山东省新人教版高三物理单元测试10《电磁感应》

山东省新人教版高三物理单元测试10《电磁感应》

山东省新人教版高三物理单元测试10《电磁感应》‎ 一、选择题　‎ ‎1. 根据楞次定律知感应电流的磁场一定是(    )‎ A．阻碍引起感应电流的磁通量 B．与引起感应电流的磁场反向 C．阻碍引起感应电流的磁通量的变化 D．与引起感应电流的磁场方向相同 ‎2.如图所示，螺线管与电流表组成闭合电路，条形磁铁位于螺线管上方，下端为N极，则当螺线管中产生的感应电流(     )‎ ‎ A．方向与图示方向相同时，磁铁靠近螺线管 ‎ B．方向与图示方向相反时，磁铁靠近螺线管 ‎ C．方向与图示方向相同时，磁铁远离螺线管 ‎ D．方向与图示方向相反时，磁铁远离螺线管 ‎3. 如图所示，在水平面上有一固定的U形金属框架，框架上置一金属杆ab，在垂直于纸面方向有一匀强磁场，下面情况可能的是(    )‎ A.若磁场方向垂直于纸面向外，磁感应强度增大时，杆ab将向右移动 B.若磁场方向垂直于纸面向外，磁感应强度减小时，杆ab将向右移动 C.若磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度增大时，杆ab将向右移动 D.若磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度减小时，杆ab将向右移动 ‎4. 如图所示，导线框abcd与导线在同一平面内，直导线通有恒定电流I，当线框由左向右匀速通过直导线时，线框中感应电流的方向是(    )‎ A．先abcd，后dcba，再abcd B．始终dcba C．先dcba，后abcd，再dcba D．先abcd，后dcba ‎5. 一个N极朝下的条形磁铁竖直下落,恰能穿过水平放置的固定小方形导线框(     )‎ A．磁铁经过图中位置（1）时,线框中感应电流沿abcd方向,经过位置（2）时, 沿adcb方向 B．磁铁经过（1）时,感应电流沿adcb方向,经过（2）时沿abcd方向 C．磁铁经过（1）和（2）时,感应电流都沿abcd方向 D．磁铁经过（1）和（2）时,感应电流都沿adcb方向 ‎6. 如图所示，当磁铁运动时，流过电阻的电流是由A经R到B，则磁铁可能是(    )‎ A.向下运动          B.向上运动 C.向左平移          D.以上都不可能 ‎7. 如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为、阻值为的闭合矩形金属线框用绝缘轻质细杆悬挂在点，并可绕点摆动。金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面。则线框中感应电流的方向是(    )‎ A．‎ B．‎ C．先是，后是 D．先是，后是 ‎8. 一长直铁芯上绕有一固定线圈M，铁芯右端与一木质圆柱密接，木质圆柱上套有一闭合金属环N，N可在木质圆柱上无摩擦移动。M连接在如图所示的电路中，其中R为滑线变阻器，和为直流电源，S为单刀双掷开关。下列情况中，可观测到N向左运动的是(     )‎ A．在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间 B．在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间 C．在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向c端移动时 D．在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向d端移动时 ‎9. 如图甲所示，有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域，其直角边长为L，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B。一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd ‎，从图示位置开始沿x轴正方向以速度υ匀速穿过磁场区域。取沿的感应电流为正，则图乙中表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是(     )‎ ‎10. 如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示。在时间内，直导线中电流向上，则在~T时间内，线中感应电流的方向与所受安培力情况是(    )‎ ‎ ‎ A．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左 B．