廣東2011高考物理一輪復(fù)習(xí) 第九章電磁感應(yīng)階段質(zhì)量檢測題

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1、第九章 電磁感應(yīng) (時間60分鐘，滿分100分) 一、單項(xiàng)選擇題(本題共4個小題，每小題4分，共16分．每小題給出的四個選項(xiàng)中，只說有一個選項(xiàng)符合題目要求) 1．MN、GH為光滑的水平平行金屬導(dǎo)軌，ab、cd為跨在導(dǎo)軌上 的兩根金屬桿，勻強(qiáng)磁場垂直穿過MN、GH所在的平面，如圖 1所示，則 (　　) 圖1 A．若固定ab，使cd向右滑動，則abdc回路有電流，電流方向由a→b→d→c B．若ab、cd以相同的速度一起向右滑動，則abdc回路有電流，電流方向由c→d→b→a C

2、．若ab向左、cd向右同時運(yùn)動，則abdc回路電流為零 D．若ab、cd都向右運(yùn)動，且兩棒速度vcd>vab，則abdc回路有電流，電流方向由c→d→b→a 解析：由右手定則可判斷出A應(yīng)產(chǎn)生順時針的電流，故A錯．若ab、cd同向且速度大小相同，ab、cd所圍的線圈面積不變，磁通量不變，故不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯．若ab向左，cd向右，則abdc中有順時針的電流，故C錯．若ab、cd向右運(yùn)動，但vcd>vab，則abdc所圍面積發(fā)生變化，磁通量也發(fā)生變化，故由楞次定律可判斷出產(chǎn)生由c到d的電流，故D正確． 答案：D 2．(2009·寧夏高考)醫(yī)生做某些特殊手術(shù)時，利用電磁血流計(jì)來監(jiān) 測通

3、過動脈的血流速度．電磁血流計(jì)由一對電極a和b以及一對 磁極N和S構(gòu)成，磁極間的磁場是均勻的．使用時，兩電極a、 b均與血管壁接觸，兩觸點(diǎn)的連線、磁場方向和血流速度方向兩 兩垂直，如圖2所示．由于血液中的正、負(fù)離子隨血液一起在磁場 圖2 中運(yùn)動，電極a、b之間會有微小電勢差．在達(dá)到平衡時，血管內(nèi)部的電場可看做是勻強(qiáng)電場，血液中的離子所受的電場力和磁場力的合力為零．在某次監(jiān)測中，兩觸點(diǎn)間的距離為3.0 mm，血管壁的厚度可忽略，兩觸點(diǎn)間的電勢差為160 μV，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.040 T．則血流速度的近似值和電極a、b的正負(fù)為 (　　) A．1.3 m/s，a正、

4、b負(fù)　　　　 B．2.7 m/s，a正、b負(fù) C．1.3 m/s，a負(fù)、b正 D．2.7 m/s，a負(fù)、b正 解析：由于正、負(fù)離子在勻強(qiáng)磁場中垂直于磁場方向運(yùn)動，利用左手定則可以判斷：a電極帶正電，b電極帶負(fù)電．根據(jù)離子所受的電場力和洛倫茲力的合力為零，即qvB＝qE得v＝＝≈1.3 m/s.故選A. 答案：A 3．如圖3所示，金屬棒ab置于水平放置的光滑框架cdef上，棒與框架接 觸良好，勻強(qiáng)磁場垂直于ab棒斜向下．從某時刻開始磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小， 同時施加一個水平外力F使金屬棒ab保持靜止，則F (　　) 圖

5、3 A．方向向右，且為恒力 B．方向向右，且為變力 C．方向向左，且為變力 D．方向向左，且為恒力 解析：根據(jù)楞次定律，B減小時，磁通量Φ減小，為阻礙Φ減小，ab產(chǎn)生向右運(yùn)動 的趨勢，故外力方向向左．再根據(jù)電磁感應(yīng)定律，E＝＝，B均勻減小，故 不變，E不變，I不變．F安＝BIL均勻減小，故F為變力．C項(xiàng)正確． 答案：C 4．兩塊水平放置的金屬板間的距離為d，用導(dǎo)線與一個n匝線圈相連，線圈電 阻為r，線圈中有豎直方向的磁場，電阻R與金屬板連接，如圖4所示， 兩板間有一個質(zhì)量為m、電荷量＋q的油滴恰好處于靜止，則線圈中的磁 感應(yīng)強(qiáng)度B的變化情況

