(新课标)高考物理一轮复习第九章电磁感应章末过关检测

D 错误；同时由 F＝ BIL 可知，电流恒
定，安培力与磁感应强度成正比，又由楞次定律判断出回路中感应电流的方向应为顺时针
方向，即正方向， 3 s ～ 4 s 时间内，磁感应强度恒定，感应电动势等于零，感应电流为 零，安培力等于零， B、 C 错误， A 正确。
7．解析：选 AB 在闭合线圈进入磁场的过程中，通过闭合线圈的磁通量逐渐增大，
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 v0＝ 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 T
B．杆 ab 下落 0.3 m 时金属杆的速度为 1 m/s
C．杆 ab 下落 0.3 m 的过程中 R上产生的热量为 0.2 J
D．杆 ab 下落 0.3 m 的过程中 R上产生的热量约为 0.29 J
6．有一磁场方向竖直向下，磁感应强度
B 随时间 t 的变化关系如图甲所示的匀强磁
线圈先上方为 N 极下方为 S 极，后变为上方为 S 极下方为 N 极，根据同名磁极相斥、异名
磁极相吸，则线圈受到的支持力先大于
mg 后小于 mg，线圈始终受到向右的安培力，则其
水平方向的运动趋势为向右， D正确。 4. 解析：选 A S 刚闭合后， A、 B 都变亮，且 A 比 B 亮，之后 A 逐渐熄灭， B 逐渐变
根据楞次定律可知感应电流的方向一直为顺时针方向，
A 正确；导体切割磁感线的有效长
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度先变大后变小，感应电流先变大后变小，安培力也先变大后变小，
B 正确；导体切割磁
感线的有效长度最大值为 2r ，感应电动势最大为 E＝2Brv ， C 错误；穿过线圈某个横截面
π
的电荷量为
q＝
ΔΦ R
＝
B
r2 ＋ 2 R
a 的一端固定在铜环的
圆心 O 处，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。
r2
， D 错误。
8. 解析：选 BD 上滑过程中开始时导体棒的速度最大，受到的安培力最大为
B2l2v 2R ；
根据能量守恒，上滑过程中电流做功发出的热量为
12mv2－ mgs(sin θ＋ μcos θ ) ；上滑过
程中导体棒克服安培力做的功等于产生的热，也是
12mv2－ mgs(sin θ＋ μcos θ ) ；上滑过
亮，选项 A 正确、 B 错误； S 闭合足够长时间后， A 熄灭， B 一直都是亮的，选项 C、 D 错 误。
B2L2v0
5．解析：选 D 在杆 ab 刚进入磁场时，有
R － 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
7．(2016 ·武汉质检 ) 如图所示，一导线弯成闭合线圈，以速度 v 向左匀速进入磁感应
强度为 B 的匀强磁场，磁场方向垂直平面向外。线圈总电阻为
R，从线圈进入磁场开始到
完全进入磁场为止，下列结论正确的是 ( )
A．感应电流一直沿顺时针方向
B．线圈受到的安培力先增大，后减小
C．感应电动势的最大值 E＝ Brv
a 端始终
在 AO上， b 端始终在 OC上， ab 刚好完全落在 OC上 ( 此时速度为零 ) ，整个装置放在一匀强
磁场中，磁感应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 ab 向下
C．安培力先做正功后做负功，所以全过程安培力做功为零
C．图③中，回路中在 0～t 1 时间内产生的感应电动势小于在 t 1～ t 2 时间内产生的感应
电动势
D．图④中，回路中产生的感应电动势先变小后变大
2. 如图所示，一根质量为 m、长为 L、粗细均匀的金属直棒 ab 靠立在光滑弯曲的金属
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
12． (22 分 ) 如图所示，匀强磁场的磁感应强度方向竖直向上，大小为
B0，用电阻率为
ρ、横截面积为 S 的导线做成的边长为 l 的正方形线框 abcd 水平放置， OO′为过 ad、 bc
两边中点的直线，线框全部都位于磁场中。现把线框右半部分固定不动，而把线框左半部
分以 OO′为轴向上转动 60°，如图中虚线所示。
A． ab 受到的拉力大小为 2 N
B． ab 向上运动的速度为 2 m/s
C．在 2 s 内，拉力做功，有 0.4 J 的机械能转化为电能
D．在 2 s 内，拉力做功为 0.6 J
三、计算题 ( 本题共 2 小题，共 40 分 )
11． (18 分 ) 如图所示，匀强磁 2mgL
3. 如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为
m 的铜质矩形线圈，当一竖直放置的条形磁
铁沿线圈中线 AB 正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力
FN
及其在水平方向运动趋势的判断正确的是 (
)
A． FN先小于 mg后大于 mg，运动趋势向左 B． FN先大于 mg后小于 mg，运动趋势向左 C． FN先小于 mg后大于 mg，运动趋势向右 D． FN先大于 mg后小于 mg，运动趋势向右 4.(2016 ·常州检测 ) 如图所示，电路中 A、 B 是两个完全相同的灯泡， L 是一个自感系 数很大、电阻可忽略的自感线圈， C 是电容很大的电容器。当 S 刚闭合与闭合之后， A、 B 灯泡的发光情况是 ( )
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 FT的大小。
风扇消耗电能的功率为 P0，下列说法正确的是 (
)
F＋mgsin θ
A．金属杆中的电流为 I ＝
Bl
B．金属杆克服安培力做功的功率为 ( F＋ mgsin θ) v
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C．金属杆克服安培力做功的功率为
B2l2v2 R＋r ，等于整个电路的发热功率
