专题10 电磁感应（第06期）-2017届高三物理百所名校好题速递分项解析汇编 12页

导语：本期汇编精选全国各地百所名校2017届高三上学期期末考试试题或者全国市级联考试题，这些试题本身原创度就高，再加上优中选优，保证了题题精彩。‎ 专题10 电磁感应 一、选择题 ‎1．【2017·辽宁省本溪市高级中学、大连育明高级中学、大连二十四中高三联合模拟考试】如图是电子感应加速器的示意图，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动，上图为侧视图，下图为真空室的俯视图，电子从电子枪右端逸出（不计初速度）后，在真空室中沿虚线被加速，然后击中电子枪左端的靶，下列说法中正确的是 A．俯视看，通过电磁铁导线的电流方向为逆时针方向，且电流应逐渐增大 B．俯视看，通过电磁铁导线的电流方向为顺时针方向，且电流应逐渐减小 C．俯视看，通过电磁铁导线的电流方向为逆时针方向，且电流应逐渐减小 ‎ D．俯视看，通过电磁铁导线的电流方向为顺时针方向，且电流应逐渐增大 ‎【答案】A 考点：考查了楞次定律的应用 ‎【名师点睛】解决本题的关键掌握楞次定律判断感应电流的方向，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流磁场磁通量的变化，同时理解右手螺旋定则的应用．‎ ‎2．【2017·黑龙江省大庆中学高三上学期期末考试】在半径为r、电阻为R的圆形导线框内，以直径为界，左右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场，以垂直纸面向外的磁场为正，两部分磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律分别如图乙所示．则0〜t0时间内，导线框中（　　）‎ ‎ A．感应电流方向为顺时针      B．感应电流方向为逆时针 C．感应电流大小为      D．感应电流大小为 ‎【答案】A 考点：楞次定律、法拉第电磁感应定律 ‎【名师点睛】考查楞次定律与法拉第电磁感应定律的应用，注意磁场正方向的规定，及掌握两个感应电动势是相加还是相差是解题的关键。‎ ‎3．【2017·河南省南阳市第一中学高三上学期第六次周考】一直升飞机停在南半球的某地上空，该处地磁场有竖直方向的分量，其分量大小为B，直升飞机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的频率为f，从上往下的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动，螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示，如果忽略a到转轴中心线的距离，用表示每个叶片中的感应电动势，则 A．，且a点电势低于b点电势 B．，且a点电势低于b点电势 C．，且a点电势高于b点电势 D．，且a点电势高于b点电势 ‎【答案】C ‎【解析】每个叶片都切割磁感线，根据右手定则可得a点相当于电源的正极，故a点电势高于b点电势．叶片端点的线速度，的感应电动势电动势，故C正确．‎ 考点：考查了导体切割磁感线运动 ‎【名师点睛】解决本题的关键掌握转动切割产生感应电动势的表达式，要掌握应用右手定则判断感应电动势方向的方法．‎ ‎4．【2017·开封市高三第一次模拟】如图（甲）所示，平行光滑金属导轨水平放置，两轨相距L=0.4 m，导轨一端与阻值R=0.3Ω的电阻相连，导轨电阻不计。导轨x>0一侧存在沿x方向均匀增大的磁场，其方向与导轨平面垂直向下，磁感应强度B随位置x变化如图（乙）所示。一根质量m=0.2 kg、电阻r=0.1 Ω的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直，棒在外力F作用下从x=0处以初速度v0=2m/s沿导轨向右变速运动，且金属棒在运动过程中受到的安培力大小不变。下列说法中正确的是（ ）‎ A．金属棒向右做匀减速直线运动 B．金属棒在x=1 m处的速度大小为1.5m/s C．金属棒从x=0运动到x=1m过程中，外力F所做的功为-0.175 J D．金属棒从x=0运动到x=2m过程中，流过金属棒的电量为2C ‎【答案】CD ‎，对金属棒金属棒从运动到m过程中，根据动能定理有，代入数据，解得，故C正确；根据感应电量公式，到过程中，B-x图象包围的面积，，，故D正确 考点：考查了导体切割磁感线运动 ‎【名师点睛】考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力的大小公式、做功表达式、动能定理等的规律的应用与理解，运动过程中金属棒所受的安培力不变，是本题解题的突破口，注意B-x图象的面积和L的乘积表示磁通量的变化量．‎ ‎5．【2017·山西省重点中学协作体高三上学期期末联考】如图是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流.各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中表示正确的是（     ）‎ ‎【答案】CD 考点：楞次定律 ‎【名师点睛】可从运动角度去分析：来拒去留．当N极靠近时，则线圈上端相当于N极去抗拒，从而确定感应电流方向。‎ ‎6．【2017·河南省南阳市第一中学高三上学期第六次周考】如图所示，两根光滑的金属导轨平行放置在倾角为的斜面上，导轨在左端接有电阻R，导轨的电阻可忽略不计，斜面处在匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上，质量为m、电阻可忽略不计的金属棒ab在沿斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨由静止开始上滑，并上升h高度，在这一过程中 A．作用在金属棒上的合力所做的功大于零 B．恒力F所做的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和 C．恒力F与安培力的合力的瞬时功率一定时刻在变化 D．恒力F与重力mg的合力所做的功大于电阻R上产生的焦耳热 ‎【答案】AD 考点：考查了导体切割磁感线运动 ‎【名师点睛】对于电磁感应与功能结合问题，注意利用动能定理进行判断各个力做功之间关系，尤其注意的是克服安培力所做功等于整个回路中产生热量．