2019年高中物理 第1章電磁感應與現(xiàn)代生活綜合檢測 滬科版選修3-2一、選擇題(本大題共7個小題，每小題6分，共計42分，每小題至少一個答案正確，把正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi))1根據(jù)楞次定律知，感應電流的磁場一定是()A與引起感應電流的磁場反向B加快引起感應電流的磁通量變化C阻礙引起感應電流的磁通量變化D使電路磁通量的變化有時加快，有時減慢，有時為零【解析】感應電流的磁場一定是阻礙引起感應電流的磁通量的變化，故C正確【答案】C2(xx杭州高二檢測)如圖1所示，當導體棒MN以速度v0開始向右沿導軌滑動的瞬間(導軌間有磁場，方向垂直紙面向里)，下列說法正確的是()圖1A導體棒和導軌組成的閉合回路中有感應電流B導體棒和導軌組成的閉合回路中沒有感應電流C圓形金屬環(huán)B中有感應電流D圓形金屬環(huán)B中沒有感應電流【解析】導線MN開始向右滑動瞬間，導體棒和導軌組成的閉合回路里磁通量發(fā)生變化，有感應電流產(chǎn)生，A正確；電磁鐵A在圓形金屬環(huán)B中產(chǎn)生的磁通量從零開始增加，金屬環(huán)B中一定產(chǎn)生感應電流，C正確【答案】AC3(xx寶雞高二檢測)電磁爐是利用電磁感應現(xiàn)象產(chǎn)生的渦流，使鍋體發(fā)熱從而加熱食物下列相關的說法中正確的是()A鍋體中渦流的強弱與磁場變化的頻率有關B電磁爐中通入電壓足夠高的直流電也能正常工作C金屬或環(huán)保絕緣材料制成的鍋體都可以利用電磁爐來烹飪食物D電磁爐的上表面一般都用金屬材料制成，以加快熱傳遞、減少熱損耗【解析】渦流是交流電產(chǎn)生的磁場引起的電磁感應現(xiàn)象，故選項A正確、B錯誤；電磁爐表面一般用絕緣材料制成，避免產(chǎn)生渦流，鍋體用金屬制成利用渦流加熱食物，故選項C、D錯誤【答案】A4(xx銀川一中檢測)如圖2所示，一導體圓環(huán)位于紙面內(nèi)，O為圓心環(huán)內(nèi)兩個圓心角為90的扇形區(qū)域內(nèi)分別有勻強磁場，兩磁場磁感應強度的大小相等，方向相反且均與紙面垂直導體桿OM可繞O轉(zhuǎn)動，M端通過滑動觸點與圓環(huán)良好接觸在圓心和圓環(huán)間連有電阻R.桿OM以勻角速度逆時針轉(zhuǎn)動，t0時恰好在圖示位置規(guī)定從a到b流經(jīng)電阻R的電流方向為正，圓環(huán)和導體桿的電阻忽略不計，則桿從t0開始轉(zhuǎn)動一周的過程中，電流隨t變化的圖像是()圖2【解析】旋轉(zhuǎn)的導體棒在磁場中切割磁感線，產(chǎn)生電動勢，由右手定則可判斷，開始時電流方向由b向a，為負方向，后來磁場方向相反，電流方向為正方向，因為只有開始的周期和第3個周期內(nèi)導體棒切割磁感線，故應選C項【答案】C5.圖3(xx鎮(zhèn)海中學高二檢測)如圖3所示，一磁鐵用細線懸掛，一個很長的銅管固定在磁鐵的正下方，開始時磁鐵上端與銅管上端相平，燒斷細線，磁鐵落入銅管的過程中，下列說法正確的是()磁鐵下落的加速度先增大，后減小磁鐵下落的加速度恒定磁鐵下落的速度先增大后減小磁鐵下落的加速度一直減小最后為零磁鐵下落的速度逐漸增大，最后勻速運動A只有正確B只有正確C只有正確 D只有正確 【解析】磁鐵下落過程中，將在銅管中產(chǎn)生感應電流，由楞次定律可知，磁鐵將受到阻礙，磁鐵下落速度越大，阻力越大，加速度越小，當阻力與重力相等時，加速度減為0，速度達到最大，磁鐵以此速度勻速運動，故只有D項正確【答案】D6(xx金華十校聯(lián)考)如圖4所示，一個水平放置的“”形光滑導軌固定在磁感應強度為B的勻強磁場中，ab是粗細、材料與導軌完全相同的導體棒，導體棒與導軌接觸良好在外力作用下、導體棒以恒定速度v向右平動，以導體棒在圖中所示位置的時刻為計時起點，則回路中感應電動勢E、感應電流I、導體棒所受外力的功率P和回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q隨時間t變化的下列圖像中正確的是()圖4【解析】設“”形導軌的夾角為，經(jīng)過時間t，導體棒的水平位移為xvt，導體棒切割磁感線的有效長度Lvttan ，所以回路中感應電動勢EBLvBv2ttan ，感應電動勢與時間t成正比，A正確；相似三角形的三邊長之比為定值，故組成回路的三角形導軌總長度與時間成正比，故感應電流大小與時間無關，B錯誤；導體棒勻速移動，外力F與導體棒所受安培力為平衡力，故回路的外力的功率PFvBILvBIv2ttan ，與時間成正比，故C正確；回路產(chǎn)生的焦耳熱QI2Rt，式中電流不變，回路電阻與t成正比，故焦耳熱Q與t2成正比，D錯誤【答案】AC7.圖5如圖5所示，水平面內(nèi)兩光滑的平行金屬導軌，左端與電阻R相連接，勻強磁場B豎直向下分布在導軌所在的空間內(nèi)，質(zhì)量一定的金屬棒垂直于導軌并與導軌接觸良好今對金屬棒施加一個水平向右的外力F，使金屬棒從a位置開始向右做初速度為零的勻加速運動，依次通過位置b和c.