1、新人教版物理屆高三單元測試27法拉第電磁感應定律、互感和自感(時間:90分鐘 總分值：100分)一 、選擇題1 如下列圖，在x0的區(qū)域內存在勻強磁場，磁場的方向垂直于xy平面(紙面)向里.具有一定電阻的矩形線框abcd位于xy平面內，線框的ab邊與y軸重合.令線框從t=0時刻起由靜止開始沿x軸正方向做勻加速運動，那么線框中的感應電流i(取逆時針方向為電流正方向)隨時間t的變化圖線i-t圖可能是以下列圖中的( ) 【答案】選d.【詳解】線框勻加速向右運動時，cd邊切割磁感線，由右手定那么知電流方向為順時針，方向為負；由e=blv知，v均勻增加，電流成線性增大，故d項正確.2.如下列圖，電路中a、

2、b是完全相同的燈泡，l是一帶鐵芯的線圈.開關s原來閉合，那么開關s斷開的瞬間( )a.l中的電流方向改變，燈泡b立即熄滅b.l中的電流方向不變，燈泡b要過一會兒才熄滅c.l中的電流方向改變，燈泡a比b熄滅慢d.l中的電流方向不變，燈泡a比b熄滅慢【答案】選d.【詳解】當開關s斷開時，l與燈泡a組成回路，由于自感，l中的電流由原來數(shù)值逐漸減小，電流方向不變，a燈熄滅要慢；b燈電流瞬間消失，立即熄滅，正確的選項為d.3.如下列圖的電路,電源電動勢為e,線圈l的電阻不計.以下判斷正確的選項是( )a.閉合s,穩(wěn)定后,電容器兩端電壓為eb.閉合s,穩(wěn)定后,電容器的a極板帶正電c.斷開s的瞬間,電容器的

3、a極板將帶正電d.斷開s的瞬間,電容器的a極板將帶負電【答案】選c.【詳解】由題意及自感現(xiàn)象規(guī)律可知,當開關s閉合且電路穩(wěn)定后,電容器與線圈l并聯(lián),由于線圈的直流電阻不計,所以兩端電壓為零,故a、b錯誤;斷開s的瞬間,由自感規(guī)律可知,線圈中要產生感應電動勢,感應電動勢引起的感應電流的方向與原電流的方向一致,因而電容器的a極板將帶正電,故c正確.4如下列圖，平行導軌間距為d，一端跨接一個電阻r，勻強磁場的磁感應強度為b，方向垂直于平行金屬導軌所在平面一根金屬棒與導軌成角放置，金屬棒與導軌的電阻均不計當金屬棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v在金屬導軌上滑行時，通過電阻r的電流是()a. b.c. d

4、.【答案】d【詳解】電流應等于感應電動勢除以電阻r，問題在于感應電動勢應如何計算能夠引起感應電流的電動勢是mn間產生的電動勢，所以有效切割長度應為.而用參數(shù)表示應為，所以有效切割長度l.那么eblv，i，所以選項d正確5物理實驗中，常用一種叫做“沖擊電流計的儀器測定通過電路的電荷量，如下列圖，探測線圈與沖擊電流計串聯(lián)后可用來測定磁場的磁感應強度線圈匝數(shù)為n，面積為s，線圈與沖擊電流計組成的回路電阻為r.假設將線圈放在被測勻強磁場中，開始線圈平面與磁場垂直，現(xiàn)把探測線圈翻轉180°，沖擊電流計測出通過線圈的電荷量為q，由上述數(shù)據可測出被測磁場的磁感應強度為()a. b.c. d.【答案

5、】a【詳解】由en，i，qit，得q，當線圈翻轉180°時，2bs，故b，應選a.6如圖 (a)、(b)所示的電路中，電阻r和自感線圈l的電阻值都很小，且小于燈a的電阻，接通s，使電路到達穩(wěn)定，燈泡a發(fā)光，那么()a在電路(a)中，斷開s后，a將逐漸變暗b在電路(a)中，斷開s后，a將先變得更亮，然后逐漸變暗c在電路(b)中，斷開s后，a將逐漸變暗d在電路(b)中，斷開s后，a將先變得更亮，然后漸漸變暗【答案】ad【詳解】(a)電路中，燈a和線圈l串聯(lián)，電流相同，斷開s時，線圈上產生自感電動勢，阻礙原電流的減小，通過r、a形成回路，漸漸變暗(b)電路中電阻r和燈a串聯(lián)，燈a的電阻大于

6、線圈l的電阻，電流那么小于線圈l中的電流，斷開s時，電源不給燈供電，而線圈產生自感電動勢阻礙電流的減小，通過r、a形成回路，燈a中電流比原來大，變得更亮，然后漸漸變暗所以選項ad正確7如下列圖，兩塊豎直放置的金屬板間距為d，用導線與一匝數(shù)為n的線圈連接線圈內局部布有方向水平向左的勻強磁場兩板間有一個一定質量、電荷量為q的油滴在與水平方向成30°角斜向右上方的恒力f的作用下恰好處于平衡狀態(tài)那么線圈內磁場的變化情況和磁通量的變化率分別是()a磁場正在增強，b磁場正在減弱，c磁場正在減弱，d磁場正在增強，【答案】b【詳解】此題涉及帶電粒子在電場中的平衡及感應電動勢兩個問題由于直流電不能通過