‎ ‎7．【2017·湖北省部分重点中学高三新考试大纲适应性考试】如图所示，在水平面（纸面）内有三根相同的金属棒ab、 ac和MN,其中ab、 ac在a点接触，构成“V"字型导轨。导轨所在空间存在垂直于纸面的均匀磁场。用力使MN从点由a点静止开始做匀加速直线运动，运动中MN始终与∠bac的角平分线垂直且和导轨保持良好接触， MN与ab、 ac的交点分别为P、Q。关于回路中的电流i及P、Q间的电压绝对值U与时间t的关系图线，下列可能正确的是 ‎【答案】AC 考点：法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律 ‎【名师点睛】此题是对法拉第电磁感应定律及闭合电路的欧姆定律的考查；关键是能找出导体中的电流I和导体棒两端电压的表达式才能决定图像的形状；注意搞清内外电路.‎ ‎8．【2017·株洲市高三教学质量统一检测】用导线绕一圆环，环内有一用同样导线折成的内接正方形线框，圆环与线框绝缘，如图所示。把它们放在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆环平面（纸面）向里。当磁场均匀减弱时 A．圆环和线框中的电流方向都为顺时针 B．圆环和线框中的电流方向都为逆时针 C．圆环和线框中的电流大小之比为 D．圆环和线框中的电流大小比为2 :1‎ ‎【答案】AC 考点：考查了楞次定律，法拉第电磁感应定律 ‎【名师点睛】本题整合了法拉第电磁感应定律、电阻定律和欧姆定律，常规题，要善于运用比例法解题．‎ 二、非选择题 ‎9．【2017·辽宁省本溪市高级中学、大连育明高级中学、大连二十四中高三联合模拟考试】为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与与线圈L连接，如图所示．已知线圈由a端开始绕至b端，当电流从电流计G右端流入时，指针向右偏转．将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，发现指针向右偏转．‎ ‎（1）在图中L上画出几匝线圈，以便能看清线圈绕向；‎ ‎（2）当条形磁场穿过线圈L后，向下远离L时，指针将指向_________；‎ ‎（3）当条形磁场从图中的虚线位置向右远离L时，指针将指向_____。（选填“左侧”、“右侧”或“中央”）‎ ‎【答案】（1）如图（2）左侧（3）右侧 ‎【解析】（1）将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，穿过L的磁场向下，磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，感应电流磁场应该向上，电流表指针向右偏转，电流从电流表右端流入，由安培定则可知，俯视线圈，线圈绕向为顺时针，如图．‎ ‎（2）当条形磁铁穿过线圈L后，向下远离L时，穿过L的磁通量向下，磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流磁场应向下，指针将指向左偏转．‎ ‎（3）当条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时，穿过L的磁通量向上，磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流磁场应向上，指针向右偏转．‎ 考点：考查了楞次定律的应用 ‎10．【2017·哈尔滨市第六中学上学期期末考试】（20分）如图所示，光滑的定滑轮上绕有轻质柔软细线，线的一端系一质量为3m的重物，另一端系一质量为m、电阻为r的金属杆。在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PQ、EF，在QF之间接有阻值为R的电阻，其余电阻不计。磁感应强度为B0的匀强磁场与导轨平面垂直。开始时金属杆置于导轨下端QF处，将重物由静止释放，当重物下降h时恰好达到稳定速度而匀速下降。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好（忽略摩擦，重力加速度为g），求：‎ F ‎ ‎（1）重物匀速下降的速度v；‎ ‎（2）重物从释放到下降h的过程中，电阻R中产生的焦耳热QR；‎ ‎（3）若将重物下降h时的时刻记为t＝0，速度记为v0，从此时刻起，磁感应强度逐渐减小，金属杆中恰好不产生感应电流，试写出磁感应强度B随时间t变化的关系式。‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】（1）对金属棒：受力分析可知T-mg-F=0 式中：T=3mg， 所以： （2）设电路中产生的总焦耳热为Q，则有能量守恒关系得减少的重力势能等于增加的动能和焦耳热Q； 即：3mgh−mgh＝(3m)v2+mv2+Q 所以：电阻R中产生的焦耳热QR为【名师点睛】本题分别从力和能量两个角度研究电磁感应现象，关键是计算安培力和分析能量如何变化，以及把握没有感应电流产生的条件.‎ ‎11．【2017·辽宁省本溪市高级中学、大连育明高级中学、大连二十四中高三联合模拟考试】如图1所示，水平面内的直角坐标系的第一象限有磁场分布，方向垂直于水平面向下，磁感应强度沿y轴方向没有变化，与横坐标x的关系如图2所示，图线是双曲线（坐标是渐近线）；顶角=53°的光滑金属长导轨MON固定在水平面内，ON与x轴重合，一根与ON垂直的长导体棒在水平向右的外力作用下沿导轨MON向右滑动，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触，已知t=0时，导体棒位于顶角O处；导体棒的质量为m=4kg；OM、ON接触处O点的接触电阻为R=0.5Ω，其余电阻不计，回路电动势E与时间t的关系如图3所示，图线是过原点的直线，求：‎ ‎（1）t=2s时流过导体棒的电流强度的大小；‎ ‎（2）在1~2s时间内导体棒所受安培力的冲量大小；‎ ‎（3）导体棒滑动过程中水平外力F（单位：N）与横坐标x（单位：m）的关系式。‎ ‎【答案】（1）8A（2）（3）‎ ‎【解析】（1）根据E-t图象中的图线是过原点的直线特点，可得到t=2s时金属棒产生的感应电动势为：‎ 由欧姆定律得：‎ ‎【名师点睛】本题的关键首先要正确理解两个图象的数学意义，运用数学知识写出电流与时间的关系，要掌握牛顿运动定律、闭合电路殴姆定律，安培力公式、感应电动势公式．‎