（浙江专版）2022年高考物理一轮复习 第11章 电磁感应（加试）检测

（浙江专版）2022年高考物理一轮复习 第11章 电磁感应（加试）检测一、不定项选择题(每小题可能只有一个选项正确,也可能有多个选项正确,共60分)1.如图所示,几位同学在做“摇绳发电”实验:把一条长导线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上,形成闭合回路。两个同学迅速摇动AB这段“绳”。假设图中情景发生在赤道,地磁场方向与地面平行,由南指向北。图中摇“绳”同学是沿东西站立的,甲同学站在西边,手握导线的A点,乙同学站在东边,手握导线的B点。下列说法正确的是()A.当“绳”摇到最高点时,“绳”中电流最小B.当“绳”摇到最低点时,“绳”受到的安培力最大C.当“绳”向下运动时,“绳”中电流从A流向BD.在摇“绳”过程中,“绳”中电流总是从A流向B2.如图所示,当磁铁运动时,流过电阻的电流由A经R到B,则磁铁的运动情况可能是()A.向下运动B.向上运动C.向左平移D.向右平移3.A、B两闭合圆形导线环用相同规格的导线制成,它们的半径之比rArB=21,在两导线环包围的空间内存在一正方形边界的匀强磁场区域,磁场方向垂直于两导线环的平面,如图所示。当磁场的磁感应强度随时间均匀增大的过程中,流过两导线环的感应电流大小之比为()A.=1B.=2C.D.4.某同学为了验证断电自感现象,自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E,用导线将它们连接成如图所示的电路。检查电路后,闭合开关S,小灯泡发光;再断开开关S,小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。虽经多次重复,仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象,他冥思苦想找不出原因。你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是()A.电源的内阻较大B.小灯泡电阻偏大C.线圈电阻偏大D.线圈的自感系数较大5.电阻R、电容C与一个线圈连成闭合回路,条形磁铁静止在线圈的正上方,N极朝下,如图所示,现使磁铁开始自由下落,在N极接近线圈上端的过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是()A.上极板带正电B.下极板带正电C.从a到bD.从b到a6.半径为a、右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆,单位长度电阻均为R0。圆环水平固定放置,整个内部区域分布着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。直杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动,直杆始终有两点与圆环良好接触,从圆环中心O开始,直杆的位置由确定,如图所示。则()A.=0时,直杆产生的电动势为2BavB.=时,直杆产生的电动势为BavC.=0时,直杆受的安培力大小为D.=时,直杆受的安培力大小为7.如图所示,半径为r的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B中,绕O轴以角速度沿逆时针方向匀速转动,则通过电阻R的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计,R左侧导线与圆盘边缘接触,右侧导线与圆盘中心接触)()A.由c到d,I=B.由d到c,I=C.由c到d,I=D.由d到c,I=8.如图所示,在水平光滑桌面上,两相同的矩形刚性小线圈分别叠放在固定的绝缘矩形金属框的左右两边上,且每个小线圈都各有一半面积在金属框内。在金属框接通逆时针方向电流的瞬间()A.两小线圈会有相互靠拢的趋势B.两小线圈会有相互远离的趋势C.两小线圈中感应电流都沿顺时针方向D.左边小线圈中感应电流沿顺时针方向,右边小线圈中感应电流沿逆时针方向9.如图所示的电路中,L是自感系数很大的线圈,但其自身的电阻可看作零。A、B是两个相同的灯泡,下列说法正确的是()A.开关S由断开变为闭合,A、B同时发光,之后亮度不变B.开关S由断开变为闭合,A立即发光,之后又逐渐熄灭C.开关S由闭合变为断开的瞬间,A、B同时熄灭D.开关S由闭合变为断开的瞬间,A再次发光,之后又逐渐熄灭10.