(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
高三物理高考一轮复习《电磁感应》单元练习卷
电磁感应一、选择题〔此题共10小题,每题4分,共40分〕1 .两块水平放置的金属板间的距离为d,用导线与一个n匝线圈相连,线圈电阻为r,线圈中有竖直方向的磁场,电阻R与金属板连接,如图1所示,两板间有一个质量为m、电荷量+ q的油滴恰好处于静止.那么线圈中的磁感应强度B的变化情况和磁通量的变化率分别是〔〕体棒MN可与导线框保持良好接触并做无摩擦滑动.当导体棒MN在外力作用下从导线框左端开始做切割磁感线的匀速运动一直滑到右端的过程中,导线框上消耗的电功率的变化情况可能为〔〕图2A.逐渐增大8 .先增大后减小C.先减小后增大D.先增大后减小,再增大,接着再减小3.在如图3所示的电路中,a、b为两个完全相同的灯泡, L为自感线圈,E为电源,S为开关.关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序,以下说法正确的选项是〔〕L图3A.合上开关,a先亮,b逐渐变亮；断开开关,a、b同时熄灭B.合上开关,b先亮,a逐渐变亮；断开开关,a先熄灭,b后熄灭C.合上开关,b先亮,a逐渐变亮；断开开关,a、b同时熄灭D.合上开关,a、b同时亮；断开开关,b先熄灭,a后熄灭A.磁感应强度B竖直向上且正增强,B.磁感应强度B竖直向下且正增强,C.磁感应强度B竖直向上且正减弱,D.磁感应强度B竖直向下且正减弱,2.如图2所示,粗细均匀的电阻丝绕：图1A①_dmgAt — nqA ① dmgAt nqA ①—dmg(R+ r)At nRqA ① dmgr(R+ r)At nRq的矩形导线框abcd处于匀强磁场中,另一种材料的导R4 .〔多项选择〕如图4所示,用细线悬吊一块薄金属板,在平衡位置时,板的一局部处于匀强磁场中,磁场的方向与板面垂直,当让薄板离开平衡位置附近做微小的摆动时,它将〔〕A .做简谐振动B.在薄板上有涡流产生C.做振幅越来越小的阻尼振动D.以上说法均不正确5 .〔多项选择〕如图5所示,相距为d的两水平虚线分别是水平向里的匀强磁场的边界,磁场的磁感应弓虽度为B,正方形线框abcd边长为L〔L<d〕、质量为m.将线框在磁场上方高h处由静止开始释放,当ab 边进入磁场时速度为V0, cd边刚穿出磁场时速度也为V0.从ab边刚进入磁场到cd 边刚穿出磁场的整个过程中〔〕图5A.线框一直都有感应电流8 .线框有一阶段的加速度为gC.线框产生的热量为mg〔d+h+L〕D.线框做过减速运动6 .竖直平面内有一金属环,半径为a,总电阻为R,磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面,与环的最高点A较链连接的长度为2a,电阻为R的导体棒AB由水平位置紧贴环面摆下〔如图6所示〕.当摆到竖直位置时, B点的线速度为v,那么这时AB两端的电压大小为〔〕A . 2BavB . Bav C,三一D .—7 .如图7所示,光滑的水平桌面上放着两个完全相同的金属环a和b,当一条形磁铁的S极竖直向下迅速靠近两环中间时,那么〔〕c 一d 一 1f 为线框中的电动势 218 .如图8所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从如下图的位置匀速拉出匀强磁场.假设第一次用0.3 s 时间拉出,外力所做的功为 Wi,通过导线截面的电荷量为qi ；第二次用0.99 .如图9所示,在PQ 、QR 区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场,磁场 方向均垂直于纸面.一导线框 abcdefa 位于纸面内,框的邻边都相互垂直, bdi 与磁场的边界P 重 合.导线框与磁场区域的尺寸如下图.从 t=0时刻开始,线框匀速横穿两个磁场区域.以a- b A . a 、b 均静止不动 C. a 、b 互相远离 图7 B. a 、b 互相靠近 D. a 、b 均向上跳起s 时间拉出,外力所做的功为 W 2,通过导线截面的电荷量为 q 2,那么〔 〕A . W i <W 2, q i <q 2C. W i >W 2, q i=q 2 图8 B. W i <W 2, q i = q 2D. W i >W 2, q i >q 2X X X X X iE 的正方向,以下四个E-t 关系示意图中正确的选项是 QR fx xX图9a b10 .如图10所示,用恒力F将闭合线圈自静止开始〔不计摩擦〕从图示位置向左加速拉出有界匀强磁场,那么在此过程中〔〕I .；X X X X ■d__ I_«!<--- ! X X X X !F __ ! ___C \ bx x x x !L __ ______ J而10A .线圈向左做匀加速直线运动B.线圈向左运动且速度逐渐增大C.线圈向左运动且加速度逐渐减小D.线圈中感应电流逐渐增大二、填空题〔此题共2小题,共13分〕11. 〔9分〕如图11所示,是“研究电磁感应现象〞的实验装置.〔1〕将图中所缺导线补充完整.〔2〕如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后,将原线圈迅速插入副线圈中,电流计指针将 .〔3〕原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向左移动时,电流计指针将图1112. 〔4分〕如图12所示,两根平行光滑长直金属导轨,其电阻不计,导体棒ab和cd跨在导轨上,ab 电阻大于cd电阻.当cd在外力F2作用下匀速向右滑动时,ab在外力F1作用下保持静止, 那么ab两端电压U ab和cd两端电压U cd相比,U ab U cd,外力F1和F2相比,F1 F2〔填〉、=或<〕. a €b d 图12三、计算题〔此题共4小题,共47分〕13. 〔10分〕如图13所示,匀强磁场竖直向上穿过水平放置的金属框架,框架宽为L,右端接有电阻R,磁感应强度为B, 一根质量为m、电阻不计的金属棒以V0的初速度沿框架向左运动, 棒与框架的动摩擦因数为由测得棒在整个运动过程中,通过任一截面的电量为q,求：〔1〕棒能运动的距离；〔2〕R上产生的热量.14. (10分)U 形金属导轨abcd 原来静止放在光滑绝缘的水平桌面上,范围足够大、方向竖 直向上的匀强磁场穿过导轨平面,一根与 bc 等长的金属棒PQ 平彳T bc 放在导轨上,棒左边靠着绝 缘的固定竖直立柱 e 、f.磁感应强度 B=0.8 T,导轨质量 M=2 kg,其中bc 段长0.5 m 、电阻 r=0.4 Q,其余局部电阻不计,金属棒 PQ 质量m=0.6 kg 、电阻R=0.2 ◎、与导轨间的摩擦因数 尸0.2.假设向导轨施加方向向左、大小为 F=2 N 的水平拉力,如图14所示.求：导轨的最大加速 度、最大电流和最大速度15. (12分)如图15所示,a 、b 是两根平行直导轨, 右滑动的两根平行直导线,每根长为 l,导轨上接入阻值分别为R 和2R 的两个电阻和一个板长为L'、间距为d 的平行板电容器.整个装置放在磁感应强度为 B 、垂直导轨平面的匀强磁场中.当用外力使MN 以速率2v 向右匀速滑动、OP 以速率v 向左匀速滑动时,两板间正好能平衡一个质量 为m 的带电微粒,试问:(1)微粒带何种电荷？电荷量是多少？(2)外力的功率和电路中的电功率各是多少?MN 和OP 是垂直跨在a 、b 上并可左 图15 N16. (15分)如图16所示,质量m i = 0.1 kg,电阻R1 = 0.3 0长度l=0.4 m的导体棒ab横放在U形金属框架上.框架质量m2= 0.2 kg,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数科= 0.2.相距0.4 m的MM'、NN相互平行,电阻不计且足够长.电阻&= 0.1 ◎的MN垂直于MM'.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5 T,垂直于ab施加F = 2 N的水平恒力,ab从静止开始无摩擦地运动,始终与MM '、NN保持良好接触.当ab运动到某处时,框(1)求框架开始运动时ab速度v的大小；(2)从ab开始运动到框架开始运动的过程中, MN上产生的热量Q = 0.1 J,求该过程ab位移x的大小.参考答案、选择题〔此题共 10小题,每题4分,共40分〕1 .两块水平放置的金属板间的距离为 d,用导线与一个 n 匝线圈相连,线圈电阻为 r,线圈 中有竖直方向的磁场,电阻 R 与金属板连接,如图 1所示,两板间有一个质量为 m 、电荷量+ q 的油滴恰好处于静止.那么线圈中的磁感应强度 B 的变化情况和磁通量的变化率分别是 〔 〕解析 油滴静止说明电容器下极板带正电,线圈中电流自上而下〔电源内部〕,由楞次定律可 以判断,线圈中的磁感应强度 B 为向上的减弱或向下的增强.U R = R77E qUR= mg 导体棒MN 可与导线框保持良好接触并做无摩擦滑动.当导体棒 MN 在外力作用下从导线框左端开始做切割磁感线的匀速运动一直滑到右端的过程中,导线框上消耗的电功率的变化情况可能为( ) A.磁感应强度B.磁感应强度C.磁感应强度D.磁感应强度答案 C B 竖直向上且正减弱, B 竖直向下且正减弱, AQ_dmg R+r At — nRq A ① dmgr R+ r At nRq又E= n A ①At 由①②③式可解得: A ① mgd R r AtnRq 2.如图2所示,粗细均匀的电阻丝绕制的矩形导线框 abcd 处于匀强磁场中,另一种材料的 B 竖直向下且正增强, AQ_ dmg At - nq图2A.逐渐增大B.先增大后减小C.先减小后增大D.先增大后减小,再增大,接着再减小答案BCD解析导体棒MN在框架上做切割磁感线的匀速运动,相当于电源,其产生的感应电动势相当于电源的电动势E,其电阻相当于电源的内阻r,线框abcd相当于外电路,等效电路如以下图所示.由于MN的运动,外电路的电阻是变化的,设MN左侧电阻为R,右侧电阻为R2,导线框的总电阻为R=R I +R2,所以外电路的并联总电阻：R外=RR/(Ri+ &)=R I R2/R由于R I+R2=R为定值,故当R I=R2时,R外最大.在闭合电路中,外电路上消耗的电功率P外是与外电阻R外有关的.C q 2c _____________________________ EJ ________"=.外+「厂外=R#-r 2 + 4rR外可见,当R外=r时,P外有最大值,P外随R外的变化图象如右图所示.下面根据题意,结合图象讨论P外变化的情况有：(1)假设R外的最大值R max<r,那么其导线框上消耗的电功率是先增大后减小.(2)假设R外的最大值R max>r,且R外的最小值R min<r,那么导线框上消耗的电功率是先增大后减小,再增大,接着再减小.(3)假设是R外的最小值R min>r,那么导线框上消耗的电功率是先减小后增大.综上所述,B、C、D均可选.3 .在如图3所示的电路中,a、b为两个完全相同的灯泡, L为自感线圈,E为电源,S为开关.关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序,以下说法正确的选项是()a 先亮,b 逐渐变亮；断开开关, b 先亮,a 逐渐变亮；断开开关, b 先亮,a 逐渐变亮；断开开关,D.合上开关,a 、b 同时亮；断开开关,b先熄灭,a 后熄灭答案 C解析 合上开关S 后,电流由零忽然变大,电感线圈产生较大的感应电动势,阻碍电流的增大,故I b >I a,随电流逐渐增大至稳定过程,电感的阻碍作用越来越小,故合上开关, b 先亮,a 逐 渐变亮；开关S 断开后,虽然由于电感 L 产生自感电动势的作用,灯 a 、b 回路中电流要延迟一段 时间熄灭,且同时熄灭,应选 C.4 .