(通用版)2017版高考物理一輪復(fù)習(xí)章末沖關(guān)議論練9電磁感覺(jué).(通用版)2017版高考物理一輪復(fù)習(xí)章末沖關(guān)議論練9電磁感覺(jué).(通用版)2017版高考物理一輪復(fù)習(xí)章末沖關(guān)議論練9電磁感覺(jué).章末沖關(guān)議論練9電磁感覺(jué)(時(shí)間：50分鐘，滿分：100分)一、選擇題(本題共10小題．每題6分，共60分．在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～6題只有一項(xiàng)吻合題目要求，第7～10題有多項(xiàng)吻合題目要求．全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分．)1．在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中，觀察、實(shí)驗(yàn)、假說(shuō)和邏輯推理等方法都起到了重要作用．下列表達(dá)不正確的選項(xiàng)是()A．奧斯特在實(shí)驗(yàn)中觀察到電流的磁效應(yīng)，該效應(yīng)揭穿了電和磁之間存在聯(lián)系B．安培依照通電螺線管的磁場(chǎng)和條形磁鐵的磁場(chǎng)的相似性，提出了分子電流假說(shuō)C．法拉第在實(shí)驗(yàn)中觀察到，在通有恒定電流的靜止導(dǎo)線周邊的固定導(dǎo)線圈中，會(huì)出現(xiàn)感覺(jué)電流D．楞次在解析了好多實(shí)驗(yàn)事實(shí)后提出，感覺(jué)電流應(yīng)擁有這樣的方向，即感覺(jué)電流的磁場(chǎng)總要阻攔引起感覺(jué)電流的磁通量的變化【解析】奧斯特在實(shí)驗(yàn)中觀察到電流的磁效應(yīng)，該效應(yīng)揭穿了電流能夠產(chǎn)生磁場(chǎng)，電和磁之間存在聯(lián)系，選項(xiàng)A正確．安培依照通電螺線管的磁場(chǎng)和條形磁鐵的磁場(chǎng)的相似性，提出了分子電流假說(shuō)，選項(xiàng)B正確．法拉第在實(shí)驗(yàn)中觀察到，通有恒定電流的靜止導(dǎo)線周邊的固定導(dǎo)線圈中磁通量不變，不會(huì)產(chǎn)生感覺(jué)電流，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．楞次在解析了好多實(shí)驗(yàn)事實(shí)后提出，感覺(jué)電流應(yīng)擁有這樣的方向，即感覺(jué)電流的磁場(chǎng)總要阻攔引起感覺(jué)電流的磁通量的變化，這就是楞次定律，選項(xiàng)D正確．【答案】C2．物理實(shí)驗(yàn)中，常用一種叫做“沖擊電流計(jì)”的儀器測(cè)定經(jīng)過(guò)電路的電荷量．如圖1所示，探測(cè)線圈與沖擊電流計(jì)串通后可用來(lái)測(cè)定磁場(chǎng)的磁感覺(jué)強(qiáng)度．已知線圈的匝數(shù)為n，面積為S，線圈與沖擊電流計(jì)組成的回路電阻為R.若將線圈放在被測(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，開(kāi)始線圈平面與磁場(chǎng)垂直，現(xiàn)把探測(cè)線圈翻轉(zhuǎn)180°，沖擊電流計(jì)測(cè)出經(jīng)過(guò)線圈的電荷量為q，由上述數(shù)據(jù)可測(cè)出被測(cè)磁場(chǎng)的磁感覺(jué)強(qiáng)度為()圖1qRqRA.SB.nSqRqRC.2nSD.2S1【解析】由于開(kāi)始線圈平面與磁場(chǎng)垂直，現(xiàn)把探測(cè)線圈翻轉(zhuǎn)180°，則有Φ＝2BS.ΦqR由于q＝nR，因此磁感覺(jué)強(qiáng)度B＝2nS，選項(xiàng)C正確．【答案】C3．(2015·海南高考)如圖2所示，空間有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，素來(lái)金屬棒與磁感覺(jué)強(qiáng)度方向垂直，當(dāng)它以速度v沿與棒和磁感覺(jué)強(qiáng)度都垂直的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，棒兩端的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)大小為ε；將此棒彎成兩段長(zhǎng)度相等且互相垂直的折線，置于與磁感覺(jué)強(qiáng)度相垂直的平面內(nèi)，當(dāng)它v運(yùn)動(dòng)時(shí)，棒兩端的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)大小為ε′沿兩段折線夾角均分線的方向以速度ε′.則ε等于()圖21B.2A.22C．1D.2【解析】由法拉第電磁感覺(jué)定律知直金屬棒運(yùn)動(dòng)時(shí)其兩端電動(dòng)勢(shì)ε＝BLv，將此棒彎成兩段長(zhǎng)度相等且互相垂直的折線，并放于與磁感覺(jué)強(qiáng)度垂直的平面內(nèi)，并沿折線夾角1BLv均分線的方向以相同的速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)，ε′＝1，則ε′＝2＝2.因此B對(duì)，A、2BLvεBLv2C、D錯(cuò)．【答案】B4．(2015·鹽城檢測(cè))如圖3所示，L是自感系數(shù)很大的線圈，但其自己的電阻幾乎為零．A和B是兩個(gè)完好相同的燈泡，則以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()圖3A．當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合剎時(shí)，A、B兩燈同時(shí)亮，最后B燈熄滅B．