單元檢測九電磁感應考生注意：1本試卷共4頁2答卷前，考生務必用藍、黑色字跡的鋼筆或圓珠筆將自己的姓名、班級、學號填寫在相應位置上3本次考試時間90分鐘，滿分100分4請在密封線內作答，保持試卷清潔完整一、單項選擇題(本題共8小題，每小題3分，共計24分每小題只有一個選項符合題意)1如圖1所示為安檢門原理圖，左邊門框中有一通電線圈，右邊門框中有一接收線圈工作過程中某段時間通電線圈中存在順時針方向(從左向右看)均勻增大的電流，則()圖1A無金屬片通過時，接收線圈中的感應電流方向為順時針B無金屬片通過時，接收線圈中的感應電流增大C有金屬片通過時，接收線圈中的感應電流方向為順時針D有金屬片通過時，接收線圈中的感應電流大小發(fā)生變化2(2017南京市多校第三次月考)在豎直方向的勻強磁場中，水平放置一個面積不變的單匝金屬圓形線圈，規(guī)定線圈中感應電流的正方向如圖2甲所示，取線圈中磁場B的方向向上為正，當磁場中的磁感應強度B隨時間t如圖乙變化時，下列各圖中能正確表示線圈中感應電流變化的圖象是()圖23(2018田家炳中學調研)如圖3所示，A、B是兩盞完全相同的白熾燈，L是直流電阻不計、自感系數很大的自感線圈，如果斷開開關S1，閉合S2，A、B兩燈都能同樣發(fā)光如果最初S1是閉合的，S2是斷開的那么不可能出現的情況是()圖3A剛一閉合S2，A燈就立即亮，而B燈延遲一段時間才亮B剛閉合S2時，線圈L中的電流為零C閉合S2以后，A燈變亮，B燈由亮變暗D閉合S2穩(wěn)定后再斷開S2時，A燈立即熄滅，B燈先亮一下然后熄滅4(2018虹橋中學調研)如圖4所示，螺線管與靈敏電流計相連，條形磁鐵從螺線管的正上方由靜止釋放，向下穿過螺線管下列說法正確的是()圖4A電流計中的電流先由a到b，后由b到aBa點的電勢始終低于b點的電勢C磁鐵減少的重力勢能等于回路中產生的熱量D磁鐵剛離開螺線管時的加速度小于重力加速度5(2018鹽城中學模擬)矩形線圈abcd，長ab20cm，寬bc10cm，匝數n200，線圈回路總電阻R5.整個線圈平面內均有垂直于線圈平面的勻強磁場穿過若磁感應強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖5所示，則()圖5A線圈回路中感應電動勢隨時間均勻變化B線圈回路中產生的感應電流為0.5AC當t0.3s時，線圈的ab邊所受的安培力大小為0.016ND在1min內線圈回路產生的焦耳熱為48J6在垂直紙面的勻強磁場中，有不計重力的甲、乙兩個帶電粒子，在紙面內做勻速圓周運動，運動方向和軌跡示意圖如圖6.則下列說法中正確的是()圖6A甲、乙兩粒子所帶電荷種類不同B若甲、乙兩粒子的動量大小相等，則甲粒子所帶電荷量較大C若甲、乙兩粒子所帶電荷量及運動的速率均相等，則甲粒子的質量較大D該磁場方向一定是垂直紙面向里7(2018高郵中學階段檢測)如圖7所示，LOM為一45角折線，折線內有一方向垂直于紙面向里的勻強磁場，一邊長為l的正方形導線框沿垂直于OM的方向以速度v做勻速直線運動，在t0時刻恰好位于圖中所示位置以逆時針方向為導線框中電流的正方向，在下面四幅圖中能夠正確表示電流時間(It)關系的是(時間以為單位)()圖78(2017蘇錫常鎮(zhèn)四市調研)圖8中L是線圈，D1、D2是發(fā)光二極管(電流從“”極流入才發(fā)光)閉合S，穩(wěn)定時燈泡L正常發(fā)光，然后斷開S瞬間，D2亮了一下后熄滅則()圖8A題圖是用來研究渦流現象的實驗電路B開關S閉合瞬間，燈泡L立即亮起來C開關S斷開瞬間，P點電勢比Q點電勢高D干電池的左端為電源的正極二、