【志鸿优化设计】（广东专用）高考物理第一轮复习 第十章电磁感应单元检测.doc

单元检测十电磁感应（时间：60分钟满分：100分）一、单项选择题（共4小题，每题4分，共16分）1如图所示，阻值为r的金属棒从图示位置ab分别以v1、v2的速度沿光滑导轨（电阻不计）匀速滑到ab位置，若v1v212，则在这两次过程中（）a回路电流i1i212b产生的热量q1q214c通过任一截面的电荷量q1q212d外力的功率p1p2122如图甲所示，长直导线与闭合线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示。在0时间内，长直导线中电流向上，则线框中感应电流的方向与所受安培力情况是（）a0t时间内，线框中感应电流方向为顺时针方向b0t时间内，线框中感应电流方向为先顺时针方向后逆时针方向c0t时间内，线框受安培力的合力向左d0时间内，线框受安培力的合力向右，t时间内，线框受安培力的合力向左3如图所示，有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域，其直角边长为l，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为b。一边长为l、总电阻为r的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域。取沿abcda的感应电流为正，则图中表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是（）4如图所示，连接两个定值电阻的平行金属导轨与水平面成角，r1r22r，匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒ab质量为m，棒的电阻为2r，棒与导轨之间的动摩擦因数为。导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，定值电阻r2消耗的电功率为p，下列说法正确的是（）a此时重力的功率为mgvcos b此装置消耗的机械功率为mgvcos c导体棒受到的安培力的大小为d导体棒受到的安培力的大小为二、双项选择题（共5小题，每题6分，共30分）5如图所示，让线圈由位置1通过一个匀强磁场区域运动到位置2，下列说法中正确的是（）a线圈进入匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应电流，而且进入时的速度越大，感应电流越大b整个线圈在匀强磁场中匀速运动时，线圈中有感应电流，而且感应电流是恒定的c整个线圈在匀强磁场中加速运动时，线圈中有感应电流，而且感应电流越来越大d线圈加速穿出匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应电流，而且感应电流越来越大6如图所示的电路中，a1和a2是完全相同的灯泡，线圈l的电阻可以忽略不计，下列说法中正确的是（）a合上开关s接通电路时，a2先亮a1后亮，最后一样亮b合上开关s接通电路时，a1和a2始终一样亮c断开开关s切断电路时，a2立即熄灭，a1过一会儿熄灭d断开开关s切断电路时，a1和a2都要过一会儿才熄灭7如图所示，矩形线圈长为l，宽为h，电阻为r，质量为m，在空气中竖直下落一段距离后（空气阻力不计），进入一宽为h、磁感应强度为b的匀强磁场中，线圈进入磁场时的动能为ek1，穿出磁场时的动能为ek2，这一过程中产生的焦耳热为q，线圈克服安培力做的功为w1，重力做的功为w2，线圈重力势能的减少量为ep，则以下关系中正确的是（）aqek1 bqw2w1cqw1 dw2w1ek2ek18用一根横截面积为s、电阻率为的硬质导线做成一个半径为r的圆环，ab为圆环的一条直径。如图所示，在ab的左侧存在一个均匀变化的匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图，磁感应强度大小随时间的变化率k（k0）。则（）a圆环中产生逆时针方向的感应电流b圆环具有扩张的趋势c圆环中感应电流的大小为d图中a、b两点间的电势差uab|kr2|9如图所示的电路中，两根光滑金属导轨平行放置在倾角为的斜面上，导轨下端接有电阻r，导轨电阻不计，斜面处在竖直向上的磁感应强度为b的匀强磁场中，电阻可略去不计的金属棒ab质量为m，受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力f的作用，金属棒沿导轨匀速下滑，则它在下滑h高度的过程中，以下说法正确的是（）a作用在金属棒上各力的合力做功为零b重力做功将机械能转化为电能c重力与恒力f做功的代数和等于电阻r上产生的焦耳热d金属棒克服安培力做功等于重力与恒力f做的总功与电阻r上产生的焦耳热之和三、计算题（共3小题，每题18分，共54分）10如图所示，水平放置的导体框架，宽l0.50 m，接有电阻r0.20 ，匀强磁场垂直框架平面向里，磁感应强度b0.40 t。