浙江省杭州市西湖高级中学2022_2022学年高二物理10月月考试题09

1 浙江省杭州市西湖高级中学2019-2020学年高二物理10月月考试题

一、单选题（本题共12小题,每小题3分，共36分）

1.下列单位中与磁感应强度的单位“特斯拉”相当的是

（ ）

A ．Wb/m 2

B ．N/A ·m

C ．kg/A ·s 2

D ．kg/C ·m 2．下列现象中，属于电磁感应现象的是（ ）

A. 磁场对电流产生力的作用

B.变化的磁场使闭合电路产生感应电流

C.插入通电螺线管中的软铁棒被磁化

D.电流周围产生磁场

3．关于物理学家和他们的贡献，下列说法中正确的是

A ．奥斯特发现了电流的磁效应，并发现了电磁感应现象

B ．库仑提出了库仑定律，并最早用实验测得元电荷e 的数值

C ．牛顿发现万有引力定律，并通过实验测出了引力常量

D ．法拉第发现了电磁感应现象，并制作了世界上第一台发电机

4．磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图方向的感应电流，则磁铁( )

A ．向上运动

B ．向下运动

C ．向左运动

D ．向右运动

5．电阻R 、电容器C 与一个线圈连成闭合回路，条形磁

铁静止在线圈的正上方，N 极朝下，如图所示。现使磁铁

开始自由下落，在N 极接近线圈上端过程中，流过R 的电

流方向和电容器极板的带电情况是 ( )

A ．从a 到b ，上极板带正电

B ．从a 到b ，下极板带正电

C ．从b 到a ，上极板带正电

D ．从b 到a ，下极板带正电

6.面积S=4×10-2m 2

,匝数n=100匝的线圈,放在匀强磁场中且磁场方向垂直于线圈平面,磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图所示,下列判断正确的是 ( )

A.在开始的2 s 内穿过线圈的磁通量变化率等于

0.08 Wb/s

2 B.在开始的2 s 内穿过线圈的磁通量的变化量等于零

C.在开始的2 s 内线圈中产生的感应电动势等于0.08 V

D.在第3 s 末线圈中的感应电动势等于零

7.如图所示,把一正方形线圈从磁场外自右向左匀速经过磁场再拉出磁场,则从ad 边进入磁场起至bc 边拉出磁场止,线圈感应电流的情况是( )

A.先沿abcda 的方向,然后无电流,以后又沿abcda 方向

B.先沿abcda 的方向,然后无电流,以后又沿adcba 方向

C.先无电流,当线圈全部进入磁场后才有电流

D.先沿adcba 的方向,然后无电流,以后又滑abcda 方向

8.闭合线圈abcd 运动到如图所示的位置时,bc 边所受到的磁场力

的方向向下,那么线圈的运动情况可能是( )

A.向左平动进入磁场

B.向右平动离开磁场

C.向上平动

D.向下平动

9．如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd ，ab 边长大于bc 边

长，置于垂直纸面向里、边界为MN 的匀强磁场外，线框两次匀速地完

全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN 。第一次ab 边平行

MN 进入磁场，线框上产生的热量为Q 1，通过线框导体横截面的电荷量

为q 1；第二次bc 边平行MN 进入磁场，线框上产生的热量为Q 2，通过线框导体横截面的电荷量为q 2，则（ ）

A ．Q 1>Q 2，q 1=q 2

B ．Q 1>Q 2，q 1>q 2

C ．Q 1=Q 2，q 1=q 2

D ．Q 1=Q 2，q 1>q 2

10.如图所示，由均匀导线制成的半径为R 的圆环，以速度v

匀速进入一磁感应强度大小为B 的匀强磁场。当圆环运动到图

示位置(∠aOb ＝90°)时，a 、b 两点的电势差为( )

