2014屆高三物理總復(fù)習(xí)單元綜合測試九電磁感應(yīng)

1、單元綜合測試九 (電磁感應(yīng))本試卷分第卷(選擇題)和第卷(非選擇題)兩部分，試卷滿分為 100 分時間為 90 分鐘第卷(選擇題，共 40 分)一、選擇題(本題共 10 小題，每題 4 分，共 40 分有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確，把正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi))1，一個半徑為 L 的半圓形硬導(dǎo)體 AB 以速度 v 在水平 U 型框架上向右勻速滑動，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B，回路電阻為 R0，半圓形硬導(dǎo)體 AB 的電阻為 r，其余電阻不計，則半圓形導(dǎo)體 AB 切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小及 A、B 之間的電勢差分別為()BLvR0R0r2BLvR0R0rBLvR0

2、R0rABLvBBLvC2BLvD2BLv2BLv：根據(jù) EBLv，感應(yīng)電動勢 2BLv，AB 間的電勢差 U ER0R0r，C 項正確：C2 某地的地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量方向向下， 大小為4.5105 T一靈敏電壓表連接在當(dāng)?shù)厝牒：佣蔚?，河?100 m，該河段漲潮和落潮時有海水(視為導(dǎo)體)流過設(shè)落潮時，海水自西向東流，流速為 2 m/s.下列說法正確的是()A河北岸的電勢較高B岸的電勢較高C電壓表的電壓為 9 mVD電壓表的電壓為 5 mV：由 EBLv(4.51051002)V9103 V9 mV，可知電壓表的電壓為 9 mV，選項 C 正確，D 錯誤；從上往下看，畫出水流切割磁感線

3、示意圖，據(jù)右手定則可知北岸電勢高，選項 A 正確，B 錯誤：AC3在勻強(qiáng)磁場中，有一個接有電容器的單匝導(dǎo)線回路，如圖所示，已知 C30 F，L15 cm，L28 cm，磁場以 5102 T/s 的速率增加，則()A電容器上極板帶正電，帶電荷量為 6105 C B電容器上極板帶負(fù)電，帶電荷量為 6105 C C電容器上極板帶正電，帶電荷量為 6109 C D電容器上極板帶負(fù)電，帶電荷量為 6109 C：電容器兩極板間的電勢差 U 等于感應(yīng)電動勢 E，由法拉第EBL1L22104V電磁感應(yīng)定律，電容器的帶電荷量tQCUCE6109C，再由楞次定律可知上極板的電勢高，帶正電，C 項正確：C4如下圖所

4、示，正方形線圈 abcd 位于紙面內(nèi)，邊長為 L，匝數(shù)為 N，線圈內(nèi)接有阻值為 R 的電阻，過 ab 中點(diǎn)和 cd 中點(diǎn)的連線 OO恰好位于垂直紙面的勻強(qiáng)磁場的右邊界上，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.當(dāng)線圈繞 OO轉(zhuǎn)過 90時，通過電阻 R 的電荷量為()BL2NBL2A. 2RB.2RBL2NBL2C.D.RRBL2：初狀態(tài)時，通過線圈的磁通量為1，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過290時，通過線圈的磁通量為 0，由 q通過電阻 R 的電量為RBL22R .：A5，E 為電池，L 是電阻可忽略不計、自感系數(shù)足夠大的線圈，D1、D2 是兩個規(guī)格相同且額定電壓足夠大的燈泡，S 是控制電路的開關(guān)對于這個電路，下列說法正確的是(

5、)剛閉合開關(guān) S 的瞬間，通過 D1、D2 的電流大小相等剛閉合開關(guān) S 的瞬間，通過 D1、D2 的電流大小不相等閉合開關(guān) S 待電路達(dá)到穩(wěn)定，D1 熄滅，D2 比原來更亮閉合開關(guān) S 待電路達(dá)到穩(wěn)定，再將 S 斷開瞬間，D2 立即熄滅，D1 閃亮一下再熄滅：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D1、D2 的電流大小相等，A 正確，B 錯誤閉合開關(guān) S 待電路達(dá)到穩(wěn)定時線圈短路，D1 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(dá)到穩(wěn)定，再將 S 斷開瞬間，D2 立即熄滅，線圈和D1 形成回路，D

