河北省廊坊八中高考物理一輪復(fù)習(xí)單元綜合測試：9電磁感應(yīng).doc

1、廊坊八中高考一輪復(fù)習(xí)單元綜合測試九電磁感應(yīng)本試卷分第I卷（選擇題）和第n卷（非選擇題）兩部分，試卷滿分為 100分.考試時間為90分鐘.第1卷（選擇題，共40分）一、選擇題（本題共10小題，每題4分，共40分.有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項 正確，把正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi)）1.（全國卷I ）某地的地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量方向向下，大小為4.5X 105T.一靈敏電壓表連接在當(dāng)?shù)厝牒：佣伟變砂叮訉?100m,該河段漲潮和落潮時有海水 （視為導(dǎo)體）流過.設(shè)落潮時，海水自西向 東流，流速為2m/s.下列說法正確的是（）A.河北岸的電勢較高B.河南岸的電勢較高C.電壓表記錄

2、的電壓為 9mVD.電壓表記錄的電壓為 5mV解析：由E=BLv= （4.5X10-5X100X2） V=9X 10 3 v = 9 mV,可知電壓表記錄的電壓為 9 mV,選項C正確、D錯誤；從上往下看，畫出水流切割磁感線示意圖如圖1所示，據(jù)右手定則可知北岸電勢高，選項A正確、B錯誤.答案：ACM O P|> t X X KN Or Q2.（山東高考）如圖2所示，空間存在兩個磁場, PQ為其邊界，OO'為其對稱軸.一導(dǎo)線折成邊長為 V0向右運動，當(dāng)運動到關(guān)于 OO'對稱的位置時（A .穿過回路的磁通量為零B.回路中感應(yīng)電動勢大小為 2B1V0磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向相

3、反且垂直紙面，MN、l的正方形閉合回路 abcd,回路在紙面內(nèi)以恒定速度）C.回路中感應(yīng)電流的方向為順時針方向D.回路中ab邊與cd邊所受安培力方向相同解析：閉合回路關(guān)于 OO'對稱，穿過回路的磁感線白爭條數(shù)為零，選項 A正確；由右手定則可知,cd、ab相當(dāng)于電源，并且為串聯(lián)關(guān)系，則回路中感應(yīng)電流的方向為逆時針方向，感應(yīng)電動勢E=2Blvo,選項B正確而C錯誤；由左手定則可知， ab邊、cd邊受到安培力均向左，選項 D正確.答案：ABD圖33 .（四川高考）如圖3所示，電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌固定在一絕緣斜面上，兩相同的金屬導(dǎo)體棒a、b垂直于導(dǎo)軌靜止放置，且與導(dǎo)軌接觸良好，勻強(qiáng)磁場垂直穿

4、過導(dǎo)軌平面.現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的恒力F作用在a的中點，使其向上運動.若 b始終保持靜止，則它所受摩擦力可能 （ ）A .變?yōu)?B .先減小后不變C.等于FD.先增大再減小解析：a導(dǎo)體棒在恒力F作用下加速運動，閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)體棒b受到安培力方向應(yīng)沿斜面向上，且逐漸增大.最后不變，所以 b導(dǎo)體棒受摩擦力可能先減小后不變，可能減小到 0保持不變， 也可能減小到0然后反向增大最后保持不變.所以選項 A、B正確，C、D錯誤.答案：AB圖44 .（全國卷n）如圖4,空間某區(qū)域中有一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平，且垂直于紙面向里，磁場 上邊界b和下邊界d水平.在豎直面內(nèi)有一矩形金屬線圈，線圈上下邊

5、的距離很短，下邊水平.線圈從水 平面a開始下落.已知磁場上下邊界之間的距離大于水平面a、b之間的距離.若線圈下邊剛通過水平面 b、c（位于磁場中 d時，線圈所受到的磁場力的大小分別為Fb、Fc和Fd,則（）A . Fd>Fc>FbB. Fc<Fd<FbC. Fc>Fb>FdD. Fc<Fb<Fd解析：由于線圈上下邊的距離很短，線圈完全在磁場中運動的距離近似等于磁場高度，則在磁場中不受安培力作用向下運動距離大于ab間距，可知線圈到達(dá) d時的速度大于剛進(jìn)磁場（即經(jīng)過b點）時的速度,c處時不受磁場力，本題只有選項D正確.由5 =吟'可知線圈在d

