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- 2021-06-01 发布
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单元综合测试九(电磁感应)
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,试卷满分为 100 分.考试时间为 90 分钟.
第Ⅰ卷(选择题,共 40 分)
一、选择题(本题共 10 小题,每题 4 分,共 40 分.有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项
正确,把正确选项前的字母填在题后的括号内)
1.(2010·全国卷Ⅰ)某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下,大小为 4.5×10-5T.一灵敏电压表
连接在当地入海河段的两岸,河宽 100m,该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过.设落潮时,海水自
西向东流,流速为 2m/s.下列说法正确的是( )
A. 河北岸的电势较高
B. 河南岸的电势较高
C. 电压表记录的电压为 9mV
D. 电压表记录的电压为 5mV
图 1
解析:由 E=BLv=(4.5×10-5×100×2) V=9×10-3 V=9 mV,可知电压表记录的电压为 9 mV,选项
C 正确、D 错误;从上往下看,画出水流切割磁感线示意图如图 1 所示,据右手定则可知北岸电势高,选
项 A 正确、B 错误.
答案:AC
图 2
2.(2010·山东高考)如图 2 所示,空间存在两个磁场,磁感应强度大小均为 B,方向相反且垂直纸面,
MN、PQ 为其边界,OO′为其对称轴.一导线折成边长为 l 的正方形闭合回路 abcd,回路在纸面内以恒
定速度 v0 向右运动,当运动到关于 OO′对称的位置时( )
A.穿过回路的磁通量为零
B.回路中感应电动势大小为 2Blv0
C.回路中感应电流的方向为顺时针方向
D.回路中 ab 边与 cd 边所受安培力方向相同
解析:闭合回路关于 OO′对称,穿过回路的磁感线的净条数为零,选项 A 正确;由右手定则可知,
cd、ab 相当于电源,并且为串联关系,则回路中感应电流的方向为逆时针方向,感应电动势 E=2Blv0,选
项 B 正确而 C 错误;由左手定则可知,ab 边、cd 边受到安培力均向左,选项 D 正确.
答案:ABD
图 3
3.(2010·四川高考)如图 3 所示,电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上,两相同的金属导体
棒 a、b 垂直于导轨静止放置,且与导轨接触良好,匀强磁场垂直穿过导轨平面.现用一平行于导轨的恒
力 F 作用在 a 的中点,使其向上运动.若 b 始终保持静止,则它所受摩擦力可能( )
A.变为 0 B.先减小后不变
C.等于 F D.先增大再减小
解析:a 导体棒在恒力 F 作用下加速运动,闭合回路中产生感应电流,导体棒 b 受到安培力方向应沿
斜面向上,且逐渐增大.最后不变,所以 b 导体棒受摩擦力可能先减小后不变,可能减小到 0 保持不变,
也可能减小到 0 然后反向增大最后保持不变.所以选项 A、B 正确,C、D 错误.
答案:AB
图 4
4.(2010·全国卷Ⅱ)如图 4,空间某区域中有一匀强磁场,磁感应强度方向水平,且垂直于纸面向里,
磁场上边界 b 和下边界 d 水平.在竖直面内有一矩形金属线圈,线圈上下边的距离很短,下边水平.线圈
从水平面 a 开始下落.已知磁场上下边界之间的距离大于水平面 a、b 之间的距离.若线圈下边刚通过水
平面 b、c(位于磁场中)和 d 时,线圈所受到的磁场力的大小分别为 Fb、Fc 和 Fd,则( )
A.Fd>Fc>Fb B.FcFb>Fd D.Fcl2(取 g=10 m/s2).问:
(1)线框进入磁场前石块 A2 的加速度 a 为多大?
(2)线框进入磁场时匀速运动的速度 v 为多大?
(3)线框完全进入磁场后,ab 边继续运动到 gh 线的过程中,其运动性质如何?
解析:(1)线框进入磁场前,线框 A1 仅受到细线的拉力 FT 和重力 mg,石块 A2 受到重力 Mg 和拉力 FT.
由牛顿第二定律,对线框,FT-mg=ma.
对石块:Mg-FT=Ma
联立解得:a=Mg-mg
M+m
=6 m/s2.
(2)因为线框进入磁场的最初一段时间做匀速运动,所以石块受力平衡 Mg=FT′
线框 abcd 受力平衡 FT′=mg+FA
ab 边进入磁场切割磁感线,产生的电动势 E=Bl1v
形成的感应电流 I=E
R
受到的安培力 FA=BIl1
联立上述各式得:Mg=mg+B2l12v
R
代入数据解得 v=6 m/s.
(3)线框完全进入磁场后到 ab 边运动至 gh 线,线框中无感应电流,受力情况同进入磁场前,所以该阶
段仍做匀加速直线运动,加速度仍为 a=6 m/s2.
答案:(1)6 m/s2 (2)6 m/s (3)匀加速直线运动,加速度为 6 m/s2
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