2019高三物理电磁感应交流电单元验收试题(含答案)精品教育.doc
2019高考物理单元综合测试题第9章电磁感应

2019 高考物理单元综合测试题第9 章电磁感觉本卷分第一卷 ( 选择题 ) 和第二卷 ( 非选择题 ) 两部分、总分值 100分,考试时间 90 分钟、第一卷 ( 选择题共 40 分)【一】选择题 ( 共 10 小题,每题 4 分,共 40 分,在每题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项切合题目要求,有些小题有多个选项切合题目要求,所有选对的得4 分,选不全的得2 分,有选错或不答的得 0 分)1、(2018 ·北京海淀模拟 )以下列图,矩形导线框 abcd与无穷长通电直导线 MN在同一平面内,直导线中的电流方向由 M到 N,导线框的 ab 边与直导线平行、假定直导线中的电流增大,导线框中将产生感觉电流,导线框会遇到安培力的作用,那么以下对于导线框遇到的安培力的判断正确的选项是 ()A、导线框有两条边所受安培力的方向同样B、导线框有两条边所受安培力的大小同样C、导线框所受的安培力的协力向左D、导线框所受的安培力的协力向右[ 答案 ]BD[ 分析 ] 依据左手定那么,四条边的安培力的方向都不同样, A 错;在某一瞬时,导线框的感觉电流大小是同样的, ab 边和 cd 边所处的磁场强度不一样,所以安培力的大小不一样, bc 边和 ad 边所处的磁场状况同样,所以安培力的大小同样, B 对;直导线中的电流增大,穿过导线框的磁通量要变大,依据楞次定律,导线框所受的安培力的协力向右,C错, D对、2、(2018 ·哈尔滨模拟 ) 矩形导线框abcd放在匀强磁场中,在外力控制下处于静止状态,如图甲所示、磁感觉强度方向与导线框所在平面垂直,磁感觉强度 B随时间变化的图象如图乙所示、 t =0时辰,磁感觉强度的方向垂直导线框平面向里,在0~4s 时间内,导线框ad 边所受安培力随时间变化的图象(规定以向左为安培力正方向)可能是以下选项中的 ()[ 答案]D[ 分析 ] 由图象可知 0~1s 时间内磁场平均向里减小,依据楞次定BS律及左手定那么可知 ad 边遇到的安培力向左,再由 I =R t可得回路中电流不变,而 F=BIL,故 F 平均减小,选项AB错误;1~2s内C 感觉电流方向仍不变,但安培力方向向右,且平均增大,应选项错误, D正确、3、(2018 ·南昌模拟 )以下列图,在粗拙绝缘水平面上有一正方形闭合金属线框abcd,其边长为l 、质量为m,金属线框与水平面的动摩擦因数为μ.虚线框a′b′c′d′内有一匀强磁场,磁场方向竖直向下、开始时金属线框的 ab 边与磁场的 d′c′边重合、现使金属线框以初速度 v0沿水平面滑入磁场地区,运动一段时间后停止,此时金属线框的 dc 边与磁场地区的 d′c′边距离为 l .在这个过程中,金属线框产生的焦耳热为()1212A. 2mv0+μmglB. 2mv0-μmgl1212C.2mv0+2μmglD.2mv0-2μmgl[ 答案]D[ 分析 ] 闭合线框进入磁场的过程中,因为一条边切割磁感线运动,产生感觉电动势,进而产生感觉电流,处于磁场中遇到安培力,故整个运动过程中有摩擦阻力和安培力做功,但此中安培力是变力,12所以由功能关系可得:2mv0=μmg·2l+Q,所以金属线框中产生的12焦耳热为 Q=2mv0-2μ mgl,故D正确、4、(2018 ·信息卷 ) 如图甲、乙所示,水平面上存在着组合磁场,其磁感觉强度分别为 B、2B,分别使劲 F1、F2将同样的矩形线框ABCD(一边与两磁场的界限重合 ) 沿水平面匀速完整拉进另一磁场,且两次的速度之比为 v1∶v2=1∶2,那么在线框完整进入另一磁场的过程中,以下说法正确的选项是 ()A 、拉力大小之比为 1∶2B 、线框中产生的热量之比为 1∶1C 、回路中电流之比为 1∶1D 、战胜安培力做功的功率之比为 1∶2[ 答案]AEd1[ 分析 ] 对甲: E 1 =3BLv 1,I 1= R ,F 1=3BI 1L ,t 1 =v 1 ,P 1= F 1v 1,2 2 3BLv 2 2 22 29B L v19B L v9B L v d2111,解得F =R,I = R ,P =R,Q =R;Q =I Rt11 11111Ed22对乙: E 2= 3BLv 2,I 2= R ,F 2=3BI 2L , t 2=v 2, P 2=F 2v 2 ,Q 2=I2Rt 2,2 2 3BLv 2 2 2 2 2F v9BL v29B L v29BL v d1221解得 F =R ,I = R ,P = R ,Q =R,故得2=v 2=22221Iv1Pv 2 1Qv111 1 111, I = v = , P = 2=,=v = 。
2019年高考物理一轮单元卷:第十二单元交变电流传感器A卷(含答案)

×
T2+
32×
R×
T 2
=
I
2RT,
解得电流有效值
I= 2. 5 2 A , 所以 D 选项错误 .
3. 【 答案 】 D
【 解析 】 选 D. 因 e= 10 2sin 10πt(V) , 故 ω= 10πrad/s, f=2ωπ= 5 Hz , 选项 A 错误; Em= 10 2 V ,
故其有效值 E= Em = 10 V , 选项 B 错误;交流电表的示数及功率的计算均要用有效值 2
, 所以副线圈两端电压为 U2
2
2
=44 V , 但二极管具有单向导电性 , 根据有效值的定义有 U2×T= U × T, 从而求得电压表两端电压有效值
R2R
为 U = 22 2 V ,B 选项错误; 1 min 产生的热量为
Q=
U2 Rt
=
2
904
J ,C
选项正确;将滑动变阻器滑片向上
滑动 , 接入电路中的阻值变小 , 但对原、副线圈两端的电压无影响 ,即电压表的读数不变 , 电流表的读数
R 串联接在副线圈上,如图所示,电压表和电流表均为理想交
流电表.则下列说法正确的是 ( )
A .原、副线圈中的电流之比为 5∶ 1
B .电压表的读数约为 44 V
C.若滑动变阻器接入电路的阻值为 20 Ω,则 1 分钟产生的热量为 2 904 J
D .若将滑动变阻器的滑片向上滑动,则两电表读数均增大
,甲图中的 A 、 C 两图中线圈所在的平面为中性面
, 线圈
在中性面时电流为零 ,再经过 1/4 个周期电流达到最大值 ,再由楞次定律判断出电流的方向 ,因此甲图中 A
至 B 图的过程电流为正且从零逐渐增大到最大值 ,A 正确;甲图中的 C 图对应的电流为零 , B 错误;每经
高中物理电磁感应练习题及答案

高中物理电磁感应练习题及答案一、选择题1、在电磁感应现象中,下列说法正确的是:A.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化B.感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相反C.感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相同D.感应电流的磁场方向与原磁场方向无关答案:A.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化。
2、一导体在匀强磁场中匀速切割磁感线运动,产生感应电流。
下列哪个选项中的物理量与感应电流大小无关?A.磁感应强度B.导体切割磁感线的速度C.导体切割磁感线的长度D.导体切割磁感线的角度答案:D.导体切割磁感线的角度。
二、填空题3、在电磁感应现象中,当磁通量增大时,感应电流的磁场方向与原磁场方向_ _ _ _ ;当磁通量减小时,感应电流的磁场方向与原磁场方向 _ _ _ _。
答案:相反;相同。
31、一根导体在匀强磁场中以速度v运动,切割磁感线,产生感应电动势。
如果只增大速度v,其他条件不变,则产生的感应电动势将_ _ _ _ ;如果保持速度v不变,只减小磁感应强度B,其他条件不变,则产生的感应电动势将 _ _ _ _。
答案:增大;减小。
三、解答题5、在电磁感应现象中,有一闭合电路,置于匀强磁场中,接上电源后有电流通过,现将回路断开,换用另一电源重新接上,欲使产生的感应电动势增大一倍,应采取的措施是()A.将回路绕原路转过90°B.使回路长度变为原来的2倍C.使原电源的电动势增大一倍D.使原电源的电动势和回路长度都增大一倍。
答案:A.将回路绕原路转过90°。
法拉第电磁感应定律是电磁学中的重要规律之一,它描述了变化的磁场产生电场,或者变化的电场产生磁场的现象。
这个定律是法拉第在1831年发现的,它为我们打开了一个全新的领域——电磁学,也为我们的科技发展提供了强大的理论支持。
在高中物理中,法拉第电磁感应定律主要通过实验和理论推导来展示,让学生们能够更直观地理解这个重要的规律。
高中的学生们已经对电场和磁场的基本概念有了一定的了解,他们已经掌握了电场线和磁场线的概念,以及安培定则等基本知识。
高二物理《电磁感应》、《交流电》单元检测题.doc

