2019高中物理第四章電磁感應(yīng)綜合測(cè)評(píng)一含解析新人教版選修.docx

綜合測(cè)評(píng)(一)命題報(bào)告知識(shí)點(diǎn)簡(jiǎn)單中等較難1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律1、2、46、112.法拉第電磁感應(yīng)定律57、10、12143.自感、互感34.綜合應(yīng)用8、913、15、16時(shí)間：60分鐘滿(mǎn)分：100分一、選擇題(本大題共10小題，每小題4分，共40分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，有的有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的不得分)1(多選)下列現(xiàn)象中，屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是()A小磁針在通電導(dǎo)線附近發(fā)生偏轉(zhuǎn)B通電線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)C因閉合線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的電流D接通電路時(shí)，與線圈串聯(lián)的燈泡逐漸亮起來(lái)【解析】電磁感應(yīng)現(xiàn)象是指“磁生電”的現(xiàn)象，而小磁針在通電導(dǎo)線附近發(fā)生偏轉(zhuǎn)和通電線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，反映了磁場(chǎng)力的性質(zhì)，所以A、B不是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，C、D是電磁感應(yīng)現(xiàn)象【答案】CD圖12如圖1所示，矩形閉合金屬框abcd的平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，若ab邊受豎直向上的磁場(chǎng)力作用，則可知金屬框的運(yùn)動(dòng)情況是()A向左平動(dòng)進(jìn)入磁場(chǎng)B向右平動(dòng)退出磁場(chǎng)C沿豎直方向向上平動(dòng)D沿豎直方向向下平動(dòng)【解析】因?yàn)閍b邊受到的安培力的方向豎直向上，所以由左手定則就可以判斷出金屬框中感應(yīng)電流的方向是abcda，金屬框中的電流是由ad邊切割磁感線產(chǎn)生的所以金屬框向左平動(dòng)進(jìn)入磁場(chǎng)【答案】A圖23如圖2所示，L是自感系數(shù)很大的理想線圈，a、b為兩只完全相同的小燈泡，R0是一個(gè)定值電阻，則下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是()A當(dāng)S閉合瞬間，a燈比b燈亮B當(dāng)S閉合待電路穩(wěn)定后，兩燈亮度相同C當(dāng)S突然斷開(kāi)瞬間，a燈比b燈亮些D當(dāng)S突然斷開(kāi)瞬間，b燈立即熄滅【解析】S閉合瞬間，a、b同時(shí)亮，b比a亮；穩(wěn)定后，a燈不亮；S斷開(kāi)瞬間，a燈比b燈亮【答案】C圖34(多選)如圖3所示，線圈內(nèi)有條形磁鐵，將磁鐵從線圈中拔出來(lái)時(shí)()AabBaa.B、D項(xiàng)正確【答案】BD5(多選)單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸垂直于磁場(chǎng)若線圈所圍面積的磁通量隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖4所示，則()圖4A線圈中0時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小B線圈中C時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零C線圈中C時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大D線圈從0至C時(shí)間內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0.4 V【解析】感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E，而磁通量變化率是t圖線的切線斜率，當(dāng)t0時(shí)0，但0.若求平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則用與t的比值去求【答案】BD6(2014洛陽(yáng)一中高二檢測(cè))如圖5所示，一個(gè)銅質(zhì)圓環(huán)，無(wú)初速度地自位置下落到位置，若圓環(huán)下落時(shí)其軸線與磁鐵懸線重合，圓環(huán)面始終水平位置與位置的高度差為h，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間()圖5A等于B大于C小于 D無(wú)法判定【解析】由于電磁阻尼，阻礙銅質(zhì)圓環(huán)的下落，所以下落時(shí)間大于自由下落時(shí)間.