【创新设计】2017年高考物理江苏专用一轮复习 习题 第9章电磁感应 章末质量检测(九).doc

图1
应电流吗？
(3)要使线圈abcd中产生感应电流，可行的做法有哪些(至少答出两
种方法)?
[诊断自测]
1.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( )
解析 根据产生感应电流的条件，闭合回路内磁通量发生变 化才能产生感应电流，只有选项B正确。 答案 B
2.(多选)如图2所示，在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一 铜质圆环。以下判断中正确的是( )
方法提炼 电磁感应现象能否发生的判断流程
(1)确定研究的闭合回路。 (2)弄清楚回路内的磁场分布，并确定其磁通量Φ。
Φ不变→无感应电流 (3)Φ变化→回 不路 闭闭 合合 ，， 无有 感感 应应 电电 流流 ，但有感应电动势
【变式训练】 1.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及
【变式训练】 3.[“来拒去留”]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 MN 向右运动，说明 MN 受到向右的安培力，因为 ab 在 MN 处 的 磁 场 垂 直 纸 面 向 里 ―左―手―定―则→ MN 中 的 感 应 电 流 由 M→N ―安―培―定―则→ L1 中 感 应 电 流 的 磁 场 方 向 向 上 ―楞―次―定―律→ LL22中中磁磁场场方方向向向向上下减增弱强；若 L2 中磁场方向向上减弱―安―培―定―则→PQ 中电流为 Q→P 且减小―右―手―定―则→向右减速运动；若 L2 中磁场方 向向下增强―安―培―定―则→PQ 中电流为 P→Q 且增大―右―手―定―则→向左 加速运动。 答案 BC

法拉第电磁感应定律 自感 涡流1．(2016·河北正定调研)(多选)粗细均匀的导线绕成匝数为n 、半径为r 的圆形闭合线圈．线圈放在磁场中，磁场的磁感应强度随时间均匀增大，线圈中产生的电流为I ，下列说法正确的是( )A ．电流I 与匝数n 成正比B ．电流I 与线圈半径r 成正比C ．电流I 与线圈面积S 成正比D ．电流I 与导线横截面积S 0成正比解析：选BD.由题给条件可知感应电动势为E ＝n πr 2ΔB Δt ，电阻为R ＝ρn 2πr S 0，电流I ＝E R ，联立以上各式得I ＝S 0r 2ρ·ΔB Δt，则可知B 、D 项正确，A 、C 项错误． 2．如图所示，用两根相同的导线绕成匝数分别为n 1和n 2的圆形闭合线圈A 和B ，两线圈平面与匀强磁场垂直．当磁感应强度随时间均匀变化时，两线圈中的感应电流之比I A ∶I B 为( )A.n 1n 2 B ．n 2n 1C.n 21n 22 D ．n 22n 21解析：选B.设线圈A 半径为R ，线圈B 半径为r ，则n 12πR ＝n 22πr ，两线圈A 和B 中的感应电动势之比为n 1R 2n 2r 2，由于电阻相等，感应电流之比I A ∶I B ＝n 2n 1，B 项正确． 3．如图所示，正方形线框的左半侧处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直，线框的对称轴MN 恰与磁场边缘平齐．若第1次将线框从磁场中以恒定速度v 1向右匀速拉出，第2次以线速度v 2让线框绕轴MN 匀速转过90°，为使两次操作过程中，线框产生的平均感应电动势相等，则( )A ．v 1∶v 2＝2∶πB ．v 1∶v 2＝π∶2C ．v 1∶v 2＝1∶2D ．v 1∶v 2＝2∶1解析：选A.第1次将线框从磁场中以恒定速度v 1向右匀速拉出，线框中的感应电动势恒定，有E 1＝E 1＝BLv 1.第2次以线速度v 2让线框绕轴MN 匀速转过90°，所需时间t ＝πr 2v 2＝πL 4v 2，线框中的磁通量变化量ΔΦ＝B ·L ·L 2＝12BL 2，产生的平均电动势E 2＝ΔΦt ＝2BLv 2π.由题意知E 1＝E 2，可得v 1∶v 2＝2∶π，A 正确．4．如图所示的电路，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 ，稳定后，电容器两端电压为EB ．