1、1单元滚动检测卷十 电磁感应 交变电流考生注意：1.本试卷分选择题部分和非选择题部分，共 4 页.2.答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上.3.本次考试时间 90 分钟，满分 100 分.选择题部分一、选择题(本题共 12 小题，每小题 3 分，共 36 分.每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)1.下列图中，A 图是真空冶炼炉可以冶炼高质量的合金；B 图是充电器工作时绕制线圈的铁芯中会发热；C 图是安检门可以探测人身是否携带金属物品；D 图是工人穿上包含金属丝的织物制成的衣服可以高压带电作业，不属于涡流现象
2、的是( )答案 D解析 工作服用包含金属丝的织物制成，形成一个导体壳，壳外有电场，壳内场强保持为0，高压外电场不会对内部产生影响，故 D 中属于静电屏蔽.其余均为涡流现象.2.(2018温州市九校联盟期末)把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动.如图 1，平面 1 比平面 2 高，轨道 1 半径是轨道2 半径的 2 倍.则( )图 1A.小球做匀速圆周运动时受到重力、支持力、向心力2B.同一个小球在轨道 1 的线速度是轨道 2 线速度的 2 倍C.同一个小球在轨道 1 对漏斗壁的压力是在轨道 2 对漏斗壁压力的 2 倍D.同一个小球在轨道 1
3、的向心加速度等于在轨道 2 的向心加速度答案 D3.(2018温州市十五校联合体期中)如图 2 所示，平行板电容器与电动势为 E(内阻不计)的电源连接，下极板接地，一带电油滴位于电容器中的 P 点且恰好处于静止状态，现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则( )图 2A.带电油滴将沿竖直方向向下运动B.上极板的电势将升高C.带电油滴的电势能将减小D.电容器的电容减小，极板带电荷量增大答案 A4.(2018书生中学月考)如图 3 所示，两根细线挂着两个质量相同的小球 A、 B，原来两球不带电时，上、下两根细线的拉力分别为 FA、 FB，现在两球带上同种电荷后，上、下两根细线的拉力分别为
4、 FA， FB，则( )图 3A.FA FA， FBFB B.FA FA， FBFB D.FAFA， FBFB答案 B解析 运用整体法研究两个质量相等的小球 A 和 B，设质量均为 m，不管 A、 B 是否带电，整体都受重力和上方细线的拉力，则由平衡条件得：上方细线的拉力 FA FA2 mg.再隔离 B研究，不带电时受重力和下方细线的拉力，由平衡条件得： FB mg.带电时受重力、下方细线的拉力和 A 对 B 的向下的排斥力.由平衡条件得： FB F 斥 mg，即 FB mg.所以FBFB，故 B 正确，A、C、D 错误.5.(2018温州市六校期末)2017 年 11 月 15 日，我国又一
5、颗第二代极轨气象卫星“风云三号 D”成功发射，顺利进入预定轨道.极轨气象卫星围绕地球南北两极运行，其轨道在地球3上空 6501500km 之间，低于地球静止轨道卫星(高度约为 36000km)，可以实现全球观测.有关“风云三号 D”，下列说法中正确的是( )A.“风云三号 D”轨道平面为赤道平面B.“风云三号 D”的发射速度可能小于 7.9km/sC.“风云三号 D”的周期小于地球静止轨道卫星的周期D.“风云三号 D”的加速度小于地球静止轨道卫星的加速度答案 C解析 “风云三号 D”是极轨气象卫星，围绕地球南北两极运行，故 A 错误；要成为地球卫星，发射速度一定是 7.9km/s v11.2
6、km/s，发射速度小于 7.9km/s 将落回地面，故 B 错误；“风云三号 D”的轨道半径小于地球静止轨道卫星的轨道半径，根据 T ，知4 2r3GM“风云三号 D”的周期小于地球静止轨道卫星的周期，故 C 正确；根据 a ，知“风云三GMr2号 D”的加速度大于地球静止轨道卫星的加速度，故 D 错误.6.如图 4 所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度.下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长 MN 相等，将它们分别挂在天平的右臂下方.线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态.若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是( )图 4答案 A7.高 空 “蹦 极 ”是 勇 敢 者 的 游 戏 .
