天津市2022届高三物理9电磁感应单元测试新人教版

天津市新人教版物理高三单元测试

9《电磁感觉》一．选择题（共

15题）1．如下图，一个

U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒

ab，有一个磁感觉强度为

B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，

且与竖直方向的夹角为θ在下列各过程中，

一定能在轨道回路里产生感觉电流的是向右运动，同时使θ减小减小，θ角同时也减小向左运动，同时增大磁感觉强度B向右运动，同时增大磁感觉强度B和θ角0°L）．已知ab边进入磁场时，线框的加快度恰巧为零．则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较，正确的选项是A．金属框中产生的感觉电流方向相反B．金属框所受的安培力方向相反C．进入磁场过程经过导线横截面的电量少于穿出磁场过程导线横截面的电量D．进入磁场过程的发热量少于穿出磁场过程的发热量

经过5在图

a、b、c

中除导体棒

ab可动外，其余部分均固定不动，

a图中的电容器C原来不带电，设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面即纸面向下的匀强磁场中，导轨足够长，今给导体棒ab一个向右的初速度v0，导体棒的最终运动状态是A三种情况下，导体棒ab最终都是匀速运动B图a、c中ab棒最终将以不同的速度做匀速运动；图

b中ab

棒最终静止C图a、c中，ab棒最终将以相同的速度做匀速运动D三种情况下，导体棒ab最终均静止6．如下图，在水平面内固定一个“U”形金属框架，框架上置一金属杆ab，不计它们间的摩擦，在竖直方向有匀强磁场，则

（）A．若磁场方向竖直向上并增大时，杆B．若磁场方向竖直向上并减小时，杆C．若磁场方向竖直向下并增大时，杆

ab将向右移动ab将向右移动ab将向右移动D．若磁场方向竖直向下并减小时，杆ab将向右移动72022·韶关模拟如图是考证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表组成的闭合回路中就会产生感觉电流各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感觉电流的方向等情况，其中表示正确的选项是、电容器C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如下图，现使磁铁开始下落，在N极靠近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是，上极板带正电，下极板带正电，上极板带正电，下极板带正电9如下图，一根长导线弯成“n”形，通以直流电一金属环C，环与导线处于同一竖直平面内，在电流

I，正中间用不计长度的一段绝缘线悬挂I增大的过程中，下列表达错误的选项是中无感觉电流产生中有沿逆时针方向的感觉电流产生的竖直线拉力变大仍能保持静止状态10．如下图，两个线圈套在同一个铁芯上，，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab，金属棒处于垂直纸面向外的匀强磁场中，下列说法中正确的选项是A当金属棒向右匀速运动时，a点电势高于b点，c点电势高于d点B当金属棒向右匀速运动时，b点电势高于a点，c点与d点等电势C当金属棒向右加快运动时，b点电势高于a点，c点电势高于d点D当金属棒向右加快运动时，b点电势高于a点，d点电势高于c点11．2022·皖南八校联考如下图，一半圆形铝框处在水平向外的非匀强磁场中，场中各点的磁感觉强度为B＝错误!，为该点到地面的距离，c为常数，B0为一定值．铝框平面与磁场垂直，直径ab水平，空气阻力不计铝框由静止释放下落的过程中A．铝框回路磁通量不变，感觉电动势为0B．回路中感觉电流沿顺时针方向，直径ab两点间电势差为0C．铝框下落的加快度大小一定小于重力加快度gD．直径ab受安培力向上，半圆弧ab受安培力向下，铝框下落加快度大小可能等于g12．一长直铁芯上绕有一固定线圈M，铁芯右端与一木质圆柱密接，木质圆柱上套有一闭合金属环N，N可在木质圆柱上无摩擦移动．M连结在如下图的电路中，其中R为滑动变阻器，E1和E2为直流电源，S为单刀双掷开关．下列情况中，可观察到N向左运动的是A．在

S断开的情况下，

S向

a闭合的瞬间B．在

S断开的情况下，

S向

b闭合的瞬间C．在

S已向

a闭合的情况下，将

R的滑动头向

c端移动时D．在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向d端移动时13（2022·上海高考物理·T20）如图，磁场垂直于纸面，磁感觉强度在竖直方向平均散布，水平方向非平均散布。一铜制圆环用丝线悬挂于点，将圆环拉至地点后无初速释放，在圆环从摆向的过程中A感觉电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B感觉电流方向一直是逆时针C安培力方向始终与速度方向相反D安培力方向始终沿水平方向14．如下图，平行于轴的导体棒以速度

v向右匀速直线运动，经过半径为

R、磁感觉强度为

B的圆形匀强磁场地区，导体棒中的感觉电动势

E与导体棒地点关系的

图象是15．如下图，闭合导线框的质量能够忽略不计，将它从如图10所示地点匀速向右拉出匀强磁场．若第一次用拉出，外力所做的功为W1，经过导线横截面的电荷量为q1；第二次用拉出，外力所做的功为22W，经过导线横截面的电荷量为q，则A．W1W2，q1＝q2D．W1>W2，q1>q2二．计算题（共7题）如下图，间距=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地区内和倾角=的斜面c1b1b2c2地区内分别有磁感觉强度B1=、方向竖直向上和B2=1T、=、质量m1=0.1kg、长为的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上，S杆的两头固定在b1、b2点，K、杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质滑轮自然下垂，绳上穿有质22的加快度沿绳下滑，K杆保量m=0.05kg=6m/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，=10m/2，in=，co=求1）小环所受摩擦力的大小；2）Q杆所受拉力的刹时功率17（2022·纲领版全国·