闭合S ，稳定后，电容器的a 极板带正电C ．断开S 的瞬间，电容器的a 极板将带正电D ．断开S 的瞬间，电容器的a 极板将带负电解析：选C.由题意及自感现象规律可知，当开关S 闭合且电路稳定后，电容器与线圈L 并联，由于线圈的直流电阻不计，所以电容器两端电压为零，故A 、B 项错误；断开S 的瞬间，由自感规律可知，线圈中要产生感应电动势，感应电动势引起的感应电流的方向与原电流的方向一致，因而电容器的a 极板将带正电，故C 项正确．5.(2016·湖南怀化三模)如图所示，几位同学在做“摇绳发电”实验：把—条长导线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合回路．两个同学迅速摇动AB 这段“绳”．假设图中情景发生在赤道，地磁场方向与地面平行，由南指向北．图中摇“绳”同学是沿东西站立的，甲同学站在西边，手握导线的A 点，乙同学站在东边，手握导线的B 点．则下列说法正确的是( )A ．当“绳”摇到最高点时，“绳”中电流最大B ．当“绳”摇到最低点时，“绳”受到的安培力最大C ．当“绳”向下运动时，“绳”中电流从A 流向BD ．在摇“绳”过程中，A 点电势总是比B 点电势高解析：选C.当“绳”摇到最高点和最低点时，绳转动的速度与地磁场方向平行，不切割磁感线，感应电流最小，绳受到的安培力也最小，A 、B 错误．当“绳”向下运动时，地磁场向北，根据右手定则判断可知，“绳”中电流从A 流向B ，故C 正确．在摇“绳”过程中，当“绳”向下运动时，“绳”中电流从A 流向B ，A 点相当于电源的负极，B 点相当于电源的正极，则A 点电势比B 点电势低；当“绳”向上运动时，“绳”中电流从B 流向A ，B 点相当于电源的负极，A 点相当于电源的正极，则B 点电势比A 点电势低，故D 错误．6.光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如右图所示，抛物线的方程是y ＝x 2，下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y ＝a 的直线(图中的虚线所示)，一个小金属块从抛物线上y ＝b (b ＞a )处以速度v 沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，金属块沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是( )A ．mgbB ．12mv 2C ．mg (b －a )D ．mg (b －a )＋12mv 2 解析：选 D.金属块在进出磁场过程中要产生感应电流，机械能要减少，上升的最大高度不断降低，最后刚好飞不出磁场，就往复运动永不停止，由能量守恒可得Q ＝ΔE ＝12mv 2＋mg (b －a )．7.(2016·梅州模拟)如右图所示为圆盘发电机的示意图，铜盘绕水平的铜轴C 在垂直于盘面的匀强磁场中转动，铜片D 与铜盘的边缘接触，铜盘、导线和电阻连接组成电路，则( )A ．铜盘转动过程中电能转化为机械能B ．C 处的电势比D 处高C ．通过电阻R 的电流方向由B 指向AD ．产生的电动势大小与角速度ω无关解析：选C.铜盘在外力作用下切割磁感线，从而产生感应电动势，出现感应电流，因此铜盘在转动过程中将机械能转化为电能，A 错误；根据右手定则可知，电流从D 点流出，流向B 点，因此电流方向为由B 指向A ，由于铜盘在切割磁感线，相当于电源，所以C 处的电势比D 处的低，B 错误，C 正确；根据法拉第电磁感应定律，有E ＝BLv ＝12BL 2ω，所以产生的电动势大小与角速度ω有关，D 错误．8．(多选)如图所示，直径为D 的半圆形导线环构成一个闭合回路．虚线右侧有磁感应强度大小为B 的匀强磁场，方向垂直于环面．环以速度v 向右匀速进入磁场，直径MN 始终与虚线平行．关于环刚进入磁场到完全进入磁场的过程中，下列说法正确的是()A ．环刚进入磁场时M 、N 两端点间的电势差最大B ．环完全进入磁场时M 、N 两端间的电势差最大C ．平均感应电动势大小为12BDv D ．平均感应电动势大小为14πBDv 解析：选BD.