新高考物理一輪復(fù)習(xí)單元檢測專題13　電磁感應(yīng)（原卷版）

專題13電磁感應(yīng)質(zhì)量檢測卷（時(shí)間：90分鐘分值：100分）一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每個(gè)題目只有一個(gè)選項(xiàng)符合要求，選對得4分，選錯(cuò)得0分。1．（2022·上海·模擬預(yù)測）如圖甲所示，水平桌面上固定著一根絕緣的長直導(dǎo)線，矩形導(dǎo)線框abcd靠近長直導(dǎo)線靜止放在桌面上。當(dāng)長直導(dǎo)線中的電流按圖乙所示的規(guī)律變化時(shí)（圖甲中電流所示的方向?yàn)檎较颍瑒t（）A．t1到t2時(shí)間內(nèi)，線框內(nèi)電流的方向?yàn)閍bcda，線框受力向右B．t2到t3時(shí)間內(nèi)，線框內(nèi)電流的方向?yàn)閍bcda，線框受力向左C．0到t2時(shí)間內(nèi)，線框內(nèi)感應(yīng)電流方向不變，線框受力方向也不變D．t1到t3時(shí)間內(nèi)，線框內(nèi)感應(yīng)電流方向不變，線框受力方向改變2．（2022·廣東·模擬預(yù)測）如圖所示，在邊長為a的正方形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，其方向垂直紙面向外，一個(gè)邊長也為a的正方形導(dǎo)線框架EFGH正好與上述磁場區(qū)域的邊界重合，現(xiàn)使導(dǎo)線框以周期T繞其中心O點(diǎn)在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過SKIPIF1<0導(dǎo)線框轉(zhuǎn)到圖中虛線位置，已知導(dǎo)線框的總電阻為R，則在這SKIPIF1<0時(shí)間內(nèi)（）A．因不知是順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)還是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，所以不能判斷導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流方向B．導(dǎo)線框中感應(yīng)電流方向?yàn)镋→F→G→H→EC．通過導(dǎo)線框中任一截面的電量為SKIPIF1<0D．平均感應(yīng)電動(dòng)勢大小等于SKIPIF1<03．（2022·上?！つM預(yù)測）如圖，載有固定條形磁鐵的小車沿傾斜直軌道依次穿過三個(gè)完全相同且等間距排列的線圈，該過程中a、b兩點(diǎn)間電壓U隨時(shí)間t變化的圖線可能為（）A． B．C． D．4．（2022·全國·模擬預(yù)測）如圖甲所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌之間接有電阻R。金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下?，F(xiàn)使磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示（以向下為正方向），0~2t0時(shí)間內(nèi)ab始終保持靜止。則下列說法不正確的是（）A．0~2t0時(shí)間內(nèi)ab中的感應(yīng)電流方向總是由a到bB．t＝t0時(shí)刻ab所受的安培力為零C．0~2t0時(shí)間內(nèi)電阻R消耗的功率保持不變D．0~2t0時(shí)間內(nèi)ab所受的靜摩擦力保持不變5．（2022·全國·高三專題練習(xí)）如圖所示，兩寬度均為a的水平勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小等，兩磁場區(qū)域間距為4a。一個(gè)邊長為a的正方形金屬線框從磁場上方距離為a處由靜止自由下落，勻速通過上方勻強(qiáng)磁場區(qū)域，之后又通過下方勻強(qiáng)磁場區(qū)域。已知下落過程中線框平面始終在豎直平面內(nèi)，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（）A．線框通過上、下兩個(gè)磁場的過程中產(chǎn)生的電能相等B．線框通過上、下兩個(gè)磁場的過程中流過線框的電荷量不相等C．線框通過下方磁場的過程中加速度的最大值與重力加速度的大小相等D．線框通過上、下兩個(gè)磁場的時(shí)間相等6．（2022·山東·郯城縣美澳學(xué)校高二期末）如圖所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均為底邊長為2a的等腰直角三角形區(qū)域，Ⅰ、Ⅲ區(qū)域有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，Ⅱ區(qū)域有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等。一邊長為a的正方形金屬框在紙面內(nèi)勻速通過磁場，通過磁場過程中正方形的一條邊始終保持與等腰直角三角形的底邊重合。取金屬框中的感應(yīng)電流順時(shí)針方向?yàn)檎?，金屬框通過磁場過程中，下圖中能正確描述金屬框中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化關(guān)系的是（）A． B．C． D．7．