《高考备考指南 理科综合 物理》课件-第10章 第1讲

第十章第1讲一、选择题(在题中给出的选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求)1．(2017届洛阳模拟)奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间存在着某种联系．法拉第发现了电磁感应定律，使人们对电和磁内在联系的认识更加完善．关于这两条规律，下列说法正确的是()A．运动的磁铁能够使附近静止的线圈产生电流B．把小磁针放在导线的延长线上，通电后，小磁针会转动C．静止导线中的恒定电流可以使附近静止的线圈产生电流D．把小磁针平行地放在导线的下方，在导线与小磁针之间放置一块铝板，导线通电后，小磁针不会转动【答案】A【解析】运动的磁铁能够使附近静止的线圈的磁通量发生变化，从而产生电流，故A正确．根据安培定则可知，将小磁针放在导线的延长线上，小磁针所在位置没有磁场，故小磁针不会转动，故B错误．静止导线上的恒定电流只能产生恒定的磁场，故其附近静止的线圈中不会产生磁通量的变化，不会产生电流，故C错误．由于铝板不能有效屏蔽磁场，故通电后小磁针会发生转动，故D错误．故选A．2．(2017届上海模拟)现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图连接．在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向右加速滑动时，电流计指针向右偏转．由此可以推断()A．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向B．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，电流计指针向右偏转C．滑动变阻器的滑片P匀速向右滑动，电流计指针静止在中央D．线圈A向上移动，电流计指针向左偏转【答案】D【解析】由题意可知，当P向右加速滑动时，线圈A中的电流应越来越大，则其磁场增加，此时线圈B中产生的电流使指针向右偏转．由此可知，当B中的磁通量增加时，电流计指针向右偏．虽然线圈A、线圈B的绕线方向未知，只要知道穿过线圈B的磁通量如何变化即可判断出电流计指针偏转方向，故A错误．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，穿过线圈B的磁通量减小，电流计指针向左偏转，故B错误．滑动变阻器的滑片P匀速向右滑动，穿过线圈B的磁通量变化，则会产生感应电流，指针将会偏转，故C错误．线圈A向上移动，穿过线圈B的磁通量减少，电流计指针向左偏转，故D正确．故选D.3．(2017届奉贤区二模)如图所示，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁(质量为m)，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴始终保持重合．则悬挂磁铁的绳子中拉力F随时间t变化的图像可能是()【答案】B4．(2017届潍坊一模)如图所示，线圈A内有竖直向上的磁场，磁感应强度B随时间均匀增大．等离子气流(由高温高压的等电量的正、负离子组成)由左方连续不断地以速度v0射入P1和P2两极板间的匀强磁场中，发现两直导线a、b互相吸引．由此可以判断，P1、P2两极板间的匀强磁场的方向为()A．垂直纸面向外 B．垂直纸面向里C．水平向左 D．水平向右【答案】B【解析】线圈A中磁场的方向向上增强时，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向向下，感应电流的方向在线圈的外侧向左，电流的方向盘旋向上，所以导线a中的电流方向向下．根据同向电流相互吸引可知，b中的电流方向也向下．b中电流方向向下说明极板P1是电源的正极，则正电荷在磁场中向上偏转．根据左手定则可知，P1、P2两极板间的匀强磁场的方向垂直纸面向里．故选B.5．(2017届大连一模)矩形线圈abcd在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生如图正弦交流电．设沿a→b→c→d→a方向为电流正方向，则对应图中t时刻的线圈位置是()【答案】B【解析】从线圈转过中性面的位置开始计时，所以电流在开始时为0，故A、C错误．线圈在匀强磁场中绕轴逆时针匀速转动时，切割磁感线，产生电流．根据右手定则可以判定：ab中的电流从b流向a，与规定的正方向相反，所以刚开始的一段时间内，电流的方向为负，且线圈处于垂直中性面，此时感应电流最大．综上所述，故B正确，D错误．故选B.6.(2017届汕头二模)韦伯和纽曼总结、提出了电磁感应定律．如图是关于该定律的实验，P是由闭合线圈组成的螺线管．把磁铁从P正上方距P上端h处由静止释放，磁铁竖直穿过P后落在海绵垫上并停下．若仅增大h，重复原来的操作，磁铁穿过P的过程与原来相比，下列说法正确的是()A．穿过线圈的磁通量将增大 B．线圈中产生的感应电动势将增大C．通过线圈导线截面的电量将增大 D．线圈对磁铁的阻碍作用将变小【答案】B7．如图所示，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷．在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木盘A的轴线OO′重合．现使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，则()A．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大B．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小C．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小D．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大【答案】B【解析】使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，金属环B内磁通量增大．根据楞次定律，金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小，选项B正确．8．(2017届常熟校级三模)如图所示是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图．将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘．图中a、b导线与铜盘的中轴线处在同一竖直平面内．转动铜盘就可以使闭合电路获得电流．若图中铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路总电阻为R，从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为ω.则下列说法正确的是()A．回路中有大小和方向周期性变化的电流B．回路中电流大小恒定，且等于eq\f(BL2ω,2R)C．回路中电流方向不变，且从a导线流进灯泡，再从b导线流向旋转的铜盘D．若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的正弦变化的磁场，不转动铜盘，灯泡中一定有电流流过【答案】B【解析】把铜盘看作由若干条中心指向边缘的铜棒组合而成．当铜盘转动时，每根金属棒都在切割磁感线，相当于电源．由右手定则知，中心为电源正极，盘边缘为负极．若干个相同的电源并联对外供电，电流方向由b经灯泡再从a流向铜盘，方向不变，故A、C错误．回路中感应电动势为E＝BLeq\x\to(v)＝eq\f(1,2)BωL2，所以电流I＝eq\f(E,R)＝eq\f(BωL2,2R)，故B正确．当铜盘不动，磁场按正弦规律变化时，铜盘中形成涡流，但没有电流通过灯泡，故D错误．故选B.9．(2017届石嘴山校级一模)如图所示，在垂直纸面向里的磁感应强度为B的有界矩形匀强磁场区域内，有一个由均匀导线制成的单匝矩形线框abcd，线框平面垂直于磁感线．线框以恒定的速度v沿垂直磁场边界向左运动，运动中线框dc边始终与磁场右边界平行，线框边长ad＝l，cd＝2l，线框导线的总电阻为R.则线框离开磁场的过程中，下列说法正确的是A．线框离开磁场的过程中流过线框截面的电量为eq\f(2Bl2,R)B．线框离开磁场的过程中产生的热量为eq\f(4B2l3v,R)C．线框离开磁场的过程中cd两点间的电势差eq\f(2Blv,3)D．线框从图示位置至完全离开磁场的过程中，回路中始终有顺时针方向的感应电流【答案】AB10．(2017届诸暨校级模拟)用绝缘层包裹的一段导线绕成两个半径分别为R和r的两个圆形回路，如图所示，且扭在一起的两个圆的半径远大于导线自身半径．两个圆形区域内存在垂直平面向里的磁场，磁感应强度大小随时间按B＝kt(k＞0，为常数)的规律变化．导线单位长度的电阻为a，且R＞r，则()A．小圆环中电流的方向为逆时针 B．大圆环中电流的方向为逆时针C．回路中感应电流大小为eq\f(kR－r,2a) D．回路中感应电流大小为eq\f(kR2＋r2,2R－ra)【答案】BC【解析】根据穿过整个回路的磁通量增大，依据楞次定律及R＞r，则大圆环中电流的方向为逆时针，小圆环中电流的方向为顺时针，故A错误，B正确．根据法拉第电磁感应定律，则有E＝kπ(R2－r2)．由闭合电路欧姆定律，那么回路中感应电流大小为I＝eq\f(E,R总)＝eq\f(kπR2－r2,2πR＋ra)＝eq\f(kR－r,2a)，故C正确，D错误．故选BC．11．(2017届苏州一模)如图所示是创意物理实验设计作品“小熊荡秋千”．两根彼此靠近且相互绝缘的金属棒C、D固定在铁架台上，与两个铜线圈P、Q组成一闭合回路，两个磁性很强的条形磁铁如图放置．当用手左右摆动线圈P时，线圈Q也会跟着摆动，仿佛小熊在荡秋千．以下说法正确的是()A．P向右摆动的过程中，P中的电流方向为顺时针方向(从右向左看)B．P向右摆动的过程中，Q也会向右摆动C．P向右摆动的过程中，Q会向左摆动D．若用手左右摆动Q，P会始终保持静止【答案】AB【解析】P向右摆动的过程中，穿过P的磁通量减小．根据楞次定律，P中有顺时针方向的电流(从右向左看)，故A正确．P向右摆的过程中，P中的电流方向为顺时针方向，则Q下端的电流方向向外．根据左手定则知，下端所受的安培力向右，则Q向右摆动．同理，用手向左摆动Q，P会向左摆动．故B正确，C、D错