高考物理 电磁感应单元综合练习 (2)(1).doc

单元练9 电磁感应本试卷分第卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分.满分120分，考试时间100分种.第卷（选择题 共35分）一、单项选择题（每小题 3分，共15分.每小题只有一个选项符合题意）1如图所示，线圈abcd在匀强磁场中，沿导线框架向右匀速运动，除电阻r以外，其余电阻不计，则（ ）a因穿过abcd的磁通量不变，所以ab和cd中无感应电流b因穿过回路efgh的磁通量变化，所以ab和cd中有感应电流c磁场方向改变，则ab和cd中感应电流d磁场方向改变为与线圈平面平行，则ab和cd中有感应电流 2闭合线圈abcd在磁场中运动到如图位置时，ab边受到的磁场力竖直向下，此线圈的运动情况是（ ）a向右进入磁场b向左移出磁场c以ab为轴转动d以ad为轴转动 3mn、gh为平行导轨，ab、cd为跨在导轨上的两根横杆，导轨和横杆均为导体.有匀强磁场垂直于导轨所在平面，方向如图所示.用i表示回路中的电流（ ）a当ab不动而cd向右滑动时，i0且沿顺时针方向b当ab向左、cd向右滑动且速度大小相等时，i=0c当ab、cd都向右滑动且速度大小相等时，i=0d当ab、cd都向右滑动，且ab速度大于cd时，i0且沿逆时针方向 4有一电阻率、体积为v的铜块，将它拉成半径为r的铜导线，做成一半径为r的圆形回路（rr），现加上一个方向垂直于回路平面的匀强磁场，若磁感应强度b的大小均匀变化，则（ ）a感应电流大小与导线的粗细成正比b感应电流大小和回路半径成正比c感应电流大小和回路半径的平方成正比d感应电流大小和导线的粗细及回路的半径都无关 5如图所示，在pq、qr区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场、磁场方向均垂直于纸面.一导线框abcdefa位于纸面内，框的邻边都相互垂直，bc边与磁场的边界p重合，导线框与磁场区域的尺寸如图所示.从t=0时刻开始，线框匀速横穿两个磁场区域.以abcdef为线框中的电动势的正方向，以下四个t关系示意图中正确的是（ ）二、多项选择题（每小题4分，共16分.每小题有多个选项符合题意） 6如图所示，a、b为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度.两个相同的磁性小球，同时从a、b管上端的管口无初速释放，穿过ab管的小球比穿过b管的小球先落到地面，下列对两管的描述中可能正确的是（ ）aa管是用塑料制成的，b管是用铜制成的ba管是用铝制成的，b管是用胶木制成的ca管是用胶木制成的，b管是用逆料制成的da管是用胶木制成的，b管是用铝制成的 7如图所示，a和b是电阻均为r的电灯，l是自感系数较大的线圈.当s1闭合、s2断开且电路稳定时，a、b亮度相同.再闭合s2，待电路稳定后将s1断开.下列说法中正确的是（ ）ab灯立即熄灭ba灯将比原来更亮一些后再熄灭c有电流通过b灯，方向为cdd有电流通过a灯，方向为ba 8如图所示，两根竖直放置的光滑平行导轨，其一部分处于向垂直导轨所在平面且有上下水平边界的匀强磁场中，一根金属杆mn成水平沿导轨滑下，在与导轨和电阻r组成的闭合电路中，其他电阻不计.当金属杆mn进入磁场区后，其运动的速度图像可能是图中的（ ） 9两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，而且处于如图所示的匀强磁场中，在导轨上端附近，上下横跨与导轨紧密接触着a、b两条相同的导体棒，电阻均为r，不计导轨电阻，下列结论中正确的是（ ）a若同时从静止释放a、b棒，a、b均做匀速运动b若同时从静止释放a、b棒，a、b均做自由落体运动c若只放开b棒，b棒先做加速运动，后做减速运动d若只放开b棒，b棒先做加速运动，后做匀速运动第卷（非选择题 共89分）三、简答题（每小题10分，共20分.把答案填在相应的横线上或按题目要求作答）10（10分）在研究电磁感应现象实现中 （1）为了能明显地观察到实验现象，请在如图所示的实验器材中，选择必要的器材，在图中用实线连接成相应的实物电路图；（2）将原线圈插入副线圈中，闭合电键，副线圈中感生电流与原线圈中电流的绕行方向 （填“相同”或“相反”）；（3）将原线圈拔出时，副线圈中的感生电流与原线圈中电流的绕行方向 （填“相同”或“相反”）. 11（10分）如图所示是一种风速仪示意，试回答下列问题：（1）有水平风吹来时磁体如何转动？（自下往下看） .（2）为什么能用它测定风速大小？四、计算或论述题（本题共5小题，共69分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须写出明确的数值和单位） 12（12分）两根光滑的长直金属导轨mn、mn平行置于同一水平面内，导轨间距为l，电阻不计，m、m处接有如图所示的电路，电路中各电阻的阻值增为r，电容器的电容为c.