高三物理月考试题电磁感应

1、2008-2009学年度高三物理月考试题电磁感应本试卷分第I卷（选择题）和第n卷（非选择题）两部分。共100分考试用时90分钟。第I卷（选择题共40分）、本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一 个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选又的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分.1 .如图所示，通电螺线管置于闭合金属环A的轴线上，A环在螺线管的正中间.当螺线管中的电流逐渐减小时A环有收缩的趋势A环有扩张的趋势A环向左运动A环向右运动.如图所示，重现了当初法拉第的一个实验.下列说法中正确的是A.右边磁铁S极断开时，有感应电流从 a至b通过检流计B.右

2、边磁铁S极断开时，有感应电流从b至a通过检流计C.左边磁铁N极断开时，有感应电流从a至b通过检流计D.左边磁铁N极断开时，有感应电流从 b至a通过检流计.如图所示，一电子以初速 v沿与金属板平行的方向飞入两板间,在下列几种情况下，电子将向M板偏转的有（）A.开关S接通稳定后B.断开开关S的瞬间C.接通S后，变阻器的滑动触头向右迅速滑动时D.接通S后，变阻器的滑动触头向左迅速滑动时C.皿=3W2.如图所示，正方形闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场。若第一次用 0.3s时间拉出，外力所做的功为W,;第二次用0.9s时间拉出，外力所做的功为W2，则（）1A. Wi =

3、 3W2B.皿=WD.皿=9W2.动圈式话筒和磁带录音机都应用了电磁感应现象，如图甲是话筒原理图，图乙是录、放u债窘版头甲乙A.话筒工作时磁铁不动线圈移动而产生感应电流B.录音机录音时线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场C.录音机放音时变化的磁场在静止的线圈里产生感应电流D.录音机放音时线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场.如图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线 abcd所围区域内磁场 的磁感强度按下列哪一图线所表示的方式随时间变化时，导体圆环将受到向下的磁场作用力（）0角，质量为 m

4、的导体棒PQ.如图所示，abcd是由导体做成的框架，其平面与水平面成与导轨ab、cd接触良好，回路面积为 So整个装置放在垂直于框架平面的磁场中，磁感应强度随时间变化情况如图所示，PQ台终静止。则下面说法正确的是A.导体棒PQ所受安培力的大小为 mgin 0.导体棒PQ所受安培力的方向水平向右C.回路中感应电动势的大小为 ABSAtD.导体棒中感应电流的方向由 Q到P.矩形导线框abcd放在匀强磁场中， 磁感线方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图象如图（1）所示。t=0时刻，磁感应强度的方向垂直于纸面向里。在 0s4s时 间内，线框的ab边受力随时间变化的图象（ab边所受安培力的方向

5、规定以向左为正方 向），可能如图（2）中的（ ）.如图所示，一个高度为 L的矩形线框无初速地从高处落下，设线框下落过程中，下边保持水平向下平动。在线框的下方，有一个上、下界面都是水平的匀强磁场区，磁场区高度为2L,磁场方向与线框平面垂直。闭合线圈下落后，刚好匀速进入磁场区，进入过程中,|00-I 0面上放置两条相距l的平行光Io0-|010.如图，在水平桌|0 x 0-I 0 x线圈中的感应电流I。随位移变化的图象可能是（）滑导轨ab与cd,阻值为R的电阻与导轨的a、 c端相连。质量为 m边长为l、电阻不计的正方形线框垂直于导轨并可在导轨上滑动。整个装置放于匀强磁场中，磁场的方向竖直向上，磁感

6、应强度的大小为 B。滑杆的中点系一不可伸长的轻绳，绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后，与一个质量也为 m的物块相连，绳处于拉直状态。现若从静止开始释放物块，用 h表示物块下落的高度（物块不会触地），g表示重力加速度，其他电阻不计，则（ ）A.因通过正方形线框的磁通量始终不变，故电阻R中没有感应电流B.物体下落的加速度为 0.5 gc.若h足够大，物体下落的最大速度为mgRD.通过电阻R的电量为Blhr第II卷（非选择题共60分）二、本题共2小题，共12分.把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.（8分）（1）如图（1）所示为“研究电磁感应现象”的实验装置，请将图中所缺的导线补接完整。（2）已知一灵

