《电磁感应(19)》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电磁感应(19)(42页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、内装订线学校:_姓名:_班级:_考号:_外装订线绝密启用前2018-2019学年度?学校8月月考卷试卷副标题考试范围:xxx;考试时间:100分钟;命题人:xxx注意事项:1答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2请将答案正确填写在答题卡上第I卷(选择题)请点击修改第I卷的文字说明一、多选题1如图(a)所示,水平面内有一光滑金属导轨,ac边的电阻为R,其他电阻均不计,ab与ac夹角为135,cd与ac垂直将质量为m的长直导体棒搁在导轨上,并与ac平行棒与ab、cd交点G、H间的距离为L0,空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为B.在外力作用下,棒由GH处以初速度v0向右做直线运动其速
2、度的倒数1v随位移x变化的关系如图(b)所示在棒运动L0到MN处的过程中A 导体棒做匀变速直线运动 B 导体棒运动的时间为3L02v0C 流过导体棒的电流不变 D 外力做功为3B2L02v02R+3mv028【答案】BC【解析】A、直线的斜率为:k=2v01v0L0=1L0v0,所以有:1v=1L0v0+1v0,得v=L0x+L0v0,故不是匀变速直线运动,故A错误。C、感应电动势为:E=Blv=B(L0+x)L0L0+xv0=BL0v0,感应电动势大小不变,感应电流为:I=ER大小不变,故C正确;B、根据法拉第电磁感应定律有:E=t=BSt=B12(L0+2L0)L0t=BL0v0,解得:t
3、=3L02v0,故B正确。D、克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热为:Q=I2Rt=(BL0v0R)2R3L02v0=3B2L02v02R,对导体棒,由动能定理得:W外W安=12m(12v0)212mv02,解得W外=3B2L02v02R3mv028,故D错误。故选BC.【点睛】对于电磁感应问题研究思路常常有两条:一条从力的角度,重点是分析安培力作用下物体的平衡问题;另一条是能量,分析电磁感应现象中的能量如何转化是关键。2如图甲所示,螺线管内有一平行于轴线的磁场,规定图中箭头所示方向为磁感应强度B的正方向,螺线管与U形导线框cdef相连,导线框cdef内有一半径很小的金属圆环L,圆环面积为
4、S,圆环与导线框cdef在同一平面内.当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时,下列说法中正确的是A 在t1时刻,金属圆环L内的磁通量最大,最大值m=B0SB 在t2时刻,金属圆环L内的磁通量最大C 在t1 t2时间内,金属圆环L有扩张的趋势D 在t1 t2时间内,金属圆环L内有顺时针方向的感应电流【答案】BD【解析】当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时,在导线框cdef内产生感应电动势和感应电流,在t1时刻,感应电流为零,金属圆环L内的磁通量为零,选项A错误;在t2时刻,感应电流最大,金属圆环L内的磁通量最大,选项B正确;在t1 t2时间内,金属圆环L有收缩的趋势,选项C
