2023高考物理考前沖刺預(yù)測(cè)專題9：電磁感應(yīng)

1、2023高考物理考前沖刺預(yù)測(cè)專題9：電磁感應(yīng)一、選擇題共10小題，在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確。全部選對(duì)的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)的或不答的得0分1. 水平放置的金屬框架處于如圖1所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒置于光滑的框架上且接觸良好，從某時(shí)刻開(kāi)始磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加，現(xiàn)施加一外力使金屬棒保持靜止，那么金屬棒受到的安培力是.方向向右，且為恒力B.方向向右，且為變力.方向向左，且為變力.方向向左，且為恒力2. 現(xiàn)將電池組、滑線變阻器、帶鐵心的線圈、線圈B、電流計(jì)及如以下圖連接，在開(kāi)關(guān)閉合、線圈放在線圈中的情況下，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑線變阻器的滑動(dòng)端向左加

2、速滑動(dòng)時(shí)，電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。由此可以推斷.線圈向上移動(dòng)或滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端向右加速滑動(dòng)，都能引起電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn).線圈中鐵芯向上拔出或斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，都能引起電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn).滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端勻速向左或勻速向右滑動(dòng)，都能使電流計(jì)指針靜止在中央.因?yàn)榫€圈、線圈的繞線方向未知，故無(wú)法判斷電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的方向3. 如圖2所示，兩光滑平行導(dǎo)軌水平放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面向里，金屬棒可沿導(dǎo)軌自由滑動(dòng)，導(dǎo)軌一端跨接一個(gè)定值電阻，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，現(xiàn)將金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止向右拉、假設(shè)保持拉力恒定，當(dāng)速度為時(shí)，加速度為，最終以速度2做勻速運(yùn)動(dòng)；假設(shè)保持拉力的功率恒定，當(dāng)速度為時(shí)，加速度為，最終也以

3、2做勻速運(yùn)動(dòng)，那么. 圖24. 電子感應(yīng)加速度是利用變化磁場(chǎng)產(chǎn)生的電場(chǎng)來(lái)加速電子的。在圓形磁場(chǎng)的兩極之間有一環(huán)行真空室，用交變電流勵(lì)磁的電磁鐵在兩極間產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，從而在環(huán)形室內(nèi)產(chǎn)生很強(qiáng)的電場(chǎng)，使電子加速，被加速的電子同時(shí)在洛倫茲力的作用下沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)，設(shè)法把高能電子引入靶室，橫使其進(jìn)一步加速，在一個(gè)半徑為的電子感應(yīng)加速器中，電子在被加速的秒內(nèi)獲得的能量為，這期間電子軌道內(nèi)的高頻交變磁場(chǎng)是線性變化的，磁通量從零增加到，那么以下說(shuō)法正確的是.環(huán)形室內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為.電子在被加速的秒內(nèi)獲得能量為而底子要繞行周.電子在被加速的秒內(nèi)獲得能量為的過(guò)程中，電場(chǎng)力做功為.電子在被加速的秒內(nèi)獲得能量為的過(guò)程

4、中，電場(chǎng)力做功為5. 如圖3中的甲所示，為導(dǎo)體做成的框架，其平面與水平面成角，質(zhì)量為的導(dǎo)體棒與、接觸良好，回路的總電阻為，整個(gè)裝置放在垂直于框架平面的變化磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化情況如圖3中的乙所示設(shè)圖甲中的方向?yàn)檎较颉＜僭O(shè)始終靜止，關(guān)于與框架間的摩擦力在0-時(shí)間內(nèi)的變化情況，以下對(duì)摩擦力變化情況的判斷可能的是A.一直增大B.一直減小C.先減小后增大D.先增大后減小6.如圖4所示，兩根足夠長(zhǎng)的固定平行金屬光滑導(dǎo)軌位于同一水平面，導(dǎo)軌上橫放著兩根相同的導(dǎo)體棒、與導(dǎo)軌構(gòu)成矩形回路，導(dǎo)體棒的兩端連接著處于壓縮狀態(tài)的兩根輕質(zhì)彈簧，兩棒的中間用細(xì)線綁住，它們的電阻均為，回路上其余局部的電阻

