物理卷·2018届河北省保定市定州中学高二上学期周练物理试卷（9-25） （解析版） 23页

‎2016-2017学年河北省保定市定州中学高二（上）周练物理试卷（9.25）‎ ‎　‎ 一、选择题 ‎1．由法拉第电磁感应定律知（设回路的总电阻一定）（　　）‎ A．穿过闭合回路的磁通量达最大时，回路中的感应电流达最大 B．穿过闭合回路的磁通量为0时，回路中的感应电流一定为0‎ C．穿过闭合回路的磁通量变化量越大时，回路中的感应电流越大 D．穿过闭合回路的磁通量变化越快，回路中的感应电流越大 ‎2．关于基元电荷，正确的说法是（　　）‎ A．基元电荷就是点电荷 B．1C电量叫基元电荷 C．基元电荷就是质子 D．基元电荷目前被认为是自然界中电荷的最小单元 ‎3．如图所示，通电直导线旁放一个金属线框且线框和导线在同一平面内．以下哪种运动方式不能使线框abcd中产生感应电流？（　　）‎ A．线框以AB为轴旋转 B．线框以ad边为轴旋转 C．线框向右移动 D．线框以ab边为轴旋转 ‎4．在下列几种情况中，不能产生感应电流的是（　　）‎ A．甲图，竖直面矩形闭合导线框绕与线框在同一平面内的竖直轴在水平方向的匀强磁场中匀速转动的过程中 B．乙图，水平面上的圆形闭合导线圈静止在磁感应强度正在增大的非匀强磁场中 C．丙图，金属棒在匀强磁场中垂直于磁场方向匀速向右运动过程中 D．丁图，导体棒在水平向右恒力F作用下紧贴水平固定U形金属导轨运动过程中 ‎5．穿过单匝闭合线圈的磁通量每秒钟均匀连续地增大2Wb，则（　　）‎ A．线圈中的感应电动势将均匀增大 B．线圈中的感应电流将均匀增大 C．线圈中的感应电动势将保持2V不变 D．线圈中的感应电流将保持2A不变 ‎6．如图所示是高频焊接原理示意图．线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝产生大量热量，将金属融化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少，以下说法正确的是（　　）‎ A．电流变化的频率越低，焊缝处的温度升高得越快 B．电流变化的频率越高，焊缝处的温度升高得越快 C．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻较小 D．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻较大 ‎7．下列关于感应电动势的说法中，不正确的是（　　）‎ A．不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势 B．感应电动势的大小跟穿过电路的磁通量的变化量成正比 C．感应电动势的大小跟穿过电路的磁通量的变化率成正比 D．感应电动势的大小跟穿过回路的磁通量多少无关，但跟单位时间内穿过回路的磁通量变化有关 ‎8．生产、生活中使用的许多电器或设备都可看作能量转换器，它们把能量从一种形式转化为另一种形式，下列电器或设备在工作过程中把电能转化为动能的是（　　）‎ A．电饭煲 B．电风扇 C．发电机 D．汽油机 ‎9．通电导体棒水平放置在光滑绝缘斜面上，整个装置处在匀强磁场中，在以下四种情况中导体棒可能保持静止状态的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎10．物理学在揭示现象本质的过程中不断发展，下列说法不正确的是（　　）‎ A．通电导线受到的安培力，实质上是导体内运动电荷受到洛仑兹力的宏观表现 B．穿过闭合电路的磁场发生变化时电路中产生感应电流，是因为变化磁场在周围产生了电场使电荷定向移动 C．磁铁周围存在磁场，是因为磁铁内有取向基本一致的分子电流 D．踢出去的足球最终要停下来，说明力是维持物体运动的原因 ‎11．天然放射现象中可产生α、β、γ三种射线．下列说法正确的是（　　）‎ A．β射线是由原子核外电子电离产生的 B．经过一次α衰变，变为 C．α射线的穿透能力比γ射线穿透能力强 D．放射性元素的半衰期随温度升高而减小 ‎12．关于下面四个装置说法正确的是（　　）‎ A．‎ 实验可以说明α粒子的贯穿本领很强 B．‎ 实验现象可以用爱因斯坦的质能方程解释 C．