《2011《》高三物理一輪復習 第12章 電磁感應單元評估》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2011《》高三物理一輪復習 第12章 電磁感應單元評估（8頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、2011《》高三物理一輪復習 第12章 電磁感應單元評估 (本欄目內(nèi)容，在學生用書中以活頁形式分冊裝訂！)一、選擇題 1．(2009年北京順義模擬)如右圖所示，條形磁鐵用細線懸掛在O點．O點正下方固定一個水平放置的鋁線圈．讓磁鐵在豎直面內(nèi)擺動，下列說法中正確的是 (　　) A．在一個周期內(nèi)，線圈內(nèi)感應電流的方向改變2次 B．磁鐵始終受到感應電流磁場的斥力作用 C．磁鐵所受到的感應電流對它的作用力始終是阻力 D．磁鐵所受到的感應電流對它的作用力有時是阻力有時是動力 【答案】　C 2．如右圖所示，通電螺線管置于閉合金屬環(huán)a的軸線上，當螺線管中電流I減小時

2、(　　) A．環(huán)有縮小的趨勢以阻礙原磁通量的減小 B．環(huán)有擴大的趨勢以阻礙原磁通量的減小 C．環(huán)有縮小的趨勢以阻礙原磁通量的增大 D．環(huán)有擴大的趨勢以阻礙原磁通量的增大 【解析】　由于電流I減小，閉合金屬環(huán)的磁通量變小，故環(huán)通過減小面積來阻礙磁通量減小，即環(huán)有縮小的趨勢，A正確． 【答案】　A 3．如下圖所示在虛線空間內(nèi)有一對彼此平行的金屬導軌，寬為L，與水平面的夾角為θ，導軌電阻不計，在虛線空間內(nèi)同時分布著垂直導軌平面上的磁感應強度為B的勻強磁場．導軌的下端接一定值電阻R，上端通過導線與一對豎直放置的平行金屬板相連接，兩板間距為d，其間固定著一光滑絕緣直桿，它與水平面也成θ角，

3、桿上套一帶電小球．當一電阻也為R的光滑導體棒ab沿導軌以速度v勻速下滑時，小球恰好靜止在絕緣直桿上．則由此可以判斷小球的電性并能求出其荷質比為 (　　) A．正電荷，2dgtan θ/BLvcos θ　　　　 B．正電荷，2dgtan θ/BLv C．負電荷，2dgtan θ/BLvcos θ D．負電荷，2dgtan θ/BLv 【解析】　桿切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢為BLv，所以U＝BLv/2，對球：qU/d＝mgtan θ，聯(lián)立得q/m＝2dgtan θ/BLv，故正確答案為B. 【答案】　B 4．(2010年成都市高三摸底測試)如右圖所示，電阻R＝1 Ω、半徑r1

4、＝0.2 m的單匝圓形導線框P內(nèi)有一個與P共面的圓形磁場區(qū)域Q、P、Q的圓心相同，Q的半徑r2＝0.1 m．t＝0時刻，Q內(nèi)存在著垂直于圓面向里的磁場，磁感應強度B隨時間t變化的關系是B＝2－t(T)．若規(guī)定逆時針方向為電流的正方向，則線框P中感應電流I隨時間t變化的關系圖象應該是下圖中的 (　　) 【解析】　由法拉第電磁感應定律可得：圓形導線框P中產(chǎn)生的感應電動勢為ε＝＝·π·r＝－0.01π(V)，再由歐姆定律得：圓形導線框P中產(chǎn)生的感應電流I＝－0.01π(A)，其中負號表示電流的方向是順時針方向．故C正確． 【答案】　C 5．如右圖所示，電阻為R，其他電阻均可忽略，ef是一

5、電阻可不計的水平放置的導體棒，質量為m，棒的兩端分別與ab、cd保持良好的接觸，又能沿框架無摩擦下滑，整個裝置放在與框架垂直的勻強磁場中，當導體棒ef從靜止下滑經(jīng)一段時間后閉合開關S，則S閉合后 (　　) A．導體棒ef的加速度可能大于g B．導體棒ef的加速度一定小于g C．導體棒ef最終速度隨S閉合時刻的不同而不同 D．導體棒ef的機械能與回路內(nèi)產(chǎn)生的電能之和一定守恒 【解析】　開關閉合前，導體棒只受重力而加速下滑．閉合開關時有一定的初速度v0，若此時F安>mg，則F安－mg＝ma.若F安

6、的安培力和重力平衡，故C錯誤．再根據(jù)能量守恒定律，D正確． 【答案】　AD 6．如右圖所示，兩個相鄰的勻強磁場，寬度均為L，方向垂直紙面向外，磁感應強度大小分別為B、2B.邊長為L的正方形線框從位置甲勻速穿過兩個磁場到位置乙，規(guī)定感應電流逆時針方向為正，則感應電流i隨時間t變化的圖象是 (　　) 【答案】　D 7．如右圖所示，AB、CD為兩個平行的水平光滑金屬導軌，處在方向豎直向下、磁感應強度為B的勻強磁場中. AB、CD的間距為L，左右兩端均接有阻值為R的電阻．質量為m長為L且不計電阻的導體棒MN放在導軌上，與導軌接觸良好，并與輕質彈簧組成彈簧振動系統(tǒng)．開始時，彈簧處于自然長度

