6章末过关检测

1、章末过关检测（九）学生用书P315（单独成册）（时间：60分钟分值：100分）一、单项选择题（本题共6小题，每小题6分，共36分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确）1.磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈，当以速度V。刷卡时，在线圈中产生感应电动势.其Et关系如图所示.如果只将刷卡速度改为瑚，线圈中的Et关系图可能是（）解析：选D.若将刷卡速度改为岩，线圈切割磁感线运动时产生的感应电动势大小将会减半，周期将会加倍，故D项正确，其他选项错误.2.如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd，在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，从图

2、中位置I经过位置II到达位置m,位置I和川都很靠近II.在这个过程中，线圈中感应电流（）A.沿abcd流动B.沿dcba流动C. 由I到II是沿abcd流动，由到m是沿dcba流动D. 由I到II是沿dcba流动，由到m是沿abcd流动解析：选A.由条形磁铁的磁场分布情况可知，线圈在位置II时穿过矩形闭合线圈的磁通量最少.线圈从位置I到口，穿过abcd自下而上的磁通量减少，感应电流的磁场阻碍其减少，则在线框中产生的感应电流的方向为abcd,线圈从位置到川，穿过abcd自上而下的磁通量在增加，感应电流的磁场阻碍其增加，由楞次定律可知感应电流的方向仍然是abcd.故本题答案为A.3. （2019南

3、京模拟）如图所示的电路中，L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，LL2和L3是3个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源.在t=0时刻，闭合开关S,电路稳定后在h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11、I2表示流过L1和L2的电流，则下图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是（）解析：选C.L的直流电阻不计，电路稳定后通过L1的电流是通过L2、L3电流的2倍.闭合开关瞬间，L2立即变亮，由于L的阻碍作用，L1逐渐变亮，即I1逐渐变大，在t1时刻断开开关S,之后电流I会在电路稳定时通过Li的电流大小基础上逐渐变小，Il方向不变，I2反向，故选C.（2019徐

4、州中学高三模拟）1831年，法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机（图甲）.它是利用电磁感应原理制成的，是人类历史上第一台发电机.图乙是这个圆盘发电机的示意图：铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘良好接触.使铜盘转动，电阻R中就有电流通过.若所加磁场为匀强磁场，回路的总电阻恒定，从左往右看，铜盘沿顺时针方向匀速转动，CRD平面与铜盘平面垂直，下列说法正确的是（）电阻R中没有电流流过铜片C的电势高于铜片D的电势保持铜盘不动，磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场，则铜盘中有电流产生保持铜盘不动，磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场，贝UCRD回路中有

5、电流产生解析：选C.根据右手定则可知，电流从D点流出，流向C点，因此在圆盘中电流方向为从C向D,由于圆盘在切割磁感线时相当于电源，所以D处的电势比C处高，A、B错误；保持铜盘不动，磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场，则穿过铜盘的磁通量发生变化，故铜盘中有感应电流产生，但是此时不再切割磁感线，所以CD不能当成电源，故CRD回路中没有电流产生，C正确，D错误.5.如图所示，光滑斜面的倾角为。，斜面上放置一矩形导体线框abcd,ab边的边长为、bc边的边长为12,线框的质量为m,电阻为R,线框通过绝缘细线绕过光滑的定滑轮与一重物相连，重物质量为M.斜面上ef线（ef平行底边）的右方有垂直斜面向上的匀强

6、磁场，磁感应强度为B,如果线框从静止开始运动，进入磁场的最初一段时间是做匀速运动的，且线框的ab边始终平行于底边，则下列说法正确的是（）A.线框进入磁场前运动的加速度为Mgmgsin0mB.线框进入磁场时匀速运动的速度为(Mgmgsin0)RBliC.线框做匀速运动的总时间为B2|2MgmgRsin0D.该匀速运动过程中产生的焦耳热为（Mgmgsin伽2解析：选D.由牛顿第二定律得，MgmgsinX（M+m）a,解得线框进入磁场前运动Mgmgsin0,E的加速度为,A错该；由平衡条件，Mgmgsin卜F安=0,F安=BIli,I=r,(Mgmgsin()RE=Bliv,联立解得线框进入磁场时匀