长度也为l、阻值同为r的金属棒ab垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为b、方向竖直向下的匀强磁场中.ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab运动距离为s的过程中，整个回路中产生的焦耳热为q.求：（1）ab运动速度v的大小；（2）电容器所带的电荷量q. 13（13分）如图所示，两根竖直放置在绝缘地面上的金属导轨的上端，接有一个电容为c的电容器，框架上有一质量为m、长为l的金属棒，平行于地面放置，与框架接触良好且无摩擦，棒离地面的高度为h，磁感强度为b的匀强磁场与框架平面垂直.开始时，电容器不带电.将金属棒由静止释放，问：棒落地时的速度为多大？（整个电路电阻不计） 14（14分）如图甲所示，水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置，间距d为0.5m，左端通过导线与阻值为2的电阻r连接，右端通过导线与阻值为4的小灯泡l连接；在cdef矩形区域内有竖直向上均匀磁场，ce长为2m，cdef区域内磁场的磁感应强度b如图乙所示随时间t变化；在t=0时，一阻值为2的金属棒在恒力f作用下由静止从ab位置沿导轨向右运动，当金属棒从ab位置运动到ef位置过程中，小灯泡的亮度没有发生变化.求： （1）通过的小灯泡的电流强度； （2）恒力f的大小；（3）金属棒的质量. 15（16分）用密度为d、电阻率为、横截面积为a的薄金属条制成边长为l的闭合正方形框abba.如图所示，金属方框水平放在磁极的狭缝间，方框平面与磁场方向平行.设匀强磁场仅存在于相对磁极之间，其他地方的磁场忽略不计.可认为方框的aa边和bb边都处在磁极之间，极间磁感应强度大小为b.方框从静止开始释放，其平面在下落过程中保持水平（不计空气阻力）.（1）求方框下落的最大速度vm（设磁场区域在数值方向足够长）；（2）当方框下落的加速度为时，求方框的发热功率p；（3）已知方框下落时间为t时，下落高度为h，其速度为vt（vtvm）.若在同一时间t内，方框内产生的热与一恒定电流i0在该框内产生的热相同，求恒定电流i0的表达式. 16（14分）一个质量为m、直径为d、电阻为r的金属圆环，在范围很大的磁场中沿竖直方向下落，磁场的分布情况如图所示，已知磁感应强度竖直方向的分量by的大小只随高度变化，其随高度y变化关系为by=b0+（1+ky）（此处k为比例常数，且k0），其中沿圆环轴线的磁场方向始终竖直向上，在下落过程中金属圆环所在的平面始终保持水平，速度越来越大，最终稳定为某一数值，称为收尾速度.求：（1）圆环中的感应电流方向；（2）圆环的收尾速度的大小.单元练9 电磁感应1b 2.a 3.c4d 解析 由于接成的导线长，设导线电阻为r电，由电阻定律r电= 设圆形回路的面积为s，由=，回路中产生的感应电动势，回路中的感应电流为5c 6.ad7ad 解析 s1断开前，通过两灯的电流强度相同，两灯两端电压也相同，即uab=ucd.因串联电路中ur故rab=rcd,可推知，电路稳定时l的电阻亦为r.由于l与灯a是并联的，故它们的电流均为.s1断开后，由于l的作用电流将逐渐减小.这一电流不会通过b灯而只通过a灯，方向为ba，它只能使a灯迟一些熄熄灭面而不能使a灯比原来更亮故选项ad正确.8acd 9.bd10（1）如图所示（2）相反（3）相同11（1）逆时针转动 （2）风速越大磁体转速越大，线圈中磁通量变化率越大，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势越大，感应电流就越大，则可从电流计中读出风速的大小.12（1）设ab上产生的感应电动势为e，回路中电流为i，ab运动距离s所用的时间为t，则有e=blv,i=，由上述方程得（2）设电容器两极板间的电势差u=ir，电容器所带电荷量q=cu，解得13金属棒向下加速，因而电路中有给电容器充电形成的电流，金属棒除了重力外，还受安培力作用.在很短一段时间t内，电容极板上增加了电荷量q时，电路中瞬间电流i=，又因电路无电阻，故电源路端电压u=e=blv，而u=uc，有得根据牛顿第二定律：由以上两式得恒量，所以金属棒做匀加速运动，落地瞬时速度 14（1）在金属棒未进磁场，电路中总电阻线框中感应电动势灯泡中的电流强度（2）因灯泡中亮度不变，故在4s末金属棒刚好进入磁场，且做匀速直线运动，此时金属棒中的电流强度i=il+ir=il+恒力f=fa=bid=0.3n（3）金属棒产生感应电动势金属棒在磁场中的速度金属棒的加速度据牛顿第二定律，金属棒的质量15（1）方框质量方框电阻方框下落速度为v时，产生的感应电动势 e=b2lv感应电流方框下落过程，受到重力g及安培力f，g=mg=4ladg，方向竖直向下f=bi2l=，方向竖直向下当f=g时，