天津市新人教版物理高三單元測試

9《電磁感覺》一．選擇題（共

15題）1．如下圖，一個

U形金屬導軌水平放置，其上放有一個金屬導體棒

ab，有一個磁感覺強度為

B的勻強磁場斜向上穿過軌道平面，

且與豎直方向的夾角為θ在下列各過程中，

一定能在軌道回路里產生感覺電流的是向右運動，同時使θ減小減小，θ角同時也減小向左運動，同時增大磁感覺強度B向右運動，同時增大磁感覺強度B和θ角0°L）．已知ab邊進入磁場時，線框的加快度恰巧為零．則線框進入磁場的過程和從磁場另一側穿出的過程相比較，正確的選項是A．金屬框中產生的感覺電流方向相反B．金屬框所受的安培力方向相反C．進入磁場過程經過導線橫截面的電量少于穿出磁場過程導線橫截面的電量D．進入磁場過程的發熱量少于穿出磁場過程的發熱量

經過5在圖

a、b、c

中除導體棒

ab可動外，其余部分均固定不動，

a圖中的電容器C原來不帶電，設導體棒、導軌和直流電源的電阻均可忽略，導體棒和導軌間的摩擦也不計圖中裝置均在水平面內，且都處于方向垂直水平面即紙面向下的勻強磁場中，導軌足夠長，今給導體棒ab一個向右的初速度v0，導體棒的最終運動狀態是A三種情況下，導體棒ab最終都是勻速運動B圖a、c中ab棒最終將以不同的速度做勻速運動；圖

b中ab

棒最終靜止C圖a、c中，ab棒最終將以相同的速度做勻速運動D三種情況下，導體棒ab最終均靜止6．如下圖，在水平面內固定一個“U”形金屬框架，框架上置一金屬桿ab，不計它們間的摩擦，在豎直方向有勻強磁場，則

（）A．若磁場方向豎直向上并增大時，桿B．若磁場方向豎直向上并減小時，桿C．若磁場方向豎直向下并增大時，桿

ab將向右移動ab將向右移動ab將向右移動D．若磁場方向豎直向下并減小時，桿ab將向右移動72022·韶關模擬如圖是考證楞次定律實驗的示意圖，豎直放置的線圈固定不動，將磁鐵從線圈上方插入或拔出，線圈和電流表組成的閉合回路中就會產生感覺電流各圖中分別標出了磁鐵的極性、磁鐵相對線圈的運動方向以及線圈中產生的感覺電流的方向等情況，其中表示正確的選項是、電容器C與一線圈連成閉合回路，條形磁鐵靜止于線圈的正上方，N極朝下，如下圖，現使磁鐵開始下落，在N極靠近線圈上端的過程中，流過R的電流方向和電容器極板的帶電情況是，上極板帶正電，下極板帶正電，上極板帶正電，下極板帶正電9如下圖，一根長導線彎成“n”形，通以直流電一金屬環C，環與導線處于同一豎直平面內，在電流

I，正中間用不計長度的一段絕緣線懸掛I增大的過程中，下列表達錯誤的選項是中無感覺電流產生中有沿逆時針方向的感覺電流產生的豎直線拉力變大仍能保持靜止狀態10．如下圖，兩個線圈套在同一個鐵芯上，，導軌電阻不計，在導軌垂直方向上放著金屬棒ab，金屬棒處于垂直紙面向外的勻強磁場中，下列說法中正確的選項是A當金屬棒向右勻速運動時，a點電勢高于b點，c點電勢高于d點B當金屬棒向右勻速運動時，b點電勢高于a點，c點與d點等電勢C當金屬棒向右加快運動時，b點電勢高于a點，c點電勢高于d點D當金屬棒向右加快運動時，b點電勢高于a點，d點電勢高于c點11．2022·皖南八校聯考如下圖，一半圓形鋁框處在水平向外的非勻強磁場中，場中各點的磁感覺強度為B＝錯誤!，為該點到地面的距離，c為常數，B0為一定值．鋁框平面與磁場垂直，直徑ab水平，空氣阻力不計鋁框由靜止釋放下落的過程中A．鋁框回路磁通量不變，感覺電動勢為0B．回路中感覺電流沿順時針方向，直徑ab兩點間電勢差為0C．鋁框下落的加快度大小一定小于重力加快度gD．直徑ab受安培力向上，半圓弧ab受安培力向下，鋁框下落加快度大小可能等于g12．一長直鐵芯上繞有一固定線圈M，鐵芯右端與一木質圓柱密接，木質圓柱上套有一閉合金屬環N，N可在木質圓柱上無摩擦移動．M連結在如下圖的電路中，其中R為滑動變阻器，E1和E2為直流電源，S為單刀雙擲開關．下列情況中，可觀察到N向左運動的是A．在