‎ 是利用α射线来监控金属板厚度的变化 D．‎ 进行的是聚变反应 ‎13．如图甲所示，两根电阻忽略不计的导轨平行放置，导轨左端接电阻R1，右端接小灯泡L，导体棒AB垂直放置，电阻R1、导体棒AB和小灯泡L的电阻均为R（不计灯泡电阻随温度的变化），虚线MN右侧有垂直导轨的磁场，当导体棒AB和距MN左侧某处匀速向右运动时开始计时，磁感应强度随时间变化如图乙所示，若导体棒AB从开始运动到穿越磁场的过程中，灯泡的亮度始终不变，则导体棒AB在穿越磁场前后电阻R1上消耗的功率之比是（　　）‎ A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．1：4‎ ‎14．如图所示，孤立点电荷+Q固定在正方体的一个顶点上，与+Q相邻的三个顶点分别是A、B、C，下列说法正确的是（　　）‎ A．A、B、C三点的场强相同 B．A、B、C三点的电势相等 C．A、B、C三点所在的平面为一等势面 D．将一电荷量为+q的检验电荷由A点沿直线移动到B点的过程中电势能始终保持不变 ‎15．低频电涡流传感器可用来测量自动化生产线上金属板的厚度．如图，在线圈L1中通以低频交流电，它周围会产生交变磁场，其正下方有一个与电表连接的线圈L2，金属板置于L1、L2之间．当线圈L1产生的变化磁场透过金属板，L2‎ 中会产生感应电流．由于金属板厚度不同，吸收电磁能量强弱不同，导致L2中感应电流的强弱不同，则（　　）‎ A．金属板吸收电磁能量，是由于穿过金属板的磁场发生变化，板中产生涡流 B．金属板越厚，涡流越弱 C．L2中产生的是直流电 D．L2中产生的是与L1中同频率的交流电 ‎16．闭合回路由电阻R与单匝导线框组成，其面积大小为S，内部磁场大小按B﹣t图变化，方向如图，且B﹣t图线的斜率为K，则回路中（　　）‎ A．感应电流的方向为顺时针方向 B．感应电流的电流强度越来越大 C．磁通量的变化率越来越大 D．产生的感应电动势大小为KS ‎17．如图所示，n=10匝的矩形闭合线圈ABCD在匀强磁场中绕垂直于磁场方向OO'轴匀速转动．转轴OO'过AC边和BD边的中点．若从图示位置开始计时，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的变化关系可以表示为Φ=0.1cos（10πt）（Wb），时间t的单位为s．已知矩形线圈的电阻为10Ω （ 取π=3.14，π2=9.86 ），则下列说法中正确的是（　　）‎ A．在任意l s时间内，线圈克服安培力所做的功为49.3J B．任意1s时间内，线圈中电流方向改变20次 C．电流的有效值为3.14A D．穿过线圈磁通量的最大值为Wb ‎18．如图所示，宽度为d的有界匀强磁场竖直向下穿过光滑的水平桌面，一质量为m的椭圆形导体框平放在桌面上，椭圆的长轴平行磁场边界，短轴小于d．现给导体框一个初速度v0（v0垂直磁场边界），已知导体框全部在磁场中的速度为v，导体框全部出磁场后的速度为v1；导体框进入磁场过程中产生的焦耳热为Q1，导体框离开磁场过程中产生的焦耳热为Q2．下列说法正确的是（　　）‎ A．导体框离开磁场过程中，感应电流的方向为顺时针方向 B．导体框进出磁场都是做匀变速直线运动 C．Q1＞Q2‎ D．Q1+Q2=m（v02﹣v12）‎ ‎19．如图所示，边长为L的正方形导线框其质量为m，在距磁场上边界高H处自由下落，其下边框ab进入匀强磁场后，线圈开始做减速运动，直到其上边框cd刚穿出磁场时，其速度减为ab边刚进入磁场时的一半，磁场的宽度也为L，则线框穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热为（　　）‎ A．2mgL B．2mgL+mgH C．2mgL+mgH D．2mgL+mgH ‎　‎ 二、计算题 ‎20．一个共有10匝的闭合矩形线圈，总电阻为10Ω、面积为0.04m2‎ ‎，置于水平面上．若线框内的磁感强度在0.02s内，由垂直纸面向里，从1.6T均匀减少到零，再反向均匀增加到2.4T．则在此时间内，求线圈内导线中的感应电流大小．‎ ‎21．桌面上放着一个单匝矩形线圈，线圈中心上方一定高度上有一竖直的条形磁铁，此时线圈内的磁通量为0.04Wb．