5、不計(jì)，在導(dǎo)軌平面內(nèi)兩導(dǎo)軌間有一豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，開(kāi)始時(shí)，導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，剪斷細(xì)線后，導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中.回路中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).兩根導(dǎo)體棒所受安培力的方向相同C.兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒.兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒 圖47. 物理實(shí)驗(yàn)中，常用一種叫做“沖擊電流計(jì)的儀器測(cè)定通過(guò)電路的電量，如圖5所示，探測(cè)線圈與沖擊電流計(jì)串聯(lián)后可用來(lái)測(cè)定磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。線圈的匝數(shù)為，面極為，線圈與沖擊電流計(jì)組成的回路總電阻為。假設(shè)將線圈放在被測(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，開(kāi)始線圈平面與磁場(chǎng)垂直，現(xiàn)把探測(cè)線圈翻轉(zhuǎn)1800，沖擊電流計(jì)測(cè)出通過(guò)線圈的電量為，由上述數(shù)據(jù)可測(cè)出被測(cè)磁場(chǎng)的磁感

6、應(yīng)強(qiáng)度為. . . 圖5. 8. 粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的正方形線框原先整個(gè)置于有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)，磁場(chǎng)方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行，現(xiàn)使線框沿四個(gè)不同方向勻速平移出磁場(chǎng)，如圖6所示，線框移出磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程.四種情況下流過(guò)邊的電流的方向都相同.圖中流過(guò)線框的電量與的大小無(wú)關(guān).圖中線框的電功率與的大小成正比.圖中磁場(chǎng)力對(duì)線框的功與成正比 圖6 9. 彈簧的上端固定，下端掛一根質(zhì)量為的磁鐵，在磁鐵下端放一個(gè)固定的閉合金屬線圈，將磁鐵抬到彈簧原長(zhǎng)處由靜止開(kāi)始釋放，使磁鐵上下振動(dòng)時(shí)穿過(guò)線圈。彈簧的勁度系數(shù)為，彈簧的伸長(zhǎng)量與彈性勢(shì)能的關(guān)系為，那么線圈產(chǎn)生的焦耳熱的總量是( )A. 0 B.

7、C. D. 10. 如圖7所示，兩根相距為l的平行直導(dǎo)軌ab、cd，b、d間連有一固定電阻R，導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì)。MN為放在ab和cd上的一導(dǎo)體桿，與ab垂直，其電阻也為R。整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌所在平面指向圖中紙面內(nèi)，現(xiàn)對(duì)MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)。令U表示MN兩端電壓的大小，那么( )圖7A.流過(guò)固定電阻R的感應(yīng)電流由b到d圖7B.流過(guò)固定電阻R的感應(yīng)電流由d到bC.流過(guò)固定電阻R的感應(yīng)電流由b到dD.流過(guò)固定電阻R的感應(yīng)電流由d到b二、填空題共2小題，共30 把答案填在題中的橫線上11. 一種測(cè)量血管中血流速度儀器的原理如圖8所

8、示，在動(dòng)脈血管左右兩側(cè)安裝電極并連接電壓表，設(shè)血管直徑是2.00，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.080，電壓表測(cè)出的電壓為0.10，那么血流速度大小為取兩位有效數(shù)字12. 有一個(gè)被稱為“千人震的趣味物理小實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)是用一節(jié)電動(dòng)勢(shì)為1.5的新干電池，幾根導(dǎo)線，開(kāi)關(guān)和一個(gè)用于日光燈上的鎮(zhèn)流器，幾位做這個(gè)實(shí)驗(yàn)的同學(xué)手拉手成一串，另一同學(xué)將電池、鎮(zhèn)流器、開(kāi)關(guān)用導(dǎo)線將它們首、尾兩位同學(xué)兩個(gè)空著的手相連，如圖9所示，在開(kāi)關(guān)通或斷時(shí)，就會(huì)連成一串的同學(xué)都有觸電感覺(jué)，該實(shí)驗(yàn)原理是；人有觸電感覺(jué)時(shí)開(kāi)關(guān)是接通還是開(kāi)關(guān)是斷開(kāi)的瞬間，因?yàn)椤?3. 如圖10所示，水平銅盤半徑為r，置于磁感強(qiáng)度為B，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，銅

