2023年度高二物理期末復習單元檢測 電磁感

第6頁電磁感應(yīng)1．(多項選擇)電吉他中電拾音器的根本結(jié)構(gòu)如下圖，磁體附近的金屬弦被磁化，因此弦振動時，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音，以下說法正確的有()A．選用銅質(zhì)弦，電吉他仍能正常工作B．取走磁體，電吉他將不能正常工作C．增加線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應(yīng)電動勢D．弦振動過程中，線圈中的電流方向不斷變化2．如下圖，均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置，當a繞O點在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，b中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，且具有收縮趨勢，由此可知，圓環(huán)a()A．順時針加速旋轉(zhuǎn)B．順時針減速旋轉(zhuǎn)C．逆時針加速旋轉(zhuǎn)D．逆時針減速旋轉(zhuǎn)3．如圖甲所示，長直導線與矩形線框abcd處在同一平面中固定不動，長直導線中通有大小和方向都隨時間周期性變化的電流i，i－t圖象如圖乙所示．規(guī)定圖甲中箭頭所指的方向為電流正方向，那么在eq\f(T,4)～eq\f(3T,4)時間內(nèi)，關(guān)于矩形線框中感應(yīng)電流的方向，以下判斷正確的選項是()A．始終沿逆時針方向B．始終沿順時針方向C．先沿逆時針方向然后沿順時針方向D．沿順時針方向然后沿逆時針方向4．(多項選擇)如下圖，一個有界勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外．一個矩形閉合導線框abcd，沿紙面由位置1(左)勻速運動到位置2(右)．那么()A．導線框進入磁場時，感應(yīng)電流方向為a→b→c→d→aB．導線框離開磁場時，感應(yīng)電流方向為a→b→c→d→aC．導線框離開磁場時，受到的安培力方向水平向右D．導線框進入磁場時，受到的安培力方向水平向左5．(多項選擇)如圖甲所示，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中通有變化的電流i，電流隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，規(guī)定圖甲中箭頭方向為電流正方向，P所受的重力為G，桌面對P的支持力為FN，那么()A．t1時刻FN＞G，P有收縮的趨勢B．t2時刻FN＝G，此時穿過P的磁通量最大C．t3時刻FN＝G，此時P中無感應(yīng)電流D．t4時刻FN＜G，此時穿過P的磁通量最小6．如下圖，正方形線框的左半側(cè)處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方向與線框平面垂直，線框的對稱軸MN恰與磁場邊緣平齊．假設(shè)第一次將線框從磁場中以恒定速度v1向右勻速拉出，第二次讓線框繞軸MN以線速度v2勻速轉(zhuǎn)過90°.為使兩次操作過程中線框產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢相等，那么()A．v1∶v2＝2∶πB．v1∶v2＝π∶2C．v1∶v2＝1∶2D．v1∶v2＝2∶17．(多項選擇)在如圖甲所示的電路中，螺線管匝數(shù)n＝1500匝，橫截面積S＝20cm2.螺線管導線電阻r＝1.0Ω，R1＝4.0Ω，R2＝5.0Ω，C＝30μF.在一段時間內(nèi)，穿過螺線管的磁感應(yīng)強度B按如圖乙所示的規(guī)律變化．那么以下說法中正確的選項是()A．螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為1VB．