高三物理一轮单元卷：第十一单元_电磁感应_b卷 有答案

1 一轮单元训练金卷·高三·物理(B)卷 第十一单元 电磁感应 注注意意事事项项： 1答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码 粘贴在答题卡上的指定位置。 2选择题的作答：每小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑， 写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿 纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 4考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 一、一、 (本题共本题共 10 小题，每小题小题，每小题 6 分，在每小题给出的四个选项中，第分，在每小题给出的四个选项中，第 16 题只有一项符合题题只有一项符合题 目要求，第目要求，第 710 题有多项符合题目要求。全部选对的得题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 分分) 1. 下列没有利用涡流的是( ) A. 金属探测器 B. 变压器中用互相绝缘的硅钢片叠成铁芯 C. 用来冶炼合金钢的真空冶炼炉 D. 磁电式仪表的线圈用铝框做骨架 2如图所示的电路中，L 是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，L1、L2和 L3是 3 个完 全相同的灯泡，E 是内阻不计的电源。在 t0 时刻，闭合开关 S，电路稳定后在 t1时刻断开开关 S. 规定以电路稳定时流过 L1、L2的电流方向为正方向，分别用 I1、I2表示流过 L1和 L2的电流，则下 图中能定性描述电流 I 随时间 t 变化关系的是( ) 3. 图甲是法拉第于 1831 年发明的人类历史上第一台发电机圆盘发电机，图乙为其示意图， 2 铜盘安装在水平的铜轴上，磁感线垂直穿过铜盘；两块铜片 M、N 分别与铜轴和铜盘边缘接触，匀 速转动铜盘，电阻 R 就有电流通过.则下列说法正确的是( ) A. 回路中恒定电流的大小与铜盘转速无关 B. 回路中有大小和方向都做周期性变化的涡流 C. 回路中电流方向不变，从 M 经导线流进电阻 R，再从 N 流向铜盘 D. 铜盘绕铜轴转动时，沿半径方向上的金属“条”切割磁感线，产生电动势 4. 如图所示，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在 x 轴上且长为 2L，高为 L，纸面内一边长为 L 的正方形导线框沿 x 轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域， 在 t0 时刻恰好位于如图所示的位置，以顺时针方向为导线框中电流的正方向，下面四幅图中能 够正确表示导线框中的电流位移(Ix)关系的是( ) 5. 如图甲，光滑平行且足够长的金属导轨 ab、cd 所在平面与水平面成 角，b、c 两端接有阻 值为 R 的定值电阻。阻值为 r 的金属棒 PQ 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。从 t0 时刻开始，棒受到一个平行于导 轨向上的外力 F 作用，由静止开始沿导轨向上运动，运动中棒始终与导轨垂直且接触良好，通过 R 的感应电流 I 随时间 t 变化的图象如图乙所示。下面分别给出了穿过回路 PQcb 的磁通量 、磁 通量的变化率、电阻 R 两端的电势差 U 和通过棒上某横截面的电荷量 q 随运动时间 t 变化的图 t 象，其中正确的是( ) 3 6. 如图，在光滑水平桌面上有一边长为 L、电阻为 R 的正方形导线框；在导线框右侧有一宽 度为 d(dL)的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下。导线框 以某一初速度向右运动。t0 时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场 区域。下列 v-t 图像中，能正确描述上述过程的是( ) 7. 如图，两平行金属导轨固定在水平面上，匀强磁场方向垂直导轨平面向下，金属棒 ab、cd 与导轨垂直构成闭合回路，且两棒都可沿导轨无摩擦滑动.用与导轨平行的水平恒力 F 向右拉 cd 棒， 经过足够长时间以后( ) A. 两棒间的距离保持不变 B. 两棒都做匀速直线运动 C. 两棒都做匀加速直线运动 D. ab 棒中的电流方向由 b 流向 a 8. 如图，光滑平行金属导轨固定在水平面上，左端由导线相连，导体棒垂直静置于导轨上构 成回路。在外力 F 作用下，回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动。在匀速运动过程中外力 F 做功 WF，磁场力对导体棒做功 W1，磁铁克服磁场力做功 W2，重力对磁铁做功 WG，回路中产生的 焦耳热为 Q，导体棒获得的动能为 Ek。则( ) AW1Q BW2W1Q CW1Ek DWFWGEkQ 9如图，在水平桌面上放置两条相距 l 的平行光滑导轨 ab 与 cd，阻值 为 R 的电阻与导轨的 a、c 端相连。质量为 m、电阻不计的导体棒垂直于导轨放置并可沿导轨自由 滑动。整个装置放于匀强磁场中，磁场的方向竖直向上(图中未画出)，磁感应强度的大小为 B。导 体棒的中点系一个不可伸长的轻绳，绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后，与一个质量也为 m 的物 块相连，绳处于拉直状态。现若从静止开始释放物块，用 h 表示物块下落的高度(物块不会触地)， g 表示重力加速度，其他电阻不计，则( ) A电阻 R 中的感应电流方向由 a 到 c B物块下落的最大加速度为 g 4 C若 h 足够大，物块下落的最大速度为 mgR B2l2 D通过电阻 R 的电荷量为 Blh R 10. 