【答案】B圖67如圖6所示是著名物理學(xué)家費(fèi)曼設(shè)計(jì)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)，在一塊絕緣板中部安裝一個(gè)線圈，并接有電源，板的四周有許多帶負(fù)電的小球?qū)⒄麄€(gè)裝置懸掛起來(lái)當(dāng)接通開(kāi)關(guān)瞬間，整個(gè)圓盤(pán)將(自上而下看)()A順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一下B逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一下C順時(shí)針不斷轉(zhuǎn)動(dòng)D逆時(shí)針不斷轉(zhuǎn)動(dòng)【解析】開(kāi)關(guān)接通瞬間，穿過(guò)帶電小球所在圓盤(pán)向下的磁通量突然增加，由楞次定律知，帶電小球所在圓盤(pán)將產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较?從上往下看)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(確切講，應(yīng)為逆時(shí)針?lè)较螂妶?chǎng))，從而使帶負(fù)電的小球受到順時(shí)針?lè)较虻碾妶?chǎng)力由于該變化是瞬間的，故選A.【答案】A8(2014北京朝陽(yáng)區(qū)高二檢測(cè))如圖7所示，一剛性矩形銅制線圈從高處自由下落，進(jìn)入一水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，然后穿出磁場(chǎng)區(qū)域，()圖7A若線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程是勻速運(yùn)動(dòng)，則離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程一定是勻速運(yùn)動(dòng)B若線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程是加速運(yùn)動(dòng)，則離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程一定是加速運(yùn)動(dòng)C若線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程是減速運(yùn)動(dòng)，則離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程一定是加速運(yùn)動(dòng)D若線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程是減速運(yùn)動(dòng)，則離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程一定是減速運(yùn)動(dòng)【解析】若線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程是勻速運(yùn)動(dòng)，完全進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域一定做加速運(yùn)動(dòng)，則離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程所受安培力大于重力，一定是減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程是加速運(yùn)動(dòng)，則離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程可能是加速運(yùn)動(dòng)，也可能是勻速運(yùn)動(dòng)，也可能是減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程是減速運(yùn)動(dòng)，則離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程一定是減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤D正確【答案】D圖89(多選)如圖8所示，矩形線圈是閉合的，在外力作用下，勻速向右通過(guò)寬為d(大于線圈邊長(zhǎng))的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，設(shè)穿過(guò)線圈的磁通量為，感應(yīng)電流為I，線圈所受磁場(chǎng)力為F，通過(guò)線圈導(dǎo)線橫截面的電荷量為q，則描述此過(guò)程中以上各物理量的變化的圖象如選項(xiàng)圖所示，其中正確的是()【解析】線圈穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，速度不變，其他各物理量的變化分析如下：(1)進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，磁通量BSBlvt(l為切割磁感線的邊長(zhǎng))，可見(jiàn)磁通量正比于時(shí)間t；從全部進(jìn)入磁場(chǎng)到出磁場(chǎng)之前的過(guò)程中，最大且保持不變；離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，均勻減小，故A對(duì)(2)感應(yīng)電流I感，進(jìn)入磁場(chǎng)與離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，I感的大小相等方向相反，均為恒定電流；全部在磁場(chǎng)中平移時(shí)，無(wú)感應(yīng)電流，故B對(duì)(3)進(jìn)入與離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，安培力大小F安BI感l(wèi)不變；全部在磁場(chǎng)中平移時(shí)，不受安培力，故C錯(cuò)(4)進(jìn)入與離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量qI感tt，可見(jiàn)電荷量隨時(shí)間均勻增加；全部在磁場(chǎng)中時(shí)，無(wú)感應(yīng)電流，故D錯(cuò)【答案】AB圖910(2013天津高考)如圖9所示，紙面內(nèi)有一矩形導(dǎo)體閉合線框abcd，ab邊長(zhǎng)大于bc邊長(zhǎng)，置于垂直紙面向里、邊界為MN的勻強(qiáng)磁場(chǎng)外，線框兩次勻速地完全進(jìn)入磁場(chǎng)，兩次速度大小相同，方向均垂直于MN.