多項選擇題(本題共5小題，每小題4分，共計20分每小題有多個選項符合題意全部選對的得4分，選對但不全的得2分，錯選或不答的得0分)9(2018南京市玄武區(qū)模擬)如圖9所示，圓形導體線圈a平放在絕緣水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管、電源和滑動變阻器連接成如圖所示的電路若將滑動變阻器的滑片P向上滑動，下列表述正確的是()圖9A穿過線圈a的磁通量增大B線圈a對水平桌面的壓力小于其重力C線圈a中將產生俯視逆時針方向的感應電流D線圈a中將產生俯視順時針方向的感應電流10(2018啟東中學模擬)如圖10所示，足夠長的光滑導軌傾斜放置，導軌寬度為L，其下端與電阻R連接導體棒ab長為L，電阻為r，導軌和導線電阻不計，勻強磁場豎直向上若導體棒ab以一定初速度v下滑，則關于ab棒的下列說法中正確的是()圖10A所受安培力方向水平向右B可能以速度v勻速下滑C剛下滑的瞬間ab棒產生的感應電動勢為BLvD減少的重力勢能等于電阻R上產生的內能11如圖11所示，固定于水平面上寬為l的光滑金屬架abcd處在豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度為B，左端接一定值電阻R，質量為m的金屬棒MN沿框架以初速度v0向右運動，接入電路的有效電阻為r，若導軌足夠長，其電阻不計，對整個運動過程下列說法正確的是()圖11A電阻R上產生的焦耳熱為mv02B金屬棒MN上產生的焦耳熱為mv02C通過導體棒MN的電荷量為D最終MN?？康奈恢镁嚯x其初始位置為12(2018銅山中學模擬)如圖12所示，豎直平面(紙面)內兩水平線間存在寬度為d的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里一質量為m、邊長也為d的正方形線框從磁場上方某處自由落下，t1時刻線框的下邊進入磁場，t2時刻線框的上邊進入磁場，t3時刻線框上邊離開磁場已知線框平面在下落過程中始終與磁場方向垂直，且線框上、下邊始終與磁場邊界平行，不計空氣阻力，則線框下落過程中的vt圖象可能正確的是()圖1213.(2018淮安市、宿遷市學業(yè)質量檢測)如圖13所示，在水平光滑絕緣桌面上建立直角坐標系xOy，第一象限內存在垂直桌面向上的磁場，磁場的磁感應強度B沿x軸正方向均勻增大且k，一邊長為a、電阻為R的單匝正方形線圈ABCD在第一象限內以速度v沿x軸正方向勻速運動，運動中AB邊始終與x軸平行，則下列判斷正確的是()圖13A線圈中的感應電流沿逆時針方向B線圈中感應電流的大小為C為保持線圈勻速運動，可對線圈施加大小為的水平外力D線圈不可能有兩條邊所受安培力大小相等三、非選擇題(本題共5小題，共計56分)14(9分)(2017鹽城中學月考)如圖14(a)所示，平行長直金屬導軌水平放置，間距L0.6m，導軌右端接有阻值R1的電阻，導體棒垂直放置在導軌上，且接觸良好導體棒及導軌的電阻均不計導軌間正方形區(qū)域abcd內有方向豎直向下的勻強磁場，bd連線與導軌垂直，長度也為L.從t0時刻開始，磁感應強度B的大小隨時間t變化，規(guī)律如圖(b)表示；同一時刻，棒從導軌左端開始向右勻速運動，t1s時剛好進入磁場，若使棒在導軌上始終以速度v1m/s做直線運動，求：圖14(1)棒進入磁場前，回路中的電動勢E；(2)棒在運動過程中受到的最大安培力F；(3)求棒穿過磁場的過程中流經電阻的電荷量15(10分)(2017揚州中學5月考)如圖15甲所示，一根能承受最大拉力為16N的輕繩系一質量為m0.8kg、半徑為1m的圓形線圈靜止在豎直平面內，已知線圈的總電阻為R0.5，在線圈上半部分分布著垂直于線圈平面向里、大小隨時間變化的磁場，如圖乙所示，已知t0時刻輕繩剛好被拉斷，g取10m/s2.