2015届高三高考物理单元练9：电磁感应（word版，有答案）

单元练9 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.满分120分，考试时间100分种.

第Ⅰ卷（选择题 共35分）

一、单项选择题（每小题 3分，共15分.每小题只有一个选项符合题意） 1．如图所示，线圈ABCD在匀强磁场中，沿导线框架向右匀速运动，除电阻R以外，其余电阻不计，则（ ）

A．因穿过ABCD的磁通量不变，所以AB和CD中无感应电流 B．因穿过回路EFGH的磁通量变化，所以AB和CD中有感应电流

C．磁场方向改变，则AB和CD中感应电流

D．磁场方向改变为与线圈平面平行，则AB和CD中有感应电流

2．闭合线圈abcd在磁场中运动到如图位置时，ab边受到的磁场力竖直向下，此线圈的运动情况是（ ）

A．向右进入磁场 B．向左移出磁场 C．以ab为轴转动 D．以ad为轴转动

3．MN、GH为平行导轨，AB、CD为跨在导轨上的两根横杆，导轨和横杆均为导体.有匀强磁场垂直于导轨所在平面，方向如图所示.用I表示回路中的电流（ ）

A．当AB不动而CD向右滑动时，I≠0且沿顺时针方向 B．当AB向左、CD向右滑动且速度大小相等时，I=0 C．当AB、CD都向右滑动且速度大小相等时，I=0

D．当AB、CD都向右滑动，且AB速度大于CD时，I≠0且沿逆时针方向

4．有一电阻率ρ、体积为V的铜块，将它拉成半径为r的铜导线，做成一半径为R的圆形回路（R＞r），现加上一个方向垂直于回路平面的匀强磁场，若磁感应强度B的大小均匀变化，则（ ）

A．感应电流大小与导线的粗细成正比 B．感应电流大小和回路半径成正比

C．感应电流大小和回路半径的平方成正比

D．感应电流大小和导线的粗细及回路的半径都无关

5．如图所示，在PQ、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场、磁场方向均垂直于纸面.一导线框abcdefa位于纸面内，框的邻边都相互垂直，bc边与磁场的边界P重合，导线框与磁场区域的尺寸如图所示.从t=0时刻开始，线框匀速横穿两个磁场区域.以a→b→c→d→e→f为线框中的电动势ε的正方向，以下四个ε－t关系示意图中正确的是（ ）

二、多项选择题（每小题4分，共16分.每小题有多个选项符合题意）

6．如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度.两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速释放，穿过AB管的小球比穿过B管的小球先落到地面，下列对两管的描述中可能正确的是（ ）

A．A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的 B．A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的 C．A管是用胶木制成的，B管是用逆料制成的 D．A管是用胶木制成的，B管是用铝制成的

7．如图所示，A和B是电阻均为R的电灯，L是自感系数较大的线圈.

当S1闭合、S2断开且电路稳定时，A、B亮度相同.再闭合S2，待电路稳定后将S1断开.下列说法中正确的是（ ）

A．B灯立即熄灭

B．A灯将比原来更亮一些后再熄灭 C．有电流通过B灯，方向为c→d D．有电流通过A灯，方向为b→a

8．如图所示，两根竖直放置的光滑平行导轨，其一部分处于向垂直导轨所在平面且有上下水平边界的匀强磁场中，一根金属杆MN成水平沿导轨滑下，在与导轨和电阻R组成的闭合电路中，其他电阻不计.当金属杆MN进入磁场区后，其运动的速度图像可能是图中的（ ）

9．两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，而且处于如图所示的匀强磁场中，在导轨上端附近，上下横跨与导轨紧密接触着a、b两条相同的导体棒，电阻均为R，不计导轨电阻，下列结论中正确的是（ ）

A．若同时从静止释放a、b棒，a、b均做匀速运动 B．若同时从静止释放a、b棒，a、b均做自由落体运动 C．若只放开b棒，b棒先做加速运动，后做减速运动 D．若只放开b棒，b棒先做加速运动，后做匀速运动

