2012届高考物理第二轮电磁感应专题检测(含答案)

2012 届高考物理第二轮电磁感应专题检测 （含答案）专题十一电磁感应 特别说明：因时间关系，本资料试题未经校对流程，使用时请注意。 1【2012?云南模拟】风速仪的简易装置如图甲所示。在风力作用下， 风杯带动与其固定在一起的永磁铁转动，线圏中的感应电流随风速的 变化而变化。风速为 v1 时，测得线圈中的感应电流随时间变化的关系 如图乙所示；若风速变为v2,且v2>v1,则感应电流的峰值Im、周期T和电动势E的变化情况是（）A. Im变大，T变小B. Im变大，T不变C. Im变小，T变小D. Im不变，E变大【答案】A【解析】风速增大，感应电流的峰值Im变大，周期T变小，电动势E 变大，选项 A 正确。2.【2012?四川模拟】如图甲所示， MN 左侧有一垂直纸面向里的匀强 磁场。现将一边长为I、质量为m、电阻为R的正方形金属线框置于该 磁场中，使线框平面与磁场垂直，且be边与磁场边界MN重合。当t=0 时，对线框施加一水平拉力F,使线框由静止开始向右做匀加速直线运 动；当t=t0时，线框的ad边与磁场边界MN重合。图乙为拉力F随时 间变化的图线。由以上条件可知，磁场的磁感应强度B的大小为ABCD【答案】B【解析】由题述和题图， 利用牛顿第二定律可知， F0=ma，3F0-BIl=ma， 匸Blv/R, v=at0，联立解得，选项 B正确。3【 2012?安徽期末】如右图所示，在匀强磁场 B 中放一电阻不计的平 行金属导轨,导轨跟固定的大导体矩形环 M 相连接,导轨上放一根金 属导体棒 ab 并与导轨紧密接触,磁感应线垂直于导轨所在平面。若导 体棒匀速地向右做切割磁感线的运动,则在此过程中 M 所包围的固定 闭合小矩形导体环 N 中电流表内（）1.有自下而上的恒定电流B. 产生自上而下的恒定电流C. 电流方向周期性变化D. 没有感应电流【答案】 D【解析】导体棒匀速向右运动的过程中,根据法拉第电磁感应定律可知，M中产生稳定的电流，则通过 N中的磁通量保持不变，故 N中无 感应电流产生，选项D正确。4. 【 2012?广东模拟】北半球地磁场的竖直分量向下.如图所示,在北 京某中学实验室的水平桌面上,放置边长为 L 的正方形闭合导体线圈 abed，线圈的ab边沿南北方向，ad边沿东西方向.下列说法中正确的是()A. 若使线圈向东平动，贝S b点的电势比a点的电势低B. 若使线圈向北平动，则a点的电势比b点的电势低C. 若 以 ab 为 轴 将 线 圈 向 上 翻转 ， 贝 线 圈 中 感 应 电 流 方 向 为bi c dFD. 若 以 ab 为轴 将 线 圈 向 上 翻 转， 则 线 圈 中 感 应 电 流 方 向 为aidicidia【答案】 C.【解析】由右手定则知，若使线圈向东平动，线圈的 ab 边和 cd 边切 割磁感线，c(b)点电势高于d(a)点电势，故A错误；同理知B错.若以 ab 为轴将线圈向上翻转，穿过线圈平面的磁通量将变小，由楞次定律 可判得线圈中感应电流方向为 ai bi ci da, C对.5. 【2012?湖南期末】如图所示，甲是闭合铜线框，乙是有缺口的铜线 框，丙是闭合的塑料线框， 它们的正下方都放置一薄强磁铁， 现将甲、 乙、丙拿至相同高度H处同时释放(各线框下落过程中不翻转),则以下 说法正确的是 ()A. 三者同时落地B. 甲、乙同时落地，丙后落地C. 甲、丙同时落地，乙后落地D. 乙、丙同时落地，甲后落地【答案】 D.【解析】甲是铜线框，在下落过程中产生感应电流，所受的安培力阻 碍它的下落， 故所需的时间长； 乙是没有闭合的回路， 丙是塑料线框， 故都不会产生感应电流，它们做自由落体运动，故 D 正确 6【2012?江苏苏北四市一模】如图所示，两个完全相同的矩形导线框A、B 在靠得很近的竖直平面内，线框的对应边相互平行。线框A 固定且通有电流I,线框B从图示位置由静止释放，在运动到A下方的过程 中()A. 