如图4所示,用细线悬吊一块薄金属板,在平衡位置时,板的一局部处于匀强磁场中,磁 场的方向与板面垂直,当让薄板离开平衡位置附近做微小的摆动时,它将 ( )A .做简谐振动8 .在薄板上有涡流产生C.做振幅越来越小的阻尼振动D.以上说法均不正确答案 BC解析 此题考查涡流的产生.由于电磁感应现象,薄板上出现电流,机械能减少,故正确答 案为B 、C.5.如图5所示,相距为d 的两水平虚线分别是水平向里的匀强磁场的边界,磁场的磁感应强度为B,正方形线框abcd 边长为L(L<d)、质量为m.将线框在磁场上方高 h 处由静止开始释放, 当ab 边进入磁场时速度为 V 0, cd 边刚穿出磁场时速度也为 V 0.从ab 边刚进入磁场到 cd 边刚穿出 磁场的整个过程中( )图5A.线框一直都有感应电流B.线框有一阶段的加速度为 gC.线框产生的热量为 mg(d+h+ L)A.合上开关,B.合上开关,C.合上开关, a 、b 同时熄灭a 先熄灭,b 后熄灭a 、b 同时熄灭 图3图4XXD.线框做过减速运动答案BD解析从ab边进入时到cd边刚穿出有三个过程〔四个特殊位置〕如图 d c□产——R ---------------------------------------乂口K X| X XXXXXX x| X | I X U T Xdf K C X111111V由I位置到n位置,和由出位置到IV位置线框中的磁通量发生变化,所以这两个过程中有感应电流,但由n位置到出位置,线框中磁通量不变化,所以无感应电流；故A错,由n到出加速度为g,故B正确.因线框的速度由vo经一系列运动再到vo且知道有一段加速度为g的加速过程故线框一定做过减速运动,故D正确；由能量守恒知,线框产生的热量为重力势能的减少量即mg〔d+L〕,故C错误.6 .竖直平面内有一金属环,半径为a,总电阻为R,磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环R平面,与环的最局点A较链连接的长度为2a,电阻为R的导体棒AB由水平位置紧贴环面摆下〔如图6所示〕.当摆到竖直位置时, B点的线速度为v,那么这时AB两端的电压大小为〔A . 2Bav B. Bav答案D1 解析由推论知,当导体棒摆到竖直位置时,广生的感应电动势E=BLv中=8 2a]v=Bav,此时回路总电阻R总=R+R= 3R,这时AB两端的电压大小UnjERnB^, D项正确.7 .如图7所示,光滑的水平桌面上放着两个完全相同的金属环a和b,当一条形磁铁的S极竖直向下迅速靠近两环中间时,那么〔〕图7A. a、b均静止不动B. a、b互相靠近C. a、b互相远离D. a、b均向上跳起答案C8.如图8所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从如下图的位置匀速拉出匀强磁场.假设第一次用0.3 s时间拉出,外力所做的功为W I,通过导线截面的电荷量为q1；第二次用0.9 s时间拉出,外力所做的功为W2,通过导线截面的电荷量为q2,那么〔〕A. W i <W 2, q i <q 2 C. W i >W 2, q i=q 2 答案 C 图8B. W i <W 2,q i = q 2 D. W i >W 2, q i >q 2X X I IIX解析设线框长为l i,宽为l 2,第一次拉出速度为 V i,第二次拉出速度为 V 2,那么V i = 3V 2.匀速 2 2拉出磁场时,外力所做的功恰等于克服安培力所做的功,有 W i = F i l i=BI i l 2l i = BJ 誓,同理 W 2R _2 2 B1211V 2 ,故W i >W 2；又由于线框两次拉出过程中,磁通量的变化量相等,即 R '9. 得 q 1 = q 2.如图9所示,在PQ 、QR 区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场,磁场 方向均垂直于纸面,一导线框 abcdefa 位于纸面内)框的邻边都相互垂直) bc 边与磁场的边界 P 重合.导线框与磁场区域的尺寸如下图.从 t=0时刻开始, a-b-c- d-e-f 为线框中的电动势 E 的正方向,以下四个 ( ) 线框匀速横穿两个磁场区域.以 E-t 关系示意图中正确的选项是 Qx 于X X 21X X XEb[n 24 t[| ■■|4答案 C解析 楞次定律或右手定那么可判定线框刚开始进入磁场时,电流方向,即感应电动势的方向为顺时针方向,故 D 选项错误；1 s 〜2 s 内,磁通量不变化,感应电动势为 0, A 选项错误；2 s3 s内,产生感应电动势E=2Blv + Blv= 3Blv,感应电动势的方向为逆时针方向〔正方向〕,故C选项正确.10.如图10所示,用恒力F将闭合线圈自静止开始〔不计摩擦〕从图示位置向左加速拉出有界匀强磁场,那么在此过程中〔〕图10A .线圈向左做匀加速直线运动B.线圈向左运动且速度逐渐增大C.线圈向左运动且加速度逐渐减小D.线圈中感应电流逐渐增大答案BCD解析加速运动那么速度变大,电流变大,安培力变大.安培力是阻力,故加速度减小.应选B、C、D 项.二、填空题〔此题共2小题,共13分〕11. 〔9分〕如图11所示,是研究电磁感应现象〞的实验装置.〔1〕将图中所缺导线补充完整.〔2〕如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后,将原线圈迅速插入副线圈中,电流计指针将 .〔3〕原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向左移动时,电流计指针将图11答案〔1〕如下图〔2〕向右偏〔3〕向左偏b图1212. 〔4分〕如图12所示,两根平行光滑长直金属导轨,其电阻不计,导体棒ab和cd 跨在导轨上,ab电阻大于cd电阻.当cd在外力F2作用下匀速向右滑动时, ab在外力F i作用下保持静止,那么ab 两端电压U ab和cd两端电压U cd相比,U ab U cd,外力F i和F2相比,F i F2〔填＞、=或＜〕.答案 = =三、计算题〔此题共4小题,共47分〕13. 〔10分〕如图13所示,匀强磁场竖直向上穿过水平放置的金属框架,框架宽为L,右端接有电阻R,磁感应弓II度为B, 一根质量为m、电阻不计的金属棒以v o的初速度沿框架向左运动,棒与框架的动摩擦因数为内测得棒在整个运动过程中,通过任一截面的电量为q,求：图13〔1〕棒能运动的距离；〔2〕R上产生的热量.答案见解析解析〔1〕设在整个过程中,棒运动的距离为I,磁通量的变化量4虫=8口,通过棒的任一截面的电量q= I At= -R-,解得1 =等.〔2〕根据能的转化和守恒定律,金属棒的动能的一局部克服摩擦力做功,一局部转化为电能,电能又转化为热能Q,即有:mv2= jimglbQ,解得Q=:mv0— w mgl=\mv2—巫罂网"2 2 2 BL14. 〔10分〕U形金属导轨abcd原来静止放在光滑绝缘的水平桌面上,范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场穿过导轨平面,一根与bc等长的金属棒PQ平彳T bc放在导轨上,棒左边靠着绝缘的固定竖直立柱e、f.磁感应强度B=0.8 T,导轨质量M=2 kg,其中bc段长0.5 m、电阻r=0.4 Q,其余局部电阻不计,金属棒PQ质量m=0.6 kg、电阻R=0.2 ◎、与导轨间的摩擦因数尸0.2.假设向导轨施加方向向左、大小为F=2 N的水平拉力,如图14所示.求：导轨的最大加速度、最大电流和最大速度〔设导轨足够长,g取10 m/s2〕.图14答案见解析解析导轨受到PQ棒水平向右的摩擦力f= m mg根据牛顿第二定律并整理得F- ^mg- F安=Ma ,刚拉动导轨时,I感=0,安培力为零,导轨有最大加速度F —— mg 2-02x0,6*10 2八〕, 2a m= M = 2 m/s =0.4 m/s随着导轨速度的增大,感应电流增大,加速度减小,当 a = 0时,速度最大.设速度最大值为v m,电流最大值为I m,此时导轨受到向右的安培力F安=8降1,F-科mg-BI m L = 0_ F 一〞gIm= BL小 X 物殂/曰. 2-0.2 0.6 10 代入数据得3 0£ 0.5 A = 2 A L'、间距为d 的平行板电容器.整个装置放在磁感应强度为 B 、垂直导轨平面的匀强磁场中.当用 外力使MN 以速率2V 向右匀速滑动、OP 以速率v 向左匀速滑动时,两板间正好能平衡一个质量 为m 的带电微粒,试问：X X V -X X图15〔1〕微粒带何种电荷？电荷量是多少？〔2〕外力的功率和电路中的电功率各是多少？答案〔1〕负电 mgd 〔2〕3B 产3B 'vBlv R R解析 〔1〕当MN 向右滑动时,切割磁感线产生的感应电动势 E1=2Blv,方向由N 指向M. OP 向左滑动时产生的感应电动势 E2=Blv,方向由.指向P.两者同时滑动时,MN 和OP 可以看成两个顺向串联的电源,电路中总的电动势: =3Blv ,方向沿 NMOPN.由全电路欧姆定律得电路中的电流强度 I = —^=Bv ,方向沿NMOPN .R+2R R电容器两端的电压相当于把电阻R 看做电源NM 的内阻时的路端电压,即BlvU = E1- IR=2Blv- - R= BlvR由于上板电势比下板高,故在两板间形成的匀强电场的方向竖直向下,可见悬浮于两板间的 微粒必带负电. Blv B 212V〔2〕NM 和OP 两导线所受安培力均为 F = BI1 = BG71 = y,其万向都与匕们的运动万向相 R R反.两导线都匀速滑动,由平衡条件可知所加外力应满足条件 B 212VF 外=F = D R因此,外力做功的机械功率 3B 2l 2v 2P 外=F ♦2v+ Fv=3Fv= D . R电路中产生感应电流总的电功率Blv 3B 2l 2v 2P 电=IE = - 3Blv =--- R R可见,P 外=P 电,这正是能量转化和守恒的必然结果.16. (15分)如图16所示,质量 m i = 0.1 kg,电阻R i = 0.3 0长度l=0.4 m 的导体棒ab 横 放在U 形金属框架上.框架质量 m2= 0.2 kg,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数严HR !? I m v m=一BLv m R+r BL R+ r 2%0.2+0,4 0.8 0.5m/s= 3 m/s. 15. 〔 12分〕如图15所示, 右滑动的两根平行直导线,每根长为a 、b 是两根平行直导轨, MN 和OP 是垂直跨在a 、b 上并可左 l,导轨上接入阻值分别为 R 和2R 的两个电阻和一个板长为 XXXE= Ei+ E 2设微粒的电荷量为q,由平衡条件 mg=Eq =,q,得 mgd mgd q= U — Blv0.2.相距0.4 m的MM'、NN相互平行,电阻不计且足够长.电阻电=0.1 ◎的MN垂直于MM'.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5 T,垂直于ab施加F = 2 N的水平恒力,ab从静止开始无摩擦地运动,始终与MM '、NN保持良好接触.当ab运动到某处时,框架开始运动.设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力, g取10 m/s2.图16(1)求框架开始运动时ab速度v的大小；(2)从ab开始运动到框架开始运动的过程中, MN上产生的热量Q = 0.1 J,求该过程ab位移x的大/］、.答案(1)6 m/s (2)1.1 m解析(1)ab对框架白压力F1 = m〔g框架受水平面的支持力N= m2g+ F1依题意,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,那么框架受到最大静摩擦力F2= M Nab中的感应电动势E = BlvMN中电流I = n J R1 R2MN受到的安培力F安=IlB框架开始运动时F安=52由上述各式,代入数据解得v=6 m/sR1+ R2(2)闭合回路中广生的总热量Q总=R2 Q由能量守恒定律,得Fx=jm1V2+Q总代入数据解得x= 1.1 m。
