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1、第十章电磁感应综合过关规范限时检测满分：100分考试时间：60分钟一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共计48分。14题为单选，5 8题为多选，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，错选或不选的得0分)1(2018浙江杭州五校联考)如图所示，有以下操作：(1)铜盘放置在与盘垂直的均匀分布且逐渐增强的磁场中；(2)铜盘在垂直于铜盘的匀强磁场中绕中心轴匀速运动；(3)铜盘在蹄形磁铁两极之间匀速转动；(4)在铜盘的圆心与边缘之间接一电流计，铜盘在蹄形磁铁两极间匀速运动。下列针对这四种操作的说法正确的是(C)A四种情况都会产生感应电流B只有(4)中会出现感应电流C(4)中圆盘边缘为“电源”正极D(2
2、)中电流沿逆时针方向解析(1)中穿过铜盘的磁通量均匀变化，产生的是稳定的电流；(2)中铜盘中的磁通量不变，故铜盘中不会产生感应电流和涡流；(3)中铜盘的不同部分不断地进出磁场，切割磁感线运动，所以会产生感应电流，ABD错误；(4)中铜盘边缘A点为“电源”正极，O点为“电源”负极，所以C正确。2(2018山东省莱芜高三上学期期末试题)如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感应强度为B，质量为m边长为a的正方形线框ABCD斜向穿进磁场，当AC刚进入磁场时速度为v，方向与磁场边界成45，若线框的总电阻为R，则下列说法错误的是(B)A线框穿进磁场过程中，框中电流的方向为ABCDBAC刚进入磁场时线
3、框中感应电流为CAC刚进入磁场时线框所受安培力为D此时CD两端电压为Bav解析线框进入磁场的过程中穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流的磁场的方向向外，则感应电流的方向为ABCD方向，故A正确； AC刚进入磁场时CD边切割磁感线，AD边不切割磁感线，所以产生的感应电动势：EBav，则线框中感应电流为：I；故CD两端的电压为UIRBav，故B错误，D正确； AC刚进入磁场时线框的CD边产生的安培力与v的方向相反，AD边受到的安培力的方向垂直于AD向下，它们的大小都是：FBIa，由几何关系可以看出，AD边与CD边受到的安培力的方向相互垂直，所以AC刚进入磁场时线框所受安培力为AD边与CD
4、边受到的安培力的矢量合，即：F合F，方向竖直向下，故C正确。3(2018河北张家口检测)如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上当金属框绕ab边以角速度逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc。已知bc边的长度为l.下列判断正确的是(C)AUaUc，金属框中无电流BUbUc，金属框中电流方向沿abcaCUbcBl2，金属框中无电流DUacBl2，金属框中电流方向沿acba解析当金属框绕ab边以角速度逆时针转动时，穿过直角三角形金属框abc的磁通量恒为0，所以没有感应电流，由右手定则可知，c点电势高，UbcBl2，故C正确，A、B、D
5、错误。4(2018山西孝义检测)如图所示，倾斜固定的平行光滑导轨与水平面成37角，导轨间距为0.5m、电阻不计。磁场方向垂直导轨平面向下，磁感应强度B1T。质量分别为m12102kg和m21102kg的导体棒ab和cd垂直导轨放置，电阻均为1，两棒与导轨始终接触良好。下列说法正确的是(g10m/s2，sin370.6)(D)A要使ab棒或cd棒静止不动，另一棒应向下做匀速运动B要使ab棒或cd棒静止不动，另一棒应向上做匀加速运动C要使cd棒静止不动，ab棒的速度大小是1.96m/sD要使ab棒静止不动，则需在平行导轨方向加一个作用于cd棒的外力，其大小为0.18N解析使棒静止不动，需使其所受安
6、培力沿斜面向上，且恒定，有F安BILmgsin，所以另一导体棒应匀速向上运动，AB项错误；将已知条件代入上式解得v0.48m/s，C项错误；对整体应用平衡条件有F(m1m2)gsin0.18N，D项正确。5(2018重庆巴蜀中学月考)如图所示，磁场方向垂直于纸面，磁感应强度大小在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布。一铜制圆环用绝缘细线悬挂于O点。将圆环拉至位置a后无初速度释放，圆环摆到右侧最高点b，不计空气阻力。在圆环从a摆向b的过程中(AD)A感应电流方向先是逆时针方向，再顺时针方向，后逆时针方向B感应电流方向一直是逆时针C安培力方向始终与速度方向相反D安培力方向始终沿水平方向解析由楞次定
7、律知，感应电流方向先是逆时针方向，再顺时针方向，后逆时针方向，A正确，B错误；根据左手定则，因等效导线是沿竖直方向的，且两边的磁感应强度不同，故合力方向始终沿水平方向，和速度方向会有一定夹角，C错误，D正确。6(2018河北省定州中学高三上学期期中试题)如图所示，间距为L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端用一阻值为R的电阻连接，导轨上横跨一根质量为m、电阻也为R的金属棒，金属棒与导轨接触良好。整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。现使金属棒以初速度v沿导轨向右运动，若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为q。下列说法正确的是(ABC)A金属棒在导轨上做匀减速运动B整
