1、(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)一、选择题(本题共10个小题，每小题4分，共40分)1(2009年湖北武汉市部分学校)在验证楞次定律实验中，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流下图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中正确的是()【解析】对选项A，由“来者拒之”，可判出线圈中产生的感应电流的磁场上端为N极，再由安培定则，可判出感应电流的方向与图中标的方向相反，故选项A错同理可判出B错，C、D错【答案】CD2如右图所示，光滑的金属导轨置于水平面内，匀强磁场方向垂直于导轨平
2、面向上，磁场区域足够大导线ab、cd平行放置在导轨上，且都能自由滑动当导线ab在拉力F作用下向左运动时，下列判断错误的是()A导线cd也向左运动B导线cd内有电流，方向为cdC磁场对ab的作用力方向向右D磁场对ab和cd的作用力方向相同【解析】导线ab在拉力F作用下向左运动，切割磁感线，由右手定则可判定产生感应电流的方向为acdba，对导线cd由左手定则，可判定其受安培力的方向为水平向左，从而使得cd也向左运动同理可判断出磁场对ab的作用力方向向右，故D选项错误【答案】D3如右图所示，竖直平面内有一足够长的金属导轨，金属导体棒ab在导轨上无摩擦地上下滑动，且导体棒ab与金属导轨接触良好，ab电
3、阻为R，其它电阻不计导体棒ab由静止开始下落，过一段时间后闭合电键S，发现导体棒ab立即作变速运动，则在以后导体棒ab的运动过程中，下列说法是正确的是() A导体棒ab作变速运动期间加速度一定减少B单位时间内克服安培力做的功全部转化为电能，电能又转化为电热C导体棒减少的机械能转化为闭合电路中的电能和电热之和，符合能的转化和守恒定律D导体棒ab最后作匀速运动时，速度大小为v【解析】如果是加速运动，则运动速度增大，安培力增大，合外力减小，加速度减少；同理可得减速时加速度也减少，A对；由能的转化和守恒定律知B对C错，做匀速运动时：mg可解得v，D对【答案】ABD4如右图所示，线圈M和线圈P绕在同一铁
4、芯上设两个线圈中的电流方向与图中所标的电流方向相同时为正当M中通入右图中的哪种电流时，在线圈P中能产生正方向的恒定感应电流()【解析】据楞次定律，P中产生正方向的恒定感应电流说明M中通入的电流是均匀变化的，且方向为正方向时应均匀减弱，故D正确【答案】D5如右图所示，A、B为大小、形状、匝数、粗细均匀相同，但用不同材料制成的线圈，两线圈平面位于竖直方向且高度相同匀强磁场方向位于水平方向并与线圈平面垂直同时释放A、B线圈，穿过匀强磁场后两线圈都落到水平地面，但A线圈比B线圈先到达地面下面对两线圈的描述中可能正确的是() AA线圈是用塑料制成的，B线圈是铜制成的BA线圈是用铝制成的，B线圈是胶木制成
5、的CA线圈是用铜制成的，B线圈是塑料制成的DA线圈是用胶木制成的，B线圈是铝制成的【答案】AD6如下图甲所示，用裸导体做成U形框架abcd、ad与bc相距L0.2 m，其平面与水平面成30角质量为m1 kg的导体棒PQ与ab、cd接触良好，回路的总电阻为R1 .整个装置放在垂直于框架平面的变化磁场中，磁场的磁感应强度B随时间t的变化情况如图乙所示(设图甲中B的方向为正方向)t0时，B010 T、导体棒PQ与cd距离x00.5 m若PQ始终静止，关于PQ与框架间的摩擦力大小在0t10.2 s时间内的变化情况，g取10 m/s2，下面判断正确的是()A一直增大B一直减小C先减小后增大 D先增大后减
6、小【解析】由图乙，B0/t150 T/s，t0时，回路所围面积SLx00.1 m2，产生的感应电动势E5 V，IE/R5 A，安培力FB0IL10 N，方向沿斜面向上而重力沿斜面方向的分力mgsin 305 N，小于安培力，故刚开始摩擦力沿斜面向下随着安培力减小，沿斜面向下的摩擦力也减小，当安培力等于重力沿斜面方向的分力时，摩擦力为零安培力再减小，摩擦力变为沿斜面向上且增大，故选项C对【答案】C7如右图所示是穿过某闭合回路的磁通量随时间t变化的规律图象t1时刻磁通量1最大，t3时刻磁通量30，时间t1t2t1和t2t3t2相等，在t1和t2时间内闭合线圈中感应电动势的平均值分别为1和2，在t2
