保定市满城中学学年高二上学期物理周测含答案.docx
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保定市满城中学学年高二上学期物理周测含答案
河北满城中学高二物理周测12月30日
一、单选题（本大题共8小题，共48.0分）
1.关于楞次定律的叙述，正确的是：
（ ）
A.感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量
B.感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反
C.感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化
D.感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向无关
2.
如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r。
圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为
A.1：
1
B.1：
2
C.1：
4
D.4：
1
3.
在平行于水平面的有界匀强磁场上方有两个由相同金属材料制成的正方形线框A、B，从同一高度由静止开始同时释放，磁感线始终与线框平面垂直，A线框有一个小缺口，B线框是闭合的。
则下列判断正确的是
A.A、B在进入磁场过程中均产生感应电流
B.A、B都做自由落体运动
C.A线圈比B线圈先落地
D.B的落地速度比A的大
4.如图表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，其中能产生由a到b的感应电流的是
A.
B.
C.
D.
5.如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有扩张趋势，由此可知，圆环
A.顺时针加速旋转
B.顺时针减速旋转
C.逆时针加速旋转
D.逆时针减速旋转
6.如图所示，一平面线圈用细杆悬于P点，开始细杆处于水平位置，释放后它在图示的匀强磁场中运动已知线圈平面始终与纸面垂直当线圈第一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时，顺着磁场的方向看去，线圈中感应电流的方向依次为
A.位置Ⅰ位置Ⅱ均为逆时针方向
B.位置Ⅰ逆时针方向，位置Ⅱ顺时针方向
C.位置Ⅰ位置Ⅱ均为顺时针方向
D.位置Ⅰ顺时针方向，位置Ⅱ逆时针方向
7.如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。
金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。
现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是
A.PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向
B.PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向
C.PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向
D.PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向
8.如图所示，两块水平放置的平行金属板间距为d，定值电阻的阻值为R，竖直放置的线圈匝数为n，绕制线圈导线的电阻也为R，其它导线的电阻忽略不计。
现有竖直向上的磁场B穿过线圈，在两极板中有一个质量为电量为q，带正电的油滴恰好处于静止状态，则磁场B的变化情况是
A.均匀增大，磁通量变化率的大小为
B.均匀增大，磁通量变化率的大小为
C.均匀减小，磁通量变化率的大小为
D.均匀减小，磁通量变化率的大小为
二、多选题（本大题共3小题，共18.0分）
9.如图所示，边长为L的正方形线框，从图示位置开始沿光滑斜面向下滑动，中途穿越垂直纸面向里、有理想边界的匀强磁场区域，磁场的宽度大于L，以i表示导线框中的感应电流，从线框刚进入磁场开始计时，取逆时针方向为电流正方向，以下关系图像，可能正确的是
A.
B.
C.
D.
10.如图所示是圆盘发电机的示意图，铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触．若铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路的总电阻为R，
从左往右看，铜盘以角速度沿顺时针方向匀速转动。
则
A.由于穿过铜盘的磁通量不变，故回路中无感应电流
B.回路中有周期性变化的感应电流
C.回路中感应电流大小不变，为
D.回路中感应电流方向不变，为
11.如图所示，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下。
当磁铁向下运
动时但未插入线圈内部，下列判断正确的是
A.磁铁与线圈相互排斥
B.磁铁与线圈相互吸引
C.通过R的感应电流方向为从a到b
D.通过R的感应电流方向为从b到a
三、计算题（本大题共3小题，共34.0分）
12.如图所示，在磁感应强度为的匀强磁场中，有一边长为的正方形导线框，线框平面与磁场垂直。
问：
这时穿过线框平面的磁通量为多大；
若线框以AB边为轴转动，转过到虚线位置，该过程所花的时间为，则线圈在此过程中产生的平均电动势为多少；
试判断转动的过程中AB边的电流方向．
13.