把条形磁铁竖直放在线圈内的桌面上时，线圈内的磁通量为0.12Wb．分别计算以下两个过程中线圈中的感应电动势．‎ ‎（1）把条形磁铁从图中位置在0.5s内放到线圈内的桌面上；‎ ‎（2）换用10匝的矩形线圈，线圈面积和原单匝线圈相同，把条形磁铁从图中位置在0.1s内放到线圈内的桌面上．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年河北省保定市定州中学高二（上）周练物理试卷（9.25）‎ 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题 ‎1．由法拉第电磁感应定律知（设回路的总电阻一定）（　　）‎ A．穿过闭合回路的磁通量达最大时，回路中的感应电流达最大 B．穿过闭合回路的磁通量为0时，回路中的感应电流一定为0‎ C．穿过闭合回路的磁通量变化量越大时，回路中的感应电流越大 D．穿过闭合回路的磁通量变化越快，回路中的感应电流越大 ‎【考点】法拉第电磁感应定律．‎ ‎【分析】由法拉第电磁感应定律可知，闭合电路中产生的感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，与磁通量及磁通量的变化量无关．‎ ‎【解答】解：由法拉第电磁感应定律E=n，可知感应电动势E与磁通量的变化率成正比，即感应电动势取决于磁通量的变化快慢，与其他因素没有直接关系，而感应电动势越大，闭合电路的感应电流则越大；故ABC错误，D正确．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎2．关于基元电荷，正确的说法是（　　）‎ A．基元电荷就是点电荷 B．1C电量叫基元电荷 C．基元电荷就是质子 D．基元电荷目前被认为是自然界中电荷的最小单元 ‎【考点】元电荷、点电荷．‎ ‎【分析】‎ 电子的带电量最小，质子的带电量与电子相等，但电性相反，故物体的带电量只能是电子电量的整数倍，人们把这个最小的带电量叫做叫做元电荷．带电体看作点电荷的条件，当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，是由研究问题的性质决定，与自身大小形状无具体关系．‎ ‎【解答】解：A、元电荷是指最小的电荷量，带电体看作点电荷的条件，当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，是由研究问题的性质决定，与自身大小形状无具体关系．故A错误 B、元电荷是指电子或质子所带的电荷量，数值为e=1.60×10﹣19C，故B错误 C、元电荷是指最小的电荷量，不是指质子或者是电子，故C错误 D、基元电荷目前被认为是自然界中电荷的最小单元，故D正确 故选D．‎ ‎　‎ ‎3．如图所示，通电直导线旁放一个金属线框且线框和导线在同一平面内．以下哪种运动方式不能使线框abcd中产生感应电流？（　　）‎ A．线框以AB为轴旋转 B．线框以ad边为轴旋转 C．线框向右移动 D．线框以ab边为轴旋转 ‎【考点】感应电流的产生条件．‎ ‎【分析】由通过直导线周围存在磁场，可确定线圈所处磁场的分布，当闭合回路中磁通量发生变化时，回路中就会产生感应电流．根据楞次定律即可判断出感应电流的方向．‎ ‎【解答】解：A、线框以导线为轴加速转动，穿过线圈的磁通量不变，则不可以产生感应电流，故A正确；‎ B、线框以ad边为轴旋转，穿过线圈的磁通量发生变化，则线圈中产生感应电流．故B错误；‎ C、当保持M边与导线平行线圈向右移动时，穿过线圈的磁通量发生减小，则线圈中产生顺时针方向的感应电流，故C错误；‎ D、导线框以ab边为轴旋转，穿过线圈的磁通量发生变化，则线圈中产生感应电流，故D错误．‎ 故选：A．‎ ‎　‎ ‎4．在下列几种情况中，不能产生感应电流的是（　　）‎ A．甲图，竖直面矩形闭合导线框绕与线框在同一平面内的竖直轴在水平方向的匀强磁场中匀速转动的过程中 B．乙图，水平面上的圆形闭合导线圈静止在磁感应强度正在增大的非匀强磁场中 C．丙图，金属棒在匀强磁场中垂直于磁场方向匀速向右运动过程中 D．丁图，导体棒在水平向右恒力F作用下紧贴水平固定U形金属导轨运动过程中 ‎【考点】感应电流的产生条件．