6、和磁通量的變化率分別是 (　　) 圖4 A．磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向上且正增強(qiáng)，＝ B．磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向下且正增強(qiáng)，＝ C．磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向上且正減弱，＝ D．磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向下且正減弱，＝ 解析：由平衡條件知，下金屬板帶正電，故電流應(yīng)從線圈下端流出，由楞次定律可 以判定磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向上且正減弱或豎直向下且正增強(qiáng)，A、D錯誤；因mg＝ q，U＝R，E＝n，聯(lián)立可求得＝，故只有C項(xiàng)正確． 答案：C 二、雙項(xiàng)選擇題(本題共5小題，每小題6分，共30分．每小題給出的四個選項(xiàng)中，有兩個選項(xiàng)符合題目要求，全選對的得6分，只選1個且正確的得1分

7、，錯選或不選的得0分) 5．現(xiàn)代生活中常用到一些電氣用品與裝置，它們在沒有直接與電源連接下，可利用電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電流發(fā)揮功能．下列有關(guān)電磁感應(yīng)的敘述，正確的是 (　　) A．電磁感應(yīng)現(xiàn)象是丹麥科學(xué)家厄司特最先發(fā)現(xiàn)的 B．發(fā)電機(jī)可以利用電磁感應(yīng)原理將力學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能 C．電氣用品中引起電磁感應(yīng)的電源電路，使用的是穩(wěn)定的直流電 D．日光燈的鎮(zhèn)流器的工作原理是電磁感應(yīng)中的自感 解析：電磁感應(yīng)現(xiàn)象最先是由英國的法拉第發(fā)現(xiàn)的，厄司特即奧斯特則是電流磁效 應(yīng)的發(fā)現(xiàn)者，A錯誤．發(fā)電機(jī)是轉(zhuǎn)子在磁場中轉(zhuǎn)動時切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，從 能量的觀點(diǎn)看是轉(zhuǎn)子克服安培力做功將機(jī)械能

8、即力學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，B正確．由電 磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的條件可知，磁通量變化才能產(chǎn)生感應(yīng)電流，則引起電磁感應(yīng)的電 源電路應(yīng)為交流電，C錯誤．鎮(zhèn)流器是利用電磁感應(yīng)工作的，故D正確． 答案：BD 6．如圖5甲所示，A、B為兩個相同的環(huán)形線圈，共軸并靠近放置，A線圈中通過如圖5 乙所示的電流I，則 (　　) 圖5 A．在t1到t2時間內(nèi)A、B兩線圈相吸引 B．在t2到t3時間內(nèi)A、B兩線圈相排斥 C．t1時刻兩線圈作用力最大 D．t2時刻兩線圈作用力最大 解析：t1到t2時間內(nèi)

9、，A中電流減小，根據(jù)“減同”，B中會產(chǎn)生與A方向相同的 感應(yīng)電流，同向電流相互吸引；t2到t3時間內(nèi)，根據(jù)“增反”，B中感應(yīng)電流與A 中電流方向相反，反向電流相互排斥；t1時刻，IA最大，但為零，IB＝0，t2時刻 IA＝0，盡管此時IB最大，但相互作用力仍然為零．選項(xiàng)A、B正確． 答案：AB 7．某輸電線路橫穿公路時，要在地下埋線通過，為了保護(hù)線路不至于被壓壞，預(yù)先鋪設(shè) 結(jié)實(shí)的過路鋼管，再讓輸電線從鋼管中穿過．電線穿管的方案有兩種，甲方案是鋪設(shè) 兩根鋼管，兩條輸電線分別從兩根鋼管中穿過，乙方案是只鋪設(shè)一根鋼管，兩條輸電 線都從這一根鋼管中穿過，如果輸電導(dǎo)線輸送的電流很強(qiáng)大，那

