2019高考物理一輪復習 電學部分 專題07 電磁感應單元測試卷A卷.doc

《2019高考物理一輪復習 電學部分 專題07 電磁感應單元測試卷A卷.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2019高考物理一輪復習 電學部分 專題07 電磁感應單元測試卷A卷.doc（14頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

專題07 電磁感應一、單選1下列現(xiàn)象中，屬于電磁感應現(xiàn)象的是（ ）A. 磁鐵吸引鐵釘 B. 電流周圍產生磁場C. 鐵棒在磁場中被磁化 D. 變化的磁場使閉合回路導體中產生感應電流【答案】D【解析】A、磁鐵吸引鐵釘是磁場的性質，故A錯誤；B、電場產生磁場屬于電流的磁效應，故B錯誤；C、鐵棒在磁場中被磁化是屬于磁場的性質；故C錯誤；D、變化的磁場使導體中產生感應電流，屬于電磁感應現(xiàn)象，故D正確；故選D。2金屬探測器是用來探測金屬的儀器，關于其工作原理，下列說法中正確的是 A. 探測器內的探測線圈會產生穩(wěn)定的磁場B. 只有有磁性的金屬物才會被探測器探測到C. 探測到金屬物是因為金屬物中產生了渦流D. 探測到金屬物是因為探測器中產生了渦流【答案】C 3如圖所示，閉合矩形線框abcd位于磁感應強度為B的勻強磁場中，線框平面與磁場垂直，讓線框以沿與ab邊垂直的速度v在磁場中勻速運動，則關于線框中感應電流和感應電動勢判斷正確的是 A. cd中有向上的電流，且c點電勢高于d點電勢B. cd中有向上的電流，且d點電勢高于c點電勢C. cd中沒有感應電流，且d點電勢不等于c點電勢D. cd中沒有感應電流，且d點電勢等于c點電勢【答案】C【解析】根據(jù)感應電流產生的條件，即當穿過閉合導體回路的磁通量發(fā)生變化，回路中就會有感應電流產生。本題中，線框運動的過程，磁通量不變，故回路中沒有感應電流；但根據(jù)右手定則，整個導體向右切割磁場，導體的ad端電勢高于bc端的電勢，則ABD錯，C正確；故本題選C4如圖所示，閉合線圈正上方附近有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的N極朝下但未插入線圈內部.在磁鐵向上運動遠離線圈的過程中（ ） A. 線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互吸引B. 線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互排斥C. 線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互吸引D. 線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互排斥【答案】C 5M和N是繞在一個環(huán)形鐵芯上的兩個線圈，繞法和線路如圖所示現(xiàn)將變阻器R1的滑片從a端逐漸向b端移動的過程中，對通過電阻R2的電流分析正確的是（ ） A. R2中有電流，方向由c流向dB. R2中有電流，方向由d流向cC. R2中無電流，原因是R2回路沒有接外電源D. R2中無電流，原因是N線圈沒有切割磁感線【答案】A【解析】根據(jù)右手螺旋定則可知，線圈M左端是S極，右端是N極現(xiàn)將變阻器R1的滑片從a端逐漸向b端移動的過程中，電阻減小，電流增大，磁場增強，導致向左穿過線圈N的磁通量增大，則由楞次定律可得：R2中有電流，方向由c流向d故A正確，BCD錯誤；故選A.6面積為0.4m2的5匝圓形線圈垂直磁場方向放置在勻強磁場中，磁場的磁感應強度B20.5t（T），則A. 