高考物理一轮复习第十章电磁感应章末质量评估新人教版

“讲忠诚、严纪律、立政德”三者相互贯通、相互联系。忠诚是共产党人的底色，纪律是不能触碰的底线，政德是必须修炼的素养。永葆底色、不碰底线章末质量评估(十)一、选择题(14题只有一个选项符合题目要求，58题有多个选项符合题目要求)1汽车自动控制刹车系统(ABS)的原理如图所示铁质齿轮P与车轮同步转动，右端有一个绕有线圈的磁体(极性如图)，M是一个电流检测器当车轮带动齿轮P转动时，靠近线圈的铁齿被磁化，使通过线圈的磁通量增大，铁齿离开线圈时又使磁通量减小，从而能使线圈中产生感应电流，感应电流经电子装置放大后即能实现自动控制刹车齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中，通过M的感应电流的方向是()A总是从左向右B总是从右向左C先从右向左，然后从左向右D先从左向右，然后从右向左解析：图示位置线圈中磁通量为向左最大从图示再转到下一个齿的过程中，线圈中磁通量先向左减小，后向左增大感应磁场方向先向左后向右，由右手螺旋定则知线圈中电流方向为先从右向左，再从左向右，选C.答案：C2如图所示，金属棒ab、金属导轨和螺线管组成闭合回路，金属棒ab在匀强磁场B中沿导轨向右运动，则()Aab棒不受安培力作用Bab棒所受安培力的方向向右Cab棒向右运动速度v越大，所受安培力越大D螺线管产生的磁场，A端为N极解析：金属棒ab沿导轨向右运动时，安培力方向向左，以“阻碍”其运动，选项A、B错误；金属棒ab沿导轨向右运动时，感应电动势EBlv，感应电流IE/R，安培力FBIl，可见，选项C正确；根据右手定则可知，流过金属棒ab的感应电流的方向是从b流向a，所以流过螺线管的电流方向是从A端到达B端，根据右手螺旋定则可知，螺线管的A端为S极，选项D错误答案：C3如图所示，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，下列有关圆环的说法正确的是()A圆环内产生变大的感应电流，圆环有收缩的趋势B圆环内产生变大的感应电流，圆环有扩张的趋势C圆环内产生变小的感应电流，圆环有收缩的趋势D圆环内产生变小的感应电流，圆环有扩张的趋势解析：根据右手定则，当金属棒ab在恒力F的作用下向右运动时，abdc回路中会产生逆时针方向的感应电流，则在圆环处产生垂直于纸面向外的磁场，随着金属棒向右加速运动，abdc回路中的感应电流逐渐增大，穿过圆环的磁通量也逐渐增大，依据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环磁通量的增大；abdc回路中的感应电流IBlv/R，感应电流的变化率，又由于金属棒向右运动的加速度a减小，所以感应电流的变化率减小，圆环内磁通量的变化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小，选项C正确答案：C4(2016湖南雅礼中学一模)一个边长为L的正方形导线框在倾角为的光滑斜面上由静止开始沿斜面下滑，随后进入虚线下方垂直于斜面向上的匀强磁场中如图所示，斜面以及虚线下方的磁场往下方延伸到足够远下列说法正确的是()A线框进入磁场的过程，b点的电势比a点高B线框进入磁场的过程一定是减速运动C线框中产生的焦耳热小于线框减少的机械能D线框从不同高度下滑时，进入磁场过程中通过线框导线横截面的电荷量相等解析：线框进入磁场的过程，ab边相当于电源，由右手定则知a点电势高于b点电势，选项A错误；线框进入磁场的过程中可以减速、加速或匀速，选项B错误；由能量守恒知线框中产生的焦耳热等于线框减少的机械能，选项C错误；通过导线横截面的电荷量qtt，与下落高度无关，选项D正确答案：D5如图所示，电源的电动势为E，内阻r不能忽略A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈关于这个电路的以下说法正确的是()A开关由闭合到电路中电流稳定的时间内，A灯立刻亮起，而后逐渐变暗，最后亮度稳定B开关由闭合到电路中电流稳定的时间内，B灯立刻亮起，而后逐渐变暗，最后亮度稳定C开关由闭合到断开的瞬间，A灯闪亮一下再熄灭D开关由闭合到断开的瞬间，电流