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷测试卷附答案
高中物理必修第3册第十三章电磁感应与电磁波试卷测试卷附答案一、第十三章电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优（难）1．如图甲，一电流强度为I的通电直导线在其中垂线上A点处的磁感应强度B∝，式中r是A点到直导线的距离．在图乙中是一电流强度为I的通电圆环，O是圆环的圆心，圆环的半径为R，B是圆环轴线上的一点，OB间的距离是r0，请你猜测B点处的磁感应强度是( )A．22R IBr∝B．()3222IBR r∝+C．()23222R IBR r∝+D．()23222r IBR r∝+【答案】C【解析】因一电流强度为I的通电直导线在其中垂线上A点处的磁感应强度B∝Ir，设比例系数为k，得：B=KIr，其中Ir的单位A/m；22R Ir的单位为A，当r0为零时，O点的磁场强度变为无穷大了，不符合实际，选项A错误．()3222IR r+的单位为A/m3，单位不相符，选项B错误，()23222R IR r+的单位为A/m，单位相符；当r0为零时，也符合实际，选项C正确．()23222r IR r+的单位为A/m，单位相符；但当r0为零时，O点的磁场强度变为零了，不符合实际，选项D错误；故选C．点睛：本题关键是结合量纲和特殊值进行判断，是解决物理问题的常见方法，同时要注意排除法的应用，有时能事半功倍．2．三根通电长直导线垂直纸面平行固定，其截面构成一正三角形，O 为三角形的重心，通过三根直导线的电流分别用I 1、I 2、I 3表示，方向如图。
现在O 点垂直纸面固定一根通有电流为I 0的直导线，当1230I I I I ===时，O 点处导线受到的安培力大小为F 。
已知通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小和电流成正比，则（ ）A ．当102303I I I I I ===、时，O 点处导线受到的安培力大小为4FB ．当102303I I I I I ===、时，O 点处导线受到的安培力大小为3FC ．当201303I I I I I ===、时，O 点处导线受到的安培力大小为3FD ．当301203I I I I I ===、时，O 点处导线受到的安培力大小为2F【答案】C【解析】【分析】【详解】根据安培定则画出123I I I 、、在O 点的磁感应强度123B B B 、、的示意图如图所示当1230I I I I ===时，三根导线在O 点产生的磁感应强度大小相等，设为0B ，根据磁场叠加原理可知，此时O 点的磁感应强度为02B B =此时O 点处对应的导线的安培力002F B I L =AB ．由于通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小和电流成正比，当102303I I I I I ===、时，则有103B B =，230B B B ==根据磁场叠加原理可知，此时O 点的磁感应强度为04B B =此时O 点处对应的导线的安培力0042F B I L F '==故AB 错误；C ．当201303I I I I I ===、时，有203B B =，130B B B ==如图所示根据磁场叠加原理可知023B B =此时O 点处对应的导线的安培力00233F B I L F '==故C 正确；D ．当301203I I I I I ===、时，有303B B =，120B B B ==如图所示根据磁场叠加原理可知023B B =此时O 点处对应的导线的安培力00233F B I L F '==故D 错误。
高考物理一轮复习双优单元滚动双测卷电磁感应与电磁波初步A卷
第十三单元 电磁感应与电磁波初步（A 卷）基础知识过关卷一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．1．关于波，下列说法正确的是（ ）A ．赫兹预言了电磁波的存在B ．海边的波涛总是沿着与海岸垂直的方向袭来C ．地震发生时，国际空间站上能够清晰地接收到地震波D ．我们说话发出的声波属于机械波，频率越高的声波在空气中传播速度越大2．在磁感应强度为B 0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里。
如图所示，a 、b 、c 、d 是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中（ ）A ．b 、d 两点的磁感应强度相同B ．a 、b 两点的磁感应强度相等C ．c 点的磁感应强度的值最小D ．b 点的磁感应强度的值最大3．如图所示，完全相同的甲、乙两个环形电流同轴平行放置，甲的圆心为1O ，乙的圆心为2O ，在两环圆心的连线上有a 、b 、c 三点，其中1122aO O b bO O c ===，此时a 点的磁感应强度大小为1B ，b 点的磁感应强度大小为2B ．当把环形电流乙撤去后，c 点的磁感应强度大小为（ ）A ．212B B - B ．122B B -C ．21B B -D ．13B 4．如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a 和b ，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量Φa 、Φb 的大小关系为（ ）A ．Φa ＞ΦbB ．Φa ＜ΦbC ．Φa ＝ΦbD ．无法比较5．如图所示，在上下无边界的匀强磁场中放一矩形金属线框，且磁场的方向与矩形金属线框垂直，其中OO '为中轴线，矩形金属线框开始有一半在匀强磁场中，要使矩形金属线框中产生感应电流，下列措施可行的是（ ）A ．将矩形金属线框沿垂直纸面方向向外平移B ．以ab 边为轴转动，且转过的角度小于60°C ．将矩形金属线框在纸面内向上平移D ．矩形金属线框以OO '为轴转动6．关于磁感应强度和磁感线，下列说法正确的是（ ）A ．磁感线从磁体的N 极出发到磁体的S 极终止B ．磁感线上每一点的切线方向跟该点的磁场方向一致C ．由F B IL=知，B 与F 成正比，与IL 成反比 D ．若长为L 、电流为I 的导线在某处受到的磁场力为F ，则该处的磁感应强度必为F IL 7．一长直导线沿南北方向水平放置，在导线正下方有一灵敏小磁针，现在导线中通以图甲所示方向的恒定电流，上下移动小磁针，测得小磁针静止时偏离南北方向的角度θ的正切值tan θ与小磁针距导线的距离x 的关系如图乙所示。
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波测试卷复习练习(Word版 含答案)
高中物理必修第3册第十三章电磁感应与电磁波测试卷复习练习(Word版含答案)一、第十三章电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优（难）1．如图所示，通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN和PQ之间，ab和cd是放在导轨上的两根金属棒，它们分别静止在螺线管的左右两侧，现使滑动变阻器的滑动触头向左滑动，则ab和cd棒的运动情况是()A．ab向左运动，cd向右运动B．ab向右运动，cd向左运动C．ab、cd都向右运动D．ab、cd保持静止【答案】A【解析】【分析】【详解】由安培定则可知螺线管中磁感线方向向上，金属棒ab、cd处的磁感线方向均向下，当滑动触头向左滑动时，螺线管中电流增大，因此磁场变强，即磁感应强度变大，回路中的磁通量增大，由楞次定律知，感应电流方向为a→c→d→b→a，由左手定则知ab受安培力方向向左，cd受安培力方向向右，故ab向左运动，cd向右运动；A. ab向左运动，cd向右运动，与结果一致，故A正确；B. ab向右运动，cd向左运动，与结果不一致，故B错误；C. ab、cd都向右运动，与结果不一致，故C错误；D. ab、cd保持静止，与结果不一致，故D错误；2．三根相互平行的通电长直导线放在等边三角形的三个顶点上，右图为其截面图，电流方向如图所示．若每根导线的电流均为I，每根直导线单独存在时，在三角形中心O点产生的磁感应强度大小都是B，则三根导线同时存在时O点的磁感应强度大小为（）A．0 B．B C．2B D．B【答案】C【解析】分析：三角形中心O点到三根导线的距离相等．根据安培定则判断三根导线在O点产生的磁感应强度的方向，根据平行四边形定则进行合成，求出三根导线同时存在时的磁感应强度大小．解答：解：根据安培定则判断得知：三根导线在O点产生的磁感应强度的方向分别为：上面导线产生的B方向水平向左，大小为B；下面左边导线产生的B方向斜向左上方，与水平成60°角，下面右边导线产生的B方向斜向右上方，与水平成60°角，则根据平行四边形定则进行合成可知，下面两根导线产生的合场强大小为B，方向水平向左，所以三根导线同时存在时的磁感应强度大小为2B，方向水平向左．故选C点评：本题首先运用安培定则判断B的方向，其次要利用平行四边形定则进行合成，同时要利用好几何关系．3．如图所示，三根完全相同的通电直导线a、b、c平行固定，三根导线截面的连线构成一等边三角形，O点为三角形的中心，整个空间有磁感应强度大小为B、方向平行于等边三角形所在平面且垂直bc边指向a的匀强磁场。
高三物理一轮复习名校试题汇编：电磁感应
届高三物理一轮复习名校试题汇编电磁感应1．（云南省玉溪一中届高三上学期期中考试）如图所示，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下。
当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部）A．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引B．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥C．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥1．B2．（广西区柳州铁一中2012届高三月考理综卷）如图所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如下面右图所示的变化电流，t=0时电流方向为顺时针（如图中箭头所示）．在t1~t2时间内，对于线圈B，下列说法中正确的是（）A．线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有扩张的趋势B．线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有收缩的趋势C．线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有扩张的趋势2.A3．（云南省建水一中2012届高三10月月考理综卷）如图甲所示，MN左侧有一垂直纸面向里的匀强磁场。
现将一边长为l、质量为m、电阻为R的正方形金属线框置于该磁场中，使线框平面与磁场垂直，且bc边与磁场边界MN重合。
当t=0时，对线框施加一水平拉力F，使线框由静止开始向右做匀加速直线运动；当t=t0时，线框的ad边与磁场边界MN重合。
图乙为拉力F随时间变化的图线。
由以上条件可知，磁场的磁感应强度B的大小为SNA ．B ．C ．D ． 3.B4．（云南省建水一中2012届高三10月月考理综卷）风速仪的简易装置如图甲所示。
