1、章末冲关评价练(九)(时间：50分钟，满分：100分)一、选择题(本题共10小题每小题6分，共60分在每小题给出的四个选项中，第16题只有一项符合题目要求，第710题有多项符合题目要求全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用下列叙述不正确的是()A奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系B安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说C法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流D楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样
2、的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化【解析】奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电流能够产生磁场，电和磁之间存在联系，选项A正确安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说，选项B正确法拉第在实验中观察到，通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中磁通量不变，不会产生感应电流，选项C错误楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，这就是楞次定律，选项D正确【答案】C2物理实验中，常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量如图1所示，探测线圈与冲击电流计串联后可用来测
3、定磁场的磁感应强度已知线圈的匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R.若将线圈放在被测匀强磁场中，开始线圈平面与磁场垂直，现把探测线圈翻转180，冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q，由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为()图1A.B.C. D.【解析】由于开始线圈平面与磁场垂直，现把探测线圈翻转180，则有2BS.因为qn，所以磁感应强度B，选项C正确【答案】C3(2015海南高考)如图2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沿与棒和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；将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折线，置于与磁感应强度相垂
4、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.则等于()图2A. B.C1 D.【解析】 由法拉第电磁感应定律知直金属棒运动时其两端电动势BLv，将此棒弯成两段长度相等且互相垂直的折线，并放于与磁感应强度垂直的平面内，并沿折线夹角平分线的方向以相同的速度v运动时，BLv，则.因此B对，A、C、D错【答案】B4(2015盐城检测)如图3所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零A和B是两个完全相同的灯泡，则下列说法中正确的是()图3A当开关S闭合瞬间，A、B两灯同时亮，最后B灯熄灭B当开关S断开瞬间，A、B两灯同时熄灭C当开关S断开瞬间，a点电势比
5、b点电势低D当开关S断开瞬间，流经灯泡B的电流是由b到a【解析】开关S闭合瞬间，线圈L对电流有阻碍作用，则相当于灯泡A与B串联，因此同时亮，且亮度相同，稳定后B被短路熄灭，选项A正确；稳定后当开关S断开后，A马上熄灭，由于自感，线圈中的电流只能慢慢减小，其相当于电源，左端电势高，与灯泡B构成闭合回路放电，流经灯泡B的电流是由a到b，B闪一下再熄灭，选项B、C、D错误【答案】A5如图4所示，两个互连的金属圆环，大金属环的电阻是小金属环电阻的二分之一磁场垂直穿过粗金属环所在区域当磁感应强度随时间均匀变化时，在粗环内产生的感应电动势为E，则a、b两点间的电势差为()图4A. B.C. DE【解析】在
6、电磁感应中，产生感应电动势的那一部分等效于直流电路中的电源该部分的电阻等效于电源内阻r，本题的等效电路如图所示依题有：r，I，UIR.【答案】C6如图5所示，一正方形闭合金属线框ABCD放在粗糙绝缘的水平面上，MN右侧空间有一匀强磁场，磁感应强度大小B1 T、方向竖直向上线框的边长l0.1 m、质量m0.1 kg，与水平面间的动摩擦因数0.5.开始时线框的AD边与磁场边界MN重合现在使线框以初速度v02 m/s沿水平面进入磁场区域，运动一段时间后静止，静止后线框的BC边与磁场边界MN的水平距离也为l，重力加速度g10 m/s2，则下列说法正确的是()图5AAD边刚进入磁场区域时，金属线框感应电
7、流方向为ABCDBAD边刚进入磁场区域时，金属线框产生的感应电动势为0.4 VC整个过程，AD边产生的焦耳热为0.1 JDBC边刚进入磁场时的速度大小为1 m/s【解析】金属线框AD边向右运动切割磁感线，根据楞次定律知产生的感应电流方向为ADCB，选项A错误；金属线框AD边刚进入磁场区域时产生的感应电动势为EBlv00.2 V，选项B错误；根据动能定理，整个过程产生的焦耳热为mv2mgl0.1 J，AD边产生的焦耳热为0.1 J0.025 J，选项C错误；金属线框进入磁场后做匀减速运动，BC边刚进入磁场时的速度为v1 m/s，选项D正确【答案】D7(2016牡丹江模拟)如图6所示，金属杆MN在
8、三角形金属框架上以速度v从图示位置起向右做匀速滑动，框架夹角为，杆和框架由粗细均匀、横截面积相同的同种材料制成，则回路中的感应电动势E和电流I随时间t变化的规律分别是图中的()图6【解析】由公式EBlv知，l均匀增大，则感应电动势E均匀增大，且图示位置E不为零，B项正确；回路中的电流I，式中L为回路的周长，由三角形相似可推得的比值为定值，故电流的大小是恒定的，D项正确【答案】BD8如图7甲所示，将长方形导线框abcd垂直磁场方向放入匀强磁场B中，规定垂直ab边向右为ab边所受安培力F的正方向，F随时间的变化关系如图乙所示选取垂直纸面向里为磁感应强度B的正方向，不考虑线圈的形变，则B随时间t的变
