第十一单元 电磁感应 B卷 教师版

1、.此卷只装订不密封班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 单元训练金卷高三物理B卷第十一单元 电磁感应本卷须知：1答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2选择题的作答：每题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4考试完毕后，请将本试题卷和答题卡一并上交。一、 此题共10小题，每题6分，在每题给出的四个选项中，第16题只有一项符合题目要求，第710题有多项符合题目要

2、求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分1. 以下没有利用涡流的是A. 金属探测器B. 变压器中用互相绝缘的硅钢片叠成铁芯C. 用来冶炼合金钢的真空冶炼炉D. 磁电式仪表的线圈用铝框做骨架【答案】B2如下图的电路中，L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，L1、L2和L3是3个完全一样的灯泡，E是内阻不计的电源。在t0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L1、L2的电流方向为正方向，分别用I1、I2表示流过L1和L2的电流，那么以下图中能定性描绘电流I随时间t变化关系的是【答案】C 3. 图甲是法拉第于1831年创造的人类历史上第一台发电机圆

3、盘发电机，图乙为其示意图，铜盘安装在程度的铜轴上，磁感线垂直穿过铜盘；两块铜片M、N分别与铜轴和铜盘边缘接触，匀速转动铜盘，电阻R就有电流通过.那么以下说法正确的选项是A. 回路中恒定电流的大小与铜盘转速无关B. 回路中有大小和方向都做周期性变化的涡流C. 回路中电流方向不变，从M经导线流进电阻R，再从N流向铜盘D. 铜盘绕铜轴转动时，沿半径方向上的金属“条切割磁感线，产生电动势【答案】D4. 如下图，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x轴上且长为2L，高为L，纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域，在t0时刻恰好位于如下图的位置，以顺时针

4、方向为导线框中电流的正方向，下面四幅图中可以正确表示导线框中的电流位移Ix关系的是【答案】B【解析】位移在0L过程，磁通量增大，由楞次定律判断感应电流方向为顺时针方向，为正值，I，lx，那么Ix；位移在L2L过程，磁通量先增大后减小，由楞次定律判断感应电流方向先为顺时针方向，为正值，后为逆时针方向，为负值；位移在2L3L过程，磁通量减小，由楞次定律判断感应电流方向为逆时针方向，为负值，I3Lx，故选项B正确。5. 如图甲，光滑平行且足够长的金属导轨ab、cd所在平面与程度面成角，b、c两端接有阻值为R的定值电阻。阻值为r的金属棒PQ垂直导轨放置，其他部分电阻不计。整个装置处在磁感应强度为B的匀

5、强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。从t0时刻开场，棒受到一个平行于导轨向上的外力F作用，由静止开场沿导轨向上运动，运动中棒始终与导轨垂直且接触良好，通过R的感应电流I随时间t变化的图象如图乙所示。下面分别给出了穿过回路PQcb的磁通量、磁通量的变化率、电阻R两端的电势差U和通过棒上某横截面的电荷量q随运动时间t变化的图象，其中正确的选项是【答案】B【解析】由于产生的感应电动势是逐渐增大的，而图象A描绘磁通量与时间关系中斜率不变，产生的感应电动势不变，A错误；回路中的感应电动势为：E，感应电流为I，由题图乙可知：Ikt，故有：kRrt，所以图象B正确；I均匀增大，电阻R两端的电势差UIRktR

6、，那么知U与时间t成正比，C错误；通过金属棒某横截面的电荷量为：qtkt2，故有qt图象为抛物线，并非过原点的直线，D错误。6. 如图，在光滑程度桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为ddL的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下。导线框以某一初速度向右运动。t0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域。以下v-t图像中，能正确描绘上述过程的是【答案】D【解析】导体切割磁感线时产生感应电流，同时产生安培力阻碍导体运动，利用法拉第电磁感应定律、安培力公式及牛顿第二定律可确定线框在磁场中的运动特点。线框进入和分开磁场时，