A.2BRv

B.22BRv

C.24BRv

D.324

BRv

11.如图所示,两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为l ,磁场方向垂直纸面向

里,abcd 是位于纸面内的梯形线圈,ad 与bc 间的距离也为l ,t=0时刻,bc

边与磁场区域左边

界重合。现令线圈以向右的恒定速度

v 沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域,取沿a

3 →b →c →d →a 方向的感应电流为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I 随时间t 的变化图线是图中的 (

)

12.如图所示，导线OA 长为l ，在方向竖直向上，磁感应强度为B 的匀强磁场中以角速度ω沿图中所示方向绕通过悬点O 的竖直轴旋转，导线OA 与竖直方向的夹角为θ。则OA 导线中的感应电动势大小和O 、A 两点电势高低情况分别是( )

A ．Bl 2ω O 点电势高

B ．Bl 2ω A 点电势高

C ．12Bl 2ωsin 2θ O 点电势高

D ．12Bl 2ωsin 2θ A 点电势高

二、多选题（本大题共4小题，在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）

13.如图所示,A 、B 是完全相同的两个小灯泡, L 为自感系数很大、电阻可以忽略的带铁芯的线圈,则( )

A.电键S 闭合的瞬间,A 、B 同时发光,随后A 灯变暗,B 灯变亮

B.电键S 闭合的瞬间,B 灯亮,A 灯不亮

C.断开电键S 的瞬间,A 、B 灯同时熄灭

D.断开电键S 的瞬间,B 灯立即熄灭,A 灯突然闪亮一下再熄灭

14.如图，水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m 电阻不计的金属棒ab ，在一水平恒力F 作用下由静止向右运动，则（ ）

A. 随着ab 运动速度的增大，其加速度也增大

B. 外力F 对ab 做的功等于电路中产生的电能

C. 当ab 做匀速运动时，外力F 做功的功率等于电路中的电功率

D. 无论ab 做何运动，它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能

4 15．单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速运动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则O →D 过程中( )

A ．线圈在O 时刻感应电动势最大

B ．线圈在D 时刻感应电动势为零

C ．线圈在

D 时刻感应电动势最大

D ．线圈在O 至D 时间内平均感应电动势为0.4 V

16．某地地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小

为 4.5×10－5 T 。一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽

100 m ，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2 m/s 。下列说法正确的是( )

A ．电压表记录的电压为5 mV

B ．电压表记录的电

压为9 mV

C ．河南岸的电势较高

D ．河北岸的电势较高

三、计算题（本大题共5小题，共48分）

17．（9分）如图所示，水平放置的平行金属导轨，相距L=0.5m,左端接一电阻R=0.80Ω,磁感应强度B=0.50T 的匀强磁场方向垂直导轨平面，导体棒ab 垂直导轨放在导轨上，导轨电阻均可忽略不计，,导体棒的电阻r=0.20Ω，当ab 棒以V=4.0m/s 的速度水平向右滑动时，求：

（1）ab 棒中感应电动势的大小；

（2）回路中感应电流的大小；

（3）ab 棒两端的电压。

18.（9分）一个边长为a ＝1 m 的正方形线圈，总电阻为R ＝2 Ω，当线圈以v ＝2 m/s 的速度通过磁感应强度B ＝0.5 T 的匀强磁场区域时，线圈平面总保持与磁场垂直。若磁场的宽度b >1 m ，如图所示，求：

(1)线圈进入磁场过程中感应电流的大小；

(2)线圈在穿过整个磁场过程中释放的焦耳热。

(3)线圈在进入磁场过程中通过线圈截面的电量。

5

19.（10分）如图所示，边长为L=1m 的正六边形金属框质

量为m=0.1kg ，电阻为R=1Ω，用细线把它悬挂于一个有界的

匀强磁场中，金属框的下半部处于磁场内，磁场方向与线框

平面垂直磁感应强度大小随时间变化规律为B=0.13t ．

求：（1）线框中感应电流的方向；

（2）线框中感应电动势的大小；

（3）从t=0时刻开始，经多长时间细线的拉力为零？

20．（10分）如图所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L=0.5m ，一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直．一质量为m=0.1kg 、有效电阻为R=1Ω的导体棒在距磁场上边界h=1.25m 处静止释放．导体棒进入磁场后，最终稳定为I=2A.整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻．求：

(1)磁感应强度的大小B ；

(2)电流稳定后，导体棒运动速度的大小v ；

(3)流经电流表电流的最大值I m .

