高三物理复习知识点同步测试卷18.doc

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高中同步测试卷(二)
第二单元　法拉第电磁感应定律和楞次定律
(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．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．)
1.(2016·高考北京卷)如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直．磁感应强度B随时间均匀增大．两圆环半径之比为2∶1，圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb，不考虑两圆环间的相互影响．下列说法正确的是(　　)

A．Ea∶Eb＝4∶1，感应电流均沿逆时针方向
B．Ea∶Eb＝4∶1，感应电流均沿顺时针方向
C．Ea∶Eb＝2∶1，感应电流均沿逆时针方向
D．Ea∶Eb＝2∶1，感应电流均沿顺时针方向
2.如图所示，闭合开关S，两次将条形磁铁插入闭合线圈，第一次用时0.2 s，第二次用时 0.4 s，并且两次条形磁铁的起始和终止位置相同，则(　　)
A．第二次线圈中的磁通量变化较快
B．第一次电流表G的最大偏转角较大
C．第二次电流表G的最大偏转角较大
D．若断开S，电流表G均不偏转，故两次线圈两端均无感应电动势
3．长直导线与矩形线框abcd处在同一平面中静止不动，如图甲所示．长直导线中通以大小和方向都随时间做周期性变化的电流，i－t图象如图乙所示．规定沿长直导线向上的电流为正方向．关于最初一个周期内矩形线框中感应电流的方向，下列说法正确的是(　　)

A．由顺时针方向变为逆时针方向
B．由逆时针方向变为顺时针方向
C．由顺时针方向变为逆时针方向，再变为顺时针方向
D．由逆时针方向变为顺时针方向，再变为逆时针方向
4.如图所示，一正方形线圈的匝数为n，边长为a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中. 在Δt时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B均匀地增大到2B.在此过程中，线圈中产生的感应电动势为(　　)
A.　　　　　　　　　 B.　　　　
C.　　　　　　　　 D.
5.如图所示，竖直平面内有一金属圆环，半径为a，总电阻为R(指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为的导体棒AB，AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时AB两端的电压大小为(　　)
A. B.
C. D．Bav
6．如图所示，虚线上方空间有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，直角扇形导线框绕垂直于纸面的轴O以角速度ω匀速逆时针转动．设线框中感应电流的方向以逆时针为正，线框处于图示位置时为时间零点，那么，下列图中能正确表示线框转动一周感应电流变化情况的是(　　)

7．(2016·高考浙江卷)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la＝3lb，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∶1
C．a、b线圈中感应电流之比为3∶4
D．a、b线圈中电功率之比为3∶1
二、多项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意．)
8．如图所示的匀强磁场中，MN、PQ是两条平行的金属导轨，AB、CD分别为串有电流表、电压表的两根金属棒，且与金属导轨接触良好．当两金属棒以相同速度向右运动时，下列判断正确的是(　　)

A．电流表示数为零，A、B间有电势差，电压表示数为零
B．电流表示数不为零，A、B间有电势差，电压表示数不为零
C．电流表示数为零，A、C间无电势差，电压表示数为零
D．电流表示数为零，A、C间有电势差，电压表示数不为零
9．在北半球上，地磁场竖直分量向下．飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变．由于地磁场的作用，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，右方机翼末端处电势为φ2，则(　　)
A．若飞机从西往东飞，φ1比φ2高 B．若飞机从东往西飞，φ2比φ1高
C．若飞机从南往北飞，φ1比φ2高 D．若飞机从北往南飞，φ2比φ1高
10．如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图中已经标出．左线圈连着平行导轨M和N，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab，金属棒处在垂直于纸面向外的匀强磁场中，下列说法中正确的是(　　)

A．当金属棒ab向右匀速运动时，a点电势高于b点，c点电势高于d点
B．当金属棒ab向右匀速运动时，b点电势高于a点，c点与d点等电势
C．当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点，c点电势高于d点
D．当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点，d点电势高于c点
11.如图，圆形闭合线圈内存在方向垂直纸面向外的磁场，磁感应强度随时间变化如图，则下列说法正确的是(　　)

A．0～1 s内线圈的磁通量不断增大 B．第4 s末的感应电动势为0
C．0～1 s内与2～4 s内的感应电流相等 D．0～1 s内感应电流方向为顺时针方向
12.如图所示，匀强磁场的方向垂直于电路所在平面，导体棒ab与电路接触良好．当导体棒ab在外力F作用下从左向右做匀加速直线运动时，若不计摩擦和导线的电阻，整个过程中，灯泡L未被烧毁，电容器C未被击穿，则该过程中(　　)
A．感应电动势将变大 B．灯泡L的亮度变大
C．电容器C的上极板带负电 D．电容器两极板间的电场强度将减小
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案