T24）如图，两根足够长的金属导轨

ab、cd竖直放置，导轨间距离为L电阻不计。在导轨上端并接两个额定功率均为、电阻能够忽略的金属棒

MN从图示地点由静止开始释放。金属棒下落过程中保持水平，

且与导轨接触优秀。已知某时刻后两灯泡保持正常发光。重力加快度为g。求：磁感觉强度的大小：灯泡正常发光时导体棒的运动速率。18．半径为

a的圆形地区内有平均磁场，磁感觉强度为

B=T，磁场方向垂直纸面向里，半径为

b的金属圆环与磁场同心地放置，磁场与环面垂直，其中

a=0.4m

，b=0.6m

，金属环上分别接有灯

L1、L2，两灯的电阻均为

R0

=2

Ω，一金属棒

MN与金属环接触优秀，棒与环的电阻均忽略不计1若棒以

v0=5m/的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑动到圆环直径

OO′的刹时如下图，MN中的电动势和流过灯

L1的电流2撤去中间的金属棒MN将右面的半圆环OL2O′以OO′为轴向上翻转90°,若此时磁场随时间平均变化，其变化率为=T/，求L2的功率19．位于竖直平面内的矩形平面导线框abdc，ab长L1＝1.0m，bd长L2＝0.5m，线框的质量m＝0.2kg，电阻R＝2Ω其下方有一匀强磁场地区，该地区的上、下边界0.7m10m，电阻均为R，相隔一定的距离垂直放置在导轨上与导轨紧密接触，施加一水平向右的外力，使其从静止开始沿导轨以加快度a做匀加快直线运动．已知导体棒c始终与导轨垂直、紧密接触，导体棒与导轨的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导轨的电阻忽略不计，重力加快度为g1经多长时间，导体棒d开始滑动；2若在上述时间内，导体棒d上产生的热量为，则此时间内水平外力做的功为多少Q22（2022·上海）电阻可忽略的圆滑平行金属导轨长S=1.15m，两导轨间距L=0.75m，导轨倾角为30°，导轨上端ab接一阻值R=Ω的电阻，磁感觉强度B=的匀强磁场垂直轨道平面向上。阻值r=Ω，质量m=0.2kg的金属棒与轨道垂直且接触优秀，从轨道上端ab处由静止开始下滑至底端，在此过程中金属棒产生的焦耳热Qr0.1J。取g10m/s2求：金属棒在此过程中战胜安培力的功；金属棒下滑速度v2m/s时的加快度．3为求金属棒下滑的最大速度，W重-W安=1mvm2有同学解答如下：由动能定理2，。由此所得结果是否正确若正确，说明原因并达成本小题；若不正确，给出正确的解答。答案：1．【答案】选A【详解】设此时回路面积为S，据题意，磁通量Φ=BScoθ,对A，S增大，θ减小，coθ增大，则Φ增大，，B减小，θ减小，coθ增大，Φ可能不变，，S减小，B增大，Φ可能不变，，S增大，B增大，θ增大，coθ减小，Φ可能不变,正确2．【答案】选D【详解】将图中铜盘A所在的一组装置作为发电机模型，铜盘B所在的一组装置作为电动机模型，这样就能够简单地把铜盘等效为由圆心到圆周的一系列“辐条”，处在磁场中的每一根“辐条”都在做切割磁感线运动，产生感觉电动势，进而剖析可知D错误,A、B、C正确3．【答案】选C【详解】开关S闭合瞬间,L在电路中相当于断路，电压表两头的电压为3V,所以A错；S闭合电路稳准时，L在电路中相当于短路，电压表两头的电压几乎为0，所以B错；开关S断开的瞬间，两头产生很高的电动势，正确4．答案：AD5．【答案】选B【详解】图a中，ab棒以v0向右运动的过程中，电容器开始充电，充电后ab棒就减速，ab棒上的感觉电动势减小，当ab棒上的感觉电动势与电容器两头电压相等时，ab棒上无电流，进而做匀速运动；图b中，由于电阻R消耗能量，所以ab棒做减速运动，直至停止；图c中，当ab棒向右运动时，产生的感觉电动势与原电动势同向，因此作用在ab棒上的安培力使ab棒做减速运动，速度减为零后，在安培力作用下向左加快运动，向左加快过程中，ab棒产生的感觉电动势与原电动势反向，当ab棒产生的感觉电动势与原电动势大小相等时，ab棒上无电流，进而向左匀速运动，所以B正确6．答案：BD7．答案：选C、D【详解】先根据楞次定律“来拒去留”极，B中线圈上端为N极，C中线圈上端为S极，D中线圈上端为S极，再根据安培定则确定感觉电流的方向，A、B错误，C、D正确8．【答案】选D【详解】在N极靠近线圈上端的过程中,经过线圈的磁感线方向向下，磁通量增大，由楞次定律可判断流过线圈的电流方向向下，外电路电流由b流向a，同时线圈作为电源，下端应为正极，则电容器下极板电势高，带正电9．【答案】选A【详解】电流I增大的过程中，穿过金属环C的磁通量增大，环中出现逆时针的感觉电流，故A错，B正确；能够将环等效成一个正方形线框，利用“同向电流相互吸引，异向电流相互排挤”得出环将受到向下的斥力且无转动，所以悬挂金属环C的竖直拉力变大，环仍能保持静止状态，C、D正确10．【答案】选B、D【详解】1金属棒匀速向右运动切割磁感线时，产生恒定感觉电动势，由右手定则判断电流由a→b，b点电势高于a点，c、d端不产生感觉电动势，c点与d点等势，故A错、B正确2金属棒向右加快运动时，

