人教版届高考一轮复习专题电磁感应含答案.docx
- 文档编号:5647622
- 上传时间:2022-12-30
- 格式:DOCX
- 页数:15
- 大小:152.25KB
人教版届高考一轮复习专题电磁感应含答案.docx
《人教版届高考一轮复习专题电磁感应含答案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《人教版届高考一轮复习专题电磁感应含答案.docx(15页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
人教版届高考一轮复习专题电磁感应含答案
人教版物理高考复习专题电磁感应
一、单选题(共10小题,每小题5.0分,共50分)
1.如图,ef、gh为两水平放置、相互平行的金属导轨,ab、cd为搁在导轨上的金属棒,与导轨接触良好且无摩擦,当一条形磁铁向上远离导轨时,关于两金属棒的运动情况的描述正确的是( )
A.如果下端是N极,两棒向外运动,如果下端是S极,两棒相向靠近
B.如果下端是S极,两棒向外运动,如果下端是N极,两棒相向靠近
C.无论下端是何极性,两棒均相互靠近
D.无论下端是何极性,两棒均向外相互远离
2.如图所示,有缺口的金属圆环与板间距为d的平行板电容器的两极板焊接在一起,金属环右侧有一垂直纸面向外的匀强磁场,现使金属环以恒定不变的速率v向右运动由磁场外进入磁场,在金属环进入磁场的过程中,电容器带电量Q随时间t变化的图象应为( )
A.
B.
C.
D.
3.如图所示的电路中,一个N极朝下的条形磁铁竖直下落,恰能穿过水平放置的方形导线框,下列判断正确的是( )
A.磁铁经过图中位置1时,线框中感应电流沿abcd方向,经过位置2时沿adcb方向
B.磁铁经过图中位置1时,线框中感应电流沿adcb方向,经过位置2时沿abcd方向
C.磁铁经过位置1和2时,感应电流都沿abcd方向
D.磁铁经过位置1和2时,感应电流都沿adcb方向
4.如图所示,在条形磁铁的外面套着一个闭合金属弹簧线圈P,现用力从四周拉弹簧线圈,使线圈包围的面积变大,则下列关于穿过弹簧线圈磁通量的变化以及线圈中是否有感应电流产生的说法中,正确的是( )
A.磁通量增大,有感应电流产生
B.磁通量增大,无感应电流产生
C.磁通量减小,有感应电流产生
D.磁通量减小,无感应电流产生
5.夏天将到,在北半球,当我们抬头观看教室内的电扇时,发现电扇正在逆时针转动.金属材质的电扇示意图如图所示,由于电磁场的存在,下列关于A、O两点的电势及电势差的说法,正确的是( )
A.A点电势比O点电势高
B.A点电势比O点电势低
C.A点电势与O点电势相等
D.扇叶长度越短,转速越快,两点间的电势差数值越大
6.如图所示,水平面内有一平行金属导轨,导轨光滑且电阻不计.匀强磁场与导轨所在平面垂直.阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置,且与导轨接触良好.t=0时,将开关S由1掷到2.若分别用U、F、q和v表示电容器两端的电压、导体棒所受的安培力、通过导体棒的电荷量和导体棒的速度.则下列图象表示这些物理量随时间变化的关系中可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
7.如图所示,水平面上放置两根平行的金属导轨,其上面搁置两根可在导轨上自由滑动的金属棒ab和cd,现有一条形磁铁竖直插入ab和cd棒之间,则ab和cd棒的运动情况是( )
A.相互靠近
B.相互排斥
C.两棒都向左方运动
D.两棒都向右方运动
8.(多选)如图所示,粗细均匀的导线绕成匝数为n、半径为r的圆形闭合线圈.线圈放在磁场中,磁场的磁感应强度随时间均匀增大,线圈中产生的电流为I,下列说法正确的是( )
