1、高考资源网（） 您身边的高考专家高中同步测试卷(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.如
2、图所示，闭合开关S，两次将条形磁铁插入闭合线圈，第一次用时0.2 s，第二次用时 0.4 s，并且两次条形磁铁的起始和终止位置相同，则()A第二次线圈中的磁通量变化较快B第一次电流表G的最大偏转角较大C第二次电流表G的最大偏转角较大D若断开S，电流表G均不偏转，故两次线圈两端均无感应电动势3长直导线与矩形线框abcd处在同一平面中静止不动，如图甲所示长直导线中通以大小和方向都随时间做周期性变化的电流，it图象如图乙所示规定沿长直导线向上的电流为正方向关于最初一个周期内矩形线框中感应电流的方向，下列说法正确的是()A由顺时针方向变为逆时针方向 B由逆时针方向变为顺时针方向C由顺时针方向变为逆时针
3、方向，再变为顺时针方向 D由逆时针方向变为顺时针方向，再变为逆时针方向4.如图所示，一正方形线圈的匝数为n，边长为a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中. 在t时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B均匀地增大到2B.在此过程中，线圈中产生的感应电动势为()A.B.C.D.5.如图所示，竖直平面内有一金属圆环，半径为a，总电阻为R(指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为的导体棒AB，AB由水平位置紧贴环面摆下，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. B. C. DBav6如图所示，虚线上方空间
4、有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，直角扇形导线框绕垂直于纸面的轴O以角速度匀速逆时针转动设线框中感应电流的方向以逆时针为正，线框处于图示位置时为时间零点，那么，下列图中能正确表示线框转动一周感应电流变化情况的是()7(2016高考浙江卷)如图所示，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()A两线圈内产生顺时针方向的感应电流Ba、b线圈中感应电动势之比为91Ca、b线圈中感应电流之比为34Da、b线圈中电功率之比为31二、多项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分在
5、每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意)8如图所示的匀强磁场中，MN、PQ是两条平行的金属导轨，AB、CD分别为串有电流表、电压表的两根金属棒，且与金属导轨接触良好当两金属棒以相同速度向右运动时，下列判断正确的是()A电流表示数为零，A、B间有电势差，电压表示数为零B电流表示数不为零，A、B间有电势差，电压表示数不为零C电流表示数为零，A、C间无电势差，电压表示数为零D电流表示数为零，A、C间有电势差，电压表示数不为零9在北半球上，地磁场竖直分量向下飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差，设飞行员左方机翼末端处的电势为1，右方机翼末端处电势为
6、2，则()A若飞机从西往东飞，1比2高 B若飞机从东往西飞，2比1高C若飞机从南往北飞，1比2高 D若飞机从北往南飞，2比1高10如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图中已经标出左线圈连着平行导轨M和N，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab，金属棒处在垂直于纸面向外的匀强磁场中，下列说法中正确的是()A当金属棒ab向右匀速运动时，a点电势高于b点，c点电势高于d点B当金属棒ab向右匀速运动时，b点电势高于a点，c点与d点等电势C当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点，c点电势高于d点D当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点，d点电势高于c点 11.如图，圆形闭合
