专题10+电磁感应章末检测-2018年高三物理一轮总复习名师伴学 13页

专题10+电磁感应章末检测 一、选择题(共15小题，每小题4分，共60分，在每小题给出的四个选项中，第1～9小题只有一个选项符合题目要求，第10～15小题有多个选项符合题目要求，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. 如图所示的下列实验中，有感应电流产生的是 (　　)‎ ‎【答案】D ‎2．目前金属探测器已经广泛应用于各种安检、高考及一些重要场所，关于金属探测器的下列有关论述正确的是(　　)‎ A．金属探测器可用于月饼生产中，用来防止细小的金属颗粒混入月饼馅中 B．金属探测器能帮助医生探测儿童吞食或扎到手脚中的金属物，是因为探测器的线圈中能产生涡流 C．使用金属探测器的时候，应该让探测器静止不动，探测效果会更好 D．能利用金属探测器检测考生是否携带手机等违禁物品，是因为探测器的线圈中通有直流电 ‎【答案】A ‎【解析】 金属探测器是通过其通有交流电的探测线圈，会在隐蔽金属中激起涡流，反射回探测线圈，从而改变原交流电的大小和相位，从而起到探测作用，B、D项错；当探测器对于被测金属发生相对移动时，探测器中的线圈的交流电产生的磁场相对变化较快，在金属中产生的涡流会更强，检测效果更好，故C选项错，正确选项为A。‎ ‎3. 竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直穿过环平面，与环的最高点 A 铰链连接的长度为2a，电阻为 的导体棒AB由水平位置紧贴环面摆下(如图所示)。当摆到竖直位置时，B 点的线速度为v，则这时AB 两端的电压大小为 (　　)‎ A．2Bav B．Bav ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎4. 物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”。如图所示，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环。闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起。某同学另找来器材再探究此实验。他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均末动。对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是 (　　)‎ A．线圈接在了直流电源上 B．电源电压过高 C．所选线圈的匝数过多 D．所用套环的材料与老师的不同 ‎【答案】D ‎【解析】 闭合开关瞬间，只要套环产生感应电流，套环就会跳起。套环未动，可能是绝缘材料制成的，不能产生感应电流，选项D有可能。‎ ‎ 5. 法拉第发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机．如图所示，紫铜做的圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴，用导线将电刷与电流表连接起来形成回路．转动摇柄，使圆盘逆时针匀速转动，电流表的指针发生偏转．下列说法正确的是(　　)‎ A．回路中电流大小变化，方向不变 ‎ B．回路中电流大小不变，方向变化 C．回路中电流的大小和方向都周期性变化 ‎ ‎ D．回路中电流方向不变，从b导线流进电流表 ‎【答案】D ‎6．如图甲所示，电路的左侧是一个电容为C的电容器，电路的右侧是一个环形导体，环形导体所围的面积为S。在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小随时间变化的规律如图乙所示。则在0～t0时间内电容器 (　　)‎ A．上极板带正电，所带电荷量为 B．上极板带正电，所带电荷量为 ‎ C．上极板带负电，所带电荷量为 D．上极板带负电，所带电荷量为 ‎【答案】A ‎【解析】 由题图乙可知＝，B增大，根据楞次定律，感应电流沿逆时针方向，故上极板带正电，E＝＝，Q＝CE＝，A正确。‎ ‎7. 如图1所示，一矩形线圈位于随时间 t 变化的匀强磁场中，磁感应强度B 随t 的变化规律如图2所示，以I 表示线圈中的感应电流，以图1中线圈上箭头所示方向为电流的正方向，以垂直纸面向里的磁场方向为正，则以下i－t 图象中正确的是(　　)‎ ‎【答案】A ‎8. 如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，ab边长大于bc边长．从置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN.第一次ab边平行MN进入磁场．线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1；第二次bc边平行MN进入磁场．线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则(　　)‎ A．Q1>Q2　q1＝q2 B．Q1>Q2　q1>q2 C．Q1＝Q2　q1＝q2 D．Q1＝Q2　q1>q2‎ ‎【答案】A ‎【解析】 设ab和bc边长分别为L1、L2，线框电阻为R，若假设穿过磁场区域的时间为t.‎ 通过线框导体横截面的电荷量q＝t＝＝，‎ 因此q1＝q2.