A.电流I与匝数n成正比
B.电流I与线圈半径r成正比
C.电流I与线圈面积S成正比
D.电流I与导线横截面积S0成正比
9.某同学为了研究断电自感现象,自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电源E,用导线将它们连接成如图所示的电路.检查电路后,闭合开关S,小灯泡发光.再断开开关S,小灯泡仅有不明显的延时发光现象.虽经多次重复仍未见老师演示时灯泡闪亮现象,他冥思苦想找不到原因.你认为最有可能照成小灯泡未闪亮的原因是( )
A.电源内阻偏大
B.小灯泡电阻偏大
C.线圈电阻偏大
D.线圈自感系数偏大
10.如图甲所示,导体棒MN置于水平导轨上,PQMN所围的面积为S,PQ之间有阻值为R的电阻,不计导轨和导体棒的电阻.导轨所在区域内存在沿竖直方向的匀强磁场,规定磁场方向竖直向上为正,在0~2t0时间内磁感应强度的变化情况如图乙所示,导体棒MN始终处于静止状态.下列说法正确的是( )
A.在0~t0和t0~2t0时间内,导体棒受到的导轨的摩擦力方向相同
B.在0~t0内,通过导体棒的电流方向为N到M
C.在t0~2t0内,通过电阻R的电流大小为
D.在0~2t0时间内,通过电阻R的电荷量为
二、多选题(共5小题,每小题5.0分,共25分)
11.(多选)如图所示,在匀强磁场中,放有一与线圈D相连接的平行导轨,要使放在线圈D中的线圈A(A、D两线圈同心共面)各处受到沿半径方向指向圆心的力,金属棒MN的运动情况可能是( )
A.加速向右
B.加速向左
C.减速向右
D.减速向左
12.(多选)如图甲所示的电路中,螺线管的匝数n=5000匝、横截面积S=20cm2、螺线管的导线电阻r=1.0Ω;定值电阻R1=4.0Ω、R2=5.0Ω.穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度为B,在某段时间内其变化规律如图乙所示,规定磁感应强度B竖直向下的方向为正方向.则下列说法正确的是( )
A.螺线管中产生的感应电动势为1V
B.闭合开关S,电路中的电流稳定后,电阻R1的电功率为5×10-2W
C.闭合开关S,电路中的电流稳定后,电容器的下极板带负电
D.断开开关S后,一段时间内,流经R2的电流方向由下而上
13.(多选)如图所示,相距为d的边界水平的匀强磁场,磁感应强度水平向里、大小为B.质量为m、电阻为R、边长为L的正方形线圈abcd,将线圈在磁场上方高h处由静止释放,已知cd边刚进入磁场时和cd边刚离开磁场时速度相等,不计空气阻力,则( )
A.在线圈穿过磁场的整个过程中,克服安培力做功为mgd
B.若L=d,则线圈穿过磁场的整个过程所用时间为
d
C.若L D.若L 14.如图1(a),在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R,R在PQ在右侧.导线PQ中通有正弦交流电i,i的变化如图(b)所示,规定从Q到P为电流正方向.导线框R中的感应电动势( ) 图1 A.在t= 时为零 B.在t= 时改变方向 C.在t= 时最大,且沿顺时针方向 D.在t=T时最大,且沿顺时针方向 15.(多选)如图所示,在竖直向下的匀强磁场中有两根水平放置的平行粗糙导轨CD、EF,导轨上放有一金属棒MN.现从t=0时刻起,在棒中通以由M到N方向的电流且电流强度与时间成正比,即I=kt,其中k为常量,金属棒与导轨始终垂直且接触良好.下列关于棒的速度v、加速度α随时间t变化的关系图象,可能正确的是( ) A. B. C. D. 三、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分) 16.