高考物理 第9章 電磁感應 章末綜合檢測單元測試 新人教版

1、第9章末綜合檢測一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分在每小題給出的四個選項中，有的只有一個選項正確，有的有多個選項正確，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有錯選的得0分)1一個單匝線圈放在磁場中，下列的幾種說法正確的是()A閉合線圈中磁通量變化越大，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢一定越大B閉合線圈中磁通量不變，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢一定不變C閉合線圈放在磁場越強的位置，線圈中的感應電動勢越大D閉合線圈中磁通量變化越快，線圈中的感應電動勢一定越大解析：根據(jù)法拉第電磁感應定律，感應電動勢的大小跟閉合線圈中磁通量的變化率成正比，因此閉合線圈中磁通量變化越快，線圈中的感應電動勢一定越大，選項D

2、正確磁場強磁通量不一定大，磁通量大，但磁通量的變化不一定大，磁通量變化大不一定變化快，選項A、B和C都錯誤答案：D2如圖1所示，光滑絕緣水平面上，有一矩形線圈沖入一勻強磁場，線圈全部進入磁場區(qū)域時，其動能恰好等于它在磁場外面時的一半，設磁場寬度大于線圈寬度，那么()A線圈恰好在剛離開磁場的地方停下B線圈在磁場中某位置停下C線圈在未完全離開磁場時即已停下D線圈完全離開磁場以后仍能繼續(xù)運動，不會停下來解析：線圈沖入勻強磁場時，產(chǎn)生感應電流，線圈受安培力作用做減速運動，動能也減少同理，線圈沖出勻強磁場時，動能減少，進、出時減少的動能都等于安培力做的功由于進入時的速度大，故感應電流大，安培力大，安培力

3、做的功也多，減少的動能也多，線圈離開磁場過程中，損失動能少于它在磁場外面時動能的一半，因此線圈離開磁場仍繼續(xù)運動故選D.答案：D3(2010年陜西寶雞質(zhì)檢)一個面積為S4102 m2的閉合線圈，放在勻強磁場中，磁場的方向垂直線圈平面，磁場的磁感應強度B的大小隨時間的變化規(guī)律如圖2所示()A在開始2秒內(nèi)穿過線圈平面的磁通量變化率等于零B在開始2秒內(nèi)穿過線圈平面的磁通量變化率等于8102 Wb/sC02秒和2秒4秒內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應電流大小相等方向相同D01秒和1秒2秒內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應電流方向相反解析：2秒內(nèi)磁通量的變化率 Wb/s8102 Wb/s.02秒和2秒4秒內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應電動勢方向

4、相反，01秒和1秒2秒內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應電動勢方向相同故選B.答案：B4如圖3所示，固定在水平絕緣平面上足夠長的金屬導軌不計電阻，但表面粗糙，導軌左端連接一個電阻R，質(zhì)量為m的金屬棒(電阻也不計)放在導軌上，并與導軌垂直，整個裝置放在勻強磁場中，磁場方向與導軌平面垂直，用水平恒力F把ab棒從靜止起向右拉動的過程中()A恒力F做的功等于電路產(chǎn)生的電能B恒力F和摩擦力的合力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能C克服安培力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能D恒力F和摩擦力的合力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能和棒獲得的動能之和解析：在此運動過程中做功的力是拉力、摩擦力和安培力，三力做功之和為棒ab動能的增加量，其中安培力做

5、功將機械能轉化為電能，故選項C、D正確答案：CD5圖4中電感線圈L的直流電阻為RL，小燈泡的電阻為R，小量程電流表G1、G2的內(nèi)阻不計當開關S閉合且穩(wěn)定后，電流表G1、G2的指針均偏向右側(電流表的零刻度在表盤的中央)，則當開關S斷開時，下列說法中正確的是()AG1、G2的指針都立即回到零點BG1緩慢回到零點，G2立即左偏，然后緩慢回到零點CG1立即回到零點，G2緩慢回到零點DG2立即回到零點，G1緩慢回到零點圖4 圖5解析：S閉合且穩(wěn)定時，通過電流表G1、G2兩條支路的電流均由左向右斷開S，L中產(chǎn)生自感電動勢，由“增反減同”可知，自感電動勢E自的方向一定與原電流方向相同，等效電路如圖5所示顯

6、然，斷開S后，在E自的作用下，回路中將繼續(xù)形成沿順時針方向的電流，這時流經(jīng)電流表G2支路的電流方向變?yōu)橛捎蚁蜃笥捎谶@段時間內(nèi)E自是逐漸減小的，故電流也是逐漸減小的綜上可知B項正確答案：B6(2008年寧夏卷)如圖6所示，同一平面內(nèi)的三條平行導線串有兩個電阻R和r，導體棒PQ與三條導線接觸良好；勻強磁場的方向垂直于紙面向里導體棒的電阻可忽略當導體棒向左滑動時，下列說法正確的是()圖6A流過R的電流為由d到c，流過r的電流為由b到aB流過R的電流為由c到d，流過r的電流為由b到aC流過R的電流為由d到c，流過r的電流為由a到bD流過R的電流為由c到d，流過r的電流為由a到b解析：依據(jù)右手定則可判斷