6

21．（10分）如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为L ，长为3d ，导轨平面与水平面的夹角为θ，在导轨的中部刷有一段长为d 的薄绝缘涂层．匀强磁场的磁感应强度大小为B ，方向与导轨平面垂直．质量为m 的导体棒从导轨的顶端由静止释放，在滑上涂层之前已经做匀速运动，并一直匀速滑到导轨底端．导体棒始终与导轨垂直，且仅与涂层间有摩擦，接在两导轨间的电阻为R ，其他部分的电阻均不计，重力加速度为g .求：

(1)导体棒与涂层间的动摩擦因数μ；

(2)导体棒匀速运动的速度大小v ；

(3)整个运动过程中，电阻产生的焦耳热

Q .

1.C

2.B

3.D

4.B

5.D

6.A

7.D

8.A

9.A 10.D 11.B 12.D 13.AD 14.CD 15.ABD

16.BD

17.(1)1V (2)1A (3) 0.8V

18【答案】(1)0.5 A (2)0.5 J （3）0.25 C

【解析】(1)根据E ＝Blv ，I ＝E R ，知I ＝Bav R ＝0.5×1×22

A ＝0.5 A 。 (2)线圈穿过磁场过程中，由于b >1 m ，故只在进入和穿出时有感应电流，故

Q ＝2I 2Rt ＝2I 2R ·a v ＝2×0.52×2×12

J ＝0.5 J 。 （3）0.25 C

19.【答案】（1）逆时针方向（2）0.153

（3） 9350

【解析】（1）磁场逐渐增强，则磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，根据右手定则可知感应电流的方向为逆时针方向；

（2）由法拉第电磁感应定律，则有：

，

7 那么；

（3）由题意可知，线框所受安培力方向向上，且当磁感应强度增大时，细线拉力减小，当细线拉力为零时，则有： 而 又由闭合电路欧姆定律，则有： 且 联立解得：。

20.【答案】(1)mg IL ，(1) I 2R mg ，(3) mg 2gh

IR

【解析】(1)电流稳定后，导体棒做匀速运动：

BIL ＝mg ，①

解得：B ＝mg

IL .②

(2)感应电动势E ＝BLv ，③

感应电流I ＝E

R ，④ 由②③④解得：v ＝I 2R

mg .

(3)由题意知，导体棒刚进入磁场时的速度最大，设为v m .

机械能守恒1

2mv 2

m ＝mgh ，

感应电动势的最大值E m ＝BLv m ， 感应电流的最大值I m ＝E m

R ，

解得：I m ＝mg 2gh

IR .

21【答案】(1) tan θ，(2) mgR sin θB 2L 2， (3) 2mgd sin θ－m 3

g 2R 2sin 2 θ

2B 4L 4

【解析】 根据平衡条件、法拉第电磁感应定律、能量守恒定律解题．

(1)在绝缘涂层上：导体棒受力平衡，则

mg sin θ＝μmg cos θ

解得导体棒与涂层间的动摩擦因数μ＝tan θ

8 (2)在光滑导轨上：感应电动势E ＝BLv 感应电流I ＝E R 安培力F 安＝BIL

受力平衡的条件是F 安＝mg sin θ 解得导体棒匀速运动的速度v ＝mgR sin θ

B 2L 2

(3)摩擦生热，得Q T ＝μmgd cos θ 根据能量守恒定律知3mgd sin θ＝Q ＋Q T ＋12mv 2

解得电阻产生的焦耳热Q ＝2mgd sin θ－m 3g 2R 2sin 2

θ

2B 4L 4

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