如图为“研究电磁感应现象”的实验装置,电键闭合前小螺线管已插入到大螺线管中. (1)将图中所缺的导线补接完整; (2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏转一下,那么合上电键后将小螺线管迅速抽出时,灵敏电流计指针将向______(“左”或“右”)偏转;小螺线管插入大螺线管后,将滑动变阻器触头迅速向左移动时,灵敏电流计的指针将向______(“左”或“右”)偏转. 四、计算题(共3小题,每小题18.0分,共54分) 17.如图所示,某地地磁场磁感应强度大小为B=1.6×10-4T,与水平方向夹角为60°.求在水平面内S=1.5m2的面积内地磁场的磁通量Φ是多少? 18.如图所示,水平放置足够长的电阻不计的粗糙平行金属导轨MN、PQ相距为l=0.2m,三根质量均为m=5g的导体棒a、b、c相距一定距离垂直放在导轨上且与导轨间动摩擦因数均为μ=0.5,导体棒b、c的电阻均为R=1.0Ω,导体棒a的电阻为r=0.5Ω.有磁感应强度为B=0.5T的范围足够大的匀强磁场垂直于导轨平面方向向上.现用一平行于导轨水平向右的足够大的拉力F作用在导体棒a上,使之由静止开始向右做加速运动,导体棒始终与导轨垂直且接触良好,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,忽略导体棒间的相互作用,求: (1)当导体棒c刚开始运动时,导体棒a的速度大小; (2)当导体棒c刚开始运动时撤去拉力F,撤力后电路中产生焦耳热为Q=6.0×10-2J,撤去拉力F后导体棒a在导轨上滑行的距离. 19.如图所示,足够长平行金属导轨倾斜放置,倾角为37°,宽度为0.5m,电阻忽略不计,其上端接一小灯泡,电阻为1Ω.质量为0.2kg的导体棒MN垂直于导轨放置,距离顶端1m,接入电路的电阻为1Ω,两端与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示.先固定导体棒MN,2s后让MN由静止释放,运动一段时间后,小灯泡稳定发光.重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6.求: (1)1s时流过小灯泡的电流大小和方向; (2)小灯泡稳定发光时消耗的电功率; (3)小灯泡稳定发光时导体棒MN运动的速度. 答案解析 1.【答案】D 【解析】故D正确,其余选项错误. 2.【答案】C 【解析】由图知,在圆环进入磁场的过程中,电容器两板间的电压等于产生的电动势,切割的有效长度逐渐增大,电压器电压增大,电荷量增大,当半个圆环进入磁场时,切割的有效长度最大,电动势最大,电容器电荷量最大,接着电动势减小,电容器放电,当圆环全部进入磁场时,电容器电压等于电动势,稳定不变,电荷量不变,所以C正确,A、B、D错误. 3.【答案】A 【解析】磁铁经过图中位置1时,线框中的磁通量变大,且磁场方向向下,则由楞次定律可得,线框中感应电流沿abcd方向,经过位置2时,线框中的磁通量变小,且磁场方向向下,则由楞次定律可得,线框中感应电流沿adcb方向,故A正确. 4.【答案】C 【解析】题中磁感线在条形磁铁的内外形成闭合曲线,则磁铁外部的磁感线总数等于内部磁感线的总数,而且磁铁内外磁感线方向相反.而磁铁外部的磁感线分布在无穷大空间,所以图中线圈中磁铁内部的磁感线多于外部的磁感线,由于方向相反,外部的磁感线要将内部的磁感线抵消一些,当弹簧线圈的面积增大时,内部磁感线总数不变,而抵消增多,剩余减小,则磁通量将减小.所以当弹簧面积增大时,穿过线圈的磁通量Φ减小,将产生感应电流,故C正确,A、B、D错误. 5.【答案】A 【解析】在北半球地磁场的竖直分量竖直向下,由楞次定律可判断OA电流方向由O到A,再根据在电源内部电流由负极流向正极,可知A点为正极,电势高,A对;由E=BLv可知C、D错误. 6.