（新课标）2017年高考物理大一轮复习 章末检测9 电磁感应.doc

章末检测九电磁感应(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，15题每小题只有一个选项正确，68小题有多个选项符合题目要求，全选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分)1法拉第在同一软铁环上绕两个线圈，一个与电池相连，另一个与电流计相连，则()a接通电池后，电流计指针一直保持偏转b接通电池时，电流计指针没有偏转c接通电池后再断开时，电流计指针没有偏转d接通电池时，电流计指针偏转，但不久又回复到零解析：选d.接通电池的瞬间穿过线圈的磁通量变化，产生感应电流，电流计指针偏转，过一段时间后磁通量不发生变化，没有感应电流，电流计指针不偏转，选项a、b错误，d正确；接通电池后再断开时的瞬间，穿过线圈的磁通量发生变化，产生感应电流，电流计指针偏转，选项c错误2将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是()a感应电动势的大小与线圈的匝数无关b穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大c穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大d感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同解析：选c.根据法拉第电磁感应定律en，说明感应电动势与匝数有关，选项a错误；磁通量变化越快，感应电动势越大，与磁通量的大小无关，选项b错误、c正确；根据楞次定律可知，感应电流产生的磁场与原磁场方向可能相同，也可能相反，当原磁通量增大时，感应电流产生的磁场与原磁场方向相反，当原磁通量减小时，感应电流产生的磁场与原磁场方向相同，选项d错误3物理实验中，常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量如图所示，探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度已知线圈的匝数为n，面积为s，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为r.若将线圈放在被测匀强磁场中，开始线圈平面与磁场垂直，现把探测线圈翻转180，冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q，由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为()a.bc. d解析：选c.由于开始线圈平面与磁场垂直，现把探测线圈翻转180，则有2bs.因为qn，所以磁感应强度b，选项c正确4如图所示，边长为l的导线框abcd处于磁感应强度为b0的匀强磁场中，bc边与磁场右边界重合现发生以下两个过程：一是仅让线框以垂直于边界的速度v匀速向右运动；二是仅使磁感应强度随时间均匀变化若导线框在上述两个过程中产生的感应电流大小相等，则磁感应强度随时间的变化率为()a. bc. d解析：选b.根据ad边切割磁感线有i1，根据磁感应强度随时间均匀变化产生感应电流有i2，因i1i2，所以，选项b正确5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高考全国卷)(多选)1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后下列说法正确的是()a圆盘上产生了感应电动势b圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动c在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化d圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动解析：选ab.a.当圆盘转动时，圆盘的半径切割磁针产生的磁场的磁感线，产生感应电动势，选项a正确；b如图所示，铜圆盘上存在许多小的闭合回路，当圆盘转动时，穿过小的闭合回路的磁通量发生变化，回路中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流阻碍其相对运动，但抗拒不了相对运动，故磁针会随圆盘一起转动，但略有滞后，选项b正确；c在圆盘转动过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量始终为零，选项c错误；d圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成的电流的磁场方向沿圆盘轴线方向，会使磁针沿轴线方向偏转，选项d错误7(多选)如图，水平的平行虚线间距为d60 cm，其间有沿水平方向的匀强磁场一个阻值为r的正方形金属线圈边长ld，线圈质量m100 g线圈在磁场上方某一高度处由静止释放，保持线圈平面与磁场方向垂直，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等不计空气阻力，取g10 m/s2，则()a线圈下边缘刚进入磁场时加速度最小b线圈进入磁场过程中产生的电热为0.6 jc线圈在进入磁场和穿出磁场过程中，电流均沿逆时针方向d线圈在进入磁场和穿出磁场过程中，通过导线截面的电荷量相等解析：选bd.