高二物理《电磁感应》、《交流电》单元检测题(满分120分,考试时间120分钟)一、选择题(12×4分=48分)1、一矩形线圈,绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动,线圈中的感应电动势e 随时间t 的变化规律如图1所示,下列说法中正确的是( ) A 、t 1时刻通过线圈的磁通量为零 B 、t 2时刻通过线圈的磁通量绝对值最大 C 、t 3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D 、每当e 转换方向时,通过线圈的磁通量的绝对值都为最大2、用某理想变压器给负载电阻R 供电,下列哪种办法会增加变压器的输入功率?( ) A 、减少负载电阻R 的阻值,其他条件不变 B 、增加原线圈的匝数,其他条件不变 C 、加粗原线圈的导线,其他条件不变 D 、减少副线圈的匝数,其他条件不变3、一矩形圈在匀强磁场中匀速转动,所产生的交流电动势的瞬时值表达式为e=220sin10πtV , 则下列说法中正确的是( )A 、该交流电的频率是10πHzB 、该交流电的有效值是220VC 、当t=0时,穿过线圈的磁通量最大D 、当t=0时,穿过线圈的磁通量为零 4、在匀强磁场中有一圆形的闭合导线环,环的平面垂直于磁场方向,当线圈在磁场中做下列哪些运动时,线圈中能产生感应电流?( )A 、只有环转动即可B 、环沿所在平面做匀速运动C 、环沿所在平面做匀加速运动D 、环绕任意一条直径转动即可5、要使b 线圈中产生如图示2所示方向的电流,可采用的办法有( ) A 、闭合K 瞬间 B 、K 闭合后把R 的滑动片向右移 C 、闭合K 后把b 向a 靠近 D 、闭合K 后把a 中铁芯从左边抽出6、一交流电流的图象如图3所示,由图可知( )A 、用电流表测该电流,其示数为102 AB 、该交流电流的频率为0.01 HzC 、该交流电流通过10 Ω电阻时,电阻消耗的电功率为1000WD 、该交流电流即时值表达式为i =102sin628t A7、一电热器接在10V 直流电源上,产生一定大小的热功率,把它改接到正弦式电流上,要使产生的热功率为原来的一半,如果忽略电阻随温度的变化,则交流的最大值应为( )A 、5.0VB 、7.0VC 、10VD 、14.1V8、一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动,在转动过程中,线框中的最大磁通量为Φm ,最大感应电动势为E m ,下列说法中正确的是( )A 、当磁通量为零时,感应电动势也为零B 、当磁通量减少时,感应电动势在增大C 、当磁通量等于0.5Φm 时,感应电动势等于0.5E mD 、角速度ω=E m /Φm9、交变电流电源的电压6V ,它跟电阻R 1、R 2及电容器C、电压表一起连接组成电路如图2图3—图1图4所示,图中电压表的读数为U 1,为了保证电容器C 不被击穿,下列关于U 1及电容器的耐压值U 2的数值正确的是( )A 、U 1=V 26,U 2=62VB 、U 1=6V ,U 2=6VC 、U 1=V 26,U 2=6VD 、U 1=6V ,U 2≥62V 10、如图5所示,要使金属环C 向线圈A 运动,导线AB 在金属导轨上应( )A 、向右做减速运动B 、向左做减速运动C 、向右做加速运动D 、向左做加速运动 11、如图6所示,一个理想变压器,初级线圈的匝数为n 1,a 、b 接交流电源,次级线圈匝数为n 2,与负载电阻R 相连接,R=40Ω。
高三物理《电磁感应》单元测试含答案

《弘毅教育》电磁感应测试题一、选择题(每小题4分,共40分)1.下列现象中,属于电磁感应现象的是( )A.小磁针在通电导线附近发生偏转B.通电线圈在磁场中转动C.因闭合线圈在磁场中转动而产生感应电流D.接通电路时,与线圈串联的灯泡逐渐亮起来2.如图所示,沿x轴、y轴有两根长直导线,互相绝缘.x轴上的导线中有沿-x轴方向的电流,y轴上的导线中有沿+y轴方向的电流,两虚线是坐标轴所夹角的角平分线.a、b、c、d是四个圆心在虚线上与坐标原点等距的相同的固定圆形导线环.当两直导线中的电流从相同大小以相同的速度均匀减小时,各导线环中的感应电流情况是( )A.a中有逆时针方向的电流,且有靠近原点的趋势B.b中有顺时针方向的电流,且有靠近原点的趋势C.c中有顺时针方向的电流,且有靠近原点的趋势D.d中有顺时针方向的电流,且有靠近原点的趋势3.如下图所示,一航天飞机下有一细金属杆,杆指向地心.若仅考虑地磁场的影响,则当航天飞机位于赤道上空时( )A.由东向西水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由上向下B.由西向东水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由上向下C.沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由下向上D.沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时,金属杆中一定没有感应电动势4.如图所示,矩形闭合金属框abcd的平面与匀强磁场垂直,若ab边受竖直向上的磁场力的作用,则可知金属框的运动情况是( )A.向左平动进入磁场 B.向右平动退出磁场C.沿竖直方向向上平动 D.沿竖直方向向下平动5.如下图所示,阻值为R的金属棒从图示位置ab分别以v1、v2的速度沿光滑导轨(电阻不计)匀速滑到a′b′v2=1:2,则在这两次过程中( )位置,若vA.回路的电流I1:I2=1:2B.产生的热量Q1:Q2=1:2C.通过任一截面的电荷量q1:q2=1:2D.外力的功率P1:P2=1:26.如图所示,水平放置的光滑导轨MN 、PQ 足够长,两导轨置于竖直向上的匀强磁场中,长为L 的导体棒AB 和CD 分别以速度v 1和v 2向左、向右两个方向匀速运动.关于ABCDA 电路中的感应电动势的计算和感应电流方向的判断,下列说法中正确的是( )A .可以根据两导体的运动情况求出单位时间内电路面积的改变ΔS Δt,由法拉第电磁感应定律求出回路的电动势 B .可以先求得两导体做切割磁感线运动时各自产生的感应电动势,再由电源串联规律求出回路的总电动势C .电路中感应电流的方向既可以用楞次定律判断,也可以用右手定则判断D .电路中感应电流的方向只能用右手定则判断7.半径为R 的圆形线圈,两端A 、D 接有一个平行板电容器,线圈垂直放在随时间均匀变化的匀强磁场中,如图所示,则要使电容器所带电荷量Q 增大,可以采取的措施是( )A .增大电容器两极板间的距离B .增大磁感应强度的变化率C .减小线圈的半径D .改变线圈所在平面与磁场方向间的夹角8.如右图所示,由粗细均匀的电阻丝制成的半径为R 的圆环,以速度v 匀速进入一磁感应强度大小为B 的匀强磁场.当圆环运动到图示位置(∠aOb =90°)时,a 、b 两点的电势差为( ) A.2BRv B.22BRv C.24BRv D.324BRv9.如图所示,一磁铁用细线悬挂,一闭合铜环用手拿着静止在与磁铁上端面相平处,松手后铜环下落.在下落到和下端面相平的过程中,以下说法正确的是( )A .环中感应电流方向从上向下看为先顺时针后逆时针B .环中感应电流方向从上向下看为先逆时针后顺时针C .悬线上拉力先增大后减小D .悬线上拉力一直大于磁铁重力10.如图甲所示,矩形金属导线框abcd在匀强磁场中静止不动,磁场方向与线框平面垂直,磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示.t=0时刻,磁感应强度的方向垂直纸面向里,则在0~4 s时间内,下图表示线框ab边所受的安培力F(规定向左为正)随时间t变化的图象,其中正确的是( )二、填空题(每小题5分,共20分)11.如下图所示,正三角形abc的边长为L,在磁感应强度为B的匀强磁场中以平行于bc边的速度v匀速运动,则电流表的示数为________A,ab两点间的电势差为________V.12.如下图所示,一个半径为L的半圆形硬导体ab在竖直U型框架上从静止释放,匀强磁场的磁感应强度为B,回路电阻为R,半圆形硬导体ab的质量为m,电阻为r,重力加速度为g,其余电阻不计,(1)当半圆形硬导体ab的速度为v时(未达到最大速度),ab两端的电压为________;(2)半圆形硬导体ab所能达到的最大速度为________.13.为了演示接通电源瞬间和断开电源瞬间的电磁感应现象,设计了如图所示的电路图,其中L的直流电阻和R 相等,开关接通的瞬间,A灯的亮度________(填“大于”“等于”或“小于”)B灯的亮度;通电一段时间后,A 灯的亮度________(填“大于”“等于”或“小于”)B灯的亮度;断电的瞬间,A灯________(填“立即”或“逐渐”)熄灭,B灯________(填“立即”或“逐渐”)熄灭.14.如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置.(1)将图中所缺的导线补接完整.