1、2014届安徽省望江中学高三第一次月考物理试卷与答案（带解析） 选择题 最早发现了电磁感应现象的科学家是（ ） A安培 B库仑 C法拉第 D奥斯特 答案： C 试题分析：学生容易选 D,原因是学生容易将电流的磁效应和电磁感应现象混淆。奥斯特发现电流的磁效应现象，法拉第发现电磁感应现象。 考点：物理学史 如下图所示， A、 B两闭合圆形线圈用同样导线且均绕成 10匝，半径 RA2RB，内有以 B线圈作为理想边界的匀强磁场，若磁场均匀减小，则 A、 B环中感应电动势 EA EB与产生的感应电流 IA IB分别是（ ） A EA EB 1 1； IA IB 1 2 B EA EB 1 2； IA I
2、B 1 2 C EA EB 1 4； IA IB 2 1 D EA EB 1 2； IA IB 1 4 答案： A 试题分析：由于穿过两个线圈的磁通量的变化率完全相同，因此在线圈匝数相同的情况下，感应电动势相等，由于半径 RA 2RB，故有 ,根据电阻定律，,所以 IA IB 1 2。 A正确 考点：法拉第电磁感应定律，电阻定律和部分电路欧姆定律 如图所示，匀强磁场区域宽度为 l，现有一边长为 d(dl)的矩形金属框以恒定速度 v向右通过磁场区域，该过程中有感应电流的时间总共为（ ） A B C D 答案： B 试题分析：在 dl的条件下，从线圈的右边界刚进入磁场开始到右边界刚到达磁场的右边界
3、的这段时间穿过线圈的磁通量有变化 ,故有感应电流 ,时间 ;从线圈的左边界刚进入磁场到左边界刚离开磁场的这段时间 ,同样由于穿过线圈的磁通量有变化 ,故有感应电流 ,时间 所以总时间 ,答案： B正确 考点：电磁感应的产生条件 金属杆 a b水平放置在某高处，当它被平抛进入方向坚直向上的匀强磁场中时 (如图所示 )，以下说法中正确的是 （ ） A运动过程中感应电动势大小不变，且 Ua Ub B运动过程中感应电动势大小不变，且 Ua Ub C由于速率不断增大，所以感应电动势不断变大，且 Ua Ub D由于速率不断增大，所以感应电动势不断变大，且 Ua Ub 答案： A 试题分析： 根据 得： ，
4、故运动过程中感应电动势大小不变，再根据右手定则可得， Ua Ub，所以 A正确。 考点： 的理解 如图所示，在载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨 A、 B，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两可自由滑动的导体 ab和 cd.当载流直导线中的电流逐渐增强时，导体 ab和 cd的运动情况是 ( ) A.一起向左运动 B.一起向右运动 C.ab和 cd相向运动，相互靠近 D.ab和 cd相背运动，相互远离 答案： C 试题分析：由于 ab和 cd电流方向相反，所以两导体运动方向一定相反，排除AB；当载流直导线中的电流逐渐增强时，穿过闭合回路的磁通量增大，根据楞次定律，感应电流总是阻碍穿过回
5、路磁通量的变化，所以两导体相互靠近，减小面积，达到阻碍磁通量增加的目的。故选 C。 考点：愣次定律 矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，从中性面开始转动 1800的过程 中，平均感应电动势和最大感应电动势之比为：（ ） A /2 B 2 C D 2/ 答案： D 试题分析：设线圈匀速转动的角速度为 ，由 得： ，而 ， 故： ,D正确 考点：交流发电机模型 绕在同一铁芯上的线圈 、 按图所示方法连接， G为电流计，则 ( ) A保持开关 S闭合状态， G的示数不为零 B开关 S闭合瞬间， G的示数不为零 C保持开关 S闭合，移动变阻器 R0滑动触头的位置， G的示数为零 D断开开关 S的瞬间， G的
6、示数为零 答案： B 试题分析：当开关保持闭合状态时，由于线圈 中的电流恒定，导致穿过线圈 的磁通量不变，所以 G的示数为零；当开关保持闭合状态时，移动变阻器 R0滑动触头的位置，造成线圈 中的电流变化，导致穿过线圈 的磁通量变化，故 G的示数不为零；在开关闭合或者断开瞬间，由于线圈 电流变化，导致穿过线圈 的磁通量变化，故 G的示数都不为零。综上所述， B正确 考点：感应电流产生条件 如图所示，在条形磁铁的外面套着一个闭合金属弹簧线圈 P,现用力从四周拉弹簧线圈 ,使线圈包围的面积变大 ,则下列关于穿过弹簧线圈磁通量的变化以及线圈中是否有感应 电流产生的说法中 ,正确的是 A磁通量增大 ,有
