《云南省2020屆高三物理 《電磁感應規(guī)律的綜合應用》單元測試 新人教版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《云南省2020屆高三物理 《電磁感應規(guī)律的綜合應用》單元測試 新人教版（9頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、云南省新人教版物理2020屆高三單元測試28 《 電磁感應規(guī)律的綜合應用》 (時間:90分鐘 滿分：100分) 一 、選擇題 1.如圖所示電路，兩根光滑金屬導軌，平行放置在傾角為θ的斜面上，導軌下端接有電阻R，導軌電阻不計，斜面處在豎直向上的勻強磁場中，電阻可略去不計的金屬棒ab質量為m，受到沿斜面向上且與金屬棒垂直的恒力F的作用，金屬棒沿導軌勻速下滑，則它在下滑高度h的過程中，以下說法正確的是( ) Ａ.作用在金屬棒上各力的合力做功為零 Ｂ.重力做的功等于系統(tǒng)產生的電能 Ｃ.金屬棒克服安培力做的功等于電阻R上產生的焦耳熱 Ｄ.金屬棒克服恒力F做的功等于電阻R上產生的

2、焦耳熱 【答案】選A、C. 【詳解】根據動能定理,合力做的功等于動能的增量，故Ａ對；重力做的功等于重力勢能的減少，重力做的功等于克服Ｆ所做的功與產生的電能之和，而克服安培力做的功等于電阻R上產生的焦耳熱，所以B、D錯，C對. 2.如圖甲所示,光滑導軌水平放置在與水平方向成60°角斜向下的勻強磁場中,勻強磁場的磁感應強度B隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示(規(guī)定斜向下為正方向),導體棒ab垂直導軌放置,除電阻R的阻值外,其余電阻不計,導體棒ab在水平外力作用下始終處于靜止狀態(tài).規(guī)定a→b的方向為電流的正方向,水平向右的方向為外力的正方向,則在0～t1時間內,能正確反映流過導體棒ab的電流i和導體棒

3、ab所受水平外力F隨時間t變化的圖象是( ) 【答案】選D. 【詳解】由楞次定律可判定回路中的電流始終為b→a方向,由法拉第電磁感應定律可判定回路電流大小恒定,故A、B錯;由F安=BIL可得F安隨B的變化而變化,在0～t0時間內,F安方向向右,故外力F與F安等值反向,方向向左為負值;在t0～t1時間內,F安方向改變,故外力F方向也改變?yōu)檎?綜上所述,D項正確. 3.粗細均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強磁場中，磁場方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行.現(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個不同方向平移出磁場，如圖所示，則在移出過程中線框一邊a、b兩點間的電勢差絕對值

4、最大的是( ) 【答案】選B. 【詳解】本題中在磁場中的線框與速度垂直的邊為切割磁感線產生感應電動勢的電源.四個選項中的感應電動勢大小均相等，回路電阻也相等，因此電路中的電流相等，B中ab兩點間電勢差為路端電壓，為倍的電動勢，而其他選項則為倍的電動勢.故B正確. 4.如圖所示，兩根水平放置的相互平行的金屬導軌ab、cd，表面光滑，處在豎直向上的勻強磁場中，金屬棒PQ垂直于導軌放在上面，以速度v向右勻速運動，欲使棒PQ停下來，下面的措施可行的是(導軌足夠長，棒PQ有電阻)( ) A.在PQ右側垂直于導軌再放上一根同樣的金屬棒 B.在PQ右側垂直于導軌再放上一根質量和電阻

5、均比棒PQ大的金屬棒 C.將導軌的a、c兩端用導線連接起來 D.在導軌的a、c兩端用導線連接一個電容器 【答案】選C. 【詳解】在PQ棒右側放金屬棒時，回路中會有感應電流，使金屬棒加速，PQ棒減速，當獲得共同速度時，回路中感應電流為零，兩棒都將勻速運動，A、B項錯誤.當一端或兩端用導線連接時，PQ的動能將轉化為內能而最終靜止，C項正確.若在a、c兩端連接一個電容器,在電容器的充電過程中電路中有感應電流,導體棒在安培力的作用下減速,當導體棒的感應電動勢與電容器兩端的電壓相等時,導體棒勻速運動.D項錯. 5.如圖所示，電阻為R，導線電阻均可忽略，ef是一電阻可不計的水平放置的導體棒，質量

6、為m，棒的兩端分別與ab、cd保持良好接觸，又能沿框架無摩擦下滑，整個裝置放在與框架垂直的勻強磁場中，當導體棒ef從靜止下滑一段時間后閉合開關S，則S閉合后( ) A.導體棒ef的加速度可能大于g B.導體棒ef的加速度一定小于g C.導體棒ef最終速度隨S閉合時刻的不同而不同 D.導體棒ef的機械能與回路內產生的電能之和一定守恒 【答案】選A、D. 【詳解】開關閉合前，導體棒只受重力而加速下滑.閉合開關時有一定的初速度v0，若此時F安>mg，則F安－mg＝ma.若F安

7、平衡，故C錯誤.根據能量守恒定律知，D正確. 6.如右圖所示，兩豎直放置的平行光滑導軌相距0.2 m，其電阻不計，處于水平向里的勻強磁場中，勻強磁場的磁感應強度為0.5 T，導體棒ab與cd的電阻均為0.1 Ω，質量均為0.01 kg.現(xiàn)用豎直向上的力拉ab棒，使之勻速向上運動，此時cd棒恰好靜止，已知棒與導軌始終接觸良好，導軌足夠長，g取10 m/s2，則(　　) A．ab棒向上運動的速度為1 m/s B．ab棒受到的拉力大小為0.2 N C．在2 s時間內，拉力做功為0.4 J D．在2 s時間內，ab棒上產生的焦耳熱為0.4 J 【答案】　B 【詳解】cd棒受到的安培力等于

