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1、（浙江專版）2022年高考物理一輪復習 第11章 電磁感應（加試）檢測 一、不定項選擇題(每小題可能只有一個選項正確,也可能有多個選項正確,共60分) 1. 如圖所示,幾位同學在做“搖繩發(fā)電”實驗:把一條長導線的兩端連在一個靈敏電流計的兩個接線柱上,形成閉合回路。兩個同學迅速搖動AB這段“繩”。假設圖中情景發(fā)生在赤道,地磁場方向與地面平行,由南指向北。圖中搖“繩”同學是沿東西站立的,甲同學站在西邊,手握導線的A點,乙同學站在東邊,手握導線的B點。下列說法正確的是(　　) A.當“繩”搖到最高點時,“繩”中電流最小 B.當“繩”搖到最低點時,“繩”受到的安培力最大 C.當“繩”向

2、下運動時,“繩”中電流從A流向B D.在搖“繩”過程中,“繩”中電流總是從A流向B 2. 如圖所示,當磁鐵運動時,流過電阻的電流由A經(jīng)R到B,則磁鐵的運動情況可能是(　　) A.向下運動 B.向上運動 C.向左平移 D.向右平移 3. A、B兩閉合圓形導線環(huán)用相同規(guī)格的導線制成,它們的半徑之比rA∶rB=2∶1,在兩導線環(huán)包圍的空間內存在一正方形邊界的勻強磁場區(qū)域,磁場方向垂直于兩導線環(huán)的平面,如圖所示。當磁場的磁感應強度隨時間均勻增大的過程中,流過兩導線環(huán)的感應電流大小之比為(　　) A.=1 B.=2 C. D. 4.某同學為了驗證斷電自感現(xiàn)象,自己找來帶鐵

3、芯的線圈L、小燈泡A、開關S和電池組E,用導線將它們連接成如圖所示的電路。檢查電路后,閉合開關S,小燈泡發(fā)光;再斷開開關S,小燈泡僅有不顯著的延時熄滅現(xiàn)象。雖經(jīng)多次重復,仍未見老師演示時出現(xiàn)的小燈泡閃亮現(xiàn)象,他冥思苦想找不出原因。你認為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是(　　) A.電源的內阻較大 B.小燈泡電阻偏大 C.線圈電阻偏大 D.線圈的自感系數(shù)較大 5.電阻R、電容C與一個線圈連成閉合回路,條形磁鐵靜止在線圈的正上方,N極朝下,如圖所示,現(xiàn)使磁鐵開始自由下落,在N極接近線圈上端的過程中,流過R的電流方向和電容器極板的帶電情況是(　　) A.上極板帶正電 B.下極板帶正電

4、 C.從a到b D.從b到a 6.半徑為a、右端開小口的導體圓環(huán)和長為2a的導體直桿,單位長度電阻均為R0。圓環(huán)水平固定放置,整個內部區(qū)域分布著垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為B。直桿在圓環(huán)上以速度v平行于直徑CD向右做勻速直線運動,直桿始終有兩點與圓環(huán)良好接觸,從圓環(huán)中心O開始,直桿的位置由θ確定,如圖所示。則(　　) A.θ=0時,直桿產生的電動勢為2Bav B.θ=時,直桿產生的電動勢為Bav C.θ=0時,直桿受的安培力大小為 D.θ=時,直桿受的安培力大小為 7.如圖所示,半徑為r的金屬圓盤在垂直于盤面的勻強磁場B中,繞O軸以角速度ω沿逆時針方向勻速轉動,則通過

5、電阻R的電流的方向和大小是(金屬圓盤的電阻不計,R左側導線與圓盤邊緣接觸,右側導線與圓盤中心接觸)(　　) A.由c到d,I= B.由d到c,I= C.由c到d,I= D.由d到c,I= 8.如圖所示,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。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.兩小線圈中感應電流都沿順時針方向 D.左邊小線圈中感應電流沿順時針方向,右邊小線圈中感應電流沿逆時針方向 9.如圖所示的電路中,L是自