線圈有擴張的趨勢B. 線圈中磁通量的變化率為1Wb/sC. 線圈中的感應電動勢為1VD. t4s時，線圈中的感應電動勢為8V【答案】C【解析】磁場在增強，穿過線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律“增縮減擴”，線框有收縮的趨勢，所以A錯誤。磁通量的變化率，所以B錯誤。感應電動勢為一恒定值。所以C正確，D錯誤。故選C。7如圖所示，勻強磁場中有兩個導體圓環(huán)a、b，磁場方向與圓環(huán)所在平面垂直。磁感應強度B隨時間均勻增大。兩圓環(huán)半徑之比為2:1，圓環(huán)中產生的感應電動勢分別為Ea和Eb，不考慮兩環(huán)間的相互影響。下列說法正確的是（ ） A. ，感應電流均沿逆時針方向B. ，感應電流均沿順時針方向C. ，感應電流均沿逆時針方向D. ，感應電流均沿順時針方向【答案】B 8如圖甲所示，在長直載流導線附近有一個矩形線圈ABCD，線圈與導線始終在同一平面內取圖示電流方向為直導線電流的正方向，當直導線通入如圖乙所示的電流時，在0-T內說法正確的是 A. 在時，穿過線圈ABCD中的磁通量最大B. 在時，線圈ABCD中產生的感應電流最小C. 在T時間內，線圈ABCD中感應電流方向一直沿順時針方向D. 在T時間內，線圈ABCD中感應電流方向會發(fā)生改變【答案】D【解析】AB在時，通過直導線的電流為零，產生的磁場磁感應強度為零，但磁場變化最快；穿過線圈ABCD中的磁通量為零，但磁通量變化最快，感應電流最大，故A錯誤，B錯誤；CD在時間內，穿過線圈的磁通量向外增大，感應電流沿順時針方向；在T時間內，穿過線圈的磁通量向外減小，感應電流沿逆時針方向。因此在T時間內，感應電流方向會發(fā)生改變。故C錯誤，D正確。故選：D9在如圖所示的電路中，a、b為兩個完全相同的燈泡，L為自感線圈，E為電源，S為開關。下列說法正確的是 A. 合上開關S，a、b同時亮B. 合上開關S，a先亮、b后亮C. 將原來閉合的開關S斷開，a先熄滅、b后熄滅D. 將原來閉合的開關S斷開，b先熄滅、a后熄滅【答案】B【解析】由于a、b為兩個完全相同的燈泡，當開關接通瞬間，a燈泡立刻發(fā)光，而b燈泡由于線圈的自感現(xiàn)象，導致燈泡漸漸變亮；當開關斷開瞬間，兩燈泡串聯(lián)，由線圈產生瞬間電壓提供電流，導致兩燈泡同時熄滅。故選B。10如圖所示，一個由導體做成的矩形線圈，以恒定速率v運動，從無場區(qū)進入勻強磁場區(qū)(磁場寬度大于bc間距)，然后出來，若取逆時針方向為感應電流的正方向，那么下圖中正確地表示回路中感應電流隨時間變化關系的圖像是( ) A. B. C. D. 【答案】C【解析】由楞次定律判斷可知，線圈進入磁場時，感應電流方向為逆時針方向，為正值；線圈穿出磁場時，感應電流方向為順時針方向，為負值，電流為：，由于B、L、v、R不變，線圈進入和穿出磁場時，感應電流的大小不變；線圈完全在磁場中運動時，磁通量不變，沒有感應電流產生，故C正確，ABD錯誤。二、多選11如圖所示，A和B都是鋁環(huán)，環(huán)A是閉合的，環(huán)B是斷開的，兩環(huán)分別固定在一橫梁的兩端，橫梁可以繞中間的支點轉動。下列判斷正確的是( ) A. 用磁鐵的N極靠近A環(huán)，A環(huán)會有順時針方向的電流產生B. 用磁鐵的N極靠近A環(huán)，A環(huán)會有逆時針方向的電流產生C. 用磁鐵的N極靠近A環(huán)，A環(huán)會遠離磁鐵D. 