边长为的正方形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，穿过该区域磁场的磁感应强度随时间变化的图象如图乙所示。
将边长为，匝数，线圈电阻的正方形线圈abcd放入磁场，线圈所在平面与磁感线垂直，如图甲所示。
求：
在内通过线圈的电荷量q；
内整个闭合电路中产生的热量。
14.如图所示，宽为的光滑水平金属框架固定在方向竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场中，框架左端连接一个的电阻，框架上面置一电阻的金属导体ab，ab长为始终与框架接触良好且在水平恒力F作用下以的速度向右匀速运动设水平金属框架足够
长。
轨道电阻及接触电阻忽略不计．
试判断金属导体ab两端哪端电势高；
求通过金属导体ab的电流大小；
求水平恒力F对金属导体ab做功的功率。
答案和解析
1.【答案】
C
2.【答案】A
【解析】【试题解析】
解：
由于线圈平面与磁场方向垂直，故穿过该面的磁通量为：
，半径为r的虚线范围内有匀强磁场，所以磁场的区域面积为：
结合图可知，穿过两个线圈的磁感线的条数是相等的，所以磁通量都是：
，与线圈的大小无关。
故A正确，BCD错误。
故选：
A。
在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个面积为S且与磁场方向垂直的平面，磁感应强度B与面积S的乘积，叫做穿过这个平面的磁通量，故当B与S平面垂直时，穿过该面的磁通量。
本题考查了磁通量的定义式和公式的适用范围，只要掌握了磁通量的定义和公式的适用条件就能顺利解决。
3.【答案】C
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题考查了感应电流产生的条件，A线圈有一个缺口，进入磁场后，不产生感应电流，不受安培力作用，只受重力，加速度等于g，而B线圈是闭合的，进入磁场后，产生感应电流，线圈受到竖直向上的安培力作用，根据动力学规律可分析下落时间的关系。
本题关键明确电磁感应的条件，明确只有线圈闭合时才能产生感应电流，从而产生阻碍作用使线圈下落的速度变小。
【解答】
A线圈进入磁场时，不产生感应电流，线圈不受安培力作用，只受重力，加速度等于g，始终做自由落体运动，而B线圈是闭合的，进入磁场时，产生感应电流，线圈受到竖直向上的安培力作用，加速度小于g，故A线圈最先落地，根据功能关系可知A落地的速度要大于B的速度，故C正确，ABD错误。
故选C。
4.【答案】A
【解析】
【分析】
根据磁感线的特点和产生感应电流的条件：
闭合回路的磁通量发生变化或闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中有感应电流；判断各个选项中有无感应电流产生，并运用楞次定律或右手定则判断感应电流的方向。
判断能否产生感应电流是基本的题型，本题还要掌握楞次定律和右手定则，熟练判断感应电流的方向。
【解答】
A.A图是闭合电路，导体棒ab垂直切割磁感线，回路产生感应电流，根据右手定则判断知：
感应电流方向由a到b，故A正确；
B.导体不闭合，尽管切割磁感线，但不产生感应电流，故B错误；
C.穿过闭合线框的磁通量减小，产生感应电流，根据楞次定律判断可知：
感应电流方向由b到a，故C错误；
D.导体做切割磁感线运动，能产生感应电流，根据右手定则判断知：
感应电流方向由b到a，故D错误。
故选A。
5.【答案】C
【解析】
【分析】
本题中是由于a的转动而形成了感应电流，而只有a中电流的变化可以在b中产生磁通量的变化，才使b中产生了感应电流。
本题综合考查电流的磁场安培定则，磁通量，电磁感应，楞次定律，磁场对电流的作用力，左手定则。
【解答】