8、个过程中金属棒克服安培力做功为mv2C整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为D整个过程中电阻R上产生的焦耳热为mv2解析金属棒以速度v向右运动，切割磁感线产生感应电动势EBLv，线框中产生感应电流I，金属棒受到安培力水平向左大小为FBIL，金属棒在安培力作用下做减速运动，速度变小，安培力变小，加速度变小，选项A对。直到速度减小到0，安培力变为0，金属棒停止运动，此过程根据动能定理，克服安培力做功等于减少的动能即mv2，选项B对。金属棒通过的电荷量qttt，可得位移x，选项C对。整个电路即金属棒和电阻R上产生的总热量等于克服安培力做的功mv2，所以电阻R上面产生的热量小于mv2，选项D错。7(20
9、18四川省泸县高三上学期第三次理综)如图所示两半径为r的圆弧形光滑金属导轨置于沿圆弧径向的磁场中，磁场所在的平面与轨道平面垂直。导轨间距为L，一端接有电阻R，导轨所在位置处的磁感应强度大小均为B，将一质量为m的金属导体棒PQ从图示位置(导轨的半径与竖直方向的夹角为)由静止释放，导轨及金属棒电阻均不计，下列判断正确的是(CD)A导体棒PQ有可能回到初始位置B导体棒PQ第一次运动到最低点时速度最大C导体棒PQ从静止到最终达到稳定状态，电阻R上产生的焦耳热为mgr(1cos)D导体棒PQ由静止释放到第一次运动到最低点的过程中，通过R的电荷量解析导体棒运动过程中不断克服安培力做功，将机械能转化为电能，
10、因此导体棒不可能回到初始位置，故A错误；导体棒PQ第一次运动到最低点时所受安培力与速度反向，速度不可能最大，故B错误；导体棒最后一定静止在最低点，根据能量守恒定律得，电阻R上产生的焦耳热等于重力势能的减少量，即QREpmgr(1cos)，故C正确；导体棒PQ从静止释放到第一次运动到最低点的过程中，通过R的电荷量为：q，故D正确。所以CD正确，AB错误。8(2018湖南省衡阳八中高三实验班质检)如图所示，均匀金属圆环的总电阻为4R，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过圆环。金属杆OM的长为l，阻值为R，M端与环接触良好，绕过圆心O的转轴以恒定的角速度顺时针转动。阻值为R的电阻一端用导线和环上的A点连
11、接，另一端和金属杆的转轴O处的端点相连接。下列判断正确的是(AD)A金属杆OM旋转产生的感应电动势恒为B通过电阻R的电流的最小值为，方向从Q到PC通过电阻R的电流的最大值为，且P、Q两点电势满足PQDOM两点间电势差绝对值的最大值为解析M端线速度为l，OM切割磁感线的平均速度为，OM转动切割磁感线产生的电动势恒为：EBlBL2，A正确；当M端位于最上端时，圆环两部分电阻相等，并联电阻最大，电流最小，R并2RR，通过电阻R的电流的最小值为Imin，根据右手定则可得电流方向从Q到P，B错误；当M位于最下端时圆环被接入的电阻为0，此时有最大电流：Imax，根据右手定则可得电流方向从Q到P，P、Q两点
12、电势满足PQ，C错误； OM作为电源，外电阻增大，总电流减小，内电压减小，路端电压增大，所以外电阻最大时，OM两点间电势差的绝对值最大，其最大值为：UImin2R，D正确；故选AD。二、非选择题(共2小题，共52分。计算题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分)9(14分)(2018安徽省亳州市高三上学期期末)如图所示，一“U”型金属导轨固定在绝缘水平地面上，导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，导轨间距为d，电阻不计，质量为m、电阻为R的金属棒ab与导轨接触良好且始终垂直，棒与导轨间的动摩擦因数为.现棒在水平向右的拉力F(垂直棒)作用下，由
13、静止开始做加速度为a的匀加速直线运动，重力加速度为g，试求：(1)拉力F随时间t变化的关系式；(2)t0时间内通过棒的电荷量q.答案：(1)Fm(ag)at(2) qt解析(1)对棒，由牛顿第二定律FBIdmgma根据法拉第电磁感应定律EBdvBdat又根据闭合电路欧姆定律知I联立以上各式，解得Fm(ag)at(2)在t0时间内棒发生的位移xat而qttt10(18分)(2018山东德州月考)如图所示，在倾角37的光滑斜面上存在一垂直斜面向上的匀强磁场区域MNPQ，磁感应强度B的大小为5T，磁场宽度d0.55m，有一边长L0.4m、质量m10.6kg、电阻R2的正方形均匀导体线框abcd通过一
14、轻质细线跨过光滑的定滑轮与一质量m20.4kg的物体相连，物体与水平面间的动摩擦因数0.4，将线框从图示位置由静止释放，物体到定滑轮的距离足够长。(取g10m/s2，sin370.6，cos370.8)(1)求线框abcd还未进入磁场的运动过程中，细线中的拉力大小；(2)当ab边刚进入磁场时，线框恰好做匀速直线运动，求线框刚释放时ab边距磁场MN边界的距离x；(3)在(2)问中的条件下，若cd边恰离开磁场边界PQ时，速度大小为2m/s，求整个运动过程中ab边产生的热量。答案：(1)2.4N(2)0.25m(3)0.1J解析(1)线框还未进入磁场的过程中，以整体法有m1gsinm2g(m1m2)
15、a，a2m/s2。以m2为研究对象有Tm2gm2a，或以m1为研究对象有m1gsinTm1a。解得T2.4N。(2)线框刚进入磁场恰好做匀速直线运动，以整体法有m1gsinm2g0，解得v1m/s。ab到MN前线框做匀加速运动，有v22ax，解得x0.25m。(3)线框从开始运动到cd边恰离开磁场边界PQ时m1gsin(xdL)m2g(xdL)(m1m2)vQ。解得Q0.4J，所以QabQ0.1J。11(20分)(2018河北省唐山市高三上学期期末)两根固定于同一竖直平面内的光滑金属导轨AB和CD，两根导轨在E点接触良好，与竖直方向夹角相同，E为两导轨的中点，AEACL，整个装置处于垂直导轨平面向里的足够大的匀强磁场中，磁感应强度为B，金属棒ef质量为m，长为L，电阻为R
