（浙江專(zhuān)版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第11章 電磁感應(yīng)（加試）檢測(cè)

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1、（浙江專(zhuān)版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第11章 電磁感應(yīng)（加試）檢測(cè) 一、不定項(xiàng)選擇題(每小題可能只有一個(gè)選項(xiàng)正確,也可能有多個(gè)選項(xiàng)正確,共60分) 1. 如圖所示,幾位同學(xué)在做“搖繩發(fā)電”實(shí)驗(yàn):把一條長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)的兩端連在一個(gè)靈敏電流計(jì)的兩個(gè)接線(xiàn)柱上,形成閉合回路。兩個(gè)同學(xué)迅速搖動(dòng)AB這段“繩”。假設(shè)圖中情景發(fā)生在赤道,地磁場(chǎng)方向與地面平行,由南指向北。圖中搖“繩”同學(xué)是沿東西站立的,甲同學(xué)站在西邊,手握導(dǎo)線(xiàn)的A點(diǎn),乙同學(xué)站在東邊,手握導(dǎo)線(xiàn)的B點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是(　　) A.當(dāng)“繩”搖到最高點(diǎn)時(shí),“繩”中電流最小 B.當(dāng)“繩”搖到最低點(diǎn)時(shí),“繩”受到的安培力最大 C.當(dāng)“繩”向

2、下運(yùn)動(dòng)時(shí),“繩”中電流從A流向B D.在搖“繩”過(guò)程中,“繩”中電流總是從A流向B 2. 如圖所示,當(dāng)磁鐵運(yùn)動(dòng)時(shí),流過(guò)電阻的電流由A經(jīng)R到B,則磁鐵的運(yùn)動(dòng)情況可能是(　　) A.向下運(yùn)動(dòng) B.向上運(yùn)動(dòng) C.向左平移 D.向右平移 3. A、B兩閉合圓形導(dǎo)線(xiàn)環(huán)用相同規(guī)格的導(dǎo)線(xiàn)制成,它們的半徑之比rA∶rB=2∶1,在兩導(dǎo)線(xiàn)環(huán)包圍的空間內(nèi)存在一正方形邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向垂直于兩導(dǎo)線(xiàn)環(huán)的平面,如圖所示。當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大的過(guò)程中,流過(guò)兩導(dǎo)線(xiàn)環(huán)的感應(yīng)電流大小之比為(　　) A.=1 B.=2 C. D. 4.某同學(xué)為了驗(yàn)證斷電自感現(xiàn)象,自己找來(lái)帶鐵

3、芯的線(xiàn)圈L、小燈泡A、開(kāi)關(guān)S和電池組E,用導(dǎo)線(xiàn)將它們連接成如圖所示的電路。檢查電路后,閉合開(kāi)關(guān)S,小燈泡發(fā)光;再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,小燈泡僅有不顯著的延時(shí)熄滅現(xiàn)象。雖經(jīng)多次重復(fù),仍未見(jiàn)老師演示時(shí)出現(xiàn)的小燈泡閃亮現(xiàn)象,他冥思苦想找不出原因。你認(rèn)為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是(　　) A.電源的內(nèi)阻較大 B.小燈泡電阻偏大 C.線(xiàn)圈電阻偏大 D.線(xiàn)圈的自感系數(shù)較大 5.電阻R、電容C與一個(gè)線(xiàn)圈連成閉合回路,條形磁鐵靜止在線(xiàn)圈的正上方,N極朝下,如圖所示,現(xiàn)使磁鐵開(kāi)始自由下落,在N極接近線(xiàn)圈上端的過(guò)程中,流過(guò)R的電流方向和電容器極板的帶電情況是(　　) A.上極板帶正電 B.下極板帶正電

