2017年高考物理一轮复习 第9章 电磁感应综合测试题 新人教版

板块四 限时·规范·特训时间：45分钟满分：100分 一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分。

其中1～4为单选，5～8为多选)1. 如图所示，半径为r 的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B 中，绕O 轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，则通过电阻R 的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计)( )A.由c 到d ，I ＝Br 2ωRB ．由d 到c ，I ＝Br 2ωR C.由c 到d ，I ＝Br 2ω2RD ．由d 到c ，I ＝Br 2ω2R答案 D解析 圆盘匀速转动，相当于电源，属于转动切割，E ＝12Br 2ω，由欧姆定律可知，I ＝E R ＝Br 2ω2R，由右手定则可判定过R 的电流方向d →c ，所以只有D 选项是正确的。

2. 如图所示，两块水平放置的金属板距离为d ，用导线、开关K 与一个n 匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场B 中。

两板间放一台小型压力传感器，压力传感器上表面绝缘，在其上表面静止放置一个质量为m 、电荷量为q 的带正电小球。

K 没有闭合时传感器有示数，K 闭合时传感器示数变为原来的一半。

则线圈中磁场B 的变化情况和磁通量的变化率分别为( )A.正在增强，ΔΦΔt ＝mgd 2q B ．正在增强，ΔΦΔt ＝mgd 2nqC.正在减弱，ΔΦΔt ＝mgd 2qD ．正在减弱，ΔΦΔt ＝mgd 2nq 答案 B解析 根据K 闭合时传感器示数变为原来的一半，推出带正电小球受向上的电场力，即上极板带负电，下极板带正电，线圈感应电动势的方向从上极板经线圈流向下极板，根据安培定则知感应磁场的方向向下，与原磁场方向相反，又由楞次定律得线圈中磁场正在增强；对小球受力分析得q E d ＝mg 2，其中感应电动势E ＝n ΔΦΔt ，代入得ΔΦΔt＝mgd 2nq，故B 正确。

3.[2016·湖南月考]如图所示，竖直平面内有足够长、不计电阻的两组平行光滑金属导轨，宽度均为L ，上方连接一个阻值为R 的定值电阻，虚线下方的区域内存在磁感应强度为B 的匀强磁场。

板块三高考模拟·随堂集训1．[2015·山东高考]如图甲，R0为定值电阻，两金属圆环固定在同一绝缘平面内。

左端连接在一周期为T0的正弦交流电源上，经二极管整流后，通过R0的电流i始终向左，其大小按图乙所示规律变化。

规定内圆环a端电势高于b端时，a、b间的电压u ab为正，下列u ab-t图象可能正确的是()答案 C解析由安培定则知：0～0.25T0，圆环内的磁场垂直纸面向里逐渐增大，由楞次定律知，若圆环闭合，感应电流是逆时针方向，逐渐减小至0；0.25T～0.5T，圆环内的磁场垂直纸面向里逐渐减小，由楞次定律知，若圆环闭合，感应电流是顺时针方向，逐渐增大。

以后周期性变化，选项C 正确。

2．[2013·课标全国卷Ⅱ]如图，在光滑水平桌面上有一边长为L 、电阻为R 的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d (d >L )的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下。

导线框以某一初速度向右运动。

t ＝0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域。

下列v -t 图象中，可能正确描述上述过程的是( )答案 D解析 导线框刚进入磁场时速度设为v 0，此时产生的感应电动势E ＝BL v 0，感应电流I ＝E R ＝BL v 0R ，线框受到的安培力F ＝BLI ＝B 2L 2v 0R 。

由牛顿第二定律F ＝ma 知，B 2L 2v 0R ＝ma ，由楞次定律知线框开始减速，随v 减小，其加速度a 减小，故进入磁场时做加速度减小的减速运动。

当线框全部进入磁场开始做匀速运动，在出磁场的过程中，仍做加速度减小的减速运动，故只有D 选项正确。

3.[2013·课标全国卷Ⅰ] 如图，在水平面(纸面)内有三根相同的均匀金属棒ab 、ac 和MN ，其中ab 、ac 在a 点接触，构成“V”字型导轨。

空间存在垂直于纸面的均匀磁场。

用力使MN 向右匀速运动，从图示位置开始计时，运动中MN 始终与∠bac 的平分线垂直且和导轨保持良好接触。

电磁感应考试时间：100分钟；满分：100分班级 姓名 .第I 卷（选择题）一、单项选择题（本题共7小题，每小题3分, 共21分），炉面无明火，无烟无废气，电磁“火力”强劲，安全可靠．如图所示是描述电磁炉工作原理的示意图，下列说法正确的是( )A.当恒定电流通过线圈时，会产生恒定磁场，恒定磁场越强，电磁炉加热效果越好B.电磁炉通电线圈加交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作C.电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅，主要原因这些材料的导热性能较差D.在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉不能起到加热作用2.如图是生产中常用的一种延时继电器的示意图，铁芯上有两个线圈A 和B ，线圈A 跟电源连接，线圈B 的两端接在一起，构成一个闭合回路。

下列说法中正确的是（ ）A ．闭合开关S 时，B 中产生图示方向的感应电流B ．闭合开关S 时，B 中产生与图示方向相反的感应电流C ．断开开关S 时，主要是A 具有延时作用D ．断开开关S 时，弹簧K 立即将衔铁D 拉起3. 如图所示，在铁芯P 上绕着两个线圈a 和b ，则A ．线圈a 输入正弦交变电流，线圈b 可输出恒定电流B ．线圈a 输入恒定电流，穿过线圈b 的磁通量一定为零C ．线圈b 输出的交变电流不对线圈a 的磁场造成影响D ．线圈a 的磁场变化时，线圈b 中一定有电场4. 如图甲所示，导体棒MN 置于水平导轨上，PQMN 所围的面积为S ，PQ 之间有阻值为R 的电阻，不计导轨和导体棒的电阻。

导轨所在区域内存在沿竖直方向的匀强磁场，规定磁场方向竖直向上为正，在0～02t 时间内磁感应强度的变化情况如图乙所示，导体棒MN 始终处于静止状态。

下列说法正确的是A. 在0～0t 和0t ～02t 时间内，导体棒受到的导轨的摩擦力方向相同 B. 在0～0t 内，通过导体棒的电流方向为N 到MC. 在0t ～02t 内，通过电阻R 的电流大小为00SB RtD. 在0～02t 时间内，通过电阻R 的电荷量为02SB R5. 长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i 随时间t 的变化关系如右图所示。

法拉第电磁感应定律自感和涡流一、选择题(本题共10小题，1～6题为单选，7～10题为多选)1．(2016·江西新余四中第二次模拟)某同学为了验证断电自感现象，找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路。

检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。

虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，可能的原因是导学号 51343027( B )A．电源的内阻偏大B．线圈电阻偏大C．小灯泡电阻偏大D．线圈的自感系数较大[解析]灯泡能否发生闪亮，取决于通过灯泡的电流有没有增大，与电源的内阻无关，故A错误。

线圈电阻偏大，稳定时流过灯泡的电流大于流过线圈的电流，断开开关时，根据楞次定律，流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小，灯泡不发生闪亮现象，故B正确。

小灯泡电阻偏大，稳定时流过灯泡的电流小于流过线圈的电流，断开开关时，根据楞次定律，流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小，灯泡将发生闪亮现象，故C错误。

线圈的自感系数较大，产生的自感电动势较大，但不能改变稳定时灯泡和线圈中电流的大小，故D错误。

2．(2016·广东“四校”第一次联考)如图所示，在一磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根相距为L＝0.1m的平行金属导轨MN和PQ，导轨电阻忽略不计，在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R＝0.3Ω的电阻。

导轨上正交放置着金属棒ab，其电阻r＝0.2Ω。

当金属棒在水平拉力作用下以速度v＝4.0m/s向左做匀速运动时导学号 51343028( A )A．ab棒所受安培力大小为0.02N B．N、Q间电压为0.2VC．a端电势比b端电势低D．回路中感应电流大小为1A [解析]ab棒产生的电动势E＝BLv＝0.5×0.1×4.0V＝0.2V，电流I＝ER＋r＝0.4A，ab棒受的安培力F ＝BIL ＝0.5×0.4×0.1N＝0.02N ，A 正确，D 错误；N 、Q 之间的电压U ＝RR ＋rE ＝0.12V ，B 错误；由右手定则得a 端电势较高，C 错误。

板块四 限时·规范·特训时间：45分钟满分：100分 一、选择题(本题共14小题，每小题6分，共84分。

其中1～8为单选，9～14为多选)1．如图所示，一水平放置的N 匝矩形线框面积为S ，匀强磁场的磁感应强度为B ，方向斜向上，与水平面成30°角，现若使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置，则此过程中磁通量的改变量的大小是( )A.3－12BS B.3＋12NBS C.3＋12BS D.3－12NBS 答案 C解析 磁通量与匝数无关，Φ＝BS 中，B 与S 必须垂直。

初态Φ1＝B sin θ·S ，末态Φ2＝－B cos θ·S ，磁通量的变化量ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝|BS (－cos30°－sin30°)|＝3＋12BS ，所以应选C 项。

2.某部小说中描述一种窃听电话：窃贼将并排在一起的两根电话线分开，在其中一根电话线旁边铺设一条两端分别与耳机连接的导线，这条导线与电话线之间是绝缘的，如图所示。

下列说法正确的是( )点击观看解答视频A．不能窃听到电话，因为电话线中电流太小B.不能窃听到电话，因为电话线与耳机没有接通C.可以窃听到电话，因为电话线中的电流是恒定电流，在耳机电路中引起感应电流D.可以窃听到电话，因为电话线中的电流是交变电流，在耳机电路中引起感应电流答案 D解析电话线与窃听线相互绝缘，故电话线中的电流不可能进入窃听线内。

由于电话线中的电流是音频电流(即交变电流)，不断变化，耳机、窃听线组成的闭合电路中有不断变化的磁通量，耳机中产生与电话线中频率一样的感应电流，故可以窃听到电话。

3．[2015·佛山一模]如图所示，一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中，若要使圆环中产生如箭头所示方向的瞬时感应电流，下列方法可行的是()A.使匀强磁场均匀增大B.使圆环绕水平轴ab如图转动30°C.使圆环绕水平轴cd如图转动30°D.保持圆环水平并使其绕过圆心的竖直轴转动答案 A解析根据右手定则，圆环中感应电流产生的磁场竖直向下与原磁场方向相反，根据楞次定律，说明圆环磁通量在增大。

