2019届高三物理一轮复习单元质检十电磁感应 .doc

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1、单元质检十电磁感应(时间:45分钟满分:100分)单元质检第20页一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第15题只有一项符合题目要求,第68题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框,在下列四种情况下,线框中会产生感应电流的是()A.如图甲,保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中左右运动B.如图乙,保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中上下运动C.如图丙,线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动D.如图丁,线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动答案C解析保

2、持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中左右运动,磁通量一直为零,故磁通量不变,无感应电流,选项A错误;保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中上下运动,磁通量一直为零,故磁通量不变,无感应电流,选项B错误;线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动,磁通量改变,故有感应电流,选项C正确;线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动,磁通量一直为零,故磁通量不变,无感应电流,选项D错误。2.(2017河南许昌三模)如图所示,一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内,其下方(略靠前)固定一根与线框平面平行的水平直导线,导线中通以图示方向的恒定电流。释放线框,它由实线位置下落到虚线位置

3、未发生转动,在此过程中()A.线框中感应电流方向依次为ACBAABCAB.线框的磁通量为零时,感应电流却不为零C.线框所受安培力的合力方向依次为向上向下向上D.线框做自由落体运动答案B解析根据右手定则,通电直导线的磁场在上方垂直纸面向外,下方垂直纸面向里;离导线近的地方磁感应强度大,离导线远的地方磁感应强度小。线框从上向下靠近导线的过程,垂直纸面向外的磁通量增加,根据楞次定律,线框中产生顺时针方向的电流;穿越导线时,上方垂直纸面向外的磁场和下方垂直纸面向里的磁场叠加,先是垂直纸面向外的磁通量减小,之后变成垂直纸面向里的磁通量增大,直至最大;根据楞次定律,线框中产生逆时针方向的电流。垂直纸面向里

4、的磁通量变成最大后,线框继续向下运动,垂直纸面向里的磁通量减小,这时的电流方向又变成了顺时针,即感应电流方向依次为ACBAABCAACBA,故A错误;根据A中的分析,线框穿越导线时,始终有感应电流存在,故B正确;根据楞次定律,安培力始终阻碍线框相对磁场的运动,故安培力的方向始终向上,线框不可能做自由落体运动,故C、D错误。3.(2017黑龙江大庆质检)如图甲为磁感应强度B随时间t的变化规律,磁场方向垂直纸面,规定向里的方向为正。在磁场中有一细金属圆环,平面位于纸面内,如图乙所示。令I1、I2、I3分别表示Oa、ab、bc段的感应电流,F1、F2、F3分别表示金属环上很小一段导体受到的安培力。下

5、列说法不正确的是()A.I1沿逆时针方向,I2沿顺时针方向B.I2沿顺时针方向,I3沿顺时针方向C.F1方向指向圆心,F2方向指向圆心D.F2方向背离圆心向外,F3方向指向圆心答案C解析由题图甲所示可知,Oa段,磁场垂直于纸面向里,穿过圆环的磁通量增加,由楞次定律可知,感应电流I1沿逆时针方向,在ab段磁场向里,穿过圆环的磁通量减少,由楞次定律可知,感应电流I2沿顺时针方向,故A正确;由图甲所示可知,在bc段,磁场向外,磁通量增加,由楞次定律可知,感应电流I3沿顺时针方向,故B正确;由左手定则可知,Oa段电流受到的安培力F1方向指向圆心,ab段安培力F2方向背离圆心向外,故C错误;由左手定则可

6、知,ab段安培力F2方向背离圆心向外,bc段,安培力F3方向指向圆心,故D正确;此题选择错误选项,故选C。4.(2017北京海淀重点中学月考)如图甲所示,水平面上的平行导轨MN、PQ上放着两根导体棒ab、cd,两棒间用绝缘丝线系住。开始匀强磁场垂直纸面向里,磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示,图线与t轴的交点为t0。I和FT分别表示通过导体棒中的电流和丝线的拉力(不计电流间的相互作用)。则在t0时刻()A.I=0,FT=0B.I=0,FT0C.I0,FT=0D.I0,FT0答案C解析由题图乙看出,磁感应强度B随时间t做均匀变化,则穿过回路的磁通量随时间也做均匀变化,根据法拉第电磁感应定律可知

7、回路中将产生恒定的感应电流,所以I0。但t0时刻B=0,两棒都不受安培力,故丝线的拉力FT=0。所以C正确。5.有一方向竖直向下、磁感应强度B随时间t的变化关系如图甲所示的匀强磁场,现有如图乙所示的直角三角形导线框abc水平放置,放在匀强磁场中保持静止不动,t=0时刻,磁感应强度B的方向竖直向下,设产生的感应电流i顺时针方向为正、竖直边ab所受安培力F的方向水平向左为正。则下面关于F和i随时间t变化的图象正确的是()答案A解析03 s时间内,磁感应强度随时间线性变化,由法拉第电磁感应定律可知,感应电动势恒定,回路中感应电流恒定,所以D错误;同时由F=BIL可知,电流恒定,安培力与磁感应强度成正

8、比,又由楞次定律判断出回路中感应电流的方向应为顺时针方向,即正方向,34 s时间内,磁感应强度恒定,感应电动势等于零,感应电流为零,安培力等于零,由以上分析可知B、C错误,A正确。6.(2017广东中山一中等七校联考)如图甲所示,圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方悬挂一相同的线圈Q,P和Q共轴,Q中通有变化的电流,电流变化的规律如图乙所示,P所受的重力为G,桌面对P的支持力为N,则()A.t1时刻,NGB.t2时刻,NGC.t3时刻,NGD.t4时刻,NG,A正确;t2时刻Q电流减小,其磁场减弱,则穿过P的磁通量变小,由楞次定律可知P将阻碍磁通量的变小,则P有向上运动的趋势,对桌面的压力减小

9、,NG,C错误;t4时刻电流减小,故Nt0)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小。答案(1)(2)B0lv0(t-t0)+ktS(B0lv0+kS)解析(1)在金属棒未越过MN之前,t时刻穿过回路的磁通量为=ktS设在从t时刻到t+t的时间间隔内,回路磁通量的变化量为,流过电阻R的电荷量为q。由法拉第电磁感应定律有=-由欧姆定律有i=由电流的定义有i=联立式得|q|=t由式得,在t=0到t=t0的时间间隔内,流过电阻R的电荷量q的绝对值为|q|=(2)当tt0时,金属棒已越过MN。由于金属棒在MN右侧做匀速运动,有f=F式中,f是外加水平恒力,F是匀强磁场施加的安培力。设此时回路中的电流为I,F的大小为F=B0lI此时金属棒与MN之间的距离为s=v0(t-t0)匀强磁场穿过回路的磁通量为=B0ls回路的总磁通量为t=+式中,仍如式所示。由式得,在时刻t(tt0)穿过回路的总磁通量为t=B0lv0(t-t0)+ktS在t到t+t的时间间隔内,总磁通量的改变t为t=(B0lv0+kS)t由法拉第电磁感应定律得,回路感应电动势的大小为t=|由欧姆定律有I=联立式得f=(B0lv0+kS)。