7、出導體棒PQ中的電流由P到Q，Q處電勢最高，P處電勢最低，由P到Q電勢依次升高外電路中的電流方向總是從高電勢流向低電勢處，因此流過R的電流為由c到d，流過r的電流為由b到a，選項B正確答案：B7(安徽卷)如圖7甲所示，一個電阻為R、面積為S的矩形導線框abcd，水平放置在勻強磁場中，磁場的磁感應強度為B，方向與ad邊垂直并與線框平面成45角，o、o分別是ab邊和cd邊的中點現(xiàn)將線框右半邊obco繞oo逆時針旋轉90到圖7乙所示位置在這一過程中，導線中通過的電荷量是()圖7A.B.C. D0解析：甲圖中，磁通量1BS，乙圖中穿過線圈的磁通量等于零，根據(jù)公式q，所以A正確答案：A8如圖8所示，平行

8、于y軸的導體棒以速度v向右勻速直線運動，經(jīng)過半徑為R、磁感應強度為B的圓形勻強磁場區(qū)域，導體棒中的感應電動勢E與導體棒位置x關系的圖象是()圖8解析：在xR左側，設導體棒與圓的交點和圓心的連線與x軸正方向成角，則導體棒切割有效長度L2Rsin，電動勢與有效長度成正比，故在xR左側，電動勢與x的關系為正弦圖象關系，由對稱性可知在xR右側與左側的圖象對稱故選A.答案：A9如圖9甲中所示，A、B為兩個相同的環(huán)形線圈，共軸并靠近放置，A線圈中通過如圖9乙中所示的電流I，則()圖9A在t1和t2時間內(nèi)A、B兩線圈相吸引B在t2到t3時間內(nèi)A、B兩線圈相排斥Ct1時刻兩線圈作用力為零Dt2時刻兩線圈作用力

9、最大解析：t1到t2時間內(nèi)，A中電流減小，根據(jù)“減同”，B中會產(chǎn)生與A方向相同的感應電流，同向電流相互吸引；t2到t3時間內(nèi)，根據(jù)“增反”，B中感應電流與A中電流方向相反，反向電流相互排斥；t1時刻，IA最大，但為零，IB0，t2時刻IA0，盡管此時IB最大，但相互作用力仍然為零故ABC正確答案：ABC10如圖10所示，閉合導線框的質(zhì)量可以忽略不計，將它從如圖10所示位置勻速向右拉出勻強磁場若第一次用0.3 s拉出，外力所做的功為W1，通過導線橫截面的電荷量為q1；第二次用0.9 s拉出，外力所做的功為W2，通過導線橫截面的電荷量為q2，則()圖10AW1W2，q1q2 BW1W2，q1q2

10、DW1W2，q1q2解析：設線框長為L1，寬為L2，第一次拉出速度為v1，第二次拉出速度為v2，則v13v2.勻速拉出磁場時，外力所做的功恰等于克服安培力所做的功，有W1F1L1BI1L2L1B2LL1v1/R，同理W2B2LL1v2/R，故W1W2；又由于線框兩次拉出過程中，磁通量的變化量相等，即12，由qIttt得：q1q2故正確答案為選項C.來答案：C二、填空題(本題包括2小題，共10分)圖1111(上海卷)如圖11，金屬棒ab置于水平放置的U形光滑導軌上，在ef右側存在有界勻強磁場B，磁場方向垂直導軌平面向下在ef左側的無磁場區(qū)域cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導軌在同一平面

11、內(nèi)當金屬棒ab在水平恒力F作用下從磁場左邊界ef處由靜止開始向右運動后，圓環(huán)L有_(填：收縮，擴張)趨勢，圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應電流_(填：變大，變小，不變)解析：金屬棒加速運動，速度增大，回路中電動勢變大，電流變大；圓環(huán)L處的磁場增強，根據(jù)楞次定律“阻礙”的含義，圓環(huán)L有收縮的趨勢；隨著金屬棒速度的增加，金屬棒所受安培力逐漸增加，因為加速度在減小，即感應電流變化得越來越慢，穿過圓環(huán)上的感應磁場的磁通量變化得越來越慢，因而圓環(huán)L中產(chǎn)生的感應電流越來越小，當金屬棒最終以最大速度勻速運動時，圓環(huán)中的感應電流為零答案：收縮變小12(2010年天星)如圖12所示，在光滑的水平面上，一質(zhì)量為m，半徑為r，電阻

12、為R的均勻金屬環(huán)，以v0的初速度向一磁感應強度為B的有界勻強磁場滑去(磁場寬度d2r)圓環(huán)的一半進入磁場歷時t秒，這時圓環(huán)上產(chǎn)生的焦耳熱為Q1，則t秒末圓環(huán)中感應電流的瞬時功率為_圖12解析：本題以電磁感應為核心命題點，考查了功能關系和切割磁感線的導體的等效長度等知識點，綜合考查了學生的推理能力和分析處理能力圓環(huán)上產(chǎn)生的焦耳熱是由圓環(huán)的部分動能損失轉化而得的，設圓環(huán)剛好有一半進入磁場時，瞬時速度為v，有Q|Ek|mvmv2，所以v2v，此時環(huán)上的瞬時感應電動勢為EBv2r，故瞬時功率為PE2/R.答案：三、計算題(本題包括5小題，共50分解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟只寫出最后

