1、广东省汕尾市海丰县2019-2020学年高二物理下学期”线上教育“教学质量监测试题（含解析）一、单项选择题1.如图所示，用绝缘细线将闭合线圈悬挂在天花板上，闭合线圈处于静止状态。一根条形磁铁在金属环右边，条形磁铁和金属环轴线重合，条形磁铁向左靠近金属环过程中（ ）A. 金属环向右摆动，同时沿半径方向扩张B. 金属环向左摆动，同时沿半径方向扩张C. 金属环向右摆动，同时沿半径方向收缩D. 金属环向左摆动，同时沿半径方向收缩【答案】D【解析】【详解】条形磁铁向左靠近金属环过程中，穿过金属环的磁通量增大，据楞次定律，感应电流的磁场方向与原电流磁场方向相反，故相互排斥，则金属环将向左摆动（“来拒去留”
2、），因磁通量增大，金属环有收缩趋势（“增缩减扩”），故D正确，ABC错误。故选D。2.如图所示，用绝缘细线将一个闭合金属圆环悬挂于O点，现将圆环拉离平衡位置并由静止释放，圆环摆动过程中经过有界的水平方向的匀强磁场区域，A、B为该磁场的竖直边界，磁场方向垂直于圆环所在平面向里，若不计空气阻力，则（ ）A. 圆环还能返回原释放位置B. 圆环进入磁场后速度越大，感应电流也越大C. 在进入和离开磁场时，圆环中均有感应电流D. 圆环最终将静止在最低点【答案】C【解析】【详解】AC在进入和离开磁场时，由于穿过圆环的磁通量发生变化，故圆环中均有感应电流，即产生电能，消耗机械能，所以圆环不能摆至原来的高度，故
3、C正确，A错误； B圆环进入磁场后速度越大，穿过圆环的磁通量不变，感应电流为0，故B错误；D随着电能的产生，机械能逐渐减小，当线圈只在磁场内摆动时，不产生电能，故最终线圈在磁场区域来会摆动，故D错误；故选C。3.在操场上，四位同学用如图所示的装置研究利用地磁场发电的问题，他们把一条电线两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合回路。两个同学匀速摇动这条电线，另外两位同学在灵敏电流计旁观察指针摆动情况。下列说法正确的是（ ）A. 为了使指针摆动明显，摇动电线的两位同学站立的方向应沿东西方向B. 为了使指针摆动明显，摇动电线的两位同学站立的方向应沿南北方向C. 当电线在最高点时，观察到感应电流
4、最大D. 观察到感应电流大小不变【答案】A【解析】【详解】AB由于地球的周围存在磁场，且磁感线的方向是从地理的南极指向地理的北极，所以当两个同学朝东西方向站立，并迅速摇动电线时，导线就会做切割磁感线运动，则电路中就产生了感应电流，故A对，B错；C当导线在最高点和最低点时，导线的速度方向和磁场方向平行，所以此时不产生电流，故C错误；D在匀速摇动这条电线过程中，速度的方向与磁场的方向夹角发生变化，感应电动势大小发生变化，感应电流大小发生变化，故D错误；故选A。4.如图所示，竖直平面内放置相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨，上端接有阻值为R的定值电阻，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面。将质
5、量为m的导体棒AC由静止释放，导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g，则在导体棒运动到稳定的过程中（ ）A. 导体棒先做加速运动，然后做减速运动B. 导体棒中的电流方向为由A指向CC. 导体棒运动的最大速度D. 电阻产生的焦耳热等于导体棒重力势能的减少量【答案】C【解析】【详解】AC据牛顿第二定律可得金属棒下滑过程中的加速度为由此可知，速度增大，加速度减小，所以导体棒达到稳定状态前做加速度减少的加速运动当加速度为0时，导体棒运动的速度最大，所以导体棒运动的最大速度为故C正确，A错误；B根据右手定则可知，导体棒中的电流方向为由C指向A，故B错误；D根据能量守恒定律