當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)剎時(shí)，A、B兩燈同時(shí)熄滅C．當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)剎時(shí)，a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)電勢(shì)低D．當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)剎時(shí)，流經(jīng)燈泡B的電流是由b到a【解析】開(kāi)關(guān)S閉合剎時(shí)，線圈L對(duì)電流有阻攔作用，則相當(dāng)于燈泡A與B串通，因2此同時(shí)亮，且亮度相同，牢固后B被短路熄滅，選項(xiàng)A正確；牢固后當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)后，A馬上熄滅，由于自感，線圈中的電流只能慢慢減小，其相當(dāng)于電源，左端電勢(shì)高，與燈泡B組成閉合回路放電，流經(jīng)燈泡B的電流是由a到b，B閃一下再熄滅，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤．【答案】A5．如圖4所示，兩個(gè)互連的金屬圓環(huán)，大金屬環(huán)的電阻是小金屬環(huán)電阻的二分之一．磁場(chǎng)垂直穿過(guò)粗金屬環(huán)所在地域．當(dāng)磁感覺(jué)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化時(shí)，在粗環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)為E，則a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為()圖4EEA.2B.32ED．EC.3【解析】在電磁感覺(jué)中，產(chǎn)生感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)的那一部分等效于直流電路中的電源．該部分的電阻等效于電源內(nèi)阻r，本題的等效電路以下列圖．依題有：REE2E＝，＝＝＝，r2IR＋rR3RR＋22EU＝IR＝3.【答案】C6．如圖5所示，一正方形閉合金屬線框ABCD放在粗糙絕緣的水平面上，MN右側(cè)空間有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感覺(jué)強(qiáng)度大小B＝1T、方向豎直向上．線框的邊長(zhǎng)l＝0.1m、質(zhì)量m＝0.1kg，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5.開(kāi)始時(shí)線框的AD邊與磁場(chǎng)界線MN重合．現(xiàn)在使線框以初速度v0＝2m/s沿水平面進(jìn)入磁場(chǎng)所區(qū)，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后靜止，靜止后線框的BC邊與磁場(chǎng)界線MN的水平距離也為l，重力加速度g＝10m/s2，則以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()圖5A．AD邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)所區(qū)時(shí)，金屬線框感覺(jué)電流方向?yàn)锳→B→C→D3B．AD邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)所區(qū)時(shí)，金屬線框產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)為0.4VC．整個(gè)過(guò)程，邊產(chǎn)生的焦耳熱為0.1JADD．BC邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為1m/s【解析】金屬線框AD邊向右運(yùn)動(dòng)切割磁感線，依照楞次定律知產(chǎn)生的感覺(jué)電流方向?yàn)椤?，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；金屬線框邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)所區(qū)時(shí)產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)為＝Blv0ADCBADE＝0.2V，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；依照動(dòng)能定理，整個(gè)過(guò)程產(chǎn)生的焦耳熱為12＝0.1J，AD0－22mvμmgl邊產(chǎn)生的焦耳熱為1×J＝0.025J，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；金屬線框進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻減速運(yùn)動(dòng)，4BC邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v＝2μgl＝1m/s，選項(xiàng)D正確．【答案】D7．