2020高考物理第一轮复习 专题 电磁感应同步练习 鲁科版

2020高考物理第一轮复习 专题 电磁感应同步练习 鲁科版

电磁感应 ‎【模拟试题】（答题时间：90分钟）‎ 一、单选题： ‎ ‎1、如图所示，当滑动变阻器的滑动片向右滑动时，各电表读数的变化是（ 　 ）‎ A、电流表和电压表读数均变大 B、电流表和电压表读数均变小 C、电流表读数变大，电压表读数变小 ‎ D、电流表读数变小，电压表读数变大 ‎2、发现电流磁效应的科学家是（ ）‎ A、安培　　　　　　B、法拉第　　　　　　C、奥斯特　　　　　　D、特斯拉 ‎3、如图所示，直导线及其右侧的矩形金属框位于同一平面内。当导线中的电流发生如图所示的变化时，线框中感应电流与矩形线框受力情况，下列叙述正确的是（ ）‎ A、感应电流方向不变，线框所受合力方向不变 B、感应电流方向改变，线框所受合力方向不变 C、感应电流方向改变，线框所受合力方向改变 D、感应电流方向不变，线框所受合力方向改变 ‎4、有一带电量为＋q，重为G的小球，从两竖直的带电平行板上方h高处自由落下，两极板间匀强磁场的磁感应强度为B，方向如图示，则带电小球通过有电场和磁场的空间时（ ）‎ A、一定做曲线运动 B、不可能做曲线运动 C、有可能做匀速运动 D、有可能做匀加速直线运动 ‎5、如图，水平地面上方有正交的匀强磁场和匀强电场，电场竖直向下，磁场垂直纸面向里，半圆形铝框从直径处于水平位置时开始下落，不计阻力，a、b两端落到地面的次序是（ ）‎ A、a先于b B、b先于a C、a、b同时落地 D、无法判定 ‎6、如图所示，长方体容器的三条棱的长度分别为a、b、h，容器内装有NaCl溶液，单位体积内钠离子数为n，容器的左、右两壁为导体板，将它们分别接在电源的正、负极上，电路中形成的电流为I，整个装置处于垂直于前后表面的磁感应强度为 8‎ 的匀强磁场中，则液体的上、下两表面间的电势差为（ ）‎ A、0 B、 C、 D、‎ 二、多项选择题：（本题共4小题，每题4分，共计16分，每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分。）‎ ‎7、如图所示，电路甲、乙中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，接通S，使电路达到稳定，灯泡D发光。则（ ）‎ A、在电路甲中，断开S，D将逐渐变暗 B、在电路甲中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗 C、在电路乙中，断开S，D将渐渐变暗 D、在电路乙中，断开S，D将变得更亮，然后渐渐变暗 ‎8、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。要增大带电粒子射出的动能，下列说法正确的是（ ）‎ A、增大匀强电场间的加速电压，其他保持不变 B、增大磁场的磁感应强度，其他保持不变 C、减小狭缝间的距离，其他保持不变 D、增大D形金属盒的半径，其他保持不变 ‎9、如图所示，下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有一带电的小球。整个装置以水平向右的速度匀速运动，垂直于磁场方向进入方向水平的匀强磁场，由于外力的作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端开口飞出，小球的电荷量始终保持不变，则从玻璃管进入磁场到小球运动到上端开口的过程中（ ）‎ A、洛仑兹力对小球做正功 B、洛仑兹力对小球不做功 C、小球运动轨迹是抛物线 D、小球运动轨迹是直线　‎ 8‎ 三、实验题：（本题共3小题，每空2分，共26分）‎ ‎10、多用表标示为“+”和“－”的插孔是分别和内部电流计的正、负极相连的，而红、黑表笔应分别插入“+”、“－”的插孔。‎ ‎（1）测电压时，电流由 流入多用表， 电势高（填写“红表笔”或“黑表笔”）‎ ‎（2）测电阻时，电流由 流入多用表， 电势高（填写“红表笔”或“黑表笔”）‎ ‎11、某同学采用下图所示的电路测定电源电动势和内阻，已知干电池的电动势约为1.5V，内阻约1Ω，滑动变阻器有R1（10Ω ‎2A）和 R2（100Ω ‎0.1A）各一只 ‎（1）实验中滑动变阻器应选用 　　　 （选填R1或R2）‎ ‎（2）在实物图中用笔画线代替导线连接实验电路 ‎（3）在实验中测得多组电压和电流值,得到如图所示的U－I图线 由图线可得该电源电动势E= V内阻r= Ω ‎12、要测定一个自感系数很大的线圈L的直流电阻，实验室提供下列器材：‎ ‎①待测线圈L，阻值约为2Ω，额定电流为‎2A ‎②电流表A1量程为‎0.6A，内阻为0.2Ω ‎③电流表A2量程为‎3A，内阻为0.2Ω ‎④变阻器R1阻值为1－10Ω，变阻器R2阻值为0－1kΩ。‎ ‎⑤电池 E，电动势为9V，内阻很小 ‎⑥定值电阻 R3=10Ω，R4=100Ω　‎ ‎⑦开关S1，S2‎ 要求实验时，开关S1要控制总电路，S2控制支路，改变变阻器，可使在尽可能大的范围内测得多组A1表、A2表的读数I1、I2，利用I1－I2的图象，求出电感线圈的电阻。‎ ‎（1）实验中定值电阻应选用______，变阻器应选用_________。‎ ‎（2）请在方框内画上电路图。‎ ‎（3）实验结束时应先断开开关_________________。