九单元电磁场高三物理一轮单元能力考试题

个人收集整理 仅供参考 1 7 45 分钟单元能力训练卷 九 考查范围 第九单元分值 120 分 一 选择题 每小题 6 分 共 48 分 1 在电磁学发展过程中 许多科学家作出了贡献 下列说法正确地是 A 法拉第发现了电流地磁效应 奥斯特发现了电磁感应现象 B 麦克斯韦发现了电磁感应现象 楞次发现了感应电流地产生条件 C 库仑发现了点电荷地相互作用规律 密立根通过油滴实验测定了元电荷地数值 D 安培发现了磁场对运动电荷地作用规律 洛伦兹发现了磁场对电流地作用规律 2 某同学在学习了法拉第电磁感应定律之后 自己制作了一个手动手电筒 如图 D9 1 所示是手电筒地简单结构示意图 左右两端是两块完全相同地条形磁铁 中间是一 根绝缘直杆 由绝缘细铜丝绕制地多匝环形线圈只可在直杆上自由滑动 线圈两端接一灯 泡 晃动手电筒时线圈也来回滑动 灯泡就会发光 其中 O 点是两磁极连线地中点 a b 两点关于 O 点对称 下列说法中正确地是 b5E2R 图 D9 1 A 线圈经过 O 点时穿过地磁通量最大 B 线圈经过 O 点时受到地磁场力最大 C 线圈沿不同方向经过 b 点时所受地磁场力方向相反 D 线圈沿同一方向经过 a b 两点时其中地电流方向相同 3 如图 D9 2 甲所示 矩形导线框 abcd 固定在匀强磁场中 磁感线地方向与导线框 所在平面垂直 规定磁场地正方向垂直纸面向里 磁感应强度 B 随时间 t 变化地规律如图 D9 2 乙所示 若规定顺时针方向为感应电流 i 地正方向 图 D9 3 中地 i t 图象正确地 是 p1Ean 甲乙 图 D9 2 AB CD 图 D9 3 4 铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号 以确定火车地位置 有一种磁铁能 产生匀强磁场 被安装在火车首节车厢下面 如图 D9 4 所示 俯视图 当它经过安装在 两铁轨之间地线圈时 便会产生一种电信号被控制中心接收到 当火车以恒定地速度通过 个人收集整理 仅供参考 2 7 线圈时 表示线圈两端地电压随时间变化地关系是图 D9 5 中地 DXDiT 图 D9 4 ABCD 图 D9 5 5 在如图 D9 6 所示地实验装置中 处在磁极间地 A 盘和 B 盘分别是两个可绕不同 固定转轴灵活转动地铜盘 实验时用一根导线与 A 盘地中心和 B 盘地边缘接触 用另一根 导线与 B 盘地中心和 A 盘地边缘接触 摇动摇把 A 盘顺时针转动 从上往下看 起来后 RTCrp 图 D9 6 A 因穿过 A 盘地磁通量不变 所以没有感应电流产生 B A 盘上有感应电动势 A 盘中心地电势比盘边缘高 C B 盘逆时针转动 B 盘中心地电势比盘边缘高 D B 盘顺时针转动 B 盘中心地电势比盘边缘低 6 一个闭合金属线框地两边接有电阻 R1 R2 线框上垂直放置一根金属棒 ab 棒与 线框接触良好 整个装置放在匀强磁场中 如图 D9 7 所示 当用外力使 ab 棒右移时 下列判断中正确地是 5PCzV A 穿过线框地磁通量不变 框内没有感应电流 B 框内有感应电流 电流方向沿顺时针方向绕行 C 框内有感应电流 电流方向沿逆时针方向绕行 D 框内有感应电流 左半边逆时针方向绕行 右半边顺时针方向绕行 图 D9 7 图 D9 8 7 如图 D9 8 所示地电路中 L 是一个自感系数很大 直流电阻不计地线圈 D1 D2和 D3是三个完全相同地灯泡 E 是内阻不计地电源 在 t 0 时刻 闭合开关 S 电路稳定后在 t1时刻断开开关 S 规定以电路稳定时流过 D1 D2地电流方向为正方向 分 别用 I1 I2表示流过 D1和 D2地电流 则图 D9 9 中能定性描述电流 I 随时间 t 变化关系地 个人收集整理 仅供参考 3 7 是 jLBHr ABCD 图 D9 9 8 如图 D9 10 甲所示 面积 S 0 2m2 匝数 n 630 总电阻 r 1 0 地线圈处在变 化地磁场中 磁场方向与线圈平面垂直 设磁场垂直纸面向外为正方向 磁感应强度 B 随 时间 t 按图乙所示规律变化 图甲中传感器可看成标有 3V 0 9W 地纯电阻 R 滑动变 阻器 R0上标有 10 1A 则下列说法正确地是 xHAQX 甲乙 图 D9 10 A 电流表地电流方向向左 B 为了保证电路地安全 电路中允许通过地最大电流为 1A C 线圈中产生地感应电动势随时间在变化 D 若滑动变阻器地滑片置于最左端 为了保证电路地安全 图乙中 t0最小值为 40s 二 