7、线圈内存在方向垂直纸面向外的磁场，磁感应强度随时间变化如图，则下列说法正确的是()A01 s内线圈的磁通量不断增大 B第4 s末的感应电动势为0C01 s内与24 s内的感应电流相等 D01 s内感应电流方向为顺时针方向12.如图所示，匀强磁场的方向垂直于电路所在平面，导体棒ab与电路接触良好当导体棒ab在外力F作用下从左向右做匀加速直线运动时，若不计摩擦和导线的电阻，整个过程中，灯泡L未被烧毁，电容器C未被击穿，则该过程中()A感应电动势将变大 B灯泡L的亮度变大C电容器C的上极板带负电 D电容器两极板间的电场强度将减小题号123456789101112答案三、计算题(本题共4小题，共42分
8、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)如图所示，一个圆形线圈的匝数n1 000，线圈面积S200 cm2，线圈的电阻r1 ，线圈外接一个阻值R4 的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图所示求：(1)前4 s内的感应电动势；(2)前5 s内的感应电动势14(10分)如图所示，PN与QM两平行金属导轨相距l1 m，电阻不计，两端分别接有电阻R1和R2，且R16 ，ab导体的电阻为R2 ，在导轨上可无摩擦地滑动，垂直穿过导轨平面的匀强磁场的磁感应强度B1 T
9、现ab以恒定速度v3 m/s匀速向右移动，这时ab杆上消耗的电功率与R1、R2消耗的电功率之和相等，求：(1)R2的阻值；(2)R1与R2消耗的电功率分别为多少？(3)拉ab杆的水平向右的外力F为多大？15(10分)如图，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率k，k为负的常量用电阻率为、横截面积为S的硬导线做成一边长为l的方框将方框固定于纸面内，其右半部位于磁场区域中求：(1)导线中感应电流的大小；(2)磁场对方框作用力的大小随时间的变化率16.(12分)如图所示，足够长的U型光滑导体框架的两个平行导轨间距为L，导轨间连有定值电阻R，框架平面与水平面之间的夹角为，不计导体框
10、架的电阻整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于框架平面向上，磁感应强度大小为B.导体棒ab的质量为m，电阻不计，垂直放在导轨上并由静止释放，重力加速度为g.求：(1)导体棒ab下滑的最大速度；(2)导体棒ab以最大速度下滑时定值电阻消耗的电功率参考答案与解析1导学号26020017【解析】选B.由法拉第电磁感应定律Er2，为常数，E与r2成正比，故EaEb41.磁感应强度B随时间均匀增大，故穿过圆环的磁通量增大，由楞次定律知，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反，垂直纸面向里，由安培定则可知，感应电流均沿顺时针方向，故B项正确2导学号26020018【解析】选B.磁通量变化相同，第一次时间短
11、，则第一次线圈中磁通量变化较快，选项A错误；感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，磁通量的变化率大，感应电动势大，产生的感应电流也大，选项B正确，选项C错误；断开开关，电流表不偏转，可知感应电流为零，但感应电动势不为零，选项D错误3导学号26020019【解析】选D.将一个周期分为四个阶段，对全过程的分析列表如下：时间段长直导线中电流线框中磁通量感应电流的磁场感应电流方向0T/4向上，逐渐变大向纸里、变大垂直纸面向外逆时针方向T/4T/2向上，逐渐变小向纸里、变小垂直纸面向里顺时针方向T/23T/4向下，逐渐变大向纸外、变大垂直纸面向里顺时针方向3T/4T向下，逐渐变小向纸外、变小垂直纸面向
12、外逆时针方向看上表的最后一列，可知选项D正确4导学号26020020【解析】选B.线圈中产生的感应电动势EnnSn，选项B正确5导学号26020021【解析】选A.摆到竖直位置时，AB切割磁感线的瞬时感应电动势EB2aBav.由闭合电路欧姆定律有UABBav，故选A.6导学号26020022【解析】选A.先经过T才进入磁场，并无电流，排除C、D选项；再经过T，由楞次定律知，垂直纸面向里的磁通量增加，感应电流的方向为逆时针方向，且扇形的半径边切割磁感线速率恒定，产生恒定的电流，排除B选项，A选项正确7导学号26020023【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
