物理電磁感應(yīng)模擬試題

2022學(xué)年蒙城六中第二次午測(cè)考卷本試卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷兩部分，共100分，考試時(shí)間45分鐘。學(xué)校：___________姓名：___________班級(jí)：___________一、單選題(共4小題,每小題6.0分,共24分)1.如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線(xiàn)框質(zhì)量為m，由距磁場(chǎng)H高處自由下落，其下邊ab進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，線(xiàn)圈開(kāi)始做減速運(yùn)動(dòng)，直到其上邊dc剛剛穿出磁場(chǎng)時(shí)，速度減為ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的一半，磁場(chǎng)的寬度也為L(zhǎng)，則線(xiàn)框穿越勻強(qiáng)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱為()A．2mgLB．2mgL＋mgHC．2mgL＋mgHD．2mgL＋mgH2.如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.正方形金屬框abcd可繞光滑軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，總電阻為R，ab邊質(zhì)量為m，其他三邊質(zhì)量不計(jì)，現(xiàn)將abcd拉至水平位置，并由靜止釋放，經(jīng)時(shí)間t到達(dá)豎直位置，產(chǎn)生熱量為Q，若重力加速度為g，則ab邊在最低位置所受安培力大小等于()A．B．BLC．D．3.如圖所示，均勻磁場(chǎng)中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線(xiàn)框，半圓直徑與磁場(chǎng)邊緣重合；磁場(chǎng)方向垂直于半圓面(紙面)向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0.使該線(xiàn)框從靜止開(kāi)始繞過(guò)圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)半周，在線(xiàn)框中產(chǎn)生感應(yīng)電流．現(xiàn)使線(xiàn)框保持圖中所示位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間線(xiàn)性變化．為了產(chǎn)生與線(xiàn)框轉(zhuǎn)動(dòng)半周過(guò)程中同樣大小的電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率的大小應(yīng)為()A．B．C．D．4.如圖所示，紙面內(nèi)有一矩形導(dǎo)體閉合線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)框上產(chǎn)生的熱量為Q1，通過(guò)線(xiàn)框?qū)w橫截面積的電荷量為q1；第二次bc邊平行于MN進(jìn)入磁場(chǎng)，線(xiàn)框上產(chǎn)生的熱量為Q2，通過(guò)線(xiàn)框?qū)w橫截面的電荷量為q2，則()A．Q1＞Q2，q1＝q2B．Q1＞Q2，q1＞q2C．Q1＝Q2，q1＝q2D．Q1＝Q2，q1＞q2二、多選題(共4小題,每小題6.0分,共24分)5.如圖所示，豎直放置的兩根足夠長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌相距L，導(dǎo)軌間接有一阻值為R的電阻，質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒與兩導(dǎo)軌始終保持垂直并良好接觸，且無(wú)摩擦，整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直，現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，金屬棒下落高度為h時(shí)開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)，在此過(guò)程中()A．導(dǎo)體棒的最大速度為B．通過(guò)電阻的電荷量為C．導(dǎo)體棒克服安培力做的功等于電阻R上產(chǎn)生的熱量D．重力和安培力對(duì)導(dǎo)體棒做功的代數(shù)和等于導(dǎo)體棒動(dòng)能的增加量6.如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN，當(dāng)PQ在外力作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，MN在磁場(chǎng)力作用下向右運(yùn)動(dòng)．則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是(說(shuō)明：導(dǎo)體棒切割磁感線(xiàn)速度越大，感應(yīng)電流越大)()A．向右勻加速運(yùn)動(dòng)B．向左勻加速運(yùn)動(dòng)C．向右勻減速運(yùn)動(dòng)D．向左勻減速運(yùn)動(dòng)7.(多選)如圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于軟導(dǎo)線(xiàn)回路平面，由于磁場(chǎng)發(fā)生變化，回路變?yōu)閳A形，則該磁場(chǎng)()A．逐漸增強(qiáng)，方向向外B．逐漸增強(qiáng)，方向向里C．