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右 C．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右 D．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左 ‎11. 如图所示，AOC是光滑的金属导轨，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，ab是一根金属棒，如图立在导轨上，它从静止开始在重力作用下运动，运动过程中b端始终在OC上，a端始终在OA上，直到完全落在OC上，空间存在着匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则ab棒在上述过程中(    )‎ A．感应电流方向是b B．感应电流方向是a C．感应电流方向先是b，后是a D．感应电流方向先是a，后是b ‎12. 矩形导线框abcd放在匀强磁场中，在外力控制下静止不动，磁感线方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图像如图所示。t = 0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，在0～4 s时间内，线框ab边受安培力随时间变化的图像（力的方向规定以向左为正方向）可能是下图中的(    )‎ ‎13. 法拉第电磁感应定律可以这样表述：闭合电路中感应电动势的大小(    )‎ A．跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比 B．跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比 C．跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比 D．跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比 ‎14. 如图所示的几种情况中，金属导体中产生的感应电动势为BLυ的是：(     )‎ A．只有乙和丁 B．甲、乙、丁 C．甲、乙、丙、丁 D．只有乙 ‎15. 穿过闭合回路的磁通量φ随时间t变化的图象分别如图①～④所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是(     )‎ A．图①中回路产生的感应电动势恒定不变 B．图②中回路产生的感应电动势一直在变大 C．图③中回路在0～t1时间内产生的感应电动势小于在t1～t2时间内产生的感应电动势 D．图④中回路产生的感应电动势先变小再变大 ‎16. 一根直导线长‎0.1m，在磁感应强度为0.1T的匀强磁场中以‎10m/s的速度匀速运动，则导线中的感应电动势(    )‎ A．一定为0.1V B．可能为零 C．可能为0.01V D．最大值为0.1V ‎17. 如图所示，一导线弯成边长为a的等边三角形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入磁场， AC边始终与MN垂直。从C点到达边界开始到A点进入磁场为止，下列结论正确的是 A．感应电流方向发生改变 (     ) ‎ B．AC段导线始终不受安培力 C．感应电动势最大值为 ‎ ‎ D．感应电动势平均值为 ‎18. 如图所示，宽为‎40cm的有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为1T。同种金属材料制成的粗细均匀的边长为‎20cm的正方形导线框abcd位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v=‎20cm/s通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行。取它刚进入磁场的时刻t=0，在下列图线中，能正确反映b、c两点间的电势差随时间变化规律的是 (    )‎ ‎4‎ ‎3‎ ‎2‎ ‎1‎ ‎0‎ t/s D Ubc/10-2V ‎2‎ ‎4‎ ‎-4‎ ‎-2‎ ‎3‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎0‎ t/s C Ubc/10-2V ‎2‎ ‎4‎ ‎-4‎ ‎-2‎ ‎0‎ Ubc/10-2V t/s ‎1‎ ‎3‎ ‎2‎ A ‎2‎ ‎4‎ ‎-4‎ ‎-2‎ ‎3‎ t/s ‎2‎ ‎1‎ ‎0‎ B Ubc/10-2V ‎2‎ ‎4‎ ‎-4‎ ‎-2‎ 第11题图（乙）‎ ‎19. 