7、電容器，因此，電容器兩極板間電壓為線圈上感應電動勢的大小，帶電油滴所受重力豎直向下，恒力f與水平方向成30°斜向右上方，且?guī)щ娪偷吻『锰幱谄胶鉅顟B(tài)，那么可知油滴所受電場力方向水平向左，電容器右極板帶正電，由楞次定律可知磁場正在減弱；由帶電粒子水平方向受力平衡可得f·cos 30°n，得.8穿過閉合回路的磁通量隨時間t變化的圖象分別如圖所示，以下關于回路中產生的感應電動勢的論述，正確的選項是()a圖中，回路產生的感應電動勢恒定不變b圖中，回路產生的感應電動勢一直不變c圖中，回路在0t1時間內產生的感應電動勢小于在t1t2時間內產生的感應電動勢d圖中，回路產生的感應電

8、動勢先變小再變大【答案】bd【詳解】在圖中，0，感應電動勢為零，應選項a錯；在圖中，為一定值，故感應電動勢不變，選項b正確；在圖中，0t1內的比t1t2內的大，選項c錯；在圖中，圖線上各點切線的斜率絕對值先變小、后變大，應選項d對9.如右圖a是用電流傳感器(相當于電流表，其電阻可以忽略不計)研究自感現(xiàn)象的實驗電路，圖中兩個電阻的阻值均為r，l是一個自感系數(shù)足夠大的自感線圈，其直流電阻值也為r.圖b是某同學畫出的在t0時刻開關s切換前后，通過傳感器的電流隨時間變化的圖象關于這些圖象，以下說法中正確的選項是()aba圖b中甲是開關s由斷開變?yōu)殚]合，通過傳感器1的電流隨時間變化的情況b圖b中乙是開關

9、s由斷開變?yōu)殚]合，通過傳感器2的電流隨時間變化的情況c圖b中丙是開關s由閉合變?yōu)閿嚅_，通過傳感器2的電流隨時間變化的情況d圖b中丁是開關s由閉合變?yōu)閿嚅_，通過傳感器2的電流隨時間變化的情況【答案】c【詳解】開關s由斷開變?yōu)殚]合瞬間，流過自感線圈的電流為零，流過傳感器1、2的電流均為；閉合電路穩(wěn)定后，流過傳感器1的電流為，流過傳感器2的電流為；開關斷開后，流過傳感器1的電流立即變?yōu)榱悖鬟^傳感器2的電流方向相反，從逐漸變?yōu)榱阌梢陨戏治隹芍x項c正確10如以下列圖所示，一導線彎成半徑為a的半圓形閉合回路虛線mn右側有磁感應強度為b的勻強磁場，方向垂直于回路所在的平面回路以速度v向右勻速進入磁場，

10、直徑cd始終與mn垂直從d點到達邊界開始到c點進入磁場為止，以下結論正確的選項是()a感應電流方向發(fā)生變化bcd段直導線始終不受安培力c感應電動勢最大值embavd感應電動勢平均值bav【答案】c【詳解】根據楞次定律可判定閉合回路中產生的感應電流方向始終不變，a項錯誤；cd段電流方向是d指向c，根據左手定那么可知，cd段受到安培力，且方向豎直向下，b錯；當有一半進入磁場時，產生的感應電流最大，embav，c對；由法拉第電磁感應定律得，d錯二、非選擇題11位于豎直平面內的矩形平面導線框abdc，ab長l11.0 m，bd長l20.5 m，線框的質量m0.2 kg，電阻r2 .其下方有一勻強磁場區(qū)

11、域，該區(qū)域的上、下邊界pp和qq均與ab平行兩邊界間距離為h，h>l2，磁場的磁感應強度b1.0 t，方向與線框平面垂直。如圖27所示，令線框的dc邊從離磁場區(qū)域上邊界pp的距離為h0.7 m處自由下落線框的dc邊進入磁場以后，ab邊到達邊界pp之前的某一時刻線框的速度已到達這一階段的最大值問從線框開始下落，到dc邊剛剛到達磁場區(qū)域下邊界qq的過程中，磁場作用于線框的安培力所做的總功為多少？(g取10 m/s2)【答案】0.8 j【詳解】此題中重力勢能轉化為電能和動能，而安培力做的總功使重力勢能一局部轉化為電能，電能的多少等于安培力做的功依題意，線框的ab邊到達磁場邊界pp之前的某一時刻

12、線框的速度到達這一階段速度最大值，以v0表示這一最大速度，那么有ebl1v0線框中電流i作用于線框上的安培力fbl1i速度到達最大值條件是fmg所以v04 m/s.dc邊繼續(xù)向下運動過程中，直至線框的ab邊到達磁場的上邊界pp，線框保持速度v0不變，故從線框自由下落至ab邊進入磁場過程中，由動能定理得：mg(hl2)w安mvw安mvmg(hl2)0.8 jab邊進入磁場后，直到dc邊到達磁場區(qū)下邊界qq過程中，作用于整個線框的安培力為零，安培力做功也為零，線框只在重力作用下做加速運動，故線框從開始下落到dc邊剛到達磁場區(qū)域下邊界qq過程中，安培力做的總功即為線框自由下落至ab邊進入磁場過程中安培力所做的功w安0.8 j負號表示安培力做負功12如右圖所示，兩根平行金屬導軌固定在同一水平面內，間距為l，導軌左端連接一個電阻r.一根質量為m、電阻為r的金屬桿ab垂直放置在導軌上在桿的右方距桿為d處有一個勻強磁場，磁場方向垂直于軌道平面向下，磁感應強度為b.對桿施加一個大小為f、方向平行于導軌的恒力，使桿從靜止開始運動，桿到達磁場區(qū)域時速度為v，之后進入磁場恰好做勻速運動不計導軌的電阻，假定導軌與桿之間存在恒定的阻力求：(1)導軌對桿ab的阻力大小