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1、章末过关检测（九） 学生用书P315(单独成册)(时间：60分钟分值：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈，当以速度v0刷卡时，在线圈中产生感应电动势其Et关系如图所示如果只将刷卡速度改为，线圈中的Et关系图可能是()解析：选D若将刷卡速度改为，线圈切割磁感线运动时产生的感应电动势大小将会减半，周期将会加倍，故D项正确，其他选项错误2如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd，在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，从图中位置经过位置到
2、达位置，位置和都很靠近在这个过程中，线圈中感应电流()A沿abcd流动B沿dcba流动C由到是沿abcd流动，由到是沿dcba流动D由到是沿dcba流动，由到是沿abcd流动解析：选A由条形磁铁的磁场分布情况可知，线圈在位置时穿过矩形闭合线圈的磁通量最少线圈从位置到，穿过abcd自下而上的磁通量减少，感应电流的磁场阻碍其减少，则在线框中产生的感应电流的方向为abcd，线圈从位置到，穿过abcd自上而下的磁通量在增加，感应电流的磁场阻碍其增加，由楞次定律可知感应电流的方向仍然是abcd故本题答案为A3(2019南京模拟)如图所示的电路中，L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，L1、L2和L3
3、是3个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源在t0时刻，闭合开关S，电路稳定后在t1时刻断开开关S规定以电路稳定时流过L1、L2的电流方向为正方向，分别用I1、I2表示流过L1和L2的电流，则下图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是()解析：选CL的直流电阻不计，电路稳定后通过L1的电流是通过L2、L3电流的2倍闭合开关瞬间，L2立即变亮，由于L的阻碍作用，L1逐渐变亮，即I1逐渐变大，在t1时刻断开开关S，之后电流I会在电路稳定时通过L1的电流大小基础上逐渐变小，I1方向不变，I2反向，故选C4(2019徐州中学高三模拟)1831年，法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机(图甲)它是利用电
4、磁感应原理制成的，是人类历史上第一台发电机图乙是这个圆盘发电机的示意图：铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘良好接触使铜盘转动，电阻R中就有电流通过若所加磁场为匀强磁场，回路的总电阻恒定，从左往右看，铜盘沿顺时针方向匀速转动，CRD平面与铜盘平面垂直，下列说法正确的是()A电阻R中没有电流流过B铜片C的电势高于铜片D的电势 C保持铜盘不动，磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场，则铜盘中有电流产生 D保持铜盘不动，磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场，则CRD回路中有电流产生 解析：选C根据右手定则可知，电流从D点流出，流向C点，因此在圆盘中电流方向为
5、从C向D，由于圆盘在切割磁感线时相当于电源，所以D处的电势比C处高，A、B错误；保持铜盘不动，磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场，则穿过铜盘的磁通量发生变化，故铜盘中有感应电流产生，但是此时不再切割磁感线，所以CD不能当成电源，故CRD回路中没有电流产生，C正确，D错误5如图所示，光滑斜面的倾角为，斜面上放置一矩形导体线框abcd，ab边的边长为l1，bc边的边长为l2，线框的质量为m，电阻为R，线框通过绝缘细线绕过光滑的定滑轮与一重物相连，重物质量为M斜面上ef线(ef平行底边)的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为B，如果线框从静止开始运动，进入磁场的最初一段时间是做匀速运动的，且线框
6、的ab边始终平行于底边，则下列说法正确的是()A线框进入磁场前运动的加速度为B线框进入磁场时匀速运动的速度为C线框做匀速运动的总时间为D该匀速运动过程中产生的焦耳热为(Mgmgsin )l2解析：选D由牛顿第二定律得，Mgmgsin (Mm)a，解得线框进入磁场前运动的加速度为，A错误；由平衡条件，Mgmgsin F安0，F安BIl1，I，EBl1v，联立解得线框进入磁场时匀速运动的速度为v，B错误；线框做匀速运动的总时间为t，C错误；由能量守恒定律，该匀速运动过程中产生的焦耳热等于系统重力势能的减小量，为(Mgmgsin )l2，D正确6两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，顶端接阻值为R
7、的电阻质量为m、电阻为r的金属棒在距磁场上边界某处由静止释放，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场垂直，如图所示，不计导轨的电阻，重力加速度为g，则下列说法错误的是()A金属棒在磁场中运动时，流过电阻R的电流方向为baB金属棒的速度为v时，金属棒所受的安培力大小为C金属棒的最大速度为D金属棒以稳定的速度下滑时，电阻R的热功率为R解析：选C金属棒在磁场中向下运动时，由楞次定律知，流过电阻R的电流方向为ba，选项A正确；金属棒的速度为v时，金属棒中感应电动势EBLv，感应电流I，所受的安培力大小为FBIL，选项B正确；当安培力Fmg时，金属棒下滑速度最