6、可知，导体棒重力势能的减少量等于电阻产生的焦耳热和导体棒的动能之和，故D错误；故选C。5.如图甲所示为由一个水平放置的电容器和一个竖直放置的环形导体构成的电路，电容器的电容为C，两板间距为d，环形导体所围的面积为S。在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小随时间变化的规律如图乙所示。质量为m的带电粒子在平行板电容器间恰好保持静止状态，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）A. 电容器上极板带正电，所带电荷量为B. 电容器上极板带正电，所带电荷量为C. 带电粒子带正电，所带电荷量为D. 带电粒子带负电，所带电荷量为【答案】A【解析】【详解】AB根据法拉第电磁感应定律可知，感应
7、电动势为根据电容的定义式可知，在0t0时间内电容器两极板上所带电量为故A正确，B错误；CD由甲图可知，环形导体相对于电路的电源，此时电容器接在电源两端，根据楞次定律可知，在0t0时间内，环形导体中将产生逆时针方向的感应电流，即电容器的上极板与电源正极相连，因此上极板带正电，下极板带负电，质量为m的带电粒子在平行板电容器间恰好保持静止状态，说明带电粒子带负电，重力与电场力平衡解得带电粒子所带电荷量为故CD错误；故选A。6.如图所示，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度v沿与棒及磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小为E，将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折线
8、，置于与磁感应强度相垂直的平面内，当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v运动时，棒两端的感应电动势大小为E。则等于（ ）A. B. C. 1D. 【答案】B【解析】【详解】设折弯前导体切割磁感线的长度为L，当它以速度v沿与棒及磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小为E=BLv折弯后，导体切割磁场的有效长度为故产生的感应电动势为解得故B正确，ACD错误。故选B。7.如图所示，在竖直向上的匀强磁场中将金属棒ab从某高处水平抛出，不计空气阻力，金属棒ab在运动过程中（ ）A. 由于速率不断增大，所以感应电动势不断变大，且B. 由于速率不断增大，所以感应电动势不断变大，且C. 感应电动势
9、大小不变，且D. 感应电动势大小不变，且【答案】D【解析】【分析】【详解】设金属杆ab水平抛出时的初速度为v0，金属杆水平抛出后，将切割磁感线产生感应电动势，由于磁感线竖直向上，所以有效的切割速度就是金属杆的水平速度，而平抛运动水平方向做匀速运动，水平分速度保持不变，始终等于v0，则ab产生的感应电动势为保持不变，根据右手定则判断可知，ab中感应电动势方向为，所以，故D正确，ABC错误。故选D。8.如图所示，固定的水平长直导线中通有直流电I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行。将线框由静止释放，在下落过程中（ ）A. 穿过线框的磁通量保持不变B. 线框中感应电流方向保持不变C.
10、线框所受安培力的合力为零D. 线框的机械能不变【答案】B【解析】【详解】A线框在下落过程中，所在磁场减弱，穿过线框的磁感线的条数减小，磁通量减小故A错误；B下落过程中，因为磁通量随线框下落而减小，根据楞次定律，感应电流的磁场与原磁场方向相同，不变，所以感应电流的方向不变，故B正确；C线框左右两边受到安培力平衡抵消，上边受的安培力大于下边受的安培力，安培力合力不为零故C错误；D线框中产生电能，机械能减小故D错误。故选B。二、多项选择题9.在如图所示的实验中，线圈中能产生感应电流的是（ ）A. 磁铁静止在线圈中B. 磁铁从线圈内匀速抽出过程C. 磁铁从线圈内加速抽出过程D. 磁铁静止在线圈左侧【答
11、案】BC【解析】【详解】A磁铁静止在线圈中，穿过线圈的磁通量不变，不能产生感应电流，故A错误；BC磁铁从线圈内匀速抽出的过程和磁铁从线圈内加速抽出的过程，穿过线圈的磁通量减小，能产生感应电流，故BC正确；D磁铁静止在线圈左侧，穿过线圈的磁通量不变，不能产生感应电流，故D错误；故选D。10.如图所示，一边长为a的正方形单匝线圈，线圈平面与有界匀强磁场垂直，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（ ）A. 线圈中产生的感应电动势为B. 线圈中产生的感应电动势为C. 感应电流的方向为逆时针D. 感应电流的方向为顺时针【答案】AC【解析】【详解】AB在