(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后可能出现的情况有:①将原线圈迅速插入副线圈时,灵敏电流计指针将________________;②原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,灵敏电流计指针________.(3)在做“研究电磁感应现象”实验时,如果副线圈两端不接任何元件,则副线圈电路中将( )A .因电路不闭合,无电磁感应现象B .有电磁感应现象,但无感应电流,只有感应电动势C .不能用楞次定律判断感应电动势方向D .可以用楞次定律判断感应电动势方向(4)如下图所示的A 、B 分别表示原、副线圈,若副线圈中产生顺时针方向的感应电流,可能是因为( )A .原线圈通入顺时针方向的电流,且正从副线圈中取出B .原线圈通入顺时针方向的电流,且其中铁芯正被取出C .原线圈通入顺时针方向的电流,且将可变电阻器阻值调小D .原线圈通入逆时针方向的电流,且正在断开电源三、计算题(共40分)15.(10分)如图所示,闭合线圈面积为S ,放在磁场中,且线圈平面与磁场垂直,磁场的磁感应强度B 随时间的变化规律为)2sin(t TB B m ⋅=π. (1)在0~T 时间内,哪些时刻线圈中产生的感应电动势最大?(2)在T 4~3T 4时间内,通过导体横截面的电荷量是多大?16.(10分)如图所示,在直线PQ上部有一匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里.有一半径为a的直角扇形回路TOS,顶点固定在PQ直线上的O点,并绕顶点O以角速度ω逆时针匀速转动.若以扇形的一条边OS跟PQ重合时为起始时刻.则(1)试在Φ-t图上画出穿过回路的磁通量Φ随时间t变化的函数图线;在E-t图上画出回路感应电动势E 随时间t变化的函数图线.(2)试计算磁通量的最大值Φm和感应电动势的最大值E m各为多少?17.(10分)如图所示,边长L=0.20 m的正方形导线框ABCD由粗细均匀的同种材料制成,正方形导线框每边的电阻R=1.0 Ω,金属棒MN与正方形导线框的对角线长度恰好相等,金属棒MN的电阻r=0.20 Ω.导线框放置在匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.50 T,方向垂直导线框所在平面向里.金属棒MN与导线框接触良好,且与导线框对角线BD垂直放置在导线框上,金属棒的中点始终在BD连线上.若金属棒以v=4.0 m/s的速度向右匀速运动,当金属棒运动至AC的位置时,求(计算结果保留两位有效数字):(1)金属棒产生的电动势大小;(2)金属棒MN上通过的电流大小和方向;(3)导线框消耗的电功率.18.(10分)如图所示,有两根足够长、不计电阻,相距L 的平行光滑金属导轨cd 、ef 与水平面成θ角固定放置,底端接一阻值为R 的电阻,在轨道平面内有磁感应强度为B 的匀强磁场,方向垂直轨道平面斜向上.现有一平行于ce 、垂直于导轨、质量为m 、电阻不计的金属杆ab ,在沿轨道平面向上的恒定拉力F 作用下,从底端ce 由静止沿导轨向上运动,当ab 杆速度达到稳定后,撤去拉力F ,最后ab 杆又沿轨道匀速回到ce 端.已知ab 杆向上和向下运动的最大速度相等.求:拉力F 和杆ab 最后回到ce 端的速度v.19、如图所示,abcd 是由粗裸铜导线连接两个定值电阻组成的闭合矩形导体框,水平放置,金属棒ef 与ab 及cd 边垂直,并接触良好,空间存在着匀强磁场,磁感应强度大小为B ,方向竖直向下,已知电阻R 1=2R ,R 2=3R ,其它部分的电阻都可忽略不计,ab 及cd 边相距为L 。
辽宁省大连铁路中学高三物理 电磁感应单元验收

(一)单项选择题1.下列关于感应电动势和感应电流的说法中,正确的是 [ ]A.只要导体在磁场中运动,导体中就有感应电动势B.穿过一个电路的磁通量发生变化,这个电路中就一定有感应电流C.穿过一个闭合电路的磁通量发生变化,这个电路中一定有感应电动势D.两个闭合电路中的感应电动势相同,那么它们的感应电流一定相同2.一矩形线圈,绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动,线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图4-105所示,下面说法中正确的是[ ]A.t1时刻通过线圈的磁通量为零B.t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大C.t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D.每当e变换方向时,通过线圈的磁通量终对值都为最大.3.如图4-106所示,通电直导线与闭合金属框彼此绝缘,它们处于同一平面内,导线位置与线框的对称轴重合.为了使线框中产生图示方向的感应电流,可以采取的措施是[ ]A.减弱直导线中的电流强度B.线框以直导线为轴转动C.线框向右平动D.线框向左平动4.如图4-107所示,在匀强磁场中的U形导轨上有两根等长的平行导线ab和cd,以相同的速度v匀速向右滑动.为使ab中有感应电流产生,对电键K来说[ ]A.打开和闭合都可以 B.应打开C.打开和闭合都不行 D.应闭合5.长度和粗细均相同、材料不同的两根导线,分别先后放在U形导轨上以同样的速度在同一匀强磁场中作切割磁感线运动,导轨电阻不计,则两导线[ ]A.产生相同的感应电动势B.产生的感应电流之比等于两者电阻率之比C.产生的电流功率之比为两者电阻率之比D.两者受到相同的磁场力6.如图4-108所示,把矩形闭合线圈放在匀强磁场中,线圈平面与磁感线平行.下面能使线圈产生感应电流的是 [ ]A.线圈以ab边为轴作匀速转动 B.线圈以bc边为轴作匀速转动C.线圈沿磁感线方向作加速运动 D.线圈沿垂直磁感线方向作匀速运动7.如图4-109所示,有一闭合的直角三角形导线ABC.若让它沿BA的方向匀速通过有明显边界的匀强磁场,在整个过程中,线框内的感应电流随时间变化的图象是图4-110中的 [ ]8.如图4-111所示,直导线MN与闭合线框abcd位于同一平面,要使导线框中产生方向为abcd的感应电流,则直导线中电流方向及其变化情况应为[ ]A.电流方向为M到N,电流逐渐增大 B.电流方向为N到M,电流逐渐增大C.电流方向为M到N,电流大小不变 D.电流方向为N到M,电流逐渐减小9.如图4-112(a)所示,A是一边长为l的方形线框,电阻为R,今维持线框以恒定的速度v沿x 轴运动,并穿过匀强磁场区域.若以x轴正方向作为力的正方向,线框在图示位置的时刻作为时间的零点,则磁场对线框的作用力F随时间t的变化图线为图4-112(b)中的[ ]10.如图4-113所示,A线圈接一灵敏电流计,B线框放在匀强磁场中,B线框的电阻不计.具有一定电阻的导体棒CD可沿线框无摩擦滑动.今用一恒力F向右拉CD由静止开始运动,B线框足够长,则通过电流计中的电流大小和方向变化是[ ]A.G中电流向上,强度逐渐增强B.G中电流向下,强度逐渐增强C.G中电流向上,强度逐渐减弱,最后为零D.G中电流向下,强度逐渐减弱,最后为零11.在闭合线圈上方有一条形磁铁自由下落,直至穿过线圈的过程中,下列说法中正确的是 [ ]A.磁铁在下落过程中机械能守恒 B.磁铁的机械能增加C.磁铁的机械能有时增加有时减少 D.线圈增加的热能是由磁铁减少的机械能转化而来的12.如图4-114所示,L1,L2,L3为完全相同的灯泡,L为直流电阻可忽略的自感线圈,开关K原来接通.当把开关K断开时,下面说法正确的是[ ]A.L1 闪亮一下后熄灭B.L2闪亮一下后恢复原来的亮度C.L3 变暗一下后恢复原来的亮度D.L3 闪亮一下后恢复原来的亮度(二)多项选择题1.一个处在匀强磁场中的闭合回路有一定的磁通量,欲使穿过该回路的磁通量发生变化,应采用下列办法中的[ ]A.改变磁感应强度 B.改变导线回路所围的面积C.改变磁场与回路平面间的夹角 D.改变磁场方向确的叙述为 [ ]A.对给定的线圈,感应电动势的大小跟磁通量的变化率成正比B.对给定的线圈,感应电动势的大小只跟磁感应强度的变化ΔB成正比C.对给定的线圈和磁场,感应电动势的大小跟面积的平均变D.题目给的三种计算电动势的形式,所计算感应电动势的大小都是Δt时间内的平均值3.如图4-115所示,圆形线圈的一半位于匀强磁场中,当线圈由图示位置开始运动时,弧acb受到向右的磁场力,则线圈的运动形式可能是 [ ]A.向左平动(线圈未全部离开磁场)B.向右平动(线圈未全部进入磁场)C.以直径ab为轴转动(不超过90°)D.以直径cd为轴转动(不超过90°)4.如图4-116所示,条形磁铁B前后两次插入线圈A,第一次用0.2秒,第二次用0.8秒,两次通过线圈A的电量分别为q1,q2,两次线圈发热量分别是Q1和Q2,则 [ ]A.q1∶q2=1∶1B.q1∶q2=4∶1C.Q1∶Q2=1∶1D.Q1∶Q2=4∶15.如图4-117所示,由电源ε(内阻不能忽略)、电键K、定值电阻R、自感线圈L组成电路.电键K接通的瞬间a,b之间电势差为U1,接通稳定后a,b之间电势差为U2,电键K断开瞬间a,b之间电势差为U3,下列判断正确的是 [ ]A.U1=U3>U2B.U1>U3>U2C.U3>U1>U2D.U1=U2=U3(三)计算题1.水平置于磁感应强度为B的匀强磁场中的光滑导轨,MN段宽L1,NP段宽L2.导体棒ab质量为m1,在MN段上,导体棒cd质量为m2,静止在导轨NP段上,两棒相互平行且垂直于导轨,如图4-118所示.今ab以速度v1向cd 棒方向运动,且在速度达到稳定之前一直在MN段上运动,求ab棒在此运动过程中通过该导体棒的电量是多少(导体棒和框架导轨阻值忽略不计)?2.如图4-119所示,竖直导轨宽L=0.1米,电池电动势ε=2伏,电路的总电阻R=1欧,金属棒被释放后向下滑动的最大速度为2.5米/秒,匀强磁场的磁感应强度为2特,求金属棒的质量.单元验收(一)单项选择题1.C2.D3.D4.D5.A6.A7.C8.B9.B10.C11.D12.D(二)多项选择题1.A,B,C,D2.A,C,D3.A,C,D4.A,D5.C(三)计算题2.0.05千克.。