8、大，金属棒的最大速度为v，选项C错误；金属棒以稳定的速度下滑时，电阻R和r的总热功率为Pmgv(Rr)，电阻R的热功率为R，选项D正确二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)7(2019南京实验中学模拟)转笔(Pen Spinning)是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的休闲活动转笔深受广大中学生的喜爱，其中也包含了许多的物理知识，假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点O做匀速圆周运动，下列有关该同学转笔中涉及的物理知识的叙述正确的是()A笔杆上的点离O点越近的，做圆周运动的
9、向心加速度越小B笔杆上的各点做圆周运动的向心力是由万有引力提供的C若该同学使用中性笔，笔尖上的小钢珠有可能因快速的转动做离心运动被甩走D若该同学使用的是金属笔杆，且考虑地磁场的影响，由于笔杆中不会产生感应电流，因此金属笔杆两端一定不会形成电势差解析：选AC笔杆上各点的角速度相同，根据a2r可知，笔杆上的点离O点越近的，做圆周运动的向心加速度越小，选项A正确；笔杆上的各点做圆周运动的向心力是由笔杆对该点的作用力提供的，选项B错误；若该同学使用中性笔，且转动过快，则笔尖上的小钢珠有可能因快速的转动做离心运动被甩走，选项C正确；若考虑地磁场的影响，由于笔杆转动时可能要切割磁感线而使金属笔杆两端形成电
10、势差，选项D错误8如图所示，水平放置的粗糙U形框架上接一个阻值为R0的电阻，放在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，一个半径为L、质量为m的半圆形硬导体AC在水平向右的恒定拉力F作用下，由静止开始运动距离d后速度达到v，半圆形硬导体AC的电阻为r，其余电阻不计下列说法正确的是()A此时AC两端电压为UAC2BLvB此时AC两端电压为UACC此过程中电路产生的电热为QFdmv2D此过程中通过电阻R0的电荷量为q解析：选BDAC的感应电动势为E2BLv，两端电压为UAC，A错误，B正确；由功能关系得Fdmv2QQf，C错误；此过程中平均感应电流为，通过电阻R0的电荷量为qt，D正确9(2
11、019宿迁市高三调研测试)如图甲所示，一个刚性圆形线圈与电阻R构成闭合回路，线圈平面与所在处的匀强磁场方向垂直，磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示关于线圈中产生的感应电动势e、电阻R消耗的功率P随时间t变化的图象，可能正确的有()解析：选BD根据题图，结合法拉第电磁感应定律可得EnnS，可得线圈在005T和05TT时间内产生大小相等、方向相反的电动势，则选项A错误，B正确；由电功率公式P可得电阻的电功率与电动势方向无关，则大小保持不变，选项C错误，D正确10在倾角为足够长的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小相等的匀强磁场，磁场方向一个垂直斜面向上，另一个垂直斜面向下，宽度均为L，
12、如图所示一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形线框在t0时刻以速度v0进入磁场，恰好做匀速直线运动，若经过时间t0，线框ab边到达gg与ff中间位置时，线框又恰好做匀速运动，则下列说法正确的是()A当ab边刚越过ff时，线框加速度的大小为gsin Bt0时刻线框匀速运动的速度为Ct0时间内线框中产生的焦耳热为mgLsin mvD离开磁场的过程中线框将做匀速直线运动解析：选BC当ab边进入磁场时，有EBLv0，I，mgsin BIL，有mgsin 当ab边刚越过ff时，线框的感应电动势和电流均加倍，则线框做减速运动，有4mgsin ，加速度方向沿斜面向上且大小为3gsin ，A错误；t0时刻
13、线框匀速运动的速度为v，则有mgsin ，解得v，B正确；线框从进入磁场到再次做匀速运动的过程，沿斜面向下运动距离为L，则由功能关系得线框中产生的焦耳热为Q，C正确；线框离开磁场时做加速运动，D错误三、非选择题(本题共3小题，共40分按题目要求作答，计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11(12分)(2019宿迁市高三调研测试)如图所示，边长为L、电阻为R、质量为m的正方形线框abcd放在光滑水平面上，其右边有一磁感应强度大小为B、方向竖直向上的有界匀强磁场，磁场宽度为L，左边界与线框的ab边相距为L线框在水平恒力F作用下由静止向右运动，cd边进入磁场前已做匀速运动求：
14、(1)线框匀速运动时的速度大小v；(2)线框进入磁场过程中通过线框横截面的电荷量q；(3)线框通过磁场区域的过程中产生的焦耳热Q解析：(1)匀速过程中EBLv对线框I对ab边F安BILF安F解得v(2)线框进入磁场过程中电量qtt(3)线框通过磁场过程，由能量守恒定律得3FLQmv2线框中产生的焦耳热Q3FL答案：见解析12(14分)如图所示，将质量m101 kg、电阻R103 、长度l04 m的导体棒ab横放在U形金属框架上，框架质量m202 kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数02，相距04 m的MM、NN相互平行，电阻不计且足够长电阻R201 的MN垂直于MM整个装置处于竖直向
15、上的匀强磁场中，磁感应强度B05 T垂直于ab施加F2 N的水平恒力，使ab从静止开始无摩擦地运动，且始终与MM、NN保持良好接触，当ab运动到某处时，框架开始运动设框架与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2(1)求框架开始运动时ab速度v的大小；(2)从ab开始运动到框架开始运动的过程中，MN上产生的热量Q01 J，求该过程中ab位移x的大小解析：(1)ab对框架的压力F1m1g框架受水平面的支持力FNm2gF1依题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则框架受到的最大静摩擦力F2FNab中的感应电动势EBlvMN中的电流IMN受到的安培力F安IlB框架开始运动时F安F2由上述各式代入数据解得v6 m/s(2)闭合回路中产生的总热量Q总Q由能量守恒定律，得Fx