7、安培力的作用都是阻碍线框运动，使线框速度减小，由EBLv、I及FBILma可知安培力减小，加速度减小，当线框完全进入磁场后穿过线框的磁通量不再变化，不产生感应电流，不再产生安培力，线框做匀速直线运动，应选项D正确。7. 如图，两平行金属导轨固定在程度面上，匀强磁场方向垂直导轨平面向下，金属棒ab、cd与导轨垂直构成闭合回路，且两棒都可沿导轨无摩擦滑动.用与导轨平行的程度恒力F向右拉cd棒，经过足够长时间以后A. 两棒间的间隔 保持不变B. 两棒都做匀速直线运动C. 两棒都做匀加速直线运动D. ab棒中的电流方向由b流向a【答案】CD8. 如图，光滑平行金属导轨固定在程度面上，左端由导线相连，导

8、体棒垂直静置于导轨上构成回路。在外力F作用下，回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动。在匀速运动过程中外力F做功WF，磁场力对导体棒做功W1，磁铁抑制磁场力做功W2，重力对磁铁做功WG，回路中产生的焦耳热为Q，导体棒获得的动能为Ek。那么AW1Q BW2W1QCW1Ek DWFWGEkQ【答案】BCD【解析】由能量守恒定律可知：磁铁抑制磁场力做功W2，等于回路的电能，电能一部分转化为内能，另一部分转化为导体棒的机械能，所以W2 W1Q，故A错误，B正确；以导体棒为对象，由动能定理可知，磁场力对导体棒做功W1Ek，故C正确；外力对磁铁做功与重力对磁铁做功之和为回路中的电能，也等于焦耳热和导体棒的动

9、能，故D正确。9如图，在程度桌面上放置两条相距l的平行光滑导轨ab与cd，阻值为R的电阻与导轨的a、c端相连。质量为m、电阻不计的导体棒垂直于导轨放置并可沿导轨自由滑动。整个装置放于匀强磁场中，磁场的方向竖直向上图中未画出，磁感应强度的大小为B。导体棒的中点系一个不可伸长的轻绳，绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后，与一个质量也为m的物块相连，绳处于拉直状态。现假设从静止开场释放物块，用h表示物块下落的高度物块不会触地，g表示重力加速度，其他电阻不计，那么A电阻R中的感应电流方向由a到cB物块下落的最大加速度为gC假设h足够大，物块下落的最大速度为D通过电阻R的电荷量为【答案】CD【解析】导体棒向右

10、运动切割磁感线，由右手定那么可得回路中产生顺时针方向的感应电流，那么电阻R中的电流方向由c到a，A错误；对导体棒应用牛顿第二定律有FTF安ma，又F安Bl，再对物块应用牛顿第二定律有mgFTma，那么联立可得：a，那么物块下落的最大加速度am，B错误；当a0时，速度最大为vm，C正确；下落h的过程，回路中的面积变化量Slh，那么通过电阻R的电荷量q，D正确。10. 如下图，abcd为一矩形金属线框，其中abcdL，ab边接有定值电阻R，cd边的质量为m，其他部分的电阻和质量均不计，整个装置用两根绝缘轻弹簧悬挂起来。线框下方处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里。初始时刻，使

11、两弹簧处于自然长度，且给线框一竖直向下的初速度v0，当cd边第一次运动至最下端的过程中，R产生的电热为Q，此过程及以后的运动过程中ab边未进入磁场、cd边始终未分开磁场，重力加速度大小为g，以下说法中正确的选项是A初始时刻cd边所受安培力的大小为mgB线框中产生的最大感应电流可能为C在cd边第一次到达最下端的时刻，两根弹簧具有的弹性势能总量大于mv02QD在cd边反复运动过程中，R中产生的电热最多为mv02【答案】BC【解析】初始时刻，cd边速度为v0，假设此时所受重力不大于安培力，那么产生的感应电动势最大，为EBLv0，感应电流I，cd边所受安培力的大小FBIL，A错误，B正确。由能量守恒定

12、律，mv02mghQEp，cd边第一次到达最下端的时刻，两根弹簧具有的弹性势能总量为Epmv02Qmgh，大于mv02Q，C正确。cd边最后静止在初始位置下方，重力做的功大于抑制弹簧弹力做的功；由能量守恒定律可知，导体棒的动能和减少的重力势能转化为焦耳热及弹簧的弹性势能，因减小的重力势能大于增加的弹性势能，所以热量应大于mv02，故D错误。二、此题共4小题，共50分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位 11. 12分程度放置的两根平行金属导轨ad和bc，导轨足够长，导轨

