西北师大附中2018届高考物理二轮复习 电磁感应单元测试B

电磁感应单元测试B
1．北半球地磁场的竖直分量向下。

如图所示，在孝感某中学实验室的水平桌面上，放置有一边长为L的正方形闭合导体线圈abcd，线圈的ab边沿南北方向，ad边沿东西方向。

下列说法中正确的是
A．若使线圈向北平动，则a点的电势比b点的电势低
B．若使线圈向东平动，则a点的电势比b点的电势高
C．若以cd为轴将线圈向上翻转，则开始一段时间内线圈中感应电流方向为a→b→c→d→a
D．若以ab为轴将线圈向上翻转，则开始一段时间内线圈中感应电流方向为a→d→c→b→a
2．如图9所示，光滑的“∏”形金属导体框竖直放置，质量为m的金属棒MN与框架接触良好．磁感应强度分别为B1、B2的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在abcd和cdef区域．现从图示位置由静止释放金属棒MN，当金属棒进入磁场B1区域后，恰好做匀速运动．以下说法中正确的有( )
A．若B2＝B1，金属棒进入B2区域后将加速下滑
B．若B2＝B1，金属棒进入B2区域后仍将保持匀速下滑
C．若B2<B1，金属棒进入B2区域后可能先加速后匀速下滑
D．若B2>B1，金属棒进入B2区域后可能先减速后匀速下滑
3．在如图所示的实验中，能在线圈中产生感应电流的是（）
A．磁铁N极停在线圈中 B．磁铁S极停在线圈中
C．磁铁静止在线圈左侧 D．磁铁从线圈内抽出的过程
4．如图甲所示，电路的左侧是一个电容为C的电容器，电路的右侧是一个环形导体，环形导体所围的面积为S。

在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小随时间变化的规律如图乙所示。

则在0～t0时间内电容器 ( )
A. 上极板带正电，所带电荷量为
B. 上极板带正电，所带电荷量为
C. 上极板带负电，所带电荷量为
D. 上极板带负电，所带电荷量为
5．电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法正确的有
A. 选用铜质弦，电吉他仍能正常工作
B. 取走磁体，电吉他将不能正常工作
C. 增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势
D. 弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化
6．如图所示，质量为m的金属线框A静置于光滑平面上，通过细绳跨过定滑轮与质量为m的物体B相连，图中虚线内为一水平匀强磁场，d表示A与磁场左边界的距离，不计滑轮摩擦及空气阻力，设B下降h(h＞
d)高度时的速度为v ，则此时以下关系中能够成立的是( )
A ．v 2＝gh
B ．v 2＝2gh
C ．A 产生的热量Q ＝mgh －mv 2
D ．A 产生的热量Q ＝mgh －12
mv 2 7．如图，垂直矩形金属框的匀强磁场磁感强度为B 。

导体棒ab 垂直线框两长边搁在框上，ab 长为l 。

在△t 时间内，ab 向右匀速滑过距离d ，则 （ ）
A.因右边面积减少Ld ，左边面积增大Ld ，则Ld B 2⋅=∆ϕ，t
BLd ∆=2ε B.因右边面积减小Ld ，左边面积增大Ld ，两边抵消，0=∆ϕ，0=ε
C.BLd =∆ϕ，t BLd ∆=
ε D.不能用t
∆∆ϕε算，只能用BLv =ε 8．在如图所示的电路中，L 是一带铁心的线圈，R 为电阻．两条支路的直流电阻相等．那么在接通和断开开关的瞬间，两电流表的读数I 1、I 2的大小关系错误的是（ ）
A ．接通时I 1＜I 2，断开时I 1＞I 2
B ．接通时I 1＜I 2，断开时I 1=I 2
C ．接通时I 1＞I 2，断开时I 1＜I 2
D ．接通时I 1=I 2，断开时I 1＜I 2
9．如图甲所示，线圈与电压传感器连接，一条形磁铁从线圈上方某一高度无初速释放并穿过线圈。

