高考物理一轮复习 第十章 电磁感应45分钟章末检测卷.doc

第十章 45分钟章末检测卷满分100分一、选择题(15题只有一项符合题目要求，68题有多项符合题目要求，每小题6分，共48分)1一匀强磁场的边界是mn，mn左侧是无场区，右侧是匀强磁场区域，如图甲所示，现有一个金属线框以恒定速度从mn左侧进入匀强磁场区域线框中的电流随时间变化的it图象如图乙所示则可能的线框是如图丙所示中的()解析：从乙图看到，电流先均匀增加后均匀减小，而线圈进入磁场是匀速运动，所以有效长度是均匀增加的，所以d项正确，b项排除的原因是中间有段时间电流恒定不变答案：d2美国大众科学月刊网站报道，美国明尼苏达大学的研究人员发现：一种具有独特属性的新型合金能够将热能直接转化为电能具体而言，只要略微提高温度，这种合金就会变成强磁性合金，从而使环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图所示a为圆柱形合金材料，b为线圈，套在圆柱形合金材料上，线圈的半径大于合金材料的半径现对a进行加热，则()ab中将产生逆时针方向的电流bb中将产生顺时针方向的电流cb线圈有收缩的趋势db线圈有扩张的趋势解析：合金材料加热后，合金材料成为强磁体，通过线圈b的磁通量增大，由于线圈b内有两个方向的磁场，由楞次定律可知线圈只有扩张，才能阻碍磁通量的增加，c错误、d正确；由于不知道极性，无法判断感应电流的方向，a、b错误答案：d3(2018肇庆市高中毕业班模拟考试)如图所示，水平放置的平行金属导轨mn和pq之间接有定值电阻r，导体棒ab长为l且与导轨接触良好，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，现使导体棒ab向右匀速运动，下列说法正确的是()a导体棒ab两端的感应电动势越来越小b导体棒ab中的感应电流方向是abc导体棒ab所受安培力方向水平向右d导体棒ab所受合力做功为零解析：由于导体棒匀速运动，磁感应强度及长度不变，由eblv可知，运动中感应电动势不变；由楞次定律可知，导体棒中的电流方向由b指向a；由左手定则可知，导体棒所受安培力方向水平向左；由于匀速运动，棒的动能未变，由动能定理可知，合力做的功等于零选项a、b、c错误，d正确答案：d4如图甲所示，一根电阻r4 的导线绕成半径d2 m的圆，在圆内部分区域存在变化的匀强磁场，中间s形虚线是两个直径均为d的半圆，磁感应强度随时间变化如图乙所示(磁场垂直于纸面向外为正，电流逆时针方向为正)，关于圆环中的感应电流时间图象，下列选项中正确的是()解析：01 s，感应电动势为e1s(v)4(v)，由欧姆定律可知感应电流大小为i1(a)(a)，由楞次定律知，感应电流为顺时针方向，为负方向，结合选项知c正确答案：c5在研究自感现象的实验中，用两个完全相同的灯泡a、b与自感系数很大的线圈l和定值电阻r组成如图所示的电路(线圈的直流电阻可忽略，电源的内阻不能忽略)，关于这个实验下面说法中正确的是()a闭合开关的瞬间，a、b一起亮，然后a熄灭b闭合开关的瞬间，b比a先亮，然后b逐渐变暗c闭合开关，待电路稳定后断开开关，b逐渐变暗，a闪亮一下然后逐渐变暗d闭合开关，待电路稳定后断开开关，a、b灯中的电流方向均为从左向右解析：闭合开关的瞬间，线圈中产生很大的自感电动势，阻碍电流的通过，故b立即亮，a逐渐变亮随着a中的电流逐渐变大，流过电源的电流也逐渐变大，路端电压逐渐变小，故b逐渐变暗，a错误、b正确；电路稳定后断开开关，线圈相当于电源，对a、b供电，回路中的电流在原来通过a的电流的基础上逐渐变小，故a逐渐变暗，b闪亮一下然后逐渐变暗，c错误；断开开关后，线圈中的自感电流从左向右，a灯中电流从左向右，b灯中电流从右向左，故d错误答案：b6(2018长沙模拟)磁悬浮高速列车在我国上海已投入运行数年如图所示就是磁悬浮的原理，图中a是圆柱形磁铁，b是用高温超导材料制成的超导圆环将超导圆环b水平放在磁铁a上，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁a的上方空中，则()a在b放入磁场的过程中，b中将产生感应电流；当稳定后，感应电流消失b在b放入磁场的过程中，b中将产生感应电流；当稳定后，感应电流仍存在c若a的n极朝上，b中感应电流的方向为顺时针方向(从上往下看)d若a的n极朝上，b中感应电流的方向为逆时针方向(从上往下看)解析：在b放入磁场的过程中，穿过b的磁通量增加，b中将产生感应电流，因为b是超导体，没有电阻，所以感应电流不会消失，故a错误、b正确；若a的n极朝上，在b放入磁场的过程中，磁通量增加，根据楞次定律可判断b中感应电流的方向为顺时针，c正确、d错误答案：bc7(2018山东省实验中学一诊)匀强磁场中有一细金属圆环，圆环平面位于纸面内，如图甲所示磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正，磁感应强度b随时间t的变化规律如图乙所示用i1、i2、i3分别表示oa、ab、bc段的感应电流，f1、f2、f3分别表示金属环产生对应感应电流时其中很小段受到的安培力则()ai1沿逆时针方向，i2沿顺时针方向bi2沿顺时针方向，i3沿逆时针方向cf1方向指向圆心，f2方向指向圆心df2方向背离圆心向外，f3方向指向圆心解析：由题图可知，在oa段磁场方向垂直于纸面向里，穿过圆环的磁通量增加，由楞次定律可知，感应电流i1沿逆时针方向，在ab段磁场方向垂直纸面向里，穿过圆环的磁通量减少，由楞次定律可知，感应电流i2沿顺时针方向，选项a正确；在bc段磁场垂直纸面向外，磁通量增加，由楞次定律可知，感应电流i3沿顺时针方向，选项b错误；由左手定则可知，oa段电流受到的安培力f1方向指向圆心，ab段电流受到的安培力f2方向背离圆心向外，选项c错误；bc段电流受到的安培力f3方向指向圆心，选项d正确答案：ad8如图所示，在磁感应强度b0.50 