穿过线框B的磁通量先变小后变大B. 线框B中感应电流的方向先顺时针后逆时针C. 线框B所受安培力的合力为零D. 线框B的机械能一直减小【答案】D【解析】穿过线框 B 的磁通量在 A 的下方是由在变小 ,选项 A 错;由楞次 定律得选项 B 错,因上下两边的安培力大小不同 ,所以线框 B 所受安培力 的合力为零 ;线框 B 运动的过程中总是克服安培力做功 ,实现机械能向电 能的转化 ,所以选项 D 对.7. 【 2012?辽宁丹东市四校协作摸底测试】如图所示，平行导轨置于磁 感应强度为B的匀强磁场中(方向向里)，间距为L,左端电阻为R, 其余电阻不计，导轨右端接一电容为 C的电容器。现有一长2L的金属 棒ab放在导轨上，ab以a为轴顺时针以3转过90°勺过程中，通过R 的电量为 ()A. Q=B. Q=2BL2® CC Q=D. Q二BL2(+2 3 C)【答案】D【解析】由E= I=E/R q=IAt联立解得ab以a为轴顺时针以3转过 60°勺过程中，通过R的电量为q=;在这过程中金属棒ab在回路中产 生的感应电动势最大值为 2w L2B电容器C充电q' =23 L2B（以 3继 续转过30°的过程中，电容器通过电阻 R放电，所以ab以a为轴顺时 针以3转过90°的过程中，通过R的电量为Q=q+q二BL2（+2®C选项D 正确8. 【2012?云南摸底】一导线弯成如右图所示的闭合线圈，以速度v 向左匀速进入磁感应强度为 B 的匀强磁场，磁场方向垂直平面向外。线 圈总电阻为R,从线圈进入磁场开始到完全进入磁场为止， 下列结论正 确的是（）A. 感应电流一直沿顺时针方向B. 线圈受到的安培力先增大，后减小C. 感应电动势的最大值E=BrvD. 穿过线圈某个横截面的电荷量为【答案】 AB【解析】在闭合线圈进入磁场的过程中，通过闭合线圈的磁通量逐渐 增大，根据楞次定律可知感应电流的方向一直为顺时针方向，A正确；导体切割磁感线的有效长度先变大后变小，感应电流先变大后变小， 安培力也先变大后变小， B 正确；导体切割磁感线的有效长度最大值为2r,感应电动势最大E=2Brv,C错误；穿过线圈某个横截面的电荷量为,D错误。9【2012?河北省五校联盟模拟】现代科学研究中常用到高速电子，电 子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备。电子感应加速器主 要有上、下电磁铁磁极和环形真空室组成。当电磁铁绕组通以变化的 电流时,产生变化的磁场，穿过真空盒所包围的区域内的磁通量也随时 间变化，这时真空盒空间内就产生感应涡旋电场，电子将在涡旋电场 作用下得到加速。 如图所示（上图为侧视图、下图为真空室的俯视图） ， 若电子被 “约束”在半径为 R 的圆周上运动，当电磁铁绕组通有图中所 示的电流时（）A. 电子在轨道上逆时针运动B. 保持电流的方向不变，当电流增大时，电子将加速C. 保持电流的方向不变，当电流减小时，电子将加速D. 被加速时电子做圆周运动的周期不变【答案】 AB【解析】由楞次定律可知 ,产生的感应涡旋电场为顺时针方向 ,所以电子 在轨道上逆时针运动，所以选项A正确;保持电流的方向不变，当电流增 大时，涡旋电场增强，电子将加速选项B对，选项C错;电子的速度变化， 被加速时电子做圆周运动的周期也变，所以选项D错.10. 【2012?广西期末】在如图 5 甲所示的电路中，螺线管匝数 n=1500匝，横截面积S=20cm2螺线管导线电阻r=1.0 Q R1=4.0舅R2=5.0愆C=30。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图5乙所示的规律变化则下列说法中正确的是（）A. 螺线管中产生的感应电动势为1VB. 闭合S,电路中的电流稳定后，电阻 R1的电功率为5X 10-2WC. 