山西省汾河中学高三物理电磁感应单元测试题

1 汾河中学高三物理第九单元汾河中学高三物理第九单元 电磁感应电磁感应 题型测试题题型测试题 时间 90 分钟 满分 100 分 班级 姓名 学号 得分 一 选择题 本题共 12 小题 每小题 4 分 共 48 分 在每小题给出的四个选项中 第 1 8 题 只有一项符合题目要求 第 9 12 题有多项符合题目要求 全部选对的得 4 分 选对但不全对 得 2 分 有选错的得 0 分 1 2015 北京理综 20 6 分 利用所学物理知识 可以初步了解常用的公交一卡通 IC 卡 的工作原理及相关问题 IC 卡内部有一个由电感线圈 L 和电容 C 构成的 LC 振荡电路 公交车上的读卡机 刷卡时 嘀 的响一声的机器 向外发射某一特定频 率的电磁波 刷卡时 IC 卡内的线圈 L 中产生感应电流 给电容 C 充电 达到一定 的电压后 驱动卡内芯片进行数据处理和传输 下列说法正确的是 A IC 卡工作所需要的能量来源于卡内的电池 B 仅当读卡机发射该特定频率的电磁波时 IC 卡才能有效工作 C 若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率 则线圈 L 中不会产生感应电流 D IC 卡只能接收读卡机发射的电磁波 而不能向读卡机传输自身的数据信息 2 2015 安徽理综 19 6 分 如图所示 abcd 为水平放置的平行 形光滑金属导轨 间距为 l 导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场 磁感应强度大小为 B 导轨电阻不 计 已知金属杆 MN 倾斜放置 与导轨成 角 单位长度的电阻为 r 保持金属杆以 速度 v 沿平行于 cd 的方向滑动 金属杆滑动过程中与导轨接触良好 则 A 电路中感应电动势的大小为 B 电路中感应电流的大小为 C 金属杆所受安培力的大小为 D 金属杆的热功率为 3 2015 课标 15 6 分 如图 直角三角形金属框 abc 放置在匀强磁场中 磁感应强 度大小为 B 方向平行于 ab 边向上 当金属框绕 ab 边以角速度 逆时针转动时 a b c 三点的电势分别为 Ua Ub Uc 已知 bc 边的长度为 l 下列判断正确 的是 A Ua Uc 金属框中无电流 B Ub Uc 金属框中电流方向沿 a b c a C Ubc Bl2 金属框中无电流 D Uac Bl2 金属框中电流方向沿 a c b a 3 2015 重庆理综 4 6 分 图为无线充电技术中使用的受电线圈示意 图 线圈匝 数为 n 面积为 S 若在 t1到 t2时间内 匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈 其 磁感应强度大小由 B1均匀增加到 B2 则该段时间线圈两端 a 和 b 之 间的电势差 a b A 恒为 B 从 0 均匀变化到 题号123456789101112 答案 2 C 恒为 D 从 0 均匀变化到 4 2015 山东理综 19 6 分 如图甲 R0为定值电阻 两金属圆环固定在同一绝缘平面 内 左端连接在一周期为 T0的正弦交流电源上 经二极管整流后 通过 R0的电流 i 始终向左 其大小按图乙所示规律变化 规定内圆环 a 端电势高于 b 端时 a b 间的电压 uab为正 下列 uab t 图象可能正确的是 甲 乙 5 2015 江苏单科 4 3 分 如图所示 用天平测量匀强磁场的磁感应强度 下列各 选项所示的载流线圈匝数相同 边长 MN 相等 将它们分别挂在天平的右臂下方 线圈中通有大小相同的电流 天平处于平衡状态 若磁场发生微小变化 天平最容易失去平衡的是 6 2015 河北 2 月调研 21 粗细均匀的导线绕成匝数为 n 半径为 r 的圆形闭合 线圈 线圈放在磁场中 磁场的磁感应强度随时间均匀增大 线圈中产生的电流 为 I 下列说法正确的是 A 电流 I 与匝数 n 成正比 B 电流 I 与线圈半径 r 成正比 C 电流 I 与线圈面积 S 成反比 D 电流 I 与导线横截面积 S0成反比 7 2015 安徽模拟 如图 4 所示 在边长为 a 的正方形区域内 有以对角线为边 