閉合開關(guān)S，電路中的電流穩(wěn)定后，電阻R1消耗的功率為5×10－2WC．電路中的電流穩(wěn)定后電容器下極板帶正電D．開關(guān)S斷開后，流經(jīng)R2的電荷量為1.8×10－5C8．如圖，兩固定的絕緣斜面傾角均為θ，上沿相連．兩細金屬棒ab(僅標出a端)和cd(僅標出c端)長度均為L，質(zhì)量分別為2m和m；用兩根不可伸長的柔軟輕導線將它們連成閉合回路abdca，并通過固定在斜面上沿的兩光滑絕緣小定滑輪跨放在斜面上，使兩金屬棒水平．右斜面上存在勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直于斜面向上，兩根導線剛好不在磁場中，回路電阻為R，兩金屬棒與斜面間的動摩擦因數(shù)均為μ，重力加速度大小為g，金屬棒ab勻速下滑．求(1)作用在金屬棒ab上的安培力的大?。?2)金屬棒運動速度的大?。?．如圖，水平面(紙面)內(nèi)間距為l的平行金屬導軌間接一電阻，質(zhì)量為m、長度為l的金屬桿置于導軌上，t＝0時，金屬桿在水平向右、大小為F的恒定拉力作用下由靜止開始運動，t0時刻，金屬桿進入磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場區(qū)域，且在磁場中恰好能保持勻速運動．桿與導軌的電阻均忽略不計，兩者始終保持垂直且接觸良好，兩者之間的動摩擦因數(shù)為μ.重力加速度大小為g.求(1)金屬桿在磁場中運動時產(chǎn)生的電動勢的大小；(2)電阻的阻值．10．(多項選擇)如下圖，通電導線cd右側(cè)有一個金屬框與導線cd在同一平面內(nèi)，金屬棒ab放在框架上，假設(shè)ab受到向左的磁場力，那么cd中電流的變化情況是()A．cd中通有由d→c方向逐漸減小的電流B．cd中通有由d→c方向逐漸增大的電流C．cd中通有由c→d方向逐漸減小的電流D．cd中通有由c→d方向逐漸增大的電流11．(多項選擇)如下圖裝置中，cd桿原來靜止．當ab桿做如下哪些運動時，cd桿將向右移動()A．向右勻速運動B．向右加速運動C．向左加速運動D．向左減速運動12．如下圖，A、B是兩根互相平行的、固定的長直通電導線，二者電流大小和方向都相同．一個矩形閉合金屬線圈與A、B在同一平面內(nèi)，并且ab邊保持與通電導線平行，線圈從圖中的位置1勻速向左移動，經(jīng)過位置2，最后到位置3，其中位置2恰在A、B的正中間，那么下面的說法中正確的選項是()A．在位置2這一時刻，穿過線圈的磁通量最大B．在位置2這一時刻，穿過線圈的磁通量的變化率為零C．從位置1到位置3的整個過程中，線圈內(nèi)感應(yīng)電流的方向發(fā)生了變化D．從位置1到位置3的整個過程中，線圈受到的磁場力的方向保持不變參考答案1．【答案】BCD【解析】[銅質(zhì)弦為非磁性材料，不能被磁化，選用銅質(zhì)弦，電吉他不能正常工作，A項錯誤；假設(shè)取走磁體，金屬弦不能被磁化，其振動時，不能在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，電吉他不能正常工作，B項對；由E＝neq\f(ΔΦ,Δt)可知，C項正確；弦振動過程中，穿過線圈的磁通量大小不斷變化，由楞次定律可知，線圈中感應(yīng)電流方向不斷變化，D項正確．2．【答案】B【解析】[由楞次定律知，欲使b中產(chǎn)生順時針電流，那么a環(huán)內(nèi)磁場應(yīng)向里減弱或向外增強，a環(huán)的旋轉(zhuǎn)情況應(yīng)該是順時針減速或逆時針加速，由于b環(huán)又有收縮趨勢，說明a環(huán)外部磁場向外，內(nèi)部向里，應(yīng)選B.]3．【答案】B【解析】[在eq\f(T,4)～eq\f(3T,4)時間內(nèi)，穿過線框的磁場方向先向里減小后向外增加，由楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場方向向里，故感應(yīng)電流的方向始終沿順時針方向，選B.]4．