高考物理复习同步练习：第九章 第1单元 课下综合提升

高考物理复习同步练习：第九章 第1单元 课下综合提升

‎1．(2011·海南高考改编)自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。下列说法错误的是(　　)‎ A．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系 B．欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系 C．法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系 D．焦耳发现了电流的热效应，定量给出了电能和热能之间的转换关系 解析：奥斯特发现的电流的磁效应表明了电能生磁，A正确。欧姆定律描述了电流与电阻、电压或电动势之间的关系，焦耳定律才揭示了热现象与电现象间的联系，B错误、D正确。法拉第发现的电磁感应现象表明了磁能生电，C正确。‎ 答案：B ‎2．关于感应电流，下列说法中正确的有(　　)‎ A．只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生 B．穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生 C．线框不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也不会有感应电流 D．只要电路的一部分做切割磁感线运动，电路中就一定有感应电流 解析：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中就产生感应电流，选项A错误。选项B、D没有强调电路是否闭合，故错误。选项C正确。‎ 答案：C ‎3．带电圆环绕圆心在圆环所在平面内旋转，在环的中心处有一闭合小线圈，小线圈和圆环在同一平面内，则(　　)‎ A．只要圆环在转动，小线圈内就一定有感应电流 B．不管圆环怎样转动，小线圈内都没有感应电流 C．圆环做变速转动时，小线圈内一定有感应电流 D．圆环做匀速转动时，小线圈内一定有感应电流 解析：带电圆环旋转时，与环形电流相当，若匀速旋转，电流恒定，周围磁场不变，穿过小线圈的磁通量不变，不产生感应电流，A、D错；若带电圆环变速转动，相当于电流变化，周围产生变化的磁场，穿过小线圈的磁通量变化，产生感应电流，B错C对。‎ 答案：C ‎4.如图1所示，螺线管的导线的两端与两平行金属板相接，一个带负电的小球用丝线悬挂在两金属板间，并处于静止状态，若条形磁铁突然插入线圈时，小球的运动情况是(　　)‎ 图1‎ A．向左摆动　　　　　 B．向右摆动 C．保持静止 D．无法判定 解析：当条形磁铁插入线圈中时，线圈中向左的磁场增强．由楞次定律可判定金属板左端电势高，故带负电的小球将向左摆动，A正确。‎ 答案：A ‎5．如图2所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈均与传送带以相同的速度匀速运动。为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带，线圈进入磁场前等距离排列，根据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈，通过观察图形，判断下列说法正确的是(　　)‎ 图2‎ A．若线圈闭合，进入磁场时， 线圈相对传送带向前滑动 B．若线圈不闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动 C．从图中可以看出，第2个线圈是不合格线圈 D．从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈 解析：若线圈合格，则由于电磁感应现象会向左移动一定距离，且合格线圈移动的距离相等，移动后线圈的间距也等于移动前的间距，由图知线圈3与其他线圈间距不符，不合格。‎ 答案：D ‎6.如图3所示，ab为一金属杆，它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，可绕a点在纸面内转动；S为以a为圆心位于纸面内的金属环；在杆转动过程中，杆的b端与金属环保持良好接触；A为电流表，其一端与金属环相连，一端与a点良好接触。当杆沿顺时针方向转动时，某时刻ab杆的位置如图所示，则此时刻(　　)‎ 图3‎ A．有电流通过电流表，方向由c向d，作用于ab的安培力向右 B．有电流通过电流表，方向由c向d，作用于ab的安培力向左 C．有电流通过电流表，方向由d向c，作用于ab的安培力向右 D．无电流通过电流表，作用于ab的安培力为零 解析：当导体杆ab顺时针方向转动时，切割磁感线，由法拉第电磁感应定律知产生感应电动势，由右手定则可知将产生由a到b的感应电流，电流表的d端与a端相连，c端与b端相连，则通过电流表的电流是由c到d，而导体杆在磁场中会受到安培力的作用，由左手定则可判断出安培力的方向为水平向右，阻碍导体杆的运动，所以A正确。‎ 答案：A ‎7.