7、如 图 5 所 示 ， 蹦 极 运 动 员 将 弹 性 长 绳 (质 量 忽 略 不 计 )的 一 端系 在 双 脚 上 ， 另 一 端 固 定 在 高 处 的 跳 台 上 ， 运 动 员 无 初 速 度 地 从 跳 台 上 落 下 .若 不 计 空 气 阻 力 ，则 ( )4图 5A.弹性绳开始伸直时，运动员的速度最大B.由静止下落到最低点的过程中，重力对运动员所做的功等于运动员克服弹性绳弹力所做的功C.由静止下落到最低点的过程中，运动员的机械能守恒D.从弹性绳开始伸直到最低点，运动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和不断增大答案 B8.矩形导线框 abcd 放在匀强磁场中，在外力控制下处于静
8、止状态，如图 6 甲所示.磁感线方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度 B 随时间变化的图象如图乙所示. t0 时刻，磁感应强度的方向垂直线框平面向里，在 04s 时间内，导线框 ad 边所受安培力随时间变化的图象(规定向左为安培力的正方向)可能是选项图中的( )图 6答案 D解析 根据题图乙，由 E S 和 I 可知，在 04s 时间内的感应电流大小恒定. t B t ER根据楞次定律可知，在 02s 时间内，电流方向为顺时针方向；在 24s 时间内，电流方向为逆时针方向；根据左手定则可知 ad 边所受安培力方向：在 01s 时间内向左，在 12s时间内向右，在 23s 时间内向左，在 34s
9、 时间内向右，从而排除 A、C 选项.由 F 安 BLadI，电流大小不变， B 均匀变化时，安培力均匀变化，因此 B 错，D 对.9.(2018温州市期中)老师在课堂上做了两个小实验，让小明同学印象深刻.第一个实验叫做“旋转的液体” ，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，沿边缘内壁放一个圆环形电极，把它们分别与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水，如果把玻璃皿放在5磁场中，液体就会旋转起来，如图 7 甲所示.第二个实验叫做“振动的弹簧” ，把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后，发现弹簧不断上下振动，如图乙所示.下列关于这两个趣味实验的说法正确的是( )
10、图 7A.图甲中，如果改变磁场的方向，液体的旋转方向不变B.图甲中，如果改变电源的正负极，液体的旋转方向不变C.图乙中，如果改变电源的正负极，依然可以观察到弹簧不断上下振动D.图乙中，如果将水银换成酒精，依然可以观察到弹簧不断上下振动答案 C解析 题图甲中，仅仅调换 N、S 极位置或仅仅调换电源的正负极位置，安培力方向肯定改变，液体的旋转方向要改变，故 A、B 错误；题图乙中，当有电流通过弹簧时，构成弹簧的每一圈导线周围都产生了磁场，各圈导线之间都产生了相互吸引的作用，弹簧就缩短了，当弹簧的下端离开水银后，电路断开，弹簧中没有了电流，各圈导线之间失去了相互吸引力，弹簧又恢复原长，使得弹簧下端又
11、与水银接触，弹簧中又有了电流，不断重复上述过程，可以观察到弹簧不断上下振动；如果改变电源的正负极，依然可以观察到弹簧不断上下振动；但是如果将水银换成酒精，酒精不导电，则弹簧将不再上下振动，故 C 正确，D 错误.10.如图 8 所示，金属棒 ab、金属导轨和螺线管组成闭合回路，金属棒 ab 在匀强磁场 B 中沿导轨向右运动，则( )图 8A.ab 棒不受安培力作用B.ab 棒所受安培力的方向向右C.ab 棒向右运动速度越大，所受安培力越大D.螺线管 A 端为 N 极答案 C解析 金属棒 ab 沿导轨向右运动时，所受安培力方向向左，以“阻碍”其运动，选项 A、B错误.金属棒 ab 沿导轨向右运动
12、时，感应电动势 E Blv，感应电流 I ，安培力 F BIlER6，可见，选项 C 正确.根据右手定则可知，流过金属棒 ab 的感应电流的方向是从 b 流B2l2vR向 a，所以流过螺线管的电流方向是从 A 端到 B 端，根据右手螺旋定则可知，螺线管的 A 端为 S 极，选项 D 错误.11.(2017浙江 11 月选考8)如图 9 所示，在两水平金属板构成的器件中，存在着匀强电场与匀强磁场，电场强度 E 和磁感应强度 B 相互垂直.以某一水平速度进入的不计重力的带电粒子恰好能沿直线运动，下列说法正确的是( )图 9A.粒子一定带负电B.粒子的速度大小 vBEC.若粒子速度大小改变，粒子将做