达标测评卷(九)电磁感应一、单项选择题(本大题共5个小题，每小题4分，共计20分，每小题只有一个选项符合题意)1. 现代生活中常用到一些电气用品与装置，它们在没有直接与电源连接下，可利用电磁感应产生的电流发挥功能．下列有关电磁感应的叙述，正确的是( )A. 电磁感应现象是丹麦科学家奥斯特最先发现的B. 电动机可以利用电磁感应原理将电能转换为力学能C. 电气用品中引起电磁感应的电源电路，使用的是稳定的直流电D. 日光灯的镇流器的工作原理是电磁感应中的自感2. (2011·苏州检测)MN、GH为光滑的水平平行金属导轨，ab、cd为跨在导轨上的两根金属杆，匀强磁场垂直穿过MN、GH所在的平面，如图所示，则( )A. 若固定ab，使cd向右滑动，则abdc回路有电流，电流方向由a→b→d→cB. 若ab、cd以相同的速度一起向右滑动，则abdc回路有电流，电流方向由c→d→b→aC. 若ab向左、cd向右同时运动，则abdc回路电流为零D. 若ab、cd都向右运动，且两棒速度v cd>v ab，则abdc回路有电流，电流方向由c→d→b→a3. 如图所示，螺线管CD的导线绕法不明．当磁铁AB插入螺线管时，电路中有图示方向的感应电流产生．下列关于螺线管极性的判断正确的是( )A．C端一定是N极B. C端一定是S极C．C端的极性一定与磁铁B端的极性相同D．无法判断极性的关系，因螺线管的绕法不明4.矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示．若规定顺时针方向为感应电流I的正方向，下列各图中正确的是( )5. (2011·武昌模拟)在图所示的电路中，两个灵敏电流表G1和G2的零点都在刻度盘中央，当电流从“＋”接线柱流入时，指针向右摆；电流从“－”接线柱流入时，指针向左摆．在电路接通后再断开的瞬间，下列说法中符合实际情况的是( )A. G1表指针向左摆，G2表指针向右摆B. G1表指针向右摆，G2表指针向左摆C. G1、G2表的指针都向左摆D. G1、G2表的指针都向右摆二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分，共计20分，每小题有多个选项符合题意，全部选对的得5分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分)6. (2010·合肥模拟)绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电源、电键相连，如图所示，线圈上端与电源正极相连，闭合电键的瞬间，铝环向上跳起来．则下列说法中正确的是( )A. 若保持电键闭合，则铝环不断升高B. 若保持电键闭合，则铝环停留在某一高度C. 若保持电键闭合，则铝环跳起到某一高度后将回落D. 如果电源的正、负极对调，观察到的现象不变7. 两块水平放置的金属板间的距离为d ，用导线与一个n 匝线圈相连，线圈电阻为r ，线圈中有竖直方向的磁场，电阻R 与金属板连接，如图所示，两板间有一个质量为m 、电荷量＋q 的油滴恰好处于静止，则线圈中的磁感应强度B 的变化情况和磁通量的变化率分别是( )A. 磁感应强度B 竖直向上且正在增强，ΔΦΔt ＝dmg nqB. 磁感应强度B 竖直向下且正在减弱，ΔΦΔt ＝dmg nqC. 磁感应强度B 竖直向上且正在减弱，ΔΦΔt ＝dmg nq(R ＋r )D. 磁感应强度B 竖直向下且正在增强，ΔΦΔt ＝dmg nq(R ＋r ) 8. (2009·福建卷)如图所示，固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d ，其右端接有阻值为R 的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B 的匀强磁场中．一质量为m (质量分布均三、简答题(本题共2个小题，共20分，请将答案填在题中横线上或按题目要求作答)10. (10分)如图为“探究电磁感应现象条件”的实验装置．(1)将图中断缺的导线补充完整．(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后可能出现的情况有：①将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将________．②原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左拉时，灵敏电流计指针将________．11. (10分)如图所示，水平放置的U型导轨足够长，处在磁感应强度B＝5 T的匀强磁场中，导轨宽度L＝0.2 m，可动导体棒ab质量m＝2.0 kg，电阻R＝0.1 Ω，其余电阻可以忽略，现在水平外力F＝10 N的作用下，由静止开始运动了x＝40 cm后，速度达最大，求棒ab 由棒止达到最大速度过程中，棒ab上产生的热量Q＝________.四、计算题(本大题共4个小题，共45分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)12. (10分)如图所示，一只横截面积为S＝0.10 m2，匝数为120匝的闭合线圈放在平行于线圈轴线的匀强磁场中，线圈的总电阻为R＝1.2 Ω.该匀强磁场的磁感应强度B随时间t 变化的规律如图所示．求：(1)从t＝0到t＝0.3 s时间内，通过该线圈任意一个横截面的电荷量q为多少？(2)这段时间内线圈中产生的焦耳热Q为多少？13. (10分)如图所示，MN、PQ为相距L＝0.2 m的光滑平行导轨，导轨平面与水平面夹角为θ＝30°，导轨处于磁感应强度为B＝1 T、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，在两导轨的M、P两端接有一电阻为R＝2 Ω的定值电阻，回路其余电阻不计．一质量为m＝0.2 kg的导体棒垂直导轨放置且与导轨接触良好．今平行于导轨对导体棒施加一作用力F，使导体棒从ab位置由静止开始沿导轨向下匀加速滑到底端，滑动过程中导体棒始终垂直于导轨，加速度大小为a＝4 m/s2，经时间t＝1 s滑到cd位置，从ab到cd过程中电阻发热为Q＝0.1 J，g取10 m/s2.求：(1)到达cd位置时，对导体棒施加的作用力．(2)导体棒从ab滑到cd过程中作用力F所做的功．14. (11分)(2010·枣庄模拟)如图甲所示，相距L的足够长光滑平行金属导轨水平放置，导轨一部分处在垂直于导轨平面的匀强磁场中，OO′为磁场边界，磁感应强度为B，导轨右侧接有定值电阻R，导轨电阻忽略不计．在距OO′为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab.若ab杆在恒力作用下由静止开始向右运动，其v－x的关系图象如图乙所示，求：(1)金属杆ab在穿过磁场的过程中感应电流的方向如何．(2)在整个过程中电阻R上产生的电热Q1是多少．(3)ab杆在离开磁场前瞬间的加速度为多少．15. (14分)(2010·福建卷)如图所示，两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为θ的绝缘斜面上，导轨上端连接一个定值电阻．导体棒a和b放在导轨上，与导轨垂直并良好接触．斜面上水平虚线PQ以下区域内，存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场．现对a棒施以平行导轨斜向上的拉力，使它沿导轨匀速向上运动，此时放在导轨下端的b棒恰好静止．当a棒运动到磁场的上边界PQ处时，撤去拉力，a棒将继续沿导轨向上运动一小段距离后再向下滑动，此时b棒已滑离导轨．当a棒再次滑回到磁场边界PQ处时，又恰能沿导轨匀速向下运动．已知a棒、b棒和定值电阻的阻值均为R，b棒的质量为m，重力加速度为g，导轨电阻不计．求：(1) a棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中，a棒中的电流强度I a与定值电阻R中的电流强度I R之比．(2) a棒质量m a.达标测评卷(九)1. 解析：电磁感应现象最先是由英国的法拉第发现的，奥斯特则是电流磁效应的发现者，A 错误．电动机是利用通电导体在磁场中受力而将电能转化为力学能的，B 错误．由电磁感应现象产生的条件可知，磁通量变化才能产生感应电流，则引起电磁感应的电源电路应为交流电，C 错误．镇流器是利用电磁感应工作的，故D 正确．7. 解析：由平衡条件知，下金属板带正电，故电流应从线圈下端流出，由楞次定律可以判定磁感应强度B 竖直向上且正在减弱或竖直向下且正在增强，A 、D 错误；因mg ＝q U d ，U ＝ER ＋r R ，E ＝n ΔΦΔt ，联立可求得ΔΦΔt ＝dmg R ＋r nq，故CD 项正确． 答案：CD8. 解析：当杆达到最大速度v max 时，F －μmg －B 2d 2v max R ＋r ＝0得v max ＝F －μmg R ＋r B 2d2，A 错误；由公式q ＝ΔΦR ＋r ＝BΔS R ＋r ＝BdL R ＋r，B 正确；在棒从开始到达到最大速度的过程中由动能定理有：W F ＋W f ＋W 安＝ΔE k ，其中W f ＝－μmgL ，W 安＝－Q ，恒力F 做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量与回路产生的焦耳热之和，C 错误；恒力F 做的功与安培力做的功之和等于杆动能的变化量与克服摩擦力做的功之和，D 正确．答案：BD9. 解析：线圈上升过程中，加速度增大且在减速，下降过程中运动情况比较复杂，有加速、减速或匀速等，把上升过程看做反向的加速，可以比较在运动到同一位置时，线圈速度都比下降过程中相应的速度要大，可以得到结论：上升过程中克服安培力做功多；上升过这段时间内通过的电量为q 2＝I 2Δt 2＝1 C.从t ＝0到t ＝0.3 s 时间内，通过该线圈任意一个横截面的电荷量q ＝2 C.(2)从t ＝0到t ＝0.2 s 时间内，电路中的电流为I 1＝E 1R ＝5 A ， 此时电路中产生的热量为Q 1＝I 21R Δt 1＝6 J ；从t ＝0.2 s 到t ＝0.3 s 时间内，电路中的电流为I 2＝E 2R ＝10 A ， 此时电路中产生的热量为Q 2＝I 22R Δt 2＝12 J ；则Q 总＝Q 1＋Q 2＝18 J.答案：(1)2 C (2)18 J13. 解析：(1)导体棒在cd 处速度为：v ＝at ＝4 m/s ， 切割磁感线产生的电动势为：E ＝BLv ＝0.8 V ，回路感应电流为：I ＝E R ＝0.4 A ，导体棒在cd 处受安培力：F 安＝BIL ＝0.08 N ，平行导轨向下为正方向：mg sin θ＋F －F 安＝ma ，解得F ＝－0.12 N ，对导体棒施加的作用力大小为0.12 N ，方向平行导轨平面向上．(2)ab 到cd 的距离：x ＝12at 2＝2 m ， 根据功能关系：mgx sin θ＋W F －Q ＝12mv 2－0，(3) v 22－v 214L －B 2L 2v 1mR15. 解析：(1)由于a 棒、b 棒和定值电阻的阻值均为R ，由等效电路可得I a ＝I b ＋I R ①且I b ＝I R ②因此有I a I R ＝21③(2)由于a 棒继续沿导轨向上运动一小段距离后再向下滑动过程中机械能守恒，a 棒离开磁场的速度与下滑时匀速速度大小相等， 有E ＝BLv ④a 棒上滑时Ib ＝E2×3R 2⑤由受力分析得BI b L ＝mg sin θ⑥a 棒下滑时I ′a ＝E2R ⑦BI ′a L ＝m a g sin θ⑧联立④⑤⑥⑦⑧解得m a ＝3m 2.答案：(1)II R＝21 (2)m a ＝3m 2。