用磁鐵的N極靠近B環(huán)，B環(huán)會遠離磁鐵【答案】BC 12如圖a所示，圓形線圈P靜止在水平桌面上，其正上方固定一螺線管Q，P和Q共軸，Q中通有變化電流i，電流隨時間變化的規(guī)律如圖b所示P所受的重力為G，桌面對P的支持力為FN，則( ) A. t1時刻FNG，P有收縮的趨勢B. t2時刻FNG，此時穿過P的磁通量最大C. t3時刻FNG，此時P中無感應電流D. t4時刻FNG，此時穿過P的磁通量最小【答案】AB【解析】時刻螺線管中電流增大，其形成的磁場不斷增強，因此線圈P中的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知線圈P將阻礙其磁通量的增大，故線圈有遠離和面積收縮的趨勢，故A正確；時刻與時刻，當螺線管中電流不變時，其形成磁場不變，線圈P中的磁通量不變，因此磁鐵線圈中無感應電流產生，故時刻和時刻，此時穿過P的磁通量最大，故B正確，D錯誤；時刻螺線管中電流為零，但是線圈P中磁通量是變化的，因此此時線圈中有感應電流。時刻螺線管中電流為零，因此兩個線圈之間沒有安培力，故C錯誤。故選AB。13如圖甲所示，是匝數(shù)為100匝、邊長為、總電阻為的正方形閉合導線圈，放在與線圈平面垂直的圖示勻強磁場中，磁感應強度隨時間的變化關系如圖乙所示，則以下說法正確的是（ ） A. 導線圈中產生的是交變電流B. 在時導線圖產生的感應電動勢為C. 在內通過導線橫截面的電荷量為D. 在時，導線圈內電流的瞬時功率為【答案】AC【解析】根據(jù)楞次定律可知，在02s內的感應電流方向與2s3s內的感應電流方向相反，即為交流電，故A正確；根據(jù)法拉第電磁感應定律，2.5s時的感應電動勢等于2s到3s內的感應電動勢，則有：，故B錯誤；在02s時間內，感應電動勢為：，再根據(jù)歐姆定律，有：，在t=1s時，線框內電流為10A，那么導線框內電流的瞬時功率為：，根據(jù)q=It解得：q=102C=20C，故C正確，D錯誤。故選AC。14如圖所示，在磁感應強度B=1.0 T的勻強磁場中，質量m=1kg的金屬桿PQ在水平向右的外力F作用下沿著粗糙U形導軌以速度v=2 m/s 向右勻速滑動，U形導軌固定在水平面上，兩導軌間距離1=1.0m，金屬桿PQ與U形導軌之間的動摩擦因數(shù)=0.3， 電阻R=3.0 ，金屬桿的電阻r=1.0 ，導軌電阻忽略不計，取重力加速度g=10 m/s，則下列說法正確的是 A. 通過R的感應電流的方向為由d到aB. 金屬桿PQ切割磁感線產生的感應電動勢的大小為2.0 VC. 金屬桿PQ受到的外力F的大小為2.5ND. 外力F做功的數(shù)值大于電路上產生的焦耳熱【答案】BD【解析】A、PQ棒切割磁感線產生動生電動勢，由右手定則可知電流方向為QPad，故A錯誤。B、導體PQ切割磁感線產生的感應電動勢的大小為：E=BLv=112V=2V，故B正確。C、根據(jù)歐姆定律可得，由力的平衡可知，故C錯誤。D、由動能定理可得，故，故D正確。故選BD。15如圖所示是法拉第制作的世界上第一臺發(fā)電機的模型原理圖把一個半徑為r的銅盤放在磁感應強度大小為B的勻強磁場中，使磁感線水平向右垂直穿過銅盤，銅盤安裝在水平的銅軸上，兩塊銅片C、D分別與轉動軸和銅盤的邊緣接觸，G為靈敏電流表現(xiàn)使銅盤按照圖示方向以角速度勻速轉動，則下列說法中正確的是( ) A. C點電勢一定高于D點電勢B. 圓盤中產生的感應電動勢大小為Br2C. 電流表中的電流方向為由a到bD. 若銅盤不轉動，使所加磁場磁感應強度均勻增大，在銅盤中可以產生渦旋電流【答案】BD【解析】將銅盤看做無數(shù)條由中心指向邊緣的銅棒組合而成，當銅盤轉動時，每根金屬棒都在切割磁感線，相當于電源，由右手定則可知，盤邊緣為電源正極，中心為負極，C點電勢低于D點電勢，故A錯誤；回路中產生的感應電動勢，故B正確；此電源對外電路供電，電流方向由b經電流計再從a流向銅盤，故C錯誤；若銅盤不轉動，使所加磁場強度均勻增大，在銅盤中產生感生電場，使銅盤中的自由電荷在電場力作用下定向移動，形成渦旋電流，故D正確。