物理章末測評第四章電磁感應(yīng)B

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第四章測評B（高考體驗卷)一、選擇題（本題共10小題,每小題5分，共50分；其中第1~8題為單選題,第9~10題為多選題，全部選對得5分,選不全得2分，有選錯或不答的得0分)1．（2013·北京理綜,17)如圖，在磁感應(yīng)強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中,金屬桿MN在平行金屬導(dǎo)軌上以速度v向右勻速滑動，MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E1；若磁感應(yīng)強度增為2B，其他條件不變，MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢變?yōu)镋2。則通過電阻R的電流方向及E1與E2之比E1∶E2分別為（）A．c→a,2∶1 B．a(chǎn)→c，2∶1 C．a(chǎn)→c，1∶2 D．c→a，1∶22．（2013·天津理綜，3）如圖所示，紙面內(nèi)有一矩形導(dǎo)體閉合線框abcd，ab邊長大于bc邊長，置于垂直紙面向里、邊界為MN的勻強磁場外，線框兩次勻速地完全進入磁場，兩次速度大小相同，方向均垂直于MN。第一次ab邊平行MN進入磁場，線框上產(chǎn)生的熱量為Q1,通過線框?qū)w橫截面的電荷量為q1;第二次bc邊平行MN進入磁場，線框上產(chǎn)生的熱量為Q2，通過線框?qū)w橫截面的電荷量為q2,則(）A．Q1>Q2,q1＝q2 B．Q1>Q2,q1〉q2C．Q1＝Q2，q1＝q2 D．Q1＝Q2，q1>q23．（2013·海南單科，6)如圖，水平桌面上固定有一半徑為R的金屬細圓環(huán)，環(huán)面水平，圓環(huán)每單位長度的電阻為r；空間有一勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，方向豎直向下;一長度為2R、電阻可忽略的導(dǎo)體棒置于圓環(huán)左側(cè)并與環(huán)相切,切點為棒的中點.棒在拉力的作用下以恒定加速度a從靜止開始向右運動,運動過程中棒與圓環(huán)接觸良好。下列說法正確的是(）A．拉力的大小在運動過程中保持不變B．棒通過整個圓環(huán)所用的時間為C．棒經(jīng)過環(huán)心時流過棒的電流為D．棒經(jīng)過環(huán)心時所受安培力的大小為4．（2013·安徽理綜，16)如圖所示，足夠長平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置,傾角為37°，寬度為0.5m，電阻忽略不計，其上端接一小燈泡，電阻為1Ω。一導(dǎo)體棒MN垂直于導(dǎo)軌放置,質(zhì)量為0.2kg，接入電路的電阻為1Ω，兩端與導(dǎo)軌接觸良好，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為0。5。在導(dǎo)軌間存在著垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為0.8T.將導(dǎo)體棒MN由靜止釋放，運動一段時間后,小燈泡穩(wěn)定發(fā)光,此后導(dǎo)體棒MN的運動速度以及小燈泡消耗的電功率分別為(重力加速度g取10m/s2,sin37°＝0.6）()A．2。5m/s1W B．5m/s1W C．7.5m/s9W D．15m/s9W5．(2013·課標(biāo)全國Ⅰ，17)如圖,在水平面(紙面)內(nèi)有三根相同的均勻金屬棒ab、ac和MN，其中ab、ac在a點接觸，構(gòu)成“V”字形導(dǎo)軌?？臻g存在垂直于紙面的均勻磁場。用力使MN向右勻速運動，從圖示位置開始計時,運動中MN始終與∠bac的平分線垂直且和導(dǎo)軌保持良好接觸。下列關(guān)于回路中電流i與時間t的關(guān)系圖線，可能正確的是（）6．（2013·課標(biāo)全國Ⅱ，16）如圖，在光滑水平桌面上有一邊長為L、電阻為R的正方形導(dǎo)線框；在導(dǎo)線框右側(cè)有一寬度為d(d>L）的條形勻強磁場區(qū)域，磁場的邊界與導(dǎo)線框的一邊平行，磁場方向豎直向下。導(dǎo)線框以某一初速度向右運動。t＝0時導(dǎo)線框的右邊恰與磁場的左邊界重合,隨后導(dǎo)線框進入并通過磁場區(qū)域。下列vt圖象中，可能正確描述上述過程的是（）7．（2013·山東理綜，18）將一段導(dǎo)線繞成圖甲所示的閉合回路,并固定在水平面（紙面)內(nèi)?；芈返腶b邊置于垂直紙面向里的勻強磁場Ⅰ中?