自右向左通过A灯解析：从开关闭合到电路中电流稳定的时间内，A灯立刻亮起，而后逐渐变暗，最后亮度稳定；B灯逐渐变亮，最后亮度稳定，选项A正确，B错误开关由闭合到断开的瞬间，电流自右向左通过A灯，由于线圈中电流不大于A灯电流，故本题电路A灯不会闪亮一下再熄灭，选项C错误、D正确答案：AD6如图甲所示，abcd为导体做成的框架，其平面与水平面成角，导体棒PQ与ad、bc接触良好，整个装置放在垂直于框架平面的变化磁场中，磁场的磁感应强度B随时间t变化情况如图乙所示(设图甲中B的方向为正方向)，在0t1时间内导体棒PQ始终静止，下面判断正确的是()A导体棒PQ中电流方向由Q至PB导体棒PQ受安培力方向沿框架向下C导体棒PQ受安培力大小在增大D导体棒PQ受安培力大小在减小解析：根据法拉第电磁感应定律可知在线圈中产生恒定的感应电流，方向由Q至P，故A正确；根据左手定则可知，导体棒PQ受到沿框架向上的安培力，故B错误；产生的感应电流不变，但磁感应强度逐渐减小，故受到的安培力逐渐减小，故C错误，D正确答案：AD7如图1所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，在其中一个线圈中通过如图2所示的变化电流，t0时电流方向为顺时针，下列说法中正确的是()A若电流通在A中，则在0t1时间内，B内有顺时针方向的恒定电流，且有扩张的趋势B若电流通在A中，则在t1t2时间内，B内有逆时针方向的恒定电流，且有收缩的趋势C若电流通在B中，则在0t1时间内，A内有顺时针方向的恒定电流，且有收缩的趋势D若电流通在B中，则在t1t2时间内，A内有逆时针方向的恒定电流，且有扩张的趋势解析：0t1电流顺时针减小，t1t2电流逆时针变大如果电流通在A中，由楞次定律知，B中均有顺时针方向感应电流，由于it图为一条直线，线圈B中磁场变化率K恒定，由IB可知，B中电流大小不变，0t1，A、B为同向电流相互吸引，B有扩张的趋势t1t2，A、B为异向电流相互排斥，B有收缩的趋势A对B错同理分析C、D选项，C对D错，选A、C.答案：AC8如图所示，两条形有界磁场宽度均为d0.5 m，磁感应强度大小均为B4 T，方向垂直于纸面，两磁场区域间距也为d.在磁场区域的左边界处有一长L1 m，宽d0.5 m的矩形导体线框，线框总电阻为R2 ，且线框平面与磁场方向垂直现使线框以v0.5 m/s速度匀速穿过磁场区域，若以初始位置为计时起点，规定B垂直纸面向里为正，则以下关于线框所受的安培力大小F及穿过线框磁通量的四个图象正确的是()解析：在01 s的时间内穿过线框的磁通量均匀增大，其产生恒定的感应电动势，则线框的右边所受的安培力为F，在12 s的时间内穿过线框的磁通量不变，线框两边均在磁场外，则安培力为零；在2 s穿过线框的磁通量均匀减小到零，在3 s的时间内穿过线框的磁通量反向均匀增大，由于在23 s的时间内两边切割磁感线，两边受安培力的作用，则F4，在34 s的时间内穿过线框的磁通量不变，安培力为零，45 s的时间内穿过线框的磁通量均匀减小到零，由于只有一条边在磁场中，则线框所受的安培力为F，由以上分析可知本题的正确答案为AD.答案：AD二、非选择题9.如图所示，半径各为r10.5 m和r21 m的同心圆形导轨固定在同一水平面内，直导体AB架在圆导轨上，整个装置放在B1 T的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆导轨面指向纸内，在外力作用下，半径OAB以4 rad/s的角速度绕中心轴O逆时针方向旋转(1)求AB中感应电动势的大小，并指出哪一端的电势较高(2)用1.5 的电阻跨接于两导轨的两定点(例如图中的C、D，电阻器未画)，不计原导轨的电阻，求感应电流的大小，并指出方向(3)设外力的机械功率P2 W，求消耗于摩擦阻力的功率解析：在t时间里，AB棒扫过的面积为St(rr)4t(120.52)1.5t(1)AB棒上的感应电动势为E1.5 V根据右手定则，A端电势高，B端电势低(2)感应电流的方向从A到C经过外电路中的电阻回到D，经导轨到B，即由ACDBA的方向，大小为I1 A(3)根据能量的转化与守恒定律，外力施加的机械功率，应等于消耗在电阻器上的功率与消耗于摩擦的功率之和，故消耗于摩擦的功率为PfPI2R2121.50.5 