在风力作用下，风杯带动与其固定在一起的永磁铁转动，线圏中的感应电流随风速的变化而变化。
风速为v 1时，测得线圈中的感应电流随时间变化的关系如图乙所示；若风速变为v 2，且v 2>v 1，则感应电流的峰值I m 周期T 和电动势E 的变化情况是（ ）A ．I m 变大，T 变小B ．I m 变大，T 不变C ．I m 变小，T 变小D ．I m 不变，E 变大4.A5．（辽宁省丹东市四校协作体2012届高三摸底理综卷）如图所示，平行导轨置于磁感应强度为B 的匀强磁场中（方向向里），间距为L ，左端电阻为R ，其余电阻不计，导轨右端接一电容为C 的电容器。
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷复习练习(Word版 含答案)
高中物理必修第3册第十三章电磁感应与电磁波试卷复习练习(Word版含答案)一、第十三章电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优（难）1．如图所示，匀强磁场中有一圆形闭合线圈，线圈平面与磁感线平行，能使线圈中产生感应电流的应是下述运动中的哪一种（）A．线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动B．线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动C．线圈绕着与磁场平行的直径ab旋转D．线圈绕着与磁场垂直的直径cd旋转【答案】D【解析】【分析】【详解】A．线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动时，磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生；故A错误．B．线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动时，磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生；故B错误．C．线圈绕着与磁场平行的直径ab旋转时，磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生；故C错误．D．线圈绕着与磁场垂直的直径cd旋转时，磁通量从无到有发生变化，线圈中有感应电流产生；故D正确．故选D．【点睛】感应电流产生的条件有两个：一是线圈要闭合；二是磁通量发生变化.2．分子运动看不见、摸不着，不好研究，但科学家可以通过研究墨水的扩散现象认识它，这种方法在科学上叫做“转换法”，下面是小红同学在学习中遇到的四个研究实例，其中采取的方法与刚才研究分子运动的方法相同的是（）A．研究电流、电压和电阻关系时，先使电阻不变去研究电流与电压的关系；然后再让电压不变去研究电流与电阻的关系B．用磁感线去研究磁场问题C．研究电流时，将它比做水流D．电流看不见、摸不着，判断电路中是否有电流时，我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定【答案】D【解析】【分析】【详解】A．这种研究方法叫控制变量法，让一个量发生变化，其它量不变，A错误；B．用磁感线去研究磁场问题的方法是建立模型法，使抽象的问题具体化，B错误C．将电流比做水流，这是类比法，C错误D．判断电路中是否有电流时，我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定，即将电流的有无转化为灯泡是否发光，故是转化法，D正确。
高三物理电磁感应规律的综合应用单元复习测试题及答案
高三物理电磁感应规律的综合应用单元复习测试题及答案在现代，物理学曾经成为自然迷信中最基础的学科之一。
查字典物理网为大家引荐了高三物理电磁感应规律的综合运用单元温习测试题及答案，请大家细心阅读，希望你喜欢。
一、选择题1.如下图电路，两根润滑金属导轨，平行放置在倾角为的斜面上，导轨下端接有电阻R，导轨电阻不计，斜面处在竖直向上的匀强磁场中，电阻可略去不计的金属棒ab质量为m，遭到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用，金属棒沿导轨匀速下滑，那么它在下滑高度h的进程中，以下说法正确的选项是( )A.作用在金属棒上各力的合力做功为零B.重力做的功等于系统发生的电能C.金属棒克制安培力做的功等于电阻R上发生的焦耳热D.金属棒克制恒力F做的功等于电阻R上发生的焦耳热【答案】选A、C.【详解】依据动能定理,合力做的功等于动能的增量，故A 对;重力做的功等于重力势能的增加，重力做的功等于克制F 所做的功与发生的电能之和，而克制安培力做的功等于电阻R上发生的焦耳热，所以B、D错，C对.2.如图甲所示,润滑导轨水平放置在与水平方向成60角斜向下的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示(规则斜向下为正方向),导体棒ab垂直导轨放置,除电阻R的阻值外,其他电阻不计,导体棒ab在水平外力作用下一直处于运动形状.规则ab的方向为电流的正方向,水平向右的方向为外力的正方向,那么在0～t1时间内,能正确反映流过导体棒ab的电流i和导体棒ab所受水平外力F 随时间t变化的图象是( )【答案】选D.【详解】由楞次定律可判定回路中的电流一直为ba方向,由法拉第电磁感应定律可判定回路电流大小恒定,故A、B错;由F安=BIL可得F安随B的变化而变化,在0～t0时间内,F 安方向向右,故外力F与F安等值反向,方向向左为负值;在t0～t1时间内,F安方向改动,故外力F方向也改动为正值,综上所述,D项正确.3.粗细平均的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行.现使线框以异样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如下图，那么在移出进程中线框一边a、b两点间的电势差相对值最大的是( )【答案】选B.【详解】此题中在磁场中的线框与速度垂直的边为切割磁感线发生感应电动势的电源.四个选项中的感应电动势大小均相等，回路电阻也相等，因此电路中的电流相等，B中ab两点间电势差为路端电压，为倍的电动势，而其他选项那么为倍的电动势.故B正确.4.如下图，两根水平放置的相互平行的金属导轨ab、cd，外表润滑，处在竖直向上的匀强磁场中，金属棒PQ垂直于导轨放在下面，以速度v向右匀速运动，欲使棒PQ停上去，下面的措施可行的是(导轨足够长，棒PQ有电阻)( )A.在PQ右侧垂直于导轨再放上一根异样的金属棒B.在PQ右侧垂直于导轨再放上一根质量和电阻均比棒PQ大的金属棒C.将导轨的a、c两端用导线衔接起来D.在导轨的a、c两端用导线衔接一个电容器【答案】选C.【详解】在PQ棒右侧放金属棒时，回路中会有感应电流，使金属棒减速，PQ棒减速，当取得共同速度时，回路中感应电流为零，两棒都将匀速运动，A、B项错误.当一端或两端用导线衔接时，PQ的动能将转化为内能而最终运动，C项正确.假定在a、c两端衔接一个电容器,在电容器的充电进程中电路中有感应电流,导体棒在安培力的作用下减速,当导体棒的感应电动势与电容器两端的电压相等时,导体棒匀速运动.D项错.5.如下图，电阻为R，导线电阻均可疏忽，ef是一电阻可不计的水平放置的导体棒，质量为m，棒的两端区分与ab、cd 坚持良好接触，又能沿框架无摩擦下滑，整个装置放在与框架垂直的匀强磁场中，当导体棒ef从运动下滑一段时间后闭合开关S，那么S闭合后( )A.导体棒ef的减速度能够大于gB.导体棒ef的减速度一定小于gC.导体棒ef最终速度随S闭合时辰的不同而不同D.导体棒ef的机械能与回路内发生的电能之和一定守恒【答案】选A、D.【详解】开封锁合前，导体棒只受重力而减速下滑.闭合开关时有一定的初速度v0，假定此时F安mg，那么F安-mg=ma.假定F安6.如右图所示，两竖直放置的平行润滑导轨相距0.2 m，其电阻不计，处于水平向里的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度为0.5 T，导体棒ab与cd的电阻均为0.1 ，质量均为0.01 kg.现用竖直向上的力拉ab棒，使之匀速向上运动，此时cd棒恰恰运动，棒与导轨一直接触良好，导轨足够长，g取10 m/s2，那么()A.ab棒向上运动的速度为1 m/sB.ab棒遭到的拉力大小为0.2 NC.在2 s时间内，拉力做功为0.4 JD.在2 s时间内，ab棒上发生的焦耳热为0.4 J【答案】 B【详解】cd棒遭到的安培力等于它的重力，BBLv2RL=mg，v=mg2RB2L2=2 m/s，A错误.ab棒遭到向下的重力G和向下的安培力F，那么ab棒遭到的拉力FT=F+G=2mg=0.2 N，B正确.在2 s内拉力做的功，W=FTvt=0.222 J=0.8 J，C不正确.在2 s内ab棒上发生的热量Q=I2Rt=BLv2R2Rt=0.2 J，D不正确.7.如右图所示，在润滑水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，如下图，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大.一个边长为a，质量为m，电阻为R的正方形金属线框垂直磁场方向，以速度v从图示位置向右运动，当线框中心线AB运动到与PQ重合时，线框的速度为v2，那么()A.此时线框中的电功率为4B2a2v2/RB.此时线框的减速度为4B2a2v/(mR)C.此进程经过线框截面的电荷量为Ba2/RD.此进程回路发生的电能为0.75mv2【答案】 C【详解】线框左右两边都切割磁感线那么E总=2Bav2，P=E2总R=B2a2v2R，A错误;线框中电流I=E总R=BavR，两边受安培力F合=2BIa=2B2a2vR，故减速度a=2B2a2vmR，B错误;由E=t，I=ER.q=It得q=R.从B点到Q点=Ba2，故C正确;而回路中发生的电能E=12mv2-12m12v2=38mv2，故D错误.8.在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规则线圈中感应电流的正方向如图甲所示，当磁场的磁感应强度B随时间t做如图乙变化时，以下选项中能正确表示线圈中感应电动势E变化的是【答案】A【详解】由图乙知0～1 s内磁通量向上平均添加，由楞次定律知电流方向为正方向且坚持不变;3 s～5 s内磁通量向下平均减小，由楞次定律知电流方向为负方向且坚持不变.由法拉第电磁感应定律知感应电动势大小与磁通质变化率成正比，故3 s～5 s内的电动势是0～1 s内电动势的12.应选A.9.如下图，用铝板制成U型框，将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在框中，使全体在匀强磁场中沿垂直于磁场方向向左以速度v匀速运动，悬挂拉力为FT，那么A.悬线竖直，FT=mgB.悬线竖直，FTmgC.悬线竖直，FTD.无法确定FT的大小和方向【答案】A【详解】设两板间的距离为L，由于向左运动进程中竖直板切割磁感线，发生动生电动势，由右手定那么判别下板电势高于上板，动生电动势大小E=BLv，即带电小球处于电势差为BLv的电场中，所受电场力F电=qE电=qEL=qBLvL=qvB设小球带正电，那么电场力方向向上.同时小球所受洛伦兹力F洛=qvB，方向由左手定那么判别竖直向下，即F电=F洛，故无论小球带什么电怎样运动，FT=mg.选项A正确.10.如图(a)所示，在润滑水平面上用恒力F拉质量为m的单匝平均正方形铜线框，线框边长为a，在1位置以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场并末尾计时，假定磁场的宽度为b(b3a)，在3t0时辰线框抵达2位置，速度又为v0，并末尾分开匀强磁场.