用心 愛心 專心1 河北省唐山市豐南一中河北省唐山市豐南一中 20122012 屆高三物理一輪單元檢測題屆高三物理一輪單元檢測題 十二十二 電電 磁磁 感感 應應 一 本題共 12 小題 每小題 3 分 共 36 分 在每小題給出的四個選項中 有的小題只有一 個正確選項 有的小題有多個正確選項 全部選對的得 3 分 選不全的得 2 分 有選錯的或 不答的得 0 分 1 在電磁感應現象中 下列說法中正確的是 A 感應電流的磁場總是跟原來的磁場方向相反 B 閉合線框放在變化的磁場中一定能產生感應電流 C 閉合線框放在勻強磁場中做切割磁感線運動 一定能產生感應電流 D 感應電流的磁場總是阻礙原來磁場磁通量的變化 2 如圖 12 1 所示的電路中 A1和A2是完全相同的燈泡 線圈L的電阻 可以忽略 下列說法中正確的是 A 合上開關S接通電路時 A2先亮 A1后亮 最后一樣亮 B 合上開關S接通電路時 A1和A2始終一樣亮 C 斷開開關S切斷電路時 A2立刻熄滅 A1過一會兒才熄滅 D 斷開開關S切斷電路時 A1和A2都要過一會兒才熄滅 3 如圖 12 2 所示 甲中有兩條不平行軌道而乙中的兩條軌道是平行的 其余物理條件都 相 同 金屬棒MN都正在軌道上向右勻速平動 在棒運動的過程中 將觀察到 A L1 L2小電珠都發光 只是亮度不同 B Ll L2都不發光 C L2發光 Ll不發光 D Ll發光 L2不發光 4 在研究電磁感應現象的實驗中 采用了如圖 12 3 所示的裝 置 當滑動變阻器R的滑片P不動時 甲 乙兩個相同的電 流表指針的位置如圖所示 當滑片P較快地向左滑動時 兩 表指針的偏轉方向是 A 甲 乙兩表指針都向左偏 B 甲 乙兩表指針都向右偏 C 甲表指針向左偏 乙表指針向右偏 D 甲表指針向右偏 乙表指針向左偏 5 如圖 12 4 所示 在兩平行光滑導體桿上 垂直放置兩導體ab cd 其電阻分別為Rl R2 且R1F2 Uab Uab B Fl F2 Uab Ucd C F1 F2 Uab Ucd D Fl F2 Uab Ucd 6 如圖 12 5 所示 豎直放置的螺線管與導線abcd構成回路 導線所圍區域內有一垂直紙 面向里的變化的勻強磁場 螺線管下方水平桌面上有一導體圓環 導體abcd所圍區域內 磁場的磁感應強度按圖 12 6 中哪一圖線所表示的方式隨時間變化時 導體圓環將受到向 上的磁場作用力 7 1931 年英國物理學家狄拉克從理論上預言 存在只有一個磁極 的粒子 即 磁單極子 1982 年 美國物理學家卡布萊設計了一 個尋找磁單極子的實驗 他設想 如果一個只有N極的磁單極 子從上向下穿過如圖 12 7 所示的超導線圈 那么 從上向下 看 超導線圈上將出現 A 先是逆時針方向的感應電動勢 后是順時針方向的感應電流 B 先是順時針方向的感應電動勢 后是逆時針方向的感應電流 C 順時針方向持續流動的感應電流 D 逆時針方向持續流動的感應電流 8 如圖 12 8 所示為地磁場磁感線的示意圖 在北半球地磁場的豎直分量向下 飛機在我 國 上空勻速巡航 機翼保持水平 飛行高度不變 由于地磁場的作用 金屬機翼上有電勢 差 設飛行員左方機翼末端處的電勢為 2 右方機翼末端處電勢為 2 A 若飛機從西往東飛 l比 2高 B 若飛機從東往西飛 2比 1高 C 若飛機從南往北飛 l比 2高 D 若飛機從北往南飛 2比 l高 9 如圖 12 9 光滑固定導軌M N水平放置 兩根導體棒P Q平行放于導軌上 形成一 個閉合回路 當一條形磁鐵從高處下落接近回路時 A P Q將互相靠攏 B P Q將互相遠離 C 磁鐵的加速度仍為 g D 磁鐵的加速度小于 g 10 如圖 12 10 A為水平放置的橡膠圓盤 在其側面帶有負電荷 Q 在A的正上方用絲線 懸掛一個金屬環B 絲線未畫出 使B的環面在水平面上與圓盤平行 其軸線與橡膠 用心 愛心 專心3 盤 A的軸線OO 重合 現在橡膠圓盤A由靜止開始繞其軸線OO 按圖中箭頭方向加速轉動 則 A 金屬圓環B有擴大半徑的趨勢 絲線受到的拉力增大 B 金屬圓環B有縮小半徑的趨勢 絲線受到的拉力減小 C 金屬圓環B有擴大半徑的趨勢 絲線受到的拉力減小 D 金屬圓環B有縮小半徑的趨勢 絲線受到的拉力增大 11 如圖 16 11 所示 