‎ ‎【分析】解答本题的关键是正确理解感应电流产生的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化，对照这个条件进行分析即可．‎ ‎【解答】解：‎ A、图中，闭合导线框绕竖直轴转动时，磁通量增大，会产生感应电流，故A错误．‎ B、磁感应强度增大时，穿过圆形闭合导线圈磁通量增大，会产生感应电流，故B错误．‎ C、金属棒在匀强磁场中垂直于磁场方向匀速向右运动过程中会产生感应电动势，但由于电路不闭合，不产生感应电流，故C正确．‎ D、导体棒水平向右运动的过程中，切割产生感应电动势，电路是闭合的，所以回路中会产生感应电流，故D错误．‎ 故选：C ‎　‎ ‎5．穿过单匝闭合线圈的磁通量每秒钟均匀连续地增大2Wb，则（　　）‎ A．线圈中的感应电动势将均匀增大 B．线圈中的感应电流将均匀增大 C．线圈中的感应电动势将保持2V不变 D．线圈中的感应电流将保持2A不变 ‎【考点】法拉第电磁感应定律．‎ ‎【分析】线圈中磁通量均匀减小，由法拉第电磁感应定律可以求出感应电动势．‎ ‎【解答】解：由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为：‎ E=n=1×=2V，‎ 感应电动势是一个定值，不随时间变化，故C正确．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎6．如图所示是高频焊接原理示意图．线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝产生大量热量，将金属融化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少，以下说法正确的是（　　）‎ A．电流变化的频率越低，焊缝处的温度升高得越快 B．电流变化的频率越高，焊缝处的温度升高得越快 C．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻较小 D．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻较大 ‎【考点】* 涡流现象及其应用．‎ ‎【分析】高频焊接利用高频交变电流产生高频交变磁场，在焊接的金属工件中就产生感应电流，根据法拉第电磁感应定律分析电流变化的频率与焊缝处的温度升高的关系．焊缝处横截面积小，电阻大，电流相同，焊缝处热功率大，温度升的很高．‎ ‎【解答】解：A、B高频焊接利用高频交变电流产生高频交变磁场，在焊接的金属工件中就产生感应电流，根据法拉第电磁感应定律分析可知，电流变化的频率越高，磁通量变化频率越高，产生的感应电动势越大，感应电流越大，焊缝处的温度升高的越快．故A错误，B正确．‎ ‎ C、D焊缝处横截面积小，电阻大，电流相同，焊缝处热功率大，温度升的很高．故C错误，D正确．‎ 故选：BD．‎ ‎　‎ ‎7．下列关于感应电动势的说法中，不正确的是（　　）‎ A．不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势 B．感应电动势的大小跟穿过电路的磁通量的变化量成正比 C．感应电动势的大小跟穿过电路的磁通量的变化率成正比 D．感应电动势的大小跟穿过回路的磁通量多少无关，但跟单位时间内穿过回路的磁通量变化有关 ‎【考点】感生电动势、动生电动势；法拉第电磁感应定律．‎ ‎【分析】由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势的大小除与线圈匝数有关外，还与磁通量变化快慢有关．与磁通量多少以及电路是否闭合都无关．‎ ‎【解答】解：A、无论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势，故A正确．‎ BC、由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势的大小，跟穿过电路的磁通量的变化率成正比，故B错误，C正确．‎ D、由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势的大小，可知感应电动势的大小跟穿过回路的磁通量多少无关，但跟单位时间内穿过回路的磁通量变化有关，故D正确．