【志鸿优化设计】（重庆专用）高考物理第一轮复习 第九章电磁感应单元检测.docVIP

单元检测九电磁感应(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题8小题，每小题7分，共56分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错或不答的得0分)1(2012上海浦东新区质检)如图所示，矩形线框在磁场内做的各种运动中，能够产生感应电流的是( )2如图所示，用铝板制成u形框，将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在框的上方，使整体在匀强磁场中沿垂直于磁场方向向左以速度v匀速运动，悬线拉力为t，则( )a悬线竖直tmg b悬线竖直tmgc悬线竖直tmg d无法确定t的大小和方向3(2012深圳模拟)如图所示，在x0的区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于纸面向里。矩形线框abcd从t0时刻起由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流i(取逆时针方向的电流为正)随时间t的变化图线是( )4(2012南京模拟)如图所示，ab为一金属杆，它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，可绕a点在纸面内转动；s为以a为圆心位于纸面内的金属环；在杆转动过程中，杆的b端与金属环保持良好接触；a为电流表，其一端与金属环相连，一端与a点良好接触。当杆沿顺时针方向转动时，某时刻ab杆的位置如图所示，则此时刻( )a有电流通过电流表，方向由c向d，作用于ab的安培力向右b有电流通过电流表，方向由c向d，作用于ab的安培力向左c有电流通过电流表，方向由d向c，作用于ab的安培力向右d无电流通过电流表，作用于ab的安培力为零5如图(a)(b)所示的电路中，电阻r和自感线圈l的电阻值都很小，且小于灯a的电阻，接通s，使电路达到稳定，灯泡a发光，则( )a在电路(a)中，断开s，a将直接熄灭b在电路(a)中，断开s，a将先变得更亮，然后渐渐变暗c在电路(b)中，断开s，a将渐渐变暗d在电路(b)中，断开s，a将先变得更亮，然后渐渐变暗6(2012北京理综)物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”。如图，她把一个带铁芯的线圈l、开关s和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈l上，且使铁芯穿过套环。闭合开关s的瞬间，套环立刻跳起。某同学另找来器材再探究此实验。他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均未动。对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是( )a线圈接在了直流电源上b电源电压过高c所选线圈的匝数过多d所用套环的材料与老师的不同7.如图所示，光滑的“”形金属导体框竖直放置，质量为m的金属棒mn与框架接触良好。磁感应强度分别为b1、b2的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在abcd和cdef区域。现从图示位置由静止释放金属棒mn，当金属棒进入磁场b1区域后，恰好做匀速运动。以下说法中不正确的是( )a若b2b1，金属棒进入b2区域后将加速下滑b若b2b1，金属棒进入b2区域后仍将保持匀速下滑c若b2b1，金属棒进入b2区域后将先加速后匀速下滑d若b2b1，金属棒进入b2区域后将先减速后匀速下滑8.如图所示，相距为l的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为，上端接有定值电阻r，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为b。将质量为m的导体棒由静止释放，当速度达到v时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒为p，导体棒最终以2v的速度匀速运动。导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g。下列选项正确的是( )ap=2mgvsin bp=3mgvsin c当导体棒速度达到时加速度大小为d在速度达到2v以后匀速运动的过程中，r上产生的焦耳热等于拉力所做的功二、非选择题(共44分)9(12分)如图所示，直角三角形导线框abc置于匀强磁场中，ab是一段长为l、电阻为r的均匀导线，ac和bc电阻不计，ac长度为l，磁场的磁感应强度为b，方向垂直纸面向里。现有一段长度为l，电阻为r的均匀导体杆mn架在导线框上，开始时紧靠ac，然后沿ab方向以恒定速度v向b端滑动，滑动中始终与ac平行并与导线框保持良好接触。