【答案】BD【解析】[根據(jù)右手定那么或楞次定律可知，選項A錯誤，B正確；根據(jù)楞次定律“來拒去留〞的口訣可知，導線框進入磁場和離開磁場時，受到的安培力方向均是水平向左，所以選項C錯誤，D正確．此題答案為B、D.]5．【答案】AB【解析】[t1時刻，電流增大，由楞次定律知，線圈有遠離螺線管、收縮面積的趨勢，選項A正確；t2時刻電流到達最大，變化率為零，故線圈中無感應(yīng)電流，F(xiàn)N＝G，此時穿過P的磁通量最大，選項B正確；t3時刻電流為零，但電流從有到無，故穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，此時P中有感應(yīng)電流，選項C錯誤；t4時刻電流變化率為零，線圈中無感應(yīng)電流，F(xiàn)N＝G，此時穿過P的磁通量最大，選項D錯誤．]6．【答案】A【解析】[將線框從磁場中以恒定速度v1向右勻速拉出，時間t1＝eq\f(L,2)÷v1＝eq\f(L,2v1)；讓線框繞軸MN以線速度v2勻速轉(zhuǎn)過90°，角速度ω＝eq\f(2v2,L)，時間t2＝eq\f(π,2)÷ω＝eq\f(πL,4v2)，兩次過程中線框產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢相等，t2＝t1，解得v1∶v2＝2∶π，選項A正確．]7．【答案】CD【解析】[根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E＝eq\f(nΔΦ,Δt)＝n·Seq\f(ΔB,Δt)求出E＝1.2V，選項A錯；根據(jù)全電路歐姆定律I＝eq\f(E,R1＋R2＋r)＝0.12A，根據(jù)P＝I2R1，得R1消耗的功率P＝5.76×10－2W，選項B錯；由楞次定律得選項C對；S斷開后，流經(jīng)R2的電荷量即為S閉合時C板上所帶電荷量Q，電容器兩端的電壓U＝IR2＝0.6V，流經(jīng)R2的電荷量Q＝CU＝1.8×10－5C，選項D對．]8．【答案】(1)mg(sinθ－3μcosθ)(2)(sinθ－3μcosθ)eq\f(mgR,B2L2)【解析】(1)由ab、cd棒被平行于斜面的導線相連，故ab、cd速度總是相等，cd也做勻速直線運動．設(shè)導線的張力的大小為T，右斜面對ab棒的支持力的大小為FN1，作用在ab棒上的安培力的大小為F，左斜面對cd棒的支持力大小為FN2，對于ab棒，受力分析如圖甲所示，由力的平衡條件得甲乙2mgsinθ＝μFN1＋T＋F①FN1＝2mgcosθ②對于cd棒，受力分析如圖乙所示，由力的平衡條件得mgsinθ＋μFN2＝T③FN2＝mgcosθ④聯(lián)立①②③④式得：F＝mg(sinθ－3μcosθ)(2)設(shè)金屬棒運動速度大小為v，ab棒上的感應(yīng)電動勢為E＝BLv⑤回路中電流I＝eq\f(E,R)⑥安培力F＝BIL⑦聯(lián)立⑤⑥⑦得：v＝(sinθ－3μcosθ)eq\f(mgR,B2L2).9．【答案】(1)Blt0(eq\f(F,m)－μg)(2)eq\f(B2l2t0,m)【解析】(1)設(shè)金屬桿進入磁場前的加速度大小為a，由牛頓第二定律得F－μmg＝ma①設(shè)金屬桿到達磁場左邊界時的速度為v，由運動學公式有v＝at0②當金屬桿以速度v在磁場中運動時，由法拉第電磁感應(yīng)定律知產(chǎn)生的電動勢為E＝Blv③聯(lián)立①②③式可得E＝Blt0(eq\f(F,m)－μg)④(2)設(shè)金屬桿在磁場區(qū)域中勻速運動時，金屬桿中的電流為I，根據(jù)歐姆定律I＝eq\f(E,R)⑤式中R為電阻的阻值．金屬桿所受的安培力為F安＝BlI⑥因金屬桿做勻速運動，有F－μmg－F安＝0⑦聯(lián)立④⑤⑥⑦式得R＝eq\f(B2l2t0,m)⑧.10．【答案】BD11．【答案】BD【解析】[ab勻速運動時，ab中感應(yīng)電流恒定，L1中磁通量不變，穿過L2的磁通量不變，L2中無感應(yīng)電流產(chǎn)生，cd桿保持靜止，A不正確；ab向右加速運動時，L2中