2022年物理第一轮复习题库章末检测(九)

章未检测（九）

（时间:45分钟满分：100分）

一、单项选择题（共6小题，每小题6分，共36分）

1.（2018.常州一中一模）如图1所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈

上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下。在将磁铁的S极插入线圈的过

程中（）

图1

A.通过电阻的感应电流的方向由a到b,线圈与磁铁相互排斥

B.通过电阻的感应电流的方向由〃到a,线圈与磁铁相互排斥

C.通过电阻的感应电流的方向由a到4线圈与磁铁相互吸引

D.通过电阻的感应电流的方向由b到a,线圈与磁铁相互吸引

解析当磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量变大，原磁场方向向上，所以感应

磁场方向向下，根据右手螺旋定则，通过电阻的电流方向为b一d根据楞次定律

“来拒去留”可判断线圈对磁铁的作用是阻碍作用，故磁铁与线圈相互排斥。综

上所述：线圈中感应电流通过电阻的电流方向为bfa，磁铁与线圈相互排斥。B

项正确。

答案B

2.（2018.泰州中学四模）铺设海底金属油气管道时，焊接管道需要先用感应加热的

方法对焊口两侧进行预热。将被加热管道置于感应线圈中，当感应线圈中通以电

流时管道发热。如图2,下列说法中正确的是（）

油气管道

A.管道发热是由于线圈中的电流直接流经管道引起的

B.感应加热是利用线圈电阻产生的焦耳热加热管道的

C.感应线圈中通以恒定电流时也能在管道中产生电流

D.感应线圈中通以正弦交流电在管道中产生的涡流也是交流电

解析高频焊接利用高频交变电流产生高频交变磁场，在焊接的金属工件中就产

生感应电流，根据法拉第电磁感应定律分析可知，电流变化的频率越高，磁通量

变化频率越高，产生的感应电动势越大，感应电流越大，焊缝处的温度升高得越

快。管道发热是由于线圈的作用，导致管道有涡流，A错误；感应加热是利用线

圈周围变化的磁场，从而产生感应电场，形成涡流，B错误；感应线圈中通恒定

电流时不能在管道产生电流，C错误；感应线圈中通以正弦交流电在管道中产生

的涡流也是交流，D正确。

答案D

3.（2018•小海中学模拟）如图3所示是两个形状相同的竖直管,左管为真空玻璃管，

右管为真空铜管，使小磁石、羽毛从两管内顶端由静止释放，已知小磁石、羽毛

下落过程均未与管内壁接触，则（）

图3

A.左管中小磁石的下落时间小于羽毛的下落时间

B.右管中小磁石的下落时间大于羽毛的下落时间

C.两管中小磁石的下落时间相等

D.若右管足够长，落到管底端时，羽毛的速度小于小磁石的速度

解析左管中小磁石和羽毛都做自由落体运动，下落时间相等，故A错误；当小

磁石在铜管中下落时，由于穿过铜管的磁通量变化，导致铜管中产生感应电流，

小磁石将受到安培力的阻碍作用，而羽毛做自由落体运动，所以右管中小磁石的

下落时间大于羽毛的下落时间，故B正确，C错误；在铜管中小磁石受到安培力

的阻碍作用，则在右管中，落到管底端时，羽毛的速度大于小磁石的速度，故D

错误。

答案B

4.（2018.江苏南京高三下学期第三次模拟）如图4所示，电源电动势为E,其内阻r

不可忽略，L］、L2是完全相同的灯泡，线圈L的直流电阻不计，电容器的电容为

Co下列说法正确的是（）

图4

A.刚接通开关S的瞬间，L2立即亮，L逐渐变亮

B.合上开关S,电路稳定后，灯泡Li、L2的亮度相同

C.电路稳定后在断开S的瞬间，通过灯泡L）的电流方向向右

D.电路稳定后在断开S的瞬间，通过灯泡L2的电流为零

解析刚接通开关S的瞬间，线圈中电流要增大，则出现自感电动势，Li立即亮，

L2逐渐变亮，故A项错误；合上开关S,当电路稳定后，由于线圈的直流电阻为

零，则灯泡Li被短路，故B项错误；当断开S的瞬间，线圈中电流要减小，则

出现自感电动势，通过灯泡Li的电流方向向右，故C项正确；断开S的瞬间，

电容器也要放电，则灯泡L2慢慢熄灭，故D项错误。

答案C

5.（2018•江苏苏州模拟）如图5所示，两光滑平行金属导轨间距为L,直导线MN

垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场

中，磁感应强度为瓦电容器的电容为C,除电阻R外，导轨和导线的电阻均不

计。现给导线MN—初速度，使导线向右运动，当电路稳定后，以速度。

向右做匀速运动，则（）

RM

---------------------

XXXX

c=i=

XXXX

N

图5

A.电容器两端的电压为零

B.电阻两端的电压为BLv

C.电容器所带电荷量为CB。

D272y-

D.为保持MN匀速运动，需对其施加的拉力大小为一^-

解析当导线MN匀速向右运动时，导线MN产生的感应电动势恒定，稳定后，

电容器既不充电也不放电，无电流产生，故电阻两端没有电压，电容器两极板间

的电压为。二七二班4，所带电荷量为Q=CU=C8Lo,故选项A、B错误，C正

确；MN匀速运动时，因无电流而不受安培力，又导轨光滑，故拉力为零，选项

D错误。

答案C

6.（2018•扬州期末）如图6所示，空间存在垂直纸面向里的有界匀强磁场，磁场区

域宽度为23以磁场左边界上的。点为坐标原点建立x轴。一边长为L的正方

形金属线框。从4,在外力作用下以速度。匀速穿过匀强磁场。从线框cd边刚进

磁场开始计时，线框中产生的感应电流八线框"边两端的电压U”,、线框所受

安培力F、穿过线圈的磁通量。随位移x的变化图象正确的是（）

XX

解析线框向右移动0〜L进入磁场时产生的电动势电流/=方，方向

11B2l/v

为逆时针，Uab=]E=]BLu,安培力F=BIL=r~,方向向左，磁通量0=3Lx

逐渐变大；线框向右移动L〜2L完全进入磁场时产生的感应电流为零，&;,=3笈，

安培力为零，磁通量。=87?不变；当线框向右移动2L〜3L出离磁场时产生的电

33

动势E=BLv,电流方向为顺时针；。"=产=/4，安培力F=BIL=R,

方向向左；磁通量。=8L（L—幻逐渐变小，综上所述只有图象D正确。

答案D

二、多项选择题（共4小题，每小题7分，共28分）

7.（2018•江苏南京金陵中学、海安高级中学、南京外国语学校高三第四次模拟）关

于科学技术在生产、生活中的应用，下列哪些运用了电磁感应的原理和规律（）

霍尔元件_________

前表叫J

-Q~©■铁芯

电子霍尔元件位移传感器

B

回旋加速器运输中电流表

CD

解析霍尔元件是利用霍尔效应测量磁感应强度的磁传感器，带电粒子在正交的

匀强电场和匀强磁场中做匀速直线运动，根据电场力和洛伦兹力相等得到。位移

传感器是一种属于金属感应的线性器件，接通电源后，在开关的感应面将产生一

个交变磁场，当金属物体接近此感应面时，金属中则产生涡流而吸取了振荡器的

能量，应用了电磁感应的原理。回旋加速器是带电粒子在电场力的作用下加速，

然后进入磁场，受到洛伦兹力使其运动方向改变转过180度，再次进入电场，这

时电场方向改变，使带电粒子再次加速，穿过电场后进入另一个磁场再次转过180

度回到电场，电场的方向又改变，对带电粒子继续加速，于是循环这个过程就达

到对粒子加速的目的。运输中电流表是利用电磁感应原理形成电磁阻尼，防止运

输中指针被打弯，所以B、D正确。

答案BD

8.[2018.苏锡常镇四市高三调研（二）汝口图7,一根足够长的直导线水平放置，通以

向右的恒定电流，在其正上方。点用细丝线悬挂一铜制圆环。将圆环从。点无初

速释放，圆环在直导线所处的竖直平面内运动，经过最低点匕和最右侧c后返回,

则（）

A.从a到c的过程中圆环中的感应电流方向先顺时针后逆时针

B.运动过程中圆环受到的安培力方向与速度方向相反

C.圆环从b到c的时间大于从c到b的时间

D.圆环从b到c产生的热量大于从c到b产生的热量

解析由安培定则知，直导线上方磁场方向垂直纸面向外，圆环从a到b的过程

中磁通量增加，由楞次定律和安培定则可得，圆环中感应电流方向是顺时针；圆

环从b到c的过程中磁通量减小，由楞次定律和安培定则可得，圆环中感应电流

方向是逆时针，故A项正确；圆环从a到8的运动过程中，将环分解为若干个小

的电流元，上半环的左右对称部分所受合力向下，下半环左右对称部分所受合力