；芈返膱A環(huán)區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的磁場Ⅱ，以向里為磁場Ⅱ的正方向,其磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的圖象如圖乙所示。用F表示ab邊受到的安培力，以水平向右為F的正方向，能正確反映F隨時間t變化的圖象是()8．(2013·福建理綜，18）如圖，矩形閉合導(dǎo)體線框在勻強磁場上方,由不同高度靜止釋放，用t1、t2分別表示線框ab邊和cd邊剛進入磁場的時刻.線框下落過程形狀不變，ab邊始終保持與磁場水平邊界線OO′平行,線框平面與磁場方向垂直。設(shè)OO′下方磁場區(qū)域足夠大，不計空氣影響，則下列哪一個圖象不可能反映線框下落過程中速度v隨時間t變化的規(guī)律()9．（2013·海南單科，10)如圖,在水平光滑桌面上，兩相同的矩形剛性小線圈分別疊放在固定的絕緣矩形金屬框的左右兩邊上，且每個小線圈都各有一半面積在金屬框內(nèi).在金屬框接通逆時針方向電流的瞬間（）A．兩小線圈會有相互靠攏的趨勢B．兩小線圈會有相互遠離的趨勢C．兩小線圈中感應(yīng)電流都沿順時針方向D．左邊小線圈中感應(yīng)電流沿順時針方向，右邊小線圈中感應(yīng)電流沿逆時針方向10．（2013·四川理綜，7）如圖所示,邊長為L、不可形變的正方形導(dǎo)線框內(nèi)有半徑為r的圓形磁場區(qū)域，其磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化關(guān)系為B=kt（常量k>0）?；芈分谢瑒幼冏杵鱎的最大阻值為R0,滑動片P位于滑動變阻器中央，定值電阻R1=R0、R2=.閉合開關(guān)S，電壓表的示數(shù)為U，不考慮虛線MN右側(cè)導(dǎo)體的感應(yīng)電動勢，則(）A．R2兩端的電壓為B．電容器的a極板帶正電C．滑動變阻器R的熱功率為電阻R2的5倍D．正方形導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動勢為kL2二、實驗題（本題共2小題，共16分.把答案填在題中的橫線上）11．(2013·上海單科，26）演示地磁場存在的實驗裝置（由環(huán)形線圈，微電流傳感器，DIS等組成)如圖所示。首先將線圈豎直放置，以豎直方向為軸轉(zhuǎn)動，屏幕上的電流指針________(填“有”或“無"）偏轉(zhuǎn);然后仍將線圈豎直放置，使其平面與東西向平行,并從東向西移動，電流指針________（填“有”或“無”）偏轉(zhuǎn)；最后將線圈水平放置，使其從東向西移動，電流指針________(填“有”或“無”)偏轉(zhuǎn)。12．(2013·上海四區(qū)模擬)在“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗中，首先按甲圖接線，以查明電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向之間的關(guān)系.當(dāng)閉合S時觀察到電流表指針向左偏,不通電時電流表指針停在正中央。然后按乙圖所示將電流表與線圈B連成一個閉合回路，將線圈A、電池、滑動變阻器和開關(guān)S串聯(lián)成另一個閉合電路。甲乙（1）S閉合后,將線圈A插入線圈B的過程中，電流表的指針將________（填“左偏"“右偏”或“不偏”）.（2）線圈A放在B中不動時，指針將__________（填“左偏”“右偏”或“不偏”）.(3)線圈A放在B中不動，將滑動變阻器的滑動片P向左滑動時，電流表指針將________（填“左偏”“右偏"或“不偏”).(4)線圈A放在B中不動，突然斷開S,電流表指針將__________(填“左偏"“右偏”或“不偏”）。三、解答題(本題共3小題，共34分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13．(10分)（2013·江蘇單科,13）如圖所示，勻強磁場中有一矩形閉合線圈abcd，線圈平面與磁場垂直.已知線圈的匝數(shù)N＝100，邊長ab＝1.0m、bc＝0.5m，電阻r＝2Ω。磁感應(yīng)強度B在0～1s內(nèi)從零均勻變化到0.2T。在1～5s內(nèi)從0。2T均勻變化到－0.2T，取垂直紙面向里為磁場的正方向。求：(1）0。5s時線圈內(nèi)感應(yīng)電動勢的大小E和感應(yīng)電流的方向.（2）在1～5s內(nèi)通過線圈的電荷量q.（3）在0~5s內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱Q。14．（12分）(2013·上海單科，33）如圖，兩根相距l(xiāng)=0。4m、電阻不計的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置,一端與阻值R=0.15Ω的電阻相連。