一飞机在北半球的上空以速度v水平飞行，飞机机身长为a，翼展为b；该空间地磁场磁感应强度的水平分量为B1，竖直向下分量为B2；驾驶员左侧机翼的端点用A表示，右侧机翼的端点用B表示，用E表示飞机产生的感应电动势，则（ ）‎ A.E=B1vb，且A点电势低于B点电势 B.E=B1vb，且A点电势高于B点电势 C.E=B2vb，且A点电势低于B点电势 D.E=B2vb，且A点电势高于B点电势 ‎20. 如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始络与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是（ ）‎ ‎ 　A．感应电流方向不变ks5u ‎ 　B．CD段直线始终不受安培力 ‎ 　C．感应电动势最大值E＝Bav ‎ 　D．感应电动势平均值 ‎21. 如图所示，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x轴上且长为‎2L，高为L.纸面内一边长为L的正方形导框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过磁场区域，在t＝0时刻恰好位于图中所示的位置．以顺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—位移(I—x)关系的是(    )‎ ‎22. 如图8，水平桌面上一个面积为S的圆形金属框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，磁感应强度B1随时间t的变化关系如图⑴所示.0至1s内磁场方向垂直线框平面向下.圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒，导体棒的长为L、电阻为R，且与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场中，其磁感应强度恒为B2，方向垂直导轨平面向下，如图⑵所示.若导体棒始终保持静止，则其所受的静摩擦力f随时间变化的图象是下图中的（设向右为静摩擦力的正方向）哪一个（ ）‎ ‎123456‎ f t/s O f ‎123456‎ t/s O ‎123456‎ f t/s O ‎123456‎ f t/s O A B C D 图8‎ ‎23. 如右图5所示，在一较大的有界匀强磁场上方距磁场边界很近处有一闭合线圈，不计空气阻力，当闭合线圈与磁场始终在同一竖直平面内，从上方下落穿过磁场的过程中（ ）‎ 图5‎ A．进入磁场时加速度小于g，离开磁场时加速度可能大于g,也可能小于g B．进入磁场时加速度大于g，离开时小于g C．进入磁场和离开磁场，加速度都大于g D．进入磁场和离开磁场，加速度都小于g ‎24. 如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻忽略不计，R为电阻器。下列说法正确的是(    )‎ ‎ ‎ A．当电键K闭合时，A比B先亮，然后A熄灭 B．当电键K闭合时，B比A先亮，然后B逐渐变暗，A逐渐变亮 C．稳定后当电键K断开后，A逐渐变暗，直至熄灭 D．稳定后当电键K断开后，B先闪亮一下，然后熄灭 ‎25. 如图所示为两个互感器，在图中圆圈内a、b表示电表，已知电压比为100，电流比10，电压表的示数为220V，电流表的示数为‎10A，则(     )‎ A．a为电流表，b为电压表 ‎ B．a为电压表，b为电流表 C．输送电功率是2200W ‎ D．线路输送电功率是2.2×106W 二、计算题　‎ ‎26. 如图所示，用铝板制成的“”型板框，将一质量为m的带电小球用绝缘细杆悬挂在框中。杆与竖直线成30°夹角。现使整体在匀强磁场B中沿垂直于磁场方向以加速度a向左做匀加速直线运动。求框加速过程中杆对小球的拉力。（设框中的磁场强度B始终保持不变，球在框的中央）‎ ‎27. 如图（a），面积S=‎0.2m2‎的线圈，匝数n=630匝，总电阻r=1.0Ω，线圈处在变化的磁场中，磁感应强度B随时间t按图（b）所示规律变化，方向垂直线圈平面。图（a）中传感器可看成一个纯电阻R，并标有“3V、0.9W”，滑动变阻器R0上标有“10Ω、‎1A”，试回答下列问题：‎ ‎（1）设磁场垂直纸面向外为正方向，试判断通过电流表的电流方向。‎ ‎       （2）为了保证电路的安全，求电路中允许通过的最大电流。‎ ‎（3）若滑动变阻器触头置于最左端，为了保证电路的安全，图（b）中的t0最小值是多少？‎ ‎28.如图所示，U形导线框MNQP水平放置在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中，磁感线方向与导线框所在平面垂直，导线MN和PQ足够长，间距为‎0.5m，横跨在导线框上的导体棒ab的电阻r＝1.0Ω，接在NQ间的电阻R=‎4.0g，电压表为理想电表，其余电阻不计。