(全国100所名校单元测试示范卷)高三物理一轮复习备考 第十三单元 电磁感应 沪科版

全国100所名校单元测试示范卷·高三·物理卷(十三)

第十三单元电磁感应沪科版（教师用卷）

(90分钟100分)

第Ⅰ卷(选择题共52分)

选择题部分共13小题。在每小题给出的四个选项中,1~8小题只有一个选项正确,9~13小题有多个选项正确;全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。

1.假如有一宇航员登上火星后,利用手边的一只灵敏电流表和一个小线圈,想探测一下火星表面是否有磁场,则下列说法正确的是

A.直接将电流表放于火星表面,看是否有示数来判断磁场的有无

B.将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,如果电流表无示数,则可判断火星表面无磁场

C.将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,如果电流表有示数,则可判断火星表面有磁场

D.将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈在某一平面内沿各个方向运动,如果电流表无示数,则可判断火星表面无磁场

解析:电磁感应现象产生的条件是:穿过闭合回路的磁通量发生改变时,回路中有感应电流产生,选项A中,即使有一个恒定的磁场,也不会有示数,选项A错;同理,将电流表与线圈组成回路,使线圈沿某一方向运动,如电流表无示数,也不能判断出没有磁场,选项B错;电流表有示数则说明一定有磁场,选项C对;将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈在某一个与磁场平行的平面内沿各个方向运动,也不会有示数,选项D错。

答案:C

2.如图所示,有一条形磁铁和一闭合线圈,现将条形磁铁的N极朝下,沿线圈的轴线向下靠近线圈(但未插入线圈内部),下列说法中正确的是

A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥

B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引

C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥

D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引

解析:条形磁铁靠近闭合线圈时,线圈中的磁通量增加,根据楞次定律可得,线圈中感应电流的方向与图中箭头的方向相同,磁铁与线圈相互排斥,选项A对。

答案:A

3.将N匝闭合线圈放入一磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,现让磁场均匀变化,关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述中正确的是

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,线圈中产生的感应电动势越大

C.穿过线圈的磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势越大

D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同

解析:由法拉第电磁感应定律E=n知,感应电动势的大小与线圈匝数有关,选项A错;感应电动势的大小正比于,与磁通量的大小无直接关系,选项B错、C对;根据楞次定律知,感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化,即“增反减同”,选项D错。

答案:C

4.如图甲所示,A和B是两个完全相同的小灯泡,L是自感系数很大、直流电阻为零的线圈,某时刻闭合开关S,通过A、B两灯泡中的电流I A、I B随时间t变化的图象是图乙中的

甲乙

解析:L是自感系数很大、直流电阻为零的线圈,当闭合开关S时,电流先从灯泡B所在支路流过,最后自感线圈把灯泡B短路,流过灯泡A的电流逐渐增大至稳定,流过灯泡B的电流最后减小到零,故选项A对。

答案:A

5.如图所示,半径为r的金属圆盘处于垂直于盘面的匀强磁场B中,使金属盘绕中心轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动,电灯灯丝的电阻恒为R,金属圆盘的电阻不计,则通过灯泡的电流的方向和大小分别是

A.由a到灯到b,I=

B.由b到灯到a,I=

C.由a到灯到b,I=

D.由b到灯到a,I=

解析:金属圆盘在匀强磁场中匀速转动,可以等效为无数根长为r的导体棒绕圆盘中心做匀速圆周运动,其产生的感应电动势大小E=,由右手定则可知其方向由外指向圆心,故通过电阻R的电流I=,方向由b到灯到a,选项D对。

答案:D

6.如图所示,用粗细相同的铜丝做成边长分别为L和3L的两只闭合线框a和b,现将两线框分别以v a、v b的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外,若v a=2v b,则外力对线框做的功W a、W b之比为

A.1∶3

B.2∶9

C.2∶1

D.2∶3

解析:因为线框做匀速直线运动,根据能量守恒可知,外力做的功等于产生的电能,而产生的电能又全部转化为焦耳热,由W=Q=·=,所以=·=,B正确。

答案:B

7.如图所示,边长为L、质量为m的正方形导线框,从距磁场H=高处自由下落,其下边ab进入匀强磁场后,线圈开始做减速运动,直到其上边cd刚刚穿出磁场时,速度减为ab边进入磁场时的三分之一,磁场的宽度也为L,空气阻力不计,则线框穿越匀强磁场的过程中产生的焦耳热为

A.B.2mgL

C.D.

解析:设线框刚进入磁场时的速度为v1,刚穿出磁场时的速度v2=;线框自开始进入磁场到完全穿出磁场共下落高度为2L。由题意,有m=mgH,m+mg·2L=m+Q,联立解得

Q=mg(2L+H)=mgL,A正确。

答案:A

8.L形的光滑金属轨道AOC,AO沿竖直方向,OC沿水平方向,PQ是如图所示地放在导轨上的一根金属直杆,直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动,运动过程中Q端始终在OC上。空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场,则在PQ杆滑动的过程中,下列判断正确的是

A.感应电流的方向始终是由P→Q, PQ所受安培力的方向垂直杆向左

B.感应电流的方向先是由P→Q,后是由Q→P,PQ所受安培力的方向先垂直于杆向左,后垂直于杆向右

C.感应电流的方向始终是由Q→P, PQ所受安培力的方向垂直杆向右

D.感应电流的方向先是由Q→P,后是由P→Q,PQ所受安培力的方向先垂直于杆向右,后垂直于杆向左

解析:在PQ杆滑动的过程中,杆与导轨所围成的三角形面积先增大后减小,三角形POQ 内的磁通量先增大后减小,由楞次定律可判断感应电流的方向先是由P→Q,后是由Q→P;再由PQ中的电流方向及左手定则可判断PQ所受安培力的方向先垂直于杆向左,后垂直于杆向右。选项B对。

答案:B