6、1 閃亮一下再熄滅，故 A、C、D 正確：ACD6(2012課標(biāo)理綜)如圖，均勻磁場中有一由半圓弧及其直徑的導(dǎo)線框，半圓直徑與磁場邊緣重合；磁場方向垂直于半圓面(紙面)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B0.使該線框從開始繞過圓心 O、框中產(chǎn)生感應(yīng)電垂直于半圓面的軸以角速度 勻速轉(zhuǎn)動半周，流現(xiàn)使線框保持圖中所示位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時間線性變化為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動半周過程中同樣大小的電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間的B變化率t 的大小應(yīng)為()A.4B02B0B.C.B0D.B02：線框轉(zhuǎn)動過程中，等效于長度為半徑 R 的導(dǎo)體棒繞 O 點(diǎn)轉(zhuǎn)動切割磁感線， v R，其產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢EB0R v 2B0R2；線框不動時，根

7、據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知線框產(chǎn)生的2B R2BB0感應(yīng)電動勢為 E t .根據(jù)題意有 EE，t ，選2項 C 正確：C 7(2012的導(dǎo)體直桿，理綜)半徑為 a 右端開小口的導(dǎo)體圓環(huán)和長為 2aR0.圓環(huán)水平固定放置，整個內(nèi)部區(qū)長度電阻均為域分布著豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B.桿在圓環(huán)上以速度 v平行于直徑 CD 向右做勻速直線運(yùn)動，桿始終有兩點(diǎn)與圓環(huán)良好接觸，從圓環(huán)中心 O 開始，桿的位置由 確定，如右圖所示，則()A0 時，桿產(chǎn)生的電動勢為 2BavB時，桿產(chǎn)生的電動勢為 3Bav32B2avC0 時，桿受的力大小為2R03B2avD3時，桿受的力大小為53R0：0 時，桿在 CD

8、 位置，產(chǎn)生的電動勢為 EB2 av2Bav，通過桿的電流為 I2Bav2Bv，桿受到的力為 FaR02aR0R02R04B2avBI2 a，選項 A 正確，C 錯誤； 時，桿切割的有效長3R02R0R(2)aR0度為 a，產(chǎn)生的電動勢為 EBav，電路的總電阻為3Bav3Bv，桿受到的aR 53aR aR ，通過桿的電流為 I000R53R03B2av力為 FBIa，選項 B 錯誤、D 正確53R0：AD8(2012山東理綜)，相距為 L 的兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為 ，上端接有定值電阻 R，勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B.將質(zhì)量為 m 的導(dǎo)體棒由，當(dāng)速度達(dá)到 v

9、 時開始勻速運(yùn)動，此時對導(dǎo)體棒施加一平行于導(dǎo)軌向下的拉力，并保持拉力的功率恒為 P，導(dǎo)體棒最終以 2v 的速度勻速運(yùn)動導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻，重力度為 g.下列選項正確的是()P2mgvsinP3mgvsinC當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到v度大小為g2時2sinD在速度達(dá)到 2v 以后勻速運(yùn)動的過程中，R 上產(chǎn)生的焦等于拉力所做的功：當(dāng)導(dǎo)體棒以速度 v 勻速運(yùn)動時，沿斜面方向有 mgsinB2L2v2B2L2v；當(dāng)導(dǎo)體棒以 2v 勻速運(yùn)動時，沿斜面方向 Fmgsin，RR故 Fmgsin，此時拉力 F 的功率 PF2v2mgvsin，選項 A 正B2L2vv確，B 錯誤；當(dāng)