12、此过程中，线圈中的磁通量改变量大小根据法拉第电磁感应定律故A正确，B错误；CD磁感应强度B均匀地增大到2B，穿过闭合回路的磁通量增大，根据楞次定律可知，感应电流的方向为逆时针，故C正确，D错误。故选AC。11.非接触式电源供应系统基于电磁感应原理。利用这一原理，可以实现对手机进行无线充电。如图所示，两个感应线圈放置在左右相邻的位置。下列说法正确的是（ ）A. 只要A线圈中有电流，B线圈中就会产生感应电动势B. A线圈中的电流不变，当A线圈靠近B线圈运动时，B线圈中会产生感应电动势C. 若A线圈中的电流减小，则B线圈中会产生与A线圈同向的电流D. A线圈中电流变化越大，B线圈中感应电流越大【答案
13、】BC【解析】【详解】A根据感应电流产生的条件，若A线圈中输入恒定的电流，则A产生恒定的磁场，B中的磁通量不发生变化，则B线圈中就会不产生感应电动势，故A错误；BA线圈中的电流不变，当A线圈靠近B线圈运动时，穿过B线圈的磁通量增大，B线圈中会产生感应电动势，故B正确； C若A线圈中的电流减小，穿过B线圈的磁通量减小，根据楞次定律和安培定则可知，B线圈中会产生与A线圈同向的电流，故C正确；D根据法拉第电磁感应定律可知，A线圈中电流变化越快，A线圈中电流产生的磁场变化越快，B线圈中感应电动势越大但A线圈中电流变化越大，B线圈中感应电流不一定越大，故D错误。故选BC。12.如图所示，两根足够长的光滑
14、平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L，金属导体棒ab垂直放置在导轨上，并与导轨保持良好接触，导体棒电阻为R，导轨电阻不计，空间有垂直导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B当金属导体棒ab由静止开始向下运动一段时间t0后，再接通开关S，则在下列图像中，导体棒运动的vt图像可能正确的是( )A. B. C. D. 【答案】BD【解析】【详解】开关闭合前金属导体棒做自由落体运动，闭合开关时，导体棒的速度：v=gt，导体棒受到的安培力：由右手定则与左手定则可知，安培力竖直向上；当闭合开关时，如果：则导体棒做匀速直线运动；如果 则导体棒做减速运动，加速度：加速度逐渐减小，当时开始做匀速直线运动；如果，导体棒做
15、加速运动，加速度逐渐减小，当时开始做匀速直线运动；AC错误BD正确.故选BD。13.如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于磁场区域中心且电阻均匀的正方形导体框abcd，若将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场，则这两个过程中（ ）A. 导体框中产生的感应电流方向相同B. 导体框中产生焦耳热相同C. 导体框边ab两端电势差相同D. 通过导体框截面的电荷量相同【答案】AD【解析】【详解】A两种情况下都是穿出磁场，穿过线圈的磁通量减小，根据右手定则，导线框产生的感应电流方向相同，均沿逆时针方向，A正确；B导体框中产生的焦耳热知Q与速度v成正比，所以导线框产生的焦耳热不同，B错误
16、；C向上移出磁场的过程中，cd切割磁感线，相当电源，产生电动势E1=Blvab边两端电势差向右移出磁场的过程中，ad切割磁感线，相当电源，电动势E2=3Blvab边两端电势差导体框边ab两端电势差不相同，故C错误；D通过导体框截面的电量为沿两个不同方向移出，磁通量的变化量相同，所以通过导体框截面的电量相同，D正确故选AD。14.如图所示，平行导轨与水平地面成角，沿水平方向横放在平行导轨上的金属棒ab处于静止状态。现加一个竖直向下的匀强磁场，使磁场的磁感应强度逐渐均匀增大，直到ab开始运动，则在金属棒ab运动之前，关于金属棒ab受到的力，下列说法正确的是（ ）A. 静摩擦力逐渐减小，方向不变B.