13、曲线运动D.若粒子速度大小改变，电场对粒子的作用力会发生变化答案 C解析 粒子做直线运动，说明竖直方向受力平衡，即 qvB qE，可得 v ，选项 B 错误；当EBv 时，无论粒子带正电还是负电，在竖直方向均受力平衡，选项 A 错误；如果粒子速度大EB小改变，就会导致洛伦兹力变化，因此粒子将做曲线运动，选项 C 正确；不管粒子速度怎么变，在匀强电场中，粒子所受电场力不变，选项 D 错误.12.(2019 届绍兴一中模拟)在图 10 所示的宽度范围内，用匀强电场可使以初速度 v0垂直射入电场的某种正离子偏转 角，若改用垂直纸面向外的匀强磁场，使该离子穿过磁场时偏转角也为 ，则电场强度 E 和磁感
14、应强度 B 之比为( )图 10A.1cos B.v0cos C.tan 1 D.v0sin 答案 B解析 设该离子的质量为 m，电荷量为 q，场区宽度为 L，离子在电场中做类平抛运动，则7有： L v0ta qEmtan atv0由得：tan qELmv02离子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹如图所示，qv0B mv02R由几何知识得：sin LR由得：sin qBLmv0由式解得： ，B 正确，A、C、D 错误.EB v0cos二、选择题(本题共 4 小题，每小题 3 分，共 12 分.每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得 3 分，选对但不全的得 1 分，有错选的得
15、 0 分)13.如图 11，两个初速度大小相同的同种离子 a 和 b，从 O 点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打在屏 P 上.不计重力.下列说法正确的有( )图 11A.a、 b 均带正电B.a 在磁场中飞行的时间比 b 的短C.a 在磁场中飞行的路程比 b 的短D.a 在 P 上的落点与 O 点的距离比 b 的近答案 AD解析 离子要打在屏 P 上，离子都要沿顺时针方向偏转，根据左手定则判断，离子都带正电，8A 项正确；由于是同种离子，因此质量、电荷量相同，初速度大小也相同，由 qvB m 和v2rT 可知，它们做圆周运动的半径和周期相同，作出运动轨迹如图所示， a 在磁场中运2 mqB动
16、的时间比 b 的长，B 项错误；由 t 可知， a 在磁场中运动的路程比 b 的长，C 项错误；sv由运动轨迹图可知，D 项正确.14.如图 12 所示为电磁驱动器的原理图.其中为磁极，它被固定在电动机的转轴上，金属圆盘可以绕中心轴转动，圆盘与转轴间的阻力较小，整个装置固定在一个绝缘支架上.当电动机转动时，金属圆盘也将转动起来.下列有关说法中正确的是( )图 12A.金属圆盘转动的方向和磁极的转动方向相同，转速小于磁极的转速B.金属圆盘转动的方向和磁极的转动方向相同，转速等于磁极的转速C.将金属圆盘换成绝缘盘，它也会跟着磁极转动D.当电动机突然卡住不转时，金属圆盘很快会停下来答案 AD解析 根
17、据楞次定律可知，为阻碍磁通量变化，金属圆盘与磁极的转动方向相同，但快慢不一，金属圆盘的转速一定比磁极的转速小，故 A 正确，B 错误.将金属圆盘换成绝缘盘，盘中没有感应电流，不受安培力，不会跟着磁极转动，故 C 错误；当电动机突然被卡住不转时，由于金属圆盘产生感应电流，受到安培力，而安培力将阻碍金属圆盘与磁极间的相对运动，所以金属圆盘很快会停下来，故 D 正确.15.用一根横截面积为 S、电阻率为 的硬质导线做成一个半径为 r 的圆环， ab 为圆环的一条直径.如图 13 所示，在 ab 的左侧存在一个均匀变化的匀强磁场，方向垂直圆环所在平面，磁感应强度大小随时间的变化率 k(k0).则( )
18、 B t9图 13A.圆环中产生沿逆时针方向的感应电流B.圆环具有扩张的趋势C.圆环中感应电流的大小为 |krS2 |D.图中 a、 b 两点间的电势差的绝对值为 |k r24 |答案 BD解析 k0，磁通量均匀减小，根据楞次定律可知，圆环中产生沿顺时针方向的感应电流，选项 A 错误；圆环在磁场中的部分，受到向外的安培力，所以有扩张的趋势，选项 B 正确；圆环产生的感应电动势大小为 E ，则圆环中的电流大小为 I| B t| r22 |k r22 | ，选项 C 错误；| Uab| ，选项 D 正确.E 2 rS |kSr4 | E2 |k r24 |16.如图 14 所示， PN 与 QM
