1、单元测评九 电磁感应时间：90 分钟 满分：100 分第 卷( 选择题 共 40 分)一、选择题(本题有 10 小题，每小题 4 分，共 40 分，在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，选错或不答的得 0 分)1如图 91 所示，铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落，在下落过程中，下列判断中正确的是( )图 91A金属环在下落过程中机械能守恒B金属环在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量C金属环的机械能先减小后增大D磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力解析：金属环在下落过程中，其中的磁通量发生变化，闭合金属环中会产生感应电
2、流，金属环要受到磁场力的作用，机械能不守恒，A 错由能量守恒，金属 环重力势能的减少量等于其 动能的增加量和在金属环中产生的电能之和，B 对在下落 过程中机械能变为电能，机械能减小，C 错当金属环下落到磁铁中央位置 时，金属环中的磁通量不变，其中无感应电流，和磁铁间无磁场力的作用，磁铁所受重力等于桌面对它的支持力，由牛顿第三定律，磁铁对桌面的压力等于桌面对磁铁的支持力等于磁铁的重力，D 错 答案：B2(2011宁夏二校联考)如图 92 所示，Q 是单匝金属线圈，MN 是一个螺线管，它的绕线方法没有画出， Q 的输出端 a、b 和MN 的输入端 c、d 之间用导线相连， P 是在 MN 的正下方
3、水平放置的用细导线绕制的软弹簧线圈若在 Q 所处的空间加上与环面垂直的变化磁场，发现在 t1 至 t2 时间段内弹簧线圈处于收缩状态，则所加磁场的磁感应强度的变化情况可能是图 93 中( )图 92A B.C D.图 93解析：在 t1至 t2时间段内弹簧线圈处于收缩状态，说明此段时间内穿过弹簧线圈的磁通量变大，即穿过弹簧线圈的磁场的磁感应强度变大，则 螺线管中电流变大，单匝金属线圈 Q 产生的感应电动势变大，所加磁场的磁感应强度的变化率变大，即 Bt 图线的斜率变大，选项 D 正确答案：D3如图 94 所示，M 1N1 与 M2N2 是位于同一水平面内的两条平行金属导轨，导轨间距为 L，磁感
4、应强度为 B 的匀强磁场与导轨所在平面垂直，ab 与 ef 为两根金属杆，与导轨垂直且可在导轨上滑动，金属杆 ab 上有一电压表，除电压表外，其他部分电阻可以不计，则下列说法正确的是( )图 94A若 ab 固定，ef 以速度 v 滑动时，电压表读数为 BLvB若 ab 固定，ef 以速度 v 滑动时，ef 两点间电压为零C当两杆以相同的速度 v 同向滑动时，电压表读数为零D当两杆以相同的速度 v 同向滑动时，电压表读数为 2BLv答案：AC4如图 95 所示是高频焊接原理示意图线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝产生大量热，将金属熔化，把工件焊接在一
5、起，而工件其他部分发热很少以下说法正确的是( )图 95A电流变化的频率越高，焊缝处的温度升高得越快B电流变化的频率越低，焊缝处的温度升高得越快C工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小D工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大解析：在互感现象中产生的互感电动势的大小与电流的变化率成正比，电 流变化的频率越高，感应电动势越大，由欧姆定律 I 知ER产生的涡流越大，又 PI 2R，R 越大 P 越大， 焊缝处的温度升高得越快答案：AD5(2011北京卷) 某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁芯的线圈 L、小灯泡 A、开关 S 和电池组 E，用导线将它们连接成如图 96 所示的
6、电路检查电路后，闭合开关 S，小灯泡发光；再断开开关 S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是( )图 96A电源的内阻较大B小灯泡电阻偏大C线圈电阻偏大D线圈的自感系数较大解析：本题考查自感现象，考查考生对断电自感现象的认识闭合开关 S，电路稳定灯泡正常 发光时，如果 电感线圈 L 中的电阻比灯泡的电阻大，则电感线圈 L 中的电流 IL比灯光 A 中的电流 IA小，当开关 S 断开，则由于自感 现象， L 和 A 构成回路使 L 和 A 中的电流从 IL开始减小，因此不可能看到小灯泡闪亮的