故選BD。16如圖所示，在勻強磁場中有一傾斜的平行金屬導軌，導軌間距為L，兩導軌間連有一電阻R，導軌平面與水平面的夾角為，在兩虛線間的導軌上涂有薄絕緣涂層勻強磁場的磁感應強度大小為B，方向與導軌平面垂直質量為m的導體棒從h高度處由靜止釋放，在剛要滑到涂層處時恰好勻速運動導體棒始終與導軌垂直且僅與涂層間有摩擦，動摩擦因數(shù)=tan，其他部分的電阻不計，重力加速度為g，下列說法正確的是（ ） A. 導體棒到達涂層前做加速度減小的加速運動B. 在涂層區(qū)導體棒做減速運動C. 導體棒到達底端的速度為D. 整個運動過程中產生的焦耳熱為【答案】AC【解析】A、導體棒到達涂層前速度越來越大，由E=BLv得，感應電動勢越來越大，根據(jù)和F=BIL得，所受的安培力越來越大，由F=mgsin-BIL=ma得，加速度越來越小，故A正確；B、當導體到達涂層時，所受力平衡，但是到達涂層后，安培力消失，受力分析得導體受力平衡，故導體勻速運動，故B錯誤；C、根據(jù)受力平衡條件得：BIL=mgsin，得：，所以，故C正確；D、由能量守恒產生的焦耳熱，故D錯誤；故選AC.三、解答17如圖1所示，一個圓形線圈的匝數(shù)匝，線圈面積，線圈的電阻，線圈外接一個阻值的電阻，把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強磁場中，磁感應強度隨時間的變化規(guī)律如圖2所示求在內穿過線圈的磁通量變化量；前4s內產生的感應電動勢；內通過電阻R的電荷量q 【答案】（1）410-3Wb （2）1V （3）0.8C【解析】（1）根據(jù)磁通量定義式，那么在04s內穿過線圈的磁通量變化量為：（2）由圖象可知前4 s內磁感應強度B的變化率為：4 s內的平均感應電動勢為：（3）電路中的平均感應電流為：，又，且所以18如圖所示，間距為2l的兩條水平虛線之間有水平方向的勻強磁場，磁感應強度為B。一質量為m、邊長為l、電阻為R的單匝正方形閉合導體線框abcd，從磁場上方某一高度處自由下落，ab邊恰好垂直于磁場方向勻速進入磁場，線框cd邊剛離開磁場區(qū)域時的速度與ab邊剛進入磁場區(qū)域時的速度相等。重力加速度為g，不考慮空氣阻力。求： (1)線框開始下落時，ab邊到磁場上邊界的高度h；(2)線框穿過磁場區(qū)域的過程中產生的焦耳熱Q?！敬鸢浮浚?）h= （2）Q=3mgl【解析】(1) 在線框以v進入磁場時做勻速運動，受力平衡，即：F安=mg又 F安=BIL E=BLv又據(jù)機械能守恒定律得：由以上各式解得：；(2) 因為線框ab邊剛離開磁場區(qū)域時的速度與cd邊剛進入磁場區(qū)域時的速度相等，動能不變，則線框的重力勢能轉化為內能所以線框中所產生的焦耳熱為Q=mg3l=3mgl。19一種測量物體質量的裝置，其結構如圖甲、乙所示，磁極間存在著磁感應強度大小為B=0.5T的勻強磁場邊長L=0.1m、匝數(shù) n=100匝的正方形線圈abcd套于中心磁極并固定在托盤骨架上，總質量m0=1kg 線圈左右兩邊處于磁場中，與一數(shù)字式電量表（圖上未畫出）連接成一個回路，回路總電阻為R=10.托盤下方和磁極之間固定一勁度系數(shù)為k=10N/cm的輕彈簧在某次測量中，一物體從輕放到托盤上到最終靜止的過程中流過電量表的凈電量為q=0.02C，不計摩擦和空氣阻力 ，g取10m/s2 （1）當托盤向下運動的速度為v=0.1m/s時，求此時線圈中感應電流的大小和方向；（2）求該物體的質量；（3）測量中彈簧增加的彈性勢能為EP=0.2J，求回路產生的焦耳熱Q【答案】(1) 0.1A ，沿順時針方向 (2) (3) 20如圖所示，間距為L，的兩根平行長直金屬導軌MN、PQ固定在傾角為的絕緣斜面上，導軌上端接有阻值為R的電阻，一根長為L、電阻為3R的直導體棒ab垂直放在兩導軌上。