‎ 本题选错误的，故选：B ‎　‎ ‎8．生产、生活中使用的许多电器或设备都可看作能量转换器，它们把能量从一种形式转化为另一种形式，下列电器或设备在工作过程中把电能转化为动能的是（　　）‎ A．电饭煲 B．电风扇 C．发电机 D．汽油机 ‎【考点】焦耳定律．‎ ‎【分析】电饭煲将电能转化为内能．电风扇电能主要转化为动能，发电机是将其他能转化为电能，汽油机将化学能转化为内能．‎ ‎【解答】解：A、电饭煲将电能转化为内能．故A错误．‎ B、电风扇电能主要转化为动能，故B正确．‎ C、发电机是将其他能转化为电能，故C错误．‎ D、汽油机将化学能转化为内能．故D错误．‎ 故选：B ‎　‎ ‎9．通电导体棒水平放置在光滑绝缘斜面上，整个装置处在匀强磁场中，在以下四种情况中导体棒可能保持静止状态的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】安培力；共点力平衡的条件及其应用．‎ ‎【分析】左手定则判断安培力的方向，对通电导体棒ab受力分析，根据共点力平衡条件判断导体棒是否处于静止状态 ‎【解答】解：A、导体棒受重力、竖直向下的安培力、垂直与斜面斜向上的支持力，由共点力平衡可知，A错误 B、导体棒受重力、水平向左的安培力，垂直与斜面斜向上的支持力，由共点力平衡可知，B错误 C、导体棒受重力、沿斜面向下的安培力，垂直与斜面斜向上的支持力，由共点力平衡可知，C错误 D、导体棒受重力、沿斜面向上的安培力，垂直与斜面斜向上的支持力，由共点力平衡可知，D正确 故选：D ‎　‎ ‎10．物理学在揭示现象本质的过程中不断发展，下列说法不正确的是（　　）‎ A．通电导线受到的安培力，实质上是导体内运动电荷受到洛仑兹力的宏观表现 B．穿过闭合电路的磁场发生变化时电路中产生感应电流，是因为变化磁场在周围产生了电场使电荷定向移动 C．磁铁周围存在磁场，是因为磁铁内有取向基本一致的分子电流 D．踢出去的足球最终要停下来，说明力是维持物体运动的原因 ‎【考点】安培力；洛仑兹力．‎ ‎【分析】安培力是洛伦兹力的宏观表现，安培力实质是所受电荷所受洛伦兹力的合力；磁场发生变化，会产生电场，电荷在电场的作用下会发生定向移动；磁铁周围存在磁场，是因为磁铁内有取向基本一致的分子电流；物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因．‎ ‎【解答】解：A、通电导线受到的安培力，实质上是导体内部运动电荷受到的洛伦兹力的宏观表现．故A正确．‎ B、穿过闭合回路的磁场发生变化时，产生感应电流，是变化的磁场周围产生电场，电荷在电场的作用下发生定向移动．故B正确．‎ C、磁铁周围存在磁场，是因为磁铁内分子电流的取向基本一致．故C正确．‎ D、物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因．故D错误．‎ 本题要求选择不正确的，故选：D．‎ ‎　‎ ‎11．天然放射现象中可产生α、β、γ三种射线．下列说法正确的是（　　）‎ A．β射线是由原子核外电子电离产生的 B．经过一次α衰变，变为 C．α射线的穿透能力比γ射线穿透能力强 D．放射性元素的半衰期随温度升高而减小 ‎【考点】X射线、α射线、β射线、γ射线及其特性．‎ ‎【分析】β衰变中产生的电子是原子核中的一个中子转化而来的；α衰变过程中，一个原子核释放一个α粒子（由两个中子和两个质子形成的氦原子核），并且转变成一个质量数减少4，核电荷数减少2的新原子核．根据质量数守恒和电荷数守恒求解原子核衰变后核内中子数的变化；升高放射性物质的温度，不能缩短其半衰期．‎ α、β、γ三种射线分别是氦核、电子、电磁波，三种射线的穿透能力逐渐增强，电离能力逐渐减弱．‎ ‎【解答】解：A、β衰变中产生的电子是原子核中的一个中子转化而来的，故A错误；‎ B、α衰变过程中，一个原子核释放一个α粒子（由两个中子和两个质子形成的氦原子核），并且转变成一个质量数减少4，核电荷数减少2的新原子核．‎ 所以经过一次α衰变，变为，故B正确；‎ C、α、β、γ三种射线分别是氦核、电子、电磁波，三种射线的穿透能力逐渐增强，所以α射线的穿透能力比γ射线穿透能力弱，故C错误；‎ D、半衰期是由原子核内部性质决定的，与温度无关，所以升高放射性物质的温度，不能缩短其半衰期．