導(dǎo)軌間x>0一側(cè)存在沿x方向均勻增大的穩(wěn)恒磁場，其方向與導(dǎo)軌平面垂直，變化率k=0。5T/m，x=0處磁場的磁感應(yīng)強度B0=0。5T。一根質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.05Ω的金屬棒置于導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直.棒在外力作用下從x=0處以初速度v0=2m/s沿導(dǎo)軌向右運動，運動過程中電阻上消耗的功率不變。求：（1)回路中的電流。（2）金屬棒在x＝2m處的速度.（3）金屬棒從x＝0運動到x＝2m過程中安培力做功的大小。（4）金屬棒從x＝0運動到x＝2m過程中外力的平均功率。15．(12分）（2013·課標(biāo)全國Ⅰ，25）如圖，兩條平行導(dǎo)軌所在平面與水平地面的夾角為θ，間距為L。導(dǎo)軌上端接有一平行板電容器，電容為C。導(dǎo)軌處于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌平面。在導(dǎo)軌上放置一質(zhì)量為m的金屬棒，棒可沿導(dǎo)軌下滑,且在下滑過程中保持與導(dǎo)軌垂直并良好接觸.已知金屬棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度大小為g.忽略所有電阻。讓金屬棒從導(dǎo)軌上端由靜止開始下滑，求：(1）電容器極板上積累的電荷量與金屬棒速度大小的關(guān)系。（2）金屬棒的速度大小隨時間變化的關(guān)系。參考答案1．解析:由右手定則，可判斷出金屬桿中的電流方向為N→M，則電阻R中的電流方向為a→c。根據(jù)E=BLv，可得E1∶E2=1∶2，選項C正確。答案:C2．解析：設(shè)線框ab、bc的長度分別為L1、L2，線框的電阻為R,線框進入磁場過程中,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢分別為E1＝BL1v,E2＝BL2v，產(chǎn)生的熱量Q1＝t1＝＝、Q2＝t2＝＝，故Q1〉Q2;通過線框橫截面的電荷量q＝It＝t＝＝，故q1＝q2,選項A正確.答案:A3．解析:設(shè)外力大小為F，根據(jù)牛頓第二定律可得，F(xiàn)=+ma，當(dāng)棒經(jīng)過關(guān)于圓心O左右對稱的兩個位置時，只有棒的速度v不相等,所以拉力F不相等，A項錯誤；由運動規(guī)律可得，2R=at2，解得，t=2，即棒通過整個圓環(huán)所用的時間t=2,B項錯誤；同理可得，棒到達環(huán)心時的時間t0=、速度v=at0=，此時棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=B·2Rv=2BR·,此時整個電路的電阻為，則流過棒的電流I==,C項錯誤；棒經(jīng)過圓心時所受的安培力F安=BI·2R=,D項正確。答案：D4．解析：當(dāng)小燈泡穩(wěn)定發(fā)光時，導(dǎo)體棒MN勻速運動，受力如圖所示。根據(jù)受力平衡可得，mgsinθ＝μmgcosθ＋，代入數(shù)據(jù)得,v＝5m/s;小燈泡消耗的電功率為P＝(）2R＝1W，B項正確。答案:B5．解析：設(shè)金屬棒單位長度的電阻為R0,ab、ac與∠bac的平分線間的夾角都為θ,金屬棒勻速運動的速度為v，則t時刻金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E＝Bv·2vt·tanθ,電路中的總電阻R＝（2vt·tanθ＋)R0，電流I＝eq\f（E,R）＝,可以看出電流的大小不變.答案:A6．解析:根據(jù)楞次定律可知，線框進入磁場及離開磁場的過程受到安培力，從而做變減速運動,由牛頓第二定律得，BIL＝＝ma，線框的速度減小，線框的加速度減??；線框完全進入到磁場中運動時，做勻速直線運動，D項正確。答案：D7．解析：根據(jù)楞次定律，在前半個周期內(nèi)，圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為順時針，即通過ab邊的電流方向為由b指向a，再根據(jù)左手定則判斷，ab邊受到的安培力為水平向左,即負方向。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，前半個周期內(nèi)ab中的電流為定值，則所受安培力也為定值。結(jié)合選項可知B正確。答案:B8．解析：在O～t1時間內(nèi),線框做自由落體運動，t2時刻以后，線框全部進入磁場后做勻加速直線運動，這兩段時間內(nèi)的vt圖線均為直線。