届高考一轮总复习章末检测卷第九章 电磁感应物理试题.docx

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届高考一轮总复习章末检测卷第九章电磁感应物理试题

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2018届高考一轮总复习章末检测卷：

第九章　电磁感应物理试题

试卷副标题

考试范围：

xxx；考试时间：

38分钟；命题人：

xxx

学校:

___________姓名：

___________班级：

___________考号：

___________

题号

一

二

三

四

总分

得分

注意事项．

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2．请将答案正确填写在答题卡上

第I卷（选择题）

评卷人

得分

一、选择题（题型注释）

1、静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载《春秋纬　考异邮》中有玳瑁吸衣若之说，但下列不属于静电现象的是（　　）

A．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑

B．带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引

C．小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流

D．从干燥的地毯走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉

2、在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为电阻可忽略不计的自感线圈，E为电源，S为开关．关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是（　　）

A．合上开关，a先亮，b后亮；断开开关，a、b同时熄灭

B．合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a先熄灭，b后熄灭

C．合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a、b同时熄灭

D．合上开关，a、b同时亮；断开开关，b先熄灭，a后熄灭

3、如图所示，两根水平放置的相互平行的金属导轨ab、cd，表面光滑，处在竖直向上的匀强磁场中，金属棒PQ垂直于导轨放在上面，以速度v向右做匀速运动，欲使棒PQ停下来，下面的措施可行的是（导轨足够长，棒PQ有电阻）（　　）

A．在PQ右侧垂直于导轨再放上一根同样的金属棒

B．在PQ右侧垂直于导轨再放上一根质量和电阻均比棒PQ大的金属棒

C．将导轨的a、c两端用导线连接起来

D．将导轨的a、c两端和b、d两端分别用导线连接起来

4、如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两过程中（　　）

A．导体框中产生的感应电流方向相反

B．导体框中产生的焦耳热相同

C．导体框ad边两端电势差相同

D．通过导体框截面的电量相同

5、如图甲所示，面积为0.1m2的10匝线圈EFG处在某磁场中，t＝0时，磁场方向垂直于线圈平面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示．已知线圈与右侧电路接触良好，电路中的电阻R＝4Ω，电容C＝10μF，线圈EFG的电阻为1Ω，其余部分电阻不计．则当开关S闭合，电路稳定后，在t＝0.1s至t＝0.2s这段时间内（　　）

A．电容器所带的电荷量为8×10－5C

B．通过R的电流是2.5A，方向从b到a

C．通过R的电流是2A，方向从b到a

D．R消耗的电功率是0.16W

6、如图所示，a、b是平行的金属导轨，匀强磁场垂直导轨平面，c、d是分别串有电压表和电流表的金属棒，它们与导轨接触良好，当c、d以相同的速度向右运动时，下列说法正确的是（　　）

A．两表均无读数

B．两表均有读数

C．电流表有读数，电压表无读数

D．电流表无读数，电压表有读数

评卷人

得分

二、多选题（题型注释）

7、某同学将一条形磁铁放在水平转盘上，如图甲所示，磁铁可随转盘转动，另将一磁感应强度传感器固定在转盘旁边．当转盘（及磁铁）转动时，引起磁感应强度测量值周期性地变化，该变化的周期与转盘转动周期一致．经过操作，该同学在计算机上得到了如图乙所示的图象．该同学猜测磁感应强度传感器内有一线圈，当测得磁感应强度最大时就是穿过线圈的磁通量最大时．按照这种猜测（　　）

A．在t＝0.1s时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化

B．在t＝0.15s时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化

C．在t＝0.1s时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值

D．在t＝0.15s时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值

8、如图所示，MN、PQ是与水平面成θ角的两条平行光滑且足够长的金属轨道，其电阻忽略不计．空间存在着垂直于轨道平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B.导体棒ab、cd垂直于轨道放置，且与轨道接触良好，每根导体棒的质量均为m，电阻均为r，轨道宽度为L，与轨道平行的绝缘细线一端固定，另一端与ab棒中点连接，细线承受的最大拉力Tm＝2mgsinθ.今将cd棒由静止释放，则细线被拉断时，cd棒的（　　）

