2023年度高二物理期末復(fù)習(xí)單元檢測(cè) 電磁感

第6頁(yè)電磁感應(yīng)1．(多項(xiàng)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(dòng)時(shí)，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(shuō)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(dòng)勢(shì)D．弦振動(dòng)過(guò)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(dāng)a繞O點(diǎn)在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)，b中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，且具有收縮趨勢(shì)，由此可知，圓環(huán)a()A．順時(shí)針加速旋轉(zhuǎn)B．順時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)C．逆時(shí)針加速旋轉(zhuǎn)D．逆時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)3．如圖甲所示，長(zhǎng)直導(dǎo)線與矩形線框abcd處在同一平面中固定不動(dòng)，長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有大小和方向都隨時(shí)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?yàn)殡娏髡较?，那么在eq\f(T,4)～eq\f(3T,4)時(shí)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(xiàng)是()A．始終沿逆時(shí)針?lè)较駼．始終沿順時(shí)針?lè)较駽．先沿逆時(shí)針?lè)较蛉缓笱仨槙r(shí)針?lè)较駾．沿順時(shí)針?lè)较蛉缓笱啬鏁r(shí)針?lè)较?．(多項(xiàng)選擇)如下圖，一個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外．一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框abcd，沿紙面由位置1(左)勻速運(yùn)動(dòng)到位置2(右)．那么()A．導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b→c→d→aB．導(dǎo)線框離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b→c→d→aC．導(dǎo)線框離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，受到的安培力方向水平向右D．導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，受到的安培力方向水平向左5．(多項(xiàng)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(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，規(guī)定圖甲中箭頭方向?yàn)殡娏髡较?，P所受的重力為G，桌面對(duì)P的支持力為FN，那么()A．t1時(shí)刻FN＞G，P有收縮的趨勢(shì)B．t2時(shí)刻FN＝G，此時(shí)穿過(guò)P的磁通量最大C．t3時(shí)刻FN＝G，此時(shí)P中無(wú)感應(yīng)電流D．t4時(shí)刻FN＜G，此時(shí)穿過(guò)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(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直，線框的對(duì)稱軸MN恰與磁場(chǎng)邊緣平齊．假設(shè)第一次將線框從磁場(chǎng)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(guò)90°.為使兩次操作過(guò)程中線框產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等，那么()A．v1∶v2＝2∶πB．v1∶v2＝π∶2C．v1∶v2＝1∶2D．v1∶v2＝2∶17．(多項(xiàng)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(dǎo)線電阻r＝1.0Ω，R1＝4.0Ω，R2＝5.0Ω，C＝30μF.在一段時(shí)間內(nèi)，穿過(guò)螺線管的磁感應(yīng)強(qiáng)度B按如圖乙所示的規(guī)律變化．那么以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A．螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為1VB．閉合開(kāi)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(kāi)關(guān)S斷開(kāi)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(xì)金屬棒ab(僅標(biāo)出a端)和cd(僅標(biāo)出c端)長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，質(zhì)量分別為2m和m；用兩根不可伸長(zhǎng)的柔軟輕導(dǎo)線將它們連成閉合回路abdca，并通過(guò)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(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于斜面向上，兩根導(dǎo)線剛好不在磁場(chǎng)中，回路電阻為R，兩金屬棒與斜面間的動(dòng)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(yùn)動(dòng)速度的大?。?．如圖，水平面(紙面)內(nèi)間距為l的平行金屬導(dǎo)軌間接一電阻，質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為l的金屬桿置于導(dǎo)軌上，t＝0時(shí)，金屬桿在水平向右、大小為F的恒定拉力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，t0時(shí)刻，金屬桿進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，且在磁場(chǎng)中恰好能保持勻速運(yùn)動(dòng)．桿與導(dǎo)軌的電阻均忽略不計(jì)，兩者始終保持垂直且接觸良好，兩者之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.重力加速度大小為g.求(1)金屬桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的大??；(2)電阻的阻值．10．(多項(xiàng)選擇)如下圖，通電導(dǎo)線cd右側(cè)有一個(gè)金屬框與導(dǎo)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(chǎng)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(xiàng)選擇)如下圖裝置中，cd桿原來(lái)靜止．