此进程中vt图象如图(b)所示，那么()A.t=0时，线框右侧边MN的两端电压为Bav0B.在t0时辰线框的速度为v0-Ft0mC.线框完全分开磁场的瞬间位置3的速度一定比t0时辰线框的速度大D.线框从1位置进入磁场到完全分开磁场位置3进程中线框中发生的电热为2Fb【答案】D【详解】t=0时，线框右侧边MN的两端电压为外电压，为34Bav0，A项错误;从t0时辰至3t0时辰线框做匀减速运动，减速度为Fm，故在t0时辰的速度为v0-2at0=v0-2Ft0m，B 项错误;由于t=0时辰和t=3t0时辰线框的速度相等，进入磁场和穿出磁场的进程中受力状况相反，故在位置3时的速度与t0时辰的速度相等，C项错误;线框在位置1和位置2时的速度相等，依据动能定理，外力做的功等于克制安培力做的功，即有Fb=Q，所以线框穿过磁场的整个进程中，发生的电热为2Fb，D项正确.二、非选择题11.如图甲所示，两根质量均为0.1 kg完全相反的导体棒a、b，用绝缘轻杆相连置于由金属导轨PQ、MN架设的斜面上.斜面倾角为53，a、b导体棒的间距是PQ、MN导轨的间距的一半，导轨间分界限OO以下有方向垂直斜面向上的匀强磁场.当a、b导体棒沿导轨下滑时，其下滑速度v与时间的关系图象如图乙所示.假定a、b导体棒接入电路的电阻均为1 ，其他电阻不计，取g=10 m/s2，sin 53=0.8，cos 53=0.6，试求：(1)PQ、MN导轨的间距d;(2)a、b导体棒与导轨间的动摩擦因数;(3)匀强磁场的磁感应强度B的大小.【答案】(1)1.2 m (2)0.083 (3)0.83 T【详解】(1)由图乙可知导体棒b刚进入磁场时a、b和轻杆所组成的系统做匀速运动，当导体棒a进入磁场后才再次做减速运动，因此b棒匀速运动的位移即为a、b棒的间距，依题意可得：d=2vt=23(0.6-0.4)m=1.2 m(2)设进入磁场前导体棒运动的减速度为a，由图乙得：a=vt=7.5 m/s2，因a、b一同运动，故可看作一个全体，其受力剖析如下图.由牛顿第二定律得：2mgsin 2mgcos =2ma解得：=(gsin-a)/(gcos )=(100.8-7.5)/(100.6)=0.5/6=0.083(3)当b导体棒在磁场中做匀速运动时，有：2mgsin 2mgcos -BId=0I=Bdv2R联立解得：B=0.83 T小编为大家提供的高三物理电磁感应规律的综合运用单元温习测试题及答案，大家细心阅读了吗?最后祝同窗们学习提高。
【高考复习】2020版高考物理 单元测试 电磁感应(含答案解析)
2020版高考物理单元测试电磁感应1.如图所示，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平，且垂直于纸面向里，磁场上边界b和下边界d水平．在竖直面内有一矩形金属线圈，线圈上下边的距离很短，下边水平．线圈从水平面a开始下落．已知磁场上下边界之间的距离大于水平面a、b之间的距离．若线圈下边刚通过水平面b、c(位于磁场中)和d时，线圈所受到的磁场力的大小分别为F b、F c和F d，则( )A．F d>F c>F b B．F c<F d<F b C．F c>F b>F d D．F c<F b<F d2.如图所示，一圆形金属线圈放置在水平桌面上，匀强磁场垂直桌面竖直向下，过线圈上A点做切线OO′，OO′与线圈在同一平面上．在线圈以OO′为轴翻转180°的过程中，线圈中电流流向( )A．始终由A→B→C→AB．始终由A→C→B→AC．先由A→C→B→A再由A→B→C→AD．先由A→B→C→A再由A→C→B→A3.如图所示为地磁场磁感线的示意图．一架民航飞机在赤道上空匀速飞行，机翼保持水平，由于遇到强气流作用使飞机竖直下坠，在地磁场的作用下，金属机翼上有电势差．设飞行员左方机翼末端处的电势为φ1，右方机翼末端处的电势为φ2，忽略磁偏角的影响，则( )A．若飞机从西往东飞，φ2比φ1高B．若飞机从东往西飞，φ2比φ1高C．若飞机从南往北飞，φ2比φ1高D．若飞机从北往南飞，φ2比φ1高4.如图所示电路中，L为电感线圈，C为电容器，当开关S由断开变为闭合时( )A．A灯中无电流通过，不可能变亮B．A灯中有电流通过，方向由a到bC．B灯逐渐熄灭，c点电势高于d点电势D．B灯逐渐熄灭，c点电势低于d点电势5.如图所示，一条形磁铁从左向右匀速穿过线圈，当磁铁经过A、B两位置时，线圈中( )A．感应电流方向相同，感应电流所受作用力的方向相同B．感应电流方向相反，感应电流所受作用力的方向相反C．感应电流方向相反，感应电流所受作用力的方向相同D．感应电流方向相同，感应电流所受作用力的方向相反6.如图所示,甲、乙两个矩形线圈同处在纸面内,甲的ab边与乙的cd边平行且靠得较近,甲、乙两线圈分别处在垂直纸面方向的匀强磁场中,穿过甲的磁场的磁感应强度为B1,方向指向纸面里,穿过乙的磁场的磁感应强度为B2,方向指向纸面外,两个磁场可同时变化,当发现ab边和cd边之间有排斥力时,磁场的变化情况可能是( )A.B1变小,B2变大B.B1变大,B2变大C.B1变小,B2变小D.B1不变,B2变小7.如图所示，有一等腰直角三角形的区域，其斜边长为2L，高为L.在该区域内分布着如图所示的磁场，左侧磁场方向垂直纸面向外，右侧磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小均为B.一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域．取沿顺时针的感应电流方向为正，则下列表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是( )8.如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长l a=3l b，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则( )A．两线圈内产生顺时针方向的感应电流B．a、b线圈中感应电动势之比为9∶1C．a、b线圈中感应电流之比为3∶4D．a、b线圈中电功率之比为3∶19. (多选)如图所示，足够长的金属导轨竖直放置，金属棒ab、cd均通过棒两端的环套在金属导轨上．虚线上方有垂直纸面向里的匀强磁场，虚线下方有竖直向下的匀强磁场，两匀强磁场的磁感应强度大小均为B.ab、cd棒与导轨间动摩擦因数均为μ，两棒总电阻为R，导轨电阻不计．开始两棒静止在图示位置，当cd棒无初速度释放时，对ab棒施加竖直向上的力F，使其沿导轨向上做匀加速运动．则( )A．ab棒中的电流方向由b到aB．cd棒先做加速运动后做匀速运动C．cd棒所受摩擦力的最大值大于其重力D．力F做的功等于两棒产生的电热与增加的机械能之和10.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。
高三物理电磁感应(附答案)
高三物理电磁感应（时间：60分钟总分：100分）一、选择题（每小题5分，共35分）1.要使b线圈中产生图示I方向的电流，可采用的办法有[ ]A.闭合K瞬间B.K闭合后把R的滑动片向右移C.闭合K后把b向a靠近D.闭合K后把a中铁芯从左边抽出2.如图所示，一个闭合线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁场方向成30°角，磁感应强度B，随时间均匀变化，线圈导线电阻率不变，用下述哪个方法可使线圈上感应电流增加一倍[ ]A.把线圈匝数增加一倍B.把线圈面积增加一倍C.把线圈的半径增加一倍D.改变线圈轴线对于磁场的方向3.如图，与直导线AB共面的轻质闭合金属圆环竖直放置，两者彼此绝缘，环心位于AB的上方.当AB中通有由A至B的电流且强度不断增大的过程中，关于圆环运动情况以下叙述正确的是[ ]A.向下平动B.向上平动C.转动：上半部向纸内，下半部向纸外D.转动：下半部向纸内，上半部向纸外4.如图所示，两个相互连接的金属环，已知大环电阻是小环电阻的1/4;当通过大环的磁通量变化率为△φ／△t时，大环的路端电压为U.，当通过小环的磁通量的变化率为△φ／△t时，小环的路端电压为(两环磁通的变化不同时发生）[ ]5 如图所示，把线圈从匀强磁场中匀速拉出来，第一次以速率v拉出，第二次以2v的速率拉出.如果其它条件都相同.设前后两次外力大小之比F1:F2=K；产生的热量之比Q1:Q2=M；通过线框导线截面的电量之比q1:q2=N.则[ ]A. K=2:1，M=2:1，N=1:1B. K=1:2，M=1:2，N=1:2C. K=1:1，M=1:2，N=1:1D. 以上结论都不正确6 如图所示，要使金属环C向线圈A运动，导线AB在金属导轨上应[ ]A.向右做减速运动B.向左做减速运动C.向右做加速运动D.向左做加速运动7 闭合金属圆环放在匀强磁场中，使圆环的一半在磁场外，另一半在磁场内，如图所示，若使圆环产生顺时针方向的感应电流，应该使圆环[ ]A.以MN为轴，上半部向外，下半部向里转动B.以MN为轴，上半部向里，下半部向外转动C.以PQ为轴，左半部向外，右半部向里转动D.以PQ为轴，左半部向里，右半部向外转动二、填空题（8-10每空3分，11题5分，共29分）8 如图所示，将条形磁铁插入闭合线圈，若第一次迅速插入线圈中用时间为0.2s，第二次缓慢插入线圈用时间为1s，则第一次和第二次插入时线圈中通过的电量之比是，线圈中产生的热量之比是 .9 把一个放在均匀变化的磁场中的圆形线圈折开改绕后，仍放回原处，则[ ](1)面积增大一倍，感应电流是原来的倍(2)半径增大一倍，感应电流是原来的倍(3)匝数增大一倍，感应电流是原来的倍10 如图在金属线框的开口处，接有一个10μF的电容器，线框置于一个方向与线框平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度以5×10-3T/s的速率增加，如果已知线框面积为102m2，则电容器上板带电，下板带电，电容器带的电量为 C.11 如图所示，有一弯成∠型的金属框架POQ，竖直放置的金属棒MN以v匀速在POQ上水平向右运动，已知α=30°，在POQ范围内有磁感应强度为B的匀强磁场.那么当MN从O点开始匀速运动过程中，感应电动势和时间的关系式是 .三、计算题（每小题12分，共36分）12 一个质量m=16g，长d=0.5m，宽L=0.1m，电阻R=0.1Ω的矩形线框从高处自由落下，经过5m高度，下边开始进入一个跟线框平面垂直的匀强磁场.已知磁场区域的高度h2=1.55m，线框进入磁场时恰好匀速下落.求：(1)磁场的磁感应强度多大？(2)线框下边将要出磁场时的速率；(3)线框下边刚离开磁场时的速度大小和方向.13 一线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴以3000r/min匀速转动.当线圈平面与磁感线平行时，线圈感应电动势大小为20V.求此线圈从中性面位置开始旋转1/600s的时间内感应电动势的平均值？14 如图所示，abcd是由粗裸铜导线连接两个定值电阻组成的闭合矩形导体框，水平放置，金属棒ef与ab及cd边垂直，并接触良好，空间存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向下，已知电阻R1=2R，R3=3R，其它部分的电阻都可忽略不计，ab及cd边相距为L.给ef棒施加一个跟棒垂直的恒力F，求(1)ef棒做匀速运动时的速度多大？(2)当ef棒做匀速运动时，电阻R1消耗的电功率多大？单元练习参考答案1.A、C2.C3.A4.B5.D6.A、B7.A、B、C、D8.1:1，5:113.(1)∵ε=nBωS.ω=2πn=100πrad/s.。
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷测试卷附答案