7、敏电流计，当电流从正接线柱流入时,指针向正接线柱一侧偏转，现把它与线圈串联 接成如下图所示电路，当条形磁铁按如图所 示情况运动时，以下判断正确的是 X X(2)铁心S vA.甲图中电流表偏转方向向右N-tB.乙图中磁铁下方的极性是 N极回5C.丙图中磁铁的运动方向向下冉一D. 丁图中线圈的绕制方向从上往下看为顺时针方向（4分）绕有线圈的铁心直立在水平桌面上，铁心上套着 一个铝环，线圈与电源、电键相连，如图所示。闭合电 键的瞬间，铝环跳起一定高度。保持电键闭合，铝环则 应（填“保持原有高度”或“回落”）；断开电键时铝环则应 （填“跳起 一定高度”或“不再跳起”）三、本题共4小题，满分48分。解答

8、应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。（10分）如图所示，竖直平行导轨间距L = 0.20m ,导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦，ab的电阻R=0.40 Q ,质量m = 0.010kg ,导轨的电阻不计，整个装置处在与轨道 平面垂直的匀强磁场中，磁感强度B = 1.0T .将ab棒由静止释放，不计空气阻力，设导轨足够长.试通过计算说明ab棒释放后将怎样运动，并求ab棒运动的最大速度.（g2.取 10m/s ）（12分）如图，光滑且足够长的平行金属导轨MN PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.2 m,电阻R=

9、0.4 Q,与电阻 R并联的电容器的电容 CK.6X10 -6F.导轨上停放着一质量 m= 0.1 kg、电阻r = 0.1 C的金属杆ab,导轨电阻不计，整个装置处于磁感应强度B= 0.5 T的匀强磁场中，磁场方向竖直向上。现用一在导轨平面内，且垂直于金属杆ab的外力F,沿水平方向拉杆，使之由静止开始做加速度为a=5 m/s2的匀加速直线运动。不计电容器充电时对电路的影响。(1)写出电容器的带电量 Q与时间t的关系式；(2)求金属杆ab运动2 s时外力F的瞬时功率P。r* 喈: P b Q(12分)如图所示，光滑的平行水平金属导轨MN PQ相距L,在M点和P点间连接一个阻值为R的电阻，在两导

10、轨间 cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为 d的匀 强磁场，磁感应强度为 B, 一质量为 m电阻为r、长度也刚好为L的导体棒ab垂直搁 在导轨上，与磁场左边界相距d0O现用一个水平向右的力F拉棒ab,使它由静止开始运动，棒ab离开磁场前已做匀速直线运动，棒ab与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，F随ab与初始位置的距离 x变化的情况如图，Fo已知。求： (1)棒ab离开磁场右边界时的速度；(2)棒ab通过磁场区域的过程中整个回路所消耗的电能；(3) 比满足什么条件时，棒 ab进入磁场后一直做匀速运动。F八 TOC o 1-5 h z 2Fo t1d| HYPERLINK l boo

11、kmark0 o Current Document 1I1I(IL IFo4IIIIII1kOdodo+d x16. (14分)将一个矩形金属线框折成直角框架abcdefa ,置于倾角为 “ 二37。的斜面上，ab边与斜面的底线 MNWT,如图所示。ab =bc = Cd =ef =la =0.2m,线框总电阻为R=0.02 , ab边的质量为 m=0.01 kg,其余各边的质量均忽略不计，框架可绕过c、f点的固定轴自由转动，现从 t= 0时刻开始沿斜面向上加一随时间均匀增加的、范围足 够大的匀强磁场，磁感应强度与时间的关系为B=0.5 t T ,磁场方向与 cdef面垂直。(cos37 =0

12、.8, sin37 =0.6)(1)求线框中感应电流的大小，并指出ab段导线上/fidMbVa_感应电流的方向；(2) t为何值时框架的ab边对斜面的压力恰为零，并求从 t= 0开始到该时刻通过 ab边的电量是多少。参考答案. A解析：环A所在处磁场的方向是水平的，安培力的方向总与磁场方向、电流方向垂直， 故安培力要么指向圆心，要么沿半径方向背离圆心，不会出现左移或右移；当螺线管中 的电流减小时，穿过A环的磁通量要减小， 只有A环面积减小，才能达到阻碍磁通量减 小的目的。AC解析：右边磁铁 S极断开和左边磁铁 N极断开，引起感应电流的原因是相同的，都是 向右的磁通量减少，由楞次定律知，感应电流

