcos 0解得 I = 0.2 A.(2)由歐姆定律得I=ER由法拉第電磁感應(yīng)定律得E= BLv解得 v= 2 m/s.(3)當(dāng)金屬棒

13、滑行至cd處時(shí)，設(shè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱是Q由能量守恒定律得.-12 .mgjin 0 s = 2mv+Q)+ 科 mgcos 0 s解得 Q= 0.9 J.11.(2018 襟水中學(xué)期初模擬 )如圖10為俯視圖，虛線MN的右側(cè)存在一個(gè)豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B.電阻為R質(zhì)量為m邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形單匝金屬線框abcd放在光滑水平面上，ab邊在磁場(chǎng)外側(cè)緊靠 MNm線邊界.當(dāng)線框以初速度 V0向左離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程中， 安培力 對(duì)線框所做的功為 W求：!+ j +可圖10(1)初速度V0時(shí)刻，線框中感應(yīng)電流I的大小和方向；(2)線中g(shù) cd邊穿出磁場(chǎng)時(shí)速度 v；(3)線框穿出磁場(chǎng)一半過(guò)程中，通過(guò)線框