逐漸減弱，方向向外D．逐漸減弱，方向向里8.單匝矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場(chǎng)，如線(xiàn)圈所圍面積里的磁通量隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，則線(xiàn)圈中(A．0時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B．0.05s時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零C．0.05s時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大D．0～0.05s這段時(shí)間內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0.4V題號(hào)12345678答案分卷II三、填空題(共2小題,,共15分)9.半徑為r、電阻為R的n匝圓形線(xiàn)圈在邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形abcd外，勻強(qiáng)磁場(chǎng)充滿(mǎn)并垂直穿過(guò)該正方形區(qū)域，如下圖甲所示．當(dāng)磁場(chǎng)隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示時(shí)，則穿過(guò)圓形線(xiàn)圈磁通量的變化率為_(kāi)_______，t0時(shí)刻線(xiàn)圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流為_(kāi)_______．10.為了探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生條件，圖中給出了必備的實(shí)驗(yàn)儀器．(1)請(qǐng)你用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)，將實(shí)驗(yàn)電路連接完整．(2)正確連接實(shí)驗(yàn)電路后，在閉合開(kāi)關(guān)時(shí)靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，開(kāi)關(guān)閉合后，迅速移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，靈敏電流計(jì)的指針________(選填“發(fā)生”或“不發(fā)生”)偏轉(zhuǎn)．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)靈敏電流計(jì)的指針________(選填“發(fā)生”或“不發(fā)生”)偏轉(zhuǎn)．四、計(jì)算題11.(12fen)2022年9月25日，我國(guó)“神舟七號(hào)”載人飛船發(fā)射成功，在離地面大約200km的太空運(yùn)行．假設(shè)載人艙中有一邊長(zhǎng)為50cm的正方形導(dǎo)線(xiàn)框，在宇航員操作下由水平方向轉(zhuǎn)至豎直方向，此時(shí)地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝4×10－5T，方向如圖所示．(1)該過(guò)程中磁通量的改變量的大小是多少？(2)該過(guò)程線(xiàn)框中有無(wú)感應(yīng)電流？設(shè)線(xiàn)框電阻為R＝0.1Ω，若有電流則通過(guò)線(xiàn)框橫截面的電荷量是多少？(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)12.(15fen)如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在傾角θ＝37°的絕緣斜面上，頂部接有一阻值R＝3Ω的定值電阻，下端開(kāi)口，軌道間距L＝1m，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直斜面向上，質(zhì)量m＝1kg的金屬棒ab置于導(dǎo)軌上，ab在導(dǎo)軌之間的電阻r＝1Ω，電路中其余電阻不計(jì)，金屬棒ab由靜止釋放后沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)時(shí)始終垂直于導(dǎo)軌，且與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)空氣阻力影響，已知金屬棒ab與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝10m/s2.(1)求金屬棒ab沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)的最大速度vm.(2)求金屬棒ab沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電阻R上的最大電功率PR.(3)若從金屬棒ab開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至達(dá)到最大速度的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱總共為1.5J，求流過(guò)電阻R的總電荷量q.答案解析1.【答案】C【解析】設(shè)線(xiàn)框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v1，剛穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度v2＝①線(xiàn)框自開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)到完全穿出磁場(chǎng)共下落高度為2L.