17、 静摩擦力逐渐增大，方向不变C. 支持力逐渐减小D. 支持力先减小后增大【答案】BC【解析】【详解】使磁场的磁感应强度逐渐均匀增大，根据楞次定律可知，通过ab棒电流的方向是由b流向a，根据左手定则可知安培力F的方向水平向左（顺着电流方向看），因为使磁场的磁感应强度逐渐均匀增大，所以安培力F逐渐增大。AB沿斜面方向上有安培力F逐渐增大，所以静摩擦力逐渐增大，方向不变，故B正确，A错误；CD垂直斜面方向有安培力F逐渐增大，支持力逐渐减小，故C正确，D错误故选BC。三、实验题15.下图为研究电磁感应现象的实验装置，部分导线已连接 （1）用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好_（2）在闭合电键时发现
18、灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后可能出现的情况有：将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将_（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”） 原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向右拉时，灵敏电流计指针将_（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”） ；断开电键时，灵敏电流计指针将_（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）【答案】 (1). （1）见解析 (2). （2）向右偏 (3). 向左偏 (4). 向左偏【解析】【详解】（1）将电源、电键、变阻器、原线圈串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，再将电流计与副线圈串联成另一个回路，电路图如图所示在闭合电键时，穿过线
19、圈的磁通量增大，灵敏电流计的指针向右偏转；将原线圈迅速插入副线圈时，穿过线圈的磁通量增加，灵敏电流计指针将向右偏原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向右拉时，线圈中的电流减小，穿过线圈的磁通量减小，灵敏电流计指针将向左偏断开电键时，线圈中的电流减小，穿过线圈的磁通量减小，灵敏电流计指针将左偏.16.某同学利用如图装置研究磁铁下落过程中的重力势能与电能之间的相互转化。内阻不计的螺线管固定在铁架台上，线圈与电流传感器、电压传感器和电阻连接。将磁铁置于螺线管正上方由静止释放，穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止（磁铁下落过程中受到的阻力远小于磁铁的重力，并且磁铁不发生转动），释放点到海绵垫高度差为h
20、。计算机屏幕上显示出如图的UIt曲线。(1)图象中UI出现前后两个峰值，对比实验过程发现，这两个峰值是在磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的，第二个峰值大于第一个峰值的原因是_；(2)如果仅将h略微减小，两个峰值都会_（选填“减小”“不变”或“增大”）；(3)如果仅增大电阻的阻值，两个峰值都会_（选填“减小”“不变”或“增大”）。【答案】 (1). 磁铁离开螺线管时的速度大于进入螺线管时的速度 (2). 减小 (3). 减小【解析】【详解】（1）1磁铁速度越大，感应电动势和感应电流就越大，UI就越大，第二个峰值大于第一个峰值的原因是：磁铁离开螺线管时的速度大于进入螺线管时的速度。（2）2
21、当h减小时，磁铁进入线框的速度减小，导致线框中磁通量的变化率减小，感应电动势和感应电流就减小，UI就减小，因此两个峰值都会减小。（3）3 螺线管的内阻不计，电动势等于路端电压，如果仅增大电阻的阻值，电流减小，UI就减小，两个峰值都会减小。四、计算题17.如图所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdef处在竖直向下的匀强磁场中，框架左侧连接阻值为R的电阻，金属棒ab垂直放在框架上且接触良好，此时adeb构成一个边长为l的正方形，金属棒的电阻为r，金属框架电阻不计，t=0时刻，磁感应强度为B0。若从t=0时刻起，磁感应强度以的变化率均匀增加，同时施加垂直于棒的水平拉力，使棒保持静止。求：(1)电路
22、中产生的感应电动势的大小；(2)通过电阻的感应电流的大小；(3)时刻需加水平拉力的大小。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【详解】(1)感应电动势 (2)通过电阻的电流 (3)磁感应强度 由平衡条件 解得18.如图所示，质量为m的导体棒在恒力F作用下，从静止开始沿倾角为、宽度为L的足够长的光滑金属导轨向上滑，整个装置处于垂直导轨平面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。导体棒沿斜导轨向上滑动x时，流过导体棒的电流恰好开始稳定，导体棒电阻为R，其他电阻不计，重力加速度为g，求：(1)最终稳定时导体棒的速度v；(2)向上滑动x过程中通过导体棒的电荷量；(3)向上滑动x过程中导体棒产生的焦耳热。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【详解】(1)加速度为零时，流过导体棒的电流稳定。由共点力平衡条件可知 又 解得 由E=BLv 可得 (2)向上滑动x过程中通过导体棒的电荷量 解得 (3)对棒由动能定理 解得