6、感系數(shù)很大的線圈,但其自身的電阻可看作零。A、B是兩個相同的燈泡,下列說法正確的是(　　) A.開關S由斷開變?yōu)殚]合,A、B同時發(fā)光,之后亮度不變 B.開關S由斷開變?yōu)殚]合,A立即發(fā)光,之后又逐漸熄滅 C.開關S由閉合變?yōu)閿嚅_的瞬間,A、B同時熄滅 D.開關S由閉合變?yōu)閿嚅_的瞬間,A再次發(fā)光,之后又逐漸熄滅 10. 如圖所示,金屬三角形導軌COD上放有一根金屬棒MN,MN⊥OD,拉動MN使它從O點以速度v在勻強磁場中向右勻速平動,若導軌和金屬棒都是粗細相同的均勻導體,它們的電阻率相同,則在MN運動過程中閉合電路的(　　) A.感應電動勢逐漸增大 B.感應電流逐漸增大

7、C.感應電流將保持不變 D.感應電流逐漸減小 11. 如圖所示,粗細均勻的導線繞成匝數(shù)為n、半徑為r的圓形閉合線圈。線圈放在磁場中,磁場的磁感應強度隨時間均勻增大,線圈中產生的電流為I,下列說法正確的是(　　) A.電流I與匝數(shù)n成正比 B.電流I與線圈半徑r成正比 C.電流I與線圈面積S成正比 D.電流I與導線橫截面積S0成正比 12.如圖所示,由某種粗細均勻的總電阻為3R的金屬條制成的矩形線框abcd,固定在水平面內且處于方向豎直向下的勻強磁場B中。一接入電路電阻為R的導體棒PQ,在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v勻速滑動,滑動過程PQ始終與ab垂直,且與線框接觸良好

8、,不計摩擦。在PQ從靠近ad處向bc滑動的過程中(　　) A.PQ中電流先增大后減小 B.PQ兩端電壓先減小后增大 C.PQ上拉力的功率先減小后增大 D.線框消耗的電功率先減小后增大 二、非選擇題(共40分) 13.(10分)如圖所示的器材可用來研究電磁感應現(xiàn)象及判定感應電流的方向,其中L1為原線圈,L2為副線圈。 (1)在給出的實物圖中,將實驗儀器連成完整的實驗電路。 (2)在實驗過程中,除了查清流入檢流計電流的方向與指針偏轉方向之間的關系之外,還應查清　　　　(選填“L1”“L2”或“L1和L2”)的繞制方向。閉合開關之前,應將滑動變阻器的滑片P處于最　　(選填“左

9、”或“右”)端。? 14.(10分)在探究電磁感應現(xiàn)象的實驗中: (1)首先要確定電流表指針偏轉方向與電流方向間的關系。實驗中所用電流表量程為100 μA,電源電動勢為1.5 V,待選的保護電阻有三種R1=20 kΩ,R2=1 kΩ,R3=100 Ω,應選用　　　　的電阻。? (2)已測得電流表指針向右偏時,電流是由正接線柱流入。由于某種原因,螺線管線圈繞線標識已沒有了,通過實驗查找繞線方向。如圖所示,當磁鐵N極插入線圈時,電流表指針向左偏,如圖所示線圈的繞線方向是　　　　(選填“左”或“右”)圖。? (3)若將條形磁鐵S極放在下端,從螺線管中拔出,這時電流表的指針應向　　　　(選

10、填“左”或“右”)偏。? 15.(10分)如圖所示,金屬桿ab放在光滑的水平金屬導軌上,與導軌組成閉合矩形電路,長l1=0.8 m,寬l2=0.5 m,回路總電阻R=0.2 Ω,回路處在豎直方向的磁場中,金屬桿用水平繩通過定滑輪連接質量M=0.04 kg的木塊,磁感應強度從B0=1 T開始隨時間均勻增加,5 s末木塊將離開水平面,不計一切摩擦,g取10 m/s2,求回路中的電流大小。 16.(10分) 如圖所示,一平面框架與水平面成θ=37°角,寬L=0.4 m,上、下兩端各有一個電阻R0=1 Ω,框架的其他部分電阻不計,框架足夠長。垂直于框架