环刚进入磁场时，环中的感应电动势最大，为E m ＝BDv ，M 、N 间的电势差U ＝E m －Ir MN ＜E m ，当环完全进入磁场时，M 、N 两端间的电势差为E m ，最大，选项A 错误、B正确；根据法拉第电磁感应定律，平均感应电动势大小E ＝ΔΦΔt ，而ΔΦ＝B ·12π·⎝ ⎛⎭⎪⎫D 22，Δt ＝D 2v ，得E ＝14πBDv ，选项D 正确、C 错误． 9．(多选)如图所示的电路中，L 是自感系数较大的线圈，其直流电阻为R 0，两电表均为理想电表，其示数记为U 、I .下列说法正确的是()A ．S 2断开，S 1闭合后，电流表示数I 逐渐增大至某一稳定值B ．S 1、S 2闭合至电路稳定后，断开S 2瞬间，电势φa >φbC ．当两开关均闭合后，电路稳定时U ≠IR 0D ．断开电路时，应先断开S 2，再断开S 1解析：选AD.接通S 1前，两表的示数均为零．S 2断开，S 1闭合后，由于线圈的自感作用，线圈中的电流从零开始逐渐增大至某一稳定值，即电流表示数I 逐渐增大至某一稳定值，选项A 正确；S 1、S 2闭合至电路稳定后，断开S 2瞬间，线圈中的电流没有发生变化，不产生自感现象，电流是从b 流向a ，电势φb ＞φa ，选项B 错误；当两开关均闭合后，电路稳定时U ＝IR 0，选项C 错误；若只断开S 1，则线圈的自感作用使反向电流流经电压表，损坏电压表，选项D 正确．10．(2014·高考山东卷)(多选)如图，一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内，通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定，导体棒与轨道垂直且接触良好．在向右匀速通过M 、N 两区的过程中，导体棒所受安培力分别用F M 、F N 表示．不计轨道电阻．以下叙述正确的是( )A ．F M 向右B ．F N 向左C ．F M 逐渐增大D ．F N 逐渐减小解析：选BCD.根据楞次定律、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律和安培力公式解决问题．根据直线电流产生磁场的分布情况知，M 区的磁场方向垂直纸面向外，N 区的磁场方向垂直纸面向里，离导线越远，磁感应强度越小．当导体棒匀速通过M 、N 两区时，感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因，故导体棒在M 、N 两区运动时，受到的安培力均向左，故选项A 错误，选项B 正确；导体棒在M 区运动时，磁感应强度B 变大，根据E ＝Blv ，I ＝E R及F ＝BIl 可知，F M 逐渐变大，故选项C 正确；导体棒在N 区运动时，磁感应强度B 变小，根据E ＝Blv ，I ＝E R及F ＝BIl 可知，F N 逐渐变小，故选项D 正确．11.(2016·济南模拟)在范围足够大，方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B ＝0.2 T ，有一水平放置的光滑框架，宽度L ＝0.4 m ，如右图所示，框架上放置一质量m ＝0.05 kg 、电阻R ＝1 Ω的金属杆cd ，框架电阻不计．若杆cd 在水平外力F 的作用下以恒定加速度a ＝2 m/s 2，由静止开始做匀变速运动，求：(1)在5 s 内平均感应电动势E 是多少？(2)第5 s 末回路中的电流I 多大？(3)第5 s 末作用在杆cd 上的水平外力F 多大？解析：(1)t ＝5 s 内金属杆的位移x ＝12at 2＝25 m5 s 内的平均速度v ＝x t＝5 m/s ⎝ ⎛⎭⎪⎫也可用v ＝0＋v 52求解 故平均感应电动势E ＝BL v ＝0.4 V(2)第5 s 末杆的速度v ＝at ＝10 m/s此时感应电动势E ＝BLv则回路中的电流为I ＝E R ＝BLv R＝0.8 A (3)杆cd 匀加速运动，由牛顿第二定律得F －F 安＝ma杆cd 所受安培力F 安＝BIL ，即F ＝BIL ＋ma ＝0.164 N答案：(1)0.4 V (2)0.8 A (3)0.164 N12．(1)如图甲所示，两根足够长的平行导轨，间距L ＝0.3 m ，在导轨间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B 1＝0.5 T ．一根直金属杆MN 以v ＝2 m/s 的速度向右匀速运动，杆MN 始终与导轨垂直且接触良好．