A.当带正电的绝缘圆环a顺时针加速旋转时，相当于顺时针方向电流，并且在增大，根据安培定则，其内金属圆环a内有垂直纸面向里的磁场，其外金属圆环b处有垂直纸面向外的磁场，并且磁场的磁感应强度在增大，金属圆环b包围的面积内的磁场的总磁感应强度是垂直纸面向里因为向里的比向外的磁通量多，向里的是全部，向外的是部分而且增大，根据楞次定律，b中产生的感应电流的磁场垂直纸面向外，磁场对电流的作用力向外，所以b中产生逆时针方向的感应电流，根据左手定则，磁场对电流的作用力向外，所以具有扩张趋势，所以A错误；
B.同样的方法可判断b中产生顺时针方向的感应电流，但具有收缩趋势，故B选项错误；
C.而C选项，b中产生顺时针方向的感应电流，但具有扩张趋势，故C正确；
D.而D选项，b中产生逆时针方向的感应电流，但具有收缩趋势，所以D错误．
故选C。
6.【答案】B
【解析】
【分析】
本题的关键是明确线圈经过位置Ⅰ和Ⅱ过程中穿过线圈的磁通量的变化情况，然后根据楞次定律即可求解。
楞次定律是判定感应电流方向的一般规律应熟练掌握，注意抓住线圈的原磁场方向与大小的变化。
【解答】
由图可知，当线圈从Ⅰ位置运动到最低点过程中，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律可知，线圈中感应电流的方向，顺着磁场方向看是逆时针；当线圈从最低点运动到Ⅱ位置的过程中，穿过线圈的磁通量减少，根据楞次定律可知，线圈中感应电流的方向应是顺时针，所以当线圈第一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时，顺着磁场的方向看去，线圈中感应电流的方向应是先逆时针方向，再顺时针方向，故B正确，ACD错误。
故选B。
7.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了感应电流的方向判断，两种方法：
一种是右手定则，另一种是楞次定律，使用楞次定律判断比较难，但是掌握它的核心也不会很难。
【解答】
PQ向右运动，导体切割磁感线，根据右手定则，可知电流由Q流向P，即逆时针方向；PQRS中电流沿逆时针方向，安培定则，产生垂直纸面向外得磁场，根据楞次定律可知，运动开始的瞬间，通过T的磁场垂直纸面向外增强，则T的感应电流产生的磁场应指向纸面里面，则感应电流方向为顺时针，故D正确，ABC错误。
故选D。
8.【答案】A
【解析】
【分析】
线圈置于竖直向上的均匀变化的磁场中，根据法拉第电磁感应定律会产生稳定的电动势；根据闭合电路欧姆定律可得出电容器的电压即为电阻的电压，以及电场强度与；由题意可知，小球受到向上的电场力，根据小球的平衡可求出磁通量的变化率以及磁场的变化。
解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律，欧姆定律等等电磁感应与电路、电场的基本规律；还会用楞次定律判端电动势的方向，注意感应电动势与电场强度符号容易混淆，同时要注意电容器的电压不是线圈产生的感应电动势。
【解答】
电荷量为q的带正电的油滴恰好处于静止状态，电场力竖直向上，则电容器的下极板带正电，所以线圈下端相当于电源的正极，根据楞次定律，可得：
穿过线圈的磁通量在均匀增大；
线框产生的感应电动势：
通过线框的电流：
电容器板间的电场强度：
又
油滴所受电场力：
联立以上各式得：
对油滴，根据平衡条件得：
所以解得，线圈中的磁通量变化率的大小为 ，故A正确，BCD错误。
故选A。
9.【答案】BC
【解析】
【分析】
由楞次定律判断感应电流方向，由法拉弟电磁感应定律、牛顿第二定律和运动学公式推导感应电流大小与位移的关系式，来选择图象。
图象往往由解析式选择，本题采用排除法，分成线性和非线性两类图象，对比同类图象的不同之处进行选择。
【解答】
设导线框进入或穿出磁场时的瞬时速度为v，导线框因切割磁感线而产生的感应电动势为：
，感应电流，线框受到沿斜面向上的安培力大小为，；由右手定则可知，线框进入磁场时和穿出磁场时的感应电流的方向分别为沿逆时针方向取正值和顺时针方向取负值；
如果线框刚进入磁场时，安培力的大小满足：