9、化关系可能是选项中的()图7【解析】在每个整数秒内四个选项中磁感应强度都是均匀变化的，磁通量的变化率为恒定的，产生的电流大小也是恒定的，再由FBIL可知，B均匀变化时，F也均匀变化，在01 s内，F为向左，根据楞次定律，磁通量均匀减小，与B的方向无关，这样周期性的变化的磁场均正确，所以有A、B、D项正确，C错【答案】ABD9如图8所示，质量为3m的重物与一质量为m的线框用一根绝缘细线连接起来，挂在两个高度相同的定滑轮上，已知线框的横边边长为L，水平方向匀强磁场的磁感应强度为B，磁场上下边界的距离、线框竖直边长均为h.初始时刻，磁场的下边缘和线框上边缘的高度差为2h，将重物从静止开始释放，线框上
10、边缘刚进磁场时，恰好做匀速直线运动，滑轮质量、摩擦阻力均不计则下列说法中正确的是()图8A线框进入磁场时的速度为B线框的电阻为C线框通过磁场的过程中产生的热量Q2mghD线框通过磁场的过程中产生的热量Q4mgh【解析】从初始时刻到线框上边缘刚进入磁场，由机械能守恒定律得3mg2hmg2h4mv2/2，解得线框刚进入磁场时的速度v，故A对；线框上边缘刚进磁场时，恰好做匀速直线运动，故合力为零，3mgBILmg，IBLv/R，解得线框的电阻R，故B对；线框匀速通过磁场的距离为2h，产生的热量等于系统重力势能的减少，即Q3mg2hmg2h4mgh，故C错，D对【答案】ABD10如图9所示，相距为L的
11、两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为，上端接有定值电阻R，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B.将质量为m的导体棒由静止释放，当速度达到v时开始匀速运动，此时对导体棒施加平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒为P，导体棒最终以2v的速度匀速运动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.下列选项正确的是()图9AP2mgvsin BP3mgvsin C当导体棒速度达到时，加速度大小为sin D在速度达到2v以后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力所做的功【解析】对导体棒受力分析如图当导体棒以v匀速运动时(如图甲)，应有：mgsin F安BIL；当加
12、力F后以2v匀速运动时(如图乙)，Fmgsin ，两式联立得Fmgsin ，则PF2v2mgvsin ，A正确，B错误；由牛顿第二定律，当导体棒的速度为时，asin ，C项正确；由功能关系，当导体棒达到2v以后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力所做的功与减少的重力势能之和，D项错误【答案】AC二、非选择题(共3小题，共40分，按题目要求作答，计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11(12分)(2015浙江高考)小明同学设计了一个“电磁天平”，如图10甲所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，两臂平衡线圈的水平边长L0.1 m，竖直边长H0.3 m，匝数为N
13、1.线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度B01.0 T，方向垂直线圈平面向里线圈中通有可在02.0 A范围内调节的电流I.挂盘放上待测物体后，调节线圈中电流使天平平衡，测出电流即可测得物体的质量(重力加速度取g10 m/s2)甲乙图10(1)为使电磁天平的量程达到0.5 kg，线圈的匝数N1至少为多少？(2)进一步探究电磁感应现象，另选N2100匝、形状相同的线圈，总电阻R10 .不接外电流，两臂平衡如图乙所示，保持B0不变，在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度B随时间均匀变大，磁场区域宽度d0.1 m当挂盘中放质量为0.01 kg的物体时，天平平衡，求此时磁感应强度的变化率.【
14、解析】(1)线圈受到安培力FN1B0IL天平平衡mgN1B0IL代入数据得N125匝(2)由电磁感应定律得EN2即EN2Ld由欧姆定律得I线圈受到安培力FN2B0IL天平平衡mgNB0代入数据可得0.1 T/s.【答案】(1)25匝(2)0.1 T/s12(14分)如图11所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd，线圈平面与磁场垂直已知线圈的匝数N100，边长ab1.0 m、bc0.5 m，电阻r2 .磁感应强度B在01 s内从零均匀变化到0.2 T，在1 s5 s内从0.2 T均匀变化到0.2 T，取垂直纸面向里为磁场的正方向求：图11(1)0.5 s时线圈内感应电动势的大小E和感应电流的方
15、向；(2)在1 s5 s内通过线圈的电荷量q；(3)在05 s内线圈产生的焦耳热Q.【解析】(1)感应电动势E1N，磁通量的变化1B1S，解得E1N，代入数据得E110 V，感应电流的方向为adcba.(2)同理可得E2N，感应电流I2，电荷量qI2t2，解得qN，代入数据得q10 C.(3)01 s内的焦耳热Q1Irt1，且I1，1 s5 s内的焦耳热Q2Irt2，由QQ1Q2，代入数据得Q100 J.【答案】(1)10 Vadcba(2)10 C(3)100 J13(14分) (2015宜昌检测)如图12所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L，一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场与导
16、轨平面垂直一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放导体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为I.整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻求：图12(1)磁感应强度的大小B；(2)电流稳定后，导体棒运动速度的大小v；(3)流经电流表电流的最大值Im.【解析】(1)电流稳定后，导体棒做匀速运动，则有BILmg，解得B.(2)感应电动势EBLv，感应电流I，由式解得v.(3)由题意知，导体棒刚进入磁场时的速度最大，设为vm，由机械能守恒定律得mvmgh，感应电动势的最大值EmBLvm，感应电流的最大值Im，解得Im.【答案】(1)(2)(3)