(江蘇專用)2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 單元檢測九 電磁感應(yīng).docx
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單元檢測九電磁感應(yīng)考生注意:1本試卷共4頁2答卷前,考生務(wù)必用藍、黑色字跡的鋼筆或圓珠筆將自己的姓名、班級、學(xué)號填寫在相應(yīng)位置上3本次考試時間90分鐘,滿分100分4請在密封線內(nèi)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(yīng)電流方向為順時針B無金屬片通過時,接收線圈中的感應(yīng)電流增大C有金屬片通過時,接收線圈中的感應(yīng)電流方向為順時針D有金屬片通過時,接收線圈中的感應(yīng)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(yīng)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(dāng)磁場中的磁感應(yīng)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(yīng)電流變化的圖象是()圖23(2018田家炳中學(xué)調(diào)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(shù)很大的自感線圈,如果斷開開關(guān)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(xiàn)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(xué)調(diào)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(chǎn)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(xué)模擬)矩形線圈abcd,長ab20cm,寬bc10cm,匝數(shù)n200,線圈回路總電阻R5.整個線圈平面內(nèi)均有垂直于線圈平面的勻強磁場穿過若磁感應(yīng)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(yīng)電動勢隨時間均勻變化B線圈回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為0.5AC當(dāng)t0.3s時,線圈的ab邊所受的安培力大小為0.016ND在1min內(nèi)線圈回路產(chǎn)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(nèi)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(zhì)量較大D該磁場方向一定是垂直紙面向里7(2018高郵中學(xué)階段檢測)如圖7所示,LOM為一45角折線,折線內(nèi)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(dǎo)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(dǎo)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(guān)系的是(時間以為單位)()圖78(2017蘇錫常鎮(zhèn)四市調(diào)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(xiàn)象的實驗電路B開關(guān)S閉合瞬間,燈泡L立即亮起來C開關(guān)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(dǎo)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(chǎn)生俯視逆時針方向的感應(yīng)電流D線圈a中將產(chǎn)生俯視順時針方向的感應(yīng)電流10(2018啟東中學(xué)模擬)如圖10所示,足夠長的光滑導(dǎo)軌傾斜放置,導(dǎo)軌寬度為L,其下端與電阻R連接導(dǎo)體棒ab長為L,電阻為r,導(dǎo)軌和導(dǎo)線電阻不計,勻強磁場豎直向上若導(dǎo)體棒ab以一定初速度v下滑,則關(guān)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(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為BLvD減少的重力勢能等于電阻R上產(chǎn)生的內(nèi)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(yīng)強度為B,左端接一定值電阻R,質(zhì)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(dǎo)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(chǎn)生的焦耳熱為mv02B金屬棒MN上產(chǎn)生的焦耳熱為mv02C通過導(dǎo)體棒MN的電荷量為D最終MN停靠的位置距離其初始位置為12(2018銅山中學(xué)模擬)如圖12所示,豎直平面(紙面)內(nèi)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(zhì)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(xué)業(yè)質(zhì)量檢測)如圖13所示,在水平光滑絕緣桌面上建立直角坐標(biāo)系xOy,第一象限內(nèi)存在垂直桌面向上的磁場,磁場的磁感應(yīng)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(nèi)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(yīng)電流沿逆時針方向B線圈中感應(yīng)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(xué)月考)如圖14(a)所示,平行長直金屬導(dǎo)軌水平放置,間距L0.6m,導(dǎo)軌右端接有阻值R1的電阻,導(dǎo)體棒垂直放置在導(dǎo)軌上,且接觸良好導(dǎo)體棒及導(dǎo)軌的電阻均不計導(dǎo)軌間正方形區(qū)域abcd內(nèi)有方向豎直向下的勻強磁場,bd連線與導(dǎo)軌垂直,長度也為L.