，线框将匀速进入磁场，感应电流i大小不变，所以关系图象为平行于横轴的直线，当线框完全进入磁场时，安培力为零，线框做匀加速直线运动；当线框穿出磁场时，安培力，线框做减速直线运动，因速度不断减小，所以安培力逐渐减小，线框的加速度也不断减小，即不断减小，所以不断减小，又因为进出磁场位移相同，所以出磁场用时更短，故B正确，AD错误；
C.若线框刚进入磁场时，安培力，线框做加速直线运动，因速度不断增大，所以安培力和感应电流均变大，线框的加速度变小，关系图象的斜率变小，如C项初始阶段的曲线所示．若线框穿出磁场时的感应电流减小，说明速度减小同前面分析过程，加速度减小，所以不断减小，故C正确。
故选BC。
10.【答案】CD
【解析】
【试题解析】
【分析】
根据右手定则判断CD间感应电流方向，即可知道电势高低．根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势的大小与转动角速度有关。
本题是右手定则和法拉第电磁感应定律的综合应用，基本题，注意切割磁感线相当于电源，内部电流方向是从负极到正极．注意由于圆盘在切割磁感线，相当于电源，所以C处的电势比D处低。
【解答】
A.将圆盘看成由无数条幅向分布的导体棒组成的，圆盘在外力作用下这些导体棒切割磁感线，从而产生感应电动势，出现感应电流，故A错误；
根据法拉第电磁感应定律，则有，所以产生的感应电动势大小不变，感应电流大小不变，感应电流大小为，故B错误，C正确；
D.根据右手定则可知，电流从D点流出，流向C点，因此电流方向为从D向R再到C，即为，故D正确；
故选：
CD。
11.【答案】AC
【解析】解：
A、B、由“来拒去留”可知，磁铁靠近线圈，则线圈与磁铁相互排斥，故A正确，B错误；
C、D、由图可知，穿过线圈的磁场方向向下增大，由楞次定律可知感应电流的磁场应向上，则由右手螺旋定则可知电流方向从a向b。
故C正确，D错误、
故选：
AC。
先判断通过线圈的磁场方向及磁通量的变化，由楞次定律可判断电路中电流的方向及磁极间的相互作用。
在判断电磁感应中磁极间的相互作用时可以直接利用楞次定律的第二种表示：
“来拒去留”直接判断，不必再由安培定则判断线圈中的磁场，再由磁极间的相互作用判断力的方向。
12.【答案】解：
因线圈与磁场垂直，则磁通量为：
由法拉第电磁感应定律，则有：
；
根据楞次定律，则有：
电流方向：
由A指向B．
答：
这时穿过线框平面的磁通量为；
若线框以AB边为轴转动，转过到虚线位置，该过程所花的时间为，则线圈在此过程中产生的平均电动势为；
试判断转动过程AB边的电流方向由A指向B．
【解析】考查磁通量公式成立条件，掌握法拉第电磁感应定律的应用，理解楞次定律的应用，注意左手与右手的区分．
13.【答案】解：
在内，线圈内产生的感应电动势
回路中感应电流，通过线圈的电荷量
由法拉第电磁感应定律得：
，，
产生的热量：
，
代入数据解得：
；
【解析】本题考查了求电荷量、焦耳热等问题，应用法拉第电磁感应定律、欧姆定律、焦耳定律即可正确解题。
由 求出电荷量；
根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势，由欧姆定律求出电流，由焦耳定律求出焦耳热。
14.【答案】解：
根据右手定则知，ab棒中的感应电流方向为b到a，ab棒相当于电源，所以a端的电势高；
因为电动势，
则电流
因为水平恒力等于安培力，即
则。
【解析】解决本题的关键掌握右手定则判断感应电流的方向，以及掌握切割产生的感应电动势公式。
根据右手定则判断出金属导体中的电流方向，从而确定a、b两端电势的高低；
根据切割产生的感应电动势公式结合闭合电路欧姆定律求出金属导体ab中的电流大小；
根据平衡知水平恒力等于安培力，求出安培力的大小，根据求出水平恒力F对金属导体ab做功的功率。
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