（江苏专用）2019高考物理一轮复习 单元检测九 电磁感应.docx

单元检测九电磁感应考生注意：1本试卷共4页2答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上3本次考试时间90分钟，满分100分4请在密封线内作答，保持试卷清洁完整一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共计24分每小题只有一个选项符合题意)1如图1所示为安检门原理图，左边门框中有一通电线圈，右边门框中有一接收线圈工作过程中某段时间通电线圈中存在顺时针方向(从左向右看)均匀增大的电流，则()图1A无金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针B无金属片通过时，接收线圈中的感应电流增大C有金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针D有金属片通过时，接收线圈中的感应电流大小发生变化2(2017南京市多校第三次月考)在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一个面积不变的单匝金属圆形线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图2甲所示，取线圈中磁场B的方向向上为正，当磁场中的磁感应强度B随时间t如图乙变化时，下列各图中能正确表示线圈中感应电流变化的图象是()图23(2018田家炳中学调研)如图3所示，A、B是两盏完全相同的白炽灯，L是直流电阻不计、自感系数很大的自感线圈，如果断开开关S1，闭合S2，A、B两灯都能同样发光如果最初S1是闭合的，S2是断开的那么不可能出现的情况是()图3A刚一闭合S2，A灯就立即亮，而B灯延迟一段时间才亮B刚闭合S2时，线圈L中的电流为零C闭合S2以后，A灯变亮，B灯由亮变暗D闭合S2稳定后再断开S2时，A灯立即熄灭，B灯先亮一下然后熄灭4(2018虹桥中学调研)如图4所示，螺线管与灵敏电流计相连，条形磁铁从螺线管的正上方由静止释放，向下穿过螺线管下列说法正确的是()图4A电流计中的电流先由a到b，后由b到aBa点的电势始终低于b点的电势C磁铁减少的重力势能等于回路中产生的热量D磁铁刚离开螺线管时的加速度小于重力加速度5(2018盐城中学模拟)矩形线圈abcd，长ab20cm，宽bc10cm，匝数n200，线圈回路总电阻R5.整个线圈平面内均有垂直于线圈平面的匀强磁场穿过若磁感应强度B随时间t的变化规律如图5所示，则()图5A线圈回路中感应电动势随时间均匀变化B线圈回路中产生的感应电流为0.5AC当t0.3s时，线圈的ab边所受的安培力大小为0.016ND在1min内线圈回路产生的焦耳热为48J6在垂直纸面的匀强磁场中，有不计重力的甲、乙两个带电粒子，在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意图如图6.则下列说法中正确的是()图6A甲、乙两粒子所带电荷种类不同B若甲、乙两粒子的动量大小相等，则甲粒子所带电荷量较大C若甲、乙两粒子所带电荷量及运动的速率均相等，则甲粒子的质量较大D该磁场方向一定是垂直纸面向里7(2018高邮中学阶段检测)如图7所示，LOM为一45角折线，折线内有一方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一边长为l的正方形导线框沿垂直于OM的方向以速度v做匀速直线运动，在t0时刻恰好位于图中所示位置以逆时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流时间(It)关系的是(时间以为单位)()图78(2017苏锡常镇四市调研)图8中L是线圈，D1、D2是发光二极管(电流从“”极流入才发光)闭合S，稳定时灯泡L正常发光，然后断开S瞬间，D2亮了一下后熄灭则()图8A题图是用来研究涡流现象的实验电路B开关S闭合瞬间，灯泡L立即亮起来C开关S断开瞬间，P点电势比Q点电势高D干电池的左端为电源的正极二、多项选择题(本题共5小题，每小题4分，共计20分每小题有多个选项符合题意全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分)9(2018南京市玄武区模拟)如图9所示，圆形导体线圈a平放在绝缘水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管、电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路若将滑动变阻器的滑片P向上滑动，下列表述正确的是()图9A穿过线圈a的磁通量增大B线圈a对水平桌面的压力小于其重力C线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流D线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流10(2018启东中学模拟)如图10所