S斷開的情況下，

S向

a閉合的瞬間B．在

S斷開的情況下，

S向

b閉合的瞬間C．在

S已向

a閉合的情況下，將

R的滑動頭向

c端移動時D．在S已向a閉合的情況下，將R的滑動頭向d端移動時13（2022·上海高考物理·T20）如圖，磁場垂直于紙面，磁感覺強度在豎直方向平均散布，水平方向非平均散布。一銅制圓環用絲線懸掛于點，將圓環拉至地點后無初速釋放，在圓環從擺向的過程中A感覺電流方向先逆時針后順時針再逆時針B感覺電流方向一直是逆時針C安培力方向始終與速度方向相反D安培力方向始終沿水平方向14．如下圖，平行于軸的導體棒以速度

v向右勻速直線運動，經過半徑為

R、磁感覺強度為

B的圓形勻強磁場地區，導體棒中的感覺電動勢

E與導體棒地點關系的

圖象是15．如下圖，閉合導線框的質量能夠忽略不計，將它從如圖10所示地點勻速向右拉出勻強磁場．若第一次用拉出，外力所做的功為W1，經過導線橫截面的電荷量為q1；第二次用拉出，外力所做的功為22W，經過導線橫截面的電荷量為q，則A．W1W2，q1＝q2D．W1>W2，q1>q2二．計算題（共7題）如下圖，間距=0.3m的平行金屬導軌a1b1c1和a2b2c2分別固定在兩個豎直面內，在水平面a1b1b2a2地區內和傾角=的斜面c1b1b2c2地區內分別有磁感覺強度B1=、方向豎直向上和B2=1T、=、質量m1=0.1kg、長為的相同導體桿K、S、Q分別放置在導軌上，S桿的兩頭固定在b1、b2點，K、桿中點的輕繩平行于導軌繞過輕質滑輪自然下垂，繩上穿有質22的加快度沿繩下滑，K桿保量m=0.05kg=6m/持靜止，Q桿在垂直于桿且沿斜面向下的拉力F作用下勻速運動不計導軌電阻和滑輪摩擦，=10m/2，in=，co=求1）小環所受摩擦力的大小；2）Q桿所受拉力的剎時功率17（2022·綱領版全國·