第一次ab邊平行MN進(jìn)入磁場(chǎng)，線框上產(chǎn)生的熱量為Q1，通過(guò)線框?qū)w橫截面的電荷量為q1；第二次bc邊平行MN進(jìn)入磁場(chǎng)，線框上產(chǎn)生的熱量為Q2，通過(guò)線框?qū)w橫截面的電荷量為q2，則()AQ1Q2，q1q2 BQ1Q2，q1q2CQ1Q2，q1q2 DQ1Q2，q1q2【解析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律EBlv、歐姆定律I和焦耳定律QI2Rt，得線圈進(jìn)入磁場(chǎng)產(chǎn)生的熱量Q，因?yàn)閘ablbc，所以Q1Q2.根據(jù)E，I及qIt得q，故q1q2.選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤【答案】A二、填空題(本題共3小題，共18分把答案填在題中的橫線上)11(6分)如圖10所示為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置圖10(1)將圖中所缺的導(dǎo)線補(bǔ)接完整(2)如果在閉合開(kāi)關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流表的指針向右偏了一下，那么合上開(kāi)關(guān)后可能出現(xiàn)的情況有：將原線圈迅速插入副線圈時(shí)，靈敏電流表指針將_；原線圈插入副線圈后，將滑動(dòng)變阻器觸頭迅速向左拉時(shí)，靈敏電流表指針將_【解析】(2)依照楞次定律及靈敏電流表的指針偏轉(zhuǎn)方向與流過(guò)它的電流方向的關(guān)系來(lái)判定，則向右偏轉(zhuǎn)一下；向左偏轉(zhuǎn)一下【答案】(1)如圖所示(2)向右偏轉(zhuǎn)一下向左偏轉(zhuǎn)一下圖1112(6分)如圖11所示，空間存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)部及外部，磁場(chǎng)方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B.一半徑為b，電阻為R的圓形導(dǎo)線環(huán)放置在紙面內(nèi)，其圓心與圓形區(qū)域的中心重合當(dāng)內(nèi)、外磁場(chǎng)同時(shí)由B均勻地減小到零的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)線截面的電荷量q_【解析】由題意知：1B|(b22a2)|，20，所以|21|B|b22a2|，由q，得q.【答案】圖1213(6分)如圖12所示，在水平金屬導(dǎo)軌上接有阻值為R0.1 的電阻，金屬桿ab與導(dǎo)軌組成一閉合矩形電路，兩條導(dǎo)軌間距離l140 cm，矩形中導(dǎo)軌長(zhǎng)l250 cm，導(dǎo)軌區(qū)域處于與水平面成30角的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律是B(20.2t) T若t10 s時(shí)，ab仍靜止，導(dǎo)軌與ab的電阻不計(jì)，則這時(shí)流經(jīng)ab的電流為_(kāi)，ab所受摩擦力為_(kāi)【解析】Bsin 30l1l2(20.2t)0.40.5 Wb(0.20.02t) Wb，E0.02 V，I A0.2 A，10 s時(shí)ab棒所受安培力FBIl1(20.210)0.20.4 N0.32 N，由棒受力圖(如圖所示)和平衡條件可得，ab棒所受摩擦力為FfFsin 300.16 N.【答案】0.2 A0.16 N三、計(jì)算題(本大題共3個(gè)小題，共42分計(jì)算題要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)圖1314(12分)如圖13所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻r0.3 、質(zhì)量m0.1 kg的金屬棒CD垂直跨擱在位于水平面上的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)軌間距也是L，棒與導(dǎo)軌間接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)軌左端接有R0.5 的電阻，量程為03.0 A的電流表串接在一條導(dǎo)軌上，量程為01.0 V的電壓表接在電阻R的兩端，垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)向下穿過(guò)平面現(xiàn)以向右的恒定外力F使金屬棒右移當(dāng)金屬棒以v2 m/s的速度在導(dǎo)軌平面上勻速滑動(dòng)時(shí)，觀察到電路中的一個(gè)電表正好滿(mǎn)偏，而另一個(gè)電表未滿(mǎn)偏，問(wèn)：(1)此滿(mǎn)偏的電表是什么表？