示，足够长的光滑导轨倾斜放置，导轨宽度为L，其下端与电阻R连接导体棒ab长为L，电阻为r，导轨和导线电阻不计，匀强磁场竖直向上若导体棒ab以一定初速度v下滑，则关于ab棒的下列说法中正确的是()图10A所受安培力方向水平向右B可能以速度v匀速下滑C刚下滑的瞬间ab棒产生的感应电动势为BLvD减少的重力势能等于电阻R上产生的内能11如图11所示，固定于水平面上宽为l的光滑金属架abcd处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，左端接一定值电阻R，质量为m的金属棒MN沿框架以初速度v0向右运动，接入电路的有效电阻为r，若导轨足够长，其电阻不计，对整个运动过程下列说法正确的是()图11A电阻R上产生的焦耳热为mv02B金属棒MN上产生的焦耳热为mv02C通过导体棒MN的电荷量为D最终MN停靠的位置距离其初始位置为12(2018铜山中学模拟)如图12所示，竖直平面(纸面)内两水平线间存在宽度为d的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里一质量为m、边长也为d的正方形线框从磁场上方某处自由落下，t1时刻线框的下边进入磁场，t2时刻线框的上边进入磁场，t3时刻线框上边离开磁场已知线框平面在下落过程中始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终与磁场边界平行，不计空气阻力，则线框下落过程中的vt图象可能正确的是()图1213.(2018淮安市、宿迁市学业质量检测)如图13所示，在水平光滑绝缘桌面上建立直角坐标系xOy，第一象限内存在垂直桌面向上的磁场，磁场的磁感应强度B沿x轴正方向均匀增大且k，一边长为a、电阻为R的单匝正方形线圈ABCD在第一象限内以速度v沿x轴正方向匀速运动，运动中AB边始终与x轴平行，则下列判断正确的是()图13A线圈中的感应电流沿逆时针方向B线圈中感应电流的大小为C为保持线圈匀速运动，可对线圈施加大小为的水平外力D线圈不可能有两条边所受安培力大小相等三、非选择题(本题共5小题，共计56分)14(9分)(2017盐城中学月考)如图14(a)所示，平行长直金属导轨水平放置，间距L0.6m，导轨右端接有阻值R1的电阻，导体棒垂直放置在导轨上，且接触良好导体棒及导轨的电阻均不计导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场，bd连线与导轨垂直，长度也为L.从t0时刻开始，磁感应强度B的大小随时间t变化，规律如图(b)表示；同一时刻，棒从导轨左端开始向右匀速运动，t1s时刚好进入磁场，若使棒在导轨上始终以速度v1m/s做直线运动，求：图14(1)棒进入磁场前，回路中的电动势E；(2)棒在运动过程中受到的最大安培力F；(3)求棒穿过磁场的过程中流经电阻的电荷量15(10分)(2017扬州中学5月考)如图15甲所示，一根能承受最大拉力为16N的轻绳系一质量为m0.8kg、半径为1m的圆形线圈静止在竖直平面内，已知线圈的总电阻为R0.5，在线圈上半部分分布着垂直于线圈平面向里、大小随时间变化的磁场，如图乙所示，已知t0时刻轻绳刚好被拉断，g取10m/s2.求：(计算结果可以保留)图15(1)在轻绳被拉断前线圈感应电动势的大小及感应电流的大小和方向；(2)t1s时线圈受到的安培力；(3)t0的大小16(12分)(2017丹阳中学模拟)如图16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：图16(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.17(12分)(2017淮阴中学模拟)如图17所示，质量为m的跨接杆ab可以无摩擦地沿水平的导轨滑行，两轨间距为L，导轨与电阻R连接，放在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B.杆从x轴原点O以大小为v0的水平初速度向右滑行，直到静止已知杆在整个运动过程中速度v和位移x的函数关系是：vv0B2L2，杆及导轨的电阻均不计图17(1)试求杆所受的安培力F随其位移x变化的函数式；(2)求出杆开始运动到停止运动过程中通过R的电荷量(3)求从开始到滑过的位移为全程一半时电路中产生的焦耳热18(13分)(2018南京市三校联考)如图18所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角30的斜面上，导轨电阻不计，间距L0.4m，导轨所在空间被分成区域和，两区域的边界与斜面的交线为MN.