杆MN 的电阻r 1＝1 Ω，导轨的电阻可忽略．求杆MN 中产生的感应电动势E 1.(2)如图乙所示，一个匝数n ＝100的圆形线圈，面积S 1＝0.4 m 2，电阻r 2＝1 Ω.在线圈中存在面积S 2＝0.3 m 2垂直线圈平面(指向纸外)的匀强磁场区域，磁感应强度B 2随时间t 变化的关系如图丙所示．求圆形线圈中产生的感应电动势E 2.(3)有一个R ＝2 Ω的电阻，将其两端a 、b 分别与图甲中的导轨和图乙中的圆形线圈相连接，b 端接地．试判断以上两种情况中，哪种情况a 端的电势较高？求这种情况中a 端的电势φa .解析：(1)杆MN 做切割磁感线的运动，E 1＝B 1Lv产生的感应电动势E 1＝0.3 V.(2)穿过圆形线圈的磁通量发生变化，E 2＝n ΔB 2Δt S 2产生的感应电动势E 2＝4.5 V.(3)当电阻R 与题图甲中的导轨相连接时，a 端的电势较高 通过电阻R 的电流I ＝E 1R ＋r 1电阻R 两端的电势差φa －φb ＝IRa 端的电势φa ＝IR ＝0.2 V.答案：(1)0.3 V (2)4.5 V (3)与图甲中的导轨相连接a 端电势高 φa ＝0.2 V。

磁场一、单项选择题1．如图1所示，两根长为L 、质量为m 的导体棒a 、b ，a 被水平放置在倾角为45°的光滑斜面上，b 被水平固定在与a 同一水平面的另一位置，且a 、b 平行，它们之间的距离为s .当两棒中均通以电流为I 的同向电流时，a 恰能在斜面上保持静止，则下列说法正确的是( )图1A ．b 的电流在a 处产生的磁场的磁感应强度方向水平向右B ．b 的电流在a 处产生的磁场的磁感应强度大小为2mgILC ．若使b 上移少许，a 仍可能保持静止D ．若使b 下移少许，a 仍可能保持静止2．如图2所示，质量为m 、长度为L 的金属棒MN 两端由等长的轻质细线水平悬挂在O 、O ′点，处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B .棒中通以某一方向的电流，平衡时两细线与竖直方向夹角均为θ，重力加速度为g .则( )图2A ．金属棒中的电流方向由N 指向MB ．金属棒MN 所受安培力的方向垂直于OMNO ′平面向上C ．金属棒中的电流大小为mg BLtan θ D ．每条细线所受拉力大小为mg cos θ3．如图3所示，匀强磁场分布在平面直角坐标系的整个第Ⅰ象限内，磁感应强度为B ，方向垂直于纸面向里．一质量为m 、电荷量绝对值为q 、不计重力的粒子，以某速度从O 点沿着与y 轴夹角为30°的方向进入磁场，运动到A 点时，粒子速度沿x 轴正方向．下列判断正确的是( )图3A ．粒子带正电B ．运动过程中，粒子的速度不变C ．粒子由O 到A 经历的时间为t ＝πm3qBD ．离开第Ⅰ象限时，粒子的速度方向与x 轴正方向的夹角为30° 二、多项选择题4．有关电荷所受电场力和洛沦兹力的说法中，正确的是( ) A ．电荷在磁场中一定受磁场力的作用 B ．电荷在电场中一定受电场力的作用 C ．电荷受电场力的方向与该处的电场方向一致 D ．电荷若受磁场力，则受力方向与该处的磁场方向垂直5．为了测量某地地磁场的水平分量B x ，课外兴趣小组进行了如图4所示的实验：在横截面为长方形、只有上下表面A 、B 为金属板的导管中通以导电液体，将导管沿东西方向放置时，A 、B 两面出现电势差，测出相应的值就可以求出地磁场的水平分量．假如在某次实验中测得导电液体的流动速度为v 、导管横截面的宽为a 、高为b ，A 、B 面的电势差为U .则下列判断正确的是( )图4A ．B x ＝U va B ．B x ＝U vbC ．A 面的电势高于B 面D ．B 面的电势高于A 面6．空间有一磁感应强度为B 的水平匀强磁场，质量为m 、电荷量为q 的质点以垂直于磁场方向的速度v 0水平进入该磁场，在飞出磁场时高度下降了h .重力加速度为g .则下列说法正确的是( )A．带电质点进入磁场时所受洛伦兹力可能向上B．带电质点进入磁场时所受洛伦兹力一定向下C．带电质点飞出磁场时速度的大小为v0D．带电质点飞出磁场时速度的大小为v20＋2gh三、非选择题7．