界 垂直于纸面的两个匀强磁场 磁感应强度大小相同 方向相反 纸面内一 边长为 a 的正方形导线框沿 x 轴匀速穿过磁场区域 t 0 时刻恰好开始进入磁场区域 以顺时针方向为导线 框中电流的正方向 下列选项中能够正确表示电流与位 移关系的是 3 8 如图所示 足够长平行金属导轨倾斜放置 倾角为 37 宽度为 0 5 m 电 阻忽略不计 其上端接一小灯泡 电阻为 1 一导体棒 MN 垂直于导轨放置 质量为 0 2 kg 接入电路的电阻为 1 两端与导轨接触良好 与导轨间的动摩 擦因数为 0 5 在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场 图中未画出 磁感应 强度为 0 8 T 将导体棒 MN 由静止释放 运动一段时间后 小灯泡稳定发光 此时导体棒 MN 的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为 重力加速度 g 取 10 m s2 sin 37 0 6 A 2 5 m s 1 W B 5 m s 1 W C 7 5 m s 9 W D 15 m s 9 W 9 2015 山西四校三联 21 多选 如图所示 两根等高光滑的 圆弧轨道 半径为 r 间距为 L 轨道电阻不计 在轨道顶端连有一阻值为 R 的电阻 整个装置处在一竖 直向上的匀强磁场中 磁感应强度为 B 现有一根长度稍大于 L 电阻不计的金 属棒从轨道最低位置 cd 开始 在拉力作用下以初速度 v0向右沿轨道做匀速圆周 运动至 ab 处 则该过程中 A 通过 R 的电流方向由外向内 B 通过 R 的电流方向由内向外 C R 上产生的热量为 D 流过 R 的电荷量为 10 2015 湖北八校二联 21 多选 如图 xOy 平面为光滑水平面 现有一长为 d 宽 为 L 的线框 MNQP 在外力 F 作用下 沿 x 轴正方向以速度 v 做匀速直线运动 空 间存在竖直方向的磁场 磁感应强度 B B0 cos x 式中 B0为已知量 规定竖直向 下方向为磁感应强度正方向 线框电阻为 R t 0 时刻 MN 边恰好在 y 轴处 则下 列说法正确的是 A 外力 F 为恒力 B t 0 时 外力大小 F C 通过线框的瞬时电流 i D 经过 t 线框中产生的电热 Q 11 2015 河北唐山 2 月调研 21 多选 如图所示 两端与定值电阻相连的光滑平行 4 金属导轨倾斜放置 其中 R1 R2 2R 导轨电阻不计 导轨宽度为 L 匀强磁场垂直 穿过导轨平面 磁感应强度为 B 导体棒 ab 的电阻为 R 垂直导轨放置 与导轨 接触良好 释放后 导体棒 ab 沿导轨向下滑动 某时刻流过 R2的电流为 I 在此 时刻 A 重力的功率为 6I2R B 导体棒 ab 消耗的热功率为 4I2R C 导体棒受到的安培力的大小为 2BIL D 导体棒的速度大小为 12 多选 2015 永州三模 如图 4 所示 在倾角为 的光滑斜面上 存在着两个 磁感应强度大小均为 B 的匀强磁场区域 区域 的磁场方向垂直斜面向上 区 域 的磁场方向垂直斜面向下 磁场边界 MN PQ GH 均平行于斜面底边 MP PG 的长度均为 L 一个质量为 m 电阻为 R 边长也为 L 的正方形导线框 由静止开始沿斜面下滑 下滑过程中 ab 边始终与斜面底边平行 t1时刻 ab 边 刚越过 GH 进入磁场 区域 此时导线框恰好以速度 v1做匀速直线运动 t2时 刻 ab 边下滑到 PQ 与 MN 的中间位置 此时导线框又恰好以速度 v2做匀速直线 运动 重力加速度为 g 下列说法正确的是 A 当 ab 边刚越过 PQ 时 导线框的加速度大小为 a gsin B 导线框两次做匀速直线运动的速度之比 v1 v2 4 1 C 从 t1到 t2的过程中 导线框克服安培力做的功等于机械能的减少量 D 从 t1到 t2的过程中 有的机械能转化为电能 m v2 1 v2 2 2 三 计算题 共 52 分 13 2015 江苏单科 13 15 分 做磁共振 MRI 检查时 对人体施加的磁场发生变 化时会在肌肉组织中产生感应电流 某同学为了估算该感应电流对肌肉组织的 影响 将包裹在骨骼上的一圈肌肉组织等效成单匝线圈 