7、感应电流产生 B磁通量增大 ,无感应电流产生 C磁通量减小 ,有感应电流产生 D磁通量减小 ,无感应电流产生 答案： C 试题分析：题中磁感线在条形磁铁的内外形成闭合曲线，则磁铁外部的磁感线总数等于内部磁感线的总数，而且磁铁内外磁感线方向相反而磁铁外部的磁感线分布在无穷大空间，所以图中线圈中磁铁内部的磁感线多于外部的磁感线，由于方向相反，外部的磁感线要将内部的磁感线抵消一些，当弹簧线圈的面积增大时，内部磁感线总数不变，而抵消增多，剩余减小，则磁通量将减小所以当弹簧面积增大时，穿过电路的磁通量 减小将产生感应电流，故 C 正确；ABD错误； 考点：对磁通量的理解，感应电流产生条件 矩形导线框 a
8、bcd固定在匀强磁场中（如图甲所示 ），磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度 B随时间 t变化的规律如图乙所示，则（ ） A从 0到 t1时间内，导线框中电流的方向为 adcba B从 0到 t1时间内，导线框中电流越来越小 C从 0到 t1时间内，导线框中电流越来越大 D从 0到 t1时间内，导线框 bc边受到安培力大小保持不变 答案： A 试题分析：根据图乙知，穿过线圈磁通量的变化率为定值，即感应电动势恒定，故线圈电流不变，排除 BC; 电流虽然恒定 ,但磁场在均匀变化 ,根据 ,导线框 bc边受到安培力大小也是均 匀变化 ,排除 D;根据楞次定律可知
9、， A正确。 考点：楞次定律，法拉第电磁感应定律 如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为 m的铜质矩形线圈当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线 AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力 FN及在水平方向运动趋势的正确判断是（ ） A FN先小于 mg后大于 mg，运动趋势向左 B FN先大于 mg后小于 mg，运动趋势向左 C FN先小于 mg后大于 mg，运动趋势向右 D FN先大于 mg后小于 mg，运动趋势向右 答案： D 试题分析：当磁铁向右运动时，线圈中的磁通量增大，根据楞次定律的第二种描述： “来拒去留：可知，线圈有向下和向右的趋势；故线圈受到的支持力增大；同时运动
10、趋势向右； 故选 D 考点：楞次定律 关于感应电动势大小的下列说法中，正确的是（ ） A线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 B线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大 C线圈放在磁感应强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大 D线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大 答案： D 试题分析：根据法拉第电磁感应定律 , ,感应电动势大小和磁通量的变化率成正比 ,与磁通量大小 ,磁通量的变化量等都无关 .所以 D正确 考点：对法拉第电磁感应定律的理解。 实验题 我们可以通过以下实验，来探究产生感应电流的条件。 （ 1）给 绲氖滴锿贾校 胗帽驶 叽 娴枷卟谷 笛榈缏 br （
11、2）接好电路，合上开关瞬间，电流表指针 （填 “偏转 ”或 “不偏转 ”）； （ 3）电路稳定后，电流表指针 （填 “偏转 ”或 “不偏转 ”）；迅速移动滑动变阻器的滑片，电流表指针 （填 “偏转 ”或 “不偏转 ”）； （ 4）根据以上实验可得：产生感应电流的条件 。 答案：（ 1）如图所示 （ 2）偏转（ 3）不偏转 偏转（ 4）闭合回路磁通量发生变化 试题分析：（ 1）通过对电路分析可知：线圈 B是用来检测感应电流的，故电流计要和 B构成闭合回路；滑线变阻器的作用是用来改变 A线圈电流大小，故要采取分流接法，综上所述，连线如图。 （ 2）接好电路，合上开关瞬间，由于 A线圈电流的变化，导
12、致穿过 B线圈磁通量的变化，从而使线圈 B产生感应电流，电流表指针偏转。 （ 3）电路稳定后，虽然 B线圈有磁场，但磁通量没有变化，不能产生感应电流，所以电流计不偏转。 （ 4）根据（ 2）（ 3）可得：产生感应电流的条件：闭合回路磁 通量发生变化 考点：法拉第电磁感应定律， 填空题 如图所示电路，电感线圈 L 的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计， LA、LB是两个相同的灯泡，则 ( ) A S闭合瞬间 A、 B同时亮，然后 A逐渐变暗到熄灭， B变得更亮； S断开瞬间， A亮一下才熄灭， B立即熄灭 B S闭合瞬间， LA很亮， LB逐渐亮； S断开瞬间， LA逐渐熄灭， LB立即熄灭 C