7、时刻感应电动势的瞬时值为E，则()A.12 B.1E2 D.2E1【解析】t图象中，某两点连线的斜率表示该段时间内的；某点的斜率表示该时刻的.【答案】BD8如右图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置金属棒ab以水平的初速v0抛出，设整个运动过程中金属棒的取向保持不变且不计空气阻力，则在金属棒运动过程中，产生的感生电动势大小变化情况是() A越来越大 B越来越小C保持不变 D无法判断【解析】金属棒做平抛运动，在水平方向上的运动是匀速直线运动，故产生的感生电动势的大小保持不变错误的原因是只考虑到金属棒是加速运动，则没有考虑到在水平方向(垂直于B方向)的情况【答案】C9如右图所示，Q是单匝金属
8、线圈，MN是一个螺线管，它的绕线方法没有画出，Q的输出端a、b和MN的输入端c、d之间用导线相连，P是在MN的正下方水平放置的用细导线绕制的软弹簧线圈若在Q所处的空间加上与环面垂直的变化磁场，发现在t1至t2时间段内弹簧线圈处在收缩状态，则所加磁场的磁感应强度的变化情况可能是()【解析】在t1至t2时间段内弹簧线圈处于收缩状态，说明此段时间内穿过线圈的磁通量变大，即穿过线圈的磁场的磁感应强度变大，则螺线管中电流变大，单匝金属线圈Q产生的感应电动势变大，所加磁场的磁感应强度的变化率变大，即Bt图线的斜率变大，选项D正确【答案】D10(2009年高考宁夏理综)医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来
9、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，两触点的距离为3.0 mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160V，磁感应强度的大小为0.040 T则血流速度的近似值和电极a、b的正负为() A1.3 m/s，a正、b负B2.7 m/s，a正、b负C1.3 m/s，a负、b正 D2.
10、7 m/s，a负、b正【解析】由于正负离子在匀强磁场中，垂直于磁场方向运动，利用左手定则可以判断：a电极带正电，b电极带负电血液流动速度可根据离子所受的电场力和洛伦兹力的合力为0，即qvBqE得v1.3 m/s.【答案】A二、非选择题(本题共6个小题，共60分)11(8分)如下图所示为某校操场上，两同学相距L为10 m左右，在东偏北、西偏南11的沿垂直于地磁场方向的两个位置上，面对面将一并联铜芯双绞线，像甩跳绳一样摇动，并将线的两端分别接在灵敏电流计上，双绞线并联后的电阻R约为2 ，绳摇动的频率配合节拍器的节奏，保持在频率f为2 Hz左右如果同学摇动绳子的最大圆半径h约为1 m，电流计读数的最
11、大值I约为3 mA，(1)试估算地磁场的磁感应强度的数量级为_；数学表达式B_.(由R、I、L、f、h等已知量表示)(2)将两人站立的位置，改为与刚才方向垂直的两点上，那么电流计读数约为_【解析】(1)在摇动绳子的过程中，绳切割地磁场，当摆动速度与地磁场垂直时，感应电动势最大，电流最大由EBLv，vR2fh及EIR得：地磁场的磁感应强度的数学表达式为B，将对应数值代入，有B5105 T，故地磁场的磁感应强度的数量级为105 T.(2)当站立方向改为与(1)中方向垂直时，绳子没有切割磁感线，故电流计示数为零【答案】(1)105TB(2)零12(8分)如右图所示，磁场的方向垂直于xy平面向里，磁感
12、强度B沿y方向没有变化，沿x方向均匀增加，每经过1 cm增加量为1.0104 T，即1.0104 T/cm，有一个长L20 cm，宽h10 cm的不变形的矩形金属线圈，以v20 cm/s的速度沿x方向运动则线圈中感应电动势E为_，若线圈电阻R0.02 ，为保持线圈的匀速运动，需要外力大小为_【答案】4105V4107 N13(10分)如下图所示，固定在匀强磁场中的水平导轨abcd的间距L10.5 m，金属棒ad与导轨左端bc的距离L20.8 m，整个闭合回路的电阻为R0.2 ，磁感应强度为B01 T的匀强磁场竖直向下穿过整个回路ad杆通过滑轮和细绳接一个质量m0.04 kg的物体，不计一切摩擦