高三物理电磁感应交变电流综合测试题.doc
B 高三物理电磁感应交变电流综合测试题第Ⅰ卷(选择题,共40分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.在每题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.如图所示,为早期制作的发电机及电动机的示意图,A 盘和B 盘分别是两个可绕固定转轴转动的铜盘,用导线将A 盘的中心和B 盘的边缘连接起来,用另一根导线将B 盘的中心和A 盘的边缘连接起来.当A 盘在外力作用下转动起来时,B 盘也会转动.则下列说法中正确的是( ) A .不断转动A 盘就可以获得持续的电流,其原因是整个铜盘可看 成沿径向排列的无数根铜条,它们切割磁感线,产生感应电动势 B .当A 盘转动时,B 盘也能转动的原因是电流在磁场中受到力的作用, 此力对转轴有力矩C .当A 盘顺时针转动时,B 盘逆时针转动D .当A 盘顺时针转动时,B 盘也顺时针转动2.阻值为10Ω的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上.以下说法中正确的是 ( )A .电压的有效值为10VB .通过电阻的电流有效值为22AC .电阻消耗电功率为5WD .电阻每秒种产生的热量为10J3.水平固定放置的足够长的U 形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中,在导轨上放着金属棒ab ,开始时ab 棒以水平初速度v 0向右运动,最后静止在导轨上,就导轨光滑和粗糙两种情况比较,这个过程 ( ) A .安培力对ab 棒所做的功相等 B .电流所做的功相等 C .产生的总热量相等 D .ab 棒的动量改变量相等4.一直升飞机停在南半球的地磁极上空。
该处地磁场的方向竖直向上,磁感应强度为B 。
直升飞机螺旋桨叶片的长度为l ,螺旋桨转动的频率为f ,顺着地磁场的方向看螺旋桨,螺旋桨按顺时针方向转动。
螺旋桨叶片的近轴端为a ,远轴端为b ,如图所示。
如果忽略a 到转轴中心线的距离,用E 表示每个叶片中的感应电动势,则 ( ) A .E =πfl 2B ,且a 点电势低于b 点电势B .E =2πfl 2B ,且a 点电势低于b 点电势C .E =πfl 2B ,且a 点电势高于b 点电势D .E =2πfl 2B ,且a 点电势高于b 点电势 5.如图所示,MN 是一根固定的通电直导线,电流方向由N 到M ,今将一金属框abcd 放在导线上,让线框的位置偏向导线的左边,两者彼此绝缘.当导线中的电流突然增大时,线框整体受力情况为 ( ) A .受力沿x 轴正向 B .受力沿x 轴负向 C .受力沿y 轴正向 D .受力沿y 轴负向6.如图所示,相距为L 的两条足够长的光滑平行轨道上,平行放置两根质量和电阻都相同的滑杆ab 和cd ,组成矩形闭合回路.轨道电阻不计,匀强磁场B 垂直穿过整个轨道平面.开始时ab 和cd 均处于静止状态,现用一个平行轨道的恒力F 向右拉ab 杆,则下列说法正确的是 ( ) A .cd 杆向左运动 B .cd 杆向右运动 C .ab 与cd 杆均先做变加速运动,后做匀速运动 D .ab 与cd 杆均先做变加速运动,后做匀加速运动7.如图所示的两个电路,灯泡L 2、L 3的功率均为P ,且L 1、L 2、L 3为相同的灯泡,匝数比为1:3:21 n n ,则图(a )中L 1的功率和 图(b )中L 1的功率分别为( )A .P 、PB .9P 、P 94C .P 94、9PD .P 49、9P8.如图所示,一根长导线弯成“n ”形,通以电流I ,正中间用不计长度的一段绝缘线悬挂一金属环C ,环与导线处于同一竖直平面内,在电流I 增大的过程中,下列叙述正确的是( )A .金属环C 中无感应电流产生B .金属环C 中有沿逆时针方向的感应电流 C .悬挂金属环C 的竖直线拉力变大D .金属环C 仍能保持静止状态9.振弦型频率传感器的结构如图所示,它由钢弦和永久磁铁两部分组成,钢弦上端用固定夹块夹紧,下端的夹块与一膜片相连接,当弦上的张力越大时,弦的固有频率越大.这种装置可以从线圈输出电压的频率确定膜片处压力的变化.下列说法正确的是( )A .当软铁块与磁铁靠近时,a 端电势高B .当软铁块与磁铁靠近时,b 端电势高C .膜上的压力较小时,线圈中感应电动势的频率高D .膜上的压力较大时,线圈中感应电动势的频率高 10.在图中的(a )、(b)、(c)中除导体棒ab 可动外,其余部分均固定不动,(a )图中的电容器C原来不带电,设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略,导体棒和导轨间的摩擦也不计.图中装置均在水平面内,且都处于方向垂直水平面(即纸面)向下的匀强磁场中,导轨足够长,今给导体棒ab 一个向右的初速度v 0,导体棒的最终运动状态是 ( ) A .三种情况下,导体棒ab 最终都 是匀速运动 B .图(a )、(c)中ab 棒最终将以不同的速度做匀速运动;图(b )中ab 棒最终静止 C .图(a )、(c )中,ab 棒最终将以相同的速度做匀速运动 D .三种情况下,导体棒ab 最终均静止第Ⅱ卷(非选择题,共110分)二、本题共2小题,共10分,把答案填在题中相应的横线上或按题目要求作答. 11.(4分)有一个称为“千人震”的趣味物理小实验,实验是用一节电动势为1.5V 的新干电池,几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器,几位做这个实验的同学手拉手成一串,另一位同学将电池、镇流器、开关用导线将它们和首、尾两位同学两个空着的手相连,如图所示,在通或断时就会使连成一串的同学都有触电感觉,该实验原理是___ ________;人有触电感觉时开关是通,还是断的瞬间______ ___,因为___________ __. 12.(6分)为了测定和描绘“2 40W ”的白炽灯灯丝的伏安特性曲线,可以利用调压变压器供电.调压变压器上一一种自耦变压器,它只有一组线圈L ,绕在闭合的环形铁芯上,输入端接在2流电源的火线与零线之间,输出端有一个滑动触头P ,移动它的位置,就可以使输出电压在0~250V 之间连续变化,如图所示,画出的是调压变压器的电路图符号.实验室备有交流电压表、交流电流表、滑动变阻器、电键、导线等实验器材. (1)在图中完成实验电路图.(2)说明按的实验电路图进行测量,如果电表内阻的影响不能忽略,电压较高段与电压较低段相比较,哪段误差更大?为什么? __________ _______.三、本题共4小题,共50分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位. 13.(10分)如图甲所示的电路中,D 为二极管(正向电阻为零,反向电阻为无穷大),Ω==421R R ,Ω=63R ,当在AB 间加上如图乙所示的交流电压时,求:(1)在0~1×10-2s 时间内通过R 1的电流;(2)1s 内电阻R 3所消耗的电能.14.(12分)如图所示,abcde 和/////e d c b a 为两平行的光滑轨道,其中abcd 和/////e d c b a 部分为处于水平面内的导轨,ab 与a /b 的间距为cd 与d c /间距的2倍,de 、/d e '部分为圆弧形导轨,水平导轨部分处于竖直向上的匀强磁场中,圆弧形导轨部分处于匀强磁场外。
(完整word版)高中物理电磁感应测试题及答案
