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高三总复习物理单元测试——电磁感应
(时间:90分钟)
一、单项选择题(共10小题,每小题3分,共计30分。每小题只有一个选项符合题意。)
1.物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用。下面列举的四种器件中,利用电磁感应原理工作的是( )
A. 回旋加速器 B. 电磁炉 C. 质谱仪 D. 示波管
2.将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是( )
A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关
B.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大
C.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大
D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同
3.如图所示,竖直放置的长直导线通过直流电流I,有一矩形线框与导线在同一平面内,在下列情况中线圈中无感应电流的是( )
A.导线中电流I增大的过程
B.电流I恒定,线框向右平动
C.电流I恒定,线框以ab边为轴转动
D.电流I恒定,线框以直导线为轴转动
N
S
4.如图,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N 极朝下.当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)( )
A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引
B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥
C. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引
D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥
t
O
①
t
O
②
t
O
t1
t2
③
t
O
④
5.如图所示,在磁感应强度B= 1.2T的匀强磁场中,让导体PQ在U型导轨上以速度= 10m/s向右匀速滑动,两导轨间距离L=0.5 m,则产生的感应电动势的大小和PQ中的电流方向分别为( )
A. 0.6V,由P向Q
B. 0.6V,由Q向P
C. 6V,由P向Q
D. 6V,由Q向P
6.如图甲所示,闭合金属线框abcd垂直于匀强磁场中,磁场应强度方向垂直于纸面向里,其大小随时间的变化的图像如图乙所示,设第1s内和第2s内线框中的感应电流分别为I1、I2,磁场对ab边的安培力分别为F1、F2 ,下列说法正确的是( )
A.I1 和I2的方向都为顺时针
B.F1的方向向左,F2的方向向右
C.I1 =2I2
D.F1、F2大小均不变
7.如下图所示,有界匀强磁场的宽为l,方向垂直纸面向里,梯形线圈abcd位于纸面内,ad与bc间的距离也为l。t=0时刻,bc边与磁场边界重合。当线圈沿垂直于磁场边界的方向匀速穿过磁场时,线圈中的感应电流I随时间t变化的图线可能是(取顺时针方向为感应电流正方向)( )
8.如图所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的自感系数很大但电阻可以忽略.下列说法中正确的是( )
A.合上开关S接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后A2比A1亮
B.合上开关S接通电路时,A1和A2始终一样亮
C.断开开关S切断电路时,A1和A2都要过一会儿才熄灭
D.断开开关S切断电路时,A2立刻熄灭,A1过一会儿才熄灭
9. 穿过某闭合回路的磁通量随时间t变化的图象分别如图①~④所示,下列关于该回路中产生的感应电动势的论述正确的是( )
A.图①中,回路有感应电动势产生且感应电动势大小不变
B.图②中,回路产生的感应电动势一直在变大
C.图③中,回路在0~t1时间内产生的感应电动势小于在t1~t2时间内产生的感应电动势
D.图④中,回路产生的感应电动势先变小再变大
10.一金属圆环水平固定放置。现将一竖直的条形磁铁,在圆环上方沿圆环轴线从静止开始释放,在条形磁铁穿过圆环的过程中,条形磁铁与圆环( )
A.始终相互吸引 B.始终相互排斥
C.先相互吸引,后相互排斥 D.先相互排斥,后相互吸引
二、多项选择题(本题共6小题.每小题5分。共计30分。每小题有多个选项符合题意.全部选对的得5分。选对但不全的得3分。错选或不答的得O分。)
11.下列叙述中,符合历史事实的是( )
A.丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转,称为电流磁效应
B.卡文迪许总结出了万有引力定律并测出了万有引力常量
C.伽俐略认为力是维持物体运动状态的原因
D.法拉第发现了电磁感应现象
12.电阻箱是一种可以调节电阻大小并且能够显示出电阻阻值的变阻器。制造某种型号的电阻箱时,要用双线绕法,如右图所示。当电流变化时双线绕组( )
A.螺旋管内磁场发生变化
B.穿过螺旋管的磁通量不发生变化
C.回路中一定有自感电动势产生
D.回路中一定没有自感电动势产生网
13.如图所示的电路中,灯泡A、B电阻相同,自感线圈L的电阻跟灯泡相差不大。先接通S,使电路达到稳定,再断开S。电流随时间变化图像,下列正确的是( )
第6题
E
S
B
A
O
iA
t
S接通
O
iA
t
S接通
O
iB
t
S断开
O
iB
t
S断开
A
B
C
D
14.将一磁铁缓慢或迅速地插到闭合线圈中的同一位置,两次发生变化的物理量不同的( )
A.磁通量的变化量 B.磁通量的变化率
C.感应电流的电流强度 D.流过线圈导体横截面中的电量
15.如图所示,质量为m的铜质小闭合线圈静置于粗糙水平桌面上。当一个竖直放置的条形磁铁贴近线圈,沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、快速经过时,线圈始终保持不动。则关于线圈在此过程中受到的支持力N和摩擦力f的情况,以下判断正确的是( )