整個裝置處于方向垂直斜面向上、磁感應強度大小為B的勻強磁場中。ab由靜止釋放后沿導軌運動，下滑位移大小為s時到達cd位置并開始以最大速度vm做勻速運動。ab在運動過程中與導軌接觸良好，導軌電阻及一切摩擦均不計，重力加速度大小為g。求： (1)ab棒的質量m和ab在勻速運動過程中的熱功率P；(2)從ab棒由靜止釋放到開始勻速運動的整個過程中電阻R產生的熱量Q;(3)從ab棒由靜止釋放到開始勻速運動整個過程所經歷的時間t。【答案】(1) (2) (3)【解析】(1)ab在勻速運動過程中受力平衡，有ab切割磁感線產生的感應電動勢根據(jù)閉合電路歐姆定律，有得ab的質量ab在勻速運動過程中的熱功率得ab在勻速運動過程中的熱功率(2)根據(jù)能量守恒定律，有根據(jù)焦耳定律，有得電陽R產生的熱量(3)ab從靜止釋放開始，根據(jù)牛頓第二定律，有在很短的時間內，瞬時加速度電荷量得將以上各式求和得即即 而通過回路的總電荷量，得從ab由靜止釋放到開始勻速運動的過程所經歷的總時間21如圖所示，半徑為L12 m的金屬圓環(huán)內上、下兩部分各有垂直圓環(huán)平面的有界勻強磁場，磁感應強度大小均為B1T長度為L12 m、電阻為R的金屬桿ab，一端處于圓環(huán)中心，另一端恰好搭接在金屬環(huán)上，繞著a端做逆時針方向的勻速轉動，角速度為rad/s.通過導線將金屬桿的a端和金屬環(huán)連接到圖示的電路中(連接a端的導線與圓環(huán)不接觸，圖中的定值電阻R1R，滑片P位于R2的正中央，R2 4R)，圖中的平行板長度為L22 m，寬度為d2 m當金屬桿運動到圖示位置時，在平行板左邊緣中央處剛好有一帶電粒子以初速度v00.5 m/s向右運動，并恰好能從平行板的右邊緣飛出，之后進入到有界勻強磁場中，其磁感應強度大小為B22 T，左邊界為圖中的虛線位置，右側及上下范圍均足夠大(忽略金屬桿與圓環(huán)的接觸電阻、圓環(huán)電阻及導線電阻，忽略電容器的充放電時間，忽略帶電粒子在磁場中運動時的電磁輻射等影響，不計平行金屬板兩端的邊緣效應及帶電粒子的重力和空氣阻力提示：導體棒以某一端點為圓心勻速轉動切割勻強磁場時產生的感應電動勢為E0.5BL2)試分析下列問題： (1)從圖示位置開始金屬桿轉動半周期的時間內，兩極板間的電勢差UMN；(2)帶電粒子飛出電場時的速度方向與初速度方向的夾角；(3)帶電粒子在電磁場中運動的總時間t總 【答案】（1）-1V （2）45 （3）17.42s【解析】(1) 由旋轉切割公式得： 由電路的連接特點知E=I4R 由右手定則知時間內 金屬桿ab中的電流方向為ba，則ab；則，在時間內MN UMN=-Uo=-1 V；(2) 粒子在平行板電容器內做類平拋運動，在時間內水平方向 ： L2=vot1豎直方向：加速度：（其中）速度：則 ，所以 =450 ； 由幾何關系及粒子在磁場中運動的對稱性可知：粒子恰好在磁場中做了圓周運動，并且粒子剛好能從平行板電容器的另一極板重新飛回到電場中則磁場中的運動時間為 由于 t1+t2=4+313.42 s 大于且小于T1 則此時飛回電場時，電場方向與開始時相反，并且此時的速度與飛出電場時的速度等大、與水平方向的夾角大小相同，方向為傾斜左上450，則運動具有對稱性，則 t3=t1=4 s綜上 帶電粒子在電磁場中總的運動時間為 t總=t1+t2+t3=8+317.42 s。