故D错误；‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎12．关于下面四个装置说法正确的是（　　）‎ A．‎ 实验可以说明α粒子的贯穿本领很强 B．‎ 实验现象可以用爱因斯坦的质能方程解释 C．‎ 是利用α射线来监控金属板厚度的变化 D．‎ 进行的是聚变反应 ‎【考点】‎ X射线、α射线、β射线、γ射线及其特性；粒子散射实验；轻核的聚变．‎ ‎【分析】α粒子打到金箔上发生了散射，说明α粒子的贯穿本领较弱．爱因斯坦的光电效应方程可以很好解释光电效应的现象．α射线穿透能力较弱，金属板厚度的微小变化会使穿过铝板的α射线的强度发生较明显变化．目前的核反应堆都是核裂变反应．‎ ‎【解答】解：A、α粒子散射实验，α粒子打到金箔上发生了散射，说明α粒子的贯穿本领较弱．故A错误；‎ B、该实验室光电效应的实验，该实验现象可以用爱因斯坦的光电效应方程解释，故B错误；‎ C、α射线穿透能力较弱，金属板厚度的微小变化会使穿过铝板的α射线的强度发生较明显变化，即可以用α射线控制金属板的厚度．故C正确；‎ D、本装置是核反应推的结构，进行的是核裂变反应，故D错误．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎13．如图甲所示，两根电阻忽略不计的导轨平行放置，导轨左端接电阻R1，右端接小灯泡L，导体棒AB垂直放置，电阻R1、导体棒AB和小灯泡L的电阻均为R（不计灯泡电阻随温度的变化），虚线MN右侧有垂直导轨的磁场，当导体棒AB和距MN左侧某处匀速向右运动时开始计时，磁感应强度随时间变化如图乙所示，若导体棒AB从开始运动到穿越磁场的过程中，灯泡的亮度始终不变，则导体棒AB在穿越磁场前后电阻R1上消耗的功率之比是（　　）‎ A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．1：4‎ ‎【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．‎ ‎【分析】导体棒AB从开始运动到穿越磁场的过程中，灯泡的亮度始终不变，说明棒进入磁场后磁感应强度刚好开始不变，由电路的连接关系分析电阻R1中的电流关系，即可求得功率之比．‎ ‎【解答】解：设灯泡中的电流为I．‎ 棒进入磁场前，磁场的磁感应强度均匀增大，MN右侧回路中产生感应电动势相当于电源，R1与AB杆并联，则通过R1的电流为 I1=I．‎ 据题知，导体棒AB从开始运动到穿越磁场的过程中，灯泡的亮度始终不变，说明棒进入磁场后磁感应强度刚好开始不变，此过程中棒AB相当于电源，灯泡和R1并联，则通过R1的电流为 I2=I，由功率公式P=I2R知，导体棒AB在穿越磁场前后电阻R1上消耗的功率之比是1：4．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎14．如图所示，孤立点电荷+Q固定在正方体的一个顶点上，与+Q相邻的三个顶点分别是A、B、C，下列说法正确的是（　　）‎ A．A、B、C三点的场强相同 B．A、B、C三点的电势相等 C．A、B、C三点所在的平面为一等势面 D．将一电荷量为+q的检验电荷由A点沿直线移动到B点的过程中电势能始终保持不变 ‎【考点】电场强度；电势．‎ ‎【分析】根据孤立点电荷+Q电场线和等势面的分布情况，分析场强和电势的关系．电场强度是矢量，只有场强大小相等、方向相同，场强才相同．根据电势的变化，判断电势能的变化．‎ ‎【解答】解：A、A、B、C三点的场强大小相等，方向不同，所以三点的场强不同，故A错误．‎ B、孤立点电荷+Q的等势面以是+Q为球心的球面，所以A、B、C三点位于同一等势面上，电势相等，故B正确．‎ C、A、B、C三点所在的平面上各点到+‎ Q的距离不全相等，电势也就不全相等，所以该平面不是等势面，故C错误．‎ D、将一电荷量为+q的检验电荷由A点沿直线移动到B点的过程中，电势先升高后降低，电势能先增大后减小．故D错误．‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎15．