‎ 线框上产生的热量为Q，‎ 第一次：Q1＝BL1I1L2＝BL1L2，‎ 同理可以求得Q2＝BL2I2L1＝BL2L1，‎ 由于L1>L2，则Q1>Q2，故A正确。‎ ‎9．如图所示的电路，电源电动势为E，线圈L的电阻不计。以下判断正确的是(　　)‎ A. 闭合S稳定后，电容器两端电压为E B. 闭合S稳定后，电容器的a极板带正电 C. 断开S的瞬间，电容器的a极板将带正电 D. 断开S的瞬间，电容器的a极板将带负电 ‎【答案】C ‎10．如图所示，用细线悬吊一块薄金属板，在平衡位置时，板的一部分处于匀强磁场中，磁场的方向与板面垂直，当让薄板离开平衡位置附近做微小的摆动时，它将(　　)‎ A．做简谐振动 B．在薄板上有涡流产生 C．做振幅越来越小的阻尼振动 D．以上说法均不正确 ‎【答案】BC ‎【解析】 由于电磁感应现象，薄板上出现电流，机械能减少，故正确答案为B、C。‎ ‎11. 一个面积S = 4×10-2 m2、匝数n = 100 匝的线圈放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，则下列判断正确的是( )‎ A. 在开始的2 s 内穿过线圈的磁通量变化率等于0．08 Ｗb/s B. 在开始的2 s 内穿过线圈的磁通量的变化量等于零 C. 在开始的2 s 内线圈中产生的感应电动势等于8 V D. 在第3 s 末线圈中的感应电动势等于零 ‎【答案】AC ‎12.如图所示，三角形金属导轨EOF上放有一根金属杆ab，在外力作用下，保持ab与OF垂直，以速度v匀速向右移动，设导轨和金属杆都是用粗细相同的同种材料制成的，ab与导轨接触良好，则下列判断正确的是(　　)‎ A．电路中的感应电动势大小不变 B．电路中的感应电流大小不变 C．电路中的感应电动势大小逐渐增大 D．电路中的感应电流大小逐渐增大 ‎【答案】BC ‎【解析】 随着导体棒向右运动有效切割长度不断增大，速度不变，感应电动势不断增大，故选项A错，选项C正确；设导体的横截面积为S，电阻率为ρ，如图所示。‎ 电路中感应电流，当导体棒的有效切割长度为l时，‎ I1＝＝＝.‎ 当导体棒向右移动Δl1时，有＝＝，‎ 此时感应电流 I2＝＝＝.‎ 所以I1＝I2，故选项B正确，选项D错。‎ ‎13．如图所示，一个边长为L的正方形线圈置于边界水平的匀强磁场上方L处，磁场宽也为L，方向垂直纸面向里，由静止释放线圈且线圈平面始终与磁场方向垂直，如果从线圈的一条边刚进入磁场开始计时，则下列关于通过线圈横截面的电荷量q、感应电流i、线圈运动的加速度a、线圈具有的动能Ek随时间变化的图象可能正确的有(　　)‎ ‎【答案】ACD ‎14．如图所示是研究通电自感实验的电路图，A1、A2是两个规格相同的小灯泡，闭合开关调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，调节可变电阻R1，使它们都正常发光，然后断开开关S，重新闭合开关S，则 (　　)‎ A．闭合S瞬间，A2立即变亮，A1逐渐变亮 B．闭合S瞬间，A1立即变亮，A2逐渐变亮 C．稳定后，L和R两端电势差一定相同 D．稳定后，A1和A2两端电势差不相同 ‎【答案】AC ‎【解析】 闭合瞬间，L相当于断路，A2立刻变亮，A1逐渐变亮，稳定后，两个灯泡的亮度相同，说明它们两端的电压相同，L和R两端电势差一定相同，故选AC。‎ ‎15．如图所示，粗细均匀的电阻丝绕制的矩形导线框abcd 处于匀强磁场中，另一种材料的导体棒MN 可与导线框保持良好接触并做无摩擦滑动。当导体棒MN 在外力作用下从导线框左端开始做切割磁感线的匀速运动一直滑到右端的过程中，导线框上消耗的电功率的变化情况可能为(　　)‎ A．逐渐增大 B．先增大后减小 C．先减小后增大 D．先增大后减小，再增大，接着再减小 ‎【答案】BCD ‎【解析】 导体棒MN 在框架上做切割磁感线的匀速运动，相当于电源，其产生的感应电动势相当于电源的电动势E，其电阻相当于电源的内阻r，线框abcd相当于外电路，等效电路如下图所示。‎ 由于MN 的运动，外电路的电阻是变化的，设MN左侧电阻为R1，右侧电阻为R2，导线框的总电阻为R＝R1＋R2，所以外电路的并联总电阻：R外＝R1R2/(R1＋R2)＝R1R2/R 由于R1＋R2＝R为定值，故当R1＝R2时，R外最大。‎ 在闭合电路中，外电路上消耗的电功率P外是与外电阻R外有关的，P外＝2·R外＝ ‎ 可见，当R外＝r时，P外有最大值，P外随R外的变化图象如右图所示。‎ 二、解答题（本大题共4小题，共计60分。）‎ ‎16. 把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环，水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，如图9所示，一长度为2a，电阻等于R，粗细均匀的金属棒MN放在圆环上，它与圆环始终保持良好的接触，当金属棒以恒定速度v向右移动经过环心O时，求：‎ ‎(1) 棒上电流的大小及棒两端的电压UMN；‎ ‎(2) 在圆环和金属棒上消耗的总热功率．‎ ‎【答案】　(1)　 Bav　(2) ‎ ‎【解析】(1) 把切割磁感线的金属棒看成一个具有内阻为R，感应电动势为E的电源，两个半圆环看成两个并联电阻，画出等效电路如图所示。‎ ‎(2) 圆环和金属棒上消耗的总热功率为P＝IE＝。‎ ‎17．如图所示，间距为d的两水平虚线L1、L2之间是磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，正方形线圈abcd的边长为L(L