（2022·遼寧·模擬預(yù)測）如圖所示，平行光滑金屬導(dǎo)軌SKIPIF1<0、SKIPIF1<0傾斜放置，導(dǎo)軌平面傾角為SKIPIF1<0，導(dǎo)軌上端接有阻值為SKIPIF1<0的定值電阻，導(dǎo)軌間距為SKIPIF1<0，整個(gè)導(dǎo)軌處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中。一個(gè)質(zhì)量為SKIPIF1<0、電阻也為SKIPIF1<0的金屬棒SKIPIF1<0放在導(dǎo)軌上，以大小為SKIPIF1<0的初速度向上滑動(dòng)，開始時(shí)金屬棒的加速度大小為SKIPIF1<0（SKIPIF1<0為重力加速度），從開始到金屬棒上升到最高處通過電阻SKIPIF1<0的電荷量為SKIPIF1<0，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，導(dǎo)軌足夠長，則錯(cuò)誤的選項(xiàng)是（）A．勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為SKIPIF1<0B．開始時(shí)，金屬棒克服安培力的瞬時(shí)功率和克服重力的瞬時(shí)功率相等C．金屬棒沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)的最大距離為SKIPIF1<0D．從開始到運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程中，電阻SKIPIF1<0中產(chǎn)生的焦耳熱為SKIPIF1<08．（2022·遼寧·模擬預(yù)測）如圖所示，在光滑絕緣的水平面上方，有兩個(gè)方向相反的水平方向的勻強(qiáng)磁場，磁場范圍足夠大，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小左邊為SKIPIF1<0，右邊為SKIPIF1<0，一個(gè)豎直放置的寬為SKIPIF1<0、長為SKIPIF1<0，單位長度的質(zhì)量為SKIPIF1<0、單位長度的電阻為SKIPIF1<0的矩形金屬線框，以初速度SKIPIF1<0垂直磁場方向從圖中實(shí)線位置開始向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線框運(yùn)動(dòng)到虛線位置（在左邊磁場中的長度為SKIPIF1<0，在右邊磁場中的長度為SKIPIF1<0）時(shí)，線框的速度為SKIPIF1<0，則下列判斷正確的是（）A．此時(shí)線框中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，線框中感應(yīng)電流所受安培力為SKIPIF1<0B．此過程中通過線框截面的電量為SKIPIF1<0C．此過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱為SKIPIF1<0D．此時(shí)線框的加速度大小為SKIPIF1<0二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。9．（2022·安徽·模擬預(yù)測）如圖所示，左邊是通有變化電流的直導(dǎo)線，右邊是一個(gè)閉合金屬線框，其中產(chǎn)生了逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流。下列敘述可能正確的有（）A．直導(dǎo)線電流方向向上，強(qiáng)度減小 B．直導(dǎo)線電流方向向上，強(qiáng)度增大C．直導(dǎo)線電流方向向下，強(qiáng)度減小 D．直導(dǎo)線電流方向向下，強(qiáng)度增大10．（2022·全國·高三課時(shí)練習(xí)）如圖甲所示，abcd是匝數(shù)為50匝、邊長為20cm、總電阻為1.0Ω的正方形閉合導(dǎo)線圈，放在與線圈平面垂直向里的圖示勻強(qiáng)磁場中。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t發(fā)生周期性變化，變化關(guān)系如圖乙所示。不考慮線圈各邊電流之間的相互作用，以下說法中正確的是（）A．在t＝1.0s時(shí)，導(dǎo)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小為4.0AB．在t＝2.5s時(shí)，導(dǎo)線圈ab邊受到的勻強(qiáng)磁場對它的安培力方向垂直ab邊指向?qū)Ь€圈外側(cè)C．導(dǎo)線圈中產(chǎn)生的是直流電D．在一個(gè)周期內(nèi)，導(dǎo)線圈內(nèi)電流的有效值為2SKIPIF1<0A11．（2022·黑龍江·雙鴨山一中高三開學(xué)考試）如圖（甲）所示，平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，兩軌相距L=0.4m，導(dǎo)軌一端與阻值R=0.3Ω的電阻相連，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)軌x>0一側(cè)存在沿x方向均勻增大的恒定磁場，其方向與導(dǎo)軌平面垂直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨位置x變化如圖（乙）所示，一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻r=0.1Ω的金屬棒置于導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直，棒在外力F作用下從x=0處以初速度v0=2m/s沿導(dǎo)軌向右變速運(yùn)動(dòng)，且金屬棒在運(yùn)動(dòng)過程中受到的安培力大小不變。