中的匀强磁场方向垂直斜面向下，中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小均为B0.5T在区域中，将质量m10.1kg、电阻R10.1的金属条ab放在导轨上，ab刚好不下滑然后，在区域中将质量m20.4kg、电阻R20.1的光滑导体棒cd置于导轨上，由静止开始下滑cd在滑动过程中始终处于区域的磁场中，ab、cd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，取g10m/s2，问：图18(1)cd下滑的过程中，ab中的电流方向；(2)ab刚要向上滑动时，cd的速度v为多大；(3)从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中，cd滑动的距离x3.8m，此过程中ab上产生的热量Q是多少答案精析1D2.A3.A4.D5.D6C两粒子均逆时针运动，根据左手定则可知有两种情况：磁场垂直纸面向里，粒子均带正电；磁场垂直纸面向外，粒子均带负电，故A、D错误；根据洛伦兹力提供向心力得qvBm，可得R，分析可知当速率v、电荷量q、磁感应强度B均相等时，半径R越大的粒子质量m就越大，根据R可知，磁感应强度B相同，当两粒子动量pmv相等时，半径R越小的粒子电荷量q越大，所以乙粒子电荷量较大，故B错误，C正确7C在0时间内线框上边框进入磁场，切割磁感线产生的电动势大小恒定，感应电流沿逆时针方向，可排除D项；在3时间内，线框穿出磁场，磁通量一直减少，感应电流均沿顺时针方向，电流为负值，可排除A、B两项，故C项正确8D9.BD10AB导体棒ab以一定初速度v下滑，切割磁感线产生感应电动势和感应电流，由右手定则可判断出电流方向为从b到a，由左手定则可判断出ab棒所受安培力方向水平向右，选项A正确当mgsinBILcos时，ab棒沿导轨方向合外力为零，可以以速度v匀速下滑，选项B正确由于速度方向与磁场方向夹角为(90)，刚下滑的瞬间ab棒产生的感应电动势为EBLvcos，选项C错误由能量守恒定律知，ab棒减少的重力势能不等于电阻R上产生的内能，选项D错误11AC12AB进入磁场前和通过磁场后，线框只受重力，加速度恒为g.设线框下边进入磁场时速度为v，则线框中感应电动势EBdv，由闭合电路欧姆定律有I，安培力FBId，解得F，若Fmg，则线框匀速穿过磁场，A项正确；若Fmg，则线框减速通过磁场，由牛顿第二定律有mgma1，可知线框加速度不断减小，B项正确；若Fmg，线框在磁场中刚开始做加速运动，由牛顿第二定律有mgma2，所以线框加速度不断减小，当Fmg时线框匀速运动，故C、D项错13BC由楞次定律得感应电流沿顺时针方向，A错误；设线圈向右移动一段距离l，则通过线圈的磁通量变化为la2la2k，而所需时间为t，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势为Eka2v，故感应电流大小为I，B正确；线圈匀速运动时，外力与安培力平衡，由平衡条件得F(B2B1)Iaka2I，C正确；线圈的AB、CD两条边所受安培力大小相等，D错误14见解析解析(1)由法拉第电磁感应定律，知EnS0.09V(2)棒在磁场中受到安培力，t1s后磁感应强度不再变化，则有效切割长度为L时，安培力最大，为FBIL0.09N(3)qt0.09C15见解析解析(1)根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为：EnS其中S是指位于磁场中线圈的有效面积，有：Sr2解得：E0.5V根据闭合电路欧姆定律有：I1A根据楞次定律可知，感应电流的方向为逆时针方向(2)根据安培力大小计算公式可知，t1s时线圈受到的安培力为：F1B1IL其中L是指位于磁场中通电导线的有效长度，有：L2r根据题图乙可知，t1s时B1T解得：F1N，根据左手定则可知安培力的方向为竖直向下(3)对线圈，受竖直向下的重力mg和安培力F、轻绳竖直向上的拉力FT作用，根据共点力平衡条件有：FTmgF在t0时刻，FTFTm16N，Ft0解得：t04s16(1)(2)Blv(3)解析(1)线框MN边刚进入磁场时，感应电动势EBlv线框中的感应电流I；(2)M、N两点间的电压为电源的路端电压，由闭合电路欧姆定律可得出UMNEBlv(3)线框运动过程中有感应电流的时间t此过程线框中产生的焦耳热QI2Rt根据能量守恒定律得水平拉力做功WQ.17(1)F(v0B2L2)(2)(3)mv02解析(1)杆在磁场中向右运动时，所受的安培力为：FBL，其中：，据题意，杆的速度v和位移x的函数关系为：vv0B2L2所以有：F(v0B2L2)由上式可知，安培力F与位移x成线性关系(2)根据动量定理得：BLt0mv0，则有：qt(3)当v0时，x当x时，vv0B2L2根据能量守恒：Q1mv02m()2mv0218(1)由a流向b(2)5m/s(3)1.3J解析(1)由右手定则可判断出cd中的电流方向为由d到c，则ab中电流方向为由a流向b.(2)开始放置时ab刚好不下滑，ab所受摩擦力为最大静摩擦力，设其为Fmax，有Fmaxm1gsin设ab刚要上滑时，cd棒的感应电动势为E，由法拉第电磁感应定律有EBLv设电路中的感应电流为I，由闭合电路欧姆定律有I设ab所受安培力为F安，有F安BIL此时ab受到的最大静摩擦力方向沿斜面向下，如图所示，由平衡条件有F安m1gsinFmax综合式，得v(R1R2)，代入数据解得v5m/s(3)设cd棒运动过程中在电路中产生的总热量为Q总，由能量守恒定律有m2gxsinQ总m2v2又QQ总，解得Q1.3J