【答案】C 【解析】将开关S由1掷到2时,由于电容器放电,所以在导体棒中有向下的电流,导体棒受安培力作用向右运动,当导体棒切割磁感线产生的电动势等于电容器两端电压时,电路中电流为零,于是安培力为零,导体做匀速运动,电容器带电量及两板电压保持不变.此过程中安培力的变化及速度的变化都不是线性变化,所以选项C正确. 7.【答案】A 【解析】条形磁铁插入ab和cd棒之间时,穿过导轨的磁通量增大,根据楞次定律判断出导轨中产生感应电流,产生磁场将会阻碍磁通量增大,故两棒向里靠近,减小穿过的面积,从而起到阻碍磁通量增大的作用,故A正确,B、C、D错误. 8.【答案】BD 【解析】由题给条件可知感应电动势为E=nπr2,电阻为R= ,电流I= ,联立以上各式得I= · ,则可知B、D项正确,A、C项错误. 9.【答案】C 【解析】断电的自感现象,断电时电感线圈与小灯泡组成回路,电感线圈储存磁能转化为电能,电感线圈相当于电源,其自感电动势E自=L,与原电源无关,A错误;小灯泡电阻偏大,分得的电压大,可能看到显著的延时熄灭现象,B错误;线圈电阻偏大,相当于电源内阻大,使小灯泡分得的电压小,可看到不显著的延时熄灭现象,C正确;线圈的自感系数较大时,自感电动势较大,可能看到显著的延时熄灭现象,D错误. 10.【答案】B 【解析】导体棒MN始终静止,与导轨围成的线框面积不变,根据电磁感应可得感应电动势E= =S,即感应电动势与B-t图象斜率成正比,0~t0的感应电流I1= =S=S,t0~2t0的感应电流I2= =S=S,选项C错.0~t0竖直向上的磁通量减小,根据楞次定律感应电流的磁场方向竖直向上,感应电流方向为N到M,选项B对.0~t0磁通量在减小,根据楞次定律要阻碍磁通量的减小,导体棒有向右运动的趋势,摩擦力水平向左.t0~2t0磁通量增大,同理可判断导体棒有向左的运动趋势,摩擦力水平向右,选项A错.在0~2t0时间内,通过电阻R的电荷量Q= ·Δt= ·Δt=S·Δt= = ,选项D错. 11.【答案】AB 【解析】线圈A各处受到沿半径方向指向圆心的力可以理解为A正在具有收缩的趋势,根据楞次定律可以知道此时一定是D中的磁场正在增大,与磁场的方向无关;D中的磁场正在增大,说明导体棒MN正在做加速运动,与方向无关.所以MN可能向左加速,也可能是向右加速.所以四个选项中A和B正确,C和D错误. 12.【答案】AD 【解析】根据法拉第电磁感应定律: E=n=n·S,代入数据解得: E=5000×2×10-3× V=1V,A正确.电路中的电流稳定后,根据闭合电路欧姆定律得I= =0.1A,根据P=I2R1求得P=4×10-2W,B错误.根据楞次定律知,从上向下看电流方向为逆时针,电容器的下极板带正电,C错误.断开开关S后,电容器放电,一段时间内,流经R2的电流方向由下而上,D正确. 13.【答案】BCD 【解析】根据能量守恒研究从cd边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的过程: 动能变化为0,重力势能转化为线框产生的热量,则进入磁场的过程中线圈产生的热量Q=mgd,cd边刚进入磁场时速度为v0,cd边刚离开磁场时速度也为v0,所以从cd边刚穿出磁场到ab边离开磁场的过程,线框产生的热量与从cd边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的过程产生的热量相等,所以线圈从cd边进入磁场到ab边离开磁场的过程,产生的热量Q′=2mgd,感应电流做的功为2mgd,故A错误;线圈刚进入磁场时的速度大小v= ,若L=d,线圈将匀速通过磁场,所用时间为t= = = d,故B正确;若L ,则最小速度v= ,故C正确;因为进磁场时要减速,即此时的安培力大于重力,速度减小,安培力也减小,当安培力减到等于重力时,线圈做匀速运动,全部进入磁场将做加速运动,设线圈的最小速度为vm,知全部进入磁场的瞬间速度最小.