A.速度大小是

B.速度大小是

C.加速度大小是2gsinθ

D.加速度大小是0

第II卷（非选择题）

评卷人

得分

三、计算题（题型注释）

9、如图甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L＝1m，上端接有电阻R＝3Ω，虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场．现将质量m＝0.1kg、电阻r＝1Ω的金属杆ab从OO′上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落过程中始终与导轨保持良好接触，杆下落过程中的v－t图象如图乙所示（取g＝10m/s2）．求：

（1）磁感应强度B；

（2）杆在磁场中下落0.1s过程中电阻R产生的热量．

10、做磁共振检查时，对人体施加的磁场发生变化时会在肌肉组织中产生感应电流．某同学为了估算该感应电流对肌肉组织的影响，将包裹在骨骼上一圈肌肉组织等效成单匝线圈，线圈的半径r＝5.0cm，线圈导线的横截面积A＝0.80cm2，电阻率ρ＝1.5Ω·m，如图所示，匀强磁场方向与线圈平面垂直，若磁感应强度B在0.3s内从1.5T均匀地减小为零，求（计算结果保留一位有效数字）：

（1）该圈肌肉组织的电阻R；

（2）该圈肌肉组织中的感应电动势E；

（3）0.3s内该圈肌肉组织中产生的热量Q.

11、如图所示，两平行金属导轨位于同一水平面上，相距l，左端与一电阻R相连；整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向竖直向下．一质量为m的导体棒置于导轨上，在水平外力作用下沿导轨以速度v匀速向右滑动，滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好．已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，导轨和导体棒的电阻均可忽略．求：

（1）电阻R消耗的功率；

（2）水平外力的大小．

12、如图所示，间距l＝0.3m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内．在水平面a1b1b2a2区域内和倾角θ＝37°的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度B1＝0.4T、方向竖直向上和B2＝1T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场．电阻R＝0.3Ω、质量m1＝0.1kg、长为l的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上，S杆的两端固定在b1、b2点，K、Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好．一端系于K杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质定滑轮自然下垂，绳上穿有质量m2＝0.05kg的小环．已知小环以a＝6m/s2的加速度沿绳下滑，K杆保持静止，Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动．不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长．取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：

（1）小环所受摩擦力的大小；

（2）Q杆所受拉力的瞬时功率．

评卷人

得分

四、简答题（题型注释）

13、如图所示，水平放置的平行金属导轨宽度为d＝1m，导轨间接有一个阻值为R＝2Ω的灯泡，一质量为m＝1kg的金属棒跨接在导轨之上，其电阻为r＝1Ω，且和导轨始终接触良好．整个装置放在磁感应强度为B＝2T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．现对金属棒施加一水平向右的拉力F，使金属棒从静止开始向右运动．求

（1）若金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ＝0.2，施加的水平恒力为F＝10N，则金属棒达到的稳定速度v1是多少？

（2）若金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ＝0.2，施加的水平力功率恒为P＝6W，则金属棒达到的稳定速度v2是多少？

（3）若金属棒与导轨间是光滑的，施加的水平力功率恒为P＝20W，经历t＝1s的过程中灯泡产生的热量为QR＝12J，则此时金属棒的速度v3是多少？

参考答案

1、C

2、C

3、CD

4、D

5、A

6、A

7、AC

8、AD

9、

（1）2T　

（2）0.075J

10、

（1）6×103Ω

（2）4×10-2V（3）8×10-8J

11、

（1）

（2）

12、

（1）0.2N　

（2）2W

13、

（1）6m/s；

（2）v2＝1.5m/s；（3）2m/s.