低频电涡流传感器可用来测量自动化生产线上金属板的厚度．如图，在线圈L1中通以低频交流电，它周围会产生交变磁场，其正下方有一个与电表连接的线圈L2，金属板置于L1、L2之间．当线圈L1产生的变化磁场透过金属板，L2中会产生感应电流．由于金属板厚度不同，吸收电磁能量强弱不同，导致L2中感应电流的强弱不同，则（　　）‎ A．金属板吸收电磁能量，是由于穿过金属板的磁场发生变化，板中产生涡流 B．金属板越厚，涡流越弱 C．L2中产生的是直流电 D．L2中产生的是与L1中同频率的交流电 ‎【考点】* 涡流现象及其应用．‎ ‎【分析】根据变化的电流产生变化磁场，导致金属板有变化的电场，从而出现涡流，使电磁能量转化内能，板越厚，产生内能越多，由电磁感应可知，L2中产生是同频率的交流电，从而即可求解．‎ ‎【解答】解：A、当L1中通过有交流电时，根据右手螺旋定则可知，穿过金属板的磁场发生变化，从而出现变化的电场，导致金属板产生涡流，进而吸收电磁能量，转化成板的内能，故A正确；‎ B、当金属板越厚，在变化的电场作用下，产生涡流越强，故B错误；‎ C、根据电磁感应原理，L2中产生的是与L1中同频率的交流电，故C错误，D正确；‎ 故选：AD．‎ ‎　‎ ‎16．闭合回路由电阻R与单匝导线框组成，其面积大小为S，内部磁场大小按B﹣t图变化，方向如图，且B﹣t图线的斜率为K，则回路中（　　）‎ A．感应电流的方向为顺时针方向 B．感应电流的电流强度越来越大 C．磁通量的变化率越来越大 D．产生的感应电动势大小为KS ‎【考点】法拉第电磁感应定律；楞次定律．‎ ‎【分析】由B﹣t图象可知磁感应强度的变化情况，则由磁通量的定义可知磁通量的变化率；再由楞次定律可判断电流方向；由法拉第电磁感应定律可求得感应电动势．‎ ‎【解答】解：A、由楞次定律可知，电流方向为顺时针，故A正确；‎ B、由图象可知，磁感应随时间均匀增大，则由∅=BS可知，磁通量随时间均匀增加，故其变化率恒定不变，由法拉第电磁感应定律可知，E==S=KS，故感应电动势保持不变，电流强度不变，故D正确，BC错误；‎ 故选：AD．‎ ‎　‎ ‎17．如图所示，n=10匝的矩形闭合线圈ABCD在匀强磁场中绕垂直于磁场方向OO'轴匀速转动．转轴OO'过AC边和BD边的中点．若从图示位置开始计时，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的变化关系可以表示为Φ=0.1cos（10πt）（Wb），时间t的单位为s．已知矩形线圈的电阻为10Ω （ 取π=3.14，π2=9.86 ），则下列说法中正确的是（　　）‎ A．在任意l s时间内，线圈克服安培力所做的功为49.3J B．任意1s时间内，线圈中电流方向改变20次 C．电流的有效值为3.14A D．穿过线圈磁通量的最大值为Wb ‎【考点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理；能量守恒定律；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．‎ ‎【分析】由表达式得出磁通量的最大值BS和角速度，根据Em=BSω求解最大电动势，从而求出电动势的有效值，根据欧姆定律求出电流的有效值，一个周期内电流方向改变两次，根据W=EIt求解产生的电能即可求解克服安培力做的功．‎ ‎【解答】解：A、由表达式可知，穿过线圈的磁通量的最大值为BS=0.1Wb，转动的角速度为ω=10π，产生的感应电动势最大值为NBSω=10πV，电动势的有效值为U=10×=5V，‎ 在任意l s时间内，线圈克服安培力所做的功W==49.3J，A正确D错误；‎ B、周期T==0.2s，一个周期内电流方向改变两次，故在任意1s时间内，线圈中电流的方向改变10次，B错误；‎ C、线圈中电流的有效值为==A，故C错误；‎ 故选：A．‎ ‎　‎ ‎18．如图所示，宽度为d的有界匀强磁场竖直向下穿过光滑的水平桌面，一质量为m的椭圆形导体框平放在桌面上，椭圆的长轴平行磁场边界，短轴小于d．现给导体框一个初速度v0（v0垂直磁场边界），已知导体框全部在磁场中的速度为v，导体框全部出磁场后的速度为v1；导体框进入磁场过程中产生的焦耳热为Q1，导体框离开磁场过程中产生的焦耳热为Q2．