7、速运动的速度为v=胡2,B错误；线框做一12B21212匀速运动的总时间为t=-=,C车日快；由目匕重寸怛7E律,该匀速您动过程中v(Mgmgsin0)R产生的焦耳热等于系统重力势能的减小量，为(Mgmgsin0)12,D正确.6.两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L,顶端接阻值为R的电阻.质量为m、电阻为r的金属棒在距磁场上边界某处由静止释放，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场垂直，如图所示，不计导轨的电阻，重力加速度为g,则下列说法错误的是()A. 金属棒在磁场中运动时，流过电阻R的电流方向为baC.金属棒的最大速度为mg(R+r)BLB2

8、L2vRrB. 金属棒的速度为v时，金属棒所受的安培力大小为D.金属棒以稳定的速度下滑时，电阻R的热功率为解析：选C.金属棒在磁场中向下运动时，由楞次定律知，流过电阻R的电流方向为ba,E=BLv,感应电流I=巳，所R+r选项A正确；金属棒的速度为v时，金属棒中感应电动势受的安培力大小为F=BIL=旦小，选项B正确；当安培力F=mg时，金属棒下滑速度最R+rmg(R+r),大，金属棒的最大速度为v=b2l2,选项C错误；金属棒以稳定的速度下滑时，电阻R和r的总热功率为P=mgv=;(R+r),电阻R的热功率为WjR,选项D正确.二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分.在每小题给出的

9、四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)7.(2019南京实验中学模拟)转笔(PenSpinning)是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的休闲活动.转笔深受广大中学生的喜爱，其中也包含了许多的物理知识，假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点O做匀速圆周运动，下列有关该同学转笔中涉及的物理知识的叙述正确的是（）A. 笔杆上的点离。点越近的，做圆周运动的向心加速度越小B. 笔杆上的各点做圆周运动的向心力是由万有引力提供的C. 若该同学使用中性笔，笔尖上的小钢珠有可能因快速的转动做离心运动被甩走D. 若该同学使用的是金属笔杆，且考虑地磁场的影响

10、，由于笔杆中不会产生感应电流，因此金属笔杆两端一定不会形成电势差解析：选AC.笔杆上各点的角速度相同，根据a=co2r可知，笔杆上的点离O点越近的，做圆周运动的向心加速度越小，选项A正确；笔杆上的各点做圆周运动的向心力是由笔杆对该点的作用力提供的，选项B错误；若该同学使用中性笔，且转动过快，则笔尖上的小钢珠有可能因快速的转动做离心运动被甩走，选项C正确；若考虑地磁场的影响，由于笔杆转动时可能要切割磁感线而使金属笔杆两端形成电势差，选项D错误.8.如图所示，水平放置的粗糙U形框架上接一个阻值为Ro的电阻，放在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，一个半径为L、质量为m的半圆形硬导体AC在

11、水平向右的恒定拉力F作用下，由静止开始运动距离d后速度达到v,半圆形硬导体AC的电阻为r,其余电阻不计.下列说法正确的是（）此时AC两端电压为Uac=2BLv.一、一一，2BLvRo此时AC两端电压为Uac=一,一Ror12此过程中电路广生的电热为Q=Fdmv2BLd此过程中通过电阻Ro的电何重为q=_.rRor解析：选BD.AC的感应电动势为E=2BLv,两端电压为Uac=王&=血气A错Ro+rRo+r.1误，B正确；由功能关系得Fd=2mv+Q+Qf,C错庆；此过程中平均感应电流为I=（Ct，通过电阻Ro的电荷量为q=了At=，D正确.9.（2019宿迁市高三调研测试）如图甲所示，

12、一个刚性圆形线圈与电阻R构成闭合回路,线圈平面与所在处的匀强磁场方向垂直，磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示.关于线圈中产生的感应电动势e、电阻R消耗的功率P随时间t变化的图象，可能正确的有（）AB解析：选BD.根据题图，结合法拉第电磁感应定律可得E=二&=-S,可得线圈在00.5T和0.5TT时间内产生大小相等、方向相反的电动势，则选项A错误，B正确;U2C错误，由电功率公式P=%可得电阻的电功率与电动势方向无关，则大小保持不变，选项RD正确.10.在倾角为。足够长的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小相等的匀强磁场，磁场方向一个垂直斜面向上，另一个垂直斜面向下，宽度均为