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷测试卷附答案一、第十三章 电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优（难）1．如图所示，通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN 和PQ 之间，ab 和cd 是放在导轨上的两根金属棒，它们分别静止在螺线管的左右两侧，现使滑动变阻器的滑动触头向左滑动，则ab 和cd 棒的运动情况是( )A ．ab 向左运动，cd 向右运动B ．ab 向右运动，cd 向左运动C ．ab 、cd 都向右运动D ．ab 、cd 保持静止【答案】A【解析】【分析】【详解】由安培定则可知螺线管中磁感线方向向上，金属棒ab 、cd 处的磁感线方向均向下，当滑动触头向左滑动时，螺线管中电流增大，因此磁场变强，即磁感应强度变大，回路中的磁通量增大，由楞次定律知，感应电流方向为a →c →d →b →a ，由左手定则知ab 受安培力方向向左，cd 受安培力方向向右，故ab 向左运动，cd 向右运动；A. ab 向左运动，cd 向右运动，与结果一致，故A 正确；B. ab 向右运动，cd 向左运动，与结果不一致，故B 错误；C. ab 、cd 都向右运动，与结果不一致，故C 错误；D. ab 、cd 保持静止，与结果不一致，故D 错误；2．三根通电长直导线垂直纸面平行固定，其截面构成一正三角形，O 为三角形的重心，通过三根直导线的电流分别用I 1、I 2、I 3表示，方向如图。
现在O 点垂直纸面固定一根通有电流为I 0的直导线，当1230I I I I ===时，O 点处导线受到的安培力大小为F 。
已知通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小和电流成正比，则（ ）A ．当102303I I I I I ===、时，O 点处导线受到的安培力大小为4FB ．当102303I I I I I ===、时，O 3FC ．当201303I I I I I ===、时，O 3FD ．当301203I I I I I ===、时，O 点处导线受到的安培力大小为2F【答案】C【解析】【分析】【详解】根据安培定则画出123I I I 、、在O 点的磁感应强度123B B B 、、的示意图如图所示当1230I I I I ===时，三根导线在O 点产生的磁感应强度大小相等，设为0B ，根据磁场叠加原理可知，此时O 点的磁感应强度为02B B =此时O 点处对应的导线的安培力002F B I L =AB ．由于通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小和电流成正比，当102303I I I I I ===、时，则有103B B =，230B B B ==根据磁场叠加原理可知，此时O 点的磁感应强度为04B B =此时O 点处对应的导线的安培力0042F B I L F '==故AB 错误；C ．当201303I I I I I ===、时，有203B B =，130B B B ==如图所示根据磁场叠加原理可知023B B =此时O 点处对应的导线的安培力00233F B I L F '==故C 正确；D ．当301203I I I I I ===、时，有303B B =，120B B B ==如图所示根据磁场叠加原理可知023B B =此时O 点处对应的导线的安培力00233F B I L F '==故D 错误。
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷测试卷附答案
高中物理必修第3册第十三章电磁感应与电磁波试卷测试卷附答案一、第十三章电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优（难）1．如图为两形状完全相同的金属环A、B平行竖直的固定在绝缘水平面上，且两圆环的圆心O l、O2的连线为一条水平线，其中M、N、P为该连线上的三点，相邻两点间的距离满足MO l=O1N=NO2 =O2P．当两金属环中通有从左向右看逆时针方向的大小相等的电流时，经测量可得M点的磁感应强度大小为B1、N点的磁感应强度大小为B2，如果将右侧的金属环B取走，P点的磁感应强度大小应为A．21B B-B．212BB-C．122BB-D．13B【答案】B【解析】对于图中单个环形电流，根据安培定则，其在轴线上的磁场方向均是向左，故P点的磁场方向也是向左的.设1122MO O N NO O P l====，设单个环形电流在距离中点l位置的磁感应强度为1lB，在距离中点3l位置的磁感应强度为3lB，故M点磁感应强度113l lB B B=+，N点磁感应强度211l lB B B=+，当拿走金属环B后，P点磁感应强度2312P lBB B B==-，B正确；故选B.【点睛】本题研究矢量的叠加合成(力的合成，加速度，速度，位移，电场强度，磁感应强度等)，满足平行四边形定则；掌握特殊的方法（对称法、微元法、补偿法等）．2．如图甲，一电流强度为I的通电直导线在其中垂线上A点处的磁感应强度B∝，式中r 是A点到直导线的距离．在图乙中是一电流强度为I的通电圆环，O是圆环的圆心，圆环的半径为R，B是圆环轴线上的一点，OB间的距离是r0，请你猜测B点处的磁感应强度是( )A．22R IBr∝B．()3222IBR r∝+C ．()232220RIB Rr ∝+D ．()2032220r IB Rr∝+【答案】C 【解析】因一电流强度为I 的通电直导线在其中垂线上A 点处的磁感应强度B ∝ I r，设比例系数为k ，得：B=K I r ，其中 Ir的单位A/m ；220R I r 的单位为A ，当r 0为零时，O 点的磁场强度变为无穷大了，不符合实际，选项A 错误．()32220IRr+ 的单位为A/m 3，单位不相符，选项B 错误，()232220R IRr+的单位为A/m ，单位相符；当r 0为零时，也符合实际，选项C 正确．()2032220r IRr+ 的单位为A/m ，单位相符；但当r 0为零时，O 点的磁场强度变为零了，不符合实际，选项D 错误；故选C ．点睛：本题关键是结合量纲和特殊值进行判断，是解决物理问题的常见方法，同时要注意排除法的应用，有时能事半功倍．3．已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度B 的表达式：002IB r μπ=，其中r 0是该点到通电直导线的距离，I 为电流强度，μ0为比例系数（单位为N/A 2）．试推断，一个半径为R 的圆环，当通过的电流为I 时，其轴线上距圆心O 点为r 0处的磁感应强度应为（ ）A ．()2032222r I R r+ B ．()032222IRR rμ+C ．()2032222IR R rμ+ D ．()20032222r IR rμ+【答案】C 【解析】根据，002IB r μπ=,μ0单位为：T•m/A ； A 、等式右边单位：23m A=A/m m ，左边单位为T ，不同，故A 错误；B 、等式右边单位：3(T m/A)m A=T/m m ⋅⋅，左边单位为T ，不同，故B 错误；C 、等式右边单位：23(T m/A)m A=T m⋅⋅，左边单位为T ，相同，故C 正确；D 、等式右边单位23(T m/A)m A=T m ⋅⋅，左边单位为T ，相同，但当r 0=0时B =0，显然不合实际，故D 错误；故选C.【点睛】本题要采用量纲和特殊值的方法进行判断，即先根据单位判断，再结合r 0取最小值进行分析.结合量纲和特殊值进行判断是解决物理问题的常见方法.4．在直角三角形PQS 中，∠S=30°，O 为PS 的中点，四根长度均为L 的直导线均垂直于纸面并分别固定于P 、Q 、S 、O 点。
高中物理第十三章 电磁感应与电磁波第十三章 电磁感应与电磁波精选试卷测试卷(含答案解析)
高中物理第十三章 电磁感应与电磁波第十三章 电磁感应与电磁波精选试卷测试卷（含答案解析）一、第十三章 电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优（难）1．如图为两形状完全相同的金属环A 、B 平行竖直的固定在绝缘水平面上，且两圆环的圆心O l 、O 2的连线为一条水平线，其中M 、N 、P 为该连线上的三点，相邻两点间的距离满足MO l =O 1N=NO 2 =O 2P ．当两金属环中通有从左向右看逆时针方向的大小相等的电流时，经测量可得M 点的磁感应强度大小为B 1、N 点的磁感应强度大小为B 2，如果将右侧的金属环B 取走，P 点的磁感应强度大小应为A ．21B B -B ．212B B -C ．122B B -D ．13B 【答案】B【解析】 对于图中单个环形电流，根据安培定则，其在轴线上的磁场方向均是向左，故P 点的磁场方向也是向左的.设1122MO O N NO O P l ====，设单个环形电流在距离中点l 位置的磁感应强度为1l B ，在距离中点3l 位置的磁感应强度为3l B ，故M 点磁感应强度113l l B B B =+，N 点磁感应强度211l l B B B =+，当拿走金属环B 后，P 点磁感应强度2312P l B B B B ==-，B 正确；故选B. 【点睛】本题研究矢量的叠加合成(力的合成，加速度，速度，位移，电场强度，磁感应强度等)，满足平行四边形定则；掌握特殊的方法（对称法、微元法、补偿法等）．2．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I 引起的．在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（ ）A ．B ．C ．D ．【答案】B【解析】【分析】要知道环形电流的方向首先要知道地磁场的分布情况：地磁的南极在地理北极的附近，故右手的拇指必需指向南方，然后根据安培定则四指弯曲的方向是电流流动的方向从而判定环形电流的方向．【详解】地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方；而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向，故四指的方向应该向西．故B正确．【点睛】主要考查安培定则和地磁场分布，掌握安培定则和地磁场的分布情况是解决此题的关键所在．另外要掌握此类题目一定要乐于伸手判定．3．如图为两组同心闭合线圈的俯视图，若内线圈通有图示的I1方向的电流，则当I1增大时外线圈中的感应电流I2的方向及I2受到的安培力F的方向分别是( )A．I2顺时针方向，F沿半径指向圆心B．I2顺时针方向，F沿半径背离圆心向外C．I2逆时针方向，F沿半径指向圆心D．I2逆时针方向，F沿半径背离圆心向外【答案】D【解析】【详解】如图内线圈的电流方向为顺时针方向，由安培定则分析得知，外线圈中磁通量方向向里，当I1增大时，穿过外线圈的磁通量增大，根据楞次定律判断外线圈中的感应电流I2的方向为逆时针，外线圈所在处磁场方向向外。
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷练习(Word版 含答案)