用鋁板制成 形框 將一質量為m的帶 電小球用絕緣細線懸掛在框的上方 讓整個裝置在垂直于水平 方向的勻強磁場中向左以速度v勻速運動 若懸線拉力為T 則 A 懸線豎直 T mg B 懸線豎直 T mg C 適當選擇 的大小 可使T 0 D 因條件不足 T與mg的大小關系無法確定 12 如圖 12 12 所示 相距為d的兩水平虛線Ll L2之間是方向水平向 里的勻強磁場 磁感應強度為B 正方形線圈abcd邊長為L L d 質量為m 電阻為R 將線圈在磁場上方高h處靜止釋放 ab邊剛進 入磁場時速度為 0 ab邊剛離開磁場時速度也為 0 在線圈全部穿 過磁場過程中 A 感應電流所做的功為mgd B 感應電流所做的功為 2mgd C 線圈的最小速度可能為 D 線圈的最小速度一定為 答 題 卡 題號 l23456789101l12 答案 二 填空題 3 5 15 13 一個 100 匝的閉合圓形線圈 總電阻為 15 0 面積為 50cm2 放在勻強磁場中 線 圈平面跟磁感線方向垂直 勻強磁場的磁感應強度B隨時間t變化的規律如圖 12 14 所 示 設 t 0 時 B的方向如圖 12 13 所示 垂直于紙面向外 則線圈在 0 4 10 3s 內的平均感 應電動勢的大小是 在 2s 內線圈中產生的熱量是 22L B mgR 2dLhg 用心 愛心 專心4 14 如圖 12 15 所示 正方形線圈原來靜止在勻強磁場中 ab邊與磁場的邊界線重合 線 圈面與磁場方向垂直 第一次用時間t把線圈勻速向左從磁場中拉出 在此過程中外力做功W1 通過導線橫 截 面被遷移的電荷量為q1 第二次用時間t把線圈以ab邊為軸勻速轉過 90 離開磁場 外力做功W2 線圈中被遷 移 的電荷量為q2 則Wl W2 q1 q2 15 如圖 12 16 所示 圓形線圈質量m 0 1kg 電阻R 0 8 半徑r 0 1m 此線圈放在絕 緣光滑的水平面上 在 y 軸右側有垂直于線圈平面B 0 5T 的勻強磁場 若線圈以初動能 E0 5J 沿x軸方向進入磁場 運動一段時間后 當線圈中產生的電能為E 3J 時 線圈恰 好有一半進人磁場 則此時磁場力的功率為 W 三 本題共 5 小題 49 分 解答應寫出必要的文字說明 方程式和重要演算步驟 只寫出 最后答案的不能得分 有數值計算的題 答案中必須明確寫出數值和單位 16 9 分 如圖 12 17 所示 MN PQ是兩條水平放置的平行光滑導軌 其電阻可以忽略不 計 軌道間距l 0 60m 勻強磁場垂直于導軌平面向下 磁感應強度B 1 0 10 2T 金 屬桿ab垂直于導軌放置 與導軌接觸良好 ab桿在導軌間部分的電阻r 1 0 在導軌 的左端連接有電阻Rl R2 阻值分別為Rl 3 0 R2 6 0 ab桿在外力作用下以 5 0m s 的速度向右勻速運動 1 ab桿哪端的電勢高 2 求通過ab桿的電流I 3 求電阻R1上每分鐘產生的熱量Q 17 10 分 如圖 12 18 所示 在傾角為 30 的斜面上 固定兩條無限長的平行光滑導軌 一個勻強磁場垂直于斜面向上 磁感應強度B 0 4T 導軌間距L 0 5m 兩根金屬棒 ab cd平行地放在導軌上 金屬棒質量mab 0 1kg mcd 0 2kg 兩金屬棒總電阻 r 0 2 導軌電阻不計 現使金屬棒ab以 1 5m s 的速度沿斜面向上勻速運動 求 1 金屬棒cd的最大速度 2 在cd有最大速度時 作用在金屬棒ab上的外力做功的功率 用心 愛心 專心5 18 10 分 如圖 12 19 所示 光滑平行金屬導軌相距 30cm 電阻不計 ab是電阻為 0 3 的 金屬棒 可沿導軌滑動 與導軌相連的平行金屬板A B相距 6cm 電阻R為 0 1 全部 裝置處于垂直紙面向里的勻強磁場中 當ab以速度v向右勻速運動時 一帶電微粒在A B 板間做半徑 2cm 勻速圓周運動 速率也是 試求速率 的大小 19 10 分 如圖 12 20 所示 質量為 100g 的鋁框 用細線懸掛起來 框中央離地面h為 0 8m 有一質量 200g 的磁鐵以 10m s 的水平速度射入并穿過鋁框 落在距鋁框原位置水平距 離 3 6m 處 則在磁鐵與鋁框發生相互作用時 求 1 鋁框向哪邊偏斜 它能上升多高 2 在磁鐵穿過鋁框的整個過程中 