11、平面的方向存在向上的勻強磁場,磁感應強度B=2 T。ab為金屬桿,其長度為L=0.4 m,質量m=0.8 kg,電阻r=0.5 Ω,金屬桿與框架的動摩擦因數(shù)μ=0.5。金屬桿由靜止開始下滑,直到速度達到最大的過程中,金屬桿克服磁場力所做的功為W=1.5 J。已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2。求: (1)ab桿達到的最大速度v; (2)ab桿從開始到速度最大的過程中沿斜面下滑的距離; (3)在該過程中通過ab的電荷量。 第十一章檢測　電磁感應(

12、加試) 1.AC 2.BCD　要使電阻流過由A經(jīng)R到B的電流,就要使穿過線圈向下的磁通量減小,B、C、D都能滿足條件。 3.D　由于E=S(S為磁場區(qū)域面積)。對A、B兩導線環(huán),由于及S均相同,得=1,I=,R=ρ(S1為導線的橫截面積),l=2πr,所以,代入數(shù)值得。 4.C　閉合開關S,電路穩(wěn)定燈泡正常發(fā)光時,如果自感線圈L的電阻比燈泡的電阻大,則電感線圈L中的電流IL比燈泡A中的電流IA小,當開關S斷開時,由于自感現(xiàn)象,L和A構成回路使L和A中的電流從IL開始減小,因此不可能看到小燈泡閃亮的現(xiàn)象,C正確。 5.BD　磁鐵下落接近線圈上端的過程中,線圈中感應電流對線圈而言,俯視應

13、為逆時針,故流過R的電流方向為從b到a,電容器極板的帶電情況是下極板帶正電。 6.AD　當θ=0時,直桿切割磁感線的有效長度l1=2a,所以直桿產生的電動勢E1=Bl1v=2Bav,選項A正確。此時直桿上的電流I1=,直桿受到的安培力大小F1=BI1l1=,選項C錯誤。當θ=時,直桿切割磁感線的有效長度l2=2acos =a,直桿產生的電動勢E2=Bl2v=Bav,選項B錯誤。此時直桿上的電流I2=,直桿受到的安培力大小F2=BI2l2=,選項D正確。 7.D　可將金屬圓盤看成由無數(shù)條金屬棒沿半徑方向排列,每條金屬棒在磁場中轉動產生的電動勢,電動勢不變,故金屬圓盤產生的電動勢為。通過電阻R

14、的電流大小I=,電流的方向可由右手定則判斷出由d到c,故選項D正確。 8.BC　通電絕緣金屬框內部磁場較外部磁場強,由楞次定律可知,通電瞬間,左右兩個小線圈中均感應出順時針方向的感應電流,有相互遠離的趨勢,故正確選項為B、C。 9.BD　S閉合的瞬間,通過L的電流從無到有發(fā)生變化,從而產生阻礙作用,A燈中有電流通過而發(fā)光;電流穩(wěn)定后通過L的電流恒定時,其無阻礙作用,A燈被L短路,兩端無電壓而熄滅,所以A錯誤,B正確。開關S斷開的瞬間,通過L的電流減小而產生感應電動勢(或說阻礙電流的減小)從而有電流通過A燈,A燈再次發(fā)光,之后又逐漸熄滅,故C錯誤,D正確。 10.AC　拉動MN使它從O點以