电磁感觉试题一.选择题1.对于磁通量的观点,下面说法正确的选项是()A.磁感觉强度越大的地方,穿过线圈的磁通量也越大B.磁感觉强度大的地方,线圈面积越大,则穿过线圈的磁通量也越大C.穿过线圈的磁通量为零时,磁通量的变化率不必定为零D.磁通量的变化,不必定因为磁场的变化产生的2.以下对于电磁感觉的说法中正确的选项是()A.只需闭合导体与磁场发生相对运动,闭合导体内就必定产生感觉电流B.只需导体在磁场中作用相对运动,导体两头就必定会产生电势差C.感觉电动势的大小跟穿过回路的磁通量变化成正比D.闭合回路中感觉电动势的大小只与磁通量的变化状况相关而与回路的导体资料没关3.对于对楞次定律的理解,下面说法中正确的选项是()A.感觉电流的方向老是要使它的磁场阻挡本来的磁通量的变化B.感觉电流的磁场方向,老是跟原磁场方向相同C.感觉电流的磁场方向,老是跟原磁砀方向相反D .感觉电流的磁场方向能够跟原磁场方向相同,也能够相反4.物理学的基来源理在生产生活中有着宽泛应用. 下面列举的四种器件中,在工作时利用了电磁感觉现象的是()A . 盘旋加快器B . 日光灯 C. 质谱仪 D . 速度选择器5.如图 1 所示,一闭合金属圆环用绝缘细绳挂于O 点,将圆环拉离均衡地点并开释,圆环摇动过程中经过匀强磁场地区,则(空气阻力不计)()A.圆环向右穿过磁场后,还可以摆至原高度B.在进入和走开磁场时,圆环中均有感觉电流C.圆环进入磁场后离均衡地点越近速度越大,感觉电流也越大D.圆环最后将静止在均衡地点6.如图( 2),电灯的灯丝电阻为2Ω,电池电动势为2V,内阻不计,线圈匝数足够多,图(1)其直流电阻为3Ω .先合上电键K,稳固后忽然断开K,则以下说法正确的选项是()A.电灯立刻变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前面向相同B.电灯立刻变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前面向相反C.电灯会忽然比本来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前面向相同D.电灯会忽然比本来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前面向相反7.假如第 6 题中,线圈电阻为零,当K 忽然断开时,以下说法正确的选项是()A.电灯立刻变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前面向相同B.电灯立刻变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前面向相反C.电灯会忽然比本来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前相同D.电灯会忽然比本来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前相反8.如图( 3),一圆滑的平面上,右方有一条形磁铁,一金属环以初速度V 沿磁铁的中线向右转动,则以下说法正确的选项是()A环的速度愈来愈小B环保持匀速运动C 环运动的方向将渐渐倾向条形磁铁的N 极D 环运动的方向将渐渐倾向条形磁铁的S 极9.如图( 4)所示,让闭合矩形线圈abcd 从高处自由着落一段距离后进入匀强磁场,从bc 边开始进入磁场到 ad 边刚进入磁场的这一段时间里,图(5)所示的四个V 一 t 图象中,必定不可以表示线圈运动状况的1是()图( 5)图( 4)10.如图( 6)所示,水平搁置的平行金属导轨左边接有电阻R,轨道所在处有竖直向下的匀强磁场,金属棒 ab 横跨导轨,它在外力的作用下向右匀速运动,速度为 v。
2019版高考物理大一轮复习第九章电磁感应交变电流单元滚动检测卷
第九章 电磁感应 交变电流单元滚动检测卷六考生注意:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共4页.2.答卷前,考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上.3.本次考试时间90分钟,满分100分.第Ⅰ卷一、选择题Ⅰ(本题共14小题,每小题3分,共42分.每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1.现在有一种观点,认为物理学是一门测量的科学.那么在高中物理中的自由落体运动规律、万有引力常量、电流的热效应、元电荷的数值分别是由不同的科学家测量或发现的,他们依次是( )A .伽利略、牛顿、安培、密立根B .牛顿、卡文迪许、奥斯特、库仑C .伽利略、卡文迪许、焦耳、密立根D .牛顿、开普勒、奥斯特、密立根答案 C2.由电场强度定义式可知( )A .E 与F 成正比B .E 与q 成反比C .E 与F 同方向D .E 的大小可由F q求出 答案 D3.真空中两个完全相同的小球带电后,它们之间的静电力为F .现将两球接触后放回原处,则它们之间的静电力( )A .—定变大B .—定变小C .可能不变D .一定不变答案 C4.下列各图中,正确描绘两个等量正电荷电场线的是( )答案D 5.如图1所示,实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹,M、N是运动轨迹上的两点,则( )图1A.M点的电势比N点的电势低B.粒子在M点的加速度比在N点的加速度大C.粒子一定是从M点运动到N点D.粒子在M点的电势能比在N点的电势能大答案D 解析根据轨迹可知带电粒子受力与电场线方向一致,因此是正电荷,M点的电势高于N点的电势,A错误;根据电场线疏密程度可知N点场强大,所以带电粒子在N点加速度大,B错误;根据轨迹看不出运动方向,C错误;带正电粒子在电势高的地方电势能大,D正确.6.如图2所示,在真空中有两个带等量正电荷的点电荷,分别置于M、N两点,A、B为M、N 连线的中垂线上的两点,现将一负电荷q由A点沿中垂线移动到B点,在此过程中,下列说法中正确的是( )图2A.q的电势能逐渐减小B.q的电势能逐渐增大C.q的电势能先增大后减小D.q的电势能先减小后增大答案D 解析由于M、N两点的点电荷都带正电,故负电荷q由A到B,电场力先做正功后做负功,电荷的电势能先减小后增大,D选项正确.7.静电场聚焦在电子显微镜和示波管中起着重要的作用.如图3所示为某示波管内的聚焦电场,实线和虚线分别表示电场线和等势线,两电子分别从a、b两点运动到c点,则( )。
2019年高三总练习单元综合测试卷:第9单元(电磁感应)
2019年高三总练习单元综合测试卷:第9单元(电磁感应)注意事项:认真阅读理解,结合历年的真题,总结经验,查找不足!重在审题,多思考,多理解!无论是单选、多选还是论述题,最重要的就是看清题意。
在论述题中,问题大多具有委婉性,尤其是历年真题部分,在给考生较大发挥空间的同时也大大增加了考试难度。
考生要认真阅读题目中提供的有限材料,明确考察要点,最大限度的挖掘材料中的有效信息,建议考生答题时用笔将重点勾画出来,方便反复细读。
只有经过仔细推敲,揣摩命题老师的意图,积极联想知识点,分析答题角度,才能够将考点锁定,明确题意。
第九单元《电磁感应》本试卷分第一卷(选择题)和第二卷(非选择题)两部分试卷总分值为100分。
考试时间为90分钟。
第一卷(选择题,共40分)【一】选择题(本大题包括10小题,每题4分,共40分。
)1.图1为一种早期发电机原理示意图,该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成,两磁极相对于线圈平面对称、在磁极绕转轴匀速转动过程中,磁极中心在线圈平面上的投影沿圆弧XOY运动(O是线圈中心),那么()图1A、从X到O,电流由E经Ⓖ流向F,先增大再减小B、从X到O,电流由F经Ⓖ流向E,先减小再增大C、从O到Y,电流由F经Ⓖ流向E,先减小再增大D、从O到Y,电流由E经Ⓖ流向F,先增大再减小解析:此题考查楞次定律,意在考查考生对楞次定律的理解和运用、从X到O过程中,原磁场方向指向上不断增加,那么感应电流的磁场方向应该指向下,再由右手螺旋定那么知,感应电流方向应该是由F经Ⓖ到E,又感应电流从零到有再到零,那么一定经历先增大再减小的过程、同理,当从O到Y的过程中,感应电流的方向应该是由E经Ⓖ到F,大小也是先增大再减小、答案:D2、电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N极朝下,如图2所示、现使磁铁开始自由下落,在N极接近线圈上端的过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是()图2A、从a到b,上极板带正电B、从a到b,下极板带正电C、从b到a,上极板带正电D、从b到a,下极板带正电解析:由楞次定律知线圈中感应电流方向从上向下看为顺时针,线圈下端为电源正极,所以流过R的电流方向为从b向a,电容器下极板带正电,故D正确,A、B、C错误、答案:D3、如图3所示,A是长直密绕通电螺线管,小线圈B与电流表连接,并沿A的轴线Ox 从O点自左向右匀速穿过螺线管A.