10、導(dǎo)體棒的速度達(dá)到2時，沿斜面方向 mgsin2Rma，解得 a1sin，選項 C 正確；導(dǎo)體棒的速度達(dá)到 2v 以后，拉2g力與重力的合力做的功等于 R 上產(chǎn)生的焦，選項 D 錯誤：AC9，在兩個沿豎直方向的勻強(qiáng)磁場中，分別放入兩個完全一樣的水平金屬圓盤 a 和 b，它們可以繞豎直軸轉(zhuǎn)動，用導(dǎo)線把它們相連當(dāng)圓盤 a 轉(zhuǎn)動時()圓盤 b 總是與 a 沿相同方向轉(zhuǎn)動圓盤 b 總是與 a 沿相反方向轉(zhuǎn)動若 B1、B2 同向，則 a、b 轉(zhuǎn)向相同若 B1、B2 反向，則 a、b 轉(zhuǎn)向相同：當(dāng)圓盤 a 轉(zhuǎn)動時，由于切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流流入 b 盤中，在磁場中由于力作用 b 盤會轉(zhuǎn)動，但若不知

11、 B1、B2 的方向關(guān)系，則 b 盤與 a 盤的轉(zhuǎn)向關(guān)系將無法確定，故 A、B 錯設(shè)B1、B2都向上，a 盤逆時針轉(zhuǎn)動時，由右手定則可判電流方向為aabba，b 盤受力由左手定則可判為順時針方向，故 C錯，同理D 正確：D10.，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：線圈沖入勻強(qiáng)磁場時，產(chǎn)生感應(yīng)電流，線圈受力作用做運(yùn)動，動能也減少同理，線圈沖出勻強(qiáng)磁場時，動能

12、減少，進(jìn)、出時減少的動能都等于克服力做的功由于進(jìn)入時的速度大，故感應(yīng)電流大，力大，力做的功也多，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：D第卷(非選擇題，共 60 分)二、填空題(本題共 2 小題，每題 8 分，共 16 分)11.，半徑為 r 的金屬圓環(huán)繞通過直徑的軸 OO以角速度 勻速轉(zhuǎn)動，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B，以金屬環(huán)的平面與磁場方向重合時開始計時，求在轉(zhuǎn)動 30角的過程電動勢為中產(chǎn)生的感應(yīng)：21BSsin3001Br2.2又 t /6/(6)12Br 2所以 E3Br2.t/6：3Br212.一個邊長為 10 cm 的

13、正方形金屬線框置于勻強(qiáng)磁場中，線框匝數(shù) n100，線框平面與磁場垂直，電阻為 20 .磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的圖象則在一個周期內(nèi)線框產(chǎn)生的熱量為J.：由題圖可知，線框中穿過均勻變化的磁場，變化周期 T4 s根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 EnSB，t100102E感應(yīng)電流 IRA5102 A，20在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量QI2RT(5102)2204 J0.2 J.：0.2三、計算題(本題共 4 小題，13、14 題各 10 分，15、16 題各 12分，共 44 分，計算時必須有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明)13.輕質(zhì)細(xì)線吊著一質(zhì)量為 m0.32

14、 kg、邊長為 L0.8 m、匝數(shù)L的正方形磁場區(qū)域?qū)10 的正方形線圈，總電阻為 r1 .邊長為2稱分布圈下邊的兩側(cè)，如圖甲所示，磁場方向垂直紙面，大小隨時間變化如圖乙所示，從 t0 開始經(jīng) t0 時間細(xì)線開始松弛，取 g10 m/s2.求：(1)(2)t0 時間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的電動勢；t0 時間內(nèi)線圈的電功率；(3) t0 的值：(1)由法拉第電磁感應(yīng)定律得Enn1L)2B1010.8)20.5 V0.4 V.2(22(tt2(2)IE0.4 A，PI2r0.16 W.r安nBt0ILmg，I(3)分析線圈受力可知，當(dāng)細(xì)線松弛時有：F2ErBt02mgr2 TnEL由圖象知：Bt010.5