6、點受磁場力最大，在經(jīng)過R答案：D5 .如圖5所示的電路中，三個相同的燈泡a、b、c和電感Li、L2與直流電源連接，電感的電阻忽略不計.電鍵K從閉合狀態(tài)突然斷開時，下列判斷正確的有（）A. a先變亮，然后逐漸變暗C. c先變亮，然后逐漸變暗圖5B. b先變亮，然后逐漸變暗D. b、c都逐漸變暗解析：a、b、c三個燈泡相同，設(shè) K閉合時通過三個燈泡的電流均是I,則Li上電流為2I, L2上電流為I,當(dāng)K斷開瞬間，a、b、c三燈泡上原有電流立即消失.Li上的電流在原有2I電流基礎(chǔ)上逐漸減小,L2上的電流在原有I電流基礎(chǔ)上逐漸減小，Li、L2上產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同.所以在 K斷開瞬間a燈上 瞬時有3

7、I的電流而后逐漸減小，即 a燈先變亮后逐漸變暗，則 A正確，B、C錯誤.b、c兩燈在原有I的 電流基礎(chǔ)上逐漸減小，即 b、c兩燈逐漸變暗，所以 D正確.答案：AD圖66 .如圖6所示，在一均勻磁場中有一U形導(dǎo)線框abcd,線框處于水平面內(nèi)，磁場與線框平面垂直，R為一電阻，ef為垂直于ab的一根導(dǎo)體桿，它可在 ab、cd上無摩擦地滑動.桿 ef及線框中導(dǎo)線的電阻都 可不計.開始時，給 ef一個向右的初速度，則（）A . ef將減速向右運動，但不是勻減速B . ef將勻減速向右運動，最后停止C. ef將勻速向右運動D. ef將往返運動解析：給ef一個向右的初速度，則 ef產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，回路形成電

8、流.同時， ef受安培力而減速， 隨著ef減速，回路電流減小，安培力減小.因此，ef將減速向右運動，但不是勻減速.答案：A圖77. 一直升機(jī)停在南半球的地磁極上空，該處地磁場的方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.直升機(jī)螺旋槳葉片的長度為I,螺旋槳轉(zhuǎn)動的頻率為 f,順著地磁場的方向看螺旋槳，螺旋槳按順時針方向轉(zhuǎn)動.螺旋槳 葉片的近軸端為 a,遠(yuǎn)軸端為b,如圖7所示.如果忽略a到轉(zhuǎn)軸中心線的距離， 用e表示每個葉片中的感 應(yīng)電動勢，則（）A.兀2B,且a點電勢低于b點電勢B.彳2兀2lB,且a點電勢低于b點電勢C.兀福，且a點電勢高于 b點電勢D.2兀21B,且a點電勢高于b點電勢111解析：螺旋槳葉片

9、圍繞著 。點轉(zhuǎn)動，廣生的感應(yīng)電動勢為 s= BlvWBlv0=2Bl（co） = 2B（2兀）12=兀岫由右手定則判斷出 b點電勢比a點電勢高.所以選項 A正確.答案：A圖88.兩根相距為L的足夠長的金屬直角導(dǎo)軌如圖 8所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面.質(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)均為由導(dǎo)軌電阻不計，回路總電阻為2R整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中.當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度vi沿導(dǎo)軌勻速運動時，cd桿也正好以速度 V2向下勻速運動.重力加速度為 g.以下說法正確的是（）A

10、. ab桿所受拉力F的大小為B2L2vi m mg- 2RB. cd桿所受摩擦力為零C.回路中的電流為BL vi + v22rD.科與vi大小的關(guān)系為2Rmgk B2L2v 1解析：ab棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，cd棒不切割磁感線，整個回路中的感應(yīng)電動勢E感=BLabv1= BLv1,回路中感應(yīng)電流I = E| = 梨，C選項錯誤.ab棒受到的安培力為 F安=31=8左L = BL產(chǎn)，ab 2R 2R2R 2R2i 2 一棒沿導(dǎo)軌勻速運動，受力平衡.ab棒受到的拉力為 F=F摩+ F安=mgF, A選項正確.cd棒所受2R摩擦力為£=口安=層浮，B選項錯誤.cd棒做勻速直線運動，受