W答案：(1)1.5 VA端电势高(2)1 A方向ACDBA(3)0.5 W10如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度L1 m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为R0.40 的电阻，质量为m0.01 kg、电阻为r0.30 的金属棒ab紧贴在导轨上现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图象中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，g10 m/s2(忽略金属棒ab运动过程中对原磁场的影响)，试求：(1)当t1.5 s，重力对金属棒ab做功的功率；(2)金属棒ab从开始运动的1.5 s内，电阻R上产生的热量；(3)磁感应强度B的大小解析：(1)金属棒ab先做加速度减小的加速运动，t1.5 s后以速度vt匀速下落由题图乙知vt m/s7 m/s由功率定义得t1.5 s时，重力对金属棒ab做功的功率为PGmgvt0.01107 W0.7 W(2)在01.5 s，以金属棒ab为研究对象，根据动能定理得mghW安mv0解得W安0.455 J闭合回路中产生的总热量QW安0.455 J电阻R上产生的热量QRQ0.26 J(3)当金属棒ab匀速下落时，由平衡条件得mgBIL金属棒产生的感应电动势EBLvt则电路中的电流I代入数据解得B0.1 T答案：(1)0.7 W(2)0.26 J(3)0.1 T11如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN，PQ间距为L0.5 m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30角完全相同的两金属棒ab，cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒的质量均为m0.02 kg，电阻均为R0.1 ，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B0.2 T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能够保持静止取g10 m/s2，求：(1)通过棒cd的电流I及方向；(2)棒ab受到的力F；(3)棒cd每产生Q0.1 J的热量，力F做的功W.解析：(1)对cd棒：BILmgsin 则I1 A由左手定则可以判定电流方向是由d流向c.(2)对ab棒：Fmgsin BIL2mgsin 0.2 N(3)QI2Rtt1 sIv2 m/s则WFvt0.221 J0.4 J其中转化为内能为2Q0.2 J转化为ab棒的势能Epmghmgvtsin 0.2 J答案：(1)1 A方向由dc(2)0.2 N(3)0.2 J12如图甲所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L12 m，导轨平面与水平面成30角，上端连接阻值R1.5 的电阻；质量为m0.4 kg、阻值r0.5 的匀质金属棒ab放在两导轨上，距离导轨最上端为L24 m，棒与导轨垂直并保持良好接触整个装置处于一匀强磁场中，该匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示(g10 m/s2)(1)保持ab棒静止，在04 s内，通过金属棒ab的电流大小和方向；(2)为了保持ab棒静止，需要在棒的中点施加一垂直于棒且平行于导轨平面的外力F，求2 s时外力F的大小和方向；(3)5 s后撤去外力，金属棒由静止开始向下滑动，滑行1.1 m恰好匀速运动，求在此过程中电阻R上产生的焦耳热解析：(1)04 s内，由法拉第电磁感应定律，有E2 V由闭合电路欧姆定律，有I1 A根据楞次定律知，金属棒中电流方向由ba(2)当t2 s时，ab棒受到沿斜面向上的安培力F安IBL11 N对ab棒受力分析，由平衡条件，有F