图乙是此过程中电压传感器采集到的线圈中感应电动势e 随时间t 变化的图象。

下列选项中根据图象信息能得出的结论是
A ．线圈由非超导体材料制成的
B ．从本实验可以得出，线圈的匝数越多，线圈中产生的感应电动势越大
C ．感应电动势的方向与磁铁相对线圈运动的方向有关
D ．磁铁运动速度越大，线圈中产生的感应电动势越大
10．如图所示，在边长为l 的等边三角形区域内有磁感应强度为B 、方向垂直纸面向外的匀强磁场。

一个边长也为l 的等边三角形导线框abc ，在t ＝0时恰与上述磁场区域的边界重合。

此后三角形线框以周期T 绕其中心在纸面内沿顺时针方向匀速转动。

则在其转动的0～3
T 时间内
A ．感应电流的方向先逆时针后顺时针，平均感应电动势为0
B ．感应电流的方向先顺时针后逆时针，平均感应电动势为2
4T
C ．感应电流的方向先顺时针后逆时针，平均感应电动势为0
D
11．如图所示,一个U 形金属导轨水平放置,其上放有一个金属导体棒ab,有一个磁感应强度为B 的匀强磁场斜向上穿过轨道平面,且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中,一定能在轨道回路里产生感应电流的是
( )
A. ab 向右运动,同时使θ减小
B. 使磁感应强度B 减小,θ角同时也减小
C. ab 向左运动,同时增大磁感应强度B
D. ab 向右运动,同时增大磁感应强度B 和θ角()090θ︒<<︒
12．下列叙述中，符合物理学史实的是（ ）
A.楞次总结出了电磁感应定律
B.法拉第最先发现电流的磁效应
C.库仑最早测出了元电荷e 的数值
D.伽利略推翻了力是维持物体运动的原因的观点
13．在《研究电磁感应现象》的实验中，有如图所示的一些器材，
（1）请选择实验需要的器材，用笔线代替导线将这些实验器材连接成实验电路_______。

（2）在连接实验电路时，电键S 应处于______状态。

（3）如果要用该装置获得感应电流，你认为可以有哪些操作方法？写出其中的两种：
①______________________________________________________________________；
②______________________________________________________________________。

14．某同学用图9所示的自制楞次定律演示器定性验证法拉第电磁感应定律。

(1)该同学将条形磁铁的任一极缓慢插入圆环______(填a 或b)，圆环向后退，从上往下看，系统作______(填顺或逆)时针转动。

(2)对能使系统转动的圆环，该同学发现：磁铁插入越快，系统转动状态变化越快，说明圆环受到的磁场力越___，产生的感应电流越__，感应电动势越__(填大或小)。

而磁铁插入越快，圆环内磁通量变化越___(填快或慢)。

故感应电动势与磁通量变化的快慢成__比(填正或反)
15．（16分）如图所示，S 粒子源能够产生大量的质量为m 、电荷量为+q 的粒子（重力不计）。

粒子从O 1孔进入一个水平方向的加速电场（初速不计），再经小孔O 2进入相互正交的匀强电场和匀强磁场区域，电场强度大小为E ，磁感应强度大小为B 1，方向如图。

虚线PQ 、MN 之间存在着水平向右的匀强磁场，磁场范围足够大，磁感应强度大小为B 2。

一块折成直角的硬质塑料片abc （不带电，宽度、厚度都很小可以忽略不计）放置在PQ 、MN 之间，截面图如图，a 、c 两点分别位于PQ 、MN 上，ab=bc=L ，α= 45º。

粒子能沿图中虚线O 2O 3的延长线进入PQ 、MN 之间的区域。

⑴求加速电压U 1；
⑵假设粒子与硬质塑料板相碰后，速度大小不变，方向变化遵守光的反射定律，那么粒子与塑料片第一次相碰后到第二次相碰前做什么运动？
⑶粒子在PQ 、MN 之间的区域中运动的总时间t 和总路程s 分别是多少？
16．如图所示，导体框架的平行导轨间距d ＝1m ，框架平面与水平面夹角α＝30°，匀强磁场方向垂直框架平面向上，且B ＝0.2T ，导体棒ab 的质量m ＝0.2kg ，R=0.1Ω，水平跨在导轨上，且可无摩擦滑动（g 取10m/s 2
）求：
S c
⑴ab 下滑的最大速度
⑵以最大速度下滑时，ab 棒上的电热功率。