15、速度v在勻強磁場中向右勻速平動,t時刻,導體棒切割磁感線的有效長度l=vttan α,產生的感應電動勢E=Blv=Bv2ttan α,感應電動勢逐漸增大,選項A正確;粗細相同的均勻導體,它們的電阻率相同,單位長度電阻相同,設為R,回路總電阻R總=R(vttan α++vt)=R(tan α++1)vt,產生的感應電流I=是一恒量,選項C正確,B、D錯誤。 11.BD　由題給條件可知感應電動勢為E=nπr2,電阻為R=,電流I=,聯(lián)立以上各式得I=,則可知B、D項正確,A、C項錯誤。 12.C　設PQ左側電路的電阻為Rx,則右側電路的電阻為3R-Rx,所以外電路的總電阻為R外=,外電路電阻先

16、增大后減小,所以路端電壓先增大后減小,所以B錯誤;電路的總電阻先增大后減小,再根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得PQ中的電流I=先減小后增大,故A錯誤;由于導體棒做勻速運動,拉力等于安培力,即F=BIL,拉力的功率P=BILv,故先減小后增大,所以C正確;外電路的總電阻R外=,最大值為R,小于導體棒的電阻R,又外電阻先增大后減小,由電源的輸出功率與外電阻的關系圖象可知,線框消耗的電功率先增大后減小,故D錯誤。 13.答案 (1)見解析圖　(2)L1和L2　右 解析 (1)探究電磁感應現(xiàn)象實驗電路分兩部分,電源、開關、滑動變阻器、原線圈組成閉合電路,檢流計與副線圈組成另一個閉合電路。電路圖如圖所示。

17、 (2)在實驗過程中,除了查清流入檢流計電流的方向與指針偏轉方向之間的關系之外,還應查清原線圈L1與副線圈L2的繞制方向。由電路圖可知,閉合開關之前,應將滑動變阻器的滑片P處于最右端,此時滑動變阻器接入電路的阻值最大。 14.答案 (1)20 kΩ　(2)左　(3)左 解析 (1)由閉合電路歐姆定律得R= Ω=15×103 Ω,R1>R,不會使電流表超過量程,起到保護的作用,所以應選20 kΩ的電阻。 (2)當磁鐵N極插入螺線管時,根據(jù)楞次定律,感應電流的磁場阻礙磁通量的增加,螺線管上端應為N極,下端為S極,又電流表指針向左偏,可知電流方向是由正電流表接線柱流出至螺線管上端接線柱,

18、由安培定則可判斷螺線管的繞線方向如左圖所示。 (3)若將條形磁鐵S極放在下端,從螺線管中拔出時,感應電流磁場方向為阻礙磁通量的減少,螺線管上端應為N極,下端為S極,由螺線管的繞線方向可以判定電流是從電流表的負接線柱流入,故指針向左偏。 15.答案 0.4 A 解析 設磁感應強度B=B0+kt,k是大于零的常數(shù), 于是回路感應電動勢E==kS,S=l1·l2, 回路感應電流I=, 金屬桿受安培力F安=BIl2=(B0+kt)Il2。 5 s末有F安==Mg, 可以得到k=0.2 T/s或k=-0.4 T/s(舍去),解得I=0.4 A。 16.答案 (1)2.5 m/s　(2)

19、2.5 m　(3)2 C 解析 (1)桿ab達到平衡時的速度即為最大速度v,此時桿ab所受安培力為F,則有mgsin θ-F-μFN=0 ① FN-mgcos θ=0 ② 總電阻R=+r=1 Ω③ 桿ab產生的感應電動勢為E=BLv ④ 通過桿ab的感應電流為I= ⑤ 桿ab所受安培力為F=BIL ⑥ 聯(lián)立①②③④⑤⑥式解得v==2.5 m/s。 ⑦ (2)設從開始到速度最大的過程中ab桿沿斜面下滑的距離為s,由動能定理得 mgssin θ-W-μmgscos θ=mv2 ⑧ 聯(lián)立⑦⑧式代入數(shù)據(jù)解得,s=2.5 m。 (3)流過導體棒的電荷量q=·Δt,又 聯(lián)立以上各式得q=,代入數(shù)據(jù)解得q=2 C。