求：(計算結果可以保留)圖15(1)在輕繩被拉斷前線圈感應電動勢的大小及感應電流的大小和方向；(2)t1s時線圈受到的安培力；(3)t0的大小16(12分)(2017丹陽中學模擬)如圖16所示，用質量為m、電阻為R的均勻導線做成邊長為l的單匝正方形線框MNPQ，線框每一邊的電阻都相等將線框置于光滑絕緣的水平面上，在線框的右側存在豎直方向的有界勻強磁場，磁場邊界間的距離為2l，磁感應強度為B，在垂直MN邊的水平拉力作用下，線框以垂直磁場邊界的速度v勻速穿過磁場，在運動過程中線框平面水平，且MN邊與磁場的邊界平行求：圖16(1)線框MN邊剛進入磁場時，線框中感應電流的大?。?2)線框MN邊剛進入磁場時，M、N兩點間的電壓UMN；(3)在線框從MN邊剛進入磁場到PQ邊剛穿出磁場的過程中，水平拉力對線框所做的功W.17(12分)(2017淮陰中學模擬)如圖17所示，質量為m的跨接桿ab可以無摩擦地沿水平的導軌滑行，兩軌間距為L，導軌與電阻R連接，放在豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度為B.桿從x軸原點O以大小為v0的水平初速度向右滑行，直到靜止已知桿在整個運動過程中速度v和位移x的函數關系是：vv0B2L2，桿及導軌的電阻均不計圖17(1)試求桿所受的安培力F隨其位移x變化的函數式；(2)求出桿開始運動到停止運動過程中通過R的電荷量(3)求從開始到滑過的位移為全程一半時電路中產生的焦耳熱18(13分)(2018南京市三校聯考)如圖18所示，兩根足夠長的平行金屬導軌固定在傾角30的斜面上，導軌電阻不計，間距L0.4m，導軌所在空間被分成區(qū)域和，兩區(qū)域的邊界與斜面的交線為MN.中的勻強磁場方向垂直斜面向下，中的勻強磁場方向垂直斜面向上，兩磁場的磁感應強度大小均為B0.5T在區(qū)域中，將質量m10.1kg、電阻R10.1的金屬條ab放在導軌上，ab剛好不下滑然后，在區(qū)域中將質量m20.4kg、電阻R20.1的光滑導體棒cd置于導軌上，由靜止開始下滑cd在滑動過程中始終處于區(qū)域的磁場中，ab、cd始終與導軌垂直且兩端與導軌保持良好接觸，取g10m/s2，問：圖18(1)cd下滑的過程中，ab中的電流方向；(2)ab剛要向上滑動時，cd的速度v為多大；(3)從cd開始下滑到ab剛要向上滑動的過程中，cd滑動的距離x3.8m，此過程中ab上產生的熱量Q是多少答案精析1D2.A3.A4.D5.D6C兩粒子均逆時針運動，根據左手定則可知有兩種情況：磁場垂直紙面向里，粒子均帶正電；磁場垂直紙面向外，粒子均帶負電，故A、D錯誤；根據洛倫茲力提供向心力得qvBm，可得R，分析可知當速率v、電荷量q、磁感應強度B均相等時，半徑R越大的粒子質量m就越大，根據R可知，磁感應強度B相同，當兩粒子動量pmv相等時，半徑R越小的粒子電荷量q越大，所以乙粒子電荷量較大，故B錯誤，C正確7C在0時間內線框上邊框進入磁場，切割磁感線產生的電動勢大小恒定，感應電流沿逆時針方向，可排除D項；在3時間內，線框穿出磁場，磁通量一直減少，感應電流均沿順時針方向，電流為負值，可排除A、B兩項，故C項正確8D9.BD10AB導體棒ab以一定初速度v下滑，切割磁感線產生感應電動勢和感應電流，由右手定則可判斷出電流方向為從b到a，由左手定則可判斷出ab棒所受安培力方向水平向右，選項A正確當mgsinBILcos時，ab棒沿導軌方向合外力為零，可以以速度v勻速下滑，選項B正確由于速度方向與磁場方向夾角為(90)，剛下滑的瞬間ab棒產生的感應電動勢為EBLvcos，選項C錯誤由能量守恒定律知，ab棒減少的重力勢能不等于電阻R上產生的內能，選項D錯誤11AC12AB進入磁場前和通過磁場后，線框只受重力，加速度恒為g.