13、都是从a至b通过检流计。D解析：电子将向 M板偏转，上部线圈中应产生上正下负的感应电动势，再对由楞次定 律判断.C解析：设线框边长为L,则线框被匀速拉出的过程中感应电动势为E = BLv ,而丫 =上，E2 ,B2L4外力所做的功为 W=t ,即川=,可见，外力所做的功与时间成反比，可得RRt选项C正确。ABC解析：话筒工作时，声波引起金属膜片振动，金属膜片带动音圈振动，从而在音圈中磁铁不动线圈移动而产生感应电流产生感应电流，A项正确；录音机录音时，录音磁头的线圈中有变化的电流， 从而在磁头缝隙处产生变化的磁场， 该变化的磁场“记录” 在磁带上，B项正确；录音机放音时，磁带上“记录”的磁场在放

14、音磁头的线圈里产生感应电流，该电流经过放大，在扬声器中转化为声音信号，C项正确。故正确答案为ABGB解析：穿过环的磁通量增加时，环受到向下的作用力，则环abcd中的感应电流增大，此时要求abcd内磁通量变化率增大，故 B选项正确。CDS析：磁场均匀减小，产生恒定的电流，根据楞次定律可知：导体棒中感应电流的方向由Q到P,由法拉第电磁感应定律得： 回路中感应电动势的大小为 ABSAt;由左手 定则得：导体棒受到的安培力的方向沿斜面向上； 大小与磁感应强度的变化有关， 即不 是恒定的力。D解析：在t=0s2s内，由B-t图象可知，线框 abcd中有顺时针方向的感应电流，其 ab边所受的安培力在 01

15、s内向左，在1s2s内向右，因感应电流大小不变，安培力 大小与磁感应强度 B大小成正比，故图象可能如选项D所示。BD解析：线框进磁场时，因下边始终匀速切割磁感线，通过R的感应电流的大小恒定为I0,方向不变。线框完全进入磁场后，安培力立即消失，线框仅在重力的作用下做匀加速运动.当下边刚出磁场时， 线框的速度大于进入磁场时的速度，故电流大于I。，线框所受安培力大于重力，做减速运动，感应电流及安培力都减小，所以线框的加速度a曲线，分别对应着上边刚要出磁场时， 进磁场时的速度，之后匀速离开磁场.场时的速度，故x=3L处电流不小于10. CDB析：线框在磁场中切割产生电动势,线框的速度未减小到进磁场时的

16、速度和已减小到 由于上边刚要出磁场时的速度不会小于线框进磁 I。，C是错的.电阻 R上有感应电流，A错；线框中的感应电流受到安培阻力作用，物块和线框的加速度逐渐减小,B错；当物块和线框的加速度为B、D选项在 2L至ij 3L之间的也减小，即线框出磁场时做加速度不断减小的减速运动.RI 八上一心、B -AH ,口B212Vm g , +、，零时，线框受到的安培力等于物块的重力，即安培力F= mg= 5,则最大速度为vm=R12.13.mgR C对；通过电阻R的电量q=it ,电动势平均值为（1）如图所示。（4分）（2） A B D （4 分）（4分）回落，不再跳起（根据楞次定律的含义来确定:（1

17、0分）解：当ab棒下落的速度为v时,ab棒中感应电动势感应电流E=BLvBlv（1分）（1分）Blh,D对。Rab棒受到的安培力F = BIl2, 2B L v,万向向上R（2分）由牛顿第二定律得2, 2B L vmg - = ma（2分）（2分）VmmgRBL2（1分）代入数据，得vm =1.0m/s（1分）可见，随着ab棒速度v的增大，加速度 a减小，ab棒做加速度减小的加速运动。当加速度a=0时，安培力与重力平衡时，ab棒匀速运动，最大速度R TOC o 1-5 h z （12分）解：（1）电谷器两板间的电压 U = BLv（2分）R r又丫 = 21, Q= CU（2 分）一 CR _

18、解得 Q=-CBLat（1 分）R r代入数据得Q =2.4父10。（C）（1分）t=2 s时，金属杆 ab的速度v=at=10m/s,（1分）b2i 2V此时，杆ab受的安培力F =BL1v=0.2n （2分）R r由牛顿第二定律得F - F = ma（1分）解得拉力 F=0.7N（1分）第2 s末F的瞬时功率 P= Fv=7 W（1分）（12分）解：（1）设离开右边界时棒 ab速度为v,则有E = BIv（1 分）I = -（1 分）R r对棒有：2F0BIL=0（2 分）解*(1分)（2）在ab棒运动的整个过程中，由能量守恒定律得： TOC o 1-5 h z 2,Fodo +2Fd Q = mv（2 分）2mF?（R）2解得：Q =F0（d0 +2d）2）-（1 分）B l（3）棒ab刚进入