高中物理必修第3册第十三章电磁感应与电磁波试卷练习（Word版含答案）一、第十三章电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优（难）1．如图所示，匀强磁场中有一圆形闭合线圈，线圈平面与磁感线平行，能使线圈中产生感应电流的应是下述运动中的哪一种（）A．线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动B．线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动C．线圈绕着与磁场平行的直径ab旋转D．线圈绕着与磁场垂直的直径cd旋转【答案】D【解析】【分析】【详解】A．线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动时，磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生；故A错误．B．线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动时，磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生；故B错误．C．线圈绕着与磁场平行的直径ab旋转时，磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生；故C错误．D．线圈绕着与磁场垂直的直径cd旋转时，磁通量从无到有发生变化，线圈中有感应电流产生；故D正确．故选D．【点睛】感应电流产生的条件有两个：一是线圈要闭合；二是磁通量发生变化.2．如图所示为六根与水平面平行的导线的横截面示意图，导线分布在正六边形的六个角，B，则正六边导线所通电流方向已在图中标出。
已知每条导线在O点磁感应强度大小为形中心O处磁感应强度的大小和方向（）A ．大小为零B ．大小02B ，方向沿x 轴负方向C ．大小04B ，方向沿x 轴正方向D ．大小04B ，方向沿y 轴正方向【答案】D【解析】【分析】【详解】根据磁场的叠加原理，将最右面电流向里的导线在O 点产生的磁场与最左面电流向外的导线在O 点产生的磁场进行合成，则这两根导线的合磁感应强度为B 1；同理，将左上方电流向外的导线在O 点产生的磁场与右下方电流向里的导线在O 点产生的磁场进行合成，则这两根导线的合磁感应强度为B 2；将右上方电流向里的导线在O 点产生的磁场与左下方电流向外的导线在O 点产生的磁场进行合成，则这两根导线的合磁感应强度为B 3。
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷达标检测卷(Word版 含解析)
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷达标检测卷（Word 版 含解析）一、第十三章 电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优（难）1．如图所示，三根相互平行的固定长直导线1L 、2L 和3L 垂直纸面如图放置，与坐标原点分别位于边长为a 的正方形的四个点上， 1L 与2L 中的电流均为I ，方向均垂直于纸面向外， 3L 中的电流为2I ，方向垂直纸面向里（已知电流为I 的长直导线产生的磁场中，距导线r 处的磁感应强度kI B r（其中k 为常数）．某时刻有一质子（电量为e ）正好沿与x 轴正方向成45°斜向上经过原点O ，速度大小为v ，则质子此时所受磁场力为( )A ．方向垂直纸面向里，大小为23kIve B ．方向垂直纸面向外，大小为32kIve C ．方向垂直纸面向里，大小为32kIve a D ．方向垂直纸面向外，大小为232kIve a【答案】B【解析】【详解】 根据安培定则，作出三根导线分别在O 点的磁场方向，如图：由题意知，L 1在O 点产生的磁感应强度大小为B 1＝ kIa，L 2在O 点产生的磁感应强度大小为B2＝2kIa，L 3在O点产生的磁感应强度大小为B3＝2kIa，先将B2正交分解，则沿x轴负方向的分量为B2x＝2kIasin45°＝2kIa，同理沿y轴负方向的分量为B2y＝2kIasin45°＝2kIa，故x轴方向的合磁感应强度为B x＝B1+B2x＝32kIa，y轴方向的合磁感应强度为B y＝B3−B2y＝32kIa，故最终的合磁感应强度的大小为22322x ykIB B Ba＝＝，方向为tanα＝yxBB＝1，则α=45°，如图：故某时刻有一质子（电量为e）正好沿与x轴正方向成45°斜向上经过原点O，由左手定则可知，洛伦兹力的方向为垂直纸面向外，大小为f＝eBv＝322kIvea，故B正确; 故选B．【点睛】磁感应强度为矢量，合成时要用平行四边形定则，因此要正确根据安培定则判断导线周围磁场方向是解题的前提.2．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的．在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（）A．B． C．D．【答案】B【解析】【分析】要知道环形电流的方向首先要知道地磁场的分布情况：地磁的南极在地理北极的附近，故右手的拇指必需指向南方，然后根据安培定则四指弯曲的方向是电流流动的方向从而判定环形电流的方向．【详解】地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方；而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向，故四指的方向应该向西．故B正确．【点睛】主要考查安培定则和地磁场分布，掌握安培定则和地磁场的分布情况是解决此题的关键所在．另外要掌握此类题目一定要乐于伸手判定．3．如图所示为六根与水平面平行的导线的横截面示意图，导线分布在正六边形的六个角，B，则正六边导线所通电流方向已在图中标出。
2024年新教材高考物理一轮复习章末目标检测卷13交变电流电磁振荡与电磁波传感器含解析新人教版
章末目标检测卷十三交变电流电磁振荡与电磁波传感器(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。
每小题只有一个选项符合题目要求)1.如图所示,一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中,并绕过ab、cd中点的轴OO'以角速度ω逆时针匀速转动。
已知磁感应强度B=0.50 T,线圈匝数N=100,边长l ab=0.20 m,l bc=0.10 m,转速n=3 000 r/min。
若以线圈平面与磁场夹角θ=30°时为计时起点,电动势的瞬时值的表达式为()A.e=100πsin (100πt+π3)(V)B.e=100πsin (100πt-π3)(V)C.e=100√2πsin (100πt+π3)(V)D.e=100√2πsin (100πt-π3)(V)2.为了增大LC振荡电路的固有频率,下列方法可实行的是()A.增大电容器两极板的正对面积并在线圈中放入铁芯B.减小电容器两极板的距离并增加线圈的匝数C.减小电容器两极板的距离并在线圈中放入铁芯D.减小电容器两极板的正对面积并减小线圈的匝数3.(2024·山东日照校际联考)电阻为R的单匝闭合金属线框,在匀强磁场中围着与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的沟通电动势的图像如图所示。
下列推断正确的是()A.t2时刻线框平面与中性面平行B.穿过线框的磁通量最大为t0t2πC.线框转动一周做的功为t02ttD.从t=t4到t=3t4的过程中,线框的平均感应电动势为t024.(2024·山东菏泽一中模拟)下图所示电路中变压器为志向变压器,其原、副线圈的匝数比为10∶1,原线圈接有沟通电压u=220sin 100πt(V);图中电压表和电流表均为志向沟通电表,R T为负温度系数的热敏电阻(即当温度上升时,阻值减小),R0、R1为定值电阻,C为电容器。
通电一段时间后,下列说法正确的是()A.A1表的示数和A2表的示数都减小B.V1表的示数和V2表的示数都增大C.通过R1的电流始终为零D.变压器的输入功率增大5.(2024·山西试验中学月考)右图所示电路中变压器为一志向变压器,它的原线圈接在沟通电源上,副线圈接有一个标“100 V50 W”字样的灯泡。
高考物理一轮复习专题电磁感应综合检测(2021年整理)
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电磁感应一、选择题（1～5题为单项选择题,6～9题为多项选择题）1．如图1所示，矩形导线环水平放置，O是矩形两组对边中点连线ab、cd的交点，在线ab上右侧放有垂直环面的通电导线,电流方向垂直纸面向外,则能使导线环中产生感应电流的是（)图1A．突然加大通电直导线中的电流B．让导线环在纸面内绕O点沿顺时针转动C．让导线环以ab为轴转动D．让导线环沿ab方向向直导线靠近2．（2017·福建质检）法拉第在1831年发现了“磁生电”现象。
如图2所示,他把两个线圈绕在同一个软铁环上，线圈A和电池连接，线圈B用导线连通，导线下面平行放置一个小磁针。
实验中可能观察到的现象是（）图2A．用一节电池作电源小磁针不偏转,用十节电池作电源小磁针会偏转B．线圈B匝数较少时小磁针不偏转，匝数足够多时小磁针会偏转C．线圈A和电池连接瞬间,小磁针会偏转D．线圈A和电池断开瞬间，小磁针不偏转3．（2016·石家庄调研）如图3所示电路中，A、B、C为完全相同的三个灯泡，L是一直流电阻不可忽略的电感线圈。
a、b为线圈L的左右两端点，原来开关S是闭合的，三个灯泡亮度相同。
将开关S断开后,下列说法正确的是（)图3A．a点电势高于b点，A灯闪亮后缓慢熄灭B．a点电势低于b点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭C．a点电势高于b点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭D．a点电势低于b点，B、C灯不会闪亮只是缓慢熄灭4．在绝缘圆柱体上a、b两位置固定有两个金属圆环,当两环通有如图4所示电流时，b 处金属圆环受到的安培力为F1;若将b处金属圆环移到位置c，则通有电流为I2的金属圆环受到的安培力为F2.今保持b处金属圆环位置不变，在位置c再放置一个同样的金属圆环，并通有与a处金属圆环同向、大小为I2的电流,则在a位置的金属圆环受到的安培力( ）图4A．大小为｜F1＋F2|，方向向左B．大小为｜F1＋F2|，方向向右C．大小为|F1－F2｜，方向向左D．大小为｜F1－F2|，方向向右5．如图5所示,矩形线圈abcd位于匀强磁场中，磁场方向垂直线圈所在平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图6所示。
高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷测试卷 (word版,含解析)
