1、章末检测(十)(时间：50分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分。每小题只有一个选项符合题意。)1.(2017佛山高三质检)如图1所示，一通电螺线管b放在闭合金属线圈a内，螺线管的中心轴线恰和线圈的一条直径MN重合。要使线圈a中产生感应电流，可采用的方法有()图1A.使通电螺线管中的电流发生变化B.使螺线管绕垂直于线圈平面且过线圈圆心的轴转动C.使线圈a以MN为轴转动D.使线圈绕垂直于MN的直径转动解析在A、B、C三种情况下，穿过线圈a的磁通量始终为零，因此不产生感应电流，选项A、B、C错误；D中，当线圈绕垂直于MN的直径转动时，穿过线圈的磁通量发生变化，会产生
2、感应电流，故选项D正确。答案D2.如图2所示，水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m的金属棒ab，导轨的一端连接电阻R，其他电阻均不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向下，ab在一水平恒力F作用下由静止开始向右运动的过程中()图2A.随着ab运动速度的增大，其加速度也增大B.外力F对ab做的功等于电路中产生的电能C.外力F做功的功率始终等于电路中的电功率D.克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能解析由牛顿第二定律可得Fma，棒向右做加速度减小的加速运动，选项A错误；由于在达到最终速度前F，力F做的功等于电路中获得的电能与金属棒的动能之和，则F的功率大于克服安培力做功的功率，即大于电
3、路中的电功率，电路中获得的电能等于克服安培力所做的功，选项B、C错误，D正确。答案D3.(2017江苏南通模拟)如图3所示，A、B、C是3个完全相同的灯泡，L是一个自感系数较大的线圈(直流电阻可忽略不计)。则()图3A.S闭合时，A灯立即亮，然后逐渐熄灭B.S闭合时，B灯立即亮，然后逐渐熄灭C.电路接通稳定后，3个灯亮度相同D.电路接通稳定后，S断开时，C灯立即熄灭解析因线圈L的自感系数较大且直流电阻可忽略不计，S闭合时，A灯立即亮，然后逐渐熄灭，选项A正确；S闭合时，B灯先不太亮，然后变亮，选项B错误；电路接通稳定后，B、C灯亮度相同，A灯不亮，选项C错误；电路接通稳定后，S断开时，C灯逐渐
4、熄灭，选项D错误。答案A4.(2017江苏苏州模拟)如图4所示，两光滑平行金属导轨间距为L，直导线MN垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B。电容器的电容为C，除电阻R外，导轨和导线的电阻均不计。现给导线MN一初速度，使导线MN向右运动，当电路稳定后，MN以速度v向右做匀速运动，则()图4A.电容器两端的电压为零B.电阻两端的电压为BLvC.电容器所带电荷量为CBLvD.为保持MN匀速运动，需对其施加的拉力大小为解析当导线MN匀速向右运动时，导线MN产生的感应电动势恒定，稳定后，电容器既不充电也不放电，无电流产生，故电阻两端没有电压，电容器两极
5、板间的电压为UEBLv，所带电荷量为QCUCBLv，故选项A、B错误，C正确；MN匀速运动时，因无电流而不受安培力，又导轨光滑，故拉力为零，选项D错误。答案C5.如图5所示，有两根和水平方向成角的光滑平行金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B，一根质量为m的金属杆(电阻忽略不计)从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm，则()图5A.如果B增大，vm将变大 B.如果增大，vm将变大C.如果R变小，vm将变大 D.如果m变小，vm将变大解析金属杆从轨道上由静止滑下，经足够长时间后，速度达最大值vm，此后金属杆做
6、匀速运动。杆受重力、轨道的支持力和安培力如图所示。安培力FLB，对金属杆列平衡方程式：mgsin ，则vm。由此式可知，B增大，vm减小；增大，vm增大；R变小，vm变小；m变小，vm变小。因此选项A、C、D错误，B正确。答案B6.如图6所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长la3lb，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则()图6A.两线圈内产生顺时针方向的感应电流B.a、b线圈中感应电动势之比为91C.a、b线圈中感应电流之比为34D.a、b线圈中电功率之比为31解析根据楞次定律可知，两线圈内均产生逆时针方
7、向的感应电流，选项A错误；因磁感应强度随时间均匀增大，设k，根据法拉第电磁感应定律可得Ennl2，则()2，选项B正确；根据I可知，Il，故a、b线圈中感应电流之比为31，选项C错误；电功率PIEnl2，则Pl3，故a、b线圈中电功率之比为271，选项D错误。答案B二、多项选择题(本题共4小题，每小题7分，共28分。每小题有多个选项符合题意。)7.如图7甲所示，水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R，导体棒MN放在导轨上且接触良好，整个装置放于垂直导轨平面的磁场中，磁感应强度B的变化情况如图乙所示(图甲所示磁感应强度方向为正)，MN始终保持静止，则0t2时间内()图7A.电容器C