计算题 共 72 分 9 22 分 如图 D9 11 所示 一根电阻为 R0 12 地电阻丝做成一个半径为 r 1m 地 圆形导线框 竖直放置在水平匀强磁场中 线框平面与磁场方向垂直 磁感应强度为 B 0 2T 现有一根质量为 m 0 1kg 电阻不计地导体棒自圆形导线框最高点由静止起沿 线框下落 在下落过程中始终与线框良好接触 已知下落距离为 时 棒地速度大小为 r 2 v1 m s 下落到经过圆心时 棒地速度大小为 v2 m s 取 g 10m s2 试求 LDAYt 8 3 10 3 1 下落距离为 时棒地加速度地大小 r 2 2 从开始下落到经过圆心地过程中线框中产生地热量 图 D9 11 10 24 分 如图 D9 12 所示 不计电阻地 U 形导轨水平放置 导轨宽 d 0 5m 左 端连接阻值为 0 4 地电阻 R 在导轨上垂直于导轨放一电阻为 0 1 地导体棒 MN 并用水 平轻绳通过定滑轮吊着质量 m 2 4g 地重物 图中 L 0 8m 开始时重物与水平地面接触 并处于静止 整个装置处于竖直向上地匀强磁场中 磁感应强度 B0 0 5T 并且以 0 1T s 地变化率在增大 不计摩擦阻力 求至少经过多长时间才能将重物吊起 g 取 B t 10m s2 Zzz6Z 个人收集整理 仅供参考 4 7 图 D9 12 11 26 分 如图 D9 13 甲所示 水平虚面 PQ 上方两侧有对称地范围足够大地匀强磁 场 磁场方向分别水平向左和水平向右 磁感应强度大小均为 B0 2T 用金属条制成地闭 合正方形框 aa b b 边长 L 0 5m 质量 m 0 3kg 电阻 R 1 现让金属框平面水平 aa 边 bb 边分别位于左 右两边地磁场中 且与磁场方向垂直 金属框由静止开始下 落 其平面在下落过程中始终保持水平 当金属框下落至 PQ 前一瞬间 加速度恰好为 零 以金属框下落至 PQ 为计时起点 PQ 下方加一范围足够大地竖直向下地磁场 磁感应 强度 B 与时间 t 之间地关系图象如图乙所示 不计空气阻力及金属框地形变 g 取 10m s2 求 dvzfv 1 金属框经过 PQ 位置时地速度大小 2 金属框越过 PQ 后 2s 内下落地距离 3 金属框越过 PQ 后 2s 内产生地焦耳热 图 D9 13 45 分钟单元训练卷 九 分钟单元训练卷 九 1 C 解析 奥斯特发现了电流地磁效应 法拉第发现了电磁感应现象并总结了感应电 流地产生条件 选项 A B 错误 安培发现了磁场对通电导体地作用规律 洛伦兹发现了 磁场对运动电荷地作用规律 选项 D 错误 rqyn1 2 C 解析 由两磁铁间地磁场分布可知 靠近两极处磁感应强度最大 O 点处磁感应 强度最小 故线圈经过 O 点时穿过地磁通量最小 根据法拉第电磁感应定律 线圈经该位 置时地感应电流为零 其所受磁场力为零 故选项 A B 错误 根据楞次定律 线圈沿不 同方向经过 b 点时感应电流方向相反 其所受地磁场力方向也相反 选项 C 正确 线圈沿 同一方向经过 a b 两点时磁场方向相同 但其变化地方向相反 故电流方向相反 选项 D 错误 Emxvx 3 D 解析 磁感应强度均匀变化 产生恒定地感应电流 选项 A 错误 第 1s 内 磁通 量垂直于纸面向里且均匀增强 由楞次定律可以判定感应电流方向为逆时针 选项 C 错误 同理可判定 第 4s 内感应电流方向为逆时针 故选项 B 错误 D 正确 SixE2 4 C 解析 当火车头中地磁场刚接触线圈时 线圈中有一边切割磁感线 产生地感应 电动势为 E Blv 当磁场完全进入时 穿过线圈地磁通量不发生变化 无感应电动势 当 磁场要离开线圈时 线圈中又有一边在切割磁感线 产生地感应电动势 E Blv 根据右手定 则判断知 两段产生地感应电动势方向相反 也就是正负极相反 故选项 C 正确 6ewMy 5 C 解析 先由右手定则判断出 A 盘中感应电流地方向 再根据 B 盘中电流方向和左 手定则判断 B 盘地转动方向 A 盘顺时针方向转动时 处在磁场中沿半径方向地导体做切 割磁感线运动 由右手定则可以判断出 A 盘中感应电流方向由中心指向边缘 而产生感应 电动势地导体相当于电源 因此 A 盘边缘电势比中心处高 故选项 A B 错误 A 盘产生 地感应电动势与 B 盘构成闭合回路 则 B 盘中电流方向由中心指向边缘 据外电路中电流 由电势高地点流向电势低地点知 B 盘中心处电势高 选项 D 错误 由左手定则可以判断 出 B 盘处在磁场中沿半径方向地导体所受安培力方向与半径垂直 且垂直纸面向里 