如图所示，abcd 为一矩形金属线框，其中 abcdL，ab 边接有定值电阻 R，cd 边的质量 为 m，其他部分的电阻和质量均不计，整个装置用两根绝缘轻弹簧悬挂起来。线框下方处在磁感应 强度大小为 B 的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里。初始时刻，使两弹簧处于自然长度，且 给线框一竖直向下的初速度 v0，当 cd 边第一次运动至最下端的过程中，R 产生的电热为 Q，此过 程及以后的运动过程中 ab 边未进入磁场、cd 边始终未离开磁场，已知重力加速度大小为 g，下列 说法中正确的是( ) A初始时刻 cd 边所受安培力的大小为mg B2L2v0 R B线框中产生的最大感应电流可能为 BLv0 R C在 cd 边第一次到达最下端的时刻，两根弹簧具有的弹性势能总量大于 mv02Q 1 2 D在 cd 边反复运动过程中，R 中产生的电热最多为 mv02 1 2 二、二、(本题共本题共 4 小题，共小题，共 50 分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必 要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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须明确写出数值和单位) 11. (12 分)水平放置的两根平行金属导轨 ad 和 bc，导轨足够长，导轨两端 a、b 和 c、d 两点 分别连接电阻 R1和 R2，在水平面内组成矩形线框，如图所示，ad 和 bc 相距 L0.5 m，放在竖直 向下的匀强磁场中，磁感应强度为 B1 T，一根电阻为 0.2 的导体棒 PQ 跨接在两根金属导轨上， 在外力作用下以 4 m/s 的速度向右匀速运动，如果电阻 R10.3 ，R20.6 ，导轨 ad 和 bc 的电 阻不计，导体棒与导轨垂直且两端与导轨接触良好。求： (1)导体棒 PQ 中产生的感应电流的大小； (2)导体棒 PQ 上感应电流的方向； (3)导体棒 PQ 向右匀速滑动的过程中，外力做功的功率。 5 12. (12 分)如图所示，间距为 L 的两根光滑 圆弧轨道置于水平面上，其轨道末端水平，圆弧轨 1 4 道半径为 r，电阻不计。在其上端连有阻值为 R0的电阻，整个装置处于如图所示的径向磁场中，圆 弧轨道处的磁感应强度大小为 B。现有一根长度等于 L、质量为 m、电阻为 R 的金属棒从轨道的顶 端 PQ 处由静止开始下滑，到达轨道底端 MN 时对轨道的压力为 2mg(重力加速度为 g)。求： (1)金属棒到达轨道底端时金属棒两端的电压； (2)金属棒下滑过程中通过电阻 R0的电荷量。 13. (12 分)如图所示，两根平行的光滑金属导轨 MN、PQ 放在水平面上，左端向上弯曲，导轨 间距为 l，电阻不计。水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为 B。导体 棒 a 与 b 的质量均为 m，接入电路的有效电阻分别为 RaR，Rb2R。b 棒放置在水平导轨上足够 远处，a 棒在弧形导轨上距水平面 h 高度处由静止释放。运动过程中导体棒与导轨接触良好且始终 与导轨垂直，重力加速度为 g。 (1)求 a 棒刚进入磁场时受到的安培力的大小和方向； (2)求最终稳定时两棒的速度大小； (3)从 a 棒开始下落到最终稳定的过程中，求 b 棒上产生的 内能。 6 14(14 分)如图所示，半径为 L12 m 的金属圆环内上、下半圆各有垂直圆环平面的有界匀强 磁场，磁感应强度大小均为 B1 T长度也为 L1、电阻为 R 的金属杆 ab，一端处于圆环中心， 10 另一端恰好搭接在金属环上，绕着 a 端沿逆时针方向匀速转动，角速度为 rad/s。通过导线 10 将金属杆的 a 端和金属环连接到图示的电路中(连接 a 端的导线与圆环不接触，图中的定值电阻 R1R，滑片 P 位于 R2的正中央，R2的总阻值为 4R)，图中的平行板长度为 L22 m，宽度为 d2 m图示位置为计时起点，在平行板左边缘中央处刚好有一带电粒子以初速度 v00.5 m/s 向右运动， 并恰好能从平行板的右边缘飞出，之后进入到有界匀强磁场 中，其磁感应强度大小为 B2，左边界为图中的虚线位置， 右侧及上下范围均足够大。(忽略金属杆与圆环的接触电阻、 圆环电阻及导线电阻，忽略电容器的充放电时间，忽略带电 粒子在磁场中运动时的电磁辐射的影响，不计平行金属板两端的边缘效应及带电粒子的重力和空气 阻力)求： (1)在 04 s 内，平行板间的电势差 UMN； (2)带电粒子飞出电场时的速度； (3)在上述前提下若粒子离开磁场后不会第二次进入电场，则磁感应强度 B2应满足的条件。 7 一轮单元训练金卷·高三·物理卷(B) 第十一单元 电磁感应 答 案 一、一、 (本题共本题共 10 小题，每小题小题，每小题 6 分，在每小题给出的四个选项中，第分，在每小题给出的四个选项中，第 16 题只有一项符合题题只有一项符合题 目要求，第目要求，第 710 题有多项符合题目要求。全部选对的得题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 分分) 1.【答案】B 2 【答案】C 3.【答案】D 4.【答案】B 【解析】位移在 0L 过程，磁通量增大，由楞次定律判断感应电流方向为顺时针方向，为正 值，I，lx，则 Ix；位移在 L2L 过程，磁通量先增大后减小，由楞次定律判断感应电 Blv R Bv R 流方向先为顺时针方向，为正值，后为逆时针方向，为负值；位移在 2L3L 过程，磁通量减小， 由楞次定律判断感应电流方向为逆时针方向，为负值，I(3Lx)，故选项 B 正确。 Bv R 5.【答案】B 【解析】由于产生的感应电动势是逐渐增大的，而图象 A 描述磁通量与时间关系中斜率不变， 产生的感应电动势不变，A 错误；回路中的感应电动势为：E，感应电流为 I t E Rr ，由题图乙可知：Ikt，故有：k(Rr)t，所以图象 B 正确；I 均匀增大，电阻 R Rrt t 两端的电势差 UIRktR，则知 U 与时间 t