如图所示,金属三角形导轨COD上放有一根金属棒MN,MNOD,拉动MN使它从O点以速度v在匀强磁场中向右匀速平动,若导轨和金属棒都是粗细相同的均匀导体,它们的电阻率相同,则在MN运动过程中闭合电路的()A.感应电动势逐渐增大B.感应电流逐渐增大C.感应电流将保持不变D.感应电流逐渐减小11.如图所示,粗细均匀的导线绕成匝数为n、半径为r的圆形闭合线圈。线圈放在磁场中,磁场的磁感应强度随时间均匀增大,线圈中产生的电流为I,下列说法正确的是()A.电流I与匝数n成正比B.电流I与线圈半径r成正比C.电流I与线圈面积S成正比D.电流I与导线横截面积S0成正比12.如图所示,由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd,固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。一接入电路电阻为R的导体棒PQ,在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动,滑动过程PQ始终与ab垂直,且与线框接触良好,不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中()A.PQ中电流先增大后减小B.PQ两端电压先减小后增大C.PQ上拉力的功率先减小后增大D.线框消耗的电功率先减小后增大二、非选择题(共40分)13.(10分)如图所示的器材可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向,其中L1为原线圈,L2为副线圈。(1)在给出的实物图中,将实验仪器连成完整的实验电路。(2)在实验过程中,除了查清流入检流计电流的方向与指针偏转方向之间的关系之外,还应查清(选填“L1”“L2”或“L1和L2”)的绕制方向。闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片P处于最(选填“左”或“右”)端。14.(10分)在探究电磁感应现象的实验中:(1)首先要确定电流表指针偏转方向与电流方向间的关系。实验中所用电流表量程为100 A,电源电动势为1.5 V,待选的保护电阻有三种R1=20 k,R2=1 k,R3=100 ,应选用的电阻。(2)已测得电流表指针向右偏时,电流是由正接线柱流入。由于某种原因,螺线管线圈绕线标识已没有了,通过实验查找绕线方向。如图所示,当磁铁N极插入线圈时,电流表指针向左偏,如图所示线圈的绕线方向是(选填“左”或“右”)图。(3)若将条形磁铁S极放在下端,从螺线管中拔出,这时电流表的指针应向(选填“左”或“右”)偏。15.(10分)如图所示,金属杆ab放在光滑的水平金属导轨上,与导轨组成闭合矩形电路,长l1=0.8 m,宽l2=0.5 m,回路总电阻R=0.2 ,回路处在竖直方向的磁场中,金属杆用水平绳通过定滑轮连接质量M=0.04 kg的木块,磁感应强度从B0=1 T开始随时间均匀增加,5 s末木块将离开水平面,不计一切摩擦,g取10 m/s2,求回路中的电流大小。16.(10分)如图所示,一平面框架与水平面成=37角,宽L=0.4 m,上、下两端各有一个电阻R0=1 ,框架的其他部分电阻不计,框架足够长。垂直于框架平面的方向存在向上的匀强磁场,磁感应强度B=2 T。ab为金属杆,其长度为L=0.4 m,质量m=0.8 kg,电阻r=0.5 ,金属杆与框架的动摩擦因数=0.5。金属杆由静止开始下滑,直到速度达到最大的过程中,金属杆克服磁场力所做的功为W=1.5 J。已知sin 37=0.6,cos 37=0.8,g取10 m/s2。求:(1)ab杆达到的最大速度v;(2)ab杆从开始到速度最大的过程中沿斜面下滑的距离;(3)在该过程中通过ab的电荷量。第十一章检测电磁感应(加试)1.AC2.BCD要使电阻流过由A经R到B的电流,就要使穿过线圈向下的磁通量减小,B、C、D都能满足条件。3.D由于E=S(S为磁场区域面积)。对A、B两导线环,由于及S均相同,得=1,I=,R=(S1为导线的横截面积),l=2r,所以,代入数值得。4.C闭合开关S,电路稳定灯泡正常发光时,如果自感线圈L的电阻比灯泡的电阻大,则电感线圈L中的电流IL比灯泡A中的电流IA小,当开关S断开时,由于自感现象,L和A构成回路使L和A中的电流从IL开始减小,因此不可能看到小灯泡闪亮的现象,C正确。5.BD磁铁下落接近线圈上端的过程中,线圈中感应电流对线圈而言,俯视应为逆时针,故流过R的电流方向为从b到a,电容器极板的带电情况是下极板带正电。6.AD当=0时,直杆切割磁感线的有效长度l1=2a,所以直杆产生的电动势E1=Bl1v=2Bav,选项A正确。