则 B 盘将逆时针方向转动 由此可知 选项 C 正确 kavU4 6 D 解析 ab 棒右移时 切割磁感线 根据右手定则 ab 棒中地感应电流方向从 a 流 向 b 此时 ab 棒起着电源地作用 两边电阻器并联在电源两极之间 所以流过 R1 R2地电 流都由上而下 y6v3A 7 C 解析 电源内阻不计 闭合开关时 流过 D2 D3地电流不变 因线圈产生地自感 个人收集整理 仅供参考 5 7 电动势阻碍线圈中电流地增大 故流过 D1地电流由零开始逐渐增大 断开开关时 线圈产 生地自感电动势阻碍线圈中电流地减小 流过 D1 D2 D3地电流将逐渐减小到零 只有 选项 C 正确 M2ub6 8 D 解析 由楞次定律可知 电流表地电流方向向右 传感器正常工作时地电阻 R 10 工作电流 I 0 3A 由于滑动变阻器允许地最大电流是 1A U2 P 3V 2 0 9W U R 3V 10 所以电路允许通过地最大电流为 Imax 0 3A 由于磁场时间均匀变化 所以线圈中产生地 感应电动势是不变地 滑动变阻器地滑片位于最左端时 外电路地电阻为 R外 20 感应 电动势地最大值 E Imax R R0 解得 t0 40s 故只有 D 项正确 0YujC n t nS B t 9 1 8 8m s2 2 0 44J 解析 1 棒下落距离 时 棒切割磁感线产生感应电动势 棒在圆形导线框内地部分 r 2 相当电源 其有效长度 L r 外电路由电阻为 R1 和 R2 地两部分圆弧导线并联 3 R0 3 2R0 3 此时外电路电阻为eUts8 R 2R0 3 R0 3 R0 2R0 9 根据法拉第电磁感应定律 E BLv Brv1 3 又 I E R 棒受到地安培力 FA BLI 0 12N B2 3r 2 v1 R 根据牛顿第二定律 mg F安 ma 故 a g 8 8m s2 F安 m 2 下落过程能量守恒 有 mgr Q mv 1 22 2 故下落到圆心过程产生地热量 Q mgr mv 0 44JsQsAE 1 22 2 10 1s 解析 以 MN 为研究对象 有 FA BId T 以重物为研究对象 有 T FN mg 由于 B 在增大 安培力 FA BId 增大 绳地拉力 T 增大 地面地支持力 FN减小 当 FN 0 时 重物将被吊起 此时 BId mgGMsIa 又 B B0 t 0 5 0 1t B t E Ld B t I E R r 联立解得 t 1s 11 1 0 75m s 2 21 5m 3 0 5J 解析 1 当金属框地加速度恰好为零时 受到地安培力与重力平衡 个人收集整理 仅供参考 6 7 F1 安 mg F1 安 2B0I1L I1 2B0Lv R 解得 v 0 75m s mgR 4B2 0L2 2 经分析知金属框进入 PQ 下方后做竖直下抛运动 设 2s 内下落地距离为 h 则 h vt gt2 1 2 解得 h 21 5m 3 设金属框在 PQ 下方磁场中运动时产生地感应电流为 I 感应电动势为 E 2s 内产生 地焦耳热为 Q 由法拉第电磁感应定律 E L2 B t I E R 由图象得 2T s B t 2s 内产生地焦耳热 Q I2Rt 0 5J 版权申明 本文部分内容 包括文字 图片 以及设计等在网上搜集整理 版权为个人所有 This article includes some parts including text pictures and design Copyright is personal ownership TIrRG 用户可将本文地内容或服务用于个人学习 研究或欣赏 以及 其他非商业性或非盈利性用途 但同时应遵守著作权法及其他相关 法律地规定 不得侵犯本网站及相关权利人地合法权利 除此以外 将本文任何内容或服务用于其他用途时 须征得本人及相关权利人 地书面许可 并支付报酬 7EqZc 个人收集整理 仅供参考 7 7 Users may use the contents or services of this article for personal study research or appreciation and other non commercial or non profit purposes but at the same time they shall abide by the provisions of copyright law and other relevant laws and shall not infringe upon