t的匀强磁场中，两平行光滑金属导轨竖直放置，导体棒pq在竖直向上的拉力f的作用下向下做初速度为0、加速度a5 m/s2的匀加速直线运动，两导轨间距离l1.0 m，电阻r1.0 ，导体棒质量m1 kg，导体棒和导轨接触良好且电阻均不计，取g10 m/s2，则下列说法中正确的是()a导体棒运行2 s时，拉力的功率为25 wb拉力f所做的功等于导体棒减少的机械能ct4 s时，导体棒所受安培力为5 nd导体棒运行2 s的过程中，通过电阻的电荷量为2.5 c解析：经时间t，导体棒所受安培力为f安bilt，所以t4 s时，导体棒所受安培力为5 n，c对；由牛顿第二定律可得mgff安ma，代入数值可得拉力大小为f5t(n)，所以t2 s时，拉力f2.5 n，速度为vat10 m/s，拉力功率为pfv25 w，a对；由功能关系知拉力f和安培力所做的功等于导体棒减少的机械能，b错；导体棒运行2 s的过程中，通过电阻的电荷量为qt5 c，d错答案：ac二、非选择题(本题3个小题，共52分)9(14分)(2018江西赣州期末)如图所示，固定的水平光滑金属导轨，间距为l，左端接有阻值为r的电阻，处在方向竖直向下，磁感应强度为b的匀强磁场中质量为m、电阻为r/2的导体棒与固定弹簧相连，放在导轨上，导轨的电阻不计初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有水平向右的初速度v0.沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触求：(1)求初始时刻导体棒受到的安培力；(2)若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时，弹簧的弹性势能为ep，则这一过程中安培力所做的功w1和整个回路产生的焦耳热q分别为多少；(3)从导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻r上产生的焦耳热q1.解析：(1)初始时刻导体棒切割磁感线产生的感应电动势eblv0，感应电流i，导体棒受到的安培力filb，联立解得f，方向水平向左(2)导体棒从初始时刻到速度第一次为零的过程中，由动能定理有w1ep0mv，得安培力所做的功w1epmv，整个回路产生的焦耳热qmvep.(3)棒最终静止于初始位置，则电阻r上产生的焦耳热q1q总mvmv.答案：(1)，方向水平向左(2)epmvmvep(3)mv10(18分)如图所示，在水平面上有两条平行金属导轨mn、pq，导轨间距为d，匀强磁场垂直于导轨所在的平面向里，磁感应强度的大小为b，两根完全相同的金属杆1、2间隔一定的距离放在导轨上，且与导轨垂直它们接入电路的电阻均为r，两杆与导轨接触良好，导轨电阻不计，金属杆的摩擦不计杆1以初速度v0滑向杆2，为使两杆不相碰，则分别在杆2固定与不固定两种情况下，求最初摆放两杆时的最小距离之比解析：杆2固定时，设杆1恰好滑到杆2处速度为零，初始两杆距离为x1.对杆1应用动量定理得b1dt10mv0由法拉第电磁感应定律得1由欧姆定律得1联立得x1杆2不固定时，两杆恰好不相碰，设其共同速度为v，由动量守恒定律得mv02mv对杆2应用动量定理得b2dt20mv设两杆恰不相碰，初始距离为x2.由法拉第电磁感应定律，2由欧姆定律得2联立得x2由知2.答案：211(20分)(2018河南中原名校联考)如图甲，在水平桌面上固定着两根相距l20 cm、相互平行的无电阻轨道p、q，轨道一端固定一根电阻r0.02 的导体棒a，轨道上横置一根质量m40 g、电阻可忽略不计的金属棒b，两棒相距也为l20 cm.该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中开始时，磁感应强度b00.1 t，设棒与轨道间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2.(1)若保持磁感应强度b0的大小不变，从t0时刻开始，给b棒施加一个水平向右的拉力，使它由静止开始做匀加速直线运动此拉力f的大小随时间t变化关系如图乙所示求b棒做匀加速运动的加速度及b棒与轨道间的滑动摩擦力；(2)若从t0开始，磁感应强度b随时间t按图丙中图象所示的规律变化，求在金属捧b开始运动前，这个装置释放的热量解析：(1)f安b0ileb0lvivat所以f安t当b棒匀加速运动时，根据牛顿第二定律有ffff安ma联立可得ffftma由图象可得：当t0时，f0.4 n，当t1 s时，f0.5 n.代入式，可解得a5