1、高三一轮章末检测试卷电磁感应（含解析）(时间：90分钟，满分：100分) 一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1如图91是验证楞次定律实验的示意图，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各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，其中表示正确的是()图91解析：选CD.根据楞次定律可确定感应电流的方向：对C选项，当磁铁向下运动时：(1)闭合线圈原磁场的方向向上
2、；(2)穿过闭合线圈的磁通量的变化增加；(3)感应电流产生的磁场方向向下；(4)利用安培定则判断感应电流的方向与图中箭头方向相同线圈的上端为S极，磁铁与线圈相互排斥综合以上分析知，选项CD正确图922两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环，当A以如图92所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示方向的感应电流，则()AA可能带正电且转速减小BA可能带正电且转速增大CA可能带负电且转速减小DA可能带负电且转速增大答案：BC3如图93所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈均与传送带以相同的速度匀速运动为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过
3、一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带，线圈进入磁场前等距离排列，穿过磁场后根据线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈，通过观察图形，判断下列说法正确的是()图93A若线圈闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动B若线圈不闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动C从图中可以看出，第2个线圈是不合格线圈D从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈解析：选AD.若线圈闭合进入磁场时，由于电磁感应现象，由楞次定律可判断线圈相对传送带向后滑动，故A正确；若线圈不闭合，不会产生感应电流，故线圈相对传送带不发生滑动，故B错误；由图知1、2、4、5、6线圈都发生了相对滑动，而第3个线圈没有，则第3个线圈为不合格
4、线圈，选项D正确图944(2010年广东湛江测试)如图94所示，E为电池，L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡，S是控制电路的开关对于这个电路，下列说法正确的是()A.刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小相等B刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小不相等C闭合开关S待电路达到稳定，D1熄灭，D2比原来更亮D闭合开关S待电路达到稳定，再将S断开的瞬间，D2立即熄灭，D1闪亮一下再熄灭解析：选ACD.由于线圈的电阻可忽略不计、自感系数足够大，在开关闭合的瞬间线圈的阻碍作用很大，线圈中的电流为零，所以通过D1、D2的电流大小相等，A正
5、确；闭合开关S待电路达到稳定时线圈短路，D1中电流为零，回路电阻减小，D2比原来更亮，C正确；闭合开关S待电路达到稳定，再将S断开瞬间，D2立即熄灭，线圈和D1形成回路，D1闪亮一下再熄灭，D正确故正确选项为ACD.5用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2 m，正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中，如图95所示当磁场以10 T/s的变化率增强时，线框中a、b两点间的电势差是()AUab0.1 VBUab0.1 VCUab0.2 V图95DUab0.2 V答案：B图966如图96所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v
6、0、3v0速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的过程中()A导体框中产生的感应电流方向相同B导体框中产生的焦耳热相同C导体框ad边两端电势差相同D通过导体框截面的电量相同解析：选AD.由楞次定律可知导体框中产生的感应电流方向相同，A正确；由电磁感应定律可得Q，因此导体框中产生的焦耳热不同，故B错误；两种情况下电源的电动势不相同，导体框ad边两端电势差不同，C错误；由q知与速度无关，D正确7(2009年高考重庆理综卷)如图97为一种早期发电机原理示意图，该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成，两磁极相对于线圈平面对称在磁极绕转轴匀速转动过程中，磁极中心在线圈平面上的投影
7、沿圆弧运动(O是线圈中心)，则()图97A从X到O，电流由E经G流向F，先增大再减小B从X到O，电流由F经G流向E，先减小再增大C从O到Y，电流由F经G流向E，先减小再增大D从O到Y，电流由E经G流向F，先增大再减小解析：选D.从X到O过程中，原磁场方向指向上不断增加，则感应电流的磁场方向应该指向下，再由右手螺旋定则知，感应电流的方向应该是由F经G到E，又感应电流从零到有再到零，则一定经历先增大再减小的过程同理，当从O到Y的过程中，感应电流的方向应该是由E经G到F，大小也是先增大再减小图988如图98所示电路中，S是闭合的，此时流过线圈L的电流为i1，流过灯泡A的电流为i2，且i1i2，在t1