17．如图所示,一根电阻为R=12Ω的电阻丝做成一个半径为r=1m 的圆形导线框,竖直放置在水平匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直,磁感应强度为B=0．2T,现有一根质量为m=0．1Kg 、电阻不计的导体棒,自圆形线框最高点静止起沿线框下落,在下落过程中始终与线框良好接触,已知下落距离为
2
r 时,棒的速度大小为s m v /381=,下落到经过圆心时棒的速度大小为s m v /3102=,（取g=10m/S 2）试求:
（1）下落距离为2
r 时棒的加速度; （2）从开始下落到经过圆心的过程中线框中产生的热量．
参考答案
1【答案】C
【解析】
考点：楞次定律
【名师点睛】首先要明确磁场方向，我省位于北半球，地磁场的竖直分量向下．线圈运动时，切割磁感线，产生感应电动势，由右手定则判断电势高低和感应电流方向．当线圈转动时，根据楞次定律判断感应电流方向。

2．BCD
【解析】若B2＝B1，金属棒进入B2区域后，磁场反向，回路电流反向，由左手定则知：安培力并没有反向，
大小也没有变，故金属棒进入B2区域后，mg－
22
1
B L v
R
＝0，仍将保持匀速下滑，B对；若B2<B1，金属棒进入
B2区域后，安培力没有反向但大小变小，由F＝BIL＝B BLv
R
L＝
22
B L v
R
知，mg－
22
2
B L v
R
>0，金属棒进入B2
区域后可能先加速后匀速下滑，故C也对；同理，若B2>B1，金属棒进入B2区域后mg－
22
2
B L v
R
<0，可能先减
速后匀速下滑，故D也对．x-*k*/w
3．D
【解析】
试题分析：要解答本题需掌握：感应电流产生的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化．解：A、磁铁N极停在线圈中，穿过线圈的磁通量不变，不能产生感应电流．故A错误．
B、磁铁S极停在线圈中，穿过线圈的磁通量不变，不能产生感应电流．故B错误．
C、磁铁静止在线圈左侧，穿过线圈的磁通量不变，不能产生感应电流．故C错误．
D、磁铁从线圈内抽出的过程，穿过线圈的磁通量减小，能产生感应电流．故D正确．
故选D
4．A
【解析】试题分析：根据法拉第电磁感应定律，电动势，电容器两端的电压等于电源的电动势，
所以电容器所带的带电量．根据楞次定律，在环形导体中产生的感应电动势的方向为逆时针方向，所以电容器的上极板带正电．故A正确，B、C、D错误．
故选A．
考点：法拉第电磁感应定律；电容；闭合电路的欧姆定律．
点评：解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律，会根据楞次定律判断感应电动势的方向，以及掌握电容器的带电量．
5．BCD
【解析】试题分析：因铜质弦不能被磁化，所以A错误；若取走磁铁，金属弦无法被磁化，电吉他将不能正常工作，所以B正确；根据法拉第电磁感应定律知，增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势，所以C 正确；弦振动过程中，线圈中的磁通量一会增大一会减速，所以电流方向不断变化，D正确．
【考点定位】考查电磁感应
【方法技巧】本题学生极易错选A选项，在于不知道铜是不能被磁化的，可见现在高考考查知识越来越细，越来越全面。

6．C
由于Q＞0，即mgh＞mv，得到v＜gh
故选C
考点：导体切割磁感线时的感应电动势；功能关系．
考点分析：本题是简单的电磁感应中能量问题，往往先找出能量的各种形式，再由能量守恒定律列方程．
【答案】C
【解析】
试题分析：导体棒ab 垂直线框两长边搁在框上向右运动，导体棒ab 是电源，该题目不能以整个线框分析研究，故A.B 错误；根据法拉第电磁感应定律得：E Blv t
d Bl ==∆，对于左边或右边的线框，磁通量的变化量BS Bld ϕ∆==，根据E B d t
L t ==∆Φ∆∆，故C 正确，D 错误。

考点：导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化
【名师点睛】电磁感应与电路的问题关键要找出电源，基础是识别电路的结构．对于这些基础知识，要加强理解和应用，平时练习不可忽视。