13、答案的不能得分有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13(2010年山東臨沂期末)在拆裝某種大型電磁設備的過程中，需將設備內(nèi)部的處于強磁場中的線圈先閉合，然后再提升直至離開磁場，操作時通過手搖輪軸A和定滑輪O來提升線圈假設該線圈可簡化為水平長為L、上下寬度為d的矩形線圈，其匝數(shù)為n，總質(zhì)量為M，總電阻為R.磁場的磁感應強度為B，方向如圖13所示開始時線圈的上邊緣與有界磁場的上邊緣平齊，若轉動手搖輪軸A，在時間t內(nèi)把線圈從圖所示位置勻速向上拉出磁場求此過程中：(1)流過線圈中每匝導線橫截面的電量是多少？(2)在轉動輪軸時，人至少需做多少功？(不考慮摩擦影響)解析：(1)在勻速提升過程中線

14、圈運動速度v線圈中感應電動勢EnBLv產(chǎn)生的感應電流I流過導線橫截面的電量qIt解得：q(2)勻速提升過程中，要克服重力和安培力做功，即WWGWB又WGMgdWBnBILd解得：WMgd答案：(1)(2)Mgd14如圖14所示，橫截面為矩形的管道中，充滿了水銀，管道的上下兩壁為絕緣板，左右兩壁為導體板(圖中陰影部分)，兩導體板被一無電阻的導線短接管道的高度為a，寬度為b，長度為c.加在管道兩端截面上的壓強差恒為p，水銀以速度v沿管道方向流動時，水銀受到管道的阻力F與速度成正比，即Fkv(k為已知常量)求：(1)水銀的穩(wěn)定流速v1為多大？(2)如果將管道置于一勻強磁場中，磁場與絕緣壁垂直，磁感應

15、強度的大小為B，方向向上，此時水銀的穩(wěn)定流速v2又是多大？(已知水銀的電阻率為，磁場只存在于管道所在的區(qū)域，不考慮管道兩端之外的水銀對電路的影響)解析：(1)由pabkv1得，v1.(2)感應電動勢EBbv2電阻R由歐姆定律可得I由平衡條件可得：pabBIbkv2所以v2答案：(1)(2)15如圖15，一直導體棒質(zhì)量為m、長為l、電阻為r，其兩端放在位于水平面內(nèi)間距也為l的光滑平行導軌上，并與之密接；棒左側兩導軌之間連接一可控制的負載電阻(圖中未畫出)；導軌置于勻強磁場中，磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直于導軌所在平面開始時，給導體棒一個平行于導軌的初速度v0.在棒的運動速度由v0減小至v1

16、的過程中，通過控制負載電阻的阻值使棒中的電流強度I保持恒定導體棒一直在磁場中運動若不計導軌電阻，求此過程中導體棒上感應電動勢的平均值和負載電阻上消耗的平均功率解析：導體棒所受的安培力為FIlB，該力大小不變，棒做勻減速運動，因此在棒的速度從v0減小到v1的過程中，平均速度為(v0v1)，當棒的速度為v時，感應電動勢的大小為ElvB，棒中的平均感應電動勢為lB，由式得l(v0v1)B，導體棒中消耗的熱功率為P1I2r，負載電阻上消耗的平均功率為2IP1，由式得2l(v0v1)BII2r.答案：(1)l(v0v1)B(2)l(v0v1)BII2r16(廣東卷)如圖16(a)所示，一個電阻值為R，匝

17、數(shù)為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連接成閉合回路，線圈的半徑為r1，在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應強度B隨時間t變化的關系圖線如圖16(b)所示圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0.導線的電阻不計，求0至t1時間內(nèi)(1)通過電阻R1上的電流大小和方向；(2)通過電阻R1上的電量q及電阻R1上產(chǎn)生的熱量解析：(1)根據(jù)法拉第電磁感應定律，電路中產(chǎn)生的感應電動勢：EnnSnr通過電阻R1上的電流：I根據(jù)楞次定律，可判定流經(jīng)電阻R1的電流方向從b到a(2)在0至t1時間內(nèi)通過電阻R1的電量qIt1電阻R1上產(chǎn)生的熱量QI2R1t1答案：(1)b到a(2)17如圖17所示，在傾角為的光滑斜面上，存在著兩個磁感應強度大小相等均為B的勻強磁場，方向一個垂直斜面向上，另一個垂直斜面向下，寬度都為L.一個質(zhì)量為m，邊長也為L的正方形金屬線框以某一速度進入磁場時，恰好做勻速直線運動若ab邊到達ff與gg之間中點位置時，線框又恰好做勻速直線運動，且設金屬線框電阻為R，則：(1)金屬線框的ab邊開始進入磁場時，線框速度v多大？ (2)金屬線框的ab邊到達ff與gg之間的中點位置時，線框速度又為多大？(3)金屬線框從開始進入磁場到ab邊到達ff