當(dāng)ab桿做如下哪些運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿將向右移動(dòng)()A．向右勻速運(yùn)動(dòng)B．向右加速運(yùn)動(dòng)C．向左加速運(yùn)動(dòng)D．向左減速運(yùn)動(dòng)12．如下圖，A、B是兩根互相平行的、固定的長(zhǎng)直通電導(dǎo)線，二者電流大小和方向都相同．一個(gè)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(dǎo)線平行，線圈從圖中的位置1勻速向左移動(dòng)，經(jīng)過(guò)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(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A．在位置2這一時(shí)刻，穿過(guò)線圈的磁通量最大B．在位置2這一時(shí)刻，穿過(guò)線圈的磁通量的變化率為零C．從位置1到位置3的整個(gè)過(guò)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(gè)過(guò)程中，線圈受到的磁場(chǎng)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(xiàng)錯(cuò)誤；假設(shè)取走磁體，金屬弦不能被磁化，其振動(dòng)時(shí)，不能在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，電吉他不能正常工作，B項(xiàng)對(duì)；由E＝neq\f(ΔΦ,Δt)可知，C項(xiàng)正確；弦振動(dòng)過(guò)程中，穿過(guò)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(xiàng)正確．2．【答案】B【解析】[由楞次定律知，欲使b中產(chǎn)生順時(shí)針電流，那么a環(huán)內(nèi)磁場(chǎng)應(yīng)向里減弱或向外增強(qiáng)，a環(huán)的旋轉(zhuǎn)情況應(yīng)該是順時(shí)針減速或逆時(shí)針加速，由于b環(huán)又有收縮趨勢(shì)，說(shuō)明a環(huán)外部磁場(chǎng)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(shí)間內(nèi)，穿過(guò)線框的磁場(chǎng)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(chǎng)方向向里，故感應(yīng)電流的方向始終沿順時(shí)針?lè)较颍xB.]4．【答案】BD【解析】[根據(jù)右手定那么或楞次定律可知，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)楞次定律“來(lái)拒去留〞的口訣可知，導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)和離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，受到的安培力方向均是水平向左，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確．此題答案為B、D.]5．【答案】AB【解析】[t1時(shí)刻，電流增大，由楞次定律知，線圈有遠(yuǎn)離螺線管、收縮面積的趨勢(shì)，選項(xiàng)A正確；t2時(shí)刻電流到達(dá)最大，變化率為零，故線圈中無(wú)感應(yīng)電流，F(xiàn)N＝G，此時(shí)穿過(guò)P的磁通量最大，選項(xiàng)B正確；t3時(shí)刻電流為零，但電流從有到無(wú)，故穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化，此時(shí)P中有感應(yīng)電流，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；t4時(shí)刻電流變化率為零，線圈中無(wú)感應(yīng)電流，F(xiàn)N＝G，此時(shí)穿過(guò)P的磁通量最大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．]6．【答案】A【解析】[將線框從磁場(chǎng)中以恒定速度v1向右勻速拉出，時(shí)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(guò)90°，角速度ω＝eq\f(2v2,L)，時(shí)間t2＝eq\f(π,2)÷ω＝eq\f(πL,4v2)，兩次過(guò)程中線框產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等，t2＝t1，解得v1∶v2＝2∶π，選項(xiàng)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(xiàng)A錯(cuò)；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(xiàng)B錯(cuò)；由楞次定律得選項(xiàng)C對(duì)；S斷開(kāi)后，流經(jīng)R2的電荷量即為S閉合時(shí)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(xiàng)D對(duì)．]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(dǎo)線相連，故ab、cd速度總是相等，cd也做勻速直線運(yùn)動(dòng)．設(shè)導(dǎo)線的張力的大小為T(mén)，右斜面對(duì)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(duì)cd棒的支持力大小為FN2，對(duì)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(duì)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(yùn)動(dòng)速度大小為v，ab棒上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(jìn)入磁場(chǎng)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(dá)磁場(chǎng)左邊界時(shí)的速度為v，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v＝at0②當(dāng)金屬桿以速度v在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由法拉第電磁感應(yīng)定律知產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)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(chǎng)區(qū)域中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)時(shí)，ab中感應(yīng)電流恒定，L1中磁通量不變，穿過(guò)L2的磁通量不變，L2中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，cd桿保持靜止，A不正確；ab向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，L2中