13、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26020024【解析】选AC.因为两金属棒以相同速度运动，回路面积不变，所以感应电流为零，根据电流表、电压表的工作原理可知电流表、电压表示数均为零，选项B、D错误；因为两金属棒都向右运动切割磁感线，所以两金属棒都产生相同的电动势，极性都为上正、下负，所以A、B间有电势差，A
14、、C间无电势差，选项A、C正确9导学号26020025【解析】选AC.本题中四指所指的方向是正电荷积累的方向，该端电势高于另一端对A选项：磁场竖直分量向下，手心向上，拇指指向飞机飞行方向，四指指向左翼末端，故12，A选项正确同理，飞机从东往西飞，仍是12，B选项错误从南往北、从北往南飞，都是12，故C选项正确，D选项错误10导学号26020026【解析】选BD.当金属棒ab向右匀速运动而切割磁感线时，金属棒中产生恒定的感应电动势，由右手定则判断电流方向由ab.根据电流从电源(ab相当于电源)正极流出沿外电路回到电源负极的特点，可以判断b点电势高于a点又左线圈中的感应电动势恒定，则感应电流也恒定
15、，所以穿过右线圈的磁通量保持不变，不产生感应电流，c点与d点等电势当金属棒ab向右做加速运动时，由右手定则可推断ba，电流沿逆时针方向由金属棒运动的速度增大，可知金属棒ab两端的电压不断增大，那么左边电路中的感应电流也不断增大，由安培定则可判断它在铁芯中的磁感线方向是沿逆时针方向的，并且磁感应强度不断增强，所以右边的线圈中向上的磁通量不断增加由楞次定律可判断右边电路中的感应电流的方向应沿逆时针方向，而在右线圈绕成的电路中，感应电动势仅产生在绕在铁芯上的那部分线圈上把这个线圈看做电源，由于电流是从c沿内电路(即右线圈)流向d，所以d点电势高于c点故选BD.11导学号26020027【解析】选AD
16、.根据图线可知01 s内，磁感应强度B逐渐增大，所以线圈的磁通量不断增大；第4 s末磁感应强度B的变化率不为零，所以感应电动势不为0；01 s内与24 s内磁感应强度B的变化率不相等，所以感应电动势不相等，感应电流不相等；01 s内磁感应强度向外增加，根据楞次定律，则产生的感应电流方向为顺时针方向选项A、D正确12导学号26020028【解析】选AB.当导体棒从左向右做匀加速直线运动时，根据EBLv，则感应电动势变大，灯泡L的亮度变大，选项A、B正确；由右手定则，电容器C的上极板带正电，电容器两极板间的电场强度将增大，选项C、D错误13导学号26020029【解析】(1)前4秒内磁通量的变化2
17、1S(B2B1)200104(0.40.2)Wb4103 Wb(2分)由法拉第电磁感应定律En1 000 V1 V(3分)(2)前5秒内磁通量的变化21S(B2B1)200104(0.20.2)Wb0(2分)由法拉第电磁感应定律En0.(3分)【答案】(1)1 V(2)014导学号26020030【解析】(1)内外功率相等，则内外电阻相等(2分)解得R23 .(1分)(2)EBlv113 V3 V(1分)总电流I A0.75 A (1分)路端电压UIR外0.752 V1.5 V(1分)P1 W0.375 W(1分)P2 W0.75 W(1分)(3)FF安BIl10.751 N0.75 N(2分
18、)【答案】(1)3 (2)0.375 W0.75 W(3)0.75 N15导学号26020031【解析】(1)线框中产生的感应电动势El2k(2分)在线框中产生的感应电流I(1分)R(1分)联立得I.(2分)(2)导线框所受磁场力的大小为FBIl，它随时间的变化率为Il，解得.(4分)【答案】(1)(2)16导学号26020032【解析】(1)当导体棒受力平衡时，它下滑的速度达到最大；设最大速度为vm，则导体棒在沿斜面方向共受到两个力的作用：重力沿斜面的分力，安培力；故它们存在二力平衡的关系：mgsin BIL，(2分)而电流I，(2分)代入上式得vm.(2分)(2)法一：定值电阻消耗的电功率就是安培力做功的功率大小，故PF安vmmgsin vm；(6分)法二：也可以通过电流求电功率PI2RR.(6分)【答案】(1)(2)高考资源网版权所有，侵权必究！