b点电势仍高于

a点，感觉电流增大，穿过右边线圈的磁通量增大，所以右线圈中也产生感觉电流，

由楞次定律可判断电流从

d流出，在外电路

d点电势高于

c点，故

C错，D正确11．【答案】

C【详解】由题意知，越小，B越大，下落过程中，磁通量渐渐增加，A错误；由楞次定律判断，铝框中电流沿顺时针方向，但Uab≠0，B错误；直径ab受安培力向上，半圆弧ab受安培力向下，但直径ab处在磁场较强的地点，所受安培力较大，半圆弧ab的等效水平长度与直径相等，但处在磁场较弱的地点，所受安培力较小，这样整个铝框受安培力的协力向上，故C正确D错误．12．【答案】C【详解】由楞次定律第二种描绘可知：只需线圈中电流增强，即穿过N的磁通量增加，则N受排挤而向右运动，只需线圈中电流减弱，即穿过N的磁通量减少，则N受吸引而向左运动，应选项C正确．14．【答案】A【详解】在＝R左侧，设导体棒与圆的交点和圆心的连线与轴正方向成θ角，则导体棒切割有效长度L＝2Rinθ，电动势与有效长度成正比，故在＝R左侧，电动势与的关系为正弦图象关系，由对称性可知在＝R右侧与左侧的图象对称．应选A15．【答案】C【详解】设线框长为L1，宽为L2，第一次拉出速度为v1，第二次拉出速度为v2，则v1＝3v2匀速拉出磁场时，外力所做的功恰等于战胜安培力所做的功，有W1＝F1L1＝BI1L2L1＝B2L错误!L1v1/R，同理W2＝B2L错误!L1v2/R，故W1>W2；又由于线框两次拉出过程中，磁通量的变化量相等，即ΔΦ1＝ΔΦ2，由q＝It＝错误!t＝错误!t＝错误!＝错误!得：q1＝q2故正确答案为选项C16【答案】（1）f0.2N；（2）P2W【详解】（1）以小环为研究对象，由牛顿第二定律m2gfm2a①代入数据得f0.2N②（2）设流过杆K的电流为，由平衡条件得fB1Il③对杆Q，根据并联电路特点以及平衡条件得B22IlFm1gsin④由法拉第电磁感觉定律的推论得EB2lv⑤根据欧姆定律有2IER总⑥R总RR且2⑦刹时功率表达式为PFv⑧联立以上各式得P2W⑨17【详解】⑴设灯泡额定电流为，有I02RMN2I0mgBILBmgR2LPBLvI0Rv

2Pmg181V0.4A2×10-2W1OO′MNE=B·2av0=××5V=V31L1I1==319Jabg所以v0＝错误!＝4m/dc边持续向下运动过程中，直至线框的ab边达到磁场的上边界gh＋L2＋W安＝错误!mv错误!W安＝错误!mv错误!－mgh＋L2＝－Jab边进入磁场后，直到dc边抵达磁场区下边界′过程中，作用于整个线框的安培力为零，QQ安培力做功也为零，线框只在重力作用下做加快运动，故线框从开始下落到dc边刚抵达磁场地区下边界QQ′过程中，安培力做的总功即为线框自由下落至ab边进入磁场过程中安培力所做的功W安＝－J负号表示安培力做负功．20．【答案】1F－错误!2错误!方向a→b32错误!－r【详解】1杆进入磁场前做匀加快运动，有F－Ff＝ma①v2＝2ad②解得导轨对杆的阻力Ff＝F－错误!③2杆进入磁场后做匀速运动，有F＝Ff＋FA④杆ab所受的安培力FA＝IB⑤解得杆ab中经过的电流＝错误!⑥杆中的电流方向自a流向b⑦3杆ab产生的感觉电动势E＝Bv⑧杆中的