高考物理人教版时作业章末质量检测9电磁感应

高考物理人教版时作业章末质量检测9电磁感应

www.ks5u.com 章末质量检测(九)　　　　　‎ ‎(时间：60分钟　满分：100分)‎ 一、选择题(本题共7小题，每小题6分，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～7题有多项符合题目要求。)　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎1. (2014·安徽卷，20)英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场。如图1所示，一个半径为r的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场B，环上套一带电荷量为＋q的小球。已知磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为k，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小是 ‎(　　)‎ 图1‎ A．0 B.r2qk C．2πr2qk D．πr2qk 解析　由法拉第电磁感应定律得：E＝＝·πr2＝kπ·r2，小球运动一圈，电场力做的功为W＝Eq＝πr2qk，选项D正确。‎ 答案　D ‎2．如图2所示，足够长的U形光滑金属导轨所在平面与水平面成θ角(0＜θ＜90°)，其中MN与PQ平行且间距为L，磁感应强度大小为B的匀强磁场方向垂直导轨所在平面斜向上，导轨电阻不计，金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，棒ab接入电路的电阻为R，当流过棒ab某一横截面的电荷量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在此下滑过程中 ‎(　　)‎ 图2‎ A．运动的加速度大小为 B．下滑位移大小为 C．产生的焦耳热为qBLv D．受到的最大安培力大小为sin θ 解析　由牛顿第二定律可知mgsin θ－＝ma，有a＝gsin θ－，可知金属棒做变加速直线运动，选项A错；由q＝I·Δt＝·Δt＝＝得，位移x＝，选项B对；由动能定理可知mgxsin θ－Q＝mv2，把x代入式中得到Q＝－mv2，选项C错；当速度为v时，所受安培力最大为，选项D错。‎ 答案　B ‎3．如图3所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值。在t＝0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t＝t1时刻断开S。下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图象中，正确的是 ‎(　　)‎ 图3‎ 解析　S闭合时，由于电感L有感抗，经过一段时间电流稳定时L电阻不计，可见电路的外阻是从大变小的过程。由U外＝E可知U外也是从大变小的过程，所以A、C错；t1时刻断开S，由于自感在L、R、D构成的回路中，电流从B经D流向A，以后逐渐变小直到零，所以t1时刻UAB反向，B正确。‎ 答案　B ‎4．如图4所示，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻。线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界线OO′平行，线框平面与磁场方向垂直。设OO′下方磁场区域足够大，不计空气的影响，则下列哪一个图象不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律 ‎(　　)‎ 图4‎ 解析　线框在0～t1这段时间内做自由落体运动，v－t图象为过原点的倾斜直线，t2之后线框完全进入磁场区域中，无感应电流，线框不受安培力，只受重力，线框做匀加速直线运动，v－t图象为倾斜直线。t1～t2‎ 这段时间线框受到安培力作用，线框的运动类型只有三种，即可能为匀速直线运动、也可能为加速度逐渐减小的加速直线运动，还可能为加速度逐渐减小的减速直线运动，而A选项中，线框做加速度逐渐增大的减速直线运动是不可能的，故不可能的v－t图象为A选项中的图象。‎ 答案　A ‎5．有一磁场方向竖直向下，磁感应强度B随时间t的变化关系如图5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的方向垂直纸面向里，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 ‎(　　)‎ 图5‎ 解析　0～3 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 知道，电流恒定，安培力与磁感应强度成正比，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，3～4 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，B、C错误，A正确。‎ 答案　A ‎6．如图6，倾角为α的斜面上放置着光滑导轨，金属棒KN置于导轨上，在以ab和cd为边界的区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直导轨平面向上。在cd左侧的无磁场区域cdPM内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内。当金属棒KN在重力作用下从磁场右边界ab处由静止开始向下运动后，则下列说法正确的是 ‎(　　)‎ 图6‎ A．圆环L有收缩趋势 B．圆环L有扩张趋势 C．圆环内产生的感应电流变小 D．圆环内产生的感应电流不变 解析　由于金属棒KN在重力的作用下向下运动，则KNMP回路中产生逆时针方向的感应电流，则在圆环处产生垂直于轨道平面向上的磁场，随着金属棒向下加速运动，圆环的磁通量将增加，依据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环磁通量的增加；又由于金属棒向下运动的加速度a＝gsin α－减小，单位时间内磁通量的变化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小。‎ 答案　AC ‎7．(2014·北京海淀区期末试题)如图7所示，固定在水平面上的光滑平行金属导轨，间距为L，右端接有阻值为R的电阻，空间存在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场。质量为m、电阻为r的导体棒ab与固定弹簧相连，放在导轨上。初始时刻，弹簧恰处于自然长度。给导体棒水平向右的初速度v0‎ ‎，导体棒开始沿导轨往复运动，在此过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。已知导体棒的电阻r与定值电阻R的阻值相等，不计导轨电阻，则下列说法中正确的是 ‎(　　)‎ 图7‎ A．导体棒开始运动的初始时刻受到的安培力向左 B．导体棒开始运动的初始时刻导体棒两端的电压U＝BLv0‎ C．导体棒开始运动后速度第一次为零时，系统的弹性势能Ep＝mv D．金属棒最终会停在初始位置，在金属棒整个运动过程中，电阻R上产生的焦耳热Q＝mv 解析　根据楞次定律，导体棒向右运动，感应电流的方向为a到b，再根据左手定则，导体棒受到的安培力方向水平向左，选项A正确；导体棒开始运动的初始时刻，导体棒产生的感应电动势为BLv0，而导体棒两端的电压为路端电压，大小为＝，选项B错误；根据动能定理，W安＋W弹＝mv，所以W弹

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