T24）如圖，兩根足夠長的金屬導軌

ab、cd豎直放置，導軌間距離為L電阻不計。在導軌上端并接兩個額定功率均為、電阻能夠忽略的金屬棒

MN從圖示地點由靜止開始釋放。金屬棒下落過程中保持水平，

且與導軌接觸優秀。已知某時刻后兩燈泡保持正常發光。重力加快度為g。求：磁感覺強度的大小：燈泡正常發光時導體棒的運動速率。18．半徑為

a的圓形地區內有平均磁場，磁感覺強度為

B=T，磁場方向垂直紙面向里，半徑為

b的金屬圓環與磁場同心地放置，磁場與環面垂直，其中

a=0.4m

，b=0.6m

，金屬環上分別接有燈

L1、L2，兩燈的電阻均為

R0

=2

Ω，一金屬棒

MN與金屬環接觸優秀，棒與環的電阻均忽略不計1若棒以

v0=5m/的速率在環上向右勻速滑動，求棒滑動到圓環直徑

OO′的剎時如下圖，MN中的電動勢和流過燈

L1的電流2撤去中間的金屬棒MN將右面的半圓環OL2O′以OO′為軸向上翻轉90°,若此時磁場隨時間平均變化，其變化率為=T/，求L2的功率19．位于豎直平面內的矩形平面導線框abdc，ab長L1＝1.0m，bd長L2＝0.5m，線框的質量m＝0.2kg，電阻R＝2Ω其下方有一勻強磁場地區，該地區的上、下邊界0.7m10m，電阻均為R，相隔一定的距離垂直放置在導軌上與導軌緊密接觸，施加一水平向右的外力，使其從靜止開始沿導軌以加快度a做勻加快直線運動．已知導體棒c始終與導軌垂直、緊密接觸，導體棒與導軌的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，導軌的電阻忽略不計，重力加快度為g1經多長時間，導體棒d開始滑動；2若在上述時間內，導體棒d上產生的熱量為，則此時間內水平外力做的功為多少Q22（2022·上海）電阻可忽略的圓滑平行金屬導軌長S=1.15m，兩導軌間距L=0.75m，導軌傾角為30°，導軌上端ab接一阻值R=Ω的電阻，磁感覺強度B=的勻強磁場垂直軌道平面向上。阻值r=Ω，質量m=0.2kg的金屬棒與軌道垂直且接觸優秀，從軌道上端ab處由靜止開始下滑至底端，在此過程中金屬棒產生的焦耳熱Qr0.1J。取g10m/s2求：金屬棒在此過程中戰勝安培力的功；金屬棒下滑速度v2m/s時的加快度．3為求金屬棒下滑的最大速度，W重-W安=1mvm2有同學解答如下：由動能定理2，。由此所得結果是否正確若正確，說明原因并達成本小題；若不正確，給出正確的解答。答案：1．【答案】選A【詳解】設此時回路面積為S，據題意，磁通量Φ=BScoθ,對A，S增大，θ減小，coθ增大，則Φ增大，，B減小，θ減小，coθ增大，Φ可能不變，，S減小，B增大，Φ可能不變，，S增大，B增大，θ增大，coθ減小，Φ可能不變,正確2．【答案】選D【詳解】將圖中銅盤A所在的一組裝置作為發電機模型，銅盤B所在的一組裝置作為電動機模型，這樣就能夠簡單地把銅盤等效為由圓心到圓周的一系列“輻條”，處在磁場中的每一根“輻條”都在做切割磁感線運動，產生感覺電動勢，進而剖析可知D錯誤,A、B、C正確3．【答案】選C【詳解】開關S閉合瞬間,L在電路中相當于斷路，電壓表兩頭的電壓為3V,所以A錯；S閉合電路穩準時，L在電路中相當于短路，電壓表兩頭的電壓幾乎為0，所以B錯；開關S斷開的瞬間，兩頭產生很高的電動勢，正確4．答案：AD5．【答案】選B【詳解】圖a中，ab棒以v0向右運動的過程中，電容器開始充電，充電后ab棒就減速，ab棒上的感覺電動勢減小，當ab棒上的感覺電動勢與電容器兩頭電壓相等時，ab棒上無電流，進而做勻速運動；圖b中，由于電阻R消耗能量，所以ab棒做減速運動，直至停止；圖c中，當ab棒向右運動時，產生的感覺電動勢與原電動勢同向，因此作用在ab棒上的安培力使ab棒做減速運動，速度減為零后，在安培力作用下向左加快運動，向左加快過程中，ab棒產生的感覺電動勢與原電動勢反向，當ab棒產生的感覺電動勢與原電動勢大小相等時，ab棒上無電流，進而向左勻速運動，所以B正確6．答案：BD7．答案：選C、D【詳解】先根據楞次定律“來拒去留”極，B中線圈上端為N極，C中線圈上端為S極，D中線圈上端為S極，再根據安培定則確定感覺電流的方向，A、B錯誤，C、D正確8．【答案】選D【詳解】在N極靠近線圈上端的過程中,經過線圈的磁感線方向向下，磁通量增大，由楞次定律可判斷流過線圈的電流方向向下，外電路電流由b流向a，同時線圈作為電源，下端應為正極，則電容器下極板電勢高，帶正電9．【答案】選A【詳解】電流I增大的過程中，穿過金屬環C的磁通量增大，環中出現逆時針的感覺電流，故A錯，B正確；能夠將環等效成一個正方形線框，利用“同向電流相互吸引，異向電流相互排擠”得出環將受到向下的斥力且無轉動，所以懸掛金屬環C的豎直拉力變大，環仍能保持靜止狀態，C、D正確10．【答案】選B、D【詳解】1金屬棒勻速向右運動切割磁感線時，產生恒定感覺電動勢，由右手定則判斷電流由a→b，b點電勢高于a點，c、d端不產生感覺電動勢，c點與d點等勢，故A錯、B正確2金屬棒向右加快運動時，

