11级高三电磁感应单元测试题及答案.docx
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11级高三电磁感应单元测试题及答案
成都七中2011级高三一轮复习《电磁感应》单元考试题
考试时间：
90分钟总分：
120分
Ⅰ卷
一．
选择题:
（48分）
1．如图所示，矩形闭合线圈放置在水平薄板上，有一块蹄形磁铁如图所示置于平板的正下方（磁极间距略大于矩形线圈的宽度。
）当磁铁匀速向右通过线圈时，线圈仍静止不动，那么线圈受到薄板的摩擦力方向和线圈中产生感应电流的方向（从上向下看）是（）
A．摩擦力方向一直向左
B．摩擦力方向先向左、后向或右
C．感应电流的方向顺时针→逆时针→逆时针→顺时针
D．感应电流的方向顺时针→逆时针
2.如图，平行导轨间距为d，一端跨接一个电阻为R，磁场的磁感强度为B，方向与导轨所在平面垂直。
一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置，金属棒与导轨的电阻不计。
当金属棒沿垂直于棒的方向以速度v滑行时，通过电阻R的电流强度是（）
A．B．C．D．
3.如图所示，电源的电动势为E，内阻r不能忽略。
A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈。
关于这个电路的以下说法正确的是（）
A．开关由闭合到断开瞬间，A灯闪亮一下再熄灭
B．开关由闭合到断开瞬间，电流自左向右通过A灯
C．开关闭合到电路中电流稳定的时间内，A灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定
D．开关闭合到电路中电流稳定的时间内，B灯立刻亮，而后逐渐变/暗，最后亮度稳定
4.如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个最阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好；匀强磁场的方向垂直纸面向里。
导体棒的电阻可忽略。
当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是（）
A.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到a
B.流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到a
C.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到b
D.流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b
5.如图所示，在磁感强度为B的匀强磁场中，有半径为r的光滑半圆形导体框架，OC为一能绕O在框架上滑动的导体棒，OC之间连一个电阻R，导体框架与导体棒的电阻均不计，若要使OC能以角速度ω匀速转动，则外力做功的功率是：
（）
A.B.C.D.
6.如图，甲、乙两图为与匀强磁场垂直放置的两个金属框架，乙图除了一个电阻为零、自感系数为L的线圈外，其他部分与甲图都相同，导体AB以相同的加速度向右做匀加速直线运动。
若位移相同，则（）
A．甲图中外力做功多
B．两图中外力做功相同
C．乙图中外力做功多
D．无法判断
7.如图所示，两根相距为的平行直导轨ab、cd、b、d间连有一固定电阻R，导轨电阻可忽略不计。
MN为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为R。
整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面（指向图中纸面内）。
现对MN施力使它沿导轨方向以速度v（如图）做匀速运动。
令U表示MN两端电压的大小，则（）
A．流过固定电阻R的感应电流由b到d
B．流过固定电阻R的感应电流由d到b
C．流过固定电阻R的感应电流由b到d
D．流过固定电阻R的感应电流由d到b
8.足够长的光滑金属导轨MN、PQ水平平行固定,置于竖直向上的匀强磁场中,在导轨上放两条金属杆ab、cd，两杆平行且与导轨垂直接触良好。
设导轨电阻不计,两杆的电阻为定值。
从某时刻起给ab施加一与导轨平行方向向右的恒定拉力F作用,则以下说法正确的是
A．cd向左做加速运动
B．ab受到的安培力始终向左
C．ab一直做匀加速直线运动
D．ab、cd均向右运动，运动后的速度始终不会相等，但最终速度差为一定值
9.如图所示，在光滑水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，如图所示，为两个磁场的边界，磁场范围足够大。
一个边长为，质量为，电阻为的正方形金属线框垂直磁场方向，以速度从图示位置向右运动，当线框中心线AB运动到与重合时，线框的速度为，则
A．此时线框中的电功率为
B．此时线框的加速度为
C．此过程通过线框截面的电量为
D．此过程回路产生的电能为
10.如图所示，矩形线圈处于匀强磁场中，当磁场分别按图
（1）图
（2）两种方式变化时，t0时间内线圈产生的电能及通过线圈某一截面的电量分别用W1、W2、q1、q2表示，则下列关系式正确的是（）
A．W1=W2q1=q2B．W1>W2q1=q2
C．W1W2q1>q2
11．如图所示，导体棒和固定导轨良好接触，与电阻R组成闭合回路处于竖直平面内，匀强磁场沿水平方向，并与导轨平面垂直。
将长度相同、质量不同的导体棒ab置于固定导轨上无初速释放，导体棒进入磁场区域下落一段距离后将以某一速度匀速运动，这个速度称为下落的终极速度。
如果磁场区域足够大，忽略导体棒、导轨电阻及摩擦阻力，那么下列关于导体棒的终极速度ν和它的重力大小G之间的关系图线中正确的是
12.图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里。
abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l。
t=0时刻，bc边与磁场区域边界重合（如图）。
现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。
取沿a→b→c→d→a的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线可能是（）
Ⅱ卷
姓名：
班级：
总分：
二．计算题：
（72分）
9.（12分）如图所示，顶角θ=45°，的金属导轨MON固定在水平面内，导轨处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中。
一根与ON垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度v0沿导轨MON向右滑动，导体棒的质量为m，导轨与导体棒单位长度的电阻均为r，导体棒与导轨接触点的a和b，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触。
t=0时，导体棒位于顶角O处，求：
（1）t时刻流过导体棒的电流强度和电流方向。
（2）导体棒作匀速直线运动时水平外力F的表达式。
（3）导体棒在0～t时间内产生的焦耳热Q。
10.（12分）如图所示，两条平行的足够长的光滑金属导轨与水平面成α=53º角，导轨间距离L=0.8m.其上端接一电源和一固定电阻，电源的电动势E=1.5V,其内阻及导轨的电阻可忽略不计.固定电阻R=4.5Ω.导体棒ab与导轨垂直且水平，其质量m=3×10-2kg,电阻不计.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T.（g=10m/s2sin53º=0.8cos53º=0.6）
（1）将ab棒由静止释放，最终达到一个稳定的速度，求此时电路中的电流；
（2）求ab稳定时的速度；
（3）求ab棒以稳定速度运动时电路中产生的焦耳热功率PQ及ab棒重力的功率PG.