10、么，以下說法正確的是 (　　) 圖6 A．無論輸送的電流是恒定電流還是交變電流，甲、乙兩方案都是可行的 B．若輸送的電流是恒定電流，甲、乙兩方案都是可行的 C．若輸送的電流是交變電流，乙方案是可行的，甲方案是不可行的 D．若輸送的電流是交變電流，甲方案是可行的，乙方案是不可行的 解析：輸電線周圍存在磁場，交變電流產(chǎn)生變化的磁場，可在金屬管中產(chǎn)生渦流， 當(dāng)輸電線上電流很大時，強(qiáng)大的渦流有可能將金屬管融化，造成事故，就是達(dá)不到 金屬管融化造成事故的程

11、度，能量損失也是不可避免的，所以甲方案是不可行的．在 乙方案中，兩條電線中的電流方向相反，產(chǎn)生的磁場互相抵消，金屬管中不會產(chǎn)生 渦流是可行的，此題類似于課本中提到的“雙線并繞”．綜上所述，選項(xiàng)B、C正確． 答案：BC 8．如圖7(a)、(b)所示，R和自感線圈L的電阻都很小，接通K，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡 S發(fā)光，下列說法正確的是 (　　) 圖7 A．在電路(a)中，斷開K，S將漸漸變暗 B．在電路(a)中，斷開K，S將先變得更亮，然后漸漸變暗 C．在電路(b)中，斷開K，S將漸漸變暗 D

12、．在電路(b)中，斷開K，S將先變得更亮，然后漸漸變暗 解析：對于圖(a)所示電路，令I(lǐng)1和I2分別是K接通后線圈、燈泡支路和電阻R支 路的穩(wěn)態(tài)電流值，設(shè)燈泡的電阻為RS，線圈的電阻為RL，由歐姆定律有I1＝， I2＝.考慮到R與線圈的電阻RL都很小，則I1遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于I2.當(dāng)K斷開的瞬間，L支 路電流I1不能突變，而R支路的電流I2可以突變，即由方向向右的I2突變?yōu)橄蜃蟮? I1.所以斷開K后，S將漸漸變暗．A正確． 對于圖(b)所示電路，令I(lǐng)1′和I2′為K接通后線圈支路和電阻R、燈泡S支路的穩(wěn) 態(tài)電流值，同理有I1′＝，I2′＝.考慮到RL很小，I1′遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于I2′.當(dāng)K 斷開

13、的瞬間，L支路的電流I1′不能突變，而R、S支路的電流I2′可以突變，即由 方向向右的I2′突變?yōu)橄蜃蟮腎1′.在K斷開后再一次達(dá)到穩(wěn)態(tài)時，各支路的電流為 零．所以斷開K后，S將先變得更亮，然后漸漸變暗．故選項(xiàng)D正確． 答案：AD 9．如圖8所示，豎直面內(nèi)的虛線上方是一勻強(qiáng)磁場B，從虛線下方豎直上拋一正方形線 圈，線圈越過虛線進(jìn)入磁場，最后又落回原處，運(yùn)動過程中線圈 平面保持在豎直面內(nèi)，不計(jì)空氣阻力，則 (　　) A．上升過程克服磁場力做的功大于下降過程克服磁場力做的功 B．上升過程克服磁場力做的功等于下降過程克服磁場力做的功 C．上升過程克服重力

14、做功的平均功率大于下降過程中重力的平均功率 圖8 D．上升過程克服重力做功的平均功率等于下降過程中重力的平均功率 解析：線圈上升過程中，加速度增大且在減速，下降過程中，運(yùn)動情況比較復(fù)雜， 有加速、減速或勻速等，把上升過程看做反向的加速，可以比較在運(yùn)動到同一位置 時，線圈速度都比下降過程中相應(yīng)的速度要大，可以得到結(jié)論：上升過程中克服安 培力做功多；上升過程時間短，故正確選項(xiàng)為A、C. 答案：AC 三、非選擇題(本題包括3小題，共54分．按題目要求作答，解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位) 10