最新高三一轮复习单元过关检测卷—物理电磁感应考试时间：100分钟；满分：100分班级姓名.第I卷（选择题）一、单项选择题（本题共7小题，每小题3分, 共21分）1.如右图所示，将条形磁铁插入闭合线圈，第一次用时0.2s，第二次用时0.5s，并且两次磁铁的起始和终止位置相同，则（）A．第一次线圈中的磁通量变化较大B．第一次电流表○G的最大偏转角较大C．第二次电流表○G的最大偏转角较大D．若断开开关k，电流表○G均不偏转，故两次线圈两端均无感应电动势2.(单选)如图（a）所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的铜圆环，规定从上向下看时，铜环中的感应电流I沿顺时针方向为正方向。

图（b）表示铜环中的感应电流I 随时间t变化的图像，则磁场B随时间t变化的图像可能是下图中的（）3.如图所示的电路中，A、B、C是三个完全相同的灯泡，L是一个自感系统较大的线圈，其直流电阻与灯泡电阻相同．下列说法正确的是（）4.如图所示，在PQ、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面．一直角三角形闭合导线框abc位于纸面内，框的ab边与bc边互相垂直．导线框与磁场区域的尺寸如图所示．从t=0时刻开始，线框匀速穿过两个磁场区域，速度方向与bc边平行，并垂直于磁场边界．以逆时针方向为线框中电流i的正方向，以下四个i-t关系示意图中正确的是：（）5.如图所示，水平放置的U形线框abcd处于匀强磁场之中。

已知导轨间的距离为L,磁场的进感应强度为B，方向竖直向下。

直导线MN中间串有电压表(已知导线和电压表的总质量为m)，水平跨接在动与ab 和cd 上，且与ab 垂直，直导线与导轨之间的动摩擦因数为μ，R 为电阻，C 我电容器。

现令MN 以速度v0向右匀速运动，用U 表示电压表的读数，q 表示电容器所带的电荷量，C 表示电容器的电容，F 表示对MN 的拉力。

因电压表的体积很小，其中导线切割磁感线对MN 间电压的影响可忽略。

电磁感应现象楞次定律一、选择题(1～7题为单选题，8～10题为多选题)1．(2015·上海浦东新区质检)如图所示，矩形线框在磁场内做的各种运动中，能够产生感应电流的是导学号 05801105( )答案：B解析：A中线框的磁通量没有变化，因此没有感应电流，但有感应电动势，也可以理解为左右两边切割磁感线产生的感应电动势相反，B中线框转动，线框中磁通量变化，这就是发电机模型，有感应电流，B正确。

C、D中线圈平面和B平行，没有磁通量，更没有磁通量的变化，C、D错误。

2．如图所示，有两个同心放置且共面的金属圆环，条形磁铁穿过圆心且与两环面垂直，比较通过两环的磁通量Φa、Φb，则导学号 05801106( )A．Φa>Φb B．Φa<ΦbC．Φa＝Φb D．不能确定答案：A解析：由于磁感线是闭合曲线，在磁体内部是由S极指向N极，在磁体外部是由N极指向S极，且在磁体外部的磁感线分布在磁体的周围较大的空间。

又由于穿过圆环a、b的磁通量均为Φ＝Φ内－Φ外，因此线圈面积越大，磁感线抵消得越多，合磁通量越小，故b环的磁通量较小。

A项正确。

3．(2016·贵州省遵义市模拟)如图所示，在通电长直导线AB的一侧悬挂一可以自由摆动的闭合矩形金属线圈P，AB在线圈平面内，当发现闭合线圈向右摆动时导学号 05800025 ( )A．AB中的电流减小，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流B．AB中的电流不变，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流C．AB中的电流增大，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流D．AB中的电流增大，用楞次定律判断得线圈中产生顺时针方向的电流答案：C解析：根据安培定则可知导线框所在处的磁场方向垂直纸面向里；AB中的电流减小，线圈中向里的磁通量减小，所以将产生顺时针方向的电流，故A错误；AB中的电流不变，线圈中向里的磁通量不变，没有感应电流产生，故B错误；AB中的电流增大，穿过线框的磁通量增大，根据楞次定律得到：线框中感应电流方向为逆时针方向。