8．ACD
【解析】
9．ACD
【解析】
试题分析：当磁铁远离线圈时，产生感应电动势，然后瞬间消失，说明线圈回路存在电阻，使电能损耗，A 正确；由于本实验没有改变匝数的对比，无法得出匝数与感应电动势大小的关系，B 错误；当磁铁靠近线圈与远离线圈时，产生相反的感应电动势，因此C 正确；由于磁铁下落过程中，运动速度越来越快，离开磁场时的感应电动势比进入磁场时增大，D 正确
考点：电磁感应
10．A
【解析】
试题分析：，在转动3
T 时过程中，穿过线圈的磁通量先减小，后增加，如图所示，
根据楞次定律，感应电流方向先逆时针后顺时针，在转动
3T 时。

线圈又恰好与磁场边界重合，因此这个过程磁通量的变化为零，根据法拉第电磁感应定律，E t
ϕ∆=
∆，可知感应电动的平均值为零，A 正确。

考点：楞次定律，法拉第电磁感应定律。

x-*k,.w
11．A
【解析】试题分析：感应电流产生的条件①闭合回路，②穿过闭合导体回路的磁通量发生变化．即穿过闭合导体回路的磁通量发生变化闭合导体回路中就有感应电流．根据磁通量的公式：Φ=BScos θ，ab 向右运动，S 增大，同时使θ减小，磁通量增大．一定能产生感应电流．故A 正确；根据磁通量的公式：Φ=BScos θ，磁感应强度B 减小，θ角同时也减小，不能确定磁通量的变化．故B 错误；根据磁通量的公式：Φ=BScos θ，ab 向左运动，S 减小；同时增大磁感应强度B ，不能确定磁通量的变化．故C 错误；根据磁通量的公式：Φ=BScos θ，ab 向右运动，S 增大，同时增大磁感应强度B 和θ角，不能确定磁通量的变化．故D 错误．故选A ．
考点：磁通量
【名师点睛】解决本题的关键掌握感应电流产生的条件，当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流。

12．D
13． （1）见下图；
（2）断开 （3）① 闭合或断开电键瞬间； ②电键闭合
后向左或向右移动滑动变阻器的滑动片或插入（拔出）原线圈A （软铁芯）。

【解析】（1）实验器材连接成实验电路如图；
（2）在连接实验电路时，电键S 应处于断开状态。

（3）如果要用该装置获得感应电流，可以的操作方法：
①闭合或断开电键瞬间；
②电键闭合后向左或向右移动滑动变阻器的滑动片或插入（拔出）原线圈A （软铁芯）；
14．(1)a, 顺 (2)大、大、大、快、正
(2) 粒子碰到ab 后以大小为v 0的速度垂直磁场方向运动，在洛仑兹作用下在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动，转过一周后达到ab 的下部．
(3) 12L 4m qB E
π+
124mE qB B π 【解析】
试题分析：（1）粒子在正交场中做匀速运动，Eq=qv 0B 1，则01E v B =,由动能定理得 qU 1=201m 2ν得 2121
mE U 2qB ＝,
即加速电压为2
21
mE 2qB ． （2）粒子碰到ab 后以大小为v 0
的速度垂直磁场方向运动，在洛仑兹作用下在垂直于磁场的平面内做匀速12
4mE s 22r qB B ππ=⋅=+。

考点：动能定理的应用；力的合成与分解的运用；带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在混合场中的运动．
16．（1）2.5m/s （2）2.5W
【解析】
试题分析：(1) mgsin α=F=BIL
① 其中I=R BLv R E m = ② 由①②解得22sin L
B mgR v m α==2.5m/s (2) 根据公式可得R
BLv P m 2
2)(R I ==热=2.5W 考点：考查了导体切割磁感线运动
点评：安培力是此类型题目的关键，需要先受力分析，根据共点力平衡或者牛顿第二定律求解安培力
17．（1）8．8m/s 2（2）0．44J
【解析】
试题分析：（1）棒下落距离2
r 时,设此时电路中电阻为1R ,则 Ω==⨯=3
8923231R R R R R
N R v r B R v L B BIL F 12.0)3(1
1221122====。