线圈的半径 r 5 0 cm 线 圈导线的截面积 A 0 80 cm2 电阻率 1 5 m 如图所示 匀强磁场方向与线圈 平面垂直 若磁感应强度 B 在 0 3 s 内从 1 5 T 均匀地减为零 求 计算结果保留一 位有效数字 1 该圈肌肉组织的电阻 R 2 该圈肌肉组织中的感应电动势 E 3 0 3 s 内该圈肌肉组织中产生的热量 Q 5 14 2015 天津理综 11 18 分 如图所示 凸 字形硬质金属线框质量为 m 相邻各 边互相垂直 且处于同一竖直平面内 ab 边长为 l cd 边长为 2l ab 与 cd 平行 间距 为 2l 匀强磁场区域的上下边界均水平 磁场方向垂直于线框所在平面 开始时 cd 边到磁场上边界的距离为 2l 线框由静止释放 从 cd 边进入磁场直到 ef pq 边 进入磁场前 线框做匀速运动 在 ef pq 边离开磁场后 ab 边离开磁场之前 线框 又做匀速运动 线框完全穿过磁场过程中产生的热量为 Q 线框在下落过程中 始终处于原竖直平面内 且 ab cd 边保持水平 重力加速度为 g 求 1 线框 ab 边将离开磁场时做匀速运动的速度大小是 cd 边刚进入磁场时的几倍 2 磁场上下边界间的距离 H 15 2015 安徽合肥一模 17 20 分 如图 a 所示 平行长直导轨 MN PQ 水平放置 两导轨间距 L 0 5 m 导轨左端 M P 间接有一阻值 R 0 2 的定值电阻 导体棒 ab 的质量 m 0 1 kg 与导轨间的动摩擦因数 0 1 导体棒垂直于导轨放在距离左 端为 d 1 0 m 处 导轨和导体棒始终接触良好 电阻均忽略不计 整个装置处在范 围足够大的匀强磁场中 t 0 时刻 磁场方向竖直向下 此后 磁感应强度 B 随时间 t 的变化如图 b 所示 不计感应电流磁场的影响 取重力加速度 g 10 m s2 1 求 t 0 时棒所受到的安培力 F0 2 分析前 3 s 时间内导体棒的运动情况并求前 3 s 内棒所受的摩擦力 f 随时间 t 变化的关系式 3 若 t 3 s 时 突然使 ab 棒获得向右的速度 v0 8 m s 同时垂直棒施加一方向水平 大小可变化的外力 F 使棒的加速度大小恒为 a 4 m s2 方向向左 求从 t 3 s 到 t 4 s 的时间内通过电阻的电荷量 q 6 汾河中学高三物理第九单元汾河中学高三物理第九单元 电磁感应电磁感应 题型测试题题型测试题参考答案 一 选择题 本题共 12 小题 每小题 4 分 共 48 分 在每小题给出的四个选项中 第 1 8 题 只有一项符合题目要求 第 9 12 题有多项符合题目要求 全部选对的得 4 分 选对但不全对 得 2 分 有选错的得 0 分 13 答案 1 6 103 2 4 10 2 V 3 8 10 8 J 解析 1 由电阻定律得 R 代入数据得 R 6 103 2 感应电动势 E 代入数据得 E 4 10 2 V 3 由焦耳定律得 Q t 代入数据得 Q 8 10 8 J 14 答案 1 4 倍 2 28l 解析 1 设磁场的磁感应强度大小为 B cd 边刚进入磁场时 线框做匀速运动的 速度为 v1 cd 边上的感应电动势为 E1 由法拉第电磁感应定律 有 E1 2Blv1 设线框总电阻为 R 此时线框中电流为 I1 由闭合电路欧姆定律 有 I1 设此时线框所受安培力为 F1 有 F1 2I1lB 由于线框做匀速运动 其受力平衡 有 mg F1 由 式得 题号123456789101112 答案BBCCABBBBCBCDBCBC 7 v1 设 ab 边离开磁场之前 线框做匀速运动的速度为 v2 同理可得 v2 由 式得 v2 4v1 2 线框自释放直到 cd 边进入磁场前 由机械能守恒定律 有 2mgl m 线框完全穿过磁场的过程中 由能量守恒定律 有 mg 2l H m m Q 由 式得 H 28l 15 答案 1 0 025 N 2 f 0 0125 2 t N tF0 0 025 N 所以在 t 0 时刻棒静止不动 加速度为零 在 0 3 s 内磁感应强度 B 都小于 B0 棒 所受的安培力都小于最大静摩擦力 故前 3 s 内导体棒静止不动 电流恒为 I 0 25 A 在 0 3