框中產生了多少熱量 20 10 分 如圖 12 2l 導體棒ab質量 100g 用絕緣細線懸掛后 恰好與寬度為 50cm 的 光滑水平導軌良好接觸 導軌上還放有質量 200g 的另一導體棒cd 整個裝置處于豎直 向上的B 0 2T 的勻強磁場中 現將ab棒拉起 0 8m 高后無初速釋放 當ab第一次擺到 最低點與導軌瞬間接觸后還能向左擺到 0 45m 高 試 1 cd棒獲得的速度大小 2 此瞬間通過ab棒的電荷量 3 此過程回路產生的焦耳熱 十二 用心 愛心 專心6 1 D 2 AD 3 D 4 D 5 B 6 A 7 D 8 AC 9 AD 10 B 11 A 12 BCD cd邊進入磁場時速度最小 若cd邊還未進入磁場時 安培力減至與重力相等 則最小速度滿足mg C正確 從靜止下落至cd邊進入磁場過程 mg h L WA 從靜止下落至ab邊到達下邊界mg h d WA 而mgh 由 得 min D正確 從ab靜止下落至ab邊進入磁場過程 邊從下邊界離開磁場至cd完全離開磁場 與ab邊進人至cd邊完全進入磁場過程相同 正確 13 14 8 2 1 1 第一次線圈平動速度 根據能量轉化與 守恒 被遷移的電荷量 第二次線圈轉動的角速度 有效值 根 據能量轉化與守恒 線圈勻速轉過 90 時 磁通量的改變量 則被遷移的電荷量 15 0 5 由能量守恒 0 5W 16 1 a端電勢高 2 當ab桿勻速運動時 產生的感應電動勢為 E Blv 3 0 10 2V Rl與 R2并聯的總 電阻為 R并 根據閉合電路歐姆定律可知 通過ab桿的電流為 3 根據并聯電路的分流關系可知 電阻 R1 所在支路的電流為 所以 每分鐘 R1上產生的熱量 17 1 當cd速度最大時 其受力平衡 即 mcdgsin30 BIL 所以I 5A 設此時cd的速 22 22 lB mgR R lB 2 min 2 1 m 2 0 2 1 m 2 0 2 1 m 2dLhg admgdmLhmgWA 2 1 2 min 1 BmgdWmgdWA 2 2 總 J 7502 15 75 Q V 751050 104 3 0 3 0 100 t nJ750 V75 22 4 3 t E R Ba IBa t a 11 Rt aB RtIW 42 2 11 R Ba tIq 2 11 Rt Ba t Ba Ba t m 2 Im 22 2 22 2 Rt Ba mI 4 2 I 2 2 2 2 Rt aB RtIW 8 422 2 22 Rt Ba R I t Ba t Ba 22 2 Rt aB Rt aB WW R Ba t Iq 8 42242 21 2 2 1 1 8 22 21 2 R Ba R Ba qq R ULB BILP R Bl IBILFsmWmm 222 22 40 2 1 2 1 0 2 21 21 RR RR 3 2 21 2 1 I RR IR I A rR E I 2 100 1 并 J100 8Q 3 1 2 1 tRI r BL I m 用心 愛心 專心7 度為 m且沿斜面向下 則 所以 m 3 5m s 2 以ab cd為建體 作用在ab上的外力 F mab mcd gsin30 1 5N 其功率 P F 2 25W 18 解 設磁感應強度為B 平行板AB間距為d ab桿的有效長度為L 帶電粒子質 量為m 帶電荷量為q 帶電粒子在A B板間能做勻速圓周運動 帶電粒子做圓運動的半徑 19 解磁鐵在穿過鋁框的過程中 使鋁框中磁通量發生變化 產生感應電流 磁鐵與鋁框 一發生了相互作用 水平方向動量守恒 磁鐵穿過鋁框后做平拋運動 根據平拋的水平 距離可得作用后磁鐵的速度 1 因為 根據動量守恒定律 m1 1 m1 1 m2 2 鋁框作用后獲得的速度向右 則將向右偏斜 根據機械能守恒 2 根據能的轉化與守恒定律 磁鐵的動能一部分轉化為電能 另一部分轉化為鋁框的動能 即 20 解 1 ab棒下落過程中 切割磁感線 產生感應電動勢 但沒有感應電流 只有落到 最低點時 接觸導軌與導軌cd棒組成閉合回路時才有感應電流產生 根據下落的高度 與擺起的高度可求速度 ab棒與導軌接觸產生感應電流 磁場對ab cd以棒都有安培力作用 但ab與cd棒組 BL BL R RE UUBLE