11、力平衡，mg=f, mg=監(jiān)誓，科=聾g, 2R2R B L v1D選項正確.答案：AD圖99 .如圖9所示，用一根長為 L、質(zhì)量不計的細(xì)桿與一個上弧長為10、下弧長為d0的金屬線框的中點聯(lián)結(jié)并懸掛于。點，懸點正下方存在一個上弧長為21o.下弧長為2d0的方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，且do? L.先將線框拉開到如圖 9所示位置，松手后讓線框進(jìn)入磁場，忽略空氣阻力和摩擦，下列說法正確的 是（）A.金屬線框進(jìn)入磁場時感應(yīng)電流的方向為a b-c一d-aB.金屬線框離開磁場時感應(yīng)電流的方向為ad-c一b-aC.金屬線框dc邊進(jìn)入磁場與ab邊離開磁場的速度大小總是相等D.金屬線框最終將在磁場內(nèi)做簡諧運動

12、解析：線框在進(jìn)入磁場過程中由楞次定律可判得電流的方向為a-d-c-b-a.而擺出磁場過程中同樣由楞次定律可判得電流方向為a-b-c-d-a.所以A、B項均錯誤.因為線框在進(jìn)入和離開磁場過程中安培力做負(fù)功，所以速度會逐漸減小，所以C項錯誤.線框最終在磁場中擺動過程中，由于磁通量不再發(fā)生變化，回路中不再產(chǎn)生感應(yīng)電流，沒有熱能的產(chǎn)生，只有機(jī)械能的轉(zhuǎn)化與守恒，所以線框最終會在磁場中 做簡諧運動，則 D項正確.答案：D圖1010 .如圖10所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成。角，導(dǎo)軌與固定電阻 Ri和R2相連，勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面，有一導(dǎo)體棒 ab,質(zhì)量為m,導(dǎo)體棒的電阻與固定電阻 Ri和R2的阻值均相等

13、，與導(dǎo)軌之間的動 摩擦因數(shù)為 的導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向上滑動，當(dāng)上滑的速度為v時，受到安培力的大小為 F,此時（）A.電阻Ri消耗的熱功率為 Fv/3B.電阻R2消耗的熱功率為 Fv/6C.整個裝置因摩擦而消耗的熱功率為mgcos。D .整個裝置消耗的機(jī)械功率為（F+mgos 0）v圖11解析：上滑速度為v時，導(dǎo)體棒受力如圖 11所示則B2LRR+ 2BLv 21所以PRi=（-3-）2R= 6Fv,故A錯誤，B正確.2X 2R因 f=N = mgcosO所以Pf= fv= mvcos 0,故 C 正確.此時，整個裝置消耗的機(jī)械功率為P=Pf+ Pf= Fv+科mgcos。，故D正確.答案：BCD

14、第n卷（非選擇題，共60分）、填空題（本題共2小題，每題8分，共16分）圖1211 .如圖12所示，半徑為r的金屬圓環(huán)繞通過直徑的軸 OO'以角速度3勻速轉(zhuǎn)動，勻強(qiáng)磁場的磁感 應(yīng)強(qiáng)度為 B,以金屬環(huán)的平面與磁場方向重合時開始計時，求在轉(zhuǎn)動30°角的過程中，環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為.1 C解析：Ag 21 = BSsin30 - 0 = 2BTt2.Pa 0/6.又 A 左一=71/(6 w)所以E =1b兀2券 76T= 3Bc0 r2答案：3Bco r2|B/T圖1312 . 一個邊長為10 cm的正方形金屬線框置于勻強(qiáng)磁場中，線框匝數(shù)n= 100,線框平面與磁場垂直,電阻為

15、.磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的圖象如圖13所示.則在一個周期內(nèi)線框產(chǎn)生的熱量為 J.解析：由題圖可知，線框中穿過均勻變化的磁場，變化周期T=4 s.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=nS會感應(yīng)電流 I=E=100；1° A = 5X 10 2 A, R 20在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q = |2RT=（5X 10 2）2X J=0.2 J.答案：0.2、計算題（本題共4小題，13、14題各10分，15、16題各12分，共44分，計算時必須有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位）i x a圖1413 .如圖14所示，P、Q為水平面內(nèi)平行放置的光滑金屬