如图5所示，有一直角三角形OAC，OC长为12 cm，∠C＝30°，AC上方存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B1＝1 T，OA左侧也存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B2未知，一质量为m＝8×10－10 kg、电荷量q＝1×10－4 C的带正电粒子从C点以垂直于OC的速度v进入磁场，恰好经A点到达O点，不计粒子重力，求：图5(1)未知匀强磁场的磁感应强度B2的大小；(2)粒子在磁场中从C点经A点到达O点运动的总时间．8．如图6所示，两平行金属板E、F之间电压为U，两足够长的平行边界MN、PQ区域内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B.一质量为m、带电荷量为＋q的粒子(不计重力)，由E板中央处静止释放，经F板上的小孔射出后，垂直进入磁场，且进入磁场时与边界MN 成60°角，最终粒子从边界MN离开磁场．求：图6(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径r；(2)两边界MN、PQ的最小距离d；(3)粒子在磁场中运动的时间t.9．如图7所示，在xOy平面的第Ⅱ象限内有半径为R的圆分别与x轴、y轴相切于P、Q两点，圆内存在垂直于xOy平面向外的匀强磁场．在第Ⅰ象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度为E.一带正电的粒子(不计重力)以速率v0从P点射入磁场后恰好垂直y轴进入电场，最后从M(3R,0)点射出电场，出射方向与x轴正方向夹角为α，且满足α＝45°，求：图7(1)带电粒子的比荷；(2)磁场磁感应强度B的大小；(3)粒子从P点入射磁场到M点射出电场的时间．答案解析1．C [通电导体棒a 处于通电导体棒b 的磁场中，由右手螺旋定则可得通电导体棒a 处于竖直向上的磁场中，故A 错误；当导体棒a 处于磁感应强度B 的方向竖直向上的匀强磁场中，则受到水平向右的安培力、支持力与重力，处于平衡状态，因夹角为45°，则B ＝mg tan 45°IL＝mg IL，故B 错误；由题意可知，重力和水平向右的安培力的合力与支持力平衡，当减小b 在a 处的磁感应强度，则安培力减小，要使仍平衡，根据受力平衡条件，则可使b 上移，即b对a 的安培力斜向上，故C 正确；当b 竖直向下移动，导体棒间的安培力减小，根据受力平衡条件，当a 受到的安培力方向顺时针转动时，只有大小变大才能保持平衡，而安培力在减小，因此不能保持静止，故D 错误．]2．C [平衡时两细线与竖直方向夹角均为θ，故金属棒受到安培力，根据左手定则，可判断金属棒中的电流方向由M 指向N ，故A 错误；金属棒MN 所受安培力的方向垂直于MN 和磁场方向向右，故B 错误；设每条细线所受拉力大小为F T ，由受力分析可知，2F T sin θ＝BIL,2F T cos θ＝mg ，得I ＝mgBLtan θ，故C 正确；由受力分析可知，2F T cos θ＝mg ，得F T＝12·mg cos θ，故D 错误．] 3．C [根据左手定则及曲线运动的条件判断出此粒子带负电，故A 错误；由于粒子速度的方向在改变，而速度是矢量，所以速度改变了，故B 错误；由轨迹可知粒子由O 运动到A 时速度方向改变了60°，所以粒子轨迹对应的圆心角为θ＝60°，所以粒子运动的时间为t ＝60°360°T ＝πm3qB，故C 正确；粒子沿着与y 轴夹角为30°的方向进入磁场，由几何的对称性可知，离开磁场时其方向与x 轴夹角为60°，故D 错误．]4．BD [当电荷在磁场中静止或者速度方向与磁场方向平行时，电荷在磁场中将不受磁场力的作用，选项A 错误；而电荷在电场中一定受电场力的作用，选项B 正确；正电荷受电场力的方向与该处的电场方向一致，选项C 错误；电荷若受磁场力，则由左手定则可知受力方向与该处的磁场方向垂直，选项D 正确．]5．BC [导电液体流过磁场区域稳定时，电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡，则有qE ＝q U b＝qvB x ；解得：B x ＝Uvb，故A 错误，B 正确；地磁场的水平分量从南向北，根据左手定则，正电荷向A 板偏转，负电荷向B 板偏转，故A 面的电势高于B 面，故C 正确，D 错误．] 6．AD [该题中由于不知道磁场的方向，所以不能判断出洛伦兹力的方向．