13、L,如图所示.一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形线框在t=0时刻以速度v0进入磁场，恰好做匀速直线运动，若经过时间t°,线框ab边到达gg'与ff'中间位置时，线框又恰好做匀速运动，则下列说法正确的是（）A. 当ab边刚越过ff时，线框加速度的大小为gsin0t0时刻线框匀速运动的速度为V04B. t0时间内线框中产生的焦耳热为|mgLsin。+3mv0离开磁场的过程中线框将做匀速直线运动解析：选BC.当ab边进入磁场时，有E=BLvo,I=E,mgsin0=BIL,有B£V0=mgsinRR匹士l4B2L2vo0.当ab边刚越过ff'时，线

14、框的感应电动势和电流均加倍,则线框做减速运动，有0R4mgsin0,加速度方向沿斜面向上且大小为3gsin0,A错误；to时刻线框匀速运动的速度为v,则有4，！v=mgsin0,解得v=厚，B正确；线框从进入磁场到再次做匀速运动的过程，R4沿斜面向下运动距离为；L,则由功能关系得线框中产生的焦耳热为Q=3mg；sin°+写上蛔扩+零，C正确；线框离开磁场时做加速运动，D错误.三、非选择题（本题共3小题，共40分.按题目要求作答，计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）11.（12分）（2019宿迁市高三调研测试）如图所示，边长为L、电阻为R、质量为m的正方形线框a

15、bcd放在光滑水平面上，其右边有一磁感应强度大小为B、方向竖直向上的有界匀强磁场，磁场宽度为L,左边界与线框的ab边相距为L.线框在水平恒力F作用下由静止向右运动，cd边进入磁场前已做匀速运动.求:(1) 线框匀速运动时的速度大小v;(2) 线框进入磁场过程中通过线框横截面的电荷量q；(3) 线框通过磁场区域的过程中产生的焦耳热Q.解析：(1)匀速过程中E=BLv对线框I=ER对ab边F安=BIL一FRF安=F解碍v=BL2.一(2)线框进入磁场过程中E=2BLAtE电量q=IAt=At=zr-.KKR(3)线框通过磁场过程，由能量守恒定律得123FL=Q+2mv线框中产生的隹耳执Q=3FLm

16、F4R4I/._hj八八、xxvIi2b%L*答案：见解析12.(14分)如图所小，将质量m1=0.1kg、电阻R1=0.3以长度1=0.4m的导体棒ab横放在U形金属框架上，框架质量m2=0.2kg,放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数/=0.2,相距0.4m的MM'、NN相互平行，电阻不计且足够长.电阻R2=0.1Q的MN垂直于MM整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T.垂直于ab施加F=2N的水平恒力，使ab从静止开始无摩擦地运动，且始终与MM'、NN'保持良好接触，当ab运动到某处时，框架开始运动.设框架与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦

17、力，g取10m/s2.(1) 求框架开始运动时ab速度v的大小；从ab开始运动到框架开始运动的过程中，MN上产生的热量Q=0.1J,求该过程中ab位移x的大小.解析：(1)ab对框架的压力Fi=mig框架受水平面的支持力Fn=m2g+Fi依题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则框架受到的最大静摩擦力F2=mNab中的感应电动势E=BlvMN中的电流I=一Ri+R2MN受到的安培力F安=IlB框架开始运动时F安=F2由上述各式代入数据解得v=6m/s.(2)闭合回路中产生的总热量R1+R2Q总=RQ由能量守恒定律，得Fx=m1质+Q总代入数据解得x=1.1m.答案：(1)6m/s(2)1.1m13

18、.(14分)如图所示，半径为界匀强磁场，磁感应强度大小均为L1=2m的金属圆环内上、下半圆各有垂直圆环平面的有B=10T.长度也为L1、电阻为R的金属杆ab,一端处丸于圆环中心，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3丸=布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R=R,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L2=2m,宽度为d=2m.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vo=0.5m/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