综合能力测试九电磁感应时间：60分钟分值：100分一、单项选择题(每小题6分，共30分)1．很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放，形成一很长的竖直圆筒．一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置，其下端与圆筒上端开口平齐．让条形磁铁从静止开始下落，条形磁铁在圆筒中的运动速率()A．均匀增大B．先增大，后减小C．逐渐增大，趋于不变D．先增大，再减小，最后不变解析：竖直圆筒相当于闭合电路，磁铁穿过闭合电路，产生感应电流，根据楞次定律，磁铁受到向上的阻碍磁铁运动的安培力，开始时磁铁的速度小，产生的感应电流也小，安培力也小，磁铁加速运动，随着速度的增大，产生的感应电流增大，安培力也增大，直到安培力大小等于磁铁重力的时候，磁铁匀速运动，C正确．答案：C2.如图所示，一根长导线弯成如图abcd的形状，在导线框中通以图示直流电，在框的正中间用绝缘的橡皮筋悬挂一个金属环P，环与导线框处于同一竖直平面内，当电流I增大时，下列说法中正确的是()A．金属环P中产生顺时针方向的电流B．橡皮筋的长度增大C．橡皮筋的长度不变D．橡皮筋的长度减小解析：导线框中的电流所产生的磁场在金属环P内的磁通量方向垂直于纸面向里，当电流I增大时，金属环P中的磁通量向里且增大，由楞次定律和右手定则可知金属环P中产生逆时针方向的感应电流，A错误；根据对称性及左手定则可知金属环P所受安培力的合力方向向下，并且随电流I的增大而增大，所以橡皮筋会被拉长，B正确，C、D错误．答案：B3．电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器．如图甲为电吉他的拾音器的原理图，在金属弦的下方放置有一个连接到放大器的螺线管．一条形磁铁固定在管内，当拨动金属弦后，螺线管内就会产生感应电流，经一系列转化后可将电信号转为声音信号．若由于金属弦的振动，螺线管内的磁通量随时间的变化如图乙所示，则对应感应电流的变化为选项中的()解析：对应感应电流为I＝n ΔΦRΔt，可见，感应电流与磁通量的变化率有关，类比v－t图象斜率的物理意义，不难发现，Φ－t图线上各点处切线的斜率的绝对值表示感应电流的大小，斜率的正负表示电流的方向，根据题图乙，在0～t0时间内，感应电流I的大小先减小到零，然后再逐渐增大，电流的方向改变一次，据此可知，B正确，A、C、D错误．答案：B4．如图所示，电阻R＝1 Ω、半径r1＝0.2 m的单匝圆形导线框P内有一个与P共面的圆形磁场区域Q，P、Q的圆心相同，Q的半径r2＝0.1 m．t＝0时刻，Q内存在着垂直于圆面向里的磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系是B＝2－t(T)．若规定逆时针方向为电流的正方向，则线框P中感应电流I随时间t变化的关系图象应该是下图中的()解析：由B ＝2－t (T)知，⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔB Δt ＝1 T/s ，且磁感应强度逐渐减小，由楞次定律得P 内电流沿顺时针方向，为负值，故A 、D 错误；由闭合电路的欧姆定律得I ＝E R ＝ΔB Δt S R ＝ΔB Δt ·πr 22R ＝0.01π(A)，故B 错误，C正确．答案：C5．如图甲所示，电阻不计且间距L ＝1 m 的光滑平行金属导轨竖直放置，上端接一阻值R ＝2 Ω的电阻，虚线OO ′下方有垂直于导轨平面向里的匀强磁场，现将质量m ＝0.1 kg 、电阻不计的金属杆ab 从OO ′上方某处由静止释放，金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触且始终水平．已知杆ab 进入磁场时的速度v 0＝1 m/s ，下落0.3 m 的过程中加速度a 与下落距离h 的关系图象如图乙所示，g 取10 m/s 2，则( )A ．匀强磁场的磁感应强度为1 TB ．杆ab 下落0.3 m 时金属杆的速度为1 m/sC ．杆ab 下落0.3 m 的过程中R 上产生的热量为0.2 JD ．杆ab 下落0.3 m 的过程中R 上产生的热量约为0.29 J解析：在杆ab 刚进入磁场时，有B 2L 2v 0R －mg ＝ma ，由题图乙知，a 的大小为10 m/s 2，解得B ＝2 T ，A 错误；杆ab 下落0.3 m 时杆开始做匀速运动，则有B 2L 2v ′R ＝mg ，解得v ′＝0.5 m/s ，B 错误；在杆ab 下落0.3 m 的过程中，根据能量守恒得，R 上产生的热量为Q＝mgh －12m v ′2＝0.287 5 J ，C 错误，D 正确． 答案：D二、多项选择题(每小题8分，共24分) 6.如图所示，水平放置的相距为L 的光滑平行金属导轨上有一质量为m 的金属棒ab .导轨的一端连接电阻R ，其他电阻均不计，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直于导轨平面向下，金属棒ab 在一水平恒力F作用下由静止开始向右运动．则()A．随着ab运动速度的增大，其加速度也增大B．外力F对ab做的功等于电路中产生的电能C．当ab做匀速运动时，外力F做功的功率等于电路中的电功率D．无论ab做何种运动，它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能解析：设ab的速度为v，运动的加速度a＝F－B2L2vRm，随着v的增大，ab由静止先做加速度逐渐减小的加速运动，当a＝0后做匀速运动，则A选项错误；由能量守恒知，外力F对ab做的功等于电路中产生的电能和ab增加的动能之和，ab克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能，则B选项错误，D选项正确；当ab做匀速运动时，F＝BIL，外力F做功的功率等于电路中的电功率，则C选项正确．答案：CD7.如图，倾角为α的斜面上放置着光滑导轨，金属棒KN置于导轨上，在以ab和cd为边界的区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直导轨平面向上．在cd左侧的无磁场区域cdPM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KN在重力作用下从磁场右边界ab处由静止开始向下运动后，则下列说法正确的是()A．圆环L有收缩趋势B．圆环L有扩张趋势C．圆环内产生的感应电流变小D．圆环内产生的感应电流不变解析：由于金属棒KN在重力的作用下向下运动，则KNMP回路中产生逆时针方向的感应电流，则在圆环处产生垂直于轨道平面向上的磁场，随着金属棒向下加速运动，圆环的磁通量将增加，依据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环磁通量的增加；又由于金属棒向下运动的加速度a＝g sinα－B2l2vmR总减小，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．答案：AC8.如图所示，固定在水平面上的光滑平行金属导轨，间距为L，右端接有阻值为R的电阻，空间存在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场．质量为m 、电阻为r 的导体棒ab 与固定弹簧相连，放在导轨上．初始时刻，弹簧恰处于自然长度．给导体棒水平向右的初速度v 0，导体棒开始沿导轨往复运动，在此过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触．已知导体棒的电阻r 与定值电阻R 的阻值相等，不计导轨电阻，则下列说法中正确的是( )A ．导体棒开始运动的初始时刻受到的安培力向左B ．导体棒开始运动的初始时刻导体棒两端的电压U ＝BL v 0C ．导体棒开始运动后速度第一次为零时，系统的弹性势能E p ＝12m v 20 D ．金属棒最终会停在初始位置，在金属棒整个运动过程中，电阻R 上产生的焦耳热Q ＝14m v 20 解析：根据楞次定律，导体棒向右运动，感应电流的方向为a 到b ，再根据左手定则，导体棒受到的安培力方向水平向左，选项A 正确；导体棒开始运动的初始时刻，导体棒产生的感应电动势为BL v 0，而导体棒两端的电压为路端电压，大小为BL v 0R R ＋r＝BL v 02，选项B 错误；根据动能定理，W 安＋W 弹＝12m v 20，所以W 弹<12m v 20，而W 弹等于弹簧的弹性势能，故E p <12m v 20，选项C 错误；最终机械能全部转化为电阻的内能，导体棒r 和电阻R 产生的内能都是14m v 20，选项D 正确． 答案：AD三、非选择题(共46分)9.(12分)如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P间连接阻值为R＝0.40 Ω的电阻，质量为m＝0.01 kg、电阻为r＝0.30 Ω的金属棒ab紧贴在导轨上．现使金属棒ab由静止开始下滑，其下滑距离与时间的关系如下表所示，导轨电阻不计，重力加速度g取10 m/s2.试求：(2)金属棒ab在开始运动的0.7 s内，电阻R上产生的焦耳热；(3)从开始运动到t＝0.4 s的时间内，通过金属棒ab的电荷量．解析：(1)由表格中数据可知：金属棒先做加速度减小的加速运动，最后以7 m/s的速度匀速下落，则t＝0.7 s时，重力对金属棒ab 做功的功率为P G＝mg v＝0.7 W.(2)根据动能定理W G＋W安＝12m v2－12m v2W安＝12m v2－12m v2－mgh＝－0.105 JQ R＝RR＋r|W安|＝0.06 J.(3)当金属棒ab匀速下落时，mg＝F安，则mg＝BIL＝B2L2v R＋r解得BL＝0.1 T·m则电荷量q＝It＝ΔΦR＋r＝BLsR＋r＝0.2 C.答案：(1)0.7 W(2)0.06 J(3)0.2 C10.(10分)如图所示，一与水平面成θ＝37°角的倾斜导轨下半部分有足够长的一部分(cd、ef虚线之间)处在垂直轨道平面的匀强磁场中，轨道下边缘与一高为h＝0.2 m光滑平台平滑连接，平台处在磁场外．轨道宽度L＝1 m，轨道顶部连接一阻值为R＝1 Ω的电阻，现使一质量m＝0.3 kg、电阻为r＝0.2 Ω的导体棒PQ从距磁场上边界l＝3 m处自由下滑，导体棒始终与导轨接触良好，导轨电阻不计，导体棒离开磁场前恰好达到匀速运动．导体棒离开平台后做平抛运动，落至水平面时的速度方向与水平方向成α＝53°角．不计一切摩擦，g取10 m/s2.(1)求磁场的磁感应强度的大小；(2)PQ 从距磁场上边界l ＝3 m 处自由下滑，请分析进入磁场后的运动情况，并求刚进入磁场时通过电阻R 的电流．解析：(1)设导体棒离开磁场前恰好达到匀速运动时的速度为v 1，由题意知离开平台的水平速度也为v 1.则根据平抛运动的特点：v y ＝gt ，h ＝12gt 2，tan α＝v y v 1. 所以v 1＝1.5 m/s导体棒离开磁场时满足：mg sin θ＝BIL ，又E ＝BL v 1I ＝E R ＋r，解得B ＝1.2 T. (2)设导体棒进入磁场时的速度为v ，则由机械能守恒定律得mgl sin37°＝12m v 2 所以v ＝2gl sin37°＝6 m/s这时通过R 的电流为I ′＝BL vR ＋r ＝6 A ，而这时安培力F ＝BI ′L ＝7.2 N重力的分力mg sin37°＝1.8 N ，因此导体棒进入磁场后先做加速度越来越小的减速运动，最终匀速运动，滑上平台后仍匀速运动，离开平台后做平抛运动．答案：(1)1.2 T (2)见解析11．(12分)如图，匀强磁场垂直铜环所在的平面，导体棒a 的一端固定在铜环的圆心O 外，另一端紧贴铜环、可绕O 匀速转动．通过电刷把铜环、环心与两竖直平行金属板P、Q连接成如图所示的电路，R1、R2是定值电阻．带正电的小球通过绝缘细线挂在两板间M 点，被拉起到水平位置；合上开关K，无初速度释放小球，小球沿圆弧经过M点正下方的N点的另一侧．已知：磁感应强度为B；a的角速度大小为ω，长度为l，电阻为r；R1＝R2＝2r，铜环电阻不计；P、Q两板间距为d；带电小球的质量为m、电量为q；重力加速度为g.求：(1)a匀速转动的方向；(2)P、Q间电场强度E的大小；(3)小球通过N点时对细线拉力F T的大小．解析：(1)依题意，小球从水平位置释放后，能沿圆弧向下摆动，故小球受到电场力的方向水平向右，P板带正电，Q板带负电．由右手定则可知，导体棒a顺时针方向转动．(2)导体棒a转动切割磁感线，由法拉第电磁感应定律得电动势大小E0＝ΔΦΔt＝12Bl2ωΔtΔt＝12Bl2ω①由闭合电路欧姆定律得I＝E0R1＋R2＋r②由欧姆定律可知，PQ的电压为U PQ＝IR2③故PQ 间匀强电场的电场强度大小E ＝U PQ d ④联立①②③④，代入R 1＝R 2＝2r ，可得E ＝Bωl 25d.⑤ (3)设细线长度为L ，小球到达N 点时速度为v ，由动能定理可得mgL －EqL ＝12m v 2⑥ 又F T －mg ＝m v 2L ⑦由⑤⑥⑦得F T ＝3mg －2Bqωl 25d.⑧ 答案：(1)顺时针转动 (2)Bωl 25d (3)3mg －2Bqωl 25d12．(12分)如图甲是半径为a 的圆形导线框，电阻为R ，虚线是圆的一条弦，虚线左右两侧导线框内磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，设垂直线框向里的磁场方向为正，求：(1)线框中0～t 0时间内的感应电流大小和方向；(2)线框中0～t 0时间内产生的热量．解析：(1)设虚线左侧的面积为S 1，右侧的面积为S 2，则根据法拉第电磁感应定律得，向里的变化磁场产生的感应电动势为E 1＝S 1ΔB 1Δt感应电流方向为逆时针方向．向外的变化磁场产生的感应电动势为E 2＝S 2ΔB 2Δt感应电流方向为逆时针方向．由题图乙可得ΔB 1Δt ＝B 0t 0，ΔB 2Δt ＝B 0t 0感应电流I ＝E 1＋E 2R ＝(S 1＋S 2)B 0Rt 0＝πa 2B 0Rt 0方向为逆时针方向．(2)根据焦耳定律可得Q ＝I 2Rt 0＝π2a 4B 20Rt 0. 答案：(1)πa 2B 0Rt 0 逆时针方向 (2)π2a 4B 20Rt 0。

最新高三一轮复习单元过关检测卷—物理电磁感应考试时间：100分钟；满分：100分班级姓名.第I卷（选择题）评卷人得分一、单项选择题（本题共7小题，每小题3分,共21分）1.如图，在一水平、固定的闭合导体圆环上方。

有一条形磁铁(N极朝上，S极朝下)由静止开始下落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触，关于圆环中感应电流的方向（从上向下看），下列说法正确的是A．总是顺时针B．总是逆时针C．先顺时针后逆时针D．先逆时针后顺时针2.（单选）如图甲所示，在2L≥x≥0的区域内存在着匀强磁场，磁场的方向垂直于xOy平面（纸面）向里，具有一定电阻的矩形线框abcd位于xOy平面内，线框的ab边与y轴重合，bc边长为L．令线框从t=0的时刻起由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流I(取逆时针方向的电流为正）随时间t的函数图象可能是图乙中的哪一个（）3.（单选）如图所示，竖直平面内有足够长、不计电阻的两组平行光滑金属导轨，宽度均为L，上方连接一个阻值为R的定值电阻，虚线下方的区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场。

两根完全相同的金属杆1和2靠在导轨上，金属杆长度与导轨宽度相等且与导轨接触良好、电阻均为r、质量均为m；将金属杆l固定在磁场的上边缘，且仍在磁场内，金属杆2从磁场边界上方h0处由静止释放，进入磁场后恰好做匀速运动。

现将金属杆2从离开磁场边界h（h<ho）处由静止释放，在金属杆2进入磁场的同时，由静止释放金属杆1，下列说法正确的是（）A．两金属杆向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→bB．回路中感应电动势的最大值为C．磁场中金属杆l与金属杆2所受的安培力大小、方向均不相同D．金属杆l与2的速度之差为4.（单选）如图所示，磁感应强度均为B的两个匀强磁场，分布在宽度均为a的两个相邻区域中，磁场边界为理想边界，磁场方向垂直纸面，但方向相反。

一个中垂线Oc长度为a的等边三角形导线框ABC从图示位置（AB边平行磁场边界）匀速向右运动。

第九章 综合过关规范限时检测满分100分，考试时间60分钟。

一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共计48分。

1～4题为单选，5～8题为多选，全都选对的得6分，选对但不全的得3分，错选或不选的得0分)1．(2015·重庆理综)如图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为n ，面积为S 。

若在t 1到t 2时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由B 1均匀增加到B 2，则该段时间线圈两端a 和b 之间的电势差φa －φb 导学号 51343073( C )A ．恒为nSB 2－B 1t 2－t 1 B ．从0均匀变化到nS B 2－B 1t 2－t 1C ．恒为－nS B 2－B 1t 2－t 1D ．从0均匀变化到－nS B 2－B 1t 2－t 1 [解析] 穿过线圈的磁场均匀增加，产生恒定的感应电动势，E ＝n ΔΦΔt ＝n S B 2－B 1t 2－t 1，而等效电源内部的电流由愣次定律知从a →b ，即b 点是正极，φa －φb ＝－n S B 2－B 1t 2－t 1，故选C 。

2．(2015·课标Ⅱ)如图，直角三角形金属框abc 放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向平行于ab 边向上．当金属框绕ab 边以角速度ω逆时针转动时，a 、b 、c 三点的电势分别为U a 、U b 、U c 。

已知bc 边的长度为l .下列判断正确的是导学号 51343074( C )A ．U a >U c ，金属框中无电流B ．U b >U c ，金属框中电流方向沿a —b —c —aC ．U bc ＝－12Bl 2ω，金属框中无电流 D ．U ac ＝12Bl 2ω，金属框中电流方向沿a —c —b —a [解析] 当金属框绕ab 边以角速度ω逆时针转动时，穿过直角三角形金属框abc 的磁通量恒为0，所以没有感应电流，由右手定则可知，c 点电势高，U bc ＝－12Bl 2ω，故C 正确，A 、B 、D 错误。

