高考物理大一轮复习 第九章 电磁感应章末检测-人教版高三全册物理试题.doc

章末检测电磁感应(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分，多选题已在题号后标出)1(2013·高考新课标卷改编)在物理学发展过程中，观察、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用，下列叙述不符合史实的是()A奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系B安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说C法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流D楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化解析：选C.法拉第在研究磁生电的过程中一直用的都是直流电源，直到他发现在闭合与断开的瞬间线圈中会产生感应电流，进而得出在闭合回路内磁通量发生变化才会产生感应电流的结论，C项说法与史实不符，是错误的2(2015·河北石家庄质检)法拉第发明了世界上第一台发电机法拉第圆盘发电机如图所示，紫铜做的圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴，用导线将电刷与电流表连接起来形成回路转动摇柄，使圆盘逆时针匀速转动，电流表的指针发生偏转下列说法正确的是()A回路中电流大小变化，方向不变B回路中电流大小不变，方向变化C回路中电流的大小和方向都周期性变化D回路中电流方向不变，从b导线流进电流表解析：选D.圆盘在磁场中切割磁感线产生恒定的感应电动势EBR2，由右手定则判断得a端为负极、b端为正极，所以只有D项正确3如图甲所示，电路的左侧是一个电容为C的电容器，电路的右侧是一个环形导体，环形导体所围的面积为S.在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小随时间变化的规律如图乙所示则在0t0时间内电容器()A上极板带正电，所带电荷量为B上极板带正电，所带电荷量为C上极板带负电，所带电荷量为D上极板带负电，所带电荷量为解析：选A.由题图乙可知，B增大，根据楞次定律，感应电流沿逆时针方向，故上极板带正电，E，QCE，A正确4. 如右图所示，正方形线圈abcd位于纸面内，边长为L，匝数为N，线圈(电阻不计)内接有电阻值为R的电阻，过ab中点和cd中点的线连OO恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁场的磁感应强度为B.当线圈转过90°时，通过电阻R的电荷量为 ()A.B.C. D.解析：选B.初状态时，通过线圈的磁通量为1，当线圈转过90°时，通过线圈的磁通量为零，由qN可得通过电阻R的电荷量为，B正确5.(2015·西安质检)在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为电阻可忽略不计的自感线圈，E为电源，S为开关关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是 ()A合上开关，a先亮，b后亮；断开开关，a、b同时熄灭B合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a先熄灭，b后熄灭C合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a、b同时熄灭D合上开关，a、b同时亮；断开开关，b先熄灭，a后熄灭解析：选C.由于L是自感线圈，当合上S时，自感线圈L将产生自感电动势，阻碍电流的增加，故有b灯先亮，而a灯后亮；当S断开时，L、a、b组成回路，L产生自感电动势阻碍电流的减弱，由此可知，a、b同时熄灭，C正确6. (2015·镇江模拟)(多选)如图所示，闭合金属环(可视为质点)从高h的曲面滚下，又沿曲面的另一侧上升，整个装置处在磁场中，设闭合环初速度为零，摩擦不计，则()A若是匀强磁场，环滚的高度小于hB若是匀强磁场，环滚的高度等于hC若是非匀强磁场，环滚的高度小于hD若是非匀强磁场，环滚的高度大于h解析：选BC.若是匀强磁场，则穿过环的磁通量不发生变化，无感应电流产生，环的机械能守恒，环滚的高度等于h，A错误、B正确；若是非匀强磁场，则穿过环的磁通量变化，环中有感应电流产生，环的机械能减小转化为焦耳热，环滚起的高度小于h，C正确、D错误7. (多选)如图所示，两根水平放置的相互平行的金属导轨ab、cd，表面光滑，处在竖直向上的匀强磁场中，金属棒PQ垂直于导轨放在上面，以速度v向右做匀速运动，欲使棒PQ停下来，下面的措施可行的是(导轨足够长，棒PQ有电阻)()A在PQ右侧垂直于导轨再放上一根同样的金属棒B在PQ右侧垂直于导轨再放上一根质量和电阻均比棒PQ大的金属棒C将导轨的a、c两端用导线连接起来D将导轨的a、c两端和b、d两端分别用导线连接起来解析：选CD.在PQ棒右侧放金属棒时，回路中产生感应电流，使金属棒加速，PQ棒减速，当获得共同速度时，回路中感应电流为零，两棒都将匀速运动，A、B错误；当一端或两端用导线连接时，PQ的动能将转化为内能而最终静止，C、D正确8. 