13、 S闭合瞬间， LA、 LB同时亮，然后 LA熄灭， LB亮度不变； S断开瞬间， LA亮一下才熄灭， LB立即熄灭； D S闭合瞬间， LA不亮， LB很亮； S断开瞬间， LA、 LB立即熄灭 答案： A 试题分析：在电感线圈 L的自感系数足够大条件下， S闭合瞬间，线圈 L由于自感，产生很大的自感电动势，阻碍通过线圈的电流，此时相当于灯泡 AB串联，故 AB同时亮；在线圈直流电阻忽略不计的条件下，随着通过线圈 L电流趋于稳定，自感电动势越来越小，因此对电流的阻碍作用也越来越小，最终为0，这时线圈相当于一根导线将灯泡 A 短路，所以，灯泡 A 逐渐熄灭 ,于此同时，灯泡 B两端电压逐渐增大
14、，故 B变得更亮。 S断开瞬间，线圈 L由于自感产生感应电动势，通过线圈的电流不能很快消失，而是在 L和 A形成闭合回路，灯泡 B立即断路，故 B立即 熄灭； 考点：自感现象的分析 计算题 （ 10分）如图所示， AB、 CD是水平放置的光滑导轨，轨距为 L=0.5m，两轨间接有电阻 R=4，另有一金属棒 ef恰好横跨在导轨上，并与导轨保持良好接触。已知 ef棒的电阻为 1，其它电阻不计。若整个装置处在 B=0.5T、方向垂直向里的匀强磁场中，现将 ef棒以 V=10m/s的速度水平向右作匀速运动。 求：（ 1） ef棒产生的感应电动势大小 Eef。 （ 2）维持 ef棒作匀速运动所需水平外力
15、的大小和方向。 答案： (1) Eef=2.5v,(2)F=0.125N 试题分析 :设 ef棒产生的感应电动势大小为 Eef，则： （ 2）设闭合电路中电流为 I，则： 再设金属棒 ef受到安培力大小为 F 安， 则： ,方向水平向左 根据平衡条件得： ，方向水平向右 考点：法拉第电磁感应定律，闭合回路欧姆定律，安培力的计算，平衡条件 （ 10分）如图所示，带有微小开口（开口长度可忽略）的单匝线圈处于垂直纸面向里的匀强磁场中，线圈的直径为 m，电阻 ,开口处 AB通过导线与电阻 R=8相连，已知磁场随时间的变化图像如乙图所示，求： （ 1）线圈 AB两端的电压大小为多少？ （ 2）在前 2秒
16、内电阻上的发热量为多少？ 答案：（ 1） 0.4V， 0.04J 试题分析：（ 1）根据图象得： 根据法拉第电磁感应定律： 由闭合回路欧姆定律： 故： (2)由焦耳定律： 考点：法拉第电磁感应定律，闭合回路欧姆定律，焦耳定律 （ 12分）如图所示，一交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈匝数 N=100，线圈电阻 r=3， ab=cd=0.5m， bc=ad=0.4m，磁感应强度 B=0.5T，电阻 R=311，当线圈以 n=300r/min的转速匀速转动时，求： （ 1）感应电动势的最大值； （ 2） t=0时刻，线圈在图示位置，写出此交变电流电动势的瞬时值表达式； （ 3）此电压表的示
17、数是多少？ 答案：（ 1） （ 2） （ 3） 试题分析：（ 1）当线圈平面与磁感应线平行时，感应电动势最大， （ 2）从图示位置开始计时，经过时间 t, (3) 根据有效值的定义： 根据闭合回路欧姆定律： 考点：交流发电机模型，闭合回路欧姆定律，有效值计算 （ 10分）如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨 MN、 PQ所在平面与水平面成 30角，两导轨的间距 l=0.50m，一端接有阻值 R=1.0的电阻。质量m=0.10kg的金属棒 ab置于导轨上，与轨道垂直，电阻 r=0.25。整个装置处于磁感应强度 B=1.0T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。 t=0时刻，对金属棒施加一平行
18、于导轨向上的外力 F，使之由静止开始沿斜面向上运动，运动过程中电路中的电流随时间 t变化的关系如图乙所示。电路中其他部分电阻忽略不计， g取 10m/s2，求： （ 1） 4.0s末金属棒 ab瞬时速度的大小； （ 2） 4.0s末力 F的瞬时功率。 答案：（ 1） 2m/s （ 2） 1.9W 试题分析：（ 1）由图乙可得： （ 1） 根据 (2) （ 3） 联立（ 1） -（ 3）得： (4) （ 2）由 和感应电流与时间的线性关系可知，金属棒做初速度为 0的匀加速运动， 由运动规律： （ 5） 得：金属棒加速度 （ 6） 对金属棒受力分析，并由牛顿运动定律： （ 7） 其中： （ 8） (9) 联立 (1)(6)(7)(8)(9)得 : 考点：电磁感应定律 ,闭合回路欧姆定律 ,牛顿运动定律