說(shuō)明理由(2)拉動(dòng)金屬棒的外力F多大？【解析】(1)電壓表滿(mǎn)偏，若電流表滿(mǎn)偏，則I3 A，UIR1.5 V，大于電壓表量程(2)由功能關(guān)系FvI2(Rr)，而IU/R，所以F，代入數(shù)據(jù)得FN1.6 N.【答案】(1)電壓表滿(mǎn)偏，理由見(jiàn)解析(2)1.6 N圖1415(14分)如圖14所示，固定于水平桌面上的金屬框架cdef處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒ab擱在框架上，可無(wú)摩擦滑動(dòng)此時(shí)adeb構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形，棒的電阻為r，其余部分電阻不計(jì)開(kāi)始時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0.(1)若從t0時(shí)刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大，每秒增量為k，同時(shí)保持棒靜止求棒中的感應(yīng)電流在圖上標(biāo)出感應(yīng)電流的方向(2)在上述(1)情況中，始終保持靜止，當(dāng)tt1 s末時(shí)需加的垂直于棒的水平拉力為多少？(3)若從t0時(shí)刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，當(dāng)棒以恒定速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，可使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)怎樣隨時(shí)間變化？(寫(xiě)出B與t的關(guān)系式)【解析】(1)據(jù)題意k，在磁場(chǎng)均勻變化時(shí)，回路中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為ESkl2，由閉合電路歐姆定律知，感應(yīng)電流為I.由楞次定律，判定感應(yīng)電流為逆時(shí)針?lè)较?，圖略(2)tt1 s末棒靜止，水平方向受拉力F外和安培力F安，F(xiàn)外F安BIl，又BB0kt1，故F外(B0kt1).(3)因?yàn)椴划a(chǎn)生感應(yīng)電流，由法拉第電磁感應(yīng)定律E，知0也就是回路內(nèi)總磁通量不變，即B0l2Bl(lvt)，解得B.【答案】(1)電流為逆時(shí)針?lè)较?2)(B0kt1)(3)B16(16分)(2014天津?qū)氎嬷袑W(xué)檢測(cè))如圖15甲所示，平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)1 m，上端接有電阻R13 ，下端接有電阻R26 ，虛線OO下方是垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)現(xiàn)將質(zhì)量m0.1 kg、電阻不計(jì)的金屬桿ab，從OO上方某處垂直導(dǎo)軌由靜止釋放，桿下落0.2 m過(guò)程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸，加速度a與下落距離h的關(guān)系圖象如圖15乙所示求：圖15(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B(2)桿下落0.2 m過(guò)程中通過(guò)金屬桿的電荷量【解析】(1)當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭10 m/s2，則桿進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v1 m/s由圖象知，桿進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)加速度ag10 m/s2由牛頓第二定律得mgF安ma回路中的電動(dòng)勢(shì)EBLv桿中的電流IR并F安BIL得B2 T.(2)桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E桿中的平均電流I通過(guò)桿的電荷量qItt0.15 C.【答案】(1)2 T(2)0.15 C附加題(本題供學(xué)生拓展學(xué)習(xí)，不計(jì)入試卷總分)17(2014浙江高考)某同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)發(fā)電測(cè)速裝置，工作原理如圖16所示一個(gè)半徑為R0.1 m的圓形金屬導(dǎo)軌固定在豎直平面上，一根長(zhǎng)為R的金屬棒OA，A端與導(dǎo)軌接觸良好，O端固定在圓心處的轉(zhuǎn)軸上轉(zhuǎn)軸的左端有一個(gè)半徑為r的圓盤(pán)，圓盤(pán)和金屬棒能隨轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤(pán)上繞有不可伸長(zhǎng)的細(xì)線，下端掛著一個(gè)質(zhì)量為m0.5 kg的鋁塊在金屬導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌平面向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5 Ta點(diǎn)與導(dǎo)軌