A.N先大于mg ,后小于mg B.N一直大于mg
C.f先向左,后向右 D.f一直向左
16. 如图所示,要使Q线圈产生图示方向的电流,可采用的方法有( )
A.闭合电键K
B.闭合电键K后,把R的滑片右移
C.闭合电键K后,把P中的铁心从左边抽出
D.闭合电键K后,把Q靠近P
三、实验题(共2小题,共16分。)
17.(10分)某同学设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”,如图(a)所示,它可以通过拍摄照片来记录机动车辆闯红灯时的情景。它的工作原理是:当光控开关接收到某种颜色光时,开关自动闭合,且当压敏电阻受到车的压力,它的阻值变化引起电流变化达到一定值时,继电器的衔铁就被吸下,工作电路中的电控照相机就工作,拍摄违规车辆。光控开关未受到该种光照射就自动断开,衔铁不被吸引,工作电路中的指示灯发光。
工作电路
控制电路
指示灯
电控照相机
光控开关
压敏电阻R
R/Ω
F/×103N
0
4 8 12
240
180
120
60
继电器
(b)
(a)
(1)要记录违规闯红灯的情景,光控开关应在接收到________光(选填“红”、“绿”或“黄”)时自动闭合;
(2)由图(b)可知,压敏电阻R的阻值随受到压力的增大而 ;
(3)已知控制电路电源电动势为6V,内阻为1Ω,继电器电阻为9Ω,当控制电路中电流大于0.06A时,衔铁会被吸引。则只有质量超过___________kg的车辆违规时才会被记录。
18.(6分)如图为“研究电磁感应现象”的实验装置。
(1)将图中所缺的导线补接完整。
(2)(不定项选择)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上电键后
A.将原线圈迅速插入副线圈时,电流计指针向右偏转一下。
B.将原线圈插入副线圈后,电流计指针一直偏在零点右侧。
C.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,电流计指针向右偏转一下。
D.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,电流计指针向左偏转一下。
四、计算题(本题共2小题,共24分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写最后答案的不给分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
19.(12分)如图所示,ab、cd为足够长、水平放置的光滑固定导轨,导体棒MN的长度为L=2m,电阻r=1Ω。有垂直abcd平面向下的匀强磁场,磁感强度B=1.5T,定值电阻R1=4Ω,R2=20Ω,小灯泡L的额定功率和额定电压分别为1.35W和9V。当导体棒MN水平向左匀速运动,小灯泡L正常发光时。求:
(1)电流表的示数;
(2)导体棒MN两端的电压;
(3)导体棒MN运动的速度大小。
20.(12分)如图所示,电阻不计的两光滑金属导轨相距L放在水平绝缘桌面上,半径为R的圆弧部分处在竖直平面内,水平直导轨部分处在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,末端与桌面边缘平齐.两金属棒ab、cd垂直两导轨且与导轨接触良好。ab棒质量为2m、电阻为r;cd棒质量为m、电阻为r.开始时cd棒静止在水平直导轨上,ab棒从圆弧导轨的顶端无初速释放,进入水平直导轨后与cd棒始终没有接触并一直向右运动,最后两棒都离开导轨落到地面上.两棒棒落地点到桌面边缘的水平距离之比为3∶1,求:
(1)cd棒在水平直导轨上的最大加速度的大小.
(2)两棒在导轨上运动的过程中产生的焦耳热.
高三总复习物理单元测试——电磁感应答案
一、单项选择题(每小题3分,共30分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
D
B
D
C
B
C
D
D
二、多项选择题(每小题5分,共30分)
题号
11
12
13
14
15
16
答案
AD
AD
BD
BC
AD
AD
三、填空题(共2小题,共16分。)
17.(1)红(3分)(2)减小(3分)(3)400(4分)
18 . (1)(2分)见右图
(2)(4分)AD(漏选得2分)
四、计算题(19题12分,20题12分,共24分。)
19.解:(1)电流表的示数为:………………… ① (4分)
(2)通过灯泡中的电流为:………………… ② (1分)
则干路中的电流为:………………… ③(1分)
导体棒MN两端的电压为路端电压,大小为:………………… ④(2分)
(3)电源电动势大小为: ………………… ⑤(1分)
由………………… ⑥(1分)
得 ………………… ⑦(2分)
20.解(1) ab棒刚滑到水平导轨上时,速度达最大,设为v1m,ab棒沿圆弧下滑到底端的过程机械能守恒,有:
………………… ① (1分)
ab棒刚切割磁感线时回路的感应电动势最大,设为,
………………………………② (1分)
这时刻回路电流最大,设为,
………………………③ (1分)
这时刻cd棒所受安培力最大,设为,
………………………………④ (1分)
这时cd棒的加速度最大,设为,对cd棒依牛顿第二定律得:
…………………………………⑤ (1分)
联立以上五式解得:
………………………⑥ (1分)
(2)设ab棒和cd棒离开导轨时,速度分别为和,对两棒均在平直导轨上滑动过程依动量守恒有:
…………………⑦ (2分)
两棒作平抛运动历时均为t,设cd棒作平抛运动的水平位移为s,则有:
………………………………………………⑧
………………………………………………⑨
故有: …………………………………⑩ (1分)
两棒在水平导轨上运动过程中产生的焦耳热为Q,依能量转化与守恒定律有:
………⑪ (2分)
联立①⑦⑩⑪解得:
……………………………………⑫
……………………………………⑬
………………………………⑭(1分)
52
用心 爱心 专心
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