2019-2020年高三第一学期期末专题复习物理试卷（电磁感应）.doc

2019-2020年高三第一学期期末专题复习物理试卷（电磁感应）一、感应电流方向和感应电动势高低的判断（右手定则和楞次定律）（xx海淀）如图11所示装置是研究电磁感应现象中感应电流的方向与引起感应电流的磁场变化关系的实验示意图，磁铁的上端是N极。已知电流从 “+”接线柱流入电流表时，电流表指针向右偏转，电流从 “”接线柱流入电流表时，电流表指针向左偏转。当磁铁从线圈中竖直向下拨出时，电流表指针向 偏转（填“左”或“右”）。 答案：左(xx石景山)用如图所示的实验装置研究电磁感应现象当有电流从电流表的正极流入时，指针向右偏转下列说法哪些是正确的( )A当把磁铁N极向下插入线圈时，电流表指针向左偏转B当把磁铁N极从线圈中拔出时，电流表指针向左偏转C保持磁铁在线圈中静止，电流表指针不发生偏转D磁铁插入线圈后，将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指针向左偏答案：AC abNS图1v(xx海淀)如图1所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下。在将磁铁的S极插入线圈的过程中（ ）A通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互排斥B通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互吸引C通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥D通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互吸引SN答案：C(xx丰台)如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下。当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部）（ ）A线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引B线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥C线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥 答案：BNMSPabR(xx西城)如图，线圈M和线圈N绕在同一铁芯上。M与电源、开关、滑动变阻器相连，P为滑动变阻器的滑动端，开关S处于闭合状态。N与电阻R相连。下列说法正确的是( )A当P向右移动，通过R的电流为b到aB当P向右移动，通过R的电流为a到bC断开S的瞬间，通过R的电流为b到a D断开S的瞬间，通过R的电流为a到b答案：AD vSN左右（xx宣武）如图所示，光滑绝缘水平面上有一个静止的小导体环，现在将一个条形磁铁从导体环的右上方较高处突然向下移动，则在此过程中，关于导体环的运动方向以及导体环中的电流方向，下列说法中正确的是 A导体环向左运动；从上向下看，电流方向是顺时针方向B导体环向右运动；从上向下看，电流方向是顺时针方向 C导体环向右运动；从上向下看，电流方向是逆时针方向 D导体环向左运动；从上向下看，电流方向是逆时针方向 答案：D（xx丰台）如图9所示，电容器C两端接有单匝圆形线圈，线圈内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场。已知圆的半径r=5cm，电容C=20F，当磁场的磁感应强度以410-2Ts的变化率均匀增加时，则abB图9A电容器a板带正电，电荷量为210-9CB电容器a板带负电, 电荷量为210-9CC电容器b板带正电, 电荷量为410-9CD电容器b板带负电，电荷量为410-9C答案： A （xx石景山区）如图所示的金属圆环放在匀强磁场中，将它从磁场中匀速拉出来，下列说法正确的是（ ）A向左拉出和向右拉出，其感应电流方向相反B不管从什么方向拉出，环中的感应电流方向总是顺时针的C不管从什么方向拉出，环中的感应电流方向总是逆时针的D在此过程中感应电流大小不变答案：Bbadc北东（xx西城）北半球地磁场的竖直分量向下。如图所示，在北京某中学实验室的水平桌面上，放置边长为L的正方形闭合导体线圈abcd，线圈的ab边沿南北方向，ad边沿东西方向。下列说法中正确的是( )A若使线圈向东平动，则a点的电势比b点的电势低B若使线圈向北平动，则a点的电势比b点的电势低C若以ab为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为abcdaD若以ab为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为adcba答案：AC图2MNbdca左右（2011海淀）如图2所示，矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，直导线中的电流方向由M到N，导线框的ab边与直导线平行。若直导线中的电流增大，导线框中将产生感应电流，导线框会受到安培力的作用，则以下关于导线框受到的安培力的判断正确的是（ ）A导线框有两条边所受安培力的方向相同B导线框有两条边所受安培力的大小相同C导线框所受的安培力的合力向左D导线框所受的安培力的合力向右答案：BD二、电磁感应中的图像问题（1）由给定的有关图像分析电磁感应过程，求解相应的物理量。甲t/sBB-BO24乙（xx宣武）一环形线圈放在匀强磁场中，设第1s内磁感线垂直线圈平面（即垂直于纸面）向里，如图甲所示。若磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，那么第3s内线圈中感应电流的大小与其各处所受安培力的方向是( )A大小恒定，沿顺时针方向与圆相切 B大小恒定，沿着圆半径指向圆心C逐渐增加，沿着圆半径离开圆心 D逐渐增加，沿逆时针方向与圆相切答案：B（2）由给出的电磁感应过程选出或者画出正确的图像；图104F安At240t0BF安2CF安240DF安t240ttadbc（甲）0（乙）Bt24图9（xx海淀）矩形导线框abcd放在匀强磁场中，在外力控制下处于静止状态，如图9（甲）所示。