近年高考物理大一轮复习第10单元电磁感应测评手册(2021年整理)

（江苏专用）2019版高考物理大一轮复习第10单元电磁感应测评手册编辑整理：
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第10单元电磁感应
单元小结卷（十）考查范围:第十单元
时间/ 45分钟分值/ 100分
一、选择题（每小题8分，共48分,1~4小题为单选，5~6小题为多选)
1。

［2017·哈尔滨师范附中模拟］下列没有利用涡流的是()
A。

金属探测器
B.变压器中用互相绝缘的硅钢片叠成铁芯
C。

用来冶炼合金钢的真空冶炼炉
D。

车站的安检门
2。

如图D10-1所示，一个闭合三角形导线框位于竖直平面内，其下方固定一根与线框所在的竖直平面平行且相距很近（但不重叠)的水平直导线,导线中通以图示方向的恒定电流.不计阻力，线框从实线位置由静止释放至运动到直导线下方虚线位置过程中()
图D10—1
A.线框中的磁通量为零时其感应电流也为零
B.线框中感应电流方向先为顺时针后为逆时针
C.线框受到的安培力方向始终竖直向上
D.线框减少的重力势能全部转化为电能
3.如图D10—2所示，导体杆OP在作用于OP中点且垂直于OP的力作用下，绕O点沿以O为圆心、半径为r的光滑半圆形金属导轨在匀强磁场中以一定的角速度转动，磁场的磁感应强度为B，A、O间接有阻值为R的定值电阻，导体杆和导轨的电阻不计，回路中的电功率为P,则()
图D10—2
A。

外力的大小为2Br
B。

外力的大小为Br
C.导体杆转动的角速度大小为
D。

导体杆转动的角速度大小为
4.如图D10—3所示，在光滑的水平面上有一竖直向下的匀强磁场,该磁场分布在宽为L的区域内.现有一个边长为a(a〈L）的正方形闭合导线圈以初速度v0垂直于磁场边界滑过磁场后，速度变为v（v〈v0）,则（）
图D10—3
A.线圈完全进入磁场时的速度大于
B。

线圈完全进入磁场时的速度等于
C。

线圈完全进入磁场时的速度小于
D.以上情况A、B均有可能，而C是不可能的
5。

如图D10-4所示,在边长为a的正方形区域内有匀强磁场,磁感应强度为B,其方向垂直于纸面向外，一个边长也为a的正方形导线框EFGH正好与上述磁场区域的边界重合。

现使导线框以周期T绕其中心O点在纸面内匀速转动，经过导线框转到图中虚线位置,则在这时间内（）
图D10—4
A。

平均感应电动势大小等于
B.平均感应电动势大小等于
C。

顺时针方向转动时感应电流方向为E→F→G→H→E
D。

逆时针方向转动时感应电流方向为E→H→G→F→E
6。

如图D10-5所示，将若干匝线圈固定在光滑绝缘杆上,另一个金属环套在杆上且与线圈共轴.当开关闭合瞬间,线圈中产生磁场，金属环就可被加速弹射出去。

现在线圈左侧同一位置处先后放置形状、大小相同的铜环和铝环(两环分别用横截面积相等的铜和铝导线制成),且铝的电阻率大于铜的电阻率,闭合开关S的瞬间,下列描述正确的是（)
图D10—5
A。

从左侧看，环中感应电流沿顺时针方向
B.线圈沿轴向有伸长的趋势
C。

铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力
D。

若金属环出现断裂,不会影响其向左弹射
二、非选择题(共52分，要求解答过程有必要的文字说明)
7.（14分)如图D10—6所示，一对光滑的平行金属导轨（电阻不计)固定在同一水平面内，导轨足够长且间距为L,左端接有阻值为R的电阻，一质量为m、长度为L的金属棒MN放置在导轨上，棒的电阻为r，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B.棒在水平向右的外力作用下由静止开始做加速运动,运动过程中棒始终与导轨垂直且接触良好。

已知外力的功率恒为P,经过时间t导体棒做匀速运动.求：
（1）导体棒匀速运动时的速度大小；
（2）t时间内回路中产生的焦耳热.
图D10—6
8.(18分）[2018·长沙雅礼中学月考]如图D10-7所示，光滑平行金属导轨MN、PQ固定于同一水平面内,导轨相距L=0。

2 m，导轨左端接有规格为“0。

6 V，0。

6 W”的小灯泡,磁感应强度B=1 T的匀强磁场垂直于导轨平面,导体棒ab与导轨垂直并接触良好,在水平拉力作用下沿导轨向右运动,此过程中小灯泡始终正常发光。

已知导轨MN、PQ与导体棒的材料相同,每米长度的该材料电阻r=0.5 Ω，其余导线电阻不计，导体棒的质量m=0。

1 kg,导体棒到左端M P的距离为x.
（1)求导体棒ab的速度v与x的关系式；
(2)求导体棒从x1=0.1 m处运动到x2=0.3 m处的过程中水平拉力所做的功。