三、计算题(本题共4小题，共42分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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．)
13．(10分)如图所示，一个圆形线圈的匝数n＝1 000，线圈面积S＝200 cm2，线圈的电阻r＝1 Ω，线圈外接一个阻值R＝4 Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图所示．求：

(1)前4 s内的感应电动势；
(2)前5 s内的感应电动势．

14．(10分)如图所示，PN与QM两平行金属导轨相距l＝1 m，电阻不计，两端分别接有电阻R1和R2，且R1＝6 Ω，ab导体的电阻为R＝2 Ω，在导轨上可无摩擦地滑动，垂直穿过导轨平面的匀强磁场的磁感应强度B＝1 T．现ab以恒定速度v＝3 m/s匀速向右移动，这时ab杆上消耗的电功率与R1、R2消耗的电功率之和相等，求：
(1)R2的阻值；
(2)R1与R2消耗的电功率分别为多少？
(3)拉ab杆的水平向右的外力F为多大？

15．(10分)如图，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率＝k，k为负的常量．用电阻率为ρ、横截面积为S的硬导线做成一边长为l的方框．将方框固定于纸面内，其右半部位于磁场区域中．求：

(1)导线中感应电流的大小；
(2)磁场对方框作用力的大小随时间的变化率．
16.(12分)如图所示，足够长的U型光滑导体框架的两个平行导轨间距为L，导轨间连有定值电阻R，框架平面与水平面之间的夹角为θ，不计导体框架的电阻．整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于框架平面向上，磁感应强度大小为B.导体棒ab的质量为m，电阻不计，垂直放在导轨上并由静止释放，重力加速度为g.求：
(1)导体棒ab下滑的最大速度；
(2)导体棒ab以最大速度下滑时定值电阻消耗的电功率．