7、 现象，C 项正确答案：C6如图 97 所示，水平光滑的平行金属导轨，左端接有电阻R，匀强磁场 B 竖直向下分布在导轨所在的空间内，质量一定的金属棒 PQ 垂直导轨放置今使棒以一定的初速度 v0 向右运动，当其通过位置 a、b 时，速率分别为 va、v b，到位置 c 时棒刚好静止设导轨与棒的电阻均不计，a 到 b 与 b 到 c 的间距相等，则金属棒在由 a 到 b 和由 b 到 c 的两个过程中 ( )图 97A回路中产生的内能不相等B棒运动的加速度相等C安培力做功相等D通过棒横截面积的电荷量相等解析：棒由 a 到 b 再到 c 过程中，速度逐渐减小根据E Blv，E 减小，故 I 减小再
8、根据 FBIl，安培力减小，根据F ma，加速度减小，B 错误由于 ab、bc 间 距相等，故从 a 到 b 安培力做的功大于从 b 到 c 安培力做功，故 A 正确，C 错误再根据平均感应电动势 ， ，q t 得 q ，故 D 正确Et BSt I ER I BSR答案：AD7如图 98 所示，两块水平放置的金属板间距离为 d，用导线与一个 n 匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场 B 中，两板间有一个质量为 m、电荷量为q 的油滴恰好处于平衡状态，则线圈中的磁场的变化情况和磁通量变化率分别是( )图 98A正在增强；/tdmg/qB正在减弱； /tdmgnqC正在减弱；/tdmg/
9、qD正在增强；/tdmgnq解析：油滴平衡则有 mgq ，UC .UCd mgdq电容器上极板必带负电，那么螺线管下端相当于电源的正极，由楞次定律可知，磁场 B 正在减弱，又 En ，UCE ，可得 t t.mgdnq答案：B8如图 99 甲所示，A、B 两端接直流稳压电源，U AB100 V，R 140 ，滑动变阻器总电阻 R20 ，滑片处于变阻器中点位置；图 99 乙中，自耦变压器输入端 A、B 接交流稳压电源，其电压有效值也为 UAB100 V，滑片也处于线圈中点位置，R 240 .若 R1 和 R2 的发热功率分别为 P1 和 P2，则 P1 和 P2 的关系为( )图 99AP 1P
10、 2 B. P1P2 25C. D. P1P2 425 P1P2 14解析：题图甲中，R 1两端的 电压为 U180 V，题图乙中，R 2两端的电压的有效值为 U2200 V，所以 ，即 C 选项正确P1P2 U21U2 425答案：C9(2010高考全国卷)如图 910 所示，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平，且垂直于纸面向里，磁场上边界 b和下边界 d 水平，在竖直面内有一矩形金属线圈，线圈上下边的距离很短，下边水平线圈从水平面 a 开始下落已知磁场上下边界之间的距离大于水平面 a、b 之间的距离若线圈下边刚通过水平面b、c( 位于磁场中)和 d 时，线圈所受到的磁场力的大小分
11、别为Fb、 Fc和 Fd ，则( )图 910AF dF cF b BF cF dF bCF cF bF d DF cF bF d解析：本题考查导体切割磁感线时感应电动势及安培力的计算线圈自由下落，到 b 点受安培力， 线圈全部 进入磁场，无感应电流，则线圈不受安培力作用，线圈继续加速，到 d 点出磁场时受到安培力作用，由 F 知，安培力和线圈的速度成正比，D 项对B2L2vR答案：D10如图 911(a)所示，abcd 为导体框架，其平面与水平面成角，质量为 m 的导体棒 PQ 与 ab、cd 接触良好，回路的电阻为R，整个装置放于垂直框架平面的变化磁场中，磁感应强度 B 随时间的变化规律如
12、图 911(b)所示，PQ 始终静止，在时间 0t 内，下列说法中正确的是( )图 911A在 0t 1、t 1t 时间内导体框中产生的感应电流大小不等，方向相同B PQ 受到的摩擦力一定一直增大CPQ 受到的摩擦力一定一直减小DPQ 受到的摩擦力可能先减小后增大解析：由图(b)知，磁感应强度随时间的变化率在 0t 1时间内较大，由法拉第电磁感应定律知，0t 1时间内 产生的感应电动势较大，回路电阻相同，所以 0t 1、t1t 时间内回路中的感应电流大小不等两段时间 内磁场的方向相同，但 0t 1时间 内磁场均匀减弱，t 1t时间内磁场均匀增强，所以两段时间内产生的感应电流方向相反，A错误；在两段时间内，假定磁感应强度 B 的方向垂直斜面向上，设摩擦力为 F1，若初始时刻摩擦力方向沿 导轨向上，则 0t 1内对 PQ 应有 ILBF 1mgsin，由于 B 越来越小，因此 F1越来越大；t 1t 内对 PQ 应有 BILmgsin F 1，由于 B 越来越大，因此 F1越来越大这种情况摩擦力 F1一直增大若初始 时刻摩擦力方向沿导轨向下，则 0t 1内对 PQ 应有 ILBmgsin F 1，由于 B 越来越小，因此 F1越来越小，在某 时 刻 F1改变方向，且改 变方向后 F1逐渐变大；t1t 内 对 PQ 应有 BILmgsinF 1，由于 B 越来越大，F 1越来越