章末过关检测(九 ) 电磁感觉(限时： 45 分钟 )一、单项选择题(此题共 6 小题，每题 6 分，共 36 分 )1．穿过某闭合回路的磁通量Φ 随时间t 变化的图象分别如图中①～④所示，以下对于该回路中感觉电动势的阐述，正确的选项是( )A．图①中，回路中产生的感觉电动势恒定不变B．图②中，回路中产生的感觉电动势向来在变大C．图③中，回路中在0～ t1时间内产生的感觉电动势小于在t1～ t2时间内产生的感觉电动势D．图④中，回路中产生的感觉电动势先变小后变大2.如下图，一根质量为m、长为 L 、粗细平均的金属直棒ab 靠立在圆滑曲折的金属杆AOC 上 (开始时 b 离 O 点很近 )。

ab 由静止开始在重力作用下运动，运动过程中 a 端一直在AO 上， b 端一直在OC 上， ab 恰好完整落在OC 上 (此时速度为零)，整个装置放在一匀强磁场中，磁感觉强度方向垂直纸面向里，则()A ．ab 棒所受安培力方向垂直于ab 向上B ． ab 棒所受安培力方向先垂直于ab 向上，后垂直于C．安培力先做正功后做负功，因此全过程安培力做功为零ab 向下D ．全过程产生的焦耳热为12mgL3.如下图，粗拙水平桌面上有一质量为m 的铜质矩形线圈，当一竖直搁置的条形磁铁沿线圈中线AB 正上方等高迅速经过时，若线圈一直不动，则对于线圈遇到的支持力F N及其在水平方向运动趋向的判断正确的选项是()A ．F N先小于 mg 后大于 mg，运动趋向向左B ． F N先大于 mg 后小于 mg，运动趋向向左C． F N先小于 mg 后大于 mg，运动趋向向右D ．F N先大于 mg 后小于 mg，运动趋向向右4.(2016 常·州检测 )如下图，电路中 A 、B 是两个完整同样的灯泡，L 是一个自感系数很大、电阻可忽视的自感线圈，况是()C 是电容很大的电容器。

当S 刚闭合与闭合以后， A 、 B 灯泡的发光情A ．S 刚闭合后， A 亮一下又渐渐熄灭，B 渐渐变亮B ． S 刚闭合后， B 亮一下又渐渐变暗， A 渐渐变亮C． S 闭合足够长时间后， A 和 B 同样亮D ．S 闭合足够长时间后，A、 B 都熄灭5．如图甲所示，电阻不计且间距L ＝1 m 的圆滑平行金属导轨竖直搁置，上端接一阻值R＝2 Ω的电阻，虚线OO′下方有垂直于导轨平面向里的匀强磁场，现将质量m＝0.1 kg、电阻不计的金属杆ab 从 OO ′上方某处由静止开释，金属杆在着落的过程中与导轨保持优秀接触且一直水平。