19、两平行金属导轨相距 1m，电阻不计，两端分别接有电阻 R1和R2，且 R16， ab 杆的电阻为 2，在导轨上可无摩擦地滑动，垂直穿过导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为 1T.现 ab 以恒定速度 v3m/s 匀速向右移动，这时 ab 杆上消耗的电功率与 R1、 R2消耗的电功率之和相等.则( )图 14A.R26B.R1上消耗的电功率为 0.375WC.a、 b 间电压为 3VD.拉 ab 杆水平向右的拉力大小为 0.75N答案 BD解析 等效电路图如图所示，10ab 杆切割磁感线产生感应电动势，由于 ab 杆上消耗的电功率与 R1、 R2消耗的电功率之和相等，则内、外电阻相等， 2，解得 R
20、23，A 错误； E Blv3V， R 总 4，总电6R2R2 6流 I 0.75A，路端电压 Uab IR 外 2V1.5V，C 错误； P1 0.375W，B 正确；ER总 34 Uab2R1ab 杆所受安培力 F BIl0.75N， ab 杆匀速移动，因此拉力大小为 0.75N，D 正确.非选择部分三、非选择题(本题共 5 小题，共 52 分)17.(8 分)(1)在“探究法拉第电磁感应现象”的实验中，已将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈 A、线圈 B、电表及开关按如图 15 所示部分连接，要把电路连接完整正确，则 N 连接到_(选填“ a”“b”“c”或“ M”)， M 连接到_(选填
21、“ a”“b”“c”或“ N”).正确连接电路后，开始实验探究，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端 P 向右加速滑动时，灵敏电流计指针向右偏转.由此可以判断_.图 15A.线圈 A 向上移动或滑动变阻器滑动端 P 向左加速滑动，都能引起灵敏电流计指针向左偏转B.线圈 A 中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起灵敏电流计指针向右偏转C.滑动变阻器的滑动端 P 匀速向左或匀速向右滑动，都能使灵敏电流计指针静止在中央D.因为线圈 A、线圈 B 的绕线方向未知，故无法判断灵敏电流计指针偏转的方向(2)为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，需要选用下列仪器中的_.A.220V 的交流电源B.
22、学生电源C.交流电压表D.交流电流表在实验中，某同学保持原线圈的电压以及副线圈的匝数不变，仅增加原线圈的匝数，副线圈两端的电压将_(选填“增大” “减小”或“不变”).11答案 (1) a c B (2)BC 减小18.(10 分)在用自由落体法“验证机械能守恒定律”的实验中：( g 取 10m/s2)(1)运用公式 mv2 mgh 来验证时，对实验条件的要求是_，为此，所选择的纸带第121、2 两点间的距离应接近_.(打点时间间隔为 0.02s)(2)若实验中所用重锤质量 m1kg，打点纸带如图 16 所示，打点时间间隔为 0.02s，则记录B 点时，重锤速度 vB_，重锤动能 Ek_；从开
23、始下落起至 B 点，重锤的重力势能减小量是_.由此可得出的结论是_.(结果均保留两位有效数字)图 16(3)根据纸带算出相关各点的速度 v，量出下落距离 h，则以 为纵轴，以 h 为横轴画出的图v22象应是图中的( )答案 (1)从静止开始下落 2mm(2)0.79m/s 0.31J 0.32J 在实验误差允许的范围内机械能是守恒的 (3)C解析 (1)重力势能转化为动能，实验条件的要求是从静止开始下落，即初速度为 0，第1、2 两点的距离 h gt2且 t0.02s，可得 h2mm.(2) B 点是 A、 C 两点的中间时刻， vB120.79m/s，重锤动能 Ek mvB20.31J.重锤
24、重力势能的减少量 Ep mghB且xAC2T 12hB32.4mm，代入可得 Ep0.32J.重锤重力势能的减少量近似等于重锤动能的增加量，可得出结论：在实验误差允许的范围内机械能是守恒的.(3)由 mv2 mgh，整理可得 gh，12 v22所以 h 图线是一条过原点的倾斜直线，图线的斜率为重力加速度 g，C 正确.v2219.(10 分)如图 17 所示， AB 为固定在竖直平面内的 光滑圆弧轨道，其半径为 R0.8m.轨14道的 B 点与光滑水平地面相切，质量为 m0.2kg 的小球由 A 点静止释放， g 取 10m/s2.求：图 1712(1)小球滑到最低点 B 时，小球速度 v 的