7、，導體棒MN具有水平向左的初速度v0，經(jīng)過一段時間，導體棒MN第一次運動到最右端，這一過程中AC間的電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，則 (　　) A．初始時刻導體棒所受的安培力大小為 B．從初始時刻至導體棒第一次到達最左端的過程中，整個回路產(chǎn)生的焦耳熱為 C．當導體棒第一次到達最右端時，彈簧具有的彈性勢能為 mv－2Q D．當導體棒再次回到初始位置時，AC間電阻R的熱功率為 【解析】　初始時刻由E＝BLv0、I＝及F＝BIL可解得F＝，A正確；由于導體棒往復運動過程中機械能逐漸轉化為焦耳熱，故從開始到第一次到達最左端過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q′大于從左端運動到平衡位置產(chǎn)生的焦耳熱，即Q′>×

8、2Q，B錯誤；由能量守恒可知C正確；當導體棒再次回到平衡位置時，其速度v

9、磁場時的初速度也不知，故進入磁場時，線圈在安培力和重力的作用下可能加速，也可能勻速或減速．B過程中，線圈內(nèi)不產(chǎn)生感應電流，只受重力作用，所以做勻加速運動，且機械能守恒．由楞次定律知，A、C過程中電流方向相反，A過程為逆時針，C過程為順時針．由公式q＝t＝·Δt＝，A和C過程線圈磁通量的變化量相同，故通過線圈某截面的電荷量相同．故正確選項為B、D. 【答案】　BD 9．如右圖所示，水平面內(nèi)兩個足夠長光滑平行的金屬導軌間距為d，置于垂直于導軌平面的勻強磁場中，磁場的磁感應強度為B.質量均為m，電阻均為R的金屬棒ab和cd垂直于導軌放置處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)給ab棒一個水平向左的瞬時沖量I.下列說法正

10、確的是 (　　) A．兩棒組成的系統(tǒng)動量守恒、機械能守恒 B．電路在整個過程中產(chǎn)生的電能為 C．最終穩(wěn)定后兩棒之間距離將減小 D．電路在整個過程中產(chǎn)生的電熱為 【解析】　兩棒組成的系統(tǒng)所受合外力為零，動量守恒，ab棒開始運動后，由于安培力的作用，ab棒做減速運動，cd棒做加速運動，兩棒的加速度大小相等并不斷減小，直到兩棒速度相等，兩棒加速度減為零，以后兩棒就保持相同速度勻速運動，由于在二者速度達到相等前ab棒速度始終大于cd棒速度，二者距離應該增大，C錯；由于存在機械能和電能之間的轉化，機械能不守恒，A錯；在這個過程中，克服安培力做多少功，就產(chǎn)生多少電能，只有棒ab在二者達到共同速

11、度之前克服安培力做功，設棒ab的初速度為v1，二棒達到的共同速度為v2，則有I＝mv1，mv1＝2mv2，產(chǎn)生的電能等于ab棒動能的減少，即E＝mv－mv，依以上3個式子可得E＝，可見B正確；電路在整個過程產(chǎn)生的電熱等于系統(tǒng)動能的減少，則Q＝mv－·2mv＝，可見D錯． 【答案】　B 10．兩根相距為L的足夠長的金屬直角導軌水平向下如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面．質量均為m的金屬細桿ab、cd與導軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ，導軌電阻不計，回路總電阻為2R.整個裝置處于磁感應強度大小為B、方向水平向右的勻強磁場中．當ab桿在平行于水平

12、導軌的拉力F作用下以速度v沿導軌勻速運動時，cd桿也正好以某一速度向下勻速運動．重力加速度為g.以下說法正確的是 (　　) A．a(chǎn)b桿所受拉力F的大小為μmg＋ B．cd桿所受摩擦力為零 C．cd桿向下勻速運動的速度為 D．a(chǎn)b桿所受摩擦力為2μmg 【解析】　ab桿的速度方向與磁感應強度的方向平行，只有cd桿運動切割磁感線，設cd桿向下運動的速度為v1，根據(jù)閉合電路的歐姆定律及法拉第電磁感應定律有： I＝，E＝Blv1 cd桿只受到豎直向下的重力mg和豎直向上的安培力作用(因為cd桿與導軌間沒有正壓力，所以摩擦力為零)．由平衡條件得： mg＝BLI＝ 解得cd桿向下勻