高中物理必修第3册第十三章电磁感应与电磁波试卷测试卷（word版，含解析）一、第十三章电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优（难）1．如图所示，通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN和PQ之间，ab和cd是放在导轨上的两根金属棒，它们分别静止在螺线管的左右两侧，现使滑动变阻器的滑动触头向左滑动，则ab和cd棒的运动情况是()A．ab向左运动，cd向右运动B．ab向右运动，cd向左运动C．ab、cd都向右运动D．ab、cd保持静止【答案】A【解析】【分析】【详解】由安培定则可知螺线管中磁感线方向向上，金属棒ab、cd处的磁感线方向均向下，当滑动触头向左滑动时，螺线管中电流增大，因此磁场变强，即磁感应强度变大，回路中的磁通量增大，由楞次定律知，感应电流方向为a→c→d→b→a，由左手定则知ab受安培力方向向左，cd受安培力方向向右，故ab向左运动，cd向右运动；A. ab向左运动，cd向右运动，与结果一致，故A正确；B. ab向右运动，cd向左运动，与结果不一致，故B错误；C. ab、cd都向右运动，与结果不一致，故C错误；D. ab、cd保持静止，与结果不一致，故D错误；2．三根相互平行的通电长直导线放在等边三角形的三个顶点上，右图为其截面图，电流方向如图所示．若每根导线的电流均为I，每根直导线单独存在时，在三角形中心O点产生的磁感应强度大小都是B，则三根导线同时存在时O点的磁感应强度大小为（）A．0 B．B C．2B D．B【答案】C【解析】分析：三角形中心O点到三根导线的距离相等．根据安培定则判断三根导线在O点产生的磁感应强度的方向，根据平行四边形定则进行合成，求出三根导线同时存在时的磁感应强度大小．解答：解：根据安培定则判断得知：三根导线在O点产生的磁感应强度的方向分别为：上面导线产生的B方向水平向左，大小为B；下面左边导线产生的B方向斜向左上方，与水平成60°角，下面右边导线产生的B方向斜向右上方，与水平成60°角，则根据平行四边形定则进行合成可知，下面两根导线产生的合场强大小为B，方向水平向左，所以三根导线同时存在时的磁感应强度大小为2B，方向水平向左．故选C点评：本题首先运用安培定则判断B的方向，其次要利用平行四边形定则进行合成，同时要利用好几何关系．3．已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度B的表达式：02IBrμπ=，其中r0是该点到通电直导线的距离，I为电流强度，μ0为比例系数（单位为N/A2）．试推断，一个半径为R的圆环，当通过的电流为I时，其轴线上距圆心O点为r0处的磁感应强度应为（）A．()232222r IR r+B．()32222IRR rμ+C．()232222IRR rμ+D．()20032222r IR rμ+【答案】C【解析】根据，02IBrμπ=,μ0单位为：T•m/A；A、等式右边单位：23m A=A/mm，左边单位为T，不同，故A错误；B、等式右边单位：3(T m/A)m A=T/mm⋅⋅，左边单位为T，不同，故B错误；C、等式右边单位：23(T m/A)m A=Tm⋅⋅，左边单位为T，相同，故C正确；D、等式右边单位23(T m/A)m A=Tm⋅⋅，左边单位为T，相同，但当r0=0时B=0，显然不合实际，故D错误；故选C.【点睛】本题要采用量纲和特殊值的方法进行判断，即先根据单位判断，再结合r0取最小值进行分析.结合量纲和特殊值进行判断是解决物理问题的常见方法.4．三根通电长直导线垂直纸面平行固定，其截面构成一正三角形，O 为三角形的重心，通过三根直导线的电流分别用I 1、I 2、I 3表示，方向如图。
高考物理一轮复习第十三单元电磁感应单元检测含解析新人教版
电磁感应一、选择题1.(2018湖北荆州二模)如图甲所示,一固定的矩形导体线圈abcd竖直放置,线圈的两端M、N接一理想电压表,线圈内有一垂直纸面向外的均匀分布的磁场,线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。
下列说法正确的是()。
A.测电压时电压表“+”接线柱应接M端B.M端的电势高于N端的电势C.在0~0.4 s时间内磁通量的变化量为0.3 WbD.电压表示数为0.25 V【解析】由楞次定律判定,感应电流的方向沿顺时针方向,线圈相当于电源,而电源中电流由低电势流向高电势,故N端的电势高于M端电势,N端应该与电压表的“+”接线柱连接,A、B两项错误;由图乙可=0.25Wb/s=0.25V,则电压表示数为知,0~0.4s内磁通量的变化量为0.1Wb,C项错误;磁通量的变化率ΔΦΔΦ0.25V,D项正确。
【答案】D2.(2018湖北武汉二模)(多选)如图所示电路中,灯泡A、B的规格相同,电感线圈L的自感系数足够大且电阻可忽略,电容器的电容为C,电源电动势为E,内阻为r。
下列关于此电路的说法中正确的是()。
A.S闭合电路稳定后,电容器的带电荷量为CEB.S闭合后的瞬间,B先亮,A逐渐变亮,最后A、B一样亮C.S断开后的瞬间,通过灯泡A的电流方向向下D.S断开后的瞬间,灯泡B慢慢熄灭【解析】当电路稳定后,电容器与灯泡并联,其电压低于电源电动势E,因此电容器的电荷量小于CE,A项错误。
闭合S时,电源的电压同时加到两灯上,A、B同时亮,随着L中电流增大,由于线圈L的直流电阻可忽略不计,分流作用增大,A逐渐被短路直到熄灭,外电路总电阻减小,总电流增大,B变亮,B项错误。
断开S的瞬间,线圈中电流要减小,则出现自感电动势,通过灯泡A的电流方向向下,C项正确。
断开S的瞬间,电容器也要放电,则灯泡B慢慢熄灭,D项正确。
【答案】CD甲3.(2019江西上饶监测)如图甲所示,有一等腰直角三角形的区域,其斜边长为2L,高为L。
在该区域内分布着如图所示的磁场,左侧磁场方向垂直纸面向外,右侧磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小均为B。
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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:C2.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:A3.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:C4.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:A5.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:D6.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∶3B.2∶9C.2∶1D.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:B7.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.2mgLC.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:A8.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:B9.在物理学的发展过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类社会的进步,人类社会的进步又促进了物理学的发展。
下列叙述中正确的是A.电磁感应现象是洛伦兹最先发现的B.电动机可以利用电磁感应原理将电能转化为机械能C.奥斯特发现了电流的磁效应D.法拉第发现了利用磁场产生电流的条件和规律解析:电磁感应现象最先是由法拉第发现的,奥斯特则是电流磁效应的发现者,选项A 错,C、D对;电动机是利用电流在磁场中受磁场力作用而将电能转化为机械能的,选项B错。
答案:CD10.如图所示,有一正三角形铝框abc处在水平向外的非匀强磁场中,场中各点的磁感应强度B y=,y为该点到地面的距离,c为常数,B0为一定值。
铝框平面与磁场垂直,底边bc水平(空气阻力不计),将铝框由静止释放,在铝框下落到地面前的过程中A.铝框回路中的磁通量变大,有顺时针方向的感应电流产生B.回路中的感应电流沿顺时针方向,底边bc两端间的电势差为0C.铝框下落的加速度大小一定小于重力加速度gD.底边bc受到的安培力向上,折线bac受到的安培力向下,铝框下落时的加速度大小可能等于g解析:在铝框下落过程中,y减小,由B y=知铝框中的磁通量增加,根据楞次定律,有顺时针方向的感应电流产生,选项A对;由右手定则知b端电势高于c端电势,选项B错;由楞次定律的推论知铝框受到的安培力向上,选项C对、D错。
答案:AC11.如图所示,绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上,铁芯上套着一个轻质铝环,线圈与电源、开关S相连,线圈上端与电源正极相连,则A.闭合开关S的瞬间,铝环向上跳起来B.若保持开关S闭合,则铝环停留在某一高度C.若保持开关S闭合,则铝环跳起到某一高度后将回落D.如果电源的正、负极对调,观察到的现象不变解析:开关S闭合瞬间,线圈中电流从无到有,并产生磁场,由楞次定律知,铝环中将产生感应电流,电流的磁场方向与线圈中磁场的方向相反,铝环向上跳起,选项A对;待线圈中电流稳定后,磁场强弱不再变化,铝环中感应电流消失,铝环落下,选项B错误、C正确;此实验中观察到的现象与线圈中电流的方向无关,选项D对。
12.如图所示,一间距为d的平行金属导轨,右端接有阻值为R的电阻,整个装置放入竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,导轨平面与磁场垂直。
一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为μ。
现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F的作用下从静止开始沿导轨运动,运动了L时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)。
设杆接入电路中的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g。
则此过程A.杆的速度最大值为B.流过电阻R的电荷量为C.恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量D.恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量解析:当杆达到最大速度v m时,有F-μmg-=0得v m=,选项A正确;由公式q===,选项B错误;在棒从开始运动到达到最大速度的过程中,有W F+W f+W安=ΔE k,其中W f=-μmg,W安=-Q,Q为回路中的焦耳热,恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量与回路产生的焦耳热之和,C错;恒力F做的功与安培力做的功之和等于杆动能的变化量与克服摩擦力做的功之和,D正确。
答案:AD13.在如图所示的虚线框内有匀强磁场,磁感应强度随时间变化,半径为r、匝数为n的圆形线圈有一半处在磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,此时线圈的发热功率恒为P。
下列说法正确的是A.若只将线圈全部置于磁场中,则线圈的发热功率变为2PB.若只将线圈的半径增大到原来的2倍,仍保持线圈有一半面积在磁场中,则线圈的发热功率变为2PC.若只将线圈的匝数增大到原来的2倍,则线圈的发热功率变为2PD.若将线圈全部置于磁场中,同时将线圈的半径减小到原来的,则线圈的发热功率变为解析:设线圈在磁场中的面积为S B,导线的横截面积为S,则感应电动势E=nS B,线圈的发热功率P=,其中R=ρ,联立得P=()2,若只将线圈全部置于磁场中,则S B'2=4,P'=4P,A错;若只将线圈的半径增大到原来的2倍,则S B'2=16,r'=2r,则P'=8P,B错;若n'=2n,则P'=2P,C正确;若将线圈全部置于磁场中,同时将线圈的半径减小到原来的,则S B'2=4[π()2]2=,r'=r,而同时线圈全部放入磁场中,则P'=P,D正确。
第Ⅱ卷(非选择题共48分)非选择题部分共4小题。
解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
14.(10分)如图所示,均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,线框电阻为R,半圆弧的半径为r,半圆弧直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B0。