F＋mgsin θ 2
D．电风扇的发热功率为 P′＝
(1) 求转动过程中通过导线横截面的电荷量；
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(2) 若转动后磁感应强度随时间按 作用力大小随时间变化的关系式。
B＝ B0＋ kt 变化 ( k 为常量 ) ，求出磁场对线框 ab 边的
1．解析：选 D 图①中磁通量不变，不能产生感应电动势，图②中均匀变化的磁通量
产生恒定的感应电动势，图③、④中磁通量的变化率为图线斜率的大小，
Bl
R
10. 一空间有垂直纸面向里的匀强磁场 B，两条电阻不计的平行光滑导轨竖直放置在磁 场内，如图所示，磁感应强度 B＝ 0.5 T ，导体棒 ab、 cd 长度均为 0.2 m ，电阻均为 0.1 Ω，重力均为 0.1 N ，现用力向上拉动导体棒 ab，使之匀速上升 ( 导体棒 ab、 cd 与导轨接 触良好 ) ，此时 cd 静止不动，则 ab 上升时，下列说法正确的是 ( )
B（r2 ＋π r2 ）
D．穿过线圈某个横截面的电荷量为
R
8. 如图所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为
θ，导轨电阻不计，与阻值为 R 的定
值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为
B。有一质量为 m、长为 l 的导体
棒从 ab 位置获得平行于斜面的、大小为 v 的初速度向上运动，最远到达 a′ b′的位置，
场。现有如图乙所示的直角三角形导线框
abc 水平放置，放在匀强磁场中保持静止不动，
t
＝0 时刻，磁感应强度 B 的方向垂直纸面向里，设产生的感应电流
i 顺时针方向为正、竖
直边 ab 所受安培力 F 的方向水平向左为正。则下面关于 F 和 i 随时间 t 变化的图象正确的
是(
)
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二、多项选择题 ( 本题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分 )
B2L2v′ 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，
产生的热量为
Q＝
mgh－
1 2mv′
2
＝
0.287
5
J
， C 错误， D 正确。
R上
6．解析：选 A 0～3 s 时间内，磁感应强度随时间线性变化，由法拉第电磁感应定律
可知，感应电动势恒定，回路中感应电流恒定，所以
9．(2016 ·潍坊模拟 ) 如图所示，两光滑平行金属导轨 MN、PQ 相距 l ，且与水平面成
θ 角，处于垂直于导轨平面的匀强磁场中，磁感应强度为
B，导轨的 M端和 P 端接到小型
直流电风扇的两接线柱上，小风扇电机的线圈电阻为
R，金属杆 ab 垂直于导轨放置，金属
杆的质量为 m，电阻为 r ，当在平行于导轨的拉力 F 作用下金属杆以速度 v 匀速下滑时，电
程中导体棒损失的机械能为 1mv2－ mgssin θ。综上可得 B、 D正确。 2
9．解析：选 ABD 金属杆 ab 匀速下滑，由平衡条件，有 F＋ mgsin θ＝BIl ，可得 I
F＋mgsin θ
＝
Bl
， A 正确；克服安培力做功的功率为
BIlv ＝ ( F＋mgsin θ) v，故 B 正确；电
L
1
据动能定理， mg2＋ W＝0，所以安培力做功 W＝－ 2mgL，根据功能关系，全过程产生的焦耳
1 热为 2mgL，C 错， D 对。
3. 解析：选 D 当磁铁从矩形线圈正上方沿中线 AB 通过时，线圈中向下的磁通量先增
加后减小，由楞次定律可知，线圈中感应电流的方向
( 从上向下看 ) 先逆时针后顺时针，则
路为非纯电阻电路，克服安培力做功的功率等于电路的发热功率与电风扇的机械功率之
和，故 C 错误；电风扇的发热功率为
P′＝ I 2R＝
F＋mgsin Bl
θ2 R， D正确。
B2l2v 10. 解析：选 BC 对导体棒 cd 受力分析有 mg＝ BIl ＝ R总 ，解得 v＝2 m/s ， B 正确；
对导体棒 ab 受力分析有 F＝ mg＋ BIl ＝ 0.2 N ， A 错误；在 2 s 内拉力做功转化的电能等于 克服安培力做的功，即 W＝ F 安 vt ＝ 0.4 J ， C 正确；在 2 s 内拉力做的功为 Fvt ＝ 0.8 J ， D 错误。
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A． S 刚闭合后， A 亮一下又逐渐熄灭， B 逐渐变亮
B． S 刚闭合后， B 亮一下又逐渐变暗， A 逐渐变亮
C． S 闭合足够长时间后， A 和 B 一样亮
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 的光滑平行金属导轨竖直放置，上端接一阻
滑行的距离为 s，导体棒的电阻也为 R，与导轨之间的动摩擦因数为 μ。则 ( )
A．上滑过程中导体棒受到的最大安培力为
B2l2v R
B．上滑过程中电流做功发出的热量为
1mv2－ 2
mgs(sin θ＋ μcos θ)
C．上滑过程中导体棒克服安培力做的功为
12mv2
D．上滑过程中导体棒损失的机械能为
1mv2－ mgssin θ 2
A、 B、 C 错误， D
正确。
2. 解析：选 D ab 棒在运动过程中，穿过△ aOb 的磁通量先增大后减小，根据楞次定
律，感应电流方向先是 b→ a，后变为 a→ b，由左手定则得， ab 棒所受安培力方向先垂直
于 ab 向下，后垂直于 ab 向上， A、B 错； ab 棒在运动过程中，只有重力和安培力做功，根
章末过关检测 ( 九) 电磁感应
( 限时： 45 分钟 )
一、单项选择题 ( 本题共 6 小题，每小题 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，下列关
于该回路中感应电动势的论述，正确的是
()
A．图①中，回路中产生的感应电动势恒定不变
B．图②中，回路中产生的感应电动势一直在变大