磁感线方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图象如图9（乙）所示。t=0时刻，磁感应强度的方向垂直导线框平面向里，在04s时间内，导线框ad边所受安培力随时间变化的图象（规定以向左为安培力正方向）可能是图10中的（ ）答案：D B2B1甲ab123456t/s0B1乙图10(2011海淀)在水平桌面上，一个圆形金属框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒ab，导体棒与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场中，该磁场的磁感应强度恒为B2，方向垂直导轨平面向下，如图10甲所示。圆形金属框内的磁场磁感应强度B1随时间t的变化关系如图10乙所示。01.0s内磁场方向垂直线框平面向下。若导体棒始终保持静止，并设向右为静摩擦力的正方向，则导体棒所受的静摩擦力f随时间变化的图象是图11中的 （ ）图11123456t/s0fDfC123456t/s0123456t/s0fA123456t/s0fB答案：D图7FOtAFOtBFOtCFOtD图6xdLA(xx海淀)图6中A是一底边宽为L的闭合线框，其电阻为R。现使线框以恒定的速度v沿x轴向右运动，并穿过图中所示的宽度为d的匀强磁场区域，已知L）。已知ab边进入磁场时，线框的加速度恰好为零则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较，有( ) A产生的感应电流方向相反B所受的安培力方向相反C进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间D进入磁场过程的发热量少于穿出磁场过程的发热量答案：AD（3）外力作用下的匀加速直线穿越0t/sI/A1234560.10.20.40.30.5（乙） MNB（甲）abcd左(xx石景山)（9分）如图（甲）所示，边长为L=2.5m、质量m=0.50kg的正方形绝缘金属线框，平放在光滑的水平桌面上，磁感应强度B=0.80T的匀强磁场方向竖直向上，金属线框的一边ab与磁场的边界MN重合在力F作用下金属线框由静止开始向左运动，在5.0s内从磁场中拉出测得金属线框中的电流随时间变化的图象如图（乙）所示已知金属线框的总电阻为R=4.0（1）试判断金属线框从磁场中拉出的过程中，线框中的感应电流方向?（2）t=2.0s时，金属线框的速度？（3）已知在5.0s内力F做功1.92J，那么，金属框从磁场拉出过程线框中产生的焦耳热是多少？答案：解：（1）由楞次定律（或右手定则），线框中感应电流的方向为逆时针（或abcda）（2分）（2）设t=2.0s时的速度为v，据题意有：BLv=IR 解得m/s=0.4m/s（3分）（3）设t=5.0s时的速度为v,整个过程中线框中产生的焦耳热为Q，则有：（1分）（2分）由上述两式解得：J=1.67J（1分）（4）外力作用下的匀速穿越BMNQPvl2l（xx西城/2011昌平）（10分）如图所示，用质量为m、电阻为R的均匀导线做成边长为l的单匝正方形线框MNPQ，线框每一边的电阻都相等。将线框置于光滑绝缘的水平面上。在线框的右侧存在竖直方向的有界匀强磁场，磁场边界间的距离为2l，磁感应强度为B。在垂直MN边的水平拉力作用下，线框以垂直磁场边界的速度v匀速穿过磁场。在运动过程中线框平面水平，且MN边与磁场的边界平行。求（1）线框MN边刚进入磁场时，线框中感应电流的大小；（2）线框MN边刚进入磁场时，M、N两点间的电压UMN；（3）在线框从MN边刚进入磁场到PQ边刚穿出磁场的过程中，水平拉力对线框所做的功W。答案：解：（1）线框MN边在磁场中运动时，感应电动势 【1分】线框中的感应电流 【2分】（2）M、N两点间的电压 【3分】（3）只有MN边在磁场中时，线框运动的时间 【1分】 此过程线框中产生的焦耳热Q = I 2Rt = 【1分】只有PQ边在磁场中运动时线框中产生的焦耳热 Q = 【1分】根据能量守恒定律得水平外力做功W=2Q= 【1分】（xx丰台）（15分）如图甲所示。空间有一宽为2L的匀强磁场区域，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外。abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框，总电阻值为R。线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁场区域。在运动过程中，线框ab、cd两边始终与磁场边界平行。设线框刚进入磁场的位置x=0，x轴沿水平方向向右。求：（1）cd边刚进入磁场时，ab两端的电势差，并指明哪端电势高；（2）线框穿过磁场的过程中，线框中产生的焦耳热；（3）在下面的乙图中，画出ab两端电势差Uab随距离变化的图象。其中U0 = BLv。a2LvBLbcd图甲xUabL2L3L0图乙U0U0答案：解：（1）dc切割磁感线产生的感应电动势 E = BLv （2分） 回路中的感应电流 （2分） ab两端的电势差 b端电势高 （2分）（2）设线框从dc边刚进磁场到ab边刚进磁场所用时间为t由焦耳定律 （2分） （2分）求出 （2分）（3分）说明：画对一条1分-3U0/4-U0/4xUabL2L3L0U0-U0 ( 3 )adbcPPBL1L2（2011西城）（10分）如图所示，矩形单匝导线框abcd竖直放置，其下方有一磁感应强度为B的有界匀强磁场区域，该区域的上边界PP水平，并与线框的ab边平行，磁场方向与线框平面垂直。已知线框ab边长为L1，ad边长为L2，线框质量为m，总电阻为R。现无初速地释放线框，在下落过程中线框所在平面始终与磁场垂直，且线框的ab边始终与PP平行。重力加速度为g。若线框恰好匀速进入磁