1、高中同步测试卷(二)第二单元法拉第电磁感应定律和楞次定律(时间:90分钟,满分:100分)一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确) 1. (2016高考北京卷)如图所示,匀强磁场中有两个导体圆环a、b,磁场方向与圆环所在平面垂直磁感应强度B随时间均匀增大两圆环半径之比为21,圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb,不考虑两圆环间的相互影响下列说法正确的是()AEaEb41,感应电流均沿逆时针方向BEaEb41,感应电流均沿顺时针方向CEaEb21,感应电流均沿逆时针方向DEaEb21,感应电流均沿顺时针方向2. 闭合线圈abcd运动到如图所
2、示的位置时,bc边所受到的磁场力的方向向下,那么线圈的运动情况是()A向左平动进入磁场 B向右平动出磁场C向上平动 D向下平动3. 一根导体棒ab在水平方向的匀强磁场中自由下落,并始终保持水平方向且与磁场方向垂直如图所示,则有()AUab0 Bab,Uab保持不变Cab,Uab越来越大 Dab,20 V Bab,10 VCab,20 V Daa,由UabEBlv及棒自由下落时v越来越大,可知Uab越来越大,故D选项正确4导学号97690020【解析】选B.磁铁在铜管中下落穿过铜管的磁通量发生变化,在铜管中产生感应电流,感应电流的磁场阻碍磁铁和铜管的相对运动,磁铁在半铜半塑料管中下落也会产生感应
3、电流,感应电流的磁场阻碍磁铁和管的相对运动,但由于一半是塑料,感应电流要比铜管中的感应电流小,所以t4t2,铁块在铜管中和磁铁在塑料管中下落均不会产生感应电流,所以为自由落体运动,因此t1t3t4t2,B正确5导学号97690021【解析】选B.由t图象知,磁通量均匀增大,由楞次定律知,线圈中感应电流为逆时针方向,又线圈相当于内电路,故ab;En50 V10 V,因而电压表的读数为10 V电压表测量的是电源的电动势,即感应电动势故选项B正确6导学号97690022【解析】选A.由楞次定律可判断线框进入磁场的过程中感应电流方向为逆时针,穿出过程为顺时针,A正确,B错误;线框在进入和穿出的过程中都
4、受到阻碍作用,机械能转化为电能,C错误;线框在磁场中运动的过程中,回路中无感应电流,机械能守恒,D错误7导学号97690023【解析】选B.由于磁感应强度随时间均匀增大,则根据楞次定律知两线圈内产生的感应电流方向皆沿逆时针方向,则A项错误;根据法拉第电磁感应定律ENNS,而磁感应强度均匀变化,即恒定,则a、b线圈中的感应电动势之比为9,故B项正确;根据电阻定律R,且L4Nl,则3,由闭合电路欧姆定律I,得a、b线圈中的感应电流之比为3,故C项错误;由功率公式PI2R知,a、b线圈中的电功率之比为27,故D项错误8导学号97690024【解析】选AD.导体棒PQ向左切割磁感线运动时,由右手定则可
5、判断出导体棒与R1组成的回路中产生的感应电流是顺时针方向,即流经R1的电流方向向上,选项A正确;导体棒与电阻R2组成的回路中产生的感应电流是逆时针方向,即流经R2的电流方向向上,选项D正确9导学号97690025【解析】选BC.对于左侧小线圈,左侧竖直导线在小线圈内的磁通量始终为零,上侧水平导线和下侧水平导线在小线圈中的磁场方向均向外,则金属框接通逆时针方向电流的瞬间,左侧小线圈为了阻碍磁通量的增加而有向左运动的趋势;同理可知右侧小线圈有向右运动的趋势,所以两小线圈会有相互远离的趋势,A错误,B正确;由楞次定律可知,两侧小线圈中感应电流都为顺时针方向,C正确,D错误10导学号97690026【
6、解析】选AD.由楞次定律“阻碍”作用可知,当线框全部进入磁场后,不再产生感应电流,线框不再受安培力,故不可能停下,综上所述选AD.11导学号97690027【解析】选ABD.线框关于OO对称时,左右两侧磁通量大小相等,磁场方向相反,合磁通量为0;根据右手定则,cd的电动势方向由c到d,ab的电动势方向由a到b,且大小均为Blv0,闭合电路的电动势为2Blv0,电流方向为逆时针;根据左手定则,ab和cd边所受安培力方向均向左,方向相同,故正确的选项为A、B、D.12导学号97690028【解析】选ABD.物块在下落过程中,一开始物块的重力大于安培力,物块做加速运动,在加速过程中,安培力逐渐增大,
7、如果安培力等于物块的重力,物块达到最大速度,不再加速,即mg,所以最大速度vm,A、B正确;在加速运动过程中,物块重力的功率大于电阻发热功率,达到最大速度后,两功率相等,mgvI2R,即v,C错误,D正确13导学号97690029【解析】(1)要判断线圈中的电流方向,必须要弄清电流表指针的偏转方向与电流从电表正(负)极接线柱流入方向的关系,这样由指针偏转方向判断出电流流进电表的方向,进而判断线圈中电流方向;当磁铁N端向上移动时,线圈里的磁通量减小,感应电流方向与原方向相反,所以电流表指针偏转方向变化,偏向左(2)当闭合开关时,线圈里的磁通量增加,电表指针向右偏,当向左移滑动触头,电阻减小,电流
8、增大,磁通量增加,感应电流方向不变,所以指针右偏;将线圈A抽出,磁通量减小,感应电流方向与原方向相反,所以指针左偏【答案】(1)电流从电流表正(负)接线柱流入方向左(2)右左14导学号97690030【解析】导体棒所受的安培力为:FBIl由题意可知,该力的大小不变,棒做匀减速运动,因此在棒的速度从v0减小到v1的过程中,平均速度为:v(v0v1)当棒的速度为v时,感应电动势的大小为:EBlv棒中的平均感应电动势为:EBlv综合式可得:EBl(v0v1)导体棒中消耗的热功率为:P1I2r负载电阻上消耗的平均热功率为:P2EIP1由以上三式可得:P2BIl(v0v1)I2r.【答案】Bl(v0v1
9、)BIl(v0v1)I2r15导学号97690031【解析】PQ右移切割磁感线,产生感应电动势,相当于电源,外电路由Pa与Pb并联而成,PQ滑过时的等效电路如图所示PQ切割磁感线产生的感应电动势大小为EBlv,方向由Q指向P.外电路总电阻为R外R电路总电流为:IaP段电流大小为IaPI,方向由P到a.【答案】方向由P到a16导学号97690032【解析】(1)dc切割磁感线产生的感应电动势EBLv回路中的感应电流Iab两端的电势差UIRBLvb端电势高(2)设线框从dc边刚进磁场到ab边刚进磁场所用时间为t由焦耳定律Q2I2RtLvt求出Q.(3)如图所示【答案】(1)BLv,b端电势高(2)(3)见解析图