4、 C.從a到b D.從b到a 6.半徑為a、右端開(kāi)小口的導(dǎo)體圓環(huán)和長(zhǎng)為2a的導(dǎo)體直桿,單位長(zhǎng)度電阻均為R0。圓環(huán)水平固定放置,整個(gè)內(nèi)部區(qū)域分布著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。直桿在圓環(huán)上以速度v平行于直徑CD向右做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),直桿始終有兩點(diǎn)與圓環(huán)良好接觸,從圓環(huán)中心O開(kāi)始,直桿的位置由θ確定,如圖所示。則(　　) A.θ=0時(shí),直桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為2Bav B.θ=時(shí),直桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為Bav C.θ=0時(shí),直桿受的安培力大小為 D.θ=時(shí),直桿受的安培力大小為 7.如圖所示,半徑為r的金屬圓盤(pán)在垂直于盤(pán)面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中,繞O軸以角速度ω沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng),則通過(guò)

5、電阻R的電流的方向和大小是(金屬圓盤(pán)的電阻不計(jì),R左側(cè)導(dǎo)線(xiàn)與圓盤(pán)邊緣接觸,右側(cè)導(dǎo)線(xiàn)與圓盤(pán)中心接觸)(　　) A.由c到d,I= B.由d到c,I= C.由c到d,I= D.由d到c,I= 8.如圖所示,在水平光滑桌面上,兩相同的矩形剛性小線(xiàn)圈分別疊放在固定的絕緣矩形金屬框的左右兩邊上,且每個(gè)小線(xiàn)圈都各有一半面積在金屬框內(nèi)。在金屬框接通逆時(shí)針?lè)较螂娏鞯乃查g(　　) A.兩小線(xiàn)圈會(huì)有相互靠攏的趨勢(shì) B.兩小線(xiàn)圈會(huì)有相互遠(yuǎn)離的趨勢(shì) C.兩小線(xiàn)圈中感應(yīng)電流都沿順時(shí)針?lè)较? D.左邊小線(xiàn)圈中感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较?右邊小線(xiàn)圈中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较? 9.如圖所示的電路中,L是自

6、感系數(shù)很大的線(xiàn)圈,但其自身的電阻可看作零。A、B是兩個(gè)相同的燈泡,下列說(shuō)法正確的是(　　) A.開(kāi)關(guān)S由斷開(kāi)變?yōu)殚]合,A、B同時(shí)發(fā)光,之后亮度不變 B.開(kāi)關(guān)S由斷開(kāi)變?yōu)殚]合,A立即發(fā)光,之后又逐漸熄滅 C.開(kāi)關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_(kāi)的瞬間,A、B同時(shí)熄滅 D.開(kāi)關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_(kāi)的瞬間,A再次發(fā)光,之后又逐漸熄滅 10. 如圖所示,金屬三角形導(dǎo)軌COD上放有一根金屬棒MN,MN⊥OD,拉動(dòng)MN使它從O點(diǎn)以速度v在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中向右勻速平動(dòng),若導(dǎo)軌和金屬棒都是粗細(xì)相同的均勻?qū)w,它們的電阻率相同,則在MN運(yùn)動(dòng)過(guò)程中閉合電路的(　　) A.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)逐漸增大 B.感應(yīng)電流逐漸增大

7、C.感應(yīng)電流將保持不變 D.感應(yīng)電流逐漸減小 11. 如圖所示,粗細(xì)均勻的導(dǎo)線(xiàn)繞成匝數(shù)為n、半徑為r的圓形閉合線(xiàn)圈。線(xiàn)圈放在磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大,線(xiàn)圈中產(chǎn)生的電流為I,下列說(shuō)法正確的是(　　) A.電流I與匝數(shù)n成正比 B.電流I與線(xiàn)圈半徑r成正比 C.電流I與線(xiàn)圈面積S成正比 D.電流I與導(dǎo)線(xiàn)橫截面積S0成正比 12.如圖所示,由某種粗細(xì)均勻的總電阻為3R的金屬條制成的矩形線(xiàn)框abcd,固定在水平面內(nèi)且處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中。一接入電路電阻為R的導(dǎo)體棒PQ,在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v勻速滑動(dòng),滑動(dòng)過(guò)程PQ始終與ab垂直,且與線(xiàn)框接觸良好