【解析】

1、梳过头发的塑料梳子吸起纸屑，是因为梳子与头发摩擦起电，静电吸引轻小物体，故A属于静电现象，所以A错误；带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引，是因为先感应起电，然后静电作用力，故B错误；小线圈接近通电线圈过程中，消息安全中产生感应电流是电磁感应现象，不是静电现象，所以C正确；从干燥的地毯走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉，是因为摩擦起电，所以D错误。

【学科网考点】静电现象

【方法技巧】本题主要是识记静电现象，知道几种常见的起电方式：

摩擦、接触、感应，以及电磁感应现象

2、试题分析：

当开关接通和断开的瞬间，流过线圈的电流发生变化，产生自感电动势，阻碍原来电流的变化，根据楞次定律来分析两灯亮暗顺序．

解：

由图可以看出，a、b灯泡在两个不同的支路中，对于纯电阻电路，不发生电磁感应，通电后用电器立即开始正常工作，断电后停止工作．但对于含电感线圈的电路，在通电时，线圈产生自感电动势，对电流的增大有阻碍作用，使a灯后亮，则合上开关，b先亮，a后亮．当断开电键时，线圈中产生自感电动势，由a、b及电感线圈组成一个回路，两灯同时逐渐熄灭．故C正确．

故选C．

【点评】对于线圈要抓住这个特性：

当电流变化时，线圈中产生自感电动势，相当于电源，为回路提供瞬间的电流．

3、在棒PQ右侧放金属棒时，回路中会有感应电流，使金属棒加速，棒PQ减速，当两者获得共同速度时，回路中感应电流为零，两棒都将做匀速运动，A、B项错误．当一端或两端用导线连接时，棒PQ的动能将转化为内能而最终静止，C、D两选项正确．

4、A、根据右手定则可知，导体框中产生的感应电流均是沿顺时针方向，选项A错误；B、导体框中产生的焦耳热等于克服安培力做的功，设导线框的边长为

，当以速度

匀速拉出时，

 ，所以导体框中产生的焦耳热不同，选项B错误；

C、当以速度v匀速拉出时，cd边切割磁感线产生感应电动势，cd边相当于电源，导体框ad边两端电势差

，当以速度

匀速拉出时，ad边切割磁感线产生感应电动势，ad边相当于电源，导体框ad边两端电势差等于路端电压，其大小为

，选项C错误；

D、两个过程中，通过导体框截面的电荷量均为

，选项D正确。

点睛：

解决本题的关键掌握感应电动势的两个公式：

，

 ，以及会用楞次定律或右手定则判定电流的方向。

5、A、根据法拉第电磁感应定律：

，电阻R两端的电压：

，电容器两端的电压等于电阻R两端的电压

，电容器所带的电荷量

，故A正确；

B、通过R的电流

，由楞次定律通过R的电流方向从a到b，故BC错误；

D、R消耗的功率：

，故D错误；

点睛：

本题考查了法拉第电磁感应定律、欧姆定律、楞次定律的基本运用，会运用法拉第电磁感应定律求解感应电动势，以及会运用楞次定律判断感应电流的方向是解决本题的关键。

6、当c、d以相同速度向右运动时，回路的面积不变，穿过回路的磁通量不变，没有感应电流产生，则两个电表都无示数，故A正确，BCD错误.

点睛：

本题首先要能根据产生感应电流的条件，判断出回路中有无感应电流，其次要掌握电压表的核心是电流表，没有电流就没有读数。

7、A、在

时刻，线圈内磁场最强，磁通量最大，接着磁通量会变小，但磁场方向没变，所以根据楞次定律得知，线圈内产生感应电流的方向发生变化，故A正确；

B、在   

时刻，线圈内B为零，磁通量为零，接着磁通量会变大，由于磁场方向发生变化，所以根据楞次定律得知产生感应电流的方向不会发生变化，故B错误；

C、在

时刻，线圈内磁场最强，图线的斜率最大，故磁感应强度的变化率最大，此时磁通量变化率最大，产生的感应电动势最大，感应电流则最大，故C正确；

D、在

时刻，图线的斜率是最小，故此时磁感应强度的变化率是最小，磁通量变化率是最小，产生的感应电动势是最小，感应电流的大小达到最小，故D错误。

点睛：

利用楞次定律的“增反减同”来确定感应电流的方向，由图象可知磁感应强度的变化，从而得出感应磁场方向，再由安培定则来确定感应电流方向，法拉第电磁感应定律可得出在磁通量变化率最大时，电流最强。