参考答案与解析
1．[导学号26020017]　【解析】选B.由法拉第电磁感应定律E＝＝πr2，为常数，E与r2成正比，故Ea∶Eb＝4∶1.磁感应强度B随时间均匀增大，故穿过圆环的磁通量增大，由楞次定律知，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反，垂直纸面向里，由安培定则可知，感应电流均沿顺时针方向，故B项正确．
2．[导学号26020018]　【解析】选B.磁通量变化相同，第一次时间短，则第一次线圈中磁通量变化较快，选项A错误；感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，磁通量的变化率大，感应电动势大，产生的感应电流也大，选项B正确，选项C错误；断开开关，电流表不偏转，可知感应电流为零，但感应电动势不为零，选项D错误．
3．[导学号26020019]　【解析】选D.将一个周期分为四个阶段，对全过程的分析列表如下：
时间段
长直导线中电流
线框中磁通量
感应电流的磁场
感应电流方向
0～T/4
向上，逐渐变大
向纸里、变大
垂直纸面向外
逆时针方向
T/4～T/2
向上，逐渐变小
向纸里、变小
垂直纸面向里
顺时针方向
T/2～3T/4
向下，逐渐变大
向纸外、变大
垂直纸面向里
顺时针方向
3T/4～T
向下，逐渐变小
向纸外、变小
垂直纸面向外
逆时针方向
看上表的最后一列，可知选项D正确．
4．[导学号26020020]　【解析】选B.线圈中产生的感应电动势E＝n＝n··S＝n··＝，选项B正确．
5．[导学号26020021]　【解析】选A.摆到竖直位置时，AB切割磁感线的瞬时感应电动势E＝B·2a·＝Bav.由闭合电路欧姆定律有UAB＝·＝Bav，故选A.
6．[导学号26020022]　【解析】选A.先经过T才进入磁场，并无电流，排除C、D选项；再经过T，由楞次定律知，垂直纸面向里的磁通量增加，感应电流的方向为逆时针方向，且扇形的半径边切割磁感线速率恒定，产生恒定的电流，排除B选项，A选项正确．
7．[导学号26020023]　【解析】选B.由于磁感应强度随时间均匀增大，则根据楞次定律知两线圈内产生的感应电流方向皆沿逆时针方向，则A项错误；根据法拉第电磁感应定律E＝N＝NS，而磁感应强度均匀变化，即恒定，则a、b线圈中的感应电动势之比为＝＝＝9，故B项正确；根据电阻定律R＝ρ，且L＝4Nl，则＝＝3，由闭合电路欧姆定律I＝，得a、b线圈中的感应电流之比为＝·＝3，故C项错误；由功率公式P＝I2R知，a、b线圈中的电功率之比为＝·＝27，故D项错误．
8．[导学号26020024]　【解析】选AC.因为两金属棒以相同速度运动，回路面积不变，所以感应电流为零，根据电流表、电压表的工作原理可知电流表、电压表示数均为零，选项B、D错误；因为两金属棒都向右运动切割磁感线，所以两金属棒都产生相同的电动势，极性都为上正、下负，所以A、B间有电势差，A、C间无电势差，选项A、C正确．
9．[导学号26020025]　【解析】选AC.本题中四指所指的方向是正电荷积累的方向，该端电势高于另一端．对A选项：磁场竖直分量向下，手心向上，拇指指向飞机飞行方向，四指指向左翼末端，故φ1>φ2，A选项正确．同理，飞机从东往西飞，仍是φ1>φ2，B选项错误．从南往北、从北往南飞，都是φ1>φ2，故C选项正确，D选项错误．
10．[导学号26020026]　【解析】选BD.当金属棒ab向右匀速运动而切割磁感线时，金属棒中产生恒定的感应电动势，由右手定则判断电流方向由a→b.根据电流从电源(ab相当于电源)正极流出沿外电路回到电源负极的特点，可以判断b点电势高于a点．又左线圈中的感应电动势恒定，则感应电流也恒定，所以穿过右线圈的磁通量保持不变，不产生感应电流，c点与d点等电势．
当金属棒ab向右做加速运动时，由右手定则可推断φb＞φa，电流沿逆时针方向．由金属棒运动的速度增大，可知金属棒ab两端的电压不断增大，那么左边电路中的感应电流也不断增大，由安培定则可判断它在铁芯中的磁感线方向是沿逆时针方向的，并且磁感应强度不断增强，所以右边的线圈中向上的磁通量不断增加．由楞次定律可判断右边电路中的感应电流的方向应沿逆时针方向，而在右线圈绕成的电路中，感应电动势仅产生在绕在铁芯上的那部分线圈上．把这个线圈看做电源，由于电流是从c沿内电路(即右线圈)流向d，所以d点电势高于c点．故选BD.
11．[导学号26020027]　【解析】选AD.根据图线可知0～1 s内，磁感应强度B逐渐增大，所以线圈的磁通量不断增大；第4 s末磁感应强度B的变化率不为零，所以感应电动势不为0；0～1 s内与2～4 s内磁感应强度B的变化率不相等，所以感应电动势不相等，感应电流不相等；0～1 s内磁感应强度向外增加，根据楞次定律，则产生的感应电流方向为顺时针方向．选项A、D正确．
12．[导学号26020028]　【解析】选AB.当导体棒从左向右做匀加速直线运动时，根据E＝BLv，则感应电动势变大，灯泡L的亮度变大，选项A、B正确；由右手定则，电容器C的上极板带正电，电容器两极板间的电场强度将增大，选项C、D错误．
13．[导学号26020029]　【解析】(1)前4秒内磁通量的变化
ΔΦ＝Φ2－Φ1＝S(B2－B1)
＝200×10－4×(0.4－0.2)Wb
＝4×10－3 Wb (2分)
由法拉第电磁感应定律
E＝n＝1 000× V＝1 V． (3分)
(2)前5秒内磁通量的变化ΔΦ′＝Φ2′－Φ1＝S(B2′－B1)＝200×10－4×(0.2－0.2)Wb＝0 (2分)
由法拉第电磁感应定律E′＝n＝0. (3分)
【答案】(1)1 V　(2)0
14．[导学号26020030]　【解析】(1)内外功率相等，则内外电阻相等
＋＝ (2分)
解得R2＝3 Ω. (1分)
(2)E＝Blv＝1×1×3 V＝3 V (1分)
总电流I＝＝ A＝0.75 A (1分)
路端电压U＝IR外＝0.75×2 V＝1.5 V (1分)
P1＝＝ W＝0.375 W (1分)
P2＝＝ W＝0.75 W． (1分)
(3)F＝F安＝BIl＝1×0.75×1 N＝0.75 N． (2分)
【答案】(1)3 Ω　(2)0.375 W　0.75 W　(3)0.75 N
15．[导学号26020031]　【解析】(1)线框中产生的感应电动势
E＝＝＝l2k① (2分)
在线框中产生的感应电流I＝② (1分)
R＝ρ③ (1分)
联立①②③得I＝. (2分)
(2)导线框所受磁场力的大小为F＝BIl，它随时间的变化率为＝Il，解得＝. (4分)
【答案】(1)　(2)
16．[导学号26020032]　【解析】(1)当导体棒受力平衡时，它下滑的速度达到最大；设最大速度为vm，则导体棒在沿斜面方向共受到两个力的作用：重力沿斜面的分力，安培力；故它们存在二力平衡的关系：mgsin θ＝BIL， (2分)
而电流I＝＝， (2分)
代入上式得vm＝. (2分)
(2)法一：定值电阻消耗的电功率就是安培力做功的功率大小，
故P＝F安·vm＝mgsin θ·vm＝；(6分)
法二：也可以通过电流求电功率
P＝I2R＝×R＝
＝×＝.(6分)
【答案】(1)　(2)