15、．(18分)如圖9所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.4 T的勻強(qiáng)磁場中，讓長為0.5 m、 電阻為0.1 Ω的導(dǎo)體棒ab在金屬框上以10 m/s的速度向右勻速滑動，電 阻R1＝6 Ω，R2＝4 Ω，其他導(dǎo)線上的電阻可忽略不計(jì)．求： (1)ab棒中的電流大小與方向； (2)為使ab棒勻速運(yùn)動，外力的機(jī)械功率； 圖9 (3)ab棒中轉(zhuǎn)化成電能的功率，并比較機(jī)械功率與轉(zhuǎn)化功率是否相等． 解析：(1)由右手定則可以判定，電流方向b→a E＝Blv＝2 V R總＝＋r＝2.5 Ω I＝＝0.8 A (2)P＝Fv＝BIlv＝1.6

16、W (3)P＝I2R總＝1.6 W，P機(jī)＝P電 答案：(1)0.8 A　b→a　(2)1.6 W　(3)1.6 W　相等 11．(18分)如圖10所示，MN、PQ為相距L＝0.2 m的光滑平行 導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與水平面夾角為θ＝30°，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng) 度為B＝1 T、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中，在兩 導(dǎo)軌的M、P兩端接有一電阻為R＝2 Ω的定值電阻，回路 其余電阻不計(jì)．一質(zhì)量為m＝0.2 kg的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置 且與導(dǎo)軌接觸良好．今平行于導(dǎo)軌對導(dǎo)體棒施加一作用力F， 圖10 使導(dǎo)體棒從ab位置由靜止開始沿導(dǎo)軌向下勻加速滑到底端，滑動過程中導(dǎo)體棒始 終垂直于

17、導(dǎo)軌，加速度大小為a＝4 m/s2，經(jīng)時間t＝1 s滑到cd位置，從ab到cd 過程中電阻發(fā)熱為Q＝0.1 J，g取10 m/s2.求： (1)到達(dá)cd位置時，對導(dǎo)體棒施加的作用力； (2)導(dǎo)體棒從ab滑到cd過程中作用力F所做的功． 解析：(1)導(dǎo)體棒在cd處速度為：v＝at＝4 m/s 切割磁感線產(chǎn)生的電動勢為：E＝BLv＝0.8 V 回路感應(yīng)電流為：I＝＝0.4 A 導(dǎo)體棒在cd處受安培力：F安＝BIL＝0.08 N 平行導(dǎo)軌向下為正方向：mgsinθ＋F－F安＝ma 解得：F＝－0.12 N 對導(dǎo)體棒施加的作用力大小為0.12 N，方向平行導(dǎo)軌平面向上． (2)a

18、b到cd的距離：x＝at2＝2 m 根據(jù)功能關(guān)系：mgxsinθ＋WF－Q＝mv2－0 解得：WF＝－0.3 J. 答案：(1)0.12 N　方向平行導(dǎo)軌平面向上　(2)－0.3 J 12．(18分)(2010·棗莊模擬)如圖11甲所示，相距為L的光滑足夠長平行金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌一部分處在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中，OO′為磁場邊界，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌右側(cè)接有定值電阻R，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)．在距OO′為L處垂直導(dǎo)軌放置一質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬桿ab.若ab桿在恒力作用下由靜止開始向右運(yùn)動，其v－x的關(guān)系圖象如圖乙所示，求： 圖11 (1)金屬桿ab在穿過磁場的過程中感應(yīng)電

19、流的方向如何？ (2)在整個過程中電阻R上產(chǎn)生的電熱Q1是多少？ (3)ab桿在離開磁場前瞬間的加速度為多少？ 解析：(1)由右手定則可知，桿中電流方向?yàn)橛蒪到a. (2)ab桿在位移L到3L的過程中，由動能定理得： F(3L－L)＝m(v22－v12) ① ab桿在磁場中發(fā)生L位移過程中，恒力F做的功等于ab桿增加的動能和回路產(chǎn)生 的電能(即電阻R上產(chǎn)生的電熱Q1)，由能量守恒定律得：FL＝mv12＋Q1 ② 聯(lián)立①②解得：Q1＝ ③ (3)ab桿在離開磁場前瞬間，水平方向上受安培力F安和外力F作用，設(shè)加速度為a， 則F安＝BIL ④ I＝ ⑤ a＝ ⑥ 由①④⑤⑥聯(lián)立解得：a＝－ 答案：(1)由b到a　(2) (3)－