下列说法正确的是（　　）‎ A．导体框离开磁场过程中，感应电流的方向为顺时针方向 B．导体框进出磁场都是做匀变速直线运动 C．Q1＞Q2‎ D．Q1+Q2=m（v02﹣v12）‎ ‎【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．‎ ‎【分析】根据楞次定律判断感应电流的方向；根据导线框进出磁场是，所受安培力的大小判断导线框的运动情况；根据线框的速度大小比较出产生感应电动势的大小，从而比较出电流的大小，得知进出磁场时产生的热量大小．根据能量守恒定律求出进出磁场时的产生的焦耳热之和．‎ ‎【解答】解：A、导线框离开磁场时，磁通量减小，根据楞次定律得，感应电流的方向为顺时针方向．故A正确．‎ B、导线框在进出磁场时，速度变化，则感应电动势变化，产生的感应电流变化，则所受的安培力变化，根据牛顿第二定律知，加速度变化，导线框做的变减速运动．故B错误．‎ C、因为进磁场时的速度大于出磁场时的速度，则进磁场时产生的电流要比出磁场时产生的电流大，根据克服安培力做功知，Q1＞Q2．故C正确．‎ D、根据能量守恒定律知，线框动能的减小量全部转化为焦耳热，则．故D正确．‎ 故选ACD．‎ ‎　‎ ‎19．如图所示，边长为L的正方形导线框其质量为m，在距磁场上边界高H处自由下落，其下边框ab进入匀强磁场后，线圈开始做减速运动，直到其上边框cd刚穿出磁场时，其速度减为ab边刚进入磁场时的一半，磁场的宽度也为L，则线框穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热为（　　）‎ A．2mgL B．2mgL+mgH C．2mgL+mgH D．2mgL+mgH ‎【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．‎ ‎【分析】‎ 根据机械能守恒定律求出ab边刚进入磁场时的速度．线框穿越匀强磁场过程中机械能减小转化为内能，根据能量守恒定律求解焦耳热．‎ ‎【解答】解：根据机械能守恒定律得 ‎ mgH=‎ 得v=‎ 从线框下落到穿出匀强磁场过程，根据能量守恒定律得，‎ ‎ 焦耳热Q=2mgL+mgH﹣=2mgL+‎ 故选C ‎　‎ 二、计算题 ‎20．一个共有10匝的闭合矩形线圈，总电阻为10Ω、面积为0.04m2，置于水平面上．若线框内的磁感强度在0.02s内，由垂直纸面向里，从1.6T均匀减少到零，再反向均匀增加到2.4T．则在此时间内，求线圈内导线中的感应电流大小．‎ ‎【考点】法拉第电磁感应定律；楞次定律．‎ ‎【分析】由法拉第电磁感应定律求出感应电动势，然后由欧姆定律求出感应电流．‎ ‎【解答】解：由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势：‎ E=n=n•S=10××0.04=80V，‎ 由欧姆定律可得，感应电流：I===8A；‎ 答：在此时间内线圈中的感应电流为8A．‎ ‎　‎ ‎21．桌面上放着一个单匝矩形线圈，线圈中心上方一定高度上有一竖直的条形磁铁，此时线圈内的磁通量为0.04Wb．把条形磁铁竖直放在线圈内的桌面上时，线圈内的磁通量为0.12Wb．分别计算以下两个过程中线圈中的感应电动势．‎ ‎（1）把条形磁铁从图中位置在0.5s内放到线圈内的桌面上；‎ ‎（2）换用10匝的矩形线圈，线圈面积和原单匝线圈相同，把条形磁铁从图中位置在0.1s内放到线圈内的桌面上．‎ ‎【考点】法拉第电磁感应定律．‎ ‎【分析】（1）求出条形磁铁从图示位置到放到线圈内这段过程中的磁通量量得变化量，根据法拉第电磁感应定律去进行求解．‎ ‎（2）磁通量的变化量与第一问相同，时间减少，匝数变为10匝，根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势．‎ ‎【解答】解：‎ 故把条形磁铁从图中位置在0.5s内放到线圈内的桌面上产生的感应电动势为0.16V．换用10匝的矩形线圈，线圈面积和原单匝线圈相同，把条形磁铁从图中位置在0.1s内放到线圈内的桌面上，产生的感应电动势为8V．‎ ‎　‎