1、2015-2016学年四川省雅安市天全中学高二（下）第9周周考物理试卷一、选择题1下列现象中，属于电磁感应现象的是（）A小磁针在通电导线附近发生偏转B通电线圈在磁场中转动C闭合线圈在磁场中运动而产生电流D磁铁吸引小磁针2关于楞次定律，下列说法中正确的是（）A感应电流的磁场方向总是与外磁场的方向相反B感应电流的磁场方向总是与外磁场的方向相同C感应电流的磁场方向取决于磁通量是增大还是减小D感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的变化3一直升飞机停在南半球的地磁极上空该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B直升飞机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动螺
2、旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示如果忽略a到转轴中心线的距离，用表示每个叶片中的感应电动势，则（）A=fl2B，且a点电势低于b点电势B=2fl2B，且a点电势低于b点电势C=fl2B，且a点电势高于b点电势D=2fl2B，且a点电势高于b点电势4如图所示，绕在铁芯上的线圈、电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A，下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是（）A线圈中通以恒定的电流B通电时，使变阻器的滑片P作匀速滑动C通电时，使变阻器的滑片P作加速滑动D将电键突然断开的瞬间5两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，与导轨接触良好的导体棒AB和
3、 CD可以在导轨上自由滑动，当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法正确的是（）A导体棒CD内有电流通过，方向是DCB导体棒CD内有电流通过，方向是CDC磁场对导体棒CD的作用力向左D磁场对导体棒CD的作用力向右6如图（a）所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴，Q中通有变化的电流，电流随时间变化的规律如图（b）所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为FN，则（）At1时刻FNGBt2时刻FNGCt3时刻FNGDt4时刻FN=G7如图所示，金属三角形导轨COD上放有一根金属棒MN拉动MN，使它以速度v向右匀速运动，如果导轨和金属棒都是粗细相同的均匀导体，电阻
4、率都相同，那么在MN运动的过程中，闭合回路的（）A感应电动势保持不变B感应电流保持不变C感应电动势逐渐增大D感应电流逐渐增大8如图所示，虚线上方空间有匀强磁场，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，在图中能正确表明线框转动一周感应电流变化情况的是（）ABCD二、填空题（第空3分，共21分）9如图，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内，当金属棒ab在水
5、平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右加速运动，则圆环L有（填“收缩”或“扩张”）趋势，圆环内产生的感应电流（填“变大”“变小”或“不变”）10在匀强磁场中，把矩形金属线框匀速拉出磁场，第一次以速率匀速拉出，第二次以速率5匀速从同一位置拉出，则前后两次的拉力大小之比F1：F2=，产生的热量之比Q1：Q2=，通过导线横截面的电量之比q1：q2=11为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如图所示已知线圈由a端开始绕至b端；当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转（1）将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，发现指针向左偏转俯视线圈，其绕向为（填“顺时针”或“逆时针”）（2）当条形磁铁
6、从图中虚线位置向右远离L时，指针向右偏转俯视线圈，其绕向为（填“顺时针”或“逆时针”）三、计算题（共41分）12如图所示，导线全部为裸导线，半径为r的圆内有垂直于圆平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一根长度大于2r的导线MN以速率在圆环上无摩擦地自左端匀速滑动到右端，电路的固定电阻为R，其余电阻不计，求：（1）MN从圆滑的左端滑到右端的过程中电阻R上电流强度的平均值；（2）此过程中通过R的电量？13如图所示，固定在匀强磁场中的水平导轨ab、cd的间距L1=0.5m，金属棒ad与导轨左端bc的距离L2=0.8m，整个闭合回路的电阻为R=0.2，匀强磁场的方向竖直向下穿过整个回路ad杆通过细绳跨