若导体棒在水平外力作用下以速度ν=‎2.0m／s向左做匀速直线运动，不计导体棒与导线框间的摩擦。 ‎ ‎(1)通过电阻及的电流方向如何?  ‎ ‎(2)电压表的示数为多少? ‎ ‎(3)若某一时刻撤去水平外力，则从该时刻起，在导体棒运动 ‎1.0m的过程中，通过导体棒的电荷量为多少?‎ ‎  ‎ 答案 一、选择题 ‎1. C ‎ ‎2. A D ‎ ‎3.BD  ‎ 解析：由楞次定律可知，导体棒的运动结果是要阻碍回路中磁通量的变化，所以B、D正确。‎ ‎4. C ‎ ‎5. A ‎ ‎6. BC ‎ ‎7. B 解析：由楞次定律，一开始磁通量减小，后来磁通量增大，由“增反”“减同”可知电流方向是。‎ ‎8. C 解析：在S断开的情况下S向a（b）闭合的瞬间M中电流瞬时增加、左端为磁极N（S）极，穿过N的磁通量增加，根据楞次定律阻碍磁通量变化可知N环向右运动，AB均错；在S已向a闭合的情况下将R的滑动头向c端移动时，电路中电流减小，M产生的磁场减弱，穿过N的磁通量减小，根据楞次定律阻碍磁通量变化可知N环向左运动，D错、C对。‎ ‎9. C 解析：利用楞次定律和左手定则分析C正确。‎ ‎10. C ‎11. C ‎12. C 解析：由楞次定律知，线圈所受的力总是阻碍线圈中的磁通量的变化。0~1s，磁通量减小，线圈有扩大的趋势；1~2s，磁通量增大，线圈有缩小的趋势；2~3s，磁通量减小，线圈有扩大的趋势；3~4s，磁通量增大，线圈有缩小的趋势。故选C。‎ ‎13. C ‎ ‎14. B 解析：对于弯曲的导体棒，可等效为首末端点连线的直导体棒。‎ ‎15. D 解析：根据法拉第电磁感应定律：感应电动势等于磁通量的变化率，所以得到在图①中的磁通量不变，所以不会产生感应电动势，选项A错误；由数学知识得②图中的磁通量变化率是恒定的，所以产生的感应电动势是恒定的，所以选项B错误；图③中回路在0～t1时间内与t1～t2时间内磁通量的变化率都是恒定的，所以产生恒定的电动势，但是0～t1‎ 时间内的磁通量的变化率大于t1～t2时间内磁通量的变化率，所以前一段产生的感应电动势大于后一段时间内的产生的感应电动势，所以选项C错误；图④中的磁通量的变化率是先变小后变大，所以产生的感应电动势也是先变小后变大，所以本题的正确选项应该为D。‎ ‎16. BCD ‎17. CD ‎18. B ‎19. D ‎20. ACD ‎21. A ‎22. A ‎23. A ‎24. BCD ‎25. BD 二、计算题 ‎26. ‎ 解：设竖直板的长度为L，小球带电量为q ‎ ‎ ‎ ‎ F杆的方向与水平方向成角 ‎ ‎ ‎27. 解析：（1）向右 ‎（2）传感器正常工作时的电阻  ‎ 由于滑动变阻器工作电流是1A，所以电路允许通过的最大电流为I=0.3A  ‎ ‎（3）滑动变阻器触头位于最左端时外电路的电阻为R外=20Ω，故电源电动势的最大值 E=I（R外+r）=6.3V   ‎ 由法拉第电磁感应定律 解得t0=40s ‎28. 解析：‎ ‎（1）由右手定则可判断，导体棒中的电流方向为b→a，‎ ‎ ‎ 则通过电阻R的电流方向为N→Q ‎    （2）由感应电动势的公式，得                                  ①‎ 设电路中的电流为I，由闭合电路欧姆定律，得  ‎ ‎                                                                ②‎ 又电压表的示数等于电阻R两端的电压值，则有 U=IR      ③‎ 综合①②③式，得 ‎ ‎                                                                       ④‎ ‎     代入数值，得  U=0.16V                                                    ⑤‎ ‎（3）撤去水平外力后，导体棒将在安培力的作用下，做减速运动。‎ 设在导体棒运动x=1.0m的过程中，导体棒中产生的感应电动势的平均值为，‎ 由法拉第电磁感应定律，得                                       ⑥‎ 由闭合电路欧姆定律，得                                          ⑦‎ 设通过导体棒的电荷量为Q，则有                                ⑧‎ 综合⑥、⑦、⑧式，和                                             ⑨‎ 代入数值，得  Q=2.0×10－2                                                      ⑩‎ 教学资源网 www.jb1000.com