能正确反映通过电流表中电流I随x变化规律的是()图3解析:通电螺线管产生稳定的磁场,磁场特征为:两极附近最强且不均匀,管内场强近似匀强、当小线圈穿越两极时,因磁场不均匀,故穿过小线圈的磁通量发生变化,产生感应电流,且因磁场的变化方向不同,故在小线圈中感应电流方向相反,小线圈在螺线管内部运动时,因穿越区域的磁感应强度不变,小线圈中没有感应电流产生、故C项正确、答案:C4、如图4所示,在一均匀磁场中有一U形导线框abcd,线框处于水平面内,磁场与线框平面垂直,R为一电阻,ef为垂直于ab的一根导体杆,它可在ab、cd上无摩擦地滑动、杆ef及线框中导线的电阻都可不计、开始时,给ef一个向右的初速度,那么()图4A、ef将减速向右运动,但不是匀减速B、ef将匀减速向右运动,最后停止C、ef将匀速向右运动D、ef将往返运动解析:给ef一个向右的初速度,那么ef产生感应电动势,回路形成电流、同时,ef 受安培力而减速,随着ef减速,回路电流减小,安培力减小、因此,ef将减速向右运动,但不是匀减速、答案:A5、如图5所示是一种延时开关、当S 1闭合时,电磁铁F 将衔铁D 吸下,将C 线路接通、当S 1断开时,由于电磁感应作用,D 将延迟一段时间才被释放、那么 ()图5A 、由于A 线圈的电磁感应作用,才产生延时释放D 的作用B 、由于B 线圈的电磁感应作用,才产生延时释放D 的作用C 、如果断开B 线圈的电键S 2,无延时作用D 、如果断开B 线圈的电键S 2,延时将变长解析:延时开关的工作原理是:当断开S 1使A 线圈中电流变小并消失时,铁芯中的磁通量减小,假设B 线圈闭合那么在其中引起感应电流、根据楞次定律,感应电流的磁场阻碍原磁场的减小,这样,就使铁芯中磁场减弱得慢些,因此才产生延时释放D 的作用、可见是由于B 线圈的电磁感应作用,起到了延时作用,故B 、C 选项正确、答案:BC6、一直升机停在南半球的地磁极上空,该处地磁场的方向竖直向上,磁感应强度为B .直升机螺旋桨叶片的长度为l ,螺旋桨转动的频率为f ,顺着地磁场的方向看螺旋桨,螺旋桨按顺时针方向转动、螺旋桨叶片的近轴端为a ,远轴端为b ,如图6所示、如果忽略a 到转轴中心线的距离,用ε表示每个叶片中的感应电动势,那么 ()图6 A 、ε=πfl 2B ,且a 点电势低于b 点电势 B 、ε=2πfl 2B ,且a 点电势低于b 点电势 C 、ε=πfl 2B ,且a 点电势高于b 点电势 D 、ε=2πfl 2B ,且a 点电势高于b 点电势 解析:螺旋桨叶片围绕着O 点转动,产生的感应电动势为ε=Blv =12Blv 0=12Bl (ωl )=12B (2πf )l 2=πfl 2B ,由右手定那么判断出b 点电势比a 点电势高、所以选项A 正确、答案:A7、两根相距为L 的足够长的金属直角导轨如图7所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边垂直于水平面、质量均为m 的金属细杆ab 、cd 与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ,导轨电阻不计,回路总电阻为2R .整个装置处于磁感应强度大小为B 、方向竖直向上的匀强磁场中、当ab 杆在平行于水平导轨的拉力F 作用下以速度v 1沿导轨匀速运动时,cd 杆也正好以速度v 2向下匀速运动、重力加速度为g .以下说法正确的选项是()图7A 、ab 杆所受拉力F 的大小为μmg +B 2L 2v 12RB 、cd 杆所受摩擦力为零C 、回路中的电流为BL (v 1+v 2)2RD 、μ与υ1大小的关系为μ=2RmgB 2L 2v 1解析:ab 棒切割磁感线产生感应电动势,cd 棒不切割磁感线,整个回路中的感应电动势E 感=BL ab v 1=BLv 1,回路中感应电流I =E 感2R =BLv 12R ,C 选项错误、ab 棒受到的安培力为F 安=BIL =B E 感2R L =B 2L 2v 12R ,ab 棒沿导轨匀速运动,受力平衡、ab 棒受到的拉力为F =F 摩+F 安=μmg +B 2L 2v 12R ,A 选项正确、cd 棒所受摩擦力为f =μF 安=μB 2L 2v 12R ,B 选项错误、cd 棒做匀速直线运动,受力平衡,mg =f ,mg =μB 2L 2v 12R ,μ=2RmgB 2L 2v 1,D 选项正确、答案:AD8、如图8所示,用一根长为L 、质量不计的细杆与一个上弧长为l 0、下弧长为d 0的金属线框的中点联结并悬挂于O 点,悬点正下方存在一个上弧长为2l 0.下弧长为2d 0的方向垂直纸面向里的匀强磁场,且d 0≪L .先将线框拉开到如图8所示位置,松手后让线框进入磁场,忽略空气阻力和摩擦,以下说法正确的选项是 ()图8A 、金属线框进入磁场时感应电流的方向为a →b →c →d →aB 、金属线框离开磁场时感应电流的方向为a →d →c →b →aC 、金属线框dc 边进入磁场与ab 边离开磁场的速度大小总是相等D 、金属线框最终将在磁场内做简谐运动解析:线框在进入磁场过程中由楞次定律可判得电流的方向为a →d →c →b →a .而摆出磁场过程中同样由楞次定律可判得电流方向为a →b →c →d →a .所以A 、B 项均错误、因为线框在进入和离开磁场过程中安培力做负功,所以速度会逐渐减小,所以C 项错误、线框最终在磁场中摆动过程中,由于磁通量不再发生变化,回路中不再产生感应电流,没有热能的产生,只有机械能的转化与守恒,所以线框最终会在磁场中做简谐运动,那么D 项正确、答案:D9、如图9所示,平行金属导轨与水平面成θ角,导轨与固定电阻R 1和R 2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面,有一导体棒ab ,质量为m ,导体棒的电阻与固定电阻R 1和R 2的阻值均相等,与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒ab 沿导轨向上滑动,当上滑的速度为v 时,受到安培力的大小为F ,此时()图9A 、电阻R 1消耗的热功率为Fv /3B 、电阻R 2消耗的热功率为Fv /6C 、整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgv cos θD 、整个装置消耗的机械功率为(F +μmg cos θ)v解析:上滑速度为v 时,导体棒受力如图10所示那么B 2L 2vR +R 2=F所以PR 1=(BLv2×32R)2R =16Fv ,故A 错误,B 正确、因f =μN ,N =mg cos θ所以P f =fv =μmgv cos θ,故C 正确、此时,整个装置消耗的机械功率为P =P F +P f =Fv +μmgv cos θ,故D 正确、图10答案:BCD10.医生做某些特殊手术时,利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度、电磁血流计由一对电极a 和b 以及一对磁极N 和S 构成,磁极间的磁场是均匀的、使用时,两电极a 、b 均与血管壁接触,两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直,如图11所示、由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动,电极a 、b 之间会有微小电势差、在达到平衡时,血管内部的电场可看作是匀强电场,血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零、在某次监测中,两触点间的距离为3.0mm ,血管壁的厚度可忽略,两触点间的电势差为160μV ,磁感应强度的大小为0.040T 、那么血流速度的近似值和电极a 、b 的正负为()图11A 、1.3m/s ,a 正、b 负B 、2.7m/s ,a 正、b 负C 、1.3m/s ,a 负、b 正D 、2.7m/s ,a 负、b 正解析:此题考查带电粒子在复合场中的运动、磁流体发电机、左手定那么等知识点,意在考查考生对带电粒子在复合场中的运动、力的平衡、左手定那么的综合运用能力、根据左手定那么,可知a 正b 负,所以CD 错;因为离子在场中所受合力为零,Bqv =U d q ,所以v =U Bd =1.3m/s ,A 对B 错、答案:A第二卷(非选择题,共60分)【二】填空题(共12分)11、如图12所示,半径为r 的金属圆环绕通过直径的轴OO ′以角速度ω匀速转动,匀强磁场的磁感应强度为B ,以金属环的平面与磁场方向重合时开始计时,求在转动30°角的过程中,环中产生的感应电动势为________、图12解析:ΔΦ=Φ2-Φ1=BS sin30°-0=12B πr 2.又Δt =θω=π/6ω=π/(6ω)所以E =ΔΦΔt =12B πr 2π/(6ω)=3B ωr 2.答案:3B ωr 212、一个边长为10cm 的正方形金属线框置于匀强磁场中,线框匝数n =100,线框平面与磁场垂直,电阻为20Ω.磁感应强度随时间变化的图象如图13所示、那么在一个周期内线框产生的热量为________J.图13解析:由题图可知,线框中穿过均匀变化的磁场,变化周期T =4s 、根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律,线框中产生的感应电动势E =nS ΔBΔt ,感应电流I =E R =100×10-220A =5×10-2A , 在一个周期内产生的热量Q =I 2RT =(5×10-2)2×20×4J =0.2J.