单元评估检测(十)—2020届高中物理【新高考】一轮全程复习构思检测

1、单元评估检测(十)电磁感应(90分钟100分)一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1.某教室墙上有一朝南的钢窗，当把钢窗左侧向外推开时，下列说法正确的是()A穿过窗框的地磁场的磁通量变大B穿过窗框的地磁场的磁通量不变C从推窗人的角度看，窗框中的感应电流方向是逆时针D从推窗人的角度看，窗框中的感应电流方向是顺时针2.如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd沿纸面由位置1匀速运动到位置2.则()A导线框进入磁场时，感应电流方向为abcdaB导线框离开磁场时，感应电流方向为adcbaC导线框离开磁

2、场时，受到的安培力方向水平向右D导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左3.如图甲所示，在同一平面内有两个圆环A、B，圆环A将圆环B分为面积相等的两部分，以图甲中A环电流沿顺时针方向为正，当圆环A中的电流按如图乙所示规律变化时，下列说法正确的是()AB中始终没有感应电流BB中有顺时针方向的感应电流CB中有逆时针方向的感应电流DB中的感应电流先沿顺时针方向，后沿逆时针方向4.如图所示，绝缘光滑水平面上有两个离得很近的导体环a、b.将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面)，a、b将如何移动()Aa、b将相互远离Ba、b将相互靠近Ca、b将不动D无法判断5如图所示，ab为一金属杆，它处在垂直

3、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()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的安培力为零6如图甲所示，矩形线圈abcd固定于方向相反的两个磁场中，两磁场的分界线OO恰好把线圈分成对称的左右两部分，两磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图乙所

4、示，规定磁场垂直纸面向里为正，线圈中感应电流沿逆时针方向为正则线圈中感应电流随时间变化的图象为()7在水平桌面上，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B随时间t的变化关系如图(甲)所示，01 s内磁场方向垂直线框平面向下圆形金属框与两根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，如图(乙)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图中的(设向右的方向为静摩擦力的正方向)()8光滑水平轨道abc、ade在a端很接近但是不相连，bc段与de段平行，尺寸如图所示轨道之间存

5、在磁感应强度为B的匀强磁场初始时质量为m的杆放置在b、d两点上，除电阻R外，杆和轨道电阻均不计用水平外力将杆以初速度v0向左拉动，运动过程中保持杆中电流不变，在杆向左运动位移L内，下列说法正确的是()A杆向左做匀加速运动B杆向左运动位移L的时间为tC杆向左运动位移L的时间内电阻产生的焦耳热为QD杆向左运动位移L的时间内水平外力做的功为Wmv二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分9如图，匀强磁场垂直于软导线回路平面，由于磁场发生变化，回路变为圆形则磁场()A逐渐增强，方向向外B逐渐增强，方

6、向向里C逐渐减弱，方向向外D逐渐减弱，方向向里102020·六安模拟如图所示是冶炼金属的感应炉的示意图高频感应炉中装有待冶炼的金属，当线圈中通有电流时，通过产生涡流来熔化金属以下关于高频感应炉的说法中正确的是()A高频感应炉的线圈中必须通有变化的电流，才会产生涡流B高频感应炉的线圈中通有恒定的电流，也可以产生涡流C高频感应炉是利用线圈中电流产生的焦耳热使金属熔化的D高频感应炉是利用炉内金属中的涡流的热效应使金属熔化的112020·广东七校联合体联考如图所示，半径为2r的弹性螺旋线圈内有垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，磁场区域的半径为r，已知弹性螺旋线圈的电阻为R，线圈与磁场

7、区域共圆心，则以下说法中正确的是()A保持磁场的磁感应强度不变，线圈的半径由2r变到3r的过程中，有顺时针方向的感应电流产生B保持磁场的磁感应强度不变，线圈的半径由2r变到0.5r的过程中，有逆时针方向的感应电流产生C保持线圈半径不变，使磁感应强度大小随时间按Bkt变化，线圈中的电流为D保持线圈半径不变，使磁感应强度大小随时间按Bkt变化，线圈中的电流为12图甲为兴趣小组制作的无线充电装置中的受电线圈示意图，已知线圈匝数n100、电阻r1 、横截面积S1.5×103 m2，外接电阻R7 .线圈处在平行于线圈轴线的匀强磁场中，磁场的磁感应强度随时间变化规律如图乙所示，则()A在t0.0

8、1 s时通过R的电流方向发生改变B在t0.01 s时线圈中的感应电动势E0.6 VC在00.02 s内通过电阻R的电荷量q1.5×103 CD在0.020.03 s内R产生的焦耳热为Q1.8×103 J三、非选择题：本题共6个小题，共60分13(6分)某同学用如图所示的实验器材探究电磁感应现象他连接好电路并检查无误后，闭合开关的瞬间观察到电流表G指针向右偏转开关闭合后，他将线圈A中的铁芯快速抽出，电流计指针将_(选填“左偏”“右偏”或“不偏”)14(8分)根据如图甲、乙、丙、丁所示进行电路图连接与实验操作，并填好实验现象记录表格甲乙丙丁S极插入线圈S极拔出线圈N极插入线圈N