如图4所示，在平面上有两条相互垂直且彼此绝缘的长通电直导线，以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系。四个相同的闭合圆形线圈在四个象限中完全对称放置，两条长直导线中电流大小与变化情况相同，电流方向如图所示，当两条导线中的电流都开始增大时，四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是(　　)‎ 图4‎ A．线圈a中无感应电流 B．线圈b中无感应电流 C．线圈c中有逆时针方向的感应电流 D．线圈d中有逆时针方向的感应电流 解析：由安培定则判断磁场方向如图所示，故a、c线圈中有电流。再根据楞次定律可知a线圈电流为逆时针，c为顺时针，A、C错。而b、d线圈中合磁通量为零，无感应电流，B对D错。‎ 答案：B ‎8.现代汽车中有一种先进的制动机构，可保证车轮在制动时不是完全刹死滑行，而是让车轮仍有一定的滚动。经研究这种方法可以更有效地制动，它有一个自动检测车速的装置，用来控制车轮的转动，其原理如图5所示，铁质齿轮P与车轮同步转动，右端有一个绕有线圈的磁体，M是一个电流检测器。当车轮带动齿轮转动时，线圈中会有电流，这是由于齿靠近线圈时被磁化，使磁场增强，齿离开线圈时磁场减弱，磁通量变化使线圈中产生了感应电流。将这个电流经放大后去控制制动机构，可有效地防止车轮被制动抱死。在齿a转过虚线位置的过程中，关于M中感应电流的说法正确的是(　　)‎ 图5‎ A．M中的感应电流方向一直向左 B．M中的感应电流方向一直向右 C．M中先有自右向左、后有自左向右的感应电流 D．M中先有自左向右、后有自右向左的感应电流 解析：由楞次定律知，感应电流的“效果”总是阻碍引起感应电流的“原因”。由于齿靠近线圈时被磁化，使磁场增强，感应电流的磁场总要阻碍原磁场增强，由安培定则可知M中感应电流的方向为自左向右；齿离开线圈时磁场减弱，由楞次定律知，M中感应电流方向为自右向左。D项正确。‎ 答案：D ‎9．如图6所示，在两个沿竖直方向的匀强磁场中，分别放入两个完全一样的水平金属圆盘a和b。它们可以绕竖直轴自由转动，用导线把它们相连。当圆盘a转动时(　　)‎ 图6‎ A．圆盘b总是与a沿相同方向转动 B．圆盘b总是与a沿相反方向转动 C．若B1、B2同向，则a、b转向相同 D．若B1、B2反向，则a、b转向相同 解析：当圆盘a转动时，由于切割磁感线而产生感应电流，该电流流入b盘中，在磁场中由于受安培力b盘会转动。但若不知B1、B2的方向关系则b盘与a盘的转向关系将无法确定。故A、B错。设B1、B2同向且向上。a盘逆时针转动，则由右手定则可知a盘中的感应电流由a→a′，b盘受力将顺时针转动。故C错，由左、右手定则可判定D项正确。‎ 答案：D ‎10．如图7甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有变化电流i，电流随时间变化的规律如图乙所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力FN，则(　　)‎ 图7‎ A．t1时刻FN＞G，P有收缩的趋势 B．t2时刻FN＝G，此时穿过P的磁通量最小 C．t3时刻FN＝G，此时P中无感应电流 D．t4时刻FN＜G，此时穿过P的磁通量最小 解析：t1时刻，电流增大，由楞次定律的阻碍作用知，线圈有远离螺线管、收缩面积的趋势，选项A正确；t2时刻电流不变，线圈无感应电流，FN＝G，此时穿过P的磁通量最大，选项B正确；t3时刻电流为零，但电流从有到无，穿过线圈的磁通量发生变化，此时P中有感应电流，但磁感应强度为零，FN＝G，选项C错误；t4时刻电流不变，线圈无感应电流，FN＝G，此时穿过P的磁通量最大，选项D错误。‎ 答案：A ‎11.如图8所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t＝0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形。为使MN棒中不产生感应电流，从t＝0开始，求磁感应强度B随时间t变化的关系式。‎ 图8‎ 解析：要使MN棒中不产生感应电流，应使穿过线圈平面的磁通量不发生变化 在t＝0时刻，穿过线圈平面的磁通量 Φ1＝B0S＝B‎0l2‎ 设t时刻的磁感应强度为B，此时磁通量为 Φ2＝Bl(l＋vt)‎ 由Φ1＝Φ2得B＝。‎ 答案：B＝ ‎12.磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为‎2l的正方形范围内，有一个电阻为R、边长为l的正方形导线框abcd，沿垂直于磁感线方向，以速度v匀速通过磁场，如图9所示，从ab进入磁场时开始计时，到线框离开磁场为止。‎ 图9 ‎ ‎(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图像；‎ ‎(2)判断线框中有无感应电流。若有，答出感应电流的方向。‎ 解析：(1)进入磁场的过程中磁通量均匀地增加，完全进入以后磁通量不变，之后磁通量均匀减小，如图所示。‎ ‎(2)线框进入磁场阶段，磁通量增加，由楞次定律得电流方向为逆时针方向；线框在磁场中运动阶段，磁通量不变，无感应电流；线框离开磁场阶段，磁通量减小，由楞次定律得电流方向为顺时针方向。‎ 答案：见解析