8、,不計(jì)摩擦。在PQ從靠近ad處向bc滑動(dòng)的過(guò)程中(　　) A.PQ中電流先增大后減小 B.PQ兩端電壓先減小后增大 C.PQ上拉力的功率先減小后增大 D.線(xiàn)框消耗的電功率先減小后增大 二、非選擇題(共40分) 13.(10分)如圖所示的器材可用來(lái)研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象及判定感應(yīng)電流的方向,其中L1為原線(xiàn)圈,L2為副線(xiàn)圈。 (1)在給出的實(shí)物圖中,將實(shí)驗(yàn)儀器連成完整的實(shí)驗(yàn)電路。 (2)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,除了查清流入檢流計(jì)電流的方向與指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系之外,還應(yīng)查清　　　　(選填“L1”“L2”或“L1和L2”)的繞制方向。閉合開(kāi)關(guān)之前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P處于最　　(選填“左

9、”或“右”)端。? 14.(10分)在探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中: (1)首先要確定電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中所用電流表量程為100 μA,電源電動(dòng)勢(shì)為1.5 V,待選的保護(hù)電阻有三種R1=20 kΩ,R2=1 kΩ,R3=100 Ω,應(yīng)選用　　　　的電阻。? (2)已測(cè)得電流表指針向右偏時(shí),電流是由正接線(xiàn)柱流入。由于某種原因,螺線(xiàn)管線(xiàn)圈繞線(xiàn)標(biāo)識(shí)已沒(méi)有了,通過(guò)實(shí)驗(yàn)查找繞線(xiàn)方向。如圖所示,當(dāng)磁鐵N極插入線(xiàn)圈時(shí),電流表指針向左偏,如圖所示線(xiàn)圈的繞線(xiàn)方向是　　　　(選填“左”或“右”)圖。? (3)若將條形磁鐵S極放在下端,從螺線(xiàn)管中拔出,這時(shí)電流表的指針應(yīng)向　　　　(選

10、填“左”或“右”)偏。? 15.(10分)如圖所示,金屬桿ab放在光滑的水平金屬導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌組成閉合矩形電路,長(zhǎng)l1=0.8 m,寬l2=0.5 m,回路總電阻R=0.2 Ω,回路處在豎直方向的磁場(chǎng)中,金屬桿用水平繩通過(guò)定滑輪連接質(zhì)量M=0.04 kg的木塊,磁感應(yīng)強(qiáng)度從B0=1 T開(kāi)始隨時(shí)間均勻增加,5 s末木塊將離開(kāi)水平面,不計(jì)一切摩擦,g取10 m/s2,求回路中的電流大小。 16.(10分) 如圖所示,一平面框架與水平面成θ=37°角,寬L=0.4 m,上、下兩端各有一個(gè)電阻R0=1 Ω,框架的其他部分電阻不計(jì),框架足夠長(zhǎng)。垂直于框架

11、平面的方向存在向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2 T。ab為金屬桿,其長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0.4 m,質(zhì)量m=0.8 kg,電阻r=0.5 Ω,金屬桿與框架的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5。金屬桿由靜止開(kāi)始下滑,直到速度達(dá)到最大的過(guò)程中,金屬桿克服磁場(chǎng)力所做的功為W=1.5 J。已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2。求: (1)ab桿達(dá)到的最大速度v; (2)ab桿從開(kāi)始到速度最大的過(guò)程中沿斜面下滑的距離; (3)在該過(guò)程中通過(guò)ab的電荷量。 第十一章檢測(cè)　電磁感應(yīng)(