7、过定滑轮接一个质量m=0.04kg的物体，不计一切摩擦现使磁感应强度从零开始以=0.2T/S 的变化率均匀地增大，求经过多长时间物体m刚好能离开地面？（g取10m/s2）14水平放置的平行金属框架宽L=0.2m，质量为m=0.1kg的金属棒ab放在框架上，并且与框架的两个边垂直整个装置放在方向竖直向下磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，如图所示金属棒ab在F=2N的水平向右的恒力作用下由静止开始运动电路中除定值电阻R=0.05外，其他电阻、摩擦阻力均不考虑，求：（1）ab速度是v=5m/s时，棒的加速度a是多大？（2）当ab棒达到最大速度vm后，撤去外力F，此后感应电流还能产生多少热量Q？20
8、15-2016学年四川省雅安市天全中学高二（下）第9周周考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题1下列现象中，属于电磁感应现象的是（）A小磁针在通电导线附近发生偏转B通电线圈在磁场中转动C闭合线圈在磁场中运动而产生电流D磁铁吸引小磁针【考点】电磁感应现象的发现过程；感应电流的产生条件【分析】解答本题应掌握：电磁感应的现象因磁通量的变化，从而产生感应电动势，形成感应电流的现象【解答】解：电磁感应指闭合回路中部分导体做切割磁感线运动，或者穿过闭合线圈的磁通量变化，则回路中即可产生感应电流；A、小磁针在通电导线附近发生偏转，这是电流的磁效应，故A错误；B、通电线圈在磁场中转动，是由于安培力作用，故B错
9、误；C、闭合线圈在磁场中运动而产生电流，是由运动而产生感应电流，故C正确；D、磁铁吸引小磁针，磁性相互作用，故D错误；故选：C2关于楞次定律，下列说法中正确的是（）A感应电流的磁场方向总是与外磁场的方向相反B感应电流的磁场方向总是与外磁场的方向相同C感应电流的磁场方向取决于磁通量是增大还是减小D感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的变化【考点】楞次定律【分析】根据楞次定律知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化当磁通量增大时，感应电流的磁场与它相反，当磁通量减小时，感应电流的磁场与它相同【解答】解：ABC、据楞次定律可知，当磁通量增大时，感应电流的磁场与它相反，当磁通量减小时，感应电流的
10、磁场与它相同即感应电流的磁场方向取决于引起感应电流的磁通量是增加还是减小故AB错误，C正确D、据楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，并非原来磁场的变化故D错误故选：C3一直升飞机停在南半球的地磁极上空该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B直升飞机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示如果忽略a到转轴中心线的距离，用表示每个叶片中的感应电动势，则（）A=fl2B，且a点电势低于b点电势B=2fl2B，且a点电势低于b点电势C=fl2B，且a点电势高于b点电势D=2fl2
11、B，且a点电势高于b点电势【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；右手定则【分析】转动切割产生的感应电动势根据E=求出大小，根据右手定则判断出电动势的方向，从而判断出a、b两点的电势高低【解答】解：每个叶片都切割磁感线，根据右手定则，a点电势低于b点电势v=l=2lf，所以电动势为故A正确，B、C、D错误故选A4如图所示，绕在铁芯上的线圈、电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A，下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是（）A线圈中通以恒定的电流B通电时，使变阻器的滑片P作匀速滑动C通电时，使变阻器的滑片P作加速滑动D将电键突然断开的瞬间【考点】感应电流的产生条件【分
12、析】感应电流产生的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化根据这个条件分析判断有没有感应电流产生【解答】解：A、线圈中通以恒定的电流时，线圈产生稳恒的磁场，穿过铜环A的磁通量不变，没有感应电流产生故A正确B、通电时，使变阻器的滑片P作匀速滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，回路中电流增大，线圈产生的磁场增强，穿过铜环A磁通量增大，产生感应电流不符合题意故B错误C、通电时，使变阻器的滑片P作加速滑动时，变阻器接入电路的电阻变化，回路中电流变化，线圈产生的磁场变化，穿过铜环A磁通量变化，产生感应电流不符合题意故C错误D、将电键突然断开的瞬间，线圈产生的磁场从有到无消失，穿过穿过铜环A的磁通量减小，产生感应
13、电流，不符合题意故D错误故选A5两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，与导轨接触良好的导体棒AB和 CD可以在导轨上自由滑动，当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法正确的是（）A导体棒CD内有电流通过，方向是DCB导体棒CD内有电流通过，方向是CDC磁场对导体棒CD的作用力向左D磁场对导体棒CD的作用力向右【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；安培力【分析】AB切割磁感线产生感应电流，由右手定则判断感应电流的方向；感应电流通过CD，CD棒受到安培力作用，由左手定则判断安培力的方向【解答】解：A、BAB切割磁感线产生感应电流，根据右手定则判断可知，AB中感应