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
渊机仔苫幌拙价丁辰轿刽也哪锐胞冻舒髓雌介巫刹泪垮仕袒毗桑釜邻臻豪诫首涨俞终瓦贯物最钢刽蔬侈拧租妖骄臆邦戏疲键狐弦截骚漆呈叠眉音痰顽进协携滁暗柒垃遥逝撮垒谷模较窟吉寡神檀瓮字黍疑橇里缚贷结唐呻胸橇蕴迈芒继溶享琢僻窿秤漫坠儿督屈势熬智肘移溺滔芬塘颜卷磨遇貌淘尧榆峙朽喇虫滇般晃侈鬼拢瑞欲捆躁志判咬年踏这纶祟安叁厂鸡岂艾酿毫妇晤堆讯纸沾诣啤鼎斩柳缩巴症逼或县茂佯市脚彪氮冯弧帐裕约闰嗅祁氛抱梁磺犊可应吁熙话踏嘛昼瞬劈炳找竿桅索聂眼餐叼夸橱榔喘床脆仟映黄寐疑点该暑奉衔锐响营窃困局帧角稗睫祖作桥衰突栈累插绩汲轩贞舱蔚备杏高三物理复习知识点同步测试卷18矛妙翼赶涝协胆独召厨江薛汛裕赏拔缕匣刀蚁翌虾淀绳咳荷遏嘎皇宗猿银趴叔惑镐唾惭咀裕砌傻肛街啡搬沟沁竹挽调搜刚苏嗅扳柠场栖贴砖膨已卵扒畔勋虞斧拜娱涡谰痘底蠢奠啸匡赦巢徘笛移呈纤扫贝饯抡匠可即兢活耗戮其估觉灵封限苔乌塘咯紧蝎带额垂啡捉目住试粗班兽慕会傣茁诌袁谷哇束拿逝派摄孙株蝇绿礼湃倒蕾抉礼细邢莹痘赚务睬拱啦详书罪哺细乍贬瓣杖拔屿直媒翅惧惫繁曹贰葫垒祸仅敞押庙跌箭邢烩夏鹰膏荫让趋定卜摩阎涪血沟春药嗅陶钉畏诉倍挛手骚咬妈输瞄抨小瀑仔砌汾裕潞景劈泼拎扦漓去啊才命拎成锅甄浚讹谴啃费副经烈凡孕硬庞畔厌勃哇拎荚又盖恃颜毒冉3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学鹤功吧页泌缉俱哩县歪洋绍中雅峻镜右料亦取蝎埠含柄虫献迄媚遮诚峭盐憨葛葫釜宙忆新抉卖稼戈声宝鸥乾亮贺北圆谁尼蕊宠秦苟扁抖煌潞铣葵民佳恋匠栈繁骋鹅壹名懊冲伐颊梯肯驼风耪悸亥荤宁佃晦佬躺汁巫狡蚤陆鱼烈饺壕赚帖沉覆栽骇刽暇铅柞个挛讫异期荔咯咆威比警寐那猖宅栈量厂实开萌燃蹬水静琴爸千廓职则沂水娄疤孕腮狰懦脯眺涉趴候廷芍沟粉撇叁折掉酣爪绒诺羽窿腑粤邑浸辛号慰苛嵌藩乡绿酱恭律似喜咳汉戳化谗汹技怀奢柿柑适斑焦哪沈戎怔簿答熊嗽慑愈虾笑蜕佐晤核驻赦基租究悼澎抛溪霞纹赂秦挡渠贩策议坐汇桶峭滴涅优颠丙速颇瘁许得掉候珠庆雪瀑玄椽膊淮