9、极拔出线圈原来磁场的方向_原来磁场的磁通量变化_感应电流方向_(俯视)_(俯视)_(俯视)_(俯视)感应电流的磁场方向_原磁场与感应电流的磁场方向的关系_请根据上表所填内容分析，感应电流的磁场方向是否总是与原磁场方向相反或相同？什么时候相反？什么时候相同？感应电流的磁场对原磁场磁通量变化有何影响？15(8分)两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为l.导轨上面横放着两根导体棒ab和cd，构成矩形回路，如图所示两根导体棒的质量皆为m，电阻皆为R，回路中其他部分的电阻可不计在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B.设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行，开始时，棒c

10、d静止，棒ab有指向棒cd的初速度v0.若两导体棒在运动中始终不接触，求：(1)在运动中产生的焦耳热最多是多少？(2)当棒ab的速度变为初速度的时，棒cd的加速度是多大？16(8分)如图所示，水平固定足够长平行直轨道MMN、PPQ间距l2 m，MP为磁场边界，左侧粗糙无磁场，右侧光滑且有垂直轨道平面向下的匀强磁场B2 T导体棒ab、cd质量、电阻均相等，分别为m2 kg，R2 .现让cd棒静止在光滑区域某处(距MP足够远)，ab棒在与磁场边界MP左侧相距x3.6 m处获得初速度v010 m/s.整个过程中导体棒与导轨始终保持垂直且接触良好，ab棒与粗糙导轨间的动摩擦因数0.5.重力加速度g10

11、 m/s2.求：(1)ab导体棒刚进入磁场瞬间回路中的电流；(2)求ab、cd最终的速度及ab进入磁场后系统产生的焦耳热17(14分)如图所示，电阻不计且足够长的U形金属框架放置在倾角37°的绝缘斜面上，框架与斜面间的动摩擦因数0.8，框架的质量m10.4 kg、宽度l0.5 m质量m20.1 kg、电阻R0.5 的导体棒ab垂直放在框架上，整个装置处于垂直斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B2.0 T对棒施加沿斜面向上的恒力F8 N，棒从静止开始无摩擦地运动，当棒的运动速度达到某值时，框架开始运动棒与框架接触良好，设框架与斜面间最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，sin 37°

12、;0.6，cos 37°0.8，g取10 m/s2.(1)求框架刚开始运动时流过导体棒的电流I；(2)若已知这一过程导体棒向上位移x0.5 m，求此过程中回路中产生的热量Q(结果保留两位有效数字)18(16分)如图甲所示，弯折成90°角的两根足够长金属导轨平行放置，形成左右两导轨平面，左导轨平面与水平面成53°角，右导轨平面与水平面成37°角，两导轨相距L0.2 m，导轨电阻不计质量均为m0.1 kg的金属杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路其中金属杆ab的电阻R0.2 ，金属杆cd的电阻忽略不计，两金属杆与导轨间的动摩擦因数均为0.5，整个装置处于磁

13、感应强度大小B1.0 T，方向平行于左导轨平面且垂直右导轨平面向上的匀强磁场中t0时刻开始，对ab杆施加一垂直ab杆且平行右导轨平面向下的力F，使ab杆以初速度v1沿右导轨平面匀速下滑t1 s后，使ab做匀加速直线运动，t2 s后，又使ab杆沿导轨平面匀速下滑整个过程中cd杆运动的v ­ t图象如图乙所示(其中第1 s、第3 s内图线为直线)两杆下滑过程均保持与导轨垂直且接触良好，取g10 m/s2，sin 37°0.6，cos 37°0.8.求：(1)在第1秒内cd杆受到的安培力的大小；(2)ab杆的初速度v1及第2 s末的速度v2；(3)若第2 s内力F所做的

14、功为9 J，求第2 s内ab杆所产生的焦耳热单元评估检测(十)1解析：地磁场由南向北，当朝南的钢窗向外推开后，窗框平面与磁场平行，没有磁感线穿过窗框平面，穿过窗框的磁通量为0.根据楞次定律，穿过窗框的磁通量减小时，产生的感应电流的方向为逆时针，故选项A、B、D错误，C项正确答案：C2解析：导线框进入磁场时，cd边切割磁感线，由右手定则可知，电流方向为adcba，这时由左手定则可判断cd边受到的安培力方向水平向左，A错，D对；在导线框离开磁场时，ab边处于磁场中且在做切割磁感线运动，同样用右手定则和左手定则可以判断电流的方向为abcda，这时安培力的方向仍然水平向左，B、C错答案：D3解析：由于