电路中的电流稳定后电容器下极板带正电D. S断开后，流经R2的电量为1.8 X 10-5C【答案】 CD【解析】根据法拉第电磁感应定律求出 E=1.2V选项A错根据全电路欧姆定律根据求出 P=5.76X1O-2W选项B错；由楞次定律得 选项C对；S断开后，流经R2的电量即为S闭合时C板上所带的电量 Q电容器两端的电压 U=IR2= 0.6V,流经R2的电量Q=CU=1.X 10-5（选项 D对11. 【2012?山东调考】如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成B角，M、P两端接一阻值为R的定值电阻，阻值为r 的金属棒 ab 垂直导轨放置，其他部分电阻不计.整个装置处在磁感应 强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上.t= 0时对金属 棒施一平行于导轨的外力F,金属棒由静止开始沿导轨向上运动，通过 R 的感应电流随时间 t 变化的关系如图乙所示.下列关于穿过回路 abPMa的磁通量 和磁通量的瞬时变化率 以及a、b两端的电势 差 Uab 和通过金属棒的电荷量 q 随时间 t 变化的图象中，正确的是 （）【答案】C.【解析】设导轨间距为L,通过R的电流I= EF r = BLvF r，因通过R 的电流I随时间均匀增大，即金属棒ab的速度v随时间t均匀增大， 金属棒ab的加速度a为恒量，故金属棒ab做匀加速运动.磁通量 = ©0+BS=©0+ BLX 12at2= O 0+ BLat22, x t2 , A 错误； 12BLat, Zxt, B错误；因 Uab= IR,且 Xt,所以 Uabxt, C正确； q=I甘如加R +At= Rr = M2 R +【,qxt2，所以选项 D错误12. 【2012?重庆摸底】两根相距为 L的足够长的金属弯角光滑导轨如 图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边与水平面的夹角 为37°质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路， 导轨的电阻不计，回路总电阻为 2R,整个装置处于磁感应强度大小为 B,方向竖直向上的匀强磁场中，当 ab杆在平行于水平导轨的拉力 F 作用下以速度v沿导轨匀速运动时，cd杆恰好处于静止状态，重力加 速度为g,以下说法正确的是（）A. ab杆所受拉力F的大小为mgtan37 °B. 回路中电流为mgsin37 BLC. 回路中电流的总功率为 mgvsin37 °D. m与v大小的关系为 m = B2L2v2Rgtan37 °【答案】AD【解析】采用 计算法”求解。对cd杆，BILcos37=mgsin37°对ab杆，F=BIL联立解出ab杆所受拉力F的大小为F=mgtan37 ；故A对；回路 中电流为，故B错；I二mgtan37/BL，故B错；回路中电流的总功率为Fv二mgvtan37 ° 故 C 错；匸BLv/2R,又匸mgtan37 /BL，故 m = B2L2v2Rgtan37,°故 D 对。13【2012?安徽信息卷】如图 4 所示，足够长的光滑 U 型导轨宽度为L,其所在平面与水平面的夹角为，上端连接一个阻值为R的电阻，置于磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中， 今有 一质量为、有效电阻的金属杆沿框架由静止下滑, 设磁场区域无限大, 当金属杆下滑达到最大速度时,运动的位移为,则A. 金属杆下滑的最大速度B. 在此过程中电阻R产生的焦耳热为C. 在此过程中电阻R产生的焦耳热为D. 在此过程中流过电阻R的电量为【答案】B【解析】感应电动势为 感应电流为 安培力为 根据平恒条件得解得: 由能量守恒定律得 :又因所以 由法拉第电磁感应定律得通过 R 的电量为所以选项 B 正确14【