如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场(图中未画出)垂直于竖直平面内的导体框，水平导体棒MN可沿两侧足够长的光滑导轨下滑而不分离，除R外，装置的其余部分电阻都可忽略不计，将导体棒MN无初速度释放，要使电流稳定后R的热功率变为原来的两倍，在其他条件不变的情况下，可以采用的办法有 ()A导体棒MN质量不变，导体框宽度减为原来的B电阻R变为原来的一半C磁感应强度B变为原来的倍D导体棒MN质量增加为原来的2倍解析：选A.导体棒下滑，电流稳定后R的热功率为P，mg，导体框宽度减为原来的，则速度变为原来的2倍，功率变为原来的2倍；电阻R变为原来的，速度变为原来的，功率变为原来的，磁感应强度B变为原来的倍，速度变为原来的，功率变为原来的，导体棒MN质量增加为原来的2倍，速度变为原来的2倍，功率变为原来的4倍综上可知，A正确，B、C、D错误9. 如图所示，有两根和水平方向成角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B，一根质量为m的金属杆(电阻忽略不计)从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm，则 ()A如果B增大，vm将变大B如果增大，vm将变大C如果R变小，vm将变大D如果m变小，vm将变大解析：选B.金属杆从轨道上由静止滑下，经足够长时间后，速度达最大值vm，此后金属杆做匀速运动杆受重力、轨道的支持力和安培力如图所示安培力FLB，对金属杆列平衡方程式得mgsin ，则vm.由此式可知，B增大，vm减小；增大，vm增大；R变小，vm变小；m变小，vm变小，A、C、D错误，B正确10.如图所示，P、Q是两根竖直且足够长的金属杆(电阻忽略不计)，处在垂直纸面向里的匀强磁场B中，MN是一个螺线管，它的绕线方法没有画出，P、Q的输出端a、b和MN的输入端c、d之间用导线相连，A是在MN的正下方水平放置在地面上的金属圆环现将金属棒ef由静止释放，在下滑中始终与P、Q杆良好接触且无摩擦在金属棒释放后，下列说法正确的是()AA环中有大小不变的感应电流BA环中有越来越大的感应电流CA环对地面的压力先减小后增大至恒定值DA环对地面的压力先增大后减小至恒定值解析：选D.金属棒ef从静止释放后，产生感应电流I，受力分析得mgBIlma，故其做a减小的加速运动，当a0后做匀速运动，MN螺线管上的电流I，随v增大而增大，故A上产生与螺线管上相反的感应电流，由于反向电流相互排斥，A环受到斥力，故对地面的压力大于重力，当ef匀速运动时，电路中电流恒定，A环上不再产生感应电流，对地面的压力大小等于重力，C错误，D正确；由于A环上产生的I感正比于MN上电流的变化率，MN上电流的变化率由决定，由此知IA逐渐减小，A、B错误二、计算题(共2题，共40分)11(20分)如图所示，间距l0.3 m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内在水平面a1b1b2a2区域内和倾角37°的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度B10.4 T、方向竖直向上和B21 T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场电阻R0.3 、质量m10.1 kg、长为l的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上，S杆的两端固定在b1、b2点，K、Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好一端系于K杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质定滑轮自然下垂，绳上穿有质量m20.05 kg的小环已知小环以a6 m/s2的加速度沿绳下滑，K杆保持静止，Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长取g10 m/s2，sin 37°0.6，cos 37°0.8.求：(1)小环所受摩擦力的大小；(2)Q杆所受拉力的瞬时功率解析：(1)设小环受到的摩擦力大小为Ff，由牛顿第二定律，有m2gFfm2a代入数据，得Ff0.2 N(2)设通过K杆的电流为I1，K杆受力平衡，有FfB1I1l设回路总电流为I，总电阻为R总，有I2I1，R总R设Q杆下滑速度大小为v，产生的感应电动势为E，有I，EB2lv，Fm1gsin B2Il拉力的瞬时功率PFv联立以上各式，代入数据得P2 W答案：(1)0.2 N(2)2 W12(20分)(2015·浙江六校联考)如图所示，在水平面内存在着竖直向下的有界匀强磁场，其宽度为d1 m，磁感应强度BT，水平放置的“日”字形闭合导体线框PQFE，宽L1 m、质量m0.25 kg，QN、NF的长度都大于d，PQ边的电阻R11 、MN边的电阻R22 、EF边的电阻R33 ，其余电阻不计t0时刻线框在距磁场左边界x3.2 m处由静止开始在水平恒力F作用下沿直线运动，已知当线框PQ边、MN边和EF边刚进磁场时均恰能匀速运动，不计线框运动中的一切摩擦阻力求：(1)线框所受的力F的大小；(2)线框PQ边与MN边之间的距离H；(3)在整个线框穿过磁场的过程中线框产生的焦耳热解析：(1)设PQ边进磁场时的速度为v1，则Fxmv0FBI1LI1r1R12.2 即v18 m/sF2.5 N(2)设MN边匀速进磁场时的速度为v2，则FBI2Lr2R22.75 即v210 m/s设线框速度从v1加速到v2发生的位移为x1，则Fx1mvmv即x11.8 m所以Hx1d2.8 m(3)线框产生的焦耳热Q3Fd3×2.5×1 J7.5 J答案：(1)2.5 N(2)2.8 m(3)7.5 J