（新课标）2017版高考物理一轮复习 第九章 电磁感应单元过关检测（3）.doc

电磁感应 考试时间：100分钟；满分：100分 班级 姓名 . 第i卷（选择题）评卷人得分一、单项选择题（本题共7小题，每小题3分, 共21分）1.电磁炉热效率高达90%，炉面无明火，无烟无废气，电磁“火力”强劲，安全可靠如图所示是描述电磁炉工作原理的示意图，下列说法正确的是( )a.当恒定电流通过线圈时，会产生恒定磁场，恒定磁场越强，电磁炉加热效果越好b.电磁炉通电线圈加交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作c.电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅，主要原因这些材料的导热性能较差d.在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉不能起到加热作用2.如图是生产中常用的一种延时继电器的示意图，铁芯上有两个线圈a和b，线圈a跟电源连接，线圈b的两端接在一起，构成一个闭合回路。下列说法中正确的是（ ）a闭合开关s时，b中产生图示方向的感应电流b闭合开关s时，b中产生与图示方向相反的感应电流c断开开关s时，主要是a具有延时作用d断开开关s时，弹簧k立即将衔铁d拉起3. 如图所示，在铁芯p上绕着两个线圈a和b，则a线圈a输入正弦交变电流，线圈b可输出恒定电流b线圈a输入恒定电流，穿过线圈b的磁通量一定为零c线圈b输出的交变电流不对线圈a的磁场造成影响d线圈a的磁场变化时，线圈b中一定有电场4. 如图甲所示，导体棒mn置于水平导轨上，pqmn所围的面积为s，pq之间有阻值为r的电阻，不计导轨和导体棒的电阻。导轨所在区域内存在沿竖直方向的匀强磁场，规定磁场方向竖直向上为正，在0时间内磁感应强度的变化情况如图乙所示，导体棒mn始终处于静止状态。下列说法正确的是 a. 在0和时间内，导体棒受到的导轨的摩擦力方向相同 b. 在0内，通过导体棒的电流方向为n到mc. 在内，通过电阻r的电流大小为d. 在0时间内，通过电阻r的电荷量为5. 长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如右图所示。在0时间内，直导线中电流向上。则 a在0时间内，感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左b在0时间内，感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右c在时间内，感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右d在时间内，感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左6. 如图1所示，矩形线圈位于一变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面）向里，磁感应强度b随时间t的变化规律如图2所示。用i表示线圈中的感应电流，取顺时针方向的电流为正。则图3中的i-t图像正确的是 7. 如图所示，甲为某闭合线圈内磁通量随时间t变化的函数图像，乙为某特殊电阻r的伏安特性曲线。已知两图像具有相似性，即oa段为曲线，ab段为平行于横轴的直线。则下列说法正确的是a甲图oa段表示线圈的感应电动势在oti时间内随时间推移而逐渐增大b乙图oa段表示电阻r的阻值在0j-范围内随电流的增大而逐渐增大c甲图ab段表示线圈的感应电动势为零d乙图ab段表示电阻r的阻值为零8. 如图所示，相距为l的两足够长平行金属导轨固定在水平面上，整个空间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度为b导轨上静止有质量为m，电阻为r的两根相同的金属棒ab、cd，与导轨构成闭合回路金属棒cd左侧导轨粗糙右侧光滑现用一沿导轨方向的恒f，水平向右拉金属棒cd，当金属棒cd运动距离为s时速度达到最大，金属棒ab与导轨间的摩擦力也刚好达最大静摩擦力在此过程中，下列叙述正确的是 a金属棒cd的最大速度为 b金属棒ab上的电流方向是由a向b c整个回路中产生的热量为 d金属棒ab与导轨之间的最大静摩擦力为f9. 一个闭合回路由两部分组成，如图所示，右侧是电阻为的圆形导线；置于方向竖直向上，大小均匀变化的磁场b1中，左侧是光滑的倾角为的平行导轨，宽度为d，其电阻不计磁感应强度为b2的匀强磁场垂直导轨平面向上，且只分布在左侧，一个质量为m、电阻为r的导体棒此时恰好能静止在导轨上，分析下述判断正确的是 a圆形线圈中的磁场均匀增强 b导体棒ab受到的安培力大小为c回路中的感应电流为d圆形导线中的电热功率为 10. 如图所示，在竖直方向的磁感应强度为b的匀强磁场中，金属框架abcd固定在水平面内，ab与cd平行且足够长，bc与cd夹角(90)，光滑导体棒ef(垂直于cd)在外力作用下以垂直于自身的速度v向右匀速运动，框架中的bc部分与导体棒单位长度的电阻均为r，ab与cd的电阻不计，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触，经过c点瞬间作为计时起点，下列关于电路中电流大小i与时间t、消耗的电功率p与导体棒水平移动的距离x变化规律的图象中正确的是：11. 