12、加試) 1.AC 2.BCD　要使電阻流過(guò)由A經(jīng)R到B的電流,就要使穿過(guò)線(xiàn)圈向下的磁通量減小,B、C、D都能滿(mǎn)足條件。 3.D　由于E=S(S為磁場(chǎng)區(qū)域面積)。對(duì)A、B兩導(dǎo)線(xiàn)環(huán),由于及S均相同,得=1,I=,R=ρ(S1為導(dǎo)線(xiàn)的橫截面積),l=2πr,所以,代入數(shù)值得。 4.C　閉合開(kāi)關(guān)S,電路穩(wěn)定燈泡正常發(fā)光時(shí),如果自感線(xiàn)圈L的電阻比燈泡的電阻大,則電感線(xiàn)圈L中的電流IL比燈泡A中的電流IA小,當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),由于自感現(xiàn)象,L和A構(gòu)成回路使L和A中的電流從IL開(kāi)始減小,因此不可能看到小燈泡閃亮的現(xiàn)象,C正確。 5.BD　磁鐵下落接近線(xiàn)圈上端的過(guò)程中,線(xiàn)圈中感應(yīng)電流對(duì)線(xiàn)圈而言,俯視應(yīng)

13、為逆時(shí)針,故流過(guò)R的電流方向?yàn)閺腷到a,電容器極板的帶電情況是下極板帶正電。 6.AD　當(dāng)θ=0時(shí),直桿切割磁感線(xiàn)的有效長(zhǎng)度l1=2a,所以直桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E1=Bl1v=2Bav,選項(xiàng)A正確。此時(shí)直桿上的電流I1=,直桿受到的安培力大小F1=BI1l1=,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。當(dāng)θ=時(shí),直桿切割磁感線(xiàn)的有效長(zhǎng)度l2=2acos =a,直桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E2=Bl2v=Bav,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。此時(shí)直桿上的電流I2=,直桿受到的安培力大小F2=BI2l2=,選項(xiàng)D正確。 7.D　可將金屬圓盤(pán)看成由無(wú)數(shù)條金屬棒沿半徑方向排列,每條金屬棒在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì),電動(dòng)勢(shì)不變,故金屬圓盤(pán)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為。通過(guò)電阻R

14、的電流大小I=,電流的方向可由右手定則判斷出由d到c,故選項(xiàng)D正確。 8.BC　通電絕緣金屬框內(nèi)部磁場(chǎng)較外部磁場(chǎng)強(qiáng),由楞次定律可知,通電瞬間,左右兩個(gè)小線(xiàn)圈中均感應(yīng)出順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,有相互遠(yuǎn)離的趨勢(shì),故正確選項(xiàng)為B、C。 9.BD　S閉合的瞬間,通過(guò)L的電流從無(wú)到有發(fā)生變化,從而產(chǎn)生阻礙作用,A燈中有電流通過(guò)而發(fā)光;電流穩(wěn)定后通過(guò)L的電流恒定時(shí),其無(wú)阻礙作用,A燈被L短路,兩端無(wú)電壓而熄滅,所以A錯(cuò)誤,B正確。開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)的瞬間,通過(guò)L的電流減小而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(或說(shuō)阻礙電流的減小)從而有電流通過(guò)A燈,A燈再次發(fā)光,之后又逐漸熄滅,故C錯(cuò)誤,D正確。 10.AC　拉動(dòng)MN使它從O點(diǎn)以

15、速度v在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中向右勻速平動(dòng),t時(shí)刻,導(dǎo)體棒切割磁感線(xiàn)的有效長(zhǎng)度l=vttan α,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Blv=Bv2ttan α,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)逐漸增大,選項(xiàng)A正確;粗細(xì)相同的均勻?qū)w,它們的電阻率相同,單位長(zhǎng)度電阻相同,設(shè)為R,回路總電阻R總=R(vttan α++vt)=R(tan α++1)vt,產(chǎn)生的感應(yīng)電流I=是一恒量,選項(xiàng)C正確,B、D錯(cuò)誤。 11.BD　由題給條件可知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=nπr2,電阻為R=,電流I=,聯(lián)立以上各式得I=,則可知B、D項(xiàng)正確,A、C項(xiàng)錯(cuò)誤。 12.C　設(shè)PQ左側(cè)電路的電阻為Rx,則右側(cè)電路的電阻為3R-Rx,所以外電路的總電阻為R外=,外電路電阻先