第Ⅱ卷（非选择题 共89分）

三、简答题（每小题10分，共20分.把答案填在相应的横线上或按题目要求作答）

10．（10分）在研究电磁感应现象实现中

（1）为了能明显地观察到实验现象，请在如图所示的实验器材中，选择必要的器材，在图中用实线连接成相应的实物电路图；

（2）将原线圈插入副线圈中，闭合电键，副线圈中感生电流与原线圈中电流的绕行方向 （填“相同”或“相反”）；

（3）将原线圈拔出时，副线圈中的感生电流与原线圈中电流的绕行方向 （填“相同”或“相反”）. 11．（10分）如图所示是一种风速仪示意，试回答下列问题：

（1）有水平风吹来时磁体如何转动？（自下往下看） . （2）为什么能用它测定风速大小？

四、计算或论述题（本题共5小题，共69分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须写出明确的数值和单位） 12．（12分）两根光滑的长直金属导轨MN、M′N′平行置于同一水平面内，导轨间距为l，电阻不计，M、M′处接有如图所示的电路，电路中各电阻的阻值增为R，电容器的电容为C.长度也为l、阻值同为R的金属棒ab垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中.ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab运动距离为s的过程中，整个回路中产生的焦耳热为Q.求：

（1）ab运动速度v的大小； （2）电容器所带的电荷量q.

13．（13分）如图所示，两根竖直放置在绝缘地面上的金属导轨的上端，接有一个电容为C的电容器，框架上有一质量为m、长为l的金属棒，平行于地面放置，与框架接触良好且

无摩擦，棒离地面的高度为h，磁感强度为B的匀强磁场与框架平面垂直.开始时，电容器不带电.将金属棒由静止释放，问：棒落地时的速度为多大？（整个电路电阻不计）

14．（14分）如图甲所示，水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置，间距d为0.5m，左端通过导线与阻值为2Ω的电阻R连接，右端通过导线与阻值为4Ω的小灯泡L连接；在CDEF矩形区域内有竖直向上均匀磁场，CE长为2m，CDEF区域内磁场的磁感应强度B如图乙所示随时间t变化；在t=0时，一阻值为2Ω的金属棒在恒力F作用下由静止从AB位置沿导轨向右运动，当金属棒从AB位置运动到EF位置过程中，小灯泡的亮度没有发生变化.求：

（1）通过的小灯泡的电流强度； （2）恒力F的大小； （3）金属棒的质量.

15．（16分）用密度为d、电阻率为ρ、横截面积为A的薄金属条制成边长为L的闭合正方形框ab′b′a′.如图所示，金属方框水平放在磁极的狭缝间，方框平面与磁场方向平行.设匀强磁场仅存在于相对磁极之间，其他地方的磁场忽略不计.可认为方框的aa′边和bb′边都处在磁极之间，极间磁感应强度大小为B.方框从静止开始释放，其平面在下落过程中保持水平（不计空气阻力）.

（1）求方框下落的最大速度vm（设磁场区域在数值方向足够长）；

（2）当方框下落的加速度为

a时，求方框的发热功率P； 2（3）已知方框下落时间为t时，下落高度为h，其速度为vt（vt＜vm）.若在同一时间t内，方框内产生的热与一恒定电流I0在该框内产生的热相同，求恒定电流I0的表达式.

16．（14分）一个质量为m、直径为d、电阻为R的金属圆环，在范围很大的磁场中沿竖直方向下落，磁场的分布情况如图所示，已知磁感应强度竖直方向的分量By的大小只随高度变化，其随高度y变化关系为By=B0+（1+ky）（此处k为比例常数，且k＞0），其中沿圆环轴线的磁场方向始终竖直向上，在下落过程中金属圆环所在的平面始终保持水平，速度越来越大，最终稳定为某一数值，称为收尾速度.求：

（1）圆环中的感应电流方向； （2）圆环的收尾速度的大小.

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