(2016·牡丹江模擬)如圖6所示，金屬桿MN在三角形金屬框架上以速度v從圖示位置起向右做勻速滑動(dòng)，框架夾角為θ，桿和框架由粗細(xì)均勻、橫截面積相同的同種資料制成，則回路中的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)E和電流I隨時(shí)間t變化的規(guī)律分別是圖中的()圖6【解析】由公式＝知，l均勻增大，則感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)E均勻增大，且圖示地址EEBlv不為零，B項(xiàng)正確；回路中的電流EBlvlI＝＝，式中L為回路的周長(zhǎng)，由三角形相似可推得LRLρS的比值為定值，故電流的大小是恒定的，D項(xiàng)正確．【答案】BD8．如圖7甲所示，將長(zhǎng)方形導(dǎo)線框abcd垂直磁場(chǎng)方向放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，規(guī)定垂直ab邊向右為ab邊所受安培力F的正方向，F(xiàn)隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示．采用垂直紙面向里為磁感覺(jué)強(qiáng)度B的正方向，不考慮線圈的形變，則B隨時(shí)間t的變化關(guān)系可能是選項(xiàng)中的()4圖7【解析】在每個(gè)整數(shù)秒內(nèi)四個(gè)選項(xiàng)中磁感覺(jué)強(qiáng)度都是均勻變化的，磁通量的變化率為恒定的，產(chǎn)生的電流大小也是恒定的，再由F＝BIL可知，B均勻變化時(shí)，F(xiàn)也均勻變化，在0～1s內(nèi)，F(xiàn)為向左，依照楞次定律，磁通量均勻減小，與B的方向沒(méi)關(guān)，這樣周期性的變化的磁場(chǎng)均正確，因此有A、B、D項(xiàng)正確，C錯(cuò)．【答案】ABD9．如圖8所示，質(zhì)量為3m的重物與一質(zhì)量為m的線框用一根絕緣細(xì)線連接起來(lái)，掛在兩個(gè)高度相同的定滑輪上，已知線框的橫邊邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，水平方向勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感覺(jué)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)上下界線的距離、線框豎直邊長(zhǎng)均為h.初始時(shí)辰，磁場(chǎng)的下邊緣和線框上邊沿的高度差為2h，將重物從靜止開(kāi)始釋放，線框上邊沿剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)，恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，滑輪質(zhì)量、摩擦阻力均不計(jì)．則以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()圖8A．線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為2ghB2L2B．線框的電阻為2mg2ghC．線框經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量Q＝2mghD．線框經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量＝4Qmgh【解析】從初始時(shí)辰到線框上邊沿剛進(jìn)入磁場(chǎng)，由機(jī)械能守恒定律得3mg×2h＝×2＋42/2，解得線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v＝2，故A對(duì)；線框上邊沿剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)，mghmvgh恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故合力為零，3＝BIL＋，＝/，解得線框的電阻＝B2L22，mgmgIBLvRR2mggh5故B對(duì)；線框勻速經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)的距離為2h，產(chǎn)生的熱量等于系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少，即Q＝3mg×2h－mg×2h＝4mgh，故C錯(cuò)，D對(duì)．【答案】ABD10．如圖9所示，相距為L(zhǎng)的兩條足夠長(zhǎng)的圓滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ，上端接有定值電阻R，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面，磁感覺(jué)強(qiáng)度為B.將質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒由靜止釋放，當(dāng)速度達(dá)到v時(shí)開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)對(duì)導(dǎo)體棒施加平行于導(dǎo)軌向下的拉力，并保持拉力的功率恒為P，導(dǎo)體棒最后以2v的速度勻速運(yùn)動(dòng)．導(dǎo)體棒向來(lái)與導(dǎo)軌垂直且接觸優(yōu)異，不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻，重力加速度為g.以下選項(xiàng)正確的選項(xiàng)是()圖9A．P＝2mgvsinθB．P＝3mgvsinθvgC．當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到2時(shí)，加速度大小為2sinθD．在速度達(dá)到2v今后勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功【解析】對(duì)導(dǎo)體棒受力解析如圖．