电磁感应一、选择题(44分)1－3题只有一项符合题目要求，4－11题有多项符合题目要求．1.如图所示是描述电磁炉工作原理的示意图．炉子的内部有一个金属线圈，当电流通过线圈时，会产生磁场，这个磁场的大小和方向是不断变化的，这个变化的磁场又会引起放在电磁炉上面的铁质(或钢质)锅底内产生感应电流，由于锅底有电阻，所以感应电流又会在锅底产生热效应，这些热能便起到加热物体的作用从而煮食．因为电磁炉是以电磁感应产生电流，利用电流的热效应产生热量，所以不是所有的锅或器具都适用．以下说法正确的是( )A ．最好使用铝锅或铜锅B ．最好使用平底不锈钢锅或铁锅C ．最好使用陶瓷锅或耐热玻璃锅D ．在电磁炉与铁锅之间放一层白纸后无法加热解析 选用陶瓷锅或耐热玻璃锅无法形成涡流，C 选项错误；A 、B 选项中均能形成涡流，铜和铝的电阻率小，电热少，效率低，相对来说选用平底不锈钢锅或铁锅为最佳，A 选项错误，B 选项正确；由于线圈产生的磁场能穿透白纸到达锅底，在铁锅中产生涡流，能够加热，D 选项错误．答案 B设置目的 在新情境下考查涡流、及涡流形成的因素2.(2015·天津河西)如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B ，方向相反且垂直纸面，MN 、PQ 为其边界，OO ′为其对称轴，一导线折成边长为L 的正方形闭合线框abcd ，线框在外力作用下由纸面内图示位置从静止开始向右做匀加速运动，若电流以逆时针方向为正方向，则从线框开始运动到ab 边刚进入到PQ 右侧磁场的过程中，能反映线框中感应电流随时间变化规律的图像是( )解析 由法拉第电磁感应定律知在ab 边运动到MN 边界的过程中感应电动势E ＝2BLv ＝2BLat ，感应电流为i ＝E R ＝2BLat R∝t ，C 、D 项错；在ab 边从MN 边界运动到PQ 边界的过程中，产生的感应电动势为E ＝BLv ＝BLat ，感应电流为i ′＝E R ＝BLat R∝t ，即刚过MN 边界时感应电动势、感应电流均减小一半，所以A 项错，B 项对．答案 B设置目的 电磁感应中的图像问题3.(2015·天津市和平区)如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计．匀强磁场与导轨所在平面垂直．阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好．t ＝0时，将开关S 由1掷到2.若分别用U 、F 、q 和v 表示电容器两端的电压、导体棒所受的安培力、通过导体棒的电荷量和导体棒的速度．则下列图像表示这些物理量随时间变化的关系中可能正确的是( )解析 开关S 由1掷到2，电容器放电时会在电路中产生电流．导体棒通有电流后会受到安培力的作用，会产生加速度而加速运动．导体棒切割磁感线，速度增大，感应电动势增大，则电流减小，安培力减小，加速度减小．因导轨光滑，所以在有电流通过棒的过程中，棒是一直加速运动(变加速)．由于通过棒的电流是按指数递减的，那么棒受到的安培力也是按指数递减的，由牛顿第二定律知，它的加速度是按指数递减的．由于电容器放电产生电流使得导体棒受安培力而运动，而导体棒运动产生感应电动势会给电容器充电．当充电和放电达到一种平衡时，导体棒做匀速运动．当棒匀速运动后，棒因切割磁感线有电动势，所以电容器两端的电压能稳定在某个不为0的数值，即电容器的电量应稳定在某个不为0的数值(不会减少到0)．这时电容器的电压等于棒的电动势数值，棒中无电流．故本题应选C 项． 答案 C设置目的 考查法拉第电磁感应定律、含容电路4．(2015·湖北八市联考)如图所示，等腰直角三角形OPQ 区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B ，磁场区域的OP 边在x 轴上且长为L.纸面内一边长为L 的单匝闭合正方形导线框(线框电阻为R)的一条边在x 轴上，且线框在外力作用下沿x 轴正方向以恒定的速度v 穿过磁场区域，在t ＝0时该线框恰好位于图中所示的位置．现规定顺时针方向为导线框中感应电流的正方向，则下列说法正确的有( )A ．在0－L v 时间内线框中有正向电流，在L v －2L v时间内线框中有负向电流B ．在L v －2L v 时间内流经线框某处横截面的电荷量为EL 22RC ．在L v －2L v 时间内线框中最大电流为BLv 2RD ．0－2L v时间内线框中电流的平均值不等于有效值 解析 在0－L v 时间内，线框中磁通量增加，感应电流沿逆时针方向，A 项错误；在L v －2L v时间内，线框中磁通量变化量为ΔΦ＝12BL 2，流过线框某一横截面的电荷量为q ＝ΔΦR ＝BL 22R，B 项正确；在L v －2L v 时间内，线框中最大电流为BLv/R ，C 项错误；经分析知0－2L v时间内线框中电流的平均值不等于有效值，D 项正确．答案 BD5.(2015·河南三市第一次调研)两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨的下端接有电阻R ，导轨的电阻不计．斜面处在一匀强磁场中，磁场的方向垂直斜面向上．一电阻不计的光滑金属棒ab ，在沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F 作用下沿导轨匀速上升到图示虚线位置，在此过程中，下列说法正确的是( )A ．恒力F 和安培力对金属棒所做功的和等于金属棒重力势能的增量B ．恒力F 和重力对金属棒所做功的和等于电阻R 上产生的电热C ．金属棒克服安培力所做的功等于金属棒重力势能的增量D ．恒力F 对金属棒所做的功等于电阻R 上产生的电热解析 金属棒匀速上升过程中，动能不变，根据功能关系可知：恒力F 和安培力对金属棒所做功的和等于金属棒重力势能的增量，故A 项正确．根据动能定理，得W F －W G －W 安＝0，得W F －mgh ＝W 安，而W 安＝Q ，则恒力F 和重力对金属棒所做功的和等于电阻R 上产生的电热，故B 项正确．金属棒克服安培力所做的功等于回路中电阻R 上产生的热量，不等于金属棒重力势能的增量，故C 项错误．恒力F 所做的功在数值上等于金属棒增加的重力势能与电阻R 上产生的焦耳热之和，故D 项错误．答案 AB6.(2015·山西省忻州市)如图是电子感应加速器的示意图，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动．上图为侧视图，下图为真空室的俯视图，电子从电子枪右端逸出(不计初速度)，当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时，使电子在真空室中沿虚线加速击中电子枪左端的靶，下列说法中正确的是( )A．真空室中磁场方向竖直向上B．真空室中磁场方向竖直向下C．电流应逐渐减小D．电流应逐渐增大解析由安培定则知A项正确；电子逆时针加速运动形成顺时针方向的感应电流，感应电流产生的磁场与原电流产生的磁场方向相反，由楞次定律知原磁场是增强的，故D项正确．答案AD设置目的考查感生电场和带电粒子的加速7.(2015·北京海淀区高三二调)如图所示电路中，电源电动势为E，线圈L的电阻不计．以下判断正确的是( )A．闭合S瞬间，R1、R2中电流大小相等B．闭合S，稳定后，R1中电流为零C．断开S的瞬间，R1、R2中电流立即变为零D．断开S的瞬间，R1中电流方向向右，R2中电流方向向左解析A项，闭合S瞬间，电容C与R2并联与R1串联，由于自感作用，则通过R1中电流大于通过R2中电流大小；故A项错误．B项，由于线圈L的直流电阻不计，闭合S，稳定后，R1被短路，R1中电流为零．故B项正确．C项，断开S的瞬间，电容器放电，R2中电流不为零，线圈中电流减小，产生自感电动势，相当于电源，R1中电流过一会儿为零．故C项错误．D 项，断开S的瞬间，电容器放电，R2中电流方向向左，由于自感，根据楞次定律可知，R1中电流方向向右，故D项正确．答案BD设置目的考查自感现象和电容器的充放电8.(2015·上海浦东)在倾角为θ的斜面上固定两根足够长且间距为L的光滑平行金属导轨PQ、MN，导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下．有两根质量分别为m1和m2的金属棒a、b，先将a棒垂直于导轨放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接，连接a棒的细线平行于导轨，由静止释放c，此后某时刻，将b也垂直于导轨放置，此刻起a、c做匀速运动而b 静止，a 棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨电接触良好，导轨电阻不计，则( )A ．物块c 的质量是(m 1＋m 2)sin θB ．b 棒放上导轨前，物块c 减少的重力势能等于a 、c 增加的动能C ．b 棒放上导轨后，a 棒克服安培力所做的功等于a 棒上消耗的电能D ．b 棒放上导轨后，b 棒中电流大小是m 1gsin θBL解析 A 项，b 棒静止说明b 棒受力平衡，即安培力和重力沿斜面向下的分力平衡，a 棒匀速向上运动，说明a 棒受绳的拉力和重力沿斜面向下的分力大小以及沿斜面向下的安培力三个力平衡，c 匀速下降则c 所受重力和绳的拉力大小平衡．由b 平衡可知，安培力大小F 安＝m 2gsin θ由a 平衡可知：F 绳＝F 安＋m 1gsin θ＝(m 1＋m 2)gsin θ，由c 平衡可知：F 绳＝m c g联立解得物块c 的质量为：m c ＝(m 1＋m 2)sin θ，故A 项正确；B 项，b 放上导轨之前，根据能量守恒知物块c 减少的重力势能等于a 、c 增加的动能与a 增加的重力势能之和，故B 项错误；C 项，b 棒放上导轨后，a 棒克服安培力所做的功等于a 、b 两棒上消耗的电能之和，故C 项错误；D 项，b 棒放上导轨后，根据b 棒的平衡可知，F 安＝m 1gsin θ，又因为F 安＝BIL ，可得b 棒中电流大小是：I ＝m 1gsin θBL，故D 项正确． 答案 AD设置目的 导体切割磁感线时的感应电动势；功能关系；焦耳定律9．(2016·上海虹口区)如图所示，两平行光滑的金属导轨MN 、PQ 固定在水平面上，相距为L ，处于竖直向下的磁场中，整个磁场由n 个宽度皆为x 0的条形匀强磁场区域1、2、3、…、n 组成，从左向右依次排列，磁感应强度大小分别为B 、2B 、3B 、…、nB ，两导轨左端M 、P 间接入电阻R ，金属棒ab 垂直放在水平导轨上，且与导轨接触良好，不计导轨和金属棒的电阻．若在不同的磁场区对金属棒施加不同的拉力，使棒ab 以恒定速度v 向右匀速运动．取金属棒图示位置(即磁场1区左侧)为x ＝0，则通过棒ab 的电流i 、对棒施加的拉力F 随位移x 变化的图像是( )解析 金属棒切割磁感线产生的感应电动势E ＝nBLv ，电路中感应电流I ＝E R ＝n BLv R，所以通过棒的电流i 与n 成正比，A 选项正确；棒所受的安培力F 安＝nBIL ＝n 2B 2L 2v R ，因为棒匀速运动，对棒施加的外力F 与F 安等大反向，即F 与n 2成正比，D 选项正确．答案 AD设置目的 考查导体切割磁感线产生的动生电动势、电流、安培力10．(2016·北京西城区)两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L ，底端接阻值为R 的电阻．将质量为m 的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直，如图所示．除电阻R 外其余电阻不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则( )A ．释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB ．金属棒向下运动时，流过电阻R 的电流方向为a→bC ．金属棒的速度为v 时，所受的安培力大小为F ＝B 2L 2v RD ．电阻R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少解析 以棒为研究对象，设当棒下落距离为x 时，速度为v ，有mg －kx －B 2L 2v R＝ma ；由此可得，下落之初加速度为g ，A 选项正确；由右手定则判断得出，棒下落时，流过R 的电流方向为b→a，B 选项错误；由能的转化与守恒，可得当棒下落x 时，有mgx －Q R －E p ＝12mv 2，D 选项错误．答案 AC设置目的 考查电磁阻尼、能量守恒、牛顿运动定律、综合分析能力11．(2015·广东十校第一次联考)如图所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计．两质量、长度均相同的导体棒c 、d ，置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h 处．磁场宽为3h ，方向与导轨平面垂直．先由静止释放c ，c 刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放d ，两导体棒与导轨始终保持良好接触．用a c 表示c 的加速度，E kd 表示d 的动能，x c 、x d 分别表示c 、d 相对释放点的位移．下图中正确的是( )解析 c 的运动过程分为四个阶段．(Ⅰ)x c <h ，自由落体运动，a c1＝g.(Ⅱ)h≤x c <3h ，c 进入磁场匀速下落，速度v c ＝2gh ；此时d 做自由落体运动，其平均速度v －d ＝2gh 2＝v c 2，即d 自由下落h 高度的过程中c 匀速下落2h 高度，此过程中a c2＝0.(Ⅲ)3h≤x c <4h ，c 、d 均在磁场中，v c ＝v d ＝2gh ，回路中无感应电流，c 只受重力，a c3＝g.(Ⅳ)x c ≥4h ，离开磁场，a c4＝g.依据上述分析，A 项错误，B 项正确．d 的运动过程也分为四个阶段．①x d <h ，d 自由落体，E kd ＝mgx d .②h ≤x d <2h ，该阶段对应着c 运动的(Ⅲ)阶段，两者均做加速度为g 的匀加速运动，E kd ＝mgx d .③2h ≤x d <4h ，该阶段对应着c 运动的(Ⅳ)阶段，d 受重力和方向竖直向上的安培力；由c 进入磁场匀速运动知，B 2l 22ghR ＝mg ，故该阶段开始时F 安d ＝B 2l 22g ×2hR＝2mg ，可知d 做减速运动，且为加速度减小的减速运动，该阶段E kd 减小．④x d ≥4h ，d 离开磁场做匀加速直线运动，E kd 随x d 均匀增加．综上分析，C 项错误，D 项正确． 答案 BD二、实验题(10分)12．在研究电磁感应现象的实验中所用器材如图所示．它们是：①电流表；②直流电源；③带铁芯的线圈A ；④线圈B ；⑤开关；⑥滑动变阻器(用来控制电流以改变磁场强弱)．(1)试按实验的要求在实物图上连接(图中已连好一根导线)．(2)若连接滑动变阻器的两根导线接在接线柱C和D上，而在开关刚刚闭合时电流表指针右偏，则开关闭合后滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时，电流表指针将________(填“左偏”“右偏”或“不偏”)．解析开关闭合时，电流表指针向右偏，说明B中磁通量增加时，产生的感应电流使指针向右偏．而如图接法，当滑动触头向C移动时，A回路中电流减小，通过B回路的磁通量减少，此时产生感应电流与开关闭合时相反，故指针向左偏．答案连接电路如图所示左偏设置目的考查产生感应电流的条件、实验连接的2个独立电路三、计算题(46分)13．(10分)有人设计了一种可测速的跑步机，测速原理如图所示．该机底面固定有间距为L、长度为d的平行金属电极，电极间充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且接有电压表和电阻R.绝缘橡胶带上镀有间距为d的平行细金属条，磁场中始终仅有一根金属条，且与电极接触良好，不计金属电阻．若橡胶带匀速运动时，电压表读数为U，求：(1)橡胶带匀速运动的速率；(2)电阻R消耗的电功率：(3)一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功．解析(1)设电动势为E，橡胶带运动速率为v，由E＝BLv，由于不计金属电阻有E＝U，得v ＝U BL(2)设电功率为P ，则P ＝U 2R(3)设电流为I ，安培力为F ，克服安培力做的功为W ，I ＝U R ，F ＝BIL ，W ＝Fd ，得W ＝BLUd R答案 (1)U BL (2)U 2R (3)BLUd R设置目的 考查物理建模能力、综合分析能力14.(12分)如图所示，竖直放置的光滑平行金属导轨MN 、PQ 相距L ，在M 点和P 点间接一个阻值为R 的电阻，在两导轨间OO 1O 1′O ′矩形区域内有垂直导轨平面向里、宽为d 的匀强磁场，磁感应强度为B.一质量为m ，电阻为r 的导体棒ab 垂直搁在导轨上，与磁场上边界相距d 0.现使ab 棒由静止开始释放，棒ab 在离开磁场前已经做匀速直线运动(棒ab与导轨始终保持良好的电接触，且下落过程中始终保持水平，导轨电阻不计)．求：(1)棒ab 在离开磁场下边界时的速度；(2)棒ab 在通过磁场区的过程中产生的焦耳热；(3)试分析讨论ab 棒在磁场中可能出现的运动情况．解析 (1)设ab 棒离开磁场边界前做匀速运动的速度为v ，产生的电动势为E ＝BLv ，电路中电流I ＝E R ＋r，对ab 棒，由平衡条件，得mg －BIL ＝0，解得 v ＝mg （R ＋r ）B 2L 2 (2)由能量守恒定律，得mg(d 0＋d)＝E 电＋12mv 2 解得E 电＝mg(d 0＋d)－m 3g 2（R ＋r ）22B 4L 4 E 棒电＝r R ＋r [mg(d 0＋d)－m 3g 2（R ＋r ）22B 4L 4] (3)设棒刚进入磁场时的速度为v 0，由mgd 0＝12mv 02，得v 0＝2gd 0 棒在磁场中匀速时速度为v ＝mg （R ＋r ）B 2L 2，则 ①当v 0＝v ，即d 0＝m 2g （R ＋r ）22B 4L 4时，棒进入磁场后做匀速直线运动． ②当v 0<v ，即d 0<m 2g （R ＋r ）22B 4L 4时，棒进入磁场后做先加速后匀速直线运动．③当v 0＞v ，即d 0＞m 2g （R ＋r ）22B 4L 4时，棒进入磁场后做先减速后匀速直线运动． 安培力就是电流在磁场中受到的力，因此安培力的功就是电流的功，安培力的功率就是电流的功率．答案 (1)mg （R ＋r ）B 2L 2 (2)E 棒电＝r R ＋r [mg(d 0＋d)－m 3g 2（R ＋r ）22B 4L 4] (3)见解析设置目的 考查导体切割磁感线的运动及能量问题15．(10分)(2014·福建)如图所示，某一新型发电装置的发电管是横截面为矩形的水平管道，管道的长为L 、宽为d 、高为h.上下两面是绝缘板，前后两侧面M 、N 是电阻可忽略的导体板，两导体板与开关S 和定值电阻R 相连．整个管道置于磁感应强度大小为B ，方向沿z 轴正方向的匀强磁场中．管道内始终充满电阻率为ρ的导电液体(有大量的正、负离子)，且开关闭合前后，液体在管道内进、出口两端压强差的作用下，均以恒定速率v 0沿x 轴正向流动，液体所受的摩擦阻力不变．调整矩形管道的宽和高，但保持其他量和矩形管道的横截面积S ＝dh 不变，求电阻R 可获得的最大功率P m 及相应的宽高比d h 的值．解析 电阻R 获得的功率为P ＝I 2R ＝(Bdv 0R ＋ρd Lh )2R ＝(BLSv 0LhR ＋ρd)2R ；由于(LhR)·(ρd)＝ρSLR 为定值，故当LhR ＝ρd 时，分母值最小，功率有极大值．当d h ＝LR ρ时，电阻R 获得的最大功率为P m ＝(BLSv 0LhR ＋ρd )2R ＝(BLSv 02ρd )2ρd Lh ＝LSv 02B 24ρ答案 d h ＝LR ρ P m ＝LSv 02B 24ρ设置目的 考查物理建模能力、综合分析能力、极值求解16.(14分)如图，电阻不计且足够长的U 型金属框架放置在倾角θ＝37°的绝缘斜面上，该装置处于垂直斜面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小B ＝0.5 T ．质量m ＝0.1 kg 、电阻R ＝0.4 Ω的导体棒ab 垂直放在框架上，从静止开始沿框架无摩擦下滑，与框架接触良好．框架的质量M ＝0.2 kg 、宽度l ＝0.4 m ，框架与斜面间的动摩擦因数μ＝0.6，与斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取10 m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.(1)若框架固定，求导体棒的最大速度v m ；(2)若框架固定，棒从静止开始下滑5.75 m 时速度v ＝5 m/s ，求此过程回路中产生的热量Q 及流过ab 棒的电量q ；(3)若框架不固定，求当框架刚开始运动时棒的速度v 1.解析 (1)棒ab 产生的电动势E ＝Blv回路中感应电流I ＝E R棒ab 所受的安培力F ＝BIl对棒ab ，mgsin37°－BIl ＝ma当加速度a ＝0时，速度最大，最大值v m ＝mgRsin37°（Bl ）2＝6 m/s (2)根据能量转化和守恒定律，有mgxsin37°＝12mv 2＋Q 代入数据解得Q ＝2.2 Jq ＝I －Δt ＝E －R Δt ＝ΔΦR ＝Blx R＝2.875或2.9 C (3)回路中感应电流I 1＝Blv 1R框架上边所受安培力F 1＝BI 1l对框架Mgsin37°＋BI 1l ＝μ(m ＋M)gcos37°代入数据解得v 1＝2.4 m/s答案 (1)6 m/s (2)2.9 C (3)2.4 m/s设置目的 考查导体切割磁感线的运动及能量问题。