答案:0.2【三】计算题(每题12分,共48分)13、如图14所示,P 、Q 为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨,间距为L 1,处在竖直向下、磁感应强度大小为B 1的匀强磁场中、一导体杆ef 垂直于P 、Q 放在导轨上,在外力作用下向左做匀速直线运动、质量为m 、每边电阻均为r 、边长为L 2的正方形金属框abcd 置于竖直平面内,两顶点a 、b 通过细导线与导轨相连,磁感应强度大小为B 2的匀强磁场垂直金属框向里,金属框恰好处于静止状态、不计其余电阻和细导线对a 、b 点的作用力、图14(1)通过ab 边的电流I ab 是多大?(2)导体杆ef 的运动速度v 是多大?解析:(1)设通过正方形金属框的总电流为I ,ab 边的电流为I ab ,dc 边的电流为I dc ,有I ab =34I ①I dc =14I ②金属框受重力和安培力,处于静止状态,有mg =B 2I ab L 2+B 2I dc L 2③由①~③,解得I ab =3mg4B 2L 2.④(2)由(1)可得I =mgB 2L 2⑤设导体杆切割磁感线产生的电动势为E ,有E =B 1L 1v ⑥设ad 、dc 、cb 三边电阻串联后与ab 边电阻并联的总电阻为R ,那么R =34r ⑦根据闭合电路欧姆定律,有I =E R ⑧由⑤~⑧,解得v =3mgr4B 1B 2L 1L 2.⑨答案:(1)3mg 4B 2L 2(2)3mgr4B 1B 2L 1L 214、如图15所示,固定的水平光滑金属导轨,间距为L ,左端接有阻值为R 的电阻、处在方向竖直、磁感应强度为B 的匀强磁场中,质量为m 的导体棒与固定弹簧相连,放在导轨上,导轨与导体棒的电阻均可忽略、初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有水平向右的初速度v 0.在沿导轨往复运动的过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触、图15(1)求初始时刻导体棒受到的安培力、(2)假设导体棒从初始时刻到速度第一次为零时,弹簧的弹性势能为E p ,那么这一过程中安培力做的功W 1和电阻R 上产生的焦耳热Q 1分别为多少?(3)导体棒往复运动,最终将静止于何处?从导体棒开始运动到最终静止的过程中,电阻R 上产生的焦耳热Q 为多少?解析:(1)初始时刻棒中感应电动势E =Lv 0B ①棒中感应电流I =E R ②作用于棒上的安培力F =ILB ③①~③联立得F =L 2v 0B 2R ,安培力方向:水平向左、(2)由功和能的关系,得安培力做功W 1=E P -12mv 20④电阻R 上产生的焦耳热Q 1=12mv 20-E p .⑤(3)由能量转化及平衡条件等,可判断:棒最终静止于初始位置,Q =12mv 20.⑥答案:(1)F =B 2L 2v 0R ,方向水平向左(2)W 1=E p -12mv 20Q 1=12mv 20-E p (3)Q =12mv 215、如图16所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m ,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为R 的电阻,匀强磁场方向与导轨平面垂直、质量为0.2kg 、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.图16(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R 消耗的功率为8W ,求该速度的大小、(3)在上问中,假设R =2Ω,金属棒中的电流方向由a 到b ,求磁感应强度的大小与方向、(g 取10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)解析:(1)金属棒开始下落的初速为零,根据牛顿第二定律mg sin θ-μmg cos θ=ma ①由①式解得a =10×(0.6-0.25×0.8)m/s 2=4m/s 2.②(2)设金属棒运动达到稳定时,速度为v ,所受安培力为F ,棒在沿导轨方向受力平衡mg sin θ-μmg cos θ-F =0③此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R 消耗的电功率Fv =P ④由③④两式解得v =P F=80.2×10×(0.6-0.25×0.8)m/s =10m/s.⑤(3)设电路中电流为I ,两导轨间金属棒的长为l ,磁场的磁感应强度为BI =vBl R ⑥P =I 2R ⑦由⑥⑦两式解得B =PR vl =8×210×1T =0.4T ⑧磁场方向垂直导轨平面向上、答案:(1)4m/s 2(2)10m/s(3)0.4T 方向垂直导轨平面向上16.单位时间内流过管道横截面的液体体积叫做液体的体积流量(以下简称流量)、有一种利用电磁原理测量非磁性导电液体(如自来水、啤酒等)流量的装置,称为电磁流量计、它主要由将流量转换为电压信号的传感器和显示仪表两部分组成、传感器的结构如图17所示,圆筒形测量管内壁绝缘,其上装有一对电极a 和c ,a 、c 间的距离等于测量管内径D ,测量管的轴线与a 、c 的连线方向以及通电线圈产生的磁场方向三者相互垂直、当导电液体流过测量管时,在电极a 、c 间出现感应电动势E ,并通过与电极连接的仪表显示出液体的流量Q .设磁场均匀恒定,磁感应强度为B .图17(1)D =0.40m ,B =2.5×10-3T ,Q =0.12m 3/s ,设液体在测量管内各处流速相同,试求E的大小(π取3.0);(2)一新建供水站安装了电磁流量计,在向外供水时流量本应显示为正值,但实际显示却为负值,经检查,原因是误将测量管接反了,即液体由测量管出水口流入,从入水口流出、因水已加压充满管道,不便再将测量管拆下重装,请你提出使显示仪表的流量指示变为正值的简便方法;(3)显示仪表相当于传感器的负载电阻,其阻值记为R .a 、c 间导电液体的电阻r 随液体电阻率的变化而变化,从而会影响显示仪表的示数、试以E 、R 、r 为参量,给出电极a 、c 间输出电压U 的表达式,并说明怎样可以降低液体电阻率变化对显示仪表示数的影响、解析:(1)导电液体通过测量管时,相当于导线做切割磁感线的运动、在电极a 、c 间切割磁感线的液柱长度为D ,设液体的流速为v ,那么产生的感应电动势为E =BDv ①由流量的定义,有Q =Sv =πD24v ②①②式联立可解得E =BD 4Q πD 2=4BQπD代入数据得E =4×2.5×10-3×0.123×0.4V =1.0×10-3V (2)能使仪表显示的流量变为正值的方法简便、合理即可、如:改变通电线圈中电流的方向,使磁场B 反向;或将传感器输出端对调接入显示仪表、(3)传感器和显示仪表构成闭合电路,由闭合电路欧姆定律得:I =ER +rU =IR =RER +r =E 1+(r /R )③输入显示仪表的是a 、c 间的电压U ,流量示数和U 一一对应、E 与液体电阻率无关,而r 随电阻率的变化而变化、由③式可看出,r 变化相应地U 也随之变化、在实际流量不变的情况下,仪表显示的流量示数会随a、c间的电压U的变化而变化、增大R,使R≫r,那么U≈E,这样就可以降低液体电阻率变化对显示仪表流量示数的影响、。
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第 1 页 2019届高三物理电磁感应交流电单元验收试题(含答案) 电磁感应现象是指放在变化磁通量中的导体,会产生电动势。小编准备了高三物理电磁感应交流电单元验收试题,希望你喜欢。 第Ⅰ卷为选择题,共50分;第Ⅱ卷为非选择题共50分。满分100分,考试时间为90分钟。 第Ⅰ卷(选择题,共50分) 一、选择题:本卷共10小题,每小题5分,共50分,每小题有一个或多个选项正确,全部选对得5分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分。 1.如图所示,水平放置的条形磁铁中央,有一闭合金属弹性圆环,条形磁铁中心线与弹性环轴线重合,现将弹性圆环均匀向外扩大,下列说法中正确的是() A.穿过弹性圆环的磁通量增大 B.从左往右看,弹性圆环中有顺时针方向的感应电流 C.弹性圆环中无感应电流 D.弹性圆环受到的安培力方向沿半径向外 2.(2019全国高考Ⅱ)如图所示,空间某区域中有一匀强磁场,磁感应强度方向水平,且垂直于纸面向里,磁场上边界b和下边界d水平.在竖直面内有一矩形金属线圈,线圈上下边的距离很短,下边水平.线圈从水平面a开始下落.已知磁场第 2 页