設線框下邊進入磁場時速度為v，則線框中感應電動勢EBdv，由閉合電路歐姆定律有I，安培力FBId，解得F，若Fmg，則線框勻速穿過磁場，A項正確；若F>mg，則線框減速通過磁場，由牛頓第二定律有mgma1，可知線框加速度不斷減小，B項正確；若F<mg，線框在磁場中剛開始做加速運動，由牛頓第二定律有mgma2，所以線框加速度不斷減小，當Fmg時線框勻速運動，故C、D項錯13BC由楞次定律得感應電流沿順時針方向，A錯誤；設線圈向右移動一段距離l，則通過線圈的磁通量變化為la2la2k，而所需時間為t，根據法拉第電磁感應定律，感應電動勢為Eka2v，故感應電流大小為I，B正確；線圈勻速運動時，外力與安培力平衡，由平衡條件得F(B2B1)Iaka2I，C正確；線圈的AB、CD兩條邊所受安培力大小相等，D錯誤14見解析解析(1)由法拉第電磁感應定律，知EnS0.09V(2)棒在磁場中受到安培力，t1s后磁感應強度不再變化，則有效切割長度為L時，安培力最大，為FBIL0.09N(3)qt0.09C15見解析解析(1)根據法拉第電磁感應定律可知，感應電動勢為：EnS其中S是指位于磁場中線圈的有效面積，有：Sr2解得：E0.5V根據閉合電路歐姆定律有：I1A根據楞次定律可知，感應電流的方向為逆時針方向(2)根據安培力大小計算公式可知，t1s時線圈受到的安培力為：F1B1IL其中L是指位于磁場中通電導線的有效長度，有：L2r根據題圖乙可知，t1s時B1T解得：F1N，根據左手定則可知安培力的方向為豎直向下(3)對線圈，受豎直向下的重力mg和安培力F、輕繩豎直向上的拉力FT作用，根據共點力平衡條件有：FTmgF在t0時刻，FTFTm16N，Ft0解得：t04s16(1)(2)Blv(3)解析(1)線框MN邊剛進入磁場時，感應電動勢EBlv線框中的感應電流I；(2)M、N兩點間的電壓為電源的路端電壓，由閉合電路歐姆定律可得出UMNEBlv(3)線框運動過程中有感應電流的時間t此過程線框中產生的焦耳熱QI2Rt根據能量守恒定律得水平拉力做功WQ.17(1)F(v0B2L2)(2)(3)mv02解析(1)桿在磁場中向右運動時，所受的安培力為：FBL，其中：，據題意，桿的速度v和位移x的函數關系為：vv0B2L2所以有：F(v0B2L2)由上式可知，安培力F與位移x成線性關系(2)根據動量定理得：BLt0mv0，則有：qt(3)當v0時，x當x時，vv0B2L2根據能量守恒：Q1mv02m()2mv0218(1)由a流向b(2)5m/s(3)1.3J解析(1)由右手定則可判斷出cd中的電流方向為由d到c，則ab中電流方向為由a流向b.(2)開始放置時ab剛好不下滑，ab所受摩擦力為最大靜摩擦力，設其為Fmax，有Fmaxm1gsin設ab剛要上滑時，cd棒的感應電動勢為E，由法拉第電磁感應定律有EBLv設電路中的感應電流為I，由閉合電路歐姆定律有I設ab所受安培力為F安，有F安BIL此時ab受到的最大靜摩擦力方向沿斜面向下，如圖所示，由平衡條件有F安m1gsinFmax綜合式，得v(R1R2)，代入數據解得v5m/s(3)設cd棒運動過程中在電路中產生的總熱量為Q總，由能量守恒定律有m2gxsinQ總m2v2又QQ總，解得Q1.3J