8、时刻将S断开，那么流过灯泡的电流随时间变化的图象是()图99解析：选D.在t1时间内流过灯泡的电流为i2，且方向为从左向右，当断开S时，i2立即消失，但由于自感作用，i2并不立刻消失，而是产生自感电动势，与灯泡构成回路缓慢消失，此时流过灯泡的电流从i1开始逐渐减小，方向自右向左，故D正确图9109如图910所示，边长为L的正方形导线框质量为m，由距磁场H高处自由下落，其下边ab进入匀强磁场后，线圈开始做减速运动，直到其上边cd刚刚穿出磁场时，速度减为ab边刚进入磁场时的一半，磁场的宽度也为L，则线框穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热为()A2mgLB2mgLmgHC2mgLmgHD2mgLmgH解
9、析：选C.设刚进入磁场时的速度为v1，刚穿出磁场时的速度v2线框自开始进入磁场到完全穿出磁场共下落高度为2L.由题意mv12mgHmv12mg2Lmv22Q由得Q2mgLmgH.C选项正确图91110(2010年青岛质检)如图911所示为几个有理想边界的磁场区域，相邻区域的磁感应强度大小相等、方向相反，区域的宽度均为L.现有一边长为L的正方形导线框由图示位置开始，沿垂直于区域边界的直线匀速穿过磁场区域，设逆时针方向为电流的正方向，下列各图能正确反映线框中感应电流的是()图912解析：选D.线框进入磁场中0至L的过程中，由右手定则，感应电流的方向为顺时针，即负方向，感应电流I，大小恒定，A、B不
10、正确；线框进入磁场中L至2L的过程中，由右手定则，感应电流的方向为逆时针，即正方向，感应电流I，D正确图91311(2010年安徽江南十校素质测试)如图913所示，在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，金属框架ABCD固定在水平面内，AB与CD平行且足够长，BC与CD夹角为(Ek.本题正确选项为BD.二、计算题(本题包括4小题，共40分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要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(8分)如图916甲所示，两根光滑平行金属导轨间距L0.3 m，左端用R0.2 电阻连接，导轨电阻不计，导轨上停放着质量m0.1 kg，电阻
11、r0.1 的金属杆，匀强磁场B0.5 T，为了使R上的电压随时间变化的图象如图乙所示，且M点的电势高于N点，必须使杆如何运动？从开始运动后第2 s末，外力的瞬时功率多大？图916解析：设某时刻棒的速度为v，则UREBLv结合图乙知，棒应向右做匀加速运动BLBLa棒的加速度a0.05 m/s20.5 m/s22 s末的速度vat0.52 m/s1 m/sI0.5 A对棒由牛顿第二定律得FILBma所以FILBma0.125 N，PFv0.125 W.答案：向右匀加速运动0.125 W14(10分)如图917甲所示，一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内，线框的右边紧贴着边界t0时刻对线框施加一水
12、平向右的外力F，让线框从静止开始做匀加速直线运动，经过时间t0穿出磁场，图乙为外力F随时间t变化的图象若线框质量m，电阻R及图象中F0、t0均为已知量，则根据上述条件，请你推出：图917(1)磁感应强度B的计算表达式；(2)线框左边刚离开磁场前瞬间的感应电动势E的计算表达式解析：(1)线框运动的加速度：a线框边长：lat20线框离开磁场前瞬间有：vat0由牛顿第二定律知：3F0ma由式得，B.(2)线框离开磁场前瞬间感应电动势：EBlv联立式得：E .答案：(1)B(2)E 15(10分)(2009年湖南郴州模拟)如图918所示，两根完全相同的“V”字形导轨OPQ与KMN倒放在绝缘水平面上，两
13、导轨都在竖直平面内且正对、平行放置，其间距为L，电阻不计两条导轨足够长，所形成的两个斜面与水平面的夹角都是.两个金属棒ab和ab的质量都是m，电阻都是R，与导轨垂直放置且接触良好空间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B.图918(1)如果两条导轨皆光滑，让ab固定不动，将ab释放，则ab达到的最大速度是多少？(2)如果将ab与ab同时释放，它们所能达到的最大速度分别是多少？解析：(1)ab运动后切割磁感线，产生感应电流，而后受到安培力，当受力平衡时，加速度为0，速度达到最大，受力情况如图所示则：mg sin F安cos 又F安BILIE感/2RE感BLvmcos 联立上式解得vm.(2)若将a
14、b、ab同时释放，因两边情况相同，所以达到的最大速度大小相等，这时ab、ab都产生感应电动势而且是串联所以mg sin F安cos F安BILI所以vm.答案：见解析图91916(12分)如图919所示，两根足够长固定平行金属导轨位于倾角30的斜面上，导轨上、下端各接有阻值R20 的电阻，导轨电阻忽略不计，导轨宽度L2 m，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度B1 T质量m0.1 kg、连入电路的电阻r10 的金属棒ab在较高处由静止释放，当金属棒ab下滑高度h3 m时，速度恰好达到最大值v2 m/s.金属棒ab在下滑过程中始终与导轨垂直且与导轨接触良好g取10 m/s2，求：(1)金属棒ab由静止至下滑高度为3 m的运动过程中机械能的减少量(2)金属棒ab由静止至下滑高度为3 m的运动过程中导轨上端电阻R中产生的热量解析：(1)金属棒ab机械能的减少量Emghmv22.8 J.(2)速度最大时金属棒ab产生的电动势EBLv产生的电流IE/(rR/2)此时的安培力FBIL由题意可知，受摩擦力Ffmgsin30F由能量守恒得，损失的机械能等于金属棒ab克服摩擦力做功和产生的电热之和，电热QEFfh/sin30上端电阻R中产生的热量QRQ/4联立以上几式得：QR0.55 J.答案：(1)2.8 J(2)0.55 J