由动能定理知,从cd边刚进入磁场到线框完全进入时,则有: mvm2- mv02=mgL-mgd,有 mv02=mgh,综上所述,线圈的最小速度为vm= ,故D正确. 14.【答案】AC 【解析】在t= 时,交流电图线斜率为0,即磁场变化率为0,由E= = S知,E=0,A项正确; 在t= 和t=T时,图线斜率最大,在t= 和t=T时感应电动势最大. 在 到 之间,电流由Q向P减弱,导线在R处产生垂直纸面向里的磁场,且磁场减弱,由楞次定律知,R产生的感应电流的磁场方向也垂直纸面向里,即R中感应电动势沿顺时针方向,同理可判断在 到 时,R中电动势也为顺时针方向,在 T到T时,R中电动势为逆时针方向,C项正确,B、D项错误. 15.【答案】BD 【解析】由题,导轨粗糙,棒中通入的电流与时间成正比,I=kt,棒将受到安培力作用,当安培力大于最大静摩擦力时,棒开始运动,根据牛顿第二定律得: F-Ff=ma,而F=BIL,I=kt,得BkL·t-Ff=ma,可见a随t的变化均匀增大,故A错误,B正确;a增大,v-t图象的斜率增大,故C错误,D正确. 16.【答案】 (1)如图所示 (2)左 右 【解析】 (1)如图所示. (2)在闭合电键时和电流计串联的线圈中磁通量增加,发现灵敏电流计的指针向右偏转一下.那么合上电键后将小螺线管迅速抽出时和电流计串联的线圈中磁通量减小,灵敏电流计指针将向左偏转. 将滑动变阻器触头迅速向左移动时,滑动变阻器的电阻减小,电流增大,和电流计串联的线圈中磁通量增加,发现灵敏电流计的指针向右偏转一下. 17.【答案】2.08×10-4Wb 【解析】由磁通量的定义式可得: Φ=BSsin60°=1.6×10-4T×1.5m2× ≈2.08×10-4Wb 18.【答案】 (1)5m/s (2)0.1m 【解析】 (1)导体棒a切割磁感线产生的电动势为: E=Blv 外电路的电阻为: E外= R 由闭合电路欧姆定律得: I= 以导体棒c为研究对象: 由电路知识: Ic= I 由物体平衡条件: μmg=BIcl 联立解得: v=5m/s (2)以导体棒a为研究对象: 由能量守恒定律: μmgs+Q= mv2 解得: S=0.1m 19.【答案】 (1)0.1A,方向为逆时针 (2)1W (3)5m/s 【解析】 (1)在0~2s的时间内,MN静止,故由电磁感应定律可得, 电动势E= = =0.2V,再由欧姆定律得,电流I= = =0.1A,由于磁场是逐渐变大的,磁通量是增加的,故产生感应电动势的磁场是相反的,即沿斜面向上,由右手定则可判断出回路中的电流方向为逆时针方向. (2)2s后,MN由静止释放时,此时它受到的安培力为F=BIL=0.8T×0.1A×0.5m=0.04N,而导体棒的重力沿斜面向下的分量为mgsin37°=0.2kg×10N/kg×0.6=1.2N,故导体棒会向下运动;待小灯泡稳定发光时,说明MN在某一速度下运动时,它受到的力是平衡的. 由导体棒的受力平衡可得: F=mgsin37°-μmgcos37°=0.2kg×10N/kg×(0.6-0.5×0.8)=0.4N; 故安培力的大小为F=0.4N, 设平衡时电路中的电流为I1,由公式F=BI1L,得电路中的电流为I1= = =1A, 故小灯泡稳定发光时消耗的电功率P=IR=(1A)2×1Ω=1W; (3)设平衡时导体棒的运动速度为v, 则根据E1=BLv,I1= = 得,1A= ,解得v=5m/s.
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 人教版届 高考 一轮 复习 专题 电磁感应 答案