当mn滑过的距离为l时，求导线ac中电流的大小和方向。10(14分)轻质细线吊着一质量为m0.32 kg、边长为l0.8 m、匝数n10的正方形线圈，总电阻为r1 ，边长为的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图甲所示，磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化如图乙所示，从t0开始经t0时间细线开始松弛，取g10 m/s2。求：(1)在前t0时间内线圈中产生的电动势；(2)在前t0时间内线圈的电功率；(3)t0的值。11(18分) (2012上海单科)如图，质量为m的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上。一电阻不计、质量为m的导体棒pq放置在导轨上，始终与导轨接触良好，pqbc构成矩形。棒与导轨间动摩擦因数为，棒左侧有两个固定于水平面的立柱。导轨bc段长为l，开始时pq左侧导轨的总电阻为r，右侧导轨单位长度的电阻为r0。以ef为界，其左侧匀强磁场方向竖直向上，右侧匀强磁场水平向左，磁感应强度大小均为b。在t0时，一水平向左的拉力f垂直作用在导轨的bc边上，使导轨由静止开始做匀加速直线运动，加速度为a。(1)求回路中感应电动势及感应电流随时间变化的表达式；(2)经过多长时间拉力f达到最大值，拉力f的最大值为多少？(3)某过程中回路产生的焦耳热为q，导轨克服摩擦力做功为w，求导轨动能的增加量。参考答案1b解析：产生感应电流的条件是穿过线圈的磁通量发生变化，选项b符合要求。2a解析：设两板间的距离为l，由于向左运动过程中竖直板切割磁感线，产生动生电动势，因右手定则判断下板电势高于上板电势，动生电动势大小eblv，即带电小球处于电势差为blv的电场中。所受电场力f电qqqvb。若设小球带正电，则电场力方向向上。同时小球所受洛伦兹力f洛qvb，方向由左手定则判断竖直向下，即f电f洛，故无论小球带什么电，怎样运动，tmg，故选项a正确。3d解析：矩形线框在运动时，dc边切割磁感线，由右手定则可知：在线框中产生顺时针方向的电流(负)，由速度公式和法拉第电磁感应定律可得：vat，eblv，则it，则选项d正确，选项a、b、c错误。4a5d解析：在(a)电路中，灯a和线圈l串联，它们的电流相同，断开s时，线圈上产生自感电动势，阻碍原电流的减小，但流过灯a的电流仍逐渐减小，从而灯a只能渐渐变暗。在(b)电路中，电阻r和灯a串联，灯a的电阻大于线圈l的电阻，电流则小于线圈l中的电流，断开s时，电源不再给灯供电，而线圈产生自感电动势阻碍电流的减小，通过r、a形成回路，灯a中电流突然变大，灯a变得更亮，然后渐渐变暗，故d正确。6d解析：当闭合s瞬间，线圈l内产生的磁场b及磁通量的变化率，随电压及线圈匝数增加而增大，如果套环是金属材料又闭合，由楞次定律可知，环内会产生感应电流i及磁场b，环会受到向上的安培力f，当fmg时，环跳起，越大，环电阻越小，f越大。如果环越轻，跳起效果越好，所以选项b、c错误；如果套环换用电阻大密度大的材料，i减小f减小，mg增大，套环可能无法跳起，选项d正确；如果使用交流电，s闭合后，套环受到的安培力大小及方向(上下)周期性变化，s闭合瞬间，f大小、方向都不确定，直流电效果会更好，选项a错误。7a解析：当金属棒mn进入磁场b1区域时，金属棒mn切割磁感线而使回路中产生感应电流，当金属棒mn恰好做匀速运动时，其重力和安培力平衡，即有mg。金属棒mn刚进入b2区域时，速度仍为v，若b2b1，则仍满足mg，金属棒mn仍保持匀速下滑，选项a错误，b正确；若b2b1，则金属棒mn刚进入b2区域时，mg，金属棒mn先加速运动，当速度增大到使安培力等于mg时，金属棒mn在b2区域内匀速下滑，故选项c正确；同理可知选项d也正确。8a解析：当导体棒以速度v匀速运动时，沿斜面方向有mgsin ；当导体棒以2v匀速运动时，沿斜面方向fmgsin ，故fmgsin ，此时拉力f的功率pf2v2mgvsin ，选项a正确，b错误；当导体棒的速度达到时，沿斜面方向mgsin ma，解得：agsin ，选项c错误；导体棒的速度达到2v以后，拉力与重力的合力做的功等于r上产生的焦耳热，选项d错误。9答案：a流向c解析：mn滑过的距离为时，它与bc的接触点为p，等效电路图如图由几何关系可知mp长度为，mp中的感应电动势eblvmp段的电阻rrmacp和mbp两电路的并联电阻为r并rr由欧姆定律，pm中的电流iac中的电流iaci，解得iac根据右手定则，mp中感应电流的方向由p流向m，所以电流iac的方向由a流向c。10答案：(1)0.4 v(2)0.16 w(3)2 s解析：(1)由法拉第电磁感应定律得：enn21020.5 v0.4 v。(2)i0.4 a，pi2r0.16 w。(3)分析线圈受力可知，当细线松弛时有：f安nbt0img，ibt02 t由图象知：bt010.5t0(t)，解得：t02 s。11答案：(1)blati(2)mamg(3)(wq)解析：(1)感应电动势blv导轨做初速为零的匀加速运动，vatbla