章末检测九 电磁感应(时间：60分钟 满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，1～5题每小题只有一个选项正确，6～8小题有多个选项符合题目要求，全选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分)1．法拉第在同一软铁环上绕两个线圈，一个与电池相连，另一个与电流计相连，则( )A ．接通电池后，电流计指针一直保持偏转B ．接通电池时，电流计指针没有偏转C ．接通电池后再断开时，电流计指针没有偏转D ．接通电池时，电流计指针偏转，但不久又回复到零解析：选D.接通电池的瞬间穿过线圈的磁通量变化，产生感应电流，电流计指针偏转，过一段时间后磁通量不发生变化，没有感应电流，电流计指针不偏转，选项A 、B 错误，D 正确；接通电池后再断开时的瞬间，穿过线圈的磁通量发生变化，产生感应电流，电流计指针偏转，选项C 错误．2．将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是( )A ．感应电动势的大小与线圈的匝数无关B ．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C ．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D ．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同解析：选C.根据法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦΔt，说明感应电动势与匝数有关，选项A 错误；磁通量变化越快，感应电动势越大，与磁通量的大小无关，选项B 错误、C 正确；根据楞次定律可知，感应电流产生的磁场与原磁场方向可能相同，也可能相反，当原磁通量增大时，感应电流产生的磁场与原磁场方向相反，当原磁通量减小时，感应电流产生的磁场与原磁场方向相同，选项D 错误．3．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．如图所示，探测线圈与冲击电流计串联后可用来测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( )A.qR S B ．qR nS C.qR 2nS D ．qR2S 解析：选C.由于开始线圈平面与磁场垂直，现把探测线圈翻转180°，则有ΔΦ＝2BS .因为q ＝n ΔΦR ，所以磁感应强度B ＝qR 2nS，选项C 正确． 4．如图所示，边长为l 的导线框abcd 处于磁感应强度为B 0的匀强磁场中，bc 边与磁场右边界重合．现发生以下两个过程：一是仅让线框以垂直于边界的速度v 匀速向右运动；二是仅使磁感应强度随时间均匀变化．若导线框在上述两个过程中产生的感应电流大小相等，则磁感应强度随时间的变化率为()A.2B 0v l B ．B 0v l C.B 0v 2l D ．4B 0v l解析：选B.根据ad 边切割磁感线有I 1＝B 0lv R，根据磁感应强度随时间均匀变化产生感应电流有I 2＝ΔB Δt l 2R ，因I 1＝I 2，所以ΔB Δt ＝B 0v l，选项B 正确． 5．在如图所示的电路中，a 、b 为两个完全相同的灯泡，L 为电阻可忽略不计的自感线圈，E 为电源，S 为开关．关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是()A ．合上开关，a 先亮，b 后亮；断开开关，a 、b 同时熄灭B ．合上开关，b 先亮，a 后亮；断开开关，a 先熄灭，b 后熄灭C ．合上开关，b 先亮，a 后亮；断开开关，a 、b 同时熄灭D ．合上开关，a 、b 同时亮；断开开关，b 先熄灭，a 后熄灭解析：选C.由于L 是自感线圈，当合上S 时，自感线圈L 将产生自感电动势，阻碍电流的增加，故有b 灯先亮，而a 灯后亮；当S 断开时，L 、a 、b 组成回路，L 产生自感电动势阻碍电流的减弱，由此可知，a、b同时熄灭，C正确．6．(2015·高考全国卷Ⅰ)(多选)1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”．实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示．实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后．下列说法正确的是( )A．圆盘上产生了感应电动势B．圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动C．在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D．圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动解析：选AB.A.当圆盘转动时，圆盘的半径切割磁针产生的磁场的磁感线，产生感应电动势，选项A正确；B．如图所示，铜圆盘上存在许多小的闭合回路，当圆盘转动时，穿过小的闭合回路的磁通量发生变化，回路中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流阻碍其相对运动，但抗拒不了相对运动，故磁针会随圆盘一起转动，但略有滞后，选项B正确；C．在圆盘转动过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量始终为零，选项C错误；D．圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成的电流的磁场方向沿圆盘轴线方向，会使磁针沿轴线方向偏转，选项D错误．7．(多选)如图，水平的平行虚线间距为d＝60 cm，其间有沿水平方向的匀强磁场．一个阻值为R的正方形金属线圈边长l<d，线圈质量m＝100 g．线圈在磁场上方某一高度处由静止释放，保持线圈平面与磁场方向垂直，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等．不计空气阻力，取g＝10 m/s2，则( )A．线圈下边缘刚进入磁场时加速度最小B ．线圈进入磁场过程中产生的电热为0.6 JC ．线圈在进入磁场和穿出磁场过程中，电流均沿逆时针方向D ．线圈在进入磁场和穿出磁场过程中，通过导线截面的电荷量相等解析：选BD.正方形金属线圈边长l <d ，刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等，说明在其下边缘穿过磁场的过程中，线框先做减速运动，安培力大于重力；随速度的减小，感应电动势减小，感应电流减小，则安培力减小，线框的加速度减小，选项A 错误．下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等，重力势能的减小量全部转化为电能，又转化为电热，故Q ＝mgd ＝0.1×10×0.6 J＝0.6 J ，选项B 正确．根据右手定则，线圈在进入磁场过程中，电流沿逆时针方向，穿出磁场过程中，电流沿顺时针方向，选项C 错误．通过导线截面的电荷量q ＝ΔΦR ＝Bl 2R，与速度无关，即进入磁场和穿出磁场过程中通过导线截面的电荷量相等，选项D 正确．8．(多选)如图甲，固定在光滑水平面上的正三角形金属线框，匝数n ＝20，总电阻R ＝2.5 Ω，边长L ＝0.3 m ，处在两个半径均为r ＝L 3的圆形匀强磁场区域中．线框顶点与右侧圆中心重合，线框底边中点与左侧圆中心重合．磁感应强度B 1垂直水平面向外，大小不变；B 2垂直水平面向里，大小随时间变化，B 1、B 2的值如图乙所示，则()A ．通过线框中感应电流方向为逆时针方向B ．t ＝0时刻穿过线框的磁通量为0.1 WbC ．在0.6 s 内通过线框中的电荷量为0.13 CD ．经过0.6 s 线框中产生的热量为0.07 J解析：选ACD.磁感应强度B 1垂直水平面向外，大小不变，B 2垂直水平面向里，大小随时间增大，故线框向外的磁通量减小，由楞次定律可得，线框中感应电流方向为逆时针方向，选项A 正确．t ＝0时刻穿过线框的磁通量为Φ＝B 1×12πr 2＋B 2×16πr 2＝－0.005 2 Wb ，选项B 错误．在0.6 s 内通过线框的电荷量q ＝n ΔΦR ＝－16π×0.122.5 C ＝0.13 C ，选项C 正确．由Q ＝I 2R Δt ＝n ΔΦ2R Δt ＝1622.5×0.6 J ＝0.07 J ，选项D正确．二、非选择题(共4小题，52分)9.(10分)半径分别为r 和2r 的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r 、质量为m 且质量分布均匀的直导体棒AB 置于圆导轨上面，BA 的延长线通过圆导轨中心O ，装置的俯视图如图所示．整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B ，方向竖直向下．在内圆导轨的C 点和外圆导轨的D 点之间接有一阻值为R 的电阻(图中未画出)．直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O 逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触．设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒和导轨的电阻均可忽略．重力加速度大小为g .求(1)通过电阻R 的感应电流的方向和大小；(2)外力的功率．解析：(1)E ＝Br v ＝Br ωr ＋ω·2r 2＝32Br 2ω I ＝E R ＝3Br 2ω2R由右手定则判得通过R 的感应电流从C →D(2)由能量守恒可知，P ＝P R ＋P f在竖直方向2N ＝mg ，则N ＝12mg ，得f ＝μN ＝12μmg P f ＝12μmg ωr ＋12μmg ·ω·2r ＝32μmg ωrP R ＝I 2R ＝9B 2r 4ω24R ，所以P ＝32μmg ωr ＋9B 2ω2r 44R 答案：(1)方向：由C 端到D 端 3ωBr 22R(2)32μmg ωr ＋9ω2B 2r 44R10．(12分)U 形光滑金属导轨水平放置，如图所示为俯视图，导轨右端接入电阻R ＝0.36 Ω，其他部分无电阻，导轨间距为L ＝0.6 m ，界线MN 右侧有匀强磁场，磁感应强度为B ＝ 2 T ．导体棒ab 电阻为零，质量m ＝1 kg.导体棒与导轨始终垂直且接触良好，在距离界线MN 为d ＝0.5 m 处受恒力F ＝1 N 作用从静止开始向右运动，到达界线PQ 时恰好匀速，界线PQ与MN 间距也为d .(1)求匀速运动时的速度v 的大小；(2)求导体棒在MN 和PQ 间运动过程中R 的发热量Q .解析：(1)匀速时合力为零，所以F ＝F 安＝BIL ＝B 2L 2v R得v ＝FR B 2L 2＝0.5 m/s (2)设导体棒从出发到匀速的过程安培力做功为W A ，根据动能定理有F ·2d ＋W A ＝12mv 2 得W A ＝－78J R 的发热量即为导体棒克服安培力做的功，即Q ＝|W A |＝78J答案：(1)0.5 m/s (2)78J 11．(15分)如图所示，两条平行的金属导轨相距L ＝1 m ，金属导轨的倾斜部分与水平方向的夹角为37°，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN 和PQ 的质量均为m ＝0.2 kg ，电阻分别为R MN ＝1 Ω和R PQ ＝2 Ω.MN 置于水平导轨上，与水平导轨间的动摩擦因数μ＝0.5，PQ 置于光滑的倾斜导轨上，两根金属棒均与导轨垂直且接触良好．从t ＝0时刻起，MN 棒在水平外力F 1的作用下由静止开始以a ＝1 m/s 2的加速度向右做匀加速直线运动，PQ 则在平行于斜面方向的力F 2作用下保持静止状态．t ＝3 s 时，PQ 棒消耗的电功率为8 W ，不计导轨的电阻，水平导轨足够长，MN 始终在水平导轨上运动．求：(1)磁感应强度B 的大小；(2)t ＝0～3 s 时间内通过MN 棒的电荷量；(3)求t ＝6 s 时F 2的大小和方向；(4)若改变F 1的作用规律，使MN 棒的运动速度v 与位移x 满足关系：v ＝0.4x ，PQ 棒仍然静止在倾斜轨道上．求MN 棒从静止开始到x ＝5 m 的过程中，系统产生的热量．解析：(1)当t ＝3 s 时，设MN 的速度为v 1，则v 1＝at ＝3 m/sE 1＝BLv 1E 1＝I (P MN ＋R PQ )P ＝I 2R PQ代入数据得：B ＝2 T.(2)E ＝ΔΦΔtq ＝E R MN ＋R PQΔt ＝ΔΦR MN ＋R PQ 代入数据可得：q ＝3 C(3)当t ＝6 s 时，设MN 的速度为v 2，则v 2＝at ＝6 m/sE 2＝BLv 2＝12 VI 2＝E 2R MN ＋R PQ＝4 A F 安＝BI 2L ＝8 N规定沿斜面向上为正方向，对PQ 进行受力分析可得：F 2＋F 安cos 37°＝mg sin 37°代入数据得：F 2＝－5.2 N(负号说明力的方向沿斜面向下)(4)MN 棒做变加速直线运动，当x ＝5 m 时，v ＝0.4x ＝0.4×5 m/s＝2 m/s因为速度v 与位移x 成正比，所以电流I 、安培力也与位移x 成正比，安培力做功W 安＝－12BL ·BLv R MN ＋R PQ ·x ＝－203J Q ＝－W 安＝203J.答案：(1)2 T (2)3 C (3)大小为5.2 N ，方向沿斜面向下(4)203J 12．(15分)如图所示，MN 、PQ 为足够长的平行金属导轨，间距L ＝0.50 m ，导轨平面与水平面间夹角θ＝37°，N 、Q 间连接一个电阻R ＝5.0 Ω，匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度大小B ＝1.0 T ．将一根质量m ＝0.05 kg 的金属棒放在导轨的ab 位置，金属棒及导轨的电阻不计．现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直，且与导轨接触良好．已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ＝0.50，当金属棒滑行至cd 处时，其速度大小开始保持不变，位置cd 与ab 之间的距离s ＝2.0 m ．已知g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80.求：(1)金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小；(2)金属棒达到cd 处的速度大小；(3)金属棒由位置ab 运动到cd 的过程中，电阻R 产生的热量．解析：(1)设金属棒的加速度大小为a ，则mg sin θ－μmg cos θ＝ma解得a ＝2.0 m/s 2(2)设金属棒到达cd 位置时速度大小为v 、电流为I ，金属棒受力平衡，有mg sin θ＝BIL ＋μmg cos θI ＝BLv R解得v ＝2.0 m/s(3)设金属棒从ab 运动到cd 的过程中，电阻R 上产生的热量为Q ，由能量守恒有mgs sin θ＝12mv 2＋μmgs cos θ＋Q ，解得Q ＝0.10 J 答案：(1)2.0 m/s 2(2)2.0 m/s (3)0.10 J。