若導軌與金屬棒的電阻不計，ab與bc的距離相等，關于金屬棒在運動過程中的有關說法正確的是()A金屬棒通過b、c兩位置時，電阻R的電功率之比為12B金屬棒通過b、c兩位置時，外力F的大小之比為1C從a到b和從b到c的兩個過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量之比為11D從a到b和從b到c的兩個過程中，通過金屬棒橫截面的電荷量之比為11【解析】由題意知vcvb，所以EcEb，IcIb，電阻R消耗的功率PI2R，所以，A正確；所需的外力Fma，而金屬棒所受的安培力，因加速度未知，B錯誤；金屬棒從a到b和從b到c的兩個過程中外力做功W1<W2，由動能定理可知動能的增加量Ek1Ek2，由能量守恒定律可知Q1<Q2，C錯誤；E，I，qIt，所以q，因金屬棒從a到b和從b到c的兩個過程中，磁通量的改變量相同，則通過金屬棒橫截面的電荷量之比為11，D正確【答案】AD二、非選擇題(本大題共5個小題，共58分計算題要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)8.圖6(8分)為了診斷病人的心臟功能和動脈中血液粘滯情況，需要測量血管中血液的流速和流量(單位時間內(nèi)流過血管橫截面的血液的體積)，圖6所示是電磁流量計示意圖，將血管置于磁感應強度為B的勻強磁場中，測得血管兩側(cè)電壓為U.已知血管的直徑為d，則血液在血管中的流速v為_，流量Q為_【解析】由UBdv，得v，Q()2v.【答案】9(12分)把一個矩形線圈從有理想邊界的勻強磁場中勻速拉出(如圖7)，第一次速度為v1，第二次速度為v2，且v22v1，則兩情況下拉力的功之比_，拉力的功率之比_，線圈中產(chǎn)生的焦耳熱之比_.圖7【解析】根據(jù)EBLv，I，F(xiàn)安BIL.F安由于線圈勻速運動，故拉力FF安由于以不同速度拉出時位移相同故.再根據(jù)能量守恒，拉力功率與電路消耗的電功率相等根據(jù)P線圈中產(chǎn)生的焦耳熱之比與拉力做功之比相同，故.【答案】，10.圖8(10分)如圖8所示，水平放置的平行金屬導軌，相距l(xiāng)0.50 m，左端接一電阻R0.20 ，磁感應強度B0.40 T的勻強磁場方向垂直于導軌平面，導體棒ac垂直放在導軌上，并能無摩擦地沿導軌滑動，導軌和導體棒的電阻均可忽略不計當ac棒以v4.0 m/s的速度水平向右勻速滑動時，求：(1)ac棒中感應電動勢的大小；(2)回路中感應電流的大小【解析】(1)根據(jù)法拉第電磁感應定律，ac棒中的感應電動勢為EBlv0.400.504.0 V0.80 V.(2)感應電流大小為I A4.0 A.【答案】(1)0.80 V(2)4.0 A11(12分)均勻?qū)Ь€制成的單位正方形閉合線框abcd，每邊長為L，總電阻為R，總質(zhì)量為m.將其置于磁感應強度為B的水平勻強磁場上方h處，如圖9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平行當cd邊剛進入磁場時，圖9(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?。?3)若此時線框加速度恰好為零，求線框下落的高度h是多少？【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UI(R)BL.(3)安培力FBIL根據(jù)牛頓第二定律mgFma，由a0解得下落高度滿足h.【答案】(1)BL(2)BL(3)12(16分)(xx江蘇高考)如圖10所示，勻強磁場中有一矩形閉合線圈abcd，線圈平面與磁場垂直已知線圈的匝數(shù)N100，邊長ab1.0 m、bc0.5 m，電阻r2 .磁感應強度B在01 s內(nèi)從零均勻變化到0.2 T在15 s內(nèi)從0.2 T均勻變化到0.2 T，取垂直紙面向里為磁場的正方向求：(1)0.5 s時線圈內(nèi)感應電動勢的大小E和感應電流的方向；(2)在15 s內(nèi)通過線圈的電荷量q；(3)在05 s內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱Q.圖10【解析】(1)感應電動勢E1N ，磁通量的變化量1B1S，解得E1N ，代入數(shù)據(jù)得E110 V，感應電流的方向為adcba.(2)同理可得E2N ，感應電流I2電荷量qI2t2，解得qN ，代入數(shù)據(jù)得q10 C.(3)01 s內(nèi)的焦耳熱Q1Irt1，且I1，15 s內(nèi)的焦耳熱Q2Irt2由QQ1Q2，代入數(shù)據(jù)得Q100 J.【答案】(1)10 V，感應電流的方向為adcba(2)10 C(3)100 J