此时直杆上的电流I1=,直杆受到的安培力大小F1=BI1l1=,选项C错误。当=时,直杆切割磁感线的有效长度l2=2acos =a,直杆产生的电动势E2=Bl2v=Bav,选项B错误。此时直杆上的电流I2=,直杆受到的安培力大小F2=BI2l2=,选项D正确。7.D可将金属圆盘看成由无数条金属棒沿半径方向排列,每条金属棒在磁场中转动产生的电动势,电动势不变,故金属圆盘产生的电动势为。通过电阻R的电流大小I=,电流的方向可由右手定则判断出由d到c,故选项D正确。8.BC通电绝缘金属框内部磁场较外部磁场强,由楞次定律可知,通电瞬间,左右两个小线圈中均感应出顺时针方向的感应电流,有相互远离的趋势,故正确选项为B、C。9.BDS闭合的瞬间,通过L的电流从无到有发生变化,从而产生阻碍作用,A灯中有电流通过而发光;电流稳定后通过L的电流恒定时,其无阻碍作用,A灯被L短路,两端无电压而熄灭,所以A错误,B正确。开关S断开的瞬间,通过L的电流减小而产生感应电动势(或说阻碍电流的减小)从而有电流通过A灯,A灯再次发光,之后又逐渐熄灭,故C错误,D正确。10.AC拉动MN使它从O点以速度v在匀强磁场中向右匀速平动,t时刻,导体棒切割磁感线的有效长度l=vttan ,产生的感应电动势E=Blv=Bv2ttan ,感应电动势逐渐增大,选项A正确;粗细相同的均匀导体,它们的电阻率相同,单位长度电阻相同,设为R,回路总电阻R总=R(vttan +vt)=R(tan +1)vt,产生的感应电流I=是一恒量,选项C正确,B、D错误。11.BD由题给条件可知感应电动势为E=nr2,电阻为R=,电流I=,联立以上各式得I=,则可知B、D项正确,A、C项错误。12.C设PQ左侧电路的电阻为Rx,则右侧电路的电阻为3R-Rx,所以外电路的总电阻为R外=,外电路电阻先增大后减小,所以路端电压先增大后减小,所以B错误;电路的总电阻先增大后减小,再根据闭合电路的欧姆定律可得PQ中的电流I=先减小后增大,故A错误;由于导体棒做匀速运动,拉力等于安培力,即F=BIL,拉力的功率P=BILv,故先减小后增大,所以C正确;外电路的总电阻R外=,最大值为R,小于导体棒的电阻R,又外电阻先增大后减小,由电源的输出功率与外电阻的关系图象可知,线框消耗的电功率先增大后减小,故D错误。13.答案 (1)见解析图(2)L1和L2右解析 (1)探究电磁感应现象实验电路分两部分,电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路,检流计与副线圈组成另一个闭合电路。电路图如图所示。(2)在实验过程中,除了查清流入检流计电流的方向与指针偏转方向之间的关系之外,还应查清原线圈L1与副线圈L2的绕制方向。由电路图可知,闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片P处于最右端,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大。14.答案 (1)20 k(2)左(3)左解析 (1)由闭合电路欧姆定律得R= =15103 ,R1R,不会使电流表超过量程,起到保护的作用,所以应选20 k的电阻。(2)当磁铁N极插入螺线管时,根据楞次定律,感应电流的磁场阻碍磁通量的增加,螺线管上端应为N极,下端为S极,又电流表指针向左偏,可知电流方向是由正电流表接线柱流出至螺线管上端接线柱,由安培定则可判断螺线管的绕线方向如左图所示。(3)若将条形磁铁S极放在下端,从螺线管中拔出时,感应电流磁场方向为阻碍磁通量的减少,螺线管上端应为N极,下端为S极,由螺线管的绕线方向可以判定电流是从电流表的负接线柱流入,故指针向左偏。15.答案 0.4 A解析 设磁感应强度B=B0+kt,k是大于零的常数,于是回路感应电动势E=kS,S=l1l2,回路感应电流I=,金属杆受安培力F安=BIl2=(B0+kt)Il2。5 s末有F安=Mg,可以得到k=0.2 T/s或k=-0.4 T/s(舍去),解得I=0.4 A。16.答案 (1)2.5 m/s(2)2.5 m(3)2 C解析 (1)杆ab达到平衡时的速度即为最大速度v,此时杆ab所受安培力为F,则有mgsin -F-FN=0FN-mgcos =0总电阻R=+r=1 杆ab产生的感应电动势为E=BLv通过杆ab的感应电流为I=杆ab所受安培力为F=BIL联立式解得v=2.5 m/s。(2)设从开始到速度最大的过程中ab杆沿斜面下滑的距离为s,由动能定理得mgssin -W-mgscos =mv2联立式代入数据解得,s=2.5 m。(3)流过导体棒的电荷量q=t,又联立以上各式得q=,代入数据解得q=2 C。