‎ 8‎ ‎（4）由I2—I1图象得出的平均值为6.0，则电感线圈的直流电阻为_____________。‎ 四、计算题：（解答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，答案中必须明确写出数值和单位。）‎ ‎13、（9分）如图示边长L＝‎50cm的单匝正方形导线框放置在B＝0.40T的匀强磁场中，已知磁场方向与水平方向成37°角（磁感线在水平面上的投影与AD边平行），线框电阻为0.10Ω，线框绕其AB边从水平方向匀速转90°至竖直方向用时2秒。求：‎ ‎（1）此过程中感应电动势最大值是多少？‎ ‎（2）整个2秒过程线框中的平均感应电动势多大？‎ ‎（3）整个2秒过程中通过线框某截面的电量为多大？（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）‎ ‎14、（12分）一段粗细均匀的导体长为L，横截面积为S，如图所示，导体单位体积内的自由电子数为n，电子电量为e，通电后，电子定向运动的速度大小为v 。‎ ‎（1）请用n、e、S、v表示流过导体的电流大小I（要有推导过程）。‎ ‎（2）若再在垂直导体的方向上加一个空间足够大的 匀强磁场，磁感应强度大小为B，试根据导体所受安培力推导出导体中某一自由电子所受的洛伦兹力大小的表达式。‎ ‎15、（12分）匀强磁场磁感应强度B＝0.2T，磁场宽度L＝‎3m，一正方形金属框边长ab＝l＝‎1m，每边电阻r＝0.2Ω，金属框在外力作用下以v＝‎10m/s的速度匀速穿过磁场区，其平面始终保持与磁感线方向垂直，如图所示，求：‎ ‎（1）金属框穿过磁场过程中产生的焦耳热 ‎（2）画出ab两端电压的U－t图线。（要求写出作图依据）‎ ‎16、（12分）如图所示，MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距L为‎0.5m，导轨左端连接一个2 Ω的电阻R，将一根质量为‎0.2kg的金属棒cd垂直地放置导轨上，且与导轨接触良好，金属棒的电阻r大小为1Ω，导轨的电阻不计，整个装置放在磁感强度为2T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，现对金属棒施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始向右运动。当棒的速度达到‎3m/s后使拉力的功率恒为12W，从此时开始计时（即此时t＝0）已知从计时开始直至金属棒达到稳定速度的过程中电流通过电阻R做的功为2.2 J。试解答以下问题：‎ ‎（1）金属棒达到的稳定速度是多少?‎ ‎（2）金属棒从t＝0开始直至达到稳定速度所需的时间是多少?‎ 8‎ 8‎ ‎【试题答案】‎ 一、单项选择题： ‎ ‎ 1、D ‎2C 3、D ‎4A 5、B 6、A 二、多项选择题： ‎ ‎ 7、AD 8、BD 9、BC 三、实验题： ‎ ‎10、（1） 红表笔 ， 红表笔 （填写“红表笔”或“黑表笔”）‎ ‎（2） 红表笔 ， 黑表笔 （填写“红表笔”或“黑表笔”）‎ ‎11、（1） 　R1　 （选填R1或R2）‎ ‎（2）在实物图中用笔画线代替导线连接实验电路 ‎（3） E= 1.50 V　　r=（1.5－0.8）/0.37Ω=1.89Ω ‎12、（1）定值电阻应选用　R3　，变阻器应选用　R1　。‎ ‎（2）请在方框内画上电路图。（略）‎ ‎（3）实验结束时应先断开开关 S2 。‎ ‎（4）电感线圈的直流电阻为 2.04 Ω。（由求）‎ 四、计算题 ‎13、解：（1）角速度　　‎ ‎　　线框转至与磁感线平行时感应电动势最大 ‎　　E＝BLV ‎　　V＝L ‎　　由以上两式得：E＝π/40V=0.0785V　　　　　‎ ‎ （2）　‎ ‎　 　　　　　　　　‎ ‎　　（3）q=It ‎ I=E/R ‎ ‎ 由以上三式得　　　　　　　‎ 8‎ ‎14、解：（1）导体中电流大小：I=q/t ‎ ‎ 取t时间，该时间内通过导体某一截面的自由电子数为nSVt ‎ ‎ 该时间内通过导体该截面的电量为nSVte ‎ ‎ 代入上式得： I=q/t= nSVe ‎ ‎（2）该导体处于垂直于它的匀强磁场中所受到的安培力：‎ F=ILB ‎ ‎ 又I= nSVe代入上式得：F=BneSVL ‎ ‎ 安培力是洛伦兹力的宏观表现，即某一自由电子所受的洛伦兹力 ‎ f=F/N ‎ ‎ 式中N为该导体中所有的自由电子数 N=nSL ‎ 由以上几式得：f=eVB　　　　　　　　　　　　　‎ ‎15、解：（1）金属框切割磁感线产生的电动势　‎ E＝Blv＝0.2×1×10V=2V　　　‎ Q=E2/4r×t　　　　　　　　　　‎ t=‎2l/v　　　　　　　　　　　　‎ 由以上各式得　Q＝1J　　　　　‎ ‎（2）进磁场过程　Uab=1/4E=0.5V　　t1=l/v=0.1S　　‎ ‎ 完全处于磁场中过程　Uab=E=2V t2=（L－l）/v=0.2S　　‎ ‎　　出磁场过程　Uab=3/4E=1.5V　　t3= l/v=0.1S　　　‎ 图象如图　　　‎ 8‎ ‎16、解：（1）E＝BLv，I＝ ，F安＝BIL＝ 当金属棒达到稳定速度时，F安＝F＝P/v 所以v2＝，v＝‎6m/s ‎ ‎（2）WR＝2.2J，所以Wr＝1.1J，W电＝3.3J Pt－W电＝mv2－mv02 （2分），t＝＝0.707S 8‎