正方形金属线圈边长ld，刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等，说明在其下边缘穿过磁场的过程中，线框先做减速运动，安培力大于重力；随速度的减小，感应电动势减小，感应电流减小，则安培力减小，线框的加速度减小，选项a错误下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等，重力势能的减小量全部转化为电能，又转化为电热，故qmgd0.1100.6 j0.6 j，选项b正确根据右手定则，线圈在进入磁场过程中，电流沿逆时针方向，穿出磁场过程中，电流沿顺时针方向，选项c错误通过导线截面的电荷量q，与速度无关，即进入磁场和穿出磁场过程中通过导线截面的电荷量相等，选项d正确8(多选)如图甲，固定在光滑水平面上的正三角形金属线框，匝数n20，总电阻r2.5 ，边长l0.3 m，处在两个半径均为r的圆形匀强磁场区域中线框顶点与右侧圆中心重合，线框底边中点与左侧圆中心重合磁感应强度b1垂直水平面向外，大小不变；b2垂直水平面向里，大小随时间变化，b1、b2的值如图乙所示，则()a通过线框中感应电流方向为逆时针方向bt0时刻穿过线框的磁通量为0.1 wbc在0.6 s内通过线框中的电荷量为0.13 cd经过0.6 s线框中产生的热量为0.07 j解析：选acd.磁感应强度b1垂直水平面向外，大小不变，b2垂直水平面向里，大小随时间增大，故线框向外的磁通量减小，由楞次定律可得，线框中感应电流方向为逆时针方向，选项a正确t0时刻穿过线框的磁通量为b1r2b2r20.005 2 wb，选项b错误在0.6 s内通过线框的电荷量qn c0.13 c，选项c正确由qi2rt j0.07 j，选项d正确二、非选择题(共4小题，52分)9.(10分)半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r、质量为m且质量分布均匀的直导体棒ab置于圆导轨上面，ba的延长线通过圆导轨中心o，装置的俯视图如图所示整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为b，方向竖直向下在内圆导轨的c点和外圆导轨的d点之间接有一阻值为r的电阻(图中未画出)直导体棒在水平外力作用下以角速度绕o逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为，导体棒和导轨的电阻均可忽略重力加速度大小为g.求(1)通过电阻r的感应电流的方向和大小；(2)外力的功率解析：(1)ebrbrbr2i由右手定则判得通过r的感应电流从cd(2)由能量守恒可知，pprpf在竖直方向2nmg，则nmg，得fnmgpfmgrmg2rmgrpri2r，所以pmgr答案：(1)方向：由c端到d端(2)mgr10(12分)u形光滑金属导轨水平放置，如图所示为俯视图，导轨右端接入电阻r0.36 ，其他部分无电阻，导轨间距为l0.6 m，界线mn右侧有匀强磁场，磁感应强度为b t导体棒ab电阻为零，质量m1 kg.导体棒与导轨始终垂直且接触良好，在距离界线mn为d0.5 m处受恒力f1 n作用从静止开始向右运动，到达界线pq时恰好匀速，界线pq与mn间距也为d.(1)求匀速运动时的速度v的大小；(2)求导体棒在mn和pq间运动过程中r的发热量q.解析：(1)匀速时合力为零，所以ff安bil得v0.5 m/s(2)设导体棒从出发到匀速的过程安培力做功为wa，根据动能定理有f2dwamv2得wa jr的发热量即为导体棒克服安培力做的功，即q|wa| j答案：(1)0.5 m/s(2) j11(15分)如图所示，两条平行的金属导轨相距l1 m，金属导轨的倾斜部分与水平方向的夹角为37，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒mn和pq的质量均为m0.2 kg，电阻分别为rmn1 和rpq2 .mn置于水平导轨上，与水平导轨间的动摩擦因数0.5，pq置于光滑的倾斜导轨上，两根金属棒均与导轨垂直且接触良好从t0时刻起，mn棒在水平外力f1的作用下由静止开始以a1 m/s2的加速度向右做匀加速直线运动，pq则在平行于斜面方向的力f2作用下保持静止状态t3 s时，pq棒消耗的电功率为8 w，不计导轨的电阻，水平导轨足够长，mn始终在水平导轨上运动求：(1)磁感应强度b的大小；(2)t03 s时间内通过mn棒的电荷量；(3)求t6 s时f2的大小和方向；(4)若改变f1的作用规律，使mn棒的运动速度v与位移x满足关系：v0.4x，pq棒仍然静止在倾斜轨道上求mn棒从静止开始到x5 m的过程中，系统产生的热量解析：(1)当t3 s时，设mn的速度为v1，则v1at3 m/se1blv1e1i(pmnrpq)pi2rpq代入数据得：b2 t.(2)qt代入数据可得：q3 c(3)当t6 s时，设mn的速度为v2，则v2at6 m/se2blv212 vi24 af安bi2l8 n规定沿斜面向上为正方向，对pq进行受力分析可得：f2f安cos 37mgsin 37代入数据得：f25.2 n(负号说明力的方向沿斜面向下)(4)mn棒做变加速直线运动，当x5 m时，v0.4x0.45 m/s2 m/s因为速度v与位移x成正比，所以电流i、安培力也与位移x成正比，安培力做功w安blx jqw安 j.答案：(1)2 t(2)3 c(3)大小为5.2 n，方向沿斜面向下(4) j12(15分)如图所示，mn、pq为足够长的平行金属导轨，间距l0.50 m，导轨平面与水平面间夹角37，n、q间连接一个电阻r5.0 ，匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度大小b1.0 t将一根质量m0.05 kg的金属棒放在导轨的ab位置，金属棒及导轨的电阻不计现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直，且与导轨接触良好已知金属棒与导轨间的动摩擦因数0.50，当金属棒滑行至cd处时，其速度大小开始保持不变，位置cd与ab之间的距离s2.0 m已知g10 m/s2，sin 370.60，cos 370.80.求：(1)金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小；(2)金属棒达到cd处的