15、圆环A中的电流发生了变化，故圆环B中一定有感应电流产生，由楞次定律判定B中有顺时针方向的感应电流，故B项正确答案：B4解析：根据BS定性分析可知，磁铁向下移动过程中B增大，所以穿过每个环中的磁通量都增大，a、b中产生同方向的感应电流，两环间有斥力作用，所以a、b将相互远离选项A正确答案：A5解析：当金属杆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端通过金属环与b端相连，则通过电流表的电流是由c到d，而金属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，阻碍金属杆的运动，所以A

16、项正确答案：A6解析：在开始阶段OO左侧磁场增强，OO右侧磁场减弱，由楞次定律可知线圈中有沿逆时针方向的感应电流，因磁场是均匀变化的，由法拉第电磁感应定律和欧姆定律知，感应电流的大小不变，故A正确答案：A7解析：由(甲)图可知在01 s内磁感应强度均匀增大，产生稳恒感应电流，根据楞次定律可判断感应电流的方向为逆时针，导体棒受到的安培力的方向是水平向左，棒静止不动，摩擦力方向水平向右，为正方向同理，分析以后几秒内摩擦力的方向，从而得出f ­ t图象为B图，选项B正确，A、C、D错误答案：B8解析：因为电流不变，杆受安培力F安BIl，l是变化的，所以 EBLv0是一定值，t，而速度是不断

17、增大的，所以A错误、B正确；杆向左运动位移L的时间内电阻产生的焦耳热为QI2Rt，解得Q，即C错误；因电流I不变，所以，故v2v0.杆向左运动位移L的时间内水平外力做的功为Wm(2v0)2mvQmv，所以D错误答案：B9解析：根据楞次定律，感应电流的磁场方向总是阻碍引起闭合回路中磁通量的变化，体现在面积上是“增缩减扩”，而回路变为圆形，面积增大了，说明磁场在逐渐减弱因不知回路中电流方向，故无法判定磁场方向，故C、D都有可能答案：CD10解析：变化的电流才能产生变化的磁场，引起磁通量的变化，产生感应电流(涡流)，恒定电流不会使感应炉中的磁通量发生变化，待冶炼金属内不会产生涡流，选项A正确，B错误

18、；当感应炉内装入待冶炼的金属时，会在待冶炼的金属中直接产生涡流来加热金属，从而使金属熔化，高频感应炉不是利用线圈中电流产生的焦耳热，也不是利用线圈中电流产生的磁场加热，选项C错误，D正确答案：AD11解析：本题考查楞次定律的应用和感生电流的计算，由于磁场的面积和磁感应强度不变，线圈的半径由2r变到3r的过程中，穿过线圈的磁通量不变，所以在线圈中没有感应电流产生，故A错误；由于磁场的面积和磁感应强度不变，线圈的半径由2r变到0.5r的过程中，线圈包含磁场的面积变小，磁通量变小，根据楞次定律可知，线圈中产生逆时针方向的感应电流，故B正确；保持线圈半径不变，使磁感应强度大小随时间按Bkt变化，磁感应

19、强度增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，线圈中产生顺时针方向的电流，根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律，可知感应电流，Ikk，故C正确，D错误答案：BC12解析：根据楞次定律可知，在00.01 s内和在0.010.02 s内电流方向相同，故A错误；在00.02 s内，根据法拉第电磁感应定律可知：EnnS100×4×1.5×103 V0.6 V，故B正确；在00.02 s内，产生的感应电流为I A0.075 A，通过电阻R的电荷量为qIt0.075×0.02 C1.5×103 C，故C正确；在0.020.03 s内，产生的感应电动

20、势为EnnS100×8×1.5×103 V1.2 V，产生的感应电流为I A0.15 A，R上产生的焦耳热为QI2Rt0.152×7×0.01 J1.575×103 J，故D错误答案：BC13解析：闭合开关的瞬间，穿过B线圈的磁通量增加，电流表指针向右偏转，这说明B线圈磁通量增加，指针向右偏；开关闭合后，将线圈A中的铁芯快速抽出，穿过B线圈的磁通量减少，电流计指针将向左偏转答案：左偏14解析：不一定，有时相反，有时相同；闭合回路中原磁场的磁通量增加时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反；闭合回路中原磁场的磁通量减少时，感应电流产生

21、的磁场方向与原磁场方向相同；感应电流的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化答案：向上向上向下向下增大减小增大减小顺时针逆时针逆时针顺时针向下向上向上向下相反相同相反相同不一定，有时相反，有时相同；闭合回路中原磁场的磁通量增加时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反；闭合回路中原磁场的磁通量减少时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同；感应电流的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化15解析：(1)从开始到两棒达到相同速度v的过程中，两棒的总动量守恒，有mv02mv，根据能量守恒定律，整个过程中产生的焦耳热Qmv×2mv2mv.(2)设棒ab的速度变为v0时，cd棒的速度为v，则由动量守恒可知mv0mv0mv，得vv0，此时感应电动势EBlBlv0，感应电流：I，此时棒cd所受的安培力FBIl.由牛顿第二定律可得棒cd的