從t0時刻開始,磁感應(yīng)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(dǎo)軌左端開始向右勻速運動,t1s時剛好進入磁場,若使棒在導(dǎo)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(jīng)電阻的電荷量15(10分)(2017揚州中學(xué)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(zhì)量為m0.8kg、半徑為1m的圓形線圈靜止在豎直平面內(nèi),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(jié)果可以保留)圖15(1)在輕繩被拉斷前線圈感應(yīng)電動勢的大小及感應(yīng)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(xué)模擬)如圖16所示,用質(zhì)量為m、電阻為R的均勻?qū)Ь€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(cè)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(yīng)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(yīng)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(xué)模擬)如圖17所示,質(zhì)量為m的跨接桿ab可以無摩擦地沿水平的導(dǎo)軌滑行,兩軌間距為L,導(dǎo)軌與電阻R連接,放在豎直向下的勻強磁場中,磁感應(yīng)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(shù)關(guān)系是:vv0B2L2,桿及導(dǎo)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(shù)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(chǎn)生的焦耳熱18(13分)(2018南京市三校聯(lián)考)如圖18所示,兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角30的斜面上,導(dǎo)軌電阻不計,間距L0.4m,導(dǎo)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(yīng)強度大小均為B0.5T在區(qū)域中,將質(zhì)量m10.1kg、電阻R10.1的金屬條ab放在導(dǎo)軌上,ab剛好不下滑然后,在區(qū)域中將質(zhì)量m20.4kg、電阻R20.1的光滑導(dǎo)體棒cd置于導(dǎo)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(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)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(chǎn)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(jù)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(jù)洛倫茲力提供向心力得qvBm,可得R,分析可知當(dāng)速率v、電荷量q、磁感應(yīng)強度B均相等時,半徑R越大的粒子質(zhì)量m就越大,根據(jù)R可知,磁感應(yīng)強度B相同,當(dāng)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(nèi)線框上邊框進入磁場,切割磁感線產(chǎn)生的電動勢大小恒定,感應(yīng)電流沿逆時針方向,可排除D項;在3時間內(nèi),線框穿出磁場,磁通量一直減少,感應(yīng)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(dǎo)體棒ab以一定初速度v下滑,切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)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(dāng)mgsinBILcos時,ab棒沿導(dǎo)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(chǎn)生的感應(yīng)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(chǎn)生的內(nèi)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(shè)線框下邊進入磁場時速度為v,則線框中感應(yīng)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Fmg,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Fmg,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(dāng)Fmg時線框勻速運動,故C、D項錯13BC由楞次定律得感應(yīng)電流沿順時針方向,A錯誤;設(shè)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(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,感應(yīng)電動勢為Eka2v,故感應(yīng)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(yīng)定律,知EnS0.09V(2)棒在磁場中受到安培力,t1s后磁感應(yīng)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(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知,感應(yīng)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(jù)閉合電路歐姆定律有:I1A根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流的方向為逆時針方向(2)根據(jù)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(dǎo)線的有效長度,有:L2r根據(jù)題圖乙可知,t1s時B1T解得:F1N,根據(jù)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(jù)共點力平衡條件有:FTmgF在t0時刻,F(xiàn)TFTm16N,F(xiàn)t0解得:t04s16(1)(2)Blv(3)解析(1)線框MN邊剛進入磁場時,感應(yīng)電動勢EBlv線框中的感應(yīng)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(yīng)電流的時間t此過程線框中產(chǎn)生的焦耳熱QI2Rt根據(jù)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(jù)題意,桿的速度v和位移x的函數(shù)關(guān)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(guān)系(2)根據(jù)動量定理得:BLt0mv0,則有:qt(3)當(dāng)v0時,x當(dāng)x時,vv0B2L2根據(jù)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(shè)其為Fmax,有Fmaxm1gsin設(shè)ab剛要上滑時,cd棒的感應(yīng)電動勢為E,由法拉第電磁感應(yīng)定律有EBLv設(shè)電路中的感應(yīng)電流為I,由閉合電路歐姆定律有I設(shè)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(shù)據(jù)解得v5m/s(3)設(shè)cd棒運動過程中在電路中產(chǎn)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- 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