5、错误;由楞次定律,在t1 t2时间内,导线框cdef内产生逆时针方向感应电流,感应电流逐渐增大,金属圆环L内磁通量增大,根据楞次定律,金属圆环L内有顺时针方向的感应电流,选项D正确。【点睛】解决本题的关键掌握楞次定律判断感应电流的方向,右手螺旋定则判断电流和周围磁场方向的关系3某电子天平原理如图所示,E形磁铁的两侧为N极,中心为S极,两极间的磁感应强度大小均为B,磁极宽度均为L,忽略边缘效应,一正方形圈套于中心磁极,其骨架与秤盘连为一体,线圈两端C、D均与外电路连接。当质量为m的重物放在秤盘上时,弹簧被压缩。秤盘和线圈一起向下运动(骨架与磁极不接触),随后外电路对线圈供电,秤盘和线圈恢复到未放
6、重物时的位置并静止。由此时对应的供电电流I可确定重物的质量。已知线圈匝数为n,线圈电阻为R,重力加速度为g,则A 线圈向下运动过程中感应电流从C端流出,供电电流从D端流入B 线圈向下运动过程中感应电流从D端流出,供电电流从C端流入C 重物质量与电流的关系m=2nBILgD 若线圈消耗的最大功率为P,电子天平能称量的最大质量是m0=2nBLgPR【答案】ACD【解析】由图知,线圈向下运动,穿过线圈的磁通量增大,根据楞次定律可知,感应电流的磁场向上,又根据右手螺旋定则可判断,感应电流从C端流出,D端流入,所以A正确B错误;由平衡条件知:mg=2nBIL,得重物质量与电流的关系m=2nBILg,所以
7、C正确;根据P=I2R,联立mg=2nBIL可得最大质量为m=2nBLgPR,所以D正确。4如图所示,光滑斜面的倾角30,在斜面上放置一矩形线框abcd,ab边长L11 m,bc边的边长l20.6 m,线框的质量m1 kg,电阻R0.1 ,线框用细线通过定滑轮与重物相连,重物的质量M2 kg,斜面上ef线与gh线(efghpqab)间有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度B10.5 T,gh线与pq线间有垂直斜面向下的匀强磁场,磁感应强度B20.5 T,如果线框从静止开始运动,当ab边进入磁场时恰好做匀速直线运动,ab边由静止开始运动到gh线所用的时间为2.3 s,取g10 m/s2,则()A
8、全过程焦耳热等于M的机械能减小量与m动能增加量之差B ef线到gh线距离为9.1 mC ab边由静止开始至运动到gh线这段时间内线框中产生的焦耳热为9 JD ab边刚越过gh线瞬间线框的加速度为30 m/s2【答案】BC【解析】全过程焦耳热等于M的机械能减少量与m机械能增加量之差,故A错误;ab边进入磁场时做匀速运动,受力平衡,则有:FTmgsin300FA,又电动势为EBL1v1,电流为:I=ER,安培力为FAB1IL1,对M:FTMg,联立解得,Mgmgsin300B1IL1,代入解得:v16 m/s,abcd进入磁场B1前做匀加速直线运动,对整体:Mgmgsin300(Mm)a,联立得:
9、a5 m/s2,则该阶段运动的时间t1=v1a=1.2s,线框进入磁场B1过程做匀速运动的时间t2=L2v1=0.1s,完全进入磁场后的加速度a5 m/s2,此阶段时间t3tt1t21 s。ef线和gh线间距sL2v1t312at329.1m,故B正确;此时线框v2v1at311 m/s,ab边由静止开始运动到gh线这段时间产生焦耳热QFAL2(Mgmgsin300)L29 J,故C正确;ab边刚进入gh线瞬间线框的加速度斜面向下由mgsin300+B1+B2L12v2RMg=M+ma2,解得a2=953m/s2,故D错误。所以BC正确,AD错误。5如图,一导体圆环保持水平,沿一个性质匀称的条
10、形磁铁轴线落下,条形磁铁竖直固定,圆环中心始终位于磁铁轴线上。已知当圆环落至B、D两位置时,刚好经过磁铁上下端截面,而C位置位于磁铁正中。不计空气阻力,下列说法正确的有A 圆环由A落至B的过程中,环中感应电流从上至下看为顺时针B 圆环由B落至C的过程中,圆环磁通量在减少C 圆环落至C、D之间时,圆环有收缩趋势D 圆环由A落至E的过程中,任意时刻加速度都小于重力加速度g【答案】AC【解析】圆环由A落至B的过程中,穿过圆环竖直向上的磁通量增大,根据楞次定律可得环中感应电流从上至下看为顺时针,A正确;当磁铁在BD之间时,穿过圆环的磁场分为两部分,一部分是磁铁外部竖直向下的磁场,一部分是磁铁内部方向竖