上下边界之间的距离大于水平面a、b之间的距离.若线圈下边刚通过水平面b、c(位于磁场中)和d时,线圈受到的磁场力的大小分别为Fb、Fc和Fd,则() A.FdFbB.Fc C.FcFd D.Fc 3.如图所示,铁芯右边绕有一个线圈,线圈两端与滑动变阻器、电池组连成回路.左边的铁芯上套有一个环面积为0.02 m2、电阻为0.1 的金属环.铁芯的横截面积为0.01 m2,且假设磁场全部集中在铁芯中,金属环与铁芯截面垂直.调节滑动变阻器的滑动头,使铁芯中的磁感应强度每秒均匀增加0.2 T,则从上向下看() A.金属环中感应电流方向是逆时针方向,感应电动势大小为4.010-3 V B.金属环中感应电流方向是顺时针方向,感应电动势大小为4.010-3 V C.金属环中感应电流方向是逆时针方向,感应电动势大小为2.010-3 V D.金属环中感应电流方向是顺时针方向,感应电动势大小为2.010-3 V 4.如图所示电路中,S是闭合的,此时流过线圈L的电流为i1,流过灯泡A的电流为i2,且i1i2,在t1时刻将S断开,那么流过灯泡的电流随时间变化的图象是() 第 3 页
5.等离子气流由左方连续以v0射入P1和P2两板间的匀强磁场中,ab直导线与P1、P2相连接,线圈A与直导线cd连接.线圈A内有随图乙所示的变化磁场.且磁场B的正方向规定为向左,如图甲所示,则下列叙述正确的是() A.0~1 s内,ab、cd导线互相排斥 B.1~2 s内,ab、cd导线互相吸引 C.2~3 s内,ab、cd导线互相吸引 D.3~4 s内,ab、cd导线互相排斥 6.用相同的导线绕制的边长分别为L和2L的正方形闭合线框,以相同的速度匀速进入右侧的匀强磁场,如图所示,在线框进入磁场的过程中a、b和c、d两点间的电压分别为U甲和U乙,ab边和cd边所受的安培力分别为F甲和F乙,则下列判断正确的是() A.U甲=U乙 B.U甲=2U乙 C.F甲=F乙 D.F甲=F乙2 7.如图所示,一半圆形铝框处在水平向外的非匀强磁场中,场中各点的磁感应强度为By=B0y+c,y为该点到地面的距离,c为常数,B0为一定值,铝框平面与磁场垂直,直径ab水平,(空气阻力不计)铝框由静止释放下落的过程中() A.铝框回路磁通量不变,感应电动势为0 B.回路中感应电流为顺时针方向,直径ab两点间电势差为0 C.铝框下落的加速度大小一定小于重力加速度g 第 4 页
D.直径ab受安培力向上,半圆弧ab受安培力向下,铝框下落加速度大小可能等于g 8.如图所示,两条足够长的平行金属导轨水平放置,导轨的一端接有电阻和开关,导轨光滑且电阻不计,匀强磁场的方向与导轨平面垂直,金属杆ab置于导轨上.当开关S断开时,在杆ab上作用一水平向右的恒力F使杆ab向右运动进入磁场.经过一段时间后,闭合开关并开始计时,金属杆在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好.关于金属杆ab的vt图象不可能的是() 9.(2019山东青岛)如图所示为几个有理想边界的磁场区域,相邻区域的磁感应强度大小相等、方向相反,区域的宽度均为L.现有一边长为L的正方形导线框由图示位置开始,沿垂直于区域边界的直线匀速穿过磁场区域,设逆时针方向为电流的正方向,下列各图能正确反映线框中感应电流的是() 10.如图(a)所示,在光滑水平面上用恒力F拉质量1 kg的单匝均匀正方形铜线框,在1位置以速度v0=3 m/s进入匀强磁场时开始计时t=0,此时线框中感应电动势为1 V,在t=3 s时刻线框到达2位置开始离开匀强磁场.此过程中vt图象如图(b)所示,那么() A.线框右侧的边两端MN间电压为0.25 V B.恒力F的大小为1.0 N C.线框完全离开磁场的瞬间位置3速度为2 m/s 第 5 页
D.线框完全离开磁场的瞬间位置3速度为1 m/s 第Ⅱ卷(非选择题,共50分) 二、实验题:本题共2小题,共12分。把答案填在题中的横线上或按照题目要求作答。 11.(6分)一正弦交变电流的电流i随时间t变化的规律如图所示。由图可知 (1)该交变电流的有效值为__________A (2)该交变电流的频率为________ Hz (3)该交变电流的瞬时值表达式为i=________________________A (4)若该交变电流通过阻值R=40 的白炽灯,则电灯消耗的功率是_______W 12.(6分)如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,b是原线圈的中心抽头,电压表和电流表均为理想电表,从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压,其瞬时值表达式为u1=220 sin314t(V),则 (1)当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数 为_________V (2)当t= s时,c、d间的电压为______V (3)单刀双掷开关与a连接,在滑动变阻器触头P 向上移动的过程中,电压表示数________, 电流表示数________(填变大、变小 第 6 页
或不变) (4)当单刀双掷开关由a扳向b时,电压表示数________,电流表示数________(填变大、变小或不变) 三、计算题:本题共3小题,共38分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。 13.(10分)(2019福建龙岩)如图甲所示,空间有一宽为2L的匀强磁场区域,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外.abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框,总电阻值为R.线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁场区域.在运动过程中,线框ab、cd两边始终与磁场边界平行.设线框刚进入磁场的位置x=0,x轴沿水平方向向右.求: 甲 乙 (1)cd边刚进入磁场时,ab两端的电势差,并指明哪端电势高; (2)线框穿过磁场的过程中,线框中产生的焦耳热; (3)在乙图中,画出ab两端电势差Uab随距离变化的图象,其中U0=BLv. 14.(13分)如图所示,在水平面内有两条光滑轨道MN、PQ,其上放有两根静止的导体棒,质量分别为m1、m2.设有一质量为M的永久磁铁,从轨道和导体棒组成的平面的正上方高第 7 页
为h的地方落下,当磁铁的重心下落到轨道和导体棒组成的平面内时磁铁的速度为v,导体棒ab的动能为Ek,此过程中两根导体棒、导体棒与磁铁之间没有发生碰撞,求: (1)磁铁在下落过程中受到的平均阻力; (2)磁铁在下落过程中在导体棒中产生的总热量. 15.(15分)(2019上海模拟)如图(a)所示,平行金属导轨MN、PQ光滑且足够长,固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.25 m,电阻R=0.5 ,导轨上停放一质量m=0.1 kg、电阻r=0.1 的金属杆,导轨电阻可忽略不计,整个装置处于磁感应强度B=0.4 T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下,现用一外力F沿水平方向拉杆,使其由静止开始运动,理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图(b)所示.试分析与求: 图(a) 图(b) (1)分析证明金属杆做匀加速直线运动; (2)求金属杆运动的加速度; (3)写出外力F随时间变化的表达式; (4)求第2.5 s末外力F的瞬时功率. 参考答案 1.B解析:弹性圆环均匀向外扩大,磁通量减小,由楞次定律,感应电流顺时针,安培力沿半径向里. 2.D解析:线圈从a运动到b做自由落体运动,在b点开始进入磁场受到安培力作用Fb,由于线圈上下边的距离很短,第 8 页
进入磁场的过程时间很短,进入磁场后,由于磁通量不变,无感应电流产生,不受安培力作用,在c处Fc=0,但线圈在磁场中受重力作用,做加速运动,出磁场的过程在d处受到的安培力比b处大.故D项正确. 3.C解析:金属环中的原磁场方向竖直向下,由楞次定律,感应电流的磁场向上,电流方向是逆时针方向;由法拉第电磁感应定律,电动势大小E=BtS铁芯=2.010-3 V,故C项对. 4.D解析:在t1时间内流过灯泡的电流为i2,且方向为从左向右,当断开S时,i2立即消失,但由于自感作用,线圈L产生自感电动势,与灯泡构成回路缓慢消失,此时流过灯泡的电流从i1开始逐渐减小,方向自右向左,故D项正确. 5.BD解析:由左手定则可知正离子进入磁场后偏向P1板,负离子进入磁场后偏向P2板,ab中形成由a到b的电流,根据楞次定律可以判定,0~2 s内cd中形成由c到d的电流,2~4 s内形成由d到c的电流,再由左手定则判定,0~2 s内两导线相互吸引,2~4 s内相互排斥,B、D两项对,A、C两项错. 6.D解析:线框切割磁感线,电动势E=BLv,a、b或c、d两点间的电压U=3E4,2L甲=L乙,则2U甲=U乙;安培力F=BIL=B2L2vR=B2L2v4LS=B2LvS4,则F甲=F乙2,故D项对. 7.C解析:铝框下落,回路磁通量增大,产生的感应电流为顺时针方向,直径ab两点间电势差不为0,直径ab受安培