b點電勢仍高于

a點，感覺電流增大，穿過右邊線圈的磁通量增大，所以右線圈中也產生感覺電流，

由楞次定律可判斷電流從

d流出，在外電路

d點電勢高于

c點，故

C錯，D正確11．【答案】

C【詳解】由題意知，越小，B越大，下落過程中，磁通量漸漸增加，A錯誤；由楞次定律判斷，鋁框中電流沿順時針方向，但Uab≠0，B錯誤；直徑ab受安培力向上，半圓弧ab受安培力向下，但直徑ab處在磁場較強的地點，所受安培力較大，半圓弧ab的等效水平長度與直徑相等，但處在磁場較弱的地點，所受安培力較小，這樣整個鋁框受安培力的協力向上，故C正確D錯誤．12．【答案】C【詳解】由楞次定律第二種描繪可知：只需線圈中電流增強，即穿過N的磁通量增加，則N受排擠而向右運動，只需線圈中電流減弱，即穿過N的磁通量減少，則N受吸引而向左運動，應選項C正確．14．【答案】A【詳解】在＝R左側，設導體棒與圓的交點和圓心的連線與軸正方向成θ角，則導體棒切割有效長度L＝2Rinθ，電動勢與有效長度成正比，故在＝R左側，電動勢與的關系為正弦圖象關系，由對稱性可知在＝R右側與左側的圖象對稱．應選A15．【答案】C【詳解】設線框長為L1，寬為L2，第一次拉出速度為v1，第二次拉出速度為v2，則v1＝3v2勻速拉出磁場時，外力所做的功恰等于戰勝安培力所做的功，有W1＝F1L1＝BI1L2L1＝B2L錯誤!L1v1/R，同理W2＝B2L錯誤!L1v2/R，故W1>W2；又由于線框兩次拉出過程中，磁通量的變化量相等，即ΔΦ1＝ΔΦ2，由q＝It＝錯誤!t＝錯誤!t＝錯誤!＝錯誤!得：q1＝q2故正確答案為選項C16【答案】（1）f0.2N；（2）P2W【詳解】（1）以小環為研究對象，由牛頓第二定律m2gfm2a①代入數據得f0.2N②（2）設流過桿K的電流為，由平衡條件得fB1Il③對桿Q，根據并聯電路特點以及平衡條件得B22IlFm1gsin④由法拉第電磁感覺定律的推論得EB2lv⑤根據歐姆定律有2IER總⑥R總RR且2⑦剎時功率表達式為PFv⑧聯立以上各式得P2W⑨17【詳解】⑴設燈泡額定電流為，有I02RMN2I0mgBILBmgR2LPBLvI0Rv

2Pmg181V0.4A2×10-2W1OO′MNE=B·2av0=××5V=V31L1I1==319Jabg所以v0＝錯誤!＝4m/dc邊持續向下運動過程中，直至線框的ab邊達到磁場的上邊界gh＋L2＋W安＝錯誤!mv錯誤!W安＝錯誤!mv錯誤!－mgh＋L2＝－Jab邊進入磁場后，直到dc邊抵達磁場區下邊界′過程中，作用于整個線框的安培力為零，QQ安培力做功也為零，線框只在重力作用下做加快運動，故線框從開始下落到dc邊剛抵達磁場地區下邊界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＝－J負號表示安培力做負功．20．【答案】1F－錯誤!2錯誤!方向a→b32錯誤!－r【詳解】1桿進入磁場前做勻加快運動，有F－Ff＝ma①v2＝2ad②解得導軌對桿的阻力Ff＝F－錯誤!③2桿進入磁場后做勻速運動，有F＝Ff＋FA④桿ab所受的安培力FA＝IB⑤解得桿ab中經過的電流＝錯誤!⑥桿中的電流方向自a流向b⑦3桿ab產生的感覺電動勢E＝Bv⑧桿中的