9、盤繞過(guò)中心軸以角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，銅盤的中心及邊緣處分別用滑片與一理想變壓器的原線圈相連，理想變壓器原副線圈匝數(shù)比為n，變壓器的副線圈與一電阻為R的負(fù)載相連，那么變壓器原線圈兩端的電壓為_(kāi)，通過(guò)負(fù)載R的電流為_(kāi)。三、計(jì)算題共4小題，共80分解答以下各題時(shí)，應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、表達(dá)式和重要步驟。只寫最后答案的不得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。14. 如圖11所示在半徑為的絕緣圓筒內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向里，圓周正下方有小孔與平行金屬板、相通，兩板間距為，兩板與電動(dòng)勢(shì)為的電源連接，一帶電量為-、質(zhì)量為的帶電粒子重力忽略不計(jì)，開(kāi)始時(shí)靜止于孔正下方緊靠板的點(diǎn)，經(jīng)電場(chǎng)加速后從

10、孔進(jìn)入磁場(chǎng)，并以最短的時(shí)間從孔射出。帶電粒子與筒壁的碰撞無(wú)電量損失，且每次碰撞時(shí)間極短，碰后以速率返回，求：筒內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大??；帶電粒子從點(diǎn)出發(fā)至第一次回到點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間；15. .如圖12所示，一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向與轉(zhuǎn)軸垂直，線圈匝數(shù)40，電阻0.1，長(zhǎng)0.05，寬0.04，角速度，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，線圈兩端外接電阻9.9，的用電器和一個(gè)交流電流表。求：線圈中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；電流表的讀數(shù)；用電器的功率16.如圖13所示，平行的光滑金屬導(dǎo)軌和相距L，處于同一豎直平面內(nèi)，間解有阻值為的電阻，輕質(zhì)金屬桿長(zhǎng)為L(zhǎng)，近貼導(dǎo)軌數(shù)值放置，離端0.5L處固定有質(zhì)量為的小球，

11、整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為并與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)桿由靜止開(kāi)始緊貼導(dǎo)軌繞端向右倒下至水平位置時(shí)，球的速度為，假設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，導(dǎo)軌及金屬桿電阻不計(jì)，求在此過(guò)程中：通過(guò)電阻的電量；中通過(guò)的最大電流強(qiáng)度.17. 如圖14所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一折成30角的足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面垂直于磁場(chǎng)方向。一條長(zhǎng)度的直導(dǎo)線MN垂直ob方向放置在軌道上并接觸良好。當(dāng)MN以v=4m/s從導(dǎo)軌O點(diǎn)開(kāi)始向右平動(dòng)時(shí)，假設(shè)所有導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電阻。求：經(jīng)過(guò)時(shí)間后：1閉合回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值?2閉合回路中的電流大小和方向?3MN兩端的電壓15.解：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值：由歐姆定律得電流的最大值：0.16電流的有效值0.11用電器上消耗的電功率：16. 解：1脫離前，電路中的磁通量的變化為平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為，有2脫離時(shí)，回路中通過(guò)電流最大，即，脫離后，電路中不在有電流，并且倒下過(guò)程中只有小球的重力做功，機(jī)械能守恒，即上各處切割磁感線的速度是不同的，其等效切割速度應(yīng)等于中點(diǎn)的速