當(dāng)導(dǎo)體棒以v勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)(如圖甲)，應(yīng)有：mgsinθ＝FB2L2v2v勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)(如圖乙)，F(xiàn)＋mgsinθ＝2B2L2v安＝BIL＝R；當(dāng)加力F后以R，兩式聯(lián)立得F＝mgsinθ，則P＝F·2v＝2mgvsinθ，A正確，B錯(cuò)誤；由牛頓第二定律，當(dāng)導(dǎo)體vmgsinθ－F″mgsin22vg棒的速度為2時(shí)，a＝安＝－2Rm＝2sinθ，C項(xiàng)正確；由功能關(guān)系，mm當(dāng)導(dǎo)體棒達(dá)到2今后勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功與減少的重v力勢(shì)能之和，D項(xiàng)錯(cuò)誤．【答案】AC二、非選擇題(共3小題，共40分，按題目要求作答，計(jì)算題要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)11．(12分)(2015·浙江高考)小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)“電磁天平”，如圖10甲所示，等臂天平的左臂為掛盤(pán)，右臂掛有矩形線圈，兩臂平衡．線圈的水平邊長(zhǎng)L＝0.1m，豎直邊6長(zhǎng)H＝0.3m，匝數(shù)為N1.線圈的下邊處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)，磁感覺(jué)強(qiáng)度B0＝1.0T，方向垂直線圈平面向里．線圈中通有可在0～2.0A范圍內(nèi)調(diào)治的電流I.掛盤(pán)放上待測(cè)物體后，調(diào)治線圈中電流使天平平衡，測(cè)出電流即可測(cè)得物體的質(zhì)量．(重力加速度取g＝10m/s2)甲乙圖10為使電磁天平的量程達(dá)到0.5kg，線圈的匝數(shù)N1最少為多少？(2)進(jìn)一步研究電磁感覺(jué)現(xiàn)象，另選N2＝100匝、形狀相同的線圈，總電阻R＝10Ω.不接外電流，兩臂平衡．如圖乙所示，保持B0不變，在線圈上部另加垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且磁感覺(jué)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻變大，磁場(chǎng)所區(qū)寬度d＝0.1m．當(dāng)掛盤(pán)中放質(zhì)量為0.01kgB的物體時(shí)，天平平衡，求此時(shí)磁感覺(jué)強(qiáng)度的變化率t.【解析】(1)線圈碰到安培力＝10①FNBIL天平平衡mg＝N1B0IL②代入數(shù)據(jù)得N＝25匝．③1(2)由電磁感覺(jué)定律得E＝NΦ④2t2B⑤即E＝NtLdE由歐姆定律得I′＝R⑥線圈碰到安培力F′＝N2B0I′L⑦2BdL2天平平衡m′g＝N2B0t·R⑧代入數(shù)據(jù)可得Bt＝0.1T/s.⑨【答案】(1)25匝(2)0.1T/s12．(14分)如圖11所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一矩形閉合線圈abcd，線圈平面與磁場(chǎng)垂直．已知線圈的匝數(shù)N＝100，邊長(zhǎng)ab＝m、bc＝m，電阻r＝2Ω.磁感覺(jué)強(qiáng)度B在0～1s內(nèi)從零均勻變化到0.2T，在1s～5s內(nèi)從0.2T均勻變化到－0.2T，取垂直紙面向里為7磁場(chǎng)的正方向．求：圖11(1)0.5s時(shí)線圈內(nèi)感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)的大小E和感覺(jué)電流的方向；(2)在1s～5s內(nèi)經(jīng)過(guò)線圈的電荷量q；(3)在0～5s內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱Q.(1)感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)E1＝NΦ1Φ1＝B1S，【解析】t1，磁通量的變化B1S解得E1＝Nt1，代入數(shù)據(jù)得E1＝10V，感覺(jué)電流的方向?yàn)閍→d→c→b→a.B2SE2(2)同理可得E2＝Nt2，感覺(jué)電流I2＝r，電荷量q＝I2t2，B2S解得q＝Nr，代入數(shù)據(jù)得q＝10C.2E2(3)0～1s內(nèi)的焦耳熱Q＝Irt1rt，r1111222由Q＝Q＋Q，代入數(shù)據(jù)得Q＝100J.12【答案】(1)10Va→d→c→b→a(2)10C(3)100J13．(14分)(2015·宜昌檢測(cè))如圖12所示，兩足夠長(zhǎng)的圓滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，相距為L(zhǎng)，一理想電流表與兩導(dǎo)軌相連，勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直．一質(zhì)量為m、有效電阻為R的導(dǎo)體棒在距磁場(chǎng)上界線h處?kù)o止釋放．導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)后，流經(jīng)電流表的電流逐漸減小，最后牢固為I.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸優(yōu)異，且向來(lái)保持水