下列說法中正確的是（）A．金屬棒向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．金屬棒在x=1m處的速度大小為0.5m/sC．金屬棒從x=0運(yùn)動(dòng)到x=1m過程中，外力F所做的功為﹣0.175JD．金屬棒從x=0運(yùn)動(dòng)到x=2m過程中，流過金屬棒的電量為5C12．（2022·遼寧·高三期末）如圖甲所示，兩平行長直金屬導(dǎo)軌（不計(jì)電阻）水平放置，間距為SKIPIF1<0。有兩根長度均為SKIPIF1<0、電阻均為SKIPIF1<0、質(zhì)量均為SKIPIF1<0的導(dǎo)體棒SKIPIF1<0、SKIPIF1<0平放在金屬導(dǎo)軌上。其中棒SKIPIF1<0通過絕緣細(xì)繩、定滑輪與質(zhì)量也為SKIPIF1<0的重物相連，重物放在水平地面上，開始時(shí)細(xì)繩伸直但無彈力。棒SKIPIF1<0與導(dǎo)軌間無摩擦，棒SKIPIF1<0與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，忽略其他摩擦阻力。導(dǎo)軌間有一方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為SKIPIF1<0SKIPIF1<0，磁場區(qū)域的邊界滿足曲線方程：SKIPIF1<0。SKIPIF1<0棒處在豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為SKIPIF1<0的勻強(qiáng)磁場中（圖乙為圖甲導(dǎo)軌區(qū)域的俯視圖）?，F(xiàn)從SKIPIF1<0時(shí)刻開始，使棒SKIPIF1<0在外力SKIPIF1<0的作用下，以速度SKIPIF1<0從與SKIPIF1<0軸重合處開始沿SKIPIF1<0軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中SKIPIF1<0棒始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．棒SKIPIF1<0在運(yùn)動(dòng)過程中，外力SKIPIF1<0的最大功率為SKIPIF1<0B．棒SKIPIF1<0通過磁場區(qū)域SKIPIF1<0的過程中，棒SKIPIF1<0上產(chǎn)生的焦耳熱為SKIPIF1<0C．棒SKIPIF1<0通過磁場區(qū)域SKIPIF1<0的過程中，應(yīng)滿足SKIPIF1<0D．棒SKIPIF1<0通過磁場區(qū)域SKIPIF1<0的過程中，物體對地面壓力的最小值為SKIPIF1<0三、本題共6小題，第15題7分，第16題8分，第15題8分，第16題9分，第17題12分，第18題16分，共60分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13．（2022·山東濰坊·高三期末）兩光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，右側(cè)導(dǎo)軌水平，左側(cè)導(dǎo)軌與水平面的夾角為37°，導(dǎo)軌間距SKIPIF1<0m，勻強(qiáng)磁場均垂直導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為SKIPIF1<0T，導(dǎo)軌最右端連接電阻SKIPIF1<0，一質(zhì)量SKIPIF1<0kg、電阻SKIPIF1<0的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置，從某一位置處無初速釋放。已知棒與導(dǎo)軌接觸良好，其余電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒到達(dá)HF前已勻速運(yùn)動(dòng)，棒由斜軌道進(jìn)入水平軌道時(shí)的速度大小不變，水平導(dǎo)軌足夠長，SKIPIF1<0，重力加速度SKIPIF1<0。求：（1）導(dǎo)體棒沿斜導(dǎo)軌下滑的最大速度；（2）導(dǎo)體棒在水平導(dǎo)軌上滑動(dòng)的距離。14．（2022·江西省樂平中學(xué)高三開學(xué)考試）如圖，兩光滑平行等長金屬軌道的水平部分處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，其中bc段的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B，寬度為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0段的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、寬度為SKIPIF1<0，重力加速度為g。將質(zhì)量均為m的金屬棒P和Q分別放置于軌道上的ab和SKIPIF1<0段，已知P棒和Q棒接入電阻為R和SKIPIF1<0，P棒位于距水平軌道高h(yuǎn)的地方，放開P棒，使其自由下滑，運(yùn)動(dòng)過程中P棒和Q棒始終垂直于金屬軌道，兩部分水平軌道均足夠長。