25、大小；(2)小球刚到达最低点 B 时，轨道对小球支持力 FN的大小；(3)小球通过光滑的水平地面 BC 滑上底部与水平地面相切的固定曲面 CD，恰能到达最高点D， D 到地面的高度为 h0.6m，小球在曲面 CD 上克服摩擦力所做的功 Wf是多少？答案 (1)4m/s (2)6N (3)0.4J解析 (1)小球从 A 到 B 的过程，由动能定理得：mgR mv212则得： v 4m/s.2gR(2)小球刚到达最低点 B 时，由牛顿第二定律得：FN mg mv2R则有： FN3 mg6N(3)对于小球从 A 运动到 D 的整个过程，由动能定理得： mgR mgh Wf0则有： Wf mg(R h
26、)0.4J.20.(12 分)在竖直平面内有一矩形区域 ABCD， AB 边长 L， AD 边长 2L， F 为 AD 边中点， G 为BC 边中点，线段 FG 将 ABCD 分成两个场区.如图 18 所示，场区内有一竖直向下的匀强电场，场区内有方向、大小未知的匀强电场(图中未画出)和方向垂直 ABCD 平面向里的匀强磁场.一个质量为 m、电荷量为 q 的带电小球以平行于 BC 边的速度 v 从 AB 边的中点 O 进入场区，从 FG 边飞出场区时速度方向改变了 37，小球进入场区做匀速圆周运动，重力加速度为 g，求：图 18(1)场区中的电场强度 E2的大小及方向；(2)场区中的电场强度 E
27、1的大小；(3)要使小球能在场区内从 FG 边重新回到场区的磁感应强度 B 的最小值.答案 (1) 方向竖直向上 (2) (3)mgq 3mv24qL mgq 18mv7qL解析 (1)由带电小球在场区中做匀速圆周运动可知， E2q mg，得 E2mgq小球带正电，所受电场力方向竖直向上，可知 E2方向竖直向上(2)小球在场区中做类平抛运动，平抛运动时间 t ，带电小球飞出场区时，竖直方向Lv13的速度 v 竖 vtan37 v，则 a 34 34vt 3v24L由牛顿第二定律得 E1q mg ma得 E1 3mv24qL mgq(3)由类平抛运动规律得，小球在场区中的竖直位移 y at2 L
28、12 38当小球在场区中的圆周轨迹与 FD 边相切时， R 最大，由几何关系得 Rcos37 R L L12 38解得 R L3572此时 R(1sin37) L L，79y R(1cos37) L L1736 12即带电小球以此半径做圆周运动时不会从 CG 边和 CD 边射出磁场进入场区时小球速度 v vv2 v竖 2v2 (34v)2 54由 Bqv m ，得 B .v 2R mvqR 18mv7qL21.(12 分)(2019 届诸暨中学段考)如图 19 所示，两根足够长的光滑金属导轨 G1、 G2放置在倾角为 的斜面上，导轨间距为 l，电阻不计.在导轨上端并联接入两个额定功率均为 P、
29、电阻均为 R 的小灯泡.整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直.现将一质量为 m、电阻可以忽略的金属棒 MN 从图示位置由静止开始释放，经过时间 t0，两灯泡开始并保持正常发光.金属棒下落过程中保持与导轨垂直，且与导轨接触良好.重力加速度为g.求：图 19(1)磁感应强度 B 的大小；(2)灯泡正常发光时金属棒的运动速率 v；(3)在 t0 至 t t0期间，两小灯泡产生的总焦耳热.答案 (1) (2)mgsin2l RP 2Pmgsin14(3)2t0P6P2mg2sin2解析 (1)设灯泡额定电流为 I0则有 P I02R流经 MN 的电流 I2 I0当两灯泡正常发光时，金属棒匀速下滑.mgsin 2 BI0l联立得 B mgsin2l RP(2)当两灯泡正常发光时，金属棒切割磁感线产生的电动势为 E Blv I0R 得 v 2Pmgsin(3)在 t0 至 t t0期间，对金属棒运用动量定理，有( mgsin iBl) t m v得： t0mgsin Bl q mv设在 t0 至 t t0期间金属棒运动的距离为 s，则由法拉第电磁感应定律，得 q2BlsR联立得 s mRgt0sin v2B2l2小灯泡产生的总焦耳热 Q mgssin mv212将式代入式，得 Q2 t0P .6P2mg2sin2