13、速運動的速度為 ab桿的受力如上圖所示，根據(jù)平衡條件可得： FN＝2mg，F(xiàn)＝Ff＝2μmg 綜上所述，選項B、C、D正確． 【答案】　BCD 二、非選擇題 11．如右圖所示，半徑為a的圓環(huán)電阻不計，放置在垂直于紙面向里，磁感應強度為B的勻強磁場中，環(huán)內(nèi)有一導體棒電阻為r，可以繞環(huán)勻速轉動．將電阻R，開關S連接在環(huán)和棒的O端，將電容器極板水平放置，并聯(lián)在R和開關S兩端．如右圖 (1)開關S斷開，極板間有一帶正電q，質量為m的粒子恰好靜止，試判斷OM的轉動方向和角速度的大小． (2)當S閉合時，該帶電粒子以g的加速度向下運動，則R是r的幾倍？ 【解析】　(1)由于粒子帶正電，故

14、電容器上極板為負極，根據(jù)右手定則，OM應繞O點逆時針方向轉動． 粒子受力平衡，mg＝q E＝Ba2ω 當S斷開時，U＝E. 解得ω＝. (2)當S閉合時，根據(jù)牛頓第二定律 mg－q＝m·g U′＝·R 解得＝3. 【答案】　(1)OM應繞O點逆時針轉動　　(2)3 12．如右圖所示，電阻忽略不計的、兩根平行的光滑金屬導軌豎直放置，其上端接一阻值為3 Ω的定值電阻R.在水平虛線L1、L2間有一與導軌所在平面垂直的勻強磁場B，磁場區(qū)域的高度為d＝0.5 m．導體棒a的質量ma＝0.2 kg、電阻Ra＝3 Ω；導體棒b的質量mb＝0.1 kg、電阻Rb＝6 Ω，它們分別從圖中M、

15、N處同時由靜止開始在導軌上無摩擦向下滑動，且都能勻速穿過磁場區(qū)域，當b剛穿出磁場時a正好進入磁場．取重力加速度g＝10 m/s2.(不計a、b之間的作用)求： (1)導體棒a、b剛進入磁場時的速度大小有何關系？ (2)導體棒所在釋放位置M處和N處距L1的高度分別為多少？ (3)在整個過程中，電路中產(chǎn)生的焦耳熱是多少？ 【解析】　(1)b在磁場中勻速運動時設其運動速度為vb，電阻R與導體棒電阻Ra并聯(lián)，電路總電阻R1＝＋Rb ① 導體棒

16、b中的電流Ib＝ ② 由導體棒b在磁場中勻速運動有：BIbL＝mbg ③ 由以上各式得＝mbg ④ 導體棒a在磁場中勻速運動時，設其運動速度為va，總電阻R2＝＋Ra 同理得：＝mag ⑤ 由以上各式得：＝.

17、 ⑥ (2)由運動學公式v2＝2gh和關系式⑥得：＝ ⑦ 設導體棒b通過磁場所用的時間為t，則有： va＝vb＋gt ⑧ d＝vbt ⑨ 聯(lián)立⑥⑦⑧⑨解得：ha＝m，hb＝ m. (3)因a、b

18、在磁場中做勻速運動，由能量關系知： Wa＝magd＝1.0 J Wb＝mbgd＝0.5 J 在整個過程中，電路中產(chǎn)生的焦耳熱Q＝Wa＋Wb＝1.5 J. 【答案】　(1)＝　(2) m　 m　(3)1.5 J 13．如右圖所示，平行光滑U形導軌傾斜放置，傾角為θ＝37°，導軌間的距離L＝1.0 m，電阻R＝0.8 Ω，導軌電阻不計．勻強磁場的方向垂直于導軌平面，磁感強度B＝1.0 T，質量m＝0.5 kg、電阻r＝0.2 Ω的金屬棒ab垂直置于導軌上．現(xiàn)用沿軌道平面且垂直于金屬棒的大小為F＝5.0 N的恒力，使金屬棒ab從靜止起沿導軌向上滑行．當ab棒滑行0.8 m后速度不變，求：(

19、sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2) (1)金屬棒勻速運動時的速度大小； (2)金屬棒勻速運動時電阻R上的功率； (3)金屬棒從靜止起到剛開始勻速運動的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為多少？ 【解析】　(1)當金屬棒勻速運動時，由力的平衡條件得： F＝mgsin 37°＋BIL 由閉合電路歐姆定律得： I＝＝ 聯(lián)立以上方程解得金屬棒勻速運動的速度大小為： v＝2.0 m/s. (2)當金屬棒勻速運動時，金屬棒產(chǎn)生的感應電動勢為： E＝BLv 回路中的電流強度I＝ 電阻R上的電功率為：P＝I2R 解得： P＝3.2 W. (3)在金屬棒滑行s＝0.8 m的過程中，由動能定理得： Fs－mgssin 37°＋W安＝mv2－0 回路所產(chǎn)生的總熱量Q＝－W安 聯(lián)立以上方程得：Q＝0.6 J 電阻R上產(chǎn)生的熱量為： QR＝Q＝0.48 J 【答案】　(1)2.0 m/s　(2)3.2 W　(3)0.48 J