（1）若Q棒固定，求從P棒下滑到停止運(yùn)動(dòng)的過程P棒所產(chǎn)生的焦耳熱；（2）若Q棒不固定，求P棒和Q棒各自的最終速度大小。15．（2022·吉林·遼源市田家炳高級(jí)中學(xué)校高三期末）如圖所示，單匝線圈ABCD每邊長l=0.2m，線圈質(zhì)量m1=0.1kg?？傠娮鑂=0.1Ω，右邊重物質(zhì)量為m2=0.15kg，線圈上方的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，方向垂直線圈平面向里，磁場區(qū)域的高度為h=0.2m，重物從某一位置下降，使AB邊進(jìn)入磁場開始做勻速運(yùn)動(dòng)，（g取10m/s2），求（1）重物剛開始下落時(shí)的加速度；（2）線圈做勻速運(yùn)動(dòng)的速度大??；（3）線圈穿過磁場的過程產(chǎn)生的焦耳熱。16．（2022·安徽省臨泉第一中學(xué)高三開學(xué)考試）如圖所示，把導(dǎo)軌ac、df與沿著它們垂直的連線be對折成直角，然后把bc、ef固定在絕緣的水平面上，ab、de豎直放置；磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=5T的勻強(qiáng)磁場與豎直導(dǎo)軌的夾角為37°且與be垂直，質(zhì)量為m1、阻值為0的導(dǎo)體棒1（垂直豎直導(dǎo)軌）沿著足夠長的豎直導(dǎo)軌由靜止開始下滑，當(dāng)速度達(dá)到最大值SKIPIF1<0時(shí)，質(zhì)量為m2=0.65kg、阻值為r=20Ω的導(dǎo)體棒2（垂直水平導(dǎo)軌放置），受到水平導(dǎo)軌的靜摩擦恰好達(dá)到最大值。已知ab、de的間距、bc、ef的間距均為L=1m，導(dǎo)軌的豎直部分光滑，水平部分與導(dǎo)體棒2之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，重力加速度g取10m/s2，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，求：（1）導(dǎo)體棒1的質(zhì)量m1；（2）導(dǎo)軌的水平部分與導(dǎo)體棒2之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（3）導(dǎo)體棒1受到的彈力與導(dǎo)體棒2所受的彈力的矢量之和的大小。17．（2022·黑龍江·哈師大附中模擬預(yù)測）如圖甲所示，空間存在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場，MN、PQ是水平放置的平行長直導(dǎo)軌，其間距為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0和SKIPIF1<0是并聯(lián)在導(dǎo)軌一端的電阻，且SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，ab是垂直導(dǎo)軌放置的質(zhì)量為SKIPIF1<0的導(dǎo)體棒，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒之間的動(dòng)摩擦因數(shù)各處均相同。從零時(shí)刻開始，對ab施加一個(gè)大小為SKIPIF1<0，方向水平向左的恒定拉力，使其從靜止開始沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，滑動(dòng)過程中棒始終保持與導(dǎo)軌垂直且良好接觸，圖乙是棒的υ-t圖像，其中O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，其坐標(biāo)為（0，0），AO是圖像在O點(diǎn)的切線，AB是圖像的漸近線。除SKIPIF1<0以外，其余部分的電阻均不計(jì)，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。已知當(dāng)棒的位移為10m時(shí)，其速度達(dá)到了最大速度SKIPIF1<0。求（結(jié)果可以保留分?jǐn)?shù)）（1）導(dǎo)體棒ab運(yùn)動(dòng)中受的摩擦力f的大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。唬?）在導(dǎo)體棒ab的位移為10m過程中電阻上產(chǎn)生的焦耳熱；（3）若在導(dǎo)體棒ab的位移為10m時(shí)立即將恒定拉力F撤掉，此后導(dǎo)體棒ab滑行到停止的過程中流過SKIPIF1<0的電量為SKIPIF1<0，求摩擦力在導(dǎo)體棒ab整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程的平均功率。18．（2022·湖南·長郡中學(xué)模擬預(yù)測）小明是一個(gè)科技發(fā)明愛好者，疫情期間對連鎖反應(yīng)小開關(guān)很感興趣，于是自己設(shè)計(jì)了一個(gè)，可以用于延時(shí)控制家里用電器的開關(guān)。如圖所示，與水平方向成夾角SKIPIF1<0，軌道間距為SKIPIF1<0的兩平行金屬導(dǎo)軌SKIPIF1<0，SKIPIF1<0左端連接電容為SKIPIF1<0的電容器，右端用絕緣光滑圓弧連接水平金屬導(dǎo)軌SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，并在軌道上放置靜止的金屬導(dǎo)體棒SKIPIF1<0。在水平軌