章末检测提升(九)第九章电磁感应一、选择题(本大题共10小题，共40分．在每小题给出的四个选项中，有一个或一个以上选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有错选或不答的得0分)1．如图所示，光滑导电圆环轨道竖直固定在匀强磁场中，磁场方向与轨道所在平面垂直，导体棒ab的两端可始终不离开轨道无摩擦地滑动，当ab由图示位置释放，直到滑到右侧虚线位置的过程中，关于ab棒中的感应电流情况，正确的是导学号36280481()A．先有从a到b的电流，后有从b到a的电流B．先有从b到a的电流，后有从a到b的电流C．始终有从b到a的电流D．始终没有电流产生答案：D解析：ab与被其分割开的每个圆环构成的回路，在ab棒运动过程中，磁通量都保持不变，无感应电流产生．2．法拉第发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机．如图所示，用紫铜做的圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴，用导线将电刷与电流表连接起来形成回路．转动摇柄，使圆盘逆时针匀速转动，电流表的指针发生偏转．下列说法正确的是()A ．回路中电流的大小变化，方向不变B ．回路中电流的大小不变，方向变化C ．回路中电流的大小和方向都周期性变化D ．回路中电流的方向不变，从b 导线流进电流表答案：D解析：圆盘辐向垂直切割磁感线，由E ＝12Br 2ω可得，电动势的大小一定，则电流的大小一定；由右手定则可知，电流方向从圆盘边缘流向圆心，电流从b 导线流进电流表，选项D 正确．3．(多选)闭合回路由两部分组成，如图所示，右侧是电阻为r 的圆形导线，置于竖直方向均匀变化的磁场B 1中；左侧是光滑的倾角为θ的平行导轨，宽度为d ，其电阻不计．磁感应强度为B 2的匀强磁场垂直导轨平面向上，且只分布在左侧，一个质量为m 、连入电路中电阻为R 的导体棒此时恰好能静上在导轨上，分析下述判断正确的是 ( )A ．圆形导线中的磁场，可以方向向上均匀增强，也可以方向向下均匀减弱B ．导体棒ab 受到的安培力大小为mg sin θC ．回路中的感应电流为mg sin θB 2dD ．圆形导线中的电热功率为m 2g 2sin 2 θB 22d 2(r ＋R )答案：ABC解析：由导体棒静止和左手定则可知，导体棒上的电流从b 到a ，根据电磁感应定律可得，A 项正确；根据共点力平衡知识，导体棒ab 受到的安培力大小等于重力沿导轨向下的分力，即mg sin θ，B 项正确；根据mg sin θ＝B 2Id ，解得I ＝mg sin θB 2d ，C 项正确；圆形导线的电热功。

最新高三一轮复习单元过关检测卷—物理电磁感应考试时间：100分钟；满分：100分班级姓名.第I卷（选择题）一、单项选择题（本题共7小题，每小题3分, 共21分）1.如图所示，导线ab、cd跨接在电阻不计的光滑导轨上，ab的电阻为2R，cd的电阻为R．当cd在外力F1作用下向右运动时，ab在外力F2的作用下保持静止．则下列说法正确的是（）2.如图所示，A为水平放置的橡胶圆盘，在其侧面带有负电荷一Q，在A正上方用丝线悬挂一个金属圆环B（丝线未画出），使B的环面在水平面上与圆盘平行，其轴线与橡胶盘A的轴线O1O2重合．现使橡胶盘A南静止开始绕其轴线O l O2按图中箭头方向加速转动，则（）A．金属圆环B有扩大半径的趋势，丝线受到拉力增大B．金属圆环B有缩小半径的趋势，丝线受到拉力减小C．金属圆环B有扩大半径的趋势，丝线受到拉力减小D．金属圆环B有缩小半径的趋势，丝线受到拉力增大3.如图所示，一条形磁铁从静止开始穿过采用双线绕成的闭合线圈，条形磁铁在穿过线圈过程中可能做( )A．减速运动B．匀速运动C．自由落体运动D．非匀变速运动4.如图所示，两平行光滑金属导轨CD、PQ间距为L，与电动势为E、内阻为r的电源相连，质量为m 、电阻为R 的金属棒ab 垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成θ角，回路其余电阻不计。

在空间施加匀强磁场可以使ab 棒静止，则磁场的磁感强度的最小值及其方向分别为 （ ）A ．El r R mg )(+，水平向右 B ．()sin θ+mg R r El ，垂直于回路平面向下C ．El mgR θtan ，竖直向下D ．El mgR θsin ，垂直于回路平面向下5.如图所示，在平面直角坐标系xOy 的第一、三象限内有垂直该坐标平面向里的匀强磁场，二者磁感应强度相同，圆心角为90°的扇形导线框OPQ 以角速度ω绕O点在图示坐标平面内沿顺时针方向匀速转动．规定与图中导线框的位置相对应的时刻为t=0，导线框中感应电流逆时针为正．则关于该导线框转一周的时间内感应电流i 随时间t 的变化图象，下列正确的是（ ） BC6.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A 、线圈B 、电流计及电键如图所示连接，下列说法中正确的是（ ）7.有一只粗细均匀、直径为d 、电阻为r 的光滑金属圆环水平放置在磁感应强度大小为B 、方向竖直向下的匀强磁场中，其俯视图如图所示．一根长为d 、电阻为的金属棒始终紧贴圆环以速度v 匀速平动，当ab 棒运动到圆环的直径位置时，下列说法正确的是（ ）棒两端电压为棒中的电流为棒受安培力为8.（多选）用一根横截面积为S、电阻率为p的硬质导线做成一个半径为r的圆环，ab为圆环的一条直径．如图所示，在ab的左侧存在一个均匀变化的匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图，磁感应强度大小随时间的变化率()0Bk kt∆=<∆，则（）A．圆环中产生逆时针方向的感应电流B．圆环具有扩张的趋势C．圆环中感应电流的大小为2krSpD.图中a、b两点间的电压20.25U k rπ=9.（多选）两个有界匀强磁场方向均垂直纸面，但方向相反，磁感应强度大小均为B，宽度分别为L和2L。