带电质点进入磁场时所受洛伦兹力可能向上．故A 正确，B 错误；带电质点运动的过程中只有重力做功，由功能关系可知：12mv 2＝mgh ＋12mv 20，所以：v ＝v 20＋2gh .故C 错误，D 正确．]7．(1)2 T (2)8π×10－6s解析 (1)粒子在磁场B 1中做匀速圆周运动，画出运动的轨迹如图，其圆心为O 1，设轨迹半径为r 1，则∠O 1AC ＝∠O 1CA ＝30°所以：∠AO 1O ＝2∠O 1CA ＝60°，粒子的偏转角是120° 由几何关系得：r 1＋r 1cos 60°＝OC 所以：r 1＝23OC ＝23×12 cm＝8 cm由洛伦兹力提供向心力得：qvB 1＝m v 2r 1所以：v ＝qB 1r 1m＝1.0×104m/s 粒子在磁场B 2中做匀速圆周运动，画出运动的轨迹如图，其圆心为O 2，设轨迹半径为r 2，则OA ＝2r 2·cos∠OAO 1＝2r 2·cos 30°＝3r 2所以：r 2＝33AO ＝33·OC ·tan 30°＝13×12 cm＝4 cm 由洛伦兹力提供向心力得：qvB 2＝m v 2r 2，所以：B 2＝mvqr 2代入数据得：B 2＝2 T(2)粒子在磁场B 1中运动的周期：T 1＝2πmqB 1由偏转角与偏转时间的关系得：t 1＝120°360°T 1＝2πm 3qB 1粒子在磁场B 2中运动的周期：T 2＝2πmqB 2由图可知，粒子在磁场B 2中偏转的角度也为120°所以：t 2＝13T 2＝2πm3qB 2粒子在磁场中运动的总时间：t ＝t 1＋t 2 代入数据得：t ＝8π×10－6s 8．(1)1B2mUq (2)32B 2mU q (3)4πm3qB解析 (1)设粒子离开电场时的速度为v ，由动能定理有：qU ＝12mv 2①解得：v ＝2qU m②粒子离开电场后，垂直进入磁场，由洛伦兹力提供向心力有：qvB ＝m v 2r③联立②③解得：r ＝1B2mUq④(2)最终粒子从边界MN 离开磁场，需满足：d ≥r ＋r sin 30°⑤联立④⑤解得：d ≥32B2mU q⑥两边界MN 、PQ 的最小距离d 为32B2mUq(3)粒子在磁场中做圆周运动的周期T ＝2πrv⑦联立③⑦解得：T ＝2πm qB⑧粒子在磁场中运动的时间t ＝240°360°T ＝4πm 3qB9．(1)v 203RE (2)3E 0v 0 (3)2πR 3v 0＋8－32v 0R解析 (1)M 处，根据平抛运动规律：v y ＝v 0tan α qE ＝ma v y ＝at 33R ＝v 0t 3解得：q m ＝v 203RE(2)粒子运动轨迹如图，设O 1为磁场的圆心，O 2为粒子轨迹圆心，P ′为粒子射出磁场的位置，则：P ′O 2∥PO 1△O 1O 2P ≌△O 1O 2P ′粒子的轨道半径为：r ＝R ，Bqv 0＝m v 20r ，B ＝3E 0v 0(3)粒子从N 进入电场，ON ＝y ， 根据平抛运动规律：y ＝12at 23qE ＝ma3R ＝v 0t 3 得：y ＝32Rt 3＝3R v 0又y ＝R ＋R cos θ θ＝π3P 到P ′的时间为t 1， Bqv 0＝m (2πT)2rt 1＝π－θ2πT t 1＝2πm 3qB ＝2πR3v 0P ′N ＝R －R sin θ t 2＝P ′N v 0＝2－32v 0RP 到M 的总时间为t ＝t 1＋t 2＋t 3＝2πR 3v 0＋8－32v 0R。

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．，水平向右B．，垂直于回路平面向下C．，竖直向下D．，垂直于回路平面向下强磁场，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（）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（）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，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D.图中a、b两点间的电压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。