一导体棒ab垂直框边跨放在框架上，并能无摩擦地在框架上滑动，框架和导体棒ab的电阻均不计。当ab以v4.0 m/s的速度向右匀速滑动时，求：（1）ab棒中产生的感应电动势大小；（2）维持导体棒ab做匀速运动的外力f的大小；（3）若将外力f突然减小到f，简要论述导体棒ab以后的运动情况。11如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨mn、pq相距为l，导轨平面与水平面夹角30，导轨上端跨接一定值电阻r，导轨电阻不计。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，长为l的金属棒cd垂直于mn、pq放置在导轨上，且与导轨保持电接触良好，金属棒的质量为m、电阻为r，重力加速度为g，现将金属棒由静止释放，当金属棒沿导轨下滑距离为s时，速度达到最大值vm。求：（1）金属棒开始运动时的加速度大小；（2）匀强磁场的磁感应强度大小；（3）金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中，电阻r上产生的电热。12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 370.6，cos 370.8。求：（1）小环所受摩擦力的大小；（2）q杆所受拉力的瞬时功率。参考答案1a2a3c解析：在l与2l之间，bc边切割磁感线的有效长度增大，产生的感应电动势逐渐增大，最大值为eblv，因而感应电流从零均匀增加，最大值为，方向为abcda；在2l与3l之间，ad边切割磁感线，产生的感应电流也从零均匀增加，最大值也为，但方向变为adcba，故选项c正确。4c解析：根据功率计算公式，则此时重力的功率为mgvsin ，即选项a不正确；由于摩擦力ffmgcos ，故因摩擦而消耗的热功率为mgvcos ，由法拉第电磁感应定律得eblv，回路总电流i，导体棒滑动时受到安培力fbil，故整个装置消耗的机械功率为（mgcos ）v，即选项b不正确。由于r1r22r，棒的电阻也为2r，当上滑的速度为v时，定值电阻r2消耗的电功率为p，则定值电阻r1消耗的电功率也为p，根据电路的基本特点，此时导体棒ab消耗的电功率应该为4p，故整个电路消耗的电功率为6p，即安培力做功的功率为6p，所以导体棒受到的安培力的大小为f，即选项c正确，而选项d错误。5ad6ad7cd解析：安培力做的负功等于其他能转化的电能，电能最后变成热能，故c对，a、b错；由动能定理得w2w1ek2ek1，即w2w1ek2ek1，d正确。8bd解析：根据楞次定律可知，磁通量减小，产生顺时针方向的感应电流，a选项不正确；圆环面积有扩张的趋势，b选项正确；产生的感应电动势为，则电流大小为|，c选项不正确；uab等于kr2的绝对值，d选项正确。9ac解析：由于金属棒匀速下滑，故作用在棒上的各个力的合力做功为零，故a正确；克服安培力做功将机械能转化为电能，故b错误；列出动能定理方程wgwfw安0，变形可得wgwfw安，可知c正确，d错误。10答案：（1）0.8 v（2）0.8 n（3）见解析解析：（1）ab棒切割磁感线，故eblv（0.400.504.0） v0.8 v。（2）回路电流i a4 a故f安bil（0.4040.50） n0.8 n因导体棒匀速运动，则ff安0.8 n。（3）当f突然减小为f时，f安f，导体棒ab所受合外力方向向左，导体棒做减速运动；由f合f安ffma知，棒ab做加速度减小的减速运动，当a0时，导体棒做匀速直线运动，速度为v。11答案：（1）gsin （2）（3）解析：（1）金属棒开始运动时的加速度大小为a，由牛顿第二定律有mgsin ma解得agsin 。（2）设匀强磁场的磁感应强度大小为b，则金属棒达到最大速度时产生的电动势eblvmcos 回路中产生的感应电流i金属棒所受安培力fbilcd棒所受合外力为零时，下滑的速度达到最大，则fcos mgsin 由式解得b。（3）设电阻r上产生的电热为q，整个电路产生的电热为q总，则mgssin mvq总qq总由式解得q。12答案