向上；下半环所在处的磁场比上半环所在处的磁场强，则整个环所受安培力的方

向向上，故B项错误；圆环从b到c的过程与圆环从c到8的过程中经同一位置

时从b到c速率大于从c到b的速率（一部分机械能转化为电能），则圆环从b到c

的时间小于从c到。的时间，故C项错误；圆环从。到c的过程与圆环从c到8

的过程中经同一位置时从。到c速率大于从c到8的速率，则圆环从人到c的过

程与圆环从c到b的过程中经同一位置时从h到c圆环所受安培力大于从c到b

圆环所受安培力，圆环从b到c的过程克服安培力做的功大于圆环从c到b的过

程克服安培力做的功，圆环从力到c产生的热量大于从c到b产生的热量，故D

项正确。

答案AD

9.（2018•广州高三模拟）如图8所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位

于纸面且电阻均匀的正方形导体框仍〃，现将导体框分别朝两个方向以。、3。速

度匀速拉出磁场，则导体框分别从两个方向移出磁场的过程中（）

A.导体框中产生的感应电流方向相同

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荷量相同

解析由右手定则可得两种情况导体框中产生的感应电流方向相同，选项A正确;

热量用=（二淄下,导体框产生的焦耳热与运动速度有关，选项B

8历JD12

错误；电荷量4=〃=-相三=加，电荷量与速度无关，电荷量相同，选项D正确；

-13

以速度。拉出时，Uad=01V,以速度3。拉出时，Uad=^BL3v,选项C错误。

答案AD

10.（2018.江苏单科，9）如图9所示，竖直放置的形光滑导轨宽为L,矩形匀强

磁场I、II的高和间距均为力磁感应强度为瓦质量为m的水平金属杆由静止

释放，进入磁场I和n时的速度相等。金属杆在导轨间的电阻为R,与导轨接触

良好，其余电阻不计，重力加速度为g。金属杆（）

A.刚进入磁场I时加速度方向竖直向下

B.穿过磁场I的时间大于在两磁场之间的运动时间

C.穿过两磁场之间的总热量为4mgd

D.释放时距磁场I上边界的高度h可能小于器尸

解析根据题述，由金属杆进入磁场I和进入磁场n时速度相等可知，金属杆在

磁场I中做减速运动，所以金属杆刚进入磁场I时加速度方向竖直向上，选项A

错误；由于金属杆进入磁场I后做加速度逐渐减小的减速运动，而在两磁场之间

做匀加速运动，运动过程如图所示（其中m为金属杆刚进入I时的速度，。2为金

属杆刚出I时的速度），图线与时间轴所围的面积表示位移，两段运动的位移相等，

所以穿过磁场I的时间大于在两磁场之间的运动时间，选项B正确；根据能量守

恒定律，金属杆从刚进入磁场I到刚进入磁场II过程动能变化量为0,重力做功

为21ngd,则金属杆穿过磁场I产生的热量Q=2/〃gd,而金属杆在两磁场区域的

运动情况相同，产生的热量相等，所以金属杆穿过两磁场产生的总热量为2X2mgd

=4mgd,选项C正确；金属杆刚进入磁场I时的速度丽，进入磁场I时产

E

生的感应电动势后二台/4，感应电流/=左，所受安培力F=BIL,由于金属杆刚进

入磁场I时加速度方向竖直向上，所以安培力大于重力，即F>mg,联立解得

h>，2^L4，选项D错误。

O«,1.2

答案BC

三'计算题（共2小题，共36分）

11.（16分）（2018・扬州第一学期期末）实验小组想要探究电磁刹车的效果，在遥控小

车底面安装宽为L、长为2.5L的N匝矩形线框"〃，总电阻为R,面积可认为与

小车底面相同，其平面与水平地面平行，小车总质量为机。如图10所示是简化的

俯视图，小车在磁场外以恒定的功率做直线运动，受到地面阻力恒为f,进入磁

场前已达到最大速度v,车头他〃边）刚要进入磁场时立即撤去牵引力，车尾（cd边）

刚出磁场时速度恰好为零。已知有界磁场宽度为2.5L磁感应强度为方向竖

直向下。求：

,pM

1XXXX

B

；XXXX

—2.5L------------

'xXXXN

Q

图10

⑴进入磁场前小车所受牵引力的功率P;

⑵车头刚进入磁场时，感应电流的大小/;

（3）电磁刹车过程中产生的焦耳热。。

解析（1）小车达最大速度。后，小车做匀速直线运动，