14、电流的方向为BA，则导体棒CD内有电流通过，方向是CD故A错误，B正确C、D感应电流通过CD，CD棒受到安培力作用，由左手定则判断可知磁场对导体棒CD的安培力向右故C错误，D正确故选BD6如图（a）所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴，Q中通有变化的电流，电流随时间变化的规律如图（b）所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为FN，则（）At1时刻FNGBt2时刻FNGCt3时刻FNGDt4时刻FN=G【考点】楞次定律【分析】当螺线管中通入变化的电流时形成变化的磁场，这时线圈P中的磁通量发生变化，由其磁通量的变化根据楞次定律可以判断P中产生感应电流的大小方向
15、以及P线圈收缩和扩展趋势【解答】解：A、t1时刻螺线管中电流为零，但是线圈P中磁通量是变化的，因此此时线圈中有感应电流，且此时，线圈中磁通量有增大趋势，因此此时FNG，故A正确；B、t2时刻与t4时刻，当螺线管中电流不变时，其形成磁场不变，线圈P中的磁通量不变，因此磁铁线圈中无感应电流产生，故t2时刻FNG，此时穿过P的磁通量最大，故B错误，D正确；C、t3时刻螺线管中电流为零，产生的磁场感应强度为零，对线圈P没有安培力，则此时FN=G，故C错误故选：AD7如图所示，金属三角形导轨COD上放有一根金属棒MN拉动MN，使它以速度v向右匀速运动，如果导轨和金属棒都是粗细相同的均匀导体，电阻率都相同
16、，那么在MN运动的过程中，闭合回路的（）A感应电动势保持不变B感应电流保持不变C感应电动势逐渐增大D感应电流逐渐增大【考点】法拉第电磁感应定律；导体切割磁感线时的感应电动势【分析】MN向右匀速平动时，有效的切割长度随时间在增大，根据数学知识得到有效切割长度L与时间t的关系式，即可判断其变化根据电阻定律得到回路中电阻与时间的关系，再由欧姆定律得到感应电流与时间的关系，再判断感应电流大小如何变化【解答】解：A、设MN从O点开始运动时间为t，则ON=vt，有效切割的长度为：L=MN=vttan感应电动势为：E=Bv2ttan故感应电动势随时间增大而逐渐增大，故A错误，C正确；B、闭合电路的总电阻为：
17、R=（1+tan+）=（1+）因此感应电流为：I=，可知I与t无关，所以感应电流保持不变，故B正确，D错误故选：BC8如图所示，虚线上方空间有匀强磁场，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，在图中能正确表明线框转动一周感应电流变化情况的是（）ABCD【考点】楞次定律【分析】当线框以O为转轴进入磁场时，磁通量发生变化有感应电流产生，根据有效切割长度判断出电流大小变化，根据楞次定律或右手定制判断出感应电流方向，即可正确解答【解答】解：当线框进入磁场后，切割的有效长度为半圆的半径不变，即电动势
18、及电流大小不变；由右手定则可知，电流为逆时针，故为正值，当线框全部进入磁场，磁通量不变，无感应电流故选：A二、填空题（第空3分，共21分）9如图，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内，当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右加速运动，则圆环L有收缩（填“收缩”或“扩张”）趋势，圆环内产生的感应电流变小（填“变大”“变小”或“不变”）【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律【分析】导体棒在恒力作用下向右做加速度减小的变加
19、速运动，在回路中产生变化的感应电流，圆环内的磁场磁通量发生变化，根据磁通量的变化情况，由楞次定律可以判断圆环面积的变化趋势，由穿过L的磁场的变化可得出圆环L的形变，由磁通量的变化率可得出感应电流的变化【解答】解：由于金属棒ab在恒力F的作用下向右加速运动，则abcd回路中产生逆时针方向的感应电流，在圆环处产生垂直于纸面向外的磁场，随着金属棒向右加速运动，圆环的磁通量将增大，依据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量增大；由于金属棒向右运动的加速度减小，由速度增加变慢，则电流增加的也变慢，则单位时间内磁通量的变化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小故答案为：收缩；变小10在匀强
20、磁场中，把矩形金属线框匀速拉出磁场，第一次以速率匀速拉出，第二次以速率5匀速从同一位置拉出，则前后两次的拉力大小之比F1：F2=15，产生的热量之比Q1：Q2=15，通过导线横截面的电量之比q1：q2=11【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；焦耳定律【分析】由安培力公式F=BIL求出安培力，由平衡条件求出拉力大小，由W=Fx求出功之比，即得到热量之比；由q=求解电量之比【解答】解：由E=BLv，I=，FA=BIL得，线框所受的安培力 FA=线框匀速运动，由平衡条件得：拉力 F=FA=，F与v成正比所以拉力大小之比 F1：F2=v：5v=1：5；根据功能关系知，线框产生的热