13、两端a、b和c、d两点分别连接电阻R1和R2，在程度面内组成矩形线框，如下图，ad和bc相距L0.5 m，放在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B1 T，一根电阻为0.2 的导体棒PQ跨接在两根金属导轨上，在外力作用下以4 m/s的速度向右匀速运动，假如电阻R10.3 ，R20.6 ，导轨ad和bc的电阻不计，导体棒与导轨垂直且两端与导轨接触良好。求：1导体棒PQ中产生的感应电流的大小；2导体棒PQ上感应电流的方向；3导体棒PQ向右匀速滑动的过程中，外力做功的功率。【解析】1根据法拉第电磁感应定律，PQ产生的感应电动势EBLv10.54 V2 V又R外 0.2 那么感应电流的大小I A5 A2

14、根据右手定那么断定电流方向为QP3导体棒PQ匀速运动，那么FF安BIL150.5 N2.5 N故外力做功的功率PFv2.54 W10 W。12. 12分如下图，间距为L的两根光滑圆弧轨道置于程度面上，其轨道末端程度，圆弧轨道半径为r，电阻不计。在其上端连有阻值为R0的电阻，整个装置处于如下图的径向磁场中，圆弧轨道处的磁感应强度大小为B。现有一根长度等于L、质量为m、电阻为R的金属棒从轨道的顶端PQ处由静止开场下滑，到达轨道底端MN时对轨道的压力为2mg重力加速度为g。求：1金属棒到达轨道底端时金属棒两端的电压；2金属棒下滑过程中通过电阻R0的电荷量。【解析】1金属棒两端的电压为路端电压，当金属

15、棒到达底端时，设棒的速度为v，由牛顿第二定律可得2mgmgm，解得v由法拉第电磁感应定律可得EBLv根据闭合电路欧姆定律得金属棒两端电压UR0联立即得U。2通过电阻R0的电荷量qt金属棒下滑过程中产生的感应电动势为感应电流为，解得q。13. 12分如下图，两根平行的光滑金属导轨MN、PQ放在程度面上，左端向上弯曲，导轨间距为l，电阻不计。程度段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。导体棒a与b的质量均为m，接入电路的有效电阻分别为RaR，Rb2R。b棒放置在程度导轨上足够远处，a棒在弧形导轨上距程度面h高度处由静止释放。运动过程中导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直，重力加速

16、度为g。1求a棒刚进入磁场时受到的安培力的大小和方向；2求最终稳定时两棒的速度大小；3从a棒开场下落到最终稳定的过程中，求b棒上产生的内能。【解析】1设a棒刚进入磁场时的速度为v，从开场下落到进入磁场根据机械能守恒定律mghmv2a棒切割磁感线产生感应电动势EBlv根据闭合电路欧姆定律Ia棒受到的安培力FBIl联立以上各式解得F，方向程度向左。2a棒进入磁场，切割磁感线产生感应电流a棒和b棒均受安培力作用，FIBl，大小相等、方向相反，所以a棒和b棒组成的系统动量守恒。设两棒最终稳定速度为v，以v的方向为正方向，那么mv2mv解得v。3设a棒产生的内能为Qa，b棒产生的内能为Qb根据能量守恒定

17、律mv22mv2QaQb两棒串联内能与电阻成正比Qb2Qa解得Qbmgh。1414分如下图，半径为L12 m的金属圆环内上、下半圆各有垂直圆环平面的有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B1 T长度也为L1、电阻为R的金属杆ab，一端处于圆环中心，另一端恰好搭接在金属环上，绕着a端沿逆时针方向匀速转动，角速度为 rad/s。通过导线将金属杆的a端和金属环连接到图示的电路中连接a端的导线与圆环不接触，图中的定值电阻R1R，滑片P位于R2的正中央，R2的总阻值为4R，图中的平行板长度为L22 m，宽度为d2 m图示位置为计时起点，在平行板左边缘中央处刚好有一带电粒子以初速度v00.5 m/s向右运动，并恰好能从平行板的右边缘飞出，之后进入到有界匀强磁场中，其磁感应强度大小为B2，左边界为图中的虚线位置，右侧及上下范围均足够大。忽略金属杆与圆环的接触电阻、圆环电阻及导线电阻，忽略电容器的充放电时间，忽略带电粒子在磁场中运动时的电磁辐射的影响，不计平行