16、增大后減小,所以路端電壓先增大后減小,所以B錯(cuò)誤;電路的總電阻先增大后減小,再根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得PQ中的電流I=先減小后增大,故A錯(cuò)誤;由于導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng),拉力等于安培力,即F=BIL,拉力的功率P=BILv,故先減小后增大,所以C正確;外電路的總電阻R外=,最大值為R,小于導(dǎo)體棒的電阻R,又外電阻先增大后減小,由電源的輸出功率與外電阻的關(guān)系圖象可知,線(xiàn)框消耗的電功率先增大后減小,故D錯(cuò)誤。 13.答案 (1)見(jiàn)解析圖　(2)L1和L2　右 解析 (1)探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)電路分兩部分,電源、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器、原線(xiàn)圈組成閉合電路,檢流計(jì)與副線(xiàn)圈組成另一個(gè)閉合電路。電路圖如圖所示。

17、 (2)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,除了查清流入檢流計(jì)電流的方向與指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系之外,還應(yīng)查清原線(xiàn)圈L1與副線(xiàn)圈L2的繞制方向。由電路圖可知,閉合開(kāi)關(guān)之前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P處于最右端,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大。 14.答案 (1)20 kΩ　(2)左　(3)左 解析 (1)由閉合電路歐姆定律得R= Ω=15×103 Ω,R1>R,不會(huì)使電流表超過(guò)量程,起到保護(hù)的作用,所以應(yīng)選20 kΩ的電阻。 (2)當(dāng)磁鐵N極插入螺線(xiàn)管時(shí),根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量的增加,螺線(xiàn)管上端應(yīng)為N極,下端為S極,又電流表指針向左偏,可知電流方向是由正電流表接線(xiàn)柱流出至螺線(xiàn)管上端接線(xiàn)柱,

18、由安培定則可判斷螺線(xiàn)管的繞線(xiàn)方向如左圖所示。 (3)若將條形磁鐵S極放在下端,從螺線(xiàn)管中拔出時(shí),感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向?yàn)樽璧K磁通量的減少,螺線(xiàn)管上端應(yīng)為N極,下端為S極,由螺線(xiàn)管的繞線(xiàn)方向可以判定電流是從電流表的負(fù)接線(xiàn)柱流入,故指針向左偏。 15.答案 0.4 A 解析 設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=B0+kt,k是大于零的常數(shù), 于是回路感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E==kS,S=l1·l2, 回路感應(yīng)電流I=, 金屬桿受安培力F安=BIl2=(B0+kt)Il2。 5 s末有F安==Mg, 可以得到k=0.2 T/s或k=-0.4 T/s(舍去),解得I=0.4 A。 16.答案 (1)2.5 m/s　(2)

19、2.5 m　(3)2 C 解析 (1)桿ab達(dá)到平衡時(shí)的速度即為最大速度v,此時(shí)桿ab所受安培力為F,則有mgsin θ-F-μFN=0 ① FN-mgcos θ=0 ② 總電阻R=+r=1 Ω③ 桿ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BLv ④ 通過(guò)桿ab的感應(yīng)電流為I= ⑤ 桿ab所受安培力為F=BIL ⑥ 聯(lián)立①②③④⑤⑥式解得v==2.5 m/s。 ⑦ (2)設(shè)從開(kāi)始到速度最大的過(guò)程中ab桿沿斜面下滑的距離為s,由動(dòng)能定理得 mgssin θ-W-μmgscos θ=mv2 ⑧ 聯(lián)立⑦⑧式代入數(shù)據(jù)解得,s=2.5 m。 (3)流過(guò)導(dǎo)體棒的電荷量q=·Δt,又 聯(lián)立以上各式得q=,代入數(shù)據(jù)解得q=2 C。