8、的电荷量大小始终不变B.电容器C的a板先带正电后带负电C.MN所受安培力的大小始终不变D.MN所受安培力的方向先向右后向左解析磁感应强度均匀变化，产生恒定电动势，电容器C的电荷量大小始终没变，选项A正确，B错误；由于磁感应强度变化，根据楞次定律和左手定则可知，MN所受安培力的方向先向右后向左，大小先减小后增大，选项C错误，D正确。答案AD8.(2017广州高三模拟)如图8所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面且电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场，则导体框分别从两个方向移出磁场的过程中()图8A.导体框中产生的感应电流方向相同B.导体框
9、中产生的焦耳热相同C.导体框ad边两端电势差相同D.通过导体框截面的电荷量相同解析由右手定则可得两种情况导体框中产生的感应电流方向相同，选项A正确；热量QI2RtR，导体框产生的焦耳热与运动速度有关，选项B错误；电荷量qIt，电荷量与速度无关，电荷量相同，选项D正确；以速度v拉出时，UadBlv，以速度3v拉出时，UadBl3v，选项C错误。答案AD9.如图9甲所示，abcd是匝数为100匝、边长为10 cm、总电阻为0.1 的正方形闭合导线圈，放在与线圈平面垂直的图示匀强磁场中，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，则以下说法正确的是()图9A.导线圈中产生的是交变电流B.在t2.5 s
10、时导线圈产生的感应电动势为1 VC.在02 s内通过导线横截面的电荷量为20 CD.在t1 s时，导线圈内电流的瞬时功率为10 W解析在02 s内，磁感应强度变化率为1 T/s，根据法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势为E1nS1000.121 V1 V；在23 s内，磁感应强度变化率为2 T/s，根据法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势为E2nS1000.122 V2 V。E1、E2方向相反，导线圈中产生的感应电流为方波交变电流，选项A正确；在t2.5 s 时，产生的感应电动势为E22 V，选项B错误；在02 s内，感应电流I10 A，通过导体横截面的电荷量为qIt20 C，选项C正确；在t
11、1 s时，导线圈内感应电流的瞬时功率PUII2R1020.1 W10 W，选项D正确。答案ACD10.(2017常州模拟)如图10所示，两根间距为l的光滑平行金属导轨与水平面夹角为，图中虚线MN下方区域内存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向垂直于斜面向上，两金属杆ab、cd的质量均为m，与导轨接触点间的电阻均为R，垂直于导轨放置，开始时金属杆ab处在与磁场上边界相距l的位置，金属杆cd处在导轨的最下端，被与导轨垂直的两根小柱挡住，现将金属杆ab由静止释放，当金属杆ab刚进入磁场时，便开始做匀速直线运动，已知重力加速度为g，则()图10A.金属杆ab进入磁场时的感应电流的方向为由b到aB.
12、金属杆ab进入磁场时的速度大小为C.金属杆ab进入磁场后产生的感应电动势为D.金属杆ab进入磁场后金属杆cd对两根小柱的压力大小为零解析由右手定则可知，ab进入磁场时产生的感应电流方向为由b到a，故A项正确；从ab开始下滑到进入磁场的过程，ab的机械能守恒，由机械能守恒定律得mglsin mv2，解得v，故B项正确；ab进入磁场后产生的感应电动势EBlvBl，故C项错误；由左手定则可知，cd受到的安培力平行于导轨所在平面向下，则cd对两根小柱的压力不为零，故D项错误。答案AB三、计算题(本题共2小题，共36分。)11.(18分)2017苏、锡、常、镇四市高三教学情况调研(一)一个圆形线圈，共有
13、n10匝，其总电阻r4.0 。线圈与阻值R016 的外电阻连成闭合回路，如图11甲所示。线圈内部存在着一个边长l0.20 m的正方形区域，其中有分布均匀但强弱随时间变化的磁场，图乙显示了一个周期内磁场的变化情况，周期T1.0102 s，磁场方向以垂直线圈平面向外为正方向.求：图11(1)tT时刻，电阻R0上的电流大小和方向； (2)0T时间内，流过电阻R0的电荷量；(3)一个周期内电阻R0的发热量。解析(1)0 内，感应电动势大小E1n，可得E18 V电流大小I1可得I10.4 A电流方向b到a(2)同(1)可得 内，感应电流大小I20.2 A流过电路的电荷量qI1I2得q1.5103 C(3
14、)由焦耳定律得一个周期内电阻R0上的发热量QIR0IR0得Q1.6102 J。答案(1)0.4 A电流方向b到a(2)1.5103 C(3)1.6102 J12.(18分)(2017南京市高三年级学情调研)如图12甲所示，间距为L、足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ放置在绝缘水平桌面上，M、P间接有电阻R0，导体棒ab垂直放置在导轨上，接触良好。导轨间直径为L的圆形区域内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B的大小随时间t的变化规律如图乙所示，导体棒和导轨的电阻不计，导体棒ab静止。求：图12(1)在0t0时间内，回路中的感应电动势E；(2)在0t0时间内，电阻R0产生的热量Q；(3)若从tt0时刻开始，导体棒以速度v向右匀速运动，则导体棒通过圆形区域过程中，导体棒所受安培力F的最大值。解析(1)在0t0时间内，回路中的磁感应强度的变化率为圆形区域的面积S()2回路中的感应电动势ES (2)在0t0时间内，电阻R上的电流I电阻R产生的热量QI2Rt0(3)导体棒进入圆形磁场区域，保持匀速直线运动，说明水平拉力和安培力二力平衡，当有效切割长度为L时，安培力最大，水平拉力F达到最大值。电动势EB0Lv回路中的电流I导体棒受到的安培力FB0IL水平拉力F的最大值Fm答案(1)(2)(3)