15、t0(T)，解得 t02 s.：(1)0.4 V(2)0.16 W(3)2 s14(2011浙江理綜)如下圖甲所示，在水平面上固定有長為 L2 m、寬為 d1 m 的金屬“U”型導(dǎo)軌，在“U”型導(dǎo)軌右側(cè) l0.5 m 范圍內(nèi)存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化規(guī)律如下圖乙所示在 t0 時刻，質(zhì)量為 m0.1 kg 的導(dǎo)體棒以 v01 m/s的初速度從導(dǎo)軌的左端開始向右運(yùn)動，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為 0.1，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒長度的電阻均為 0.1/m，不計導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的接觸電阻及地球磁場的影響(取 g10 m/s2)通過計算分析 4 s 內(nèi)導(dǎo)體棒的運(yùn)動情況；計算 4 s 內(nèi)回路中

16、電流的大小，并判斷電流方向；(3)計算 4 s 內(nèi)回路產(chǎn)生的焦：(1)導(dǎo)體棒先在無磁場區(qū)域做勻運(yùn)動，有mgmavtv0atxv0t1at22代入數(shù)據(jù)解得 t1 s，x0.5 m，導(dǎo)體棒沒有進(jìn)入磁場區(qū)域?qū)w棒在 1 s 末已停止運(yùn)動，以后一直保持，離左端位置仍為 x0.5 m.(2)前 2 s 磁通量不變，回路電動勢和電流分別為E0，I0后 2 s 回路產(chǎn)生的電動勢為EldB0.1 Vtt回路的總長度為 5 m，因此回路的總電阻為R50.5 電流為IE0.2 AR根據(jù)楞次定律，在回路中的電流方向是順時針方向(3)前 2 s 電流為零，后 2 s 有恒定電流，焦為QI2Rt0.04 J.：(1)見

17、(2)0.2 A沿順時針方向(3)0.04 J15(2012理綜)，一對光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距 l0.5 m，左端接有阻值 R0.3 的電阻一質(zhì)量 m0.1 kg，電阻 r0.1 的金屬棒 MN 放置在導(dǎo)軌上，整個裝置置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B0.4 T棒在水平向右的外力開始以 a2 m/s2 的作用下，由度做勻運(yùn)動，當(dāng)棒的位移 x9 m 時撤去外力，棒繼續(xù)運(yùn)動一段距離后停下來，已知撤去外Q1:Q22:1.導(dǎo)軌足夠長且電阻不力前后回路中產(chǎn)生的焦之比計，棒在運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸求：(1)棒在勻運(yùn)動過程中，通過電阻 R 的電荷

18、量 q；撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦外力做的功 WF.Q2；：(1)設(shè)棒勻運(yùn)動的時間為 t，回路的磁通量變化量為，回路中的平均感應(yīng)電動勢為 E ，由法拉第電磁感應(yīng)定律得E t其中Blx設(shè)回路中的平均電流為 I ，由閉合電路的歐姆定律得EI Rr則通過電阻 R 的電荷量為q I t聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得q4.5 C(2)設(shè)撤去外力時棒的速度為 v，對棒的勻運(yùn)動過程，由運(yùn)動學(xué)公式得v22ax設(shè)棒在撤去外力后的運(yùn)動過程中力做功為 W，由動能定理得W01v22m撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦Q2W聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得Q21.8 J(3)由題意知，撤去外力前后回路中產(chǎn)生的焦之比Q1:Q22:1，Q13.6 J在棒運(yùn)動的整個過程中，由功能關(guān)系可知WFQ1Q2由式得WF5.4 J：(1)4.5 C(2)1.8 J(3)5.4 J16如下圖甲所示，不計電阻的平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌間距為 L1 m，上端