13、现使磁场以0.2 T/s的变化率均匀地增大，求经过多少时间物体刚好离开地面？(g取10 m/s2)【解析】物体刚要离开地面时，其受到的拉力F等于它的重力mg，而拉力F等于棒所受的安培力，即：mgIL1其中为t时刻的磁感应强度，I为感应电流感应电动势EL1L2感应电流I由上述两式可得：5 s.【答案】5 s14(10分)如右图所示，一根电阻为R12 的电阻丝做成一个半径为r1 m的圆形导线框，竖直放置在水平匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，磁感强度为B0.2 T，现有一根质量为m0.1 kg、电阻不计的导体棒，自圆形线框最高点静止起沿线框下落，在下落过程中始终与线框良好接触，已知下落距离为时，
14、棒的速度大小为v1 m/s，下落到经过圆心时棒的速度大小为v2 m/s，试求：(1)下落距离为时棒的加速度；(2)从开始下落到经过圆心的过程中线框中产生的热量【解析】(1)金属棒下落距离为时，金属棒中产生感应电动势，由法拉第电磁感应定律得，感应电动势EB(r)v1此时，金属圆环为外电路，等效电阻为R1 ，金属棒中的电流为I金属棒受的安培力为FBIL0.12 N由mgFma得：ag10101.28.8(m/s2)(2)由能量守恒电功率得mgrQmv0所以，从开始下落到经过圆心的过程中线框中产生的热量为Qmgrmv0.1101 J0.12 J0.44 J.【答案】(1)8.8 (m/s2)(2)0
15、.44 J15(12分)如右图所示，半径为a的圆环电阻不计，放置在垂直于纸面向里，磁感应强度为B的匀强磁场中，环内有一导体棒电阻为r，可以绕环匀速转动将电阻R，开关S连接在环和棒的O端，将电容器极板水平放置，并联在R和开关S两端(1)开关S断开，极板间有一带正电q，质量为m的粒子恰好静止，试判断OM的转动方向和角速度的大小(2)当S闭合时，该带电粒子以g的加速度向下运动，则R是r的几倍？【解析】(1)由于粒子带正电，故电容器上极板为负极，根据右手定则，OM应绕O点逆时针方向转动粒子受力平衡，mgqEBa2当S断开时，UE.解得.(2)当S闭合时，根据牛顿第二定律mgqmgUR解得3.【答案】(
16、1)OM应绕O点逆时针转动(2)316(12分)(2010年南通测试)如图甲所示，ABCD为一足够长的光滑绝缘斜面，EFGH范围内存在方向垂直斜面的匀强磁场，磁场边界EF、HG与斜面底边AB平行一正方向金属框abcd放在斜面上，ab边平行于磁场边界现使金属框从斜面上某处由静止释放，金属框从开始运动到cd边离开磁场的过程中，其运动的vt图象如图乙所示已知金属框电阻为R，质量为m，重力加速度为g，图乙中金属框运动的各个时刻及对应的速度均为已知量，求：(1)斜面倾角的正弦值和磁场区域的宽度d；(2)金属框cd边到达磁场边界EF前瞬间的加速度；(3)金属框穿过磁场过程中产生的焦耳热Q.【解析】(1)由
17、图乙可知，在0t1时间内金属框运动的加速度a1设斜面的倾角为，由牛顿第二定律有a1gsin 解得sin t12t1时间内，金属框匀速进入磁场，则金属框的边长l0v1t1在2t13t1时间内，金属框运动位移s则磁场的宽度dl0s.(2)在t2时刻金属框cd边到达EF边界时的速度为v2，设此时加速度大小为a2，cd边切割磁感线产生的电动势EBl0v2受到的安培力F安由牛顿第二定律有F安mgsin ma2金属框进入磁场时mgsin 联立解得a2加速度方向沿斜面向上(3)金属框在t1时刻进入磁场到t2时刻离开磁场的过程中，由功能关系得mg(dl0)sin mvmvQ解得Q4mvmv.【答案】(1)(2)方向沿斜面向上(3)4mvmv.高考资源网()来源：高考资源网版权所有：高考资源网(www.k s 5 )版权所有：高考资源网()版权所有：高考资源网()