如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为r，在金属线框的下方有一匀强磁场区域，mn和pq是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向垂直于线框平面向里。现使金属线框从mn上方某一高度处由静止开始下落，如图乙是金属线框由开始下落到bc刚好运动到匀强磁场pq边界的vt图象，图中数据均为已知量。重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是：（ ）a金属线框刚进人磁场时感应电流方向沿adcba方向b磁场的磁感应强度为c金属线框在0t3的时间内所产生的热量为dmn和pq之间的距离为12.涡流电导仪利用涡流原理工作，当通有交流电的检测线圈靠近被检工件时，工件表面出现电磁涡流，该涡流同时产生一个磁场，作用于检测线圈。若金属工件存在缺陷，就会改变涡流磁场的强度及分布，导致检测线圈电流发生变化，通过检测这个变化就可发现材料有无缺陷。关于涡流电导仪，以下说法正确的是a涡流电导仪也可以用于绝缘体的检测b导体中产生的涡流，其频率与检测线圈中交流电频率相同c若金属工件存在裂缝，涡流磁场的强度会增大d涡流产生磁场的同时，材料中也会产生电热第ii卷（非选择题）评卷人得分三、计算题（本题共3道小题, 共49分）13.（14分）如图所示，质量为m的导体棒垂直放在光滑、足够长的的u形导轨底端，导轨宽度和棒长相等且接触良好，导轨平面与水平面成角。整个装置处在与导轨平面垂直的匀强磁场中。现给导体棒沿导轨向上的初速度，经时间，导体棒到达最高点，然后开始返回，到达底端前已做匀速运动，速度大小为。已知导体棒的电阻为r，其余电阻不计，重力加速度为g,忽略电路中感应电流之间的相互作用。求：（1）导体棒从开始到返回底端的过程中回路中产生的电能e。（2）导体棒在底端开始运动时的加速度的大小a。（3）导体棒上升的最大高度h。14. （16分）如图，电阻不计的足够长的平行光滑金属导轨px、qy相距l=0.5m，底端连接电阻r=2，导轨平面倾斜角=30,匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度b=1t。质量m=40g、电阻r=0.5的金属棒mn放在导轨上，金属棒通过绝缘细线在电动机牵引下从静止开始运动，经过时间t1=2s通过距离x=1.5m，速度达到最大，这个过程中电压表示数u0=8.0v，电流表实数i0=0.6a，示数稳定，运动过程中金属棒始终与导轨垂直，细线始终与导轨平行且在同一平面内，电动机线圈内阻r0=0.5，g=10m/s2.。求： （1）细线对金属棒拉力的功率p多大？ （2）从静止开始运动的t1=2s时间内，电阻r上产生的热量qr是多大？ （3）用外力f代替电动机沿细线方向拉金属棒mn，使金属棒保持静止状态，金属棒到导轨下端距离为d=1m。若磁场按照右图规律变化，外力f随着时间t的变化关系式？15. （19分）如图所示，是磁流体动力发电机的工作原理图 一个水平放置的上下、前后封闭的矩形塑料管，其宽度为a，高度为b，其内充满电阻率为的水银，由涡轮机（未画出）产生的压强差p使得这个流体在不加磁场时具有恒定的流速v0管道的前后两个侧面上各有长为l的由铜组成的面，实际流体的运动非常复杂，为简化起见作如下假设： a.尽管流体有粘滞性，但整个横截面上的速度均匀. b.流体的速度总是与作用在其上的合外力成正比. c. 流体不可压缩若由铜组成的前后两个侧面外部短路，一个竖直向上的匀强磁场只加在这两个铜面之间的区域，磁感强度为b（如图）(1)写出加磁场后，两个铜面之间区域的电阻r的表达式(2) 涡轮机对流体产生的压强差p恒定，加磁场后，最终形成新的稳定速度v，写出流体所受的磁场力f与v关系式，指出f的方向；(3)写出(2) 问中加磁场后流体新的稳定速度v的表达式（用v0、p、l、b、表示）；(4)为使速度增加到原来的值v0，必须改变涡轮机对流体产生的压强差，导致涡轮机输出功率的增加，写出功率增加量的表达式（用v0、a、b、l、b和表示）。试卷答案1.b 2.b 3.d 4.b 5.a 6.c 7.c 8.ad 9.ac 10.ad 11.bc 12.bd13.【解析】（1）由能量守恒定律得（2）设开始时棒上的电流为i，到达最高点后再返回底端时棒上的电流为i，则有：联立可得：棒到达底端时已做匀速运动，则有：解得：（3）选沿斜面向上为正方向，上升过成中的加速度为，上升到最高点的路程为,则取一极短的时间，速度微小变化为，则有得其中在上升过程中，有：即且解得：。14. 【解析】（1）根据能量转化和守恒，有 （2分）解得 p = 0.3w （1分）（2）当从静止开始运动经过t1=2s时间，金属棒速度达到最大，设此时为vm，金属棒中电动势为e，电流为i1，受到的安培力为f安，细线的拉力为f拉，则 （1分） （1分）f安= bi1l （1分）p =f拉vm （1分）f拉 = mgsin + f安 （1分）解得 vm= 1m/s 金属棒从静止开始运动到达到最大速度过程中，设整个电路中产生的热量为q，由能量转化和守恒得 （1分） （1分）解得 qr=0.224j （1分）（3）由图可知 （1分）设在t时刻，磁场