图D10-7
9.(20分)[2018·安徽淮北一中周考]如图D10—8甲所示，斜面上存在一有理想边界的匀强磁场，磁场方向与斜面垂直.在斜面上离磁场上边界0。

36 m处由静止释放一矩形金属线框，金属线框与斜面间的动摩擦因数为0.5,整个线框进入磁场的过程中,机械能E和位移s之间的关系如图乙所示。

已知E0-E1=0。

09 J,线框的质量为0。

1 kg,电阻不能忽略，斜面倾角
θ=37°，磁场区域的宽度d=0。

43 m,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6，cos
37°=0.8.求：
（1）线框刚进入磁场时的速度大小v1；
（2）线框从开始进入至完全进入磁场所用的时间t.
图D10-8
测评手册
单元小结卷（十）
1.B[解析] 金属探测器和安检门都利用了涡流；用来冶炼合金钢的真空冶炼炉利用炉内的金属中产生涡流，涡流产生的热量使金属熔化;变压器的铁芯用互相绝缘的硅钢片叠压而成，是为了减小涡流，故B正确。

2。

C[解析］根据右手定则，通电直导线上方的磁场方向向外,下方的磁场方向向里，离导线近的地方磁感应强度大，离导线远的地方磁感应强度小.线框从上向下靠近导线的过程,穿过线框的磁通量向外增加，根据楞次定律，线框中产生顺时针方向的电流；经过导线时,向外的磁通量和向里的磁通量叠加,磁通量先向外减小至零,之后变成向里,并逐渐增大,直至最大,根据楞次定律,线框中产生逆时针方向的电流；磁通量向里变成最大后,线框继续向下运动，磁通量又逐渐减小，这时线框中的电流方向又变成了顺时针，且这一过程是连续的，线框中始终有感应电流存在，故A、B错误。

根据楞次定律，感应电流始终阻碍线框相对磁场的运动，所以安培力的方向始终竖直向上，故C正确。

根据能量守恒定律,线框从实线位置由静止释放至运动到虚线位置过程中，减少的重力势能转化为电能和自身动能,故D错误.
3。

C［解析] 设导体杆转动的角速度为ω,则导体杆转动切割磁感线产生的感应电动势
E=Br2ω，电流I=,回路中的电功率P=EI，设维持导体杆匀速转动的外力为F，则有
P=F,v=rω，联立解得F=Br，ω=,选项C正确,选项A、B、D错误。

4。

B[解析] 设线圈电阻为R,完全进入磁场时的速度为v x。

线圈在穿过磁场的过程中所受的
合外力为安培力.对于线圈进入磁场的过程，根据动量定理可得-FΔt=-Ba=mv x-
mv
，对于线圈穿出磁场的过程，据动量定理可得—F'Δt'=—Ba=mv-mv x,联立可得0
v x=,选项B正确.
5.AD[解析］由题意可知,导线框从开始至转过,磁通量减少量为ΔΦ=4B，故平
均感应电动势E=，选项A正确，选项B错误；由楞次定律知，无论导线框转动方向如何，穿过导线框的磁通量都减少,电流方向都是E→H→G→F→E,选项C错误,选项D 正确.
6.AC[解析] 线圈中通电瞬间,由安培定则可知,磁场方向向左，通过金属环的磁通量增加,从左侧看，环中有顺时针方向的感应电流,A正确;同向电流相互吸引，故线圈有收缩的趋势，B错误;因铜环的电阻小，故铜环中感应电流大，受到的安培力大,C正确；若金属环出现断裂，就不能构成闭合回路,环中有感应电动势，但无感应电流，不受安培力作用，是不会被向左弹出的，D错误。

7.(1）(2)Pt—
[解析］ (1)导体棒切割磁感线产生的感应电动势
E=BLv
回路中电流I=
导体棒所受安培力F安=BIL
P=Fv
匀速运动时,有F=F安
联立可得v=。

(2）导体棒由静止开始加速过程，根据动能定理得
W F+W
=mv2
安
其中W F=Pt
回路中产生的焦耳热等于克服安培力所做的功,即
Q=—W
安
联立可得Q=Pt—。

8。

（1）v=(5x+3.5) m/s（2）0.49 J
［解析] （1)导体棒接入回路的电阻R0=Lr=0.2×0。

5 Ω=0。

1 Ω
灯泡正常发光，由P=UI得,回路中电流I==1 A
灯泡电阻R灯==0.6 Ω
导体棒ab切割磁感线产生的感应电动势E=BLv
由闭合电路欧姆定律有I=
联立得v=(5x+3。

5） m/s
（2)由速度与位移关系v=（5x+3.5） m/s得
当x1=0.1 m时,速度v1=4 m/s
当x2=0。

3 m时，速度v2=5 m/s
根据动能定理可得W拉+W安=
其中安培力所做的功W安=-BIL（x2-x1)
解得W拉=0.49 J
9.（1)1.2 m/s（2）0.125 s
[解析] （1）金属线框进入磁场的过程中,减小的机械能等于克服摩擦力和安培力所做的功,由图像知机械能随位移均匀减小,因此安培力为恒力，线框匀速进入磁场.
在进入磁场前的加速度
a=g sin 37°-μg cos 37°=2 m/s2
由=2as1
解得v1=1。

2 m/s
（2）设线框的侧边长为s2,即线框进入磁场过程运动的距离为s2.根据功能关系,除重力之外的力所做的总功等于线框机械能的变化量，所以ΔE=W f2+W A=-（f+F A)s2
因为是匀速运动，所以f+F A=mg sin 37°=0.6 N
解得s2=0.15 m
故t= s=0。

125 s。