11、直向上的磁场(这部分是匀强磁场,恒定不变,即穿过圆环的磁感线条数恒定不变),即,磁铁外部磁场在C点最弱,磁感线条数最少,故在C点穿过线圈的磁通量最大,磁感线最密集,圆环由B落至C的过程中,磁通量增大,从C到D过程中,穿过线圈的磁通量减小,故圆环有收缩趋势,B错误C正确;在中点C处时磁感线都是竖直方向上的,水平方向上没有分量,不切割,没有感应电流,不受安培力作用,故加速度等于重力加速度,D错误6如图所示,abcd是由粗细均匀的电阻丝制成的长方形线框,导体棒MN有电阻,可在ad边与bc边上无摩擦滑动,且接触良好,线框处于垂直纸面向里的匀强磁场中,当MN棒由靠ab边处向cd边匀速移动的过程中,下列说
12、法中正确的A MN棒中电流先减小后增大B MN棒两端电压先增大后减小C MN棒上拉力的功率先增大后减小D 矩形线框中消耗的电功率先减小后增大【答案】AB【解析】设MN左、右两侧电阻丝的并联阻值为,导体棒MN的电阻为r,则MN棒中的电流,MN棒两端电压,因当导体棒MN在线框中点时最大,故MN棒运动过程中,电流I先减小后增大,而先增大后减小,AB正确;MN棒上拉力的功率,在MN棒运动过程中, 先减小后增大,C错误;因不知与r的大小关系,矩形线框中消耗的电功率大小变化情况无法确定,D错误故选AB.7(多选)水平放置的平行板电容器与线圈连接,如图所示,线圈内有垂直纸面(设向里为正方向)的匀强磁场,为使
13、带负电微粒静止在板间,磁感应强度B随时间t变化的图像应该是下列选项中的A B C D 【答案】BC【解析】由题,带负电微粒静止在板间,受到的电场力与重力平衡,则有: ,得极板间的电压为: ,保持不变,则线圈中产生的感应电动势恒定不变;根据法拉第电磁感应定律可知B随时间均匀变化,由于微粒带负电,则由平衡条件知,微粒所受的电场力方向向上,上极板带正电,则线圈中感应电动势方向沿逆时针,根据楞次定律判断可知:当磁场垂直纸面向里时,B均匀增大,当磁场垂直纸面向外时,B均匀减小,故BC正确,故选BC.【点睛】带负电微粒静止在板间,受到的电场力与重力相平衡,由平衡条件可判断出极板的电性,根据楞次定律判断出磁
14、场的方向,由法拉第电磁感应定律分析B大小的变化情况8如图所示,边长为L的正方形闭合导线框置于磁感应强度为B的匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直用力将线框分别以速度v1和v2匀速拉出磁场,比较这两个过程,下列说法正确的是A 若v1v2,则通过线框导线的电荷量q1q2B 若v1v2,则拉力F1F2C 若v1=2v2,则拉力做功的功率P1=2P2D 若v1=2v2,则拉力所做的功W1=2W2【答案】BD【解析】由于E=,I=,q=It,所以q=,由于及R一定,故q1=q2,所以A错误。由于F=F安,而F安=BIl,I=,E=Blv,所以F=F安=;故若v1v2,拉力F1F2;故B正确;由P=FvF=
15、F安=所以P=由于v1=2v2,P1=4P2,故C错误。由拉力做功W=Fl=F安l=l=,又因v1=2v2,故W1=2W2,故D正确;故选BD。9如图所示,矩形线圈是闭合的,在外力作用下,匀速向右通过宽为d(大于线圈边长)的匀强磁场时,设穿过线圈的磁通量为,感应电流为I,线圈所受磁场力为F,通过线圈导线横截面的电荷量为q,则描述此过程中以上各物理量的变化的图像如选项图所示,其中正确的是()A B C D 【答案】AB【解析】线圈穿过磁场的过程中,速度不变,其他各物理量的变化分析如下:进入磁场的过程中,磁通量BSBlvt(l为切割磁感线的边长),可见磁通量正比于时间t;从全部进入磁场到出磁场之前的过程中,最大且保持不变;离开磁场的过程中,均匀减小,故A正