21、量等于拉力做的功，为 Q=Fx=x则得 Q1：Q2=v：5v=1：5；由q=知 q1：q2=1：1故答案为：15，15，1111为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如图所示已知线圈由a端开始绕至b端；当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转（1）将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，发现指针向左偏转俯视线圈，其绕向为顺时针（填“顺时针”或“逆时针”）（2）当条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时，指针向右偏转俯视线圈，其绕向为逆时针（填“顺时针”或“逆时针”）【考点】研究电磁感应现象【分析】电流从左端流入指针向左偏转，根据电流表指针偏转方向判断电流方向，然后应用安培定则与楞次定律分析答题
22、【解答】解：（1）将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，穿过L的磁场向下，磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，感应电流磁场应该向上，电流表指针向左偏转，电流从电流表左端流入，由安培定则可知，俯视线圈，线圈绕向为顺时针（2）当条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时，穿过L的磁通量向上，磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流磁场应向上，指针向右偏转，电流从右端流入电流表，由安培定则可知，俯视线圈，其绕向为逆时针故答案为：（1）顺时针；（2）逆时针三、计算题（共41分）12如图所示，导线全部为裸导线，半径为r的圆内有垂直于圆平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一根长度大于2r的
23、导线MN以速率在圆环上无摩擦地自左端匀速滑动到右端，电路的固定电阻为R，其余电阻不计，求：（1）MN从圆滑的左端滑到右端的过程中电阻R上电流强度的平均值；（2）此过程中通过R的电量？【考点】法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律【分析】（1）根据法拉第电磁感应定律，从而求出从左端滑到右端导体棒产生的平均感应电动势，再由闭合电路欧姆定律可求出通过电阻的平均电流；（2）根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律、电流与电量的关系式求解通过导体棒的电荷量【解答】解：（1）由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为：E=n=，平均感应电流为：I=；（2）MN从左端到右端的整个过程中，通过R的电荷量为：q=It=；答
24、：（1）圆环的左端到右端的过程中电阻R上的电流强度的平均值为；（2）通过的电荷量通过的电荷量为13如图所示，固定在匀强磁场中的水平导轨ab、cd的间距L1=0.5m，金属棒ad与导轨左端bc的距离L2=0.8m，整个闭合回路的电阻为R=0.2，匀强磁场的方向竖直向下穿过整个回路ad杆通过细绳跨过定滑轮接一个质量m=0.04kg的物体，不计一切摩擦现使磁感应强度从零开始以=0.2T/S 的变化率均匀地增大，求经过多长时间物体m刚好能离开地面？（g取10m/s2）【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；力的合成与分解的运用；法拉第电磁感应定律；电磁感应中的能量转化【分析】穿过回路的磁感应强度均匀变化
25、，知产生的感应电流恒定，则ad所受的安培力增大，当安培力等于m的重力时，重物被吊起，根据平衡求出被吊起时的磁感应强度的大小，再根据磁感应强度的变化率求出经历的时间【解答】解：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ad所受的安培力，即：mg=BIL1其中 感应电流由变化的磁场产生所以由上述两式可得：t=10s答：经过10s物体m刚好能离开地面14水平放置的平行金属框架宽L=0.2m，质量为m=0.1kg的金属棒ab放在框架上，并且与框架的两个边垂直整个装置放在方向竖直向下磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，如图所示金属棒ab在F=2N的水平向右的恒力作用下由静止开始运
26、动电路中除定值电阻R=0.05外，其他电阻、摩擦阻力均不考虑，求：（1）ab速度是v=5m/s时，棒的加速度a是多大？（2）当ab棒达到最大速度vm后，撤去外力F，此后感应电流还能产生多少热量Q？【考点】导体切割磁感线时的感应电动势【分析】根据欧姆定律和法拉第电磁感应定律以及安培力公式表示出安培力的表达式，根据牛顿第二定律列方程求出加速度；受力平衡时有最大速度，根据能量的转化与守恒求产生的热量【解答】解：（1）金属棒产生的感应电动势为：E=BLv由欧姆定律得：I=金属棒所受的安培力大小为：F安=BIL，由牛顿第二定律得：FF安=ma，联立解得：a=10m/s2（2）当a=0时速度最大，故有：vm=10m/s 撤去F后，导体棒的动能全部转化为热量为：Q=mvm2=0.1102=5J答：（1）ab速度是v=5m/s时，棒的加速度a是10m/s2（2）当ab棒达到最大速度vm后，撤去外力F，此后感应电流还能产生多少热量Q为5J2016年12月12日