8、A、据题知，细线被拉断时，拉力达到

，根据平衡条件得：

对ab棒：

，则得ab棒所受的安培力大小为

；由于两棒的电流相等，所受的安培力大小相等，由

、

，

，则得

联立解得，cd棒的速度为

，故A正确，B错误；

C、对cd棒：

根据牛顿第二定律得：

，代入得

，故C错误，D正确。

点睛：

细线被拉断时，拉力达到最大值

，根据平衡条件和安培力的表达式，求出此时cd棒的速度大小，根据牛顿第二定律求解加速度的大小。

9、试题分析：

1）由图象知，杆自由下落0.1s进入磁场以v="1.0"m/s作匀速运动

产生的电动势

（1分）

杆中的电流

（1分）

杆所受安培力

（1分）

由平衡条件得

（1分）

代入数据得B=2T（2分）

（2）电阻R产生的热量

（2分）

考点：

导体切割磁感线时的感应电动势；

点评：

本题比较简单考查了导体切割磁感线产生电动势E=BLv的理解和应用，注意公式的适用条件以及公式中各个物理量的含义．

10、

（1）由电阻定律

，解得R=6×103Ω

（2）感应电动势

，解得E=4×10-2V

（3）由焦耳定律得：

，解得：

Q=8×10-8

【学科网考点】考查感应电动势

【方法技巧】本题主要是公式及计算，理解法拉第电磁感应定律

，磁通量的变化可以是磁感应强度的变化引起的，也可以是面积的变化引起的，另外要注意计算的正确性。

11、试题分析：

（1）电阻R消耗的功率：

PR=E2/R

感应电动势：

E=BLv

得：

PR="（"BLv）2/R

（2）由平衡知识可知：

F=f+FA

f=μmg

而I=BLv/R

解得：

FA="BIL="B2L2v2/R

得：

F="μmg"+B2L2v2/R

考点：

法拉第电磁感应定律；物体的平衡

12、试题分析：

（1）以小环为研究对象，在环沿绳下滑过程中，受重力m2g和绳向上的摩擦力f，由牛顿第二定律知m2g－f＝m2a.

代入数据解得f＝m2（g－a）＝0.05×（10－6）N＝0.2N.

（2）根据牛顿第二定律知，小环下滑过程中对绳的反作用力大小f′＝f＝0.2N，所以绳上的张力FT＝0.2N．设导体棒K中的电流为IK，则它所受安培力FK＝B1IKl，对导体棒K，由平衡条件知FT＝FK，所以电流IK＝

A.

因为导体棒Q运动切割磁感线而产生电动势，相当于电源．等效电路如图所示，因K、S、Q相同，所以导体棒Q中的电流IQ＝2IK＝

A

设导体棒Q运动的速度大小为v，则E＝B2lv

由闭合电路的欧姆定律知IQ＝

解得v＝5m/s

导体棒Q沿导轨向下匀速下滑过程中，受安培力FQ＝B2IQl

由平衡条件知F＋m1gsin37°＝FQ

代入数据解得F＝0.4N

所以Q杆所受拉力的瞬时功率

P＝F·v＝0.4×5W＝2W．

考点：

本题考查了电磁综合应用

点评：

此题是电磁感应、运动学和能量的综合运用，考查同学们的综合分析解答能力，对学生的要求较高，此类题目属难度较大的压轴题，对于高考中能否得高分至关重要，在学习中需要多作练习．

13、

（1）由

和F安＝BId

可得F安

根据平衡条件可得F＝μmg＋F安

联立解得v1＝6m/s

（2）稳定后

且P＝Fv2　

联立解得v2＝1.5m/s

（3）金属棒和灯泡串联，由Q＝I2Rt得灯泡和金属棒产生的热量比

根据能量守恒

解得v3＝2m/s