11.（14分）相距为L=0.20m的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。
质量均为m=1.0kg的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为R=1.0Ω。
整个装置处于磁感应强度大小为B=0.50T，方向竖直向上的匀强磁场中。
当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下从静止开始沿导轨匀加速运动时，cd杆也同时从静止开始沿导轨向下运动。
测得拉力F与时间t的关系如图所示。
g=10m/s2，求：
（1）杆ab的加速度a和动摩擦因数μ；
（2）杆cd从静止开始沿导轨向下运动达到最大速度所需的时间t0；
12.（16分）如图甲所示，空间存在B=0.5T，方向竖直向下的匀强磁场，MN、PQ是处于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨，间距L=0.2m，R是连在导轨一端的电阻，ab是跨接在导轨上质量m=0.1kg的导体棒。
从零时刻开始，通过一小型电动机对ab棒施加一个牵引力F，方向水平向左，使其从静止开始沿导轨做加速运动，此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好。
图是棒的v—t图象，其中OA段是直线，AC是曲线，DE是曲线图象的渐近线，小型电动机在12s末达到额定功率，P额=4.5W，此后功率保持不变。
除R以外，其余部分的电阻均不计，g=10m/s2。
（1）求导体棒在0—12s内的加速度大小；
（2）求导体棒与导轨间的动摩擦因数及电阻R的阻值；
（3）若t=17s时，导体棒ab达最大速度，从0—17s内共发生位移100m，试求12—17s内，R上产生的热量是多少？
13.（18分）如图所示，足够长的平行金属导轨MN、PQ平行放置，间距为L，与水平面成 角，导轨与固定电阻R1和R2相连，且R1=R2=R．R1支路串联开关S，原来S闭合，匀强磁场垂直导轨平面斜向上。
有一质量为m的导体棒ab与导轨垂直放置，接触面粗糙且始终接触良好，导体棒的有效电阻也为R，现让导体棒从静止释放沿导轨下滑，当导体棒运动达到稳定状态时速率为v，此时整个电路消耗的电功率为重力功率的3/4。
已知当地的重力加速度为g，导轨电阻不计。
试求：
（1）在上述稳定状态时，导体棒ab中的电流I和磁感应强度B的大小；
（2）如果导体棒从静止释放沿导轨下滑距离后运动达到稳定状态，在这一过程中回路产生的电热是多少？
（3）断开开关S后，导体棒沿导轨下滑一段距离后，通过导体棒ab的电量为q，求这段距离是多少？
参考答案
一、选择题：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
AC
D
C
B
C
A
A
BD
C
A
B
B
二、计算题
9、解：
（1）0到t时间内，导体棒的位移……1分
t时刻，导体棒的长度……1分
导体棒的电动势……1分
回路总电阻……1分
电流强度……1分
电流方向……1分
（2）……2分
（3）t时刻导体棒的电功率……2分
∴……2分
10、
（1）mgsinα=BILcosα……2分
解得：
I=1A……2分
（2）I=……2分
解得：
v=25m/s……2分
（3）PQ=I2R=4.5W……2分
PG=mgvsinα=6W……2分
11、解：
（1）经时间t，杆ab的速率
v=at（1分）
此时，回路中的感应电流为
（1分）
对杆ab由牛顿第二定律得
（2分）
由以上各式整理得：
（1分）
在图线上取两点：
，代入上式得
（1分）
（1分）
（2）cd杆受力情况如图，当cd杆所受重力与滑动摩擦力相等时，速度最大即
（2分）
又FN=F安（1分）
F安=BIL（1分）
（1分）
（1分）
整理解得（1分）
12、解：
（1）由图知：
12s末的速度为v1=9m/s，t1=12s（2分）
导体棒在0—12s内的加速度大小为=0.75m/s2（1分）
（2）设金属棒与导轨间的动摩擦因素为μ.
A点：
E1=BLv1（1分）
I1=（1分）
由牛顿第二定律：
F1－μmg－BI1L=ma1（1分）
则P0=F1·v1（1分）
C点：
棒达到最大速度vm=10m/s，
Em=BLvmIm=（1分）
由牛顿第二定律：
F2－μmg－BImL=0（1分）
则P额=F2·vm（1分）
联立，代入为数据解得：
μ=0.2，R=0.4Ω（1分）
（3）在0—12s内通过的位移：
s1=（0+v1）t1=54m（1分）
AC段过程发生的位移S2=100－S1=46m（1分）
由能量守恒：
P0t=QR+μmg·s2=mvm2－mv12（2分）
代入数据解得：
QR=12.35J（1分）
13、解：
（1）当导体棒以速度v匀速下滑时电路中的总电阻为：
…………………………………………………
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