8、它的重力，BL＝mg，v＝＝2 m/s，A錯誤．ab棒受到向下的重力G和向下的安培力F，則ab棒受到的拉力FT＝F＋G＝2mg＝0.2 N，B正確．在2 s內拉力做的功，W＝FTvt＝0.2×2×2 J＝0.8 J，C不正確．在2 s內ab棒上產生的熱量Q＝I2Rt＝2Rt＝0.2 J，D不正確． 7.如右圖所示，在光滑水平面上方，有兩個磁感應強度大小均為B、方向相反的水平勻強磁場，如圖所示，PQ為兩個磁場的邊界，磁場范圍足夠大．一個邊長為a，質量為m，電阻為R的正方形金屬線框垂直磁場方向，以速度v從圖示位置向右運動，當線框中心線AB運動到與PQ重合時，線框的速度為，則(　　) A．此

9、時線框中的電功率為4B2a2v2/R B．此時線框的加速度為4B2a2v/(mR) C．此過程通過線框截面的電荷量為Ba2/R D．此過程回路產生的電能為0.75mv2 【答案】　C 【詳解】線框左右兩邊都切割磁感線則E總＝2Ba·，P＝＝，A錯誤；線框中電流I＝＝，兩邊受安培力F合＝2·BIa＝，故加速度a＝，B錯誤；由＝，＝.q＝Δt得q＝.從B點到Q點ΔΦ＝Ba2，故C正確；而回路中產生的電能E＝mv2－m2＝mv2，故D錯誤． 8．在豎直向上的勻強磁場中，水平放置一個不變形的單匝金屬圓線圈，規(guī)定線圈中感應電流的正方向如圖甲所示，當磁場的磁感應強度B隨時間t做如圖乙變化時，下

10、列選項中能正確表示線圈中感應電動勢E變化的是 (　　) 【答案】A 【詳解】由圖乙知0～1 s內磁通量向上均勻增加，由楞次定律知電流方向為正方向且保持不變； 3 s～5 s內磁通量向下均勻減小，由楞次定律知電流方向為負方向且保持不變． 由法拉第電磁感應定律知感應電動勢大小與磁通量變化率成正比，故3 s～5 s內的電動勢是0～1 s內電動勢的.應選A. 9．如圖所示，用鋁板制成U型框，將一質量為m的帶電小球用絕緣細線懸掛在框中，使整體在勻強磁場中沿垂直于磁場方向向左以速度v勻速運動，懸掛拉力為FT， 則 (　　) A．懸線豎直，F(xiàn)T＝mg B．懸線豎直，F(xiàn)

11、T>mg C．懸線豎直，F(xiàn)T

12、強磁場并開始計時，若磁場的寬度為b(b>3a)，在3t0時刻線框到達2位置，速度又為v0，并開始離開勻強磁場．此過程中v-t圖象如圖(b)所示，則(　　) A．t＝0時，線框右側邊MN的兩端電壓為Bav0 B．在t0時刻線框的速度為v0－ C．線框完全離開磁場的瞬間位置3的速度一定比t0時刻線框的速度大 D．線框從1位置進入磁場到完全離開磁場位置3過程中線框中產生的電熱為2Fb 【答案】D 【詳解】t＝0時，線框右側邊MN的兩端電壓為外電壓，為Bav0，A項錯誤；從t0時刻至3t0時刻線框做勻加速運動，加速度為，故在t0時刻的速度為v0－2at0＝v0－，B項錯誤；因為t＝0時

13、刻和t＝3t0時刻線框的速度相等，進入磁場和穿出磁場的過程中受力情況相同，故在位置3時的速度與t0時刻的速度相等，C項錯誤；線框在位置1和位置2時的速度相等，根據動能定理，外力做的功等于克服安培力做的功，即有Fb＝Q，所以線框穿過磁場的整個過程中，產生的電熱為2Fb，D項正確． 二、非選擇題 11．如圖甲所示，兩根質量均為0.1 kg完全相同的導體棒a、b，用絕緣輕桿相連置于由金屬導軌PQ、MN架設的斜面上．已知斜面傾角θ為53°，a、b導體棒的間距是PQ、MN導軌的間距的一半，導軌間分界線OO′以下有方向垂直斜面向上的勻強磁場．當a、b導體棒沿導軌下滑時，其下滑速度v與時間的關系圖象如圖

14、乙所示．若a、b導體棒接入電路的電阻均為1 Ω，其他電阻不計，取g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，試求： (1)PQ、MN導軌的間距d； (2)a、b導體棒與導軌間的動摩擦因數； (3)勻強磁場的磁感應強度B的大?。? 【答案】(1)1.2 m　(2)0.083　(3)0.83 T 【詳解】(1)由圖乙可知導體棒b剛進入磁場時a、b和輕桿所組成的系統(tǒng)做勻速運動，當導體棒a進入磁場后才再次做加速運動，因而b棒勻速運動的位移即為a、b棒的間距，依題意可得： d＝2vt＝2×3×(0.6－0.4)m＝1.2 m (2)設進入磁場前導體棒運動的加速度為a，由圖乙得： a＝＝7.5 m/s2，因a、b一起運動，故可看作一個整體，其受力分析如圖所示．由牛頓第二定律得： 2mgsin θ－μ2mgcos θ＝2ma 解得：μ＝(gsin θ－a)/(gcos θ)＝(10×0.8－7.5)/(10×0.6)＝0.5/6＝0.083 (3)當b導體棒在磁場中做勻速運動時，有： 2mgsin θ－μ2mgcos θ－BId＝0 I＝ 聯(lián)立解得：B＝0.83 T