在t1～t2時間內(nèi)，線框進入磁場的過程中，線框的運動狀態(tài)與進入磁場時的速度v有關(guān).當(dāng)線框在磁場中勻速運動時，安培力等于重力,即＝mg。若線框的速度v遠大于v0，則進入磁場后減速。由－mg＝ma可知,加速度減小;若線框速度v>v0，但相差不大，則線框進入磁場后可能先減速再勻速,B項正確；若線框的速度v＝v0，則線框進入磁場一直勻速至全部進入磁場，D項正確；若線框的速度v<v0,但相差不大，則線框進入磁場后可能先加速再勻速；若線框的速度v遠小于v0,則線框進入磁場后加速，加速度減小,C項正確。答案：A9．解析：金屬框接通逆時針方向的電流的瞬間，根據(jù)右手定則可知,在其內(nèi)部磁場方向向外，外部磁場方向向里。穿過左右兩小線圈向外的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場方向向里，感應(yīng)電流方向均沿順時針方向，C項正確,D項錯誤；由左手定則可知，左邊小線圈受到向左的安培力，右邊小線圈受到向右的安培力,即兩小線圈有遠離的趨勢，A項錯誤，B項正確。答案：BC10．解析：線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=πr2=kπr2，D錯；電壓表的示數(shù)U是外電壓,外電路電阻的串并聯(lián)關(guān)系是R2與滑動變阻器滑動片P右側(cè)電阻并聯(lián)，之后與滑動片P左側(cè)電阻以及R1串聯(lián),外電路總電阻為R總=R1+R左+R并=R0，而R并=，故R并兩端的電壓為，即R2兩端的電壓為，A正確；根據(jù)楞次定律，線框中感應(yīng)電流的方向為逆時針，電容器b板帶正電，B錯；設(shè)滑動變阻器右半部分的電流為I，則R2上的電流為I，滑動變阻器左半部分的電流為2I，滑動變阻器上的功率P=I2+（2I)2=I2R0，R2上的功率P2=I2,顯然C正確。答案：AC11．解析：線圈豎直放置,以豎直方向為軸轉(zhuǎn)動時，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，會產(chǎn)生感應(yīng)電流,屏幕上的電流指針有偏轉(zhuǎn)；線圈豎直放置和水平放置,從東向西移動時，穿過線圈的磁通量不發(fā)生變化,不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，屏幕上的電流指針沒有偏轉(zhuǎn)。答案：有無無12．解析：（1)由題意知，電流從哪個接線柱流入電流表,指針就向哪偏。S閉合，線圈A中電流產(chǎn)生的磁場方向向上，線圈A插入線圈B時，穿過線圈B向上的磁通量增加，由楞次定律知，線圈B要產(chǎn)生感應(yīng)電流，其磁場方向向下，由安培定則可判斷感應(yīng)電流從“－"接線柱流入電流表，因此電流表指針向右偏。(2)線圈A放在B中不動時，穿過線圈B的磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，指針不偏轉(zhuǎn).(3）滑片P向左滑動時，線圈A中電流增大，產(chǎn)生的磁場增強,穿過線圈B向上的磁通量增加,由楞次定律知，線圈B要產(chǎn)生感應(yīng)電流，其磁場方向向下，由安培定則可判斷感應(yīng)電流從“－"接線柱流入電流表，因此電流表指針向右偏。（4)線圈A放在B中不動，突然斷開S時，線圈A產(chǎn)生的磁場消失，穿過線圈B向上的磁通量減少，由楞次定律知,線圈B要產(chǎn)生感應(yīng)電流，其磁場方向向上，由安培定則可判斷感應(yīng)電流從“＋”接線柱流入電流表，因此電流表指針向左偏。答案：(1)右偏(2)不偏（3）右偏(4）左偏13．解析：（1）感應(yīng)電動勢E＝N磁通量的變化ΔΦ1＝ΔB1S解得E＝N代入數(shù)據(jù)得E＝10V感應(yīng)電流的方向為a→d→c→b→a（2)同理可得E′＝N感應(yīng)電流I2＝電荷量q＝I2Δt2解得q＝N代入數(shù)據(jù)得q＝10C（3）0～1s內(nèi)的焦耳熱Q1＝rΔt1且I1＝1～5s內(nèi)的焦耳熱Q2＝rΔt2由Q＝Q1＋Q2，代入數(shù)據(jù)得Q＝100J答案：見解析14．解析：（1）電阻消耗的功率不變，則回路中電流不變，金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢也不變。在x＝0處時，E＝B0lv0＝0。5×0。4×2V＝0。4V回路中的電流I＝＝A＝2A。(2)x＝2m處的磁感應(yīng)強度B＝B0＋kx＝0.5T＋0。5×2T＝1.5T，設(shè)此時金屬棒的速度為v,則根據(jù)E＝BLv，解得v＝m/s。(3)在x＝0處時金屬棒受到的安培力F1＝B0Il＝0。5×2×0.4N＝0.4N，在x