由題意得mv＝mgH②mv＋mg·2L＝mv＋Q③由①②③得Q＝2mgL＋mgH.C選項(xiàng)正確．2.【答案】D【解析】由能量守恒得：mgL＝Q＋mv2①F＝BIL②I＝③由①②③得：F＝，故選項(xiàng)D正確．3.【答案】C【解析】設(shè)圓的半徑為L(zhǎng)，電阻為R，當(dāng)線(xiàn)框以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1＝B0ωL2.當(dāng)線(xiàn)框不動(dòng)，而磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化時(shí)E2＝πL2，由＝得B0ωL2＝πL2，即＝，故C項(xiàng)正確．4.【答案】A【解析】根據(jù)功能關(guān)系知，線(xiàn)框上產(chǎn)生的熱量等于克服安培力做的功，即Q1＝W1＝F1lbc＝lbc＝lab同理Q2＝lbc，又lab＞lbc，故Q1＞Q2；因q＝t＝t＝，故q1＝q2，A正確．5.【答案】BD【解析】金屬棒由靜止釋放后，當(dāng)a＝0時(shí)，速度最大，即mg－BL＝0，解得vm＝，A項(xiàng)錯(cuò)誤．此過(guò)程通過(guò)電阻的電荷量q＝Δt＝·Δt＝，B項(xiàng)正確．導(dǎo)體棒克服安培力做的功等于整個(gè)電路產(chǎn)生的熱量，C項(xiàng)錯(cuò)誤．由動(dòng)能定理知對(duì)金屬棒有ΔEk＝W重＋W安，D項(xiàng)正確．6.【答案】BC【解析】MN在磁場(chǎng)力作用下向右運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明MN受到的磁場(chǎng)力向右，由左手定則可知電流由M指向N，由楞次定律可知，線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁場(chǎng)應(yīng)該是向上減小，或向下增加；再由右手螺旋定則與楞次定律可知，PQ可能是向左加速運(yùn)動(dòng)或向右減速運(yùn)動(dòng)．故B、C正確，A、D錯(cuò)誤．故選：B、C.7.【答案】CD【解析】磁場(chǎng)發(fā)生變化，回路變?yōu)閳A形，軟導(dǎo)線(xiàn)受到的安培力的方向向外，軟導(dǎo)線(xiàn)圍成的面積擴(kuò)大，根據(jù)楞次定律的推廣形式可得，導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)的磁通量一定正在減少，而擴(kuò)大面積可以阻礙磁通量的減少，該過(guò)程與磁通量的方向無(wú)關(guān)，故C、D正確，A、B錯(cuò)誤．8.【答案】ABD【解析】由圖示圖象可知，0時(shí)刻磁通量的變化率最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，故A正確；由圖示圖象可知，0.05s時(shí)刻磁通量的變化率為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，故B正確，C錯(cuò)誤；由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，0～0.05s內(nèi)平均感電動(dòng)勢(shì)：E＝＝＝0.4V，故D正確．9.【答案】l2n【解析】磁通量的變化率為＝S＝l2根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得t0時(shí)刻線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝n＝nl2再根據(jù)閉合電路歐姆定律得感應(yīng)電流I＝n＝n.1.【答案】(1)發(fā)生發(fā)生【解析】法拉第最后才領(lǐng)悟到，磁生電是一種在變化、運(yùn)動(dòng)過(guò)程中才能產(chǎn)生的效應(yīng)．最后他將引起電流的原因歸為五類(lèi)：變化的電流、變化的磁場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)的恒定電流、運(yùn)動(dòng)的磁鐵，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體．因此開(kāi)關(guān)閉、斷開(kāi)產(chǎn)生變化的電流，所以應(yīng)該發(fā)生偏轉(zhuǎn)．10.【答案】(1)1.4×10－5Wb(2)有1.4×10－4C【解析】(1)設(shè)線(xiàn)框在水平位置時(shí)法線(xiàn)n方向豎直向上，穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量Φ1＝BSsin37°＝6.0×10－6Wb.當(dāng)線(xiàn)框轉(zhuǎn)至豎直位置時(shí)，線(xiàn)框平面的法線(xiàn)方向水平向右，與磁感線(xiàn)夾角θ＝143°，穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量Φ2＝BScos143°＝－8.0×10－6Wb，該過(guò)程磁通量的改變量大小ΔΦ＝|Φ1－Φ2|＝1.4×10－5Wb.(2)因?yàn)樵撨^(guò)程穿過(guò)閉合線(xiàn)框的磁通量發(fā)生了變化，所以一定有感應(yīng)電流．根據(jù)電磁感應(yīng)定律得，＝＝.通過(guò)的電荷量為q＝·Δt＝＝1.4×10－4C.12.【答案】(1)2m/s(2)3W(3)1.0C【解析】(1)金屬棒由靜止釋放后，沿斜面做變加速運(yùn)動(dòng)，加速度不斷減小，當(dāng)加速度為零時(shí)有最大速度vm，由牛頓第二定律mgsinθ－μmgcosθ