16、長直導(dǎo)軌，間距為 Li,處在豎直向下、磁感 應(yīng)強(qiáng)度大小為 Bi的勻強(qiáng)磁場中.一導(dǎo)體桿 ef垂直于P、Q放在導(dǎo)軌上，在外力作用下向左做勻速直線運 動.質(zhì)量為 m、每邊電阻均為r、邊長為L2的正方形金屬框 abcd置于豎直平面內(nèi)，兩頂點 a、b通過細(xì)導(dǎo) 線與導(dǎo)軌相連，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B2的勻強(qiáng)磁場垂直金屬框向里，金屬框恰好處于靜止?fàn)顟B(tài).不計其余電 阻和細(xì)導(dǎo)線對a、b點的作用力.通過ab邊的電流lab是多大？（2）導(dǎo)體桿ef的運動速度v是多大？3解析：（1）設(shè)通過正萬形金屬框的總電流為I, ab邊的電流為lab, dc邊的電流為Idc,有l(wèi)ab=1 _Idc=4i 金屬框受重力和安培力，處于靜止?fàn)?/p>

17、態(tài)，有mg= B2labL2+B2ldcL2 由，解得lab3mg4B2L2.°（2）由（1）可得I = b2l2設(shè)導(dǎo)體桿切割磁感線產(chǎn)生的電動勢為巳有E=B1L1V 一.一 一一. 一.3設(shè)ad、dc、cb三邊電阻串聯(lián)后與 ab邊電阻并聯(lián)的總電阻為 R,則R=4r根據(jù)閉合電路歐姆定律，有 I = ER由，解得3mgr4B1B2L1L2.區(qū)答案：（1）3mg4B2L2(2)3mgr4B1B2L1L2圖1514 .如圖15所示，固定的水平光滑金屬導(dǎo)軌，間距為 L,左端接有阻值為 R的電阻.處在方向豎直、放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻均V0.在沿導(dǎo)軌往復(fù)運動的過程中,Ep,則這一過程中安培

18、力做的功Wi磁感應(yīng)弓雖度為B的勻強(qiáng)磁場中，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連, 可忽略.初始時刻，彈簧恰處于自然長度，導(dǎo)體棒具有水平向右的初速度 導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸.(1)求初始時刻導(dǎo)體棒受到的安培力.(2)若導(dǎo)體棒從初始時刻到速度第一次為零時，彈簧的彈性勢能為 和電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱 Qi分別為多少？(3)導(dǎo)體棒往復(fù)運動，最終將靜止于何處？從導(dǎo)體棒開始運動到最終靜止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q為多少？解析：(1)初始時刻棒中感應(yīng)電動勢E=LvoB棒中感應(yīng)電流I=R,作用于棒上的安培力 F=ILB .22聯(lián)立得F = *,安培力方向：水平向左.R(2)由功和能的關(guān)系，得1女培力

19、做功 Wi=Ep2mvo21 C電阻R上廣生的焦耳熱 Q1 = 2mvo2- Ep.(3)由能量轉(zhuǎn)化及平衡條件等，可判斷：棒最終靜止于初始位置，Q= 2mvo2B2L2v0111 一答案：(1)F= r ,方向水平向左(2)W1 = Ep 2mvo2 Q-mvo2Ep (3)Q = mvo2 N*b圖1615 .(天津高考)如圖16所示，質(zhì)量 m1=0.1 kg,電阻R=0.3 R長度l = 0.4 m的導(dǎo)體棒ab橫放在U 形金屬框架上.框架質(zhì)量m2=0.2 kg,放在絕緣水平面上，與水平面間的動摩擦因數(shù)產(chǎn)0.2.相距0.4 m的MM '、NN'相互平行，電阻不計且足夠長.電阻

20、R2=0.1 的MN垂直于MM '.整個裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B= 0.5 T.垂直于ab施加F = 2 N的水平恒力，ab從靜止開始無摩擦地運動，始終與MM'、NN'保持良好接觸.當(dāng) ab運動到某處時，框架開始運動.設(shè)框架與水平面間最大靜摩擦 力等于滑動摩擦力，g取10 m/s2.(1)求框架開始運動時 ab速度v的大??；(2)從ab開始運動到框架開始運動的過程中，MN上產(chǎn)生白熱量 Q= 0.1 J,求該過程ab位移x的大小.解析：(1)ab對框架白壓力F1=m1g框架受水平面的支持力 Fn = m2g + Fi依題意，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則框架受到最大靜摩擦力F2=科的ab中的感應(yīng)電動勢 E = BlvMN中電流I = RTkMN受到的安培力 F安=I舊框架開始運動時F安=52由上述各式代入數(shù)據(jù)解得v= 6 m/s. R1+R2 一(2)閉合回路中產(chǎn)生的總熱量Q總=-R1-Q1 C由能重寸恒7E律，得Fx=2miv2+Q總代入數(shù)據(jù)解得x= 1.1 m. ?答案：(1)6 m/s (2)1.1 m- 圖1716 .(福建