2020年高考物理復(fù)習(xí) 知能演練提升 第九章 第一講 每課一測(cè)

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1、 [每課一測(cè)] 1．帶電圓環(huán)繞圓心在圓環(huán)所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，在環(huán)的中心處有一閉合小線圈，小線圈和圓環(huán)在同一平面內(nèi)，則(　　) A．只要圓環(huán)在轉(zhuǎn)動(dòng)，小線圈內(nèi)就一定有感應(yīng)電流 B．不管圓環(huán)怎樣轉(zhuǎn)動(dòng)，小線圈內(nèi)都沒有感應(yīng)電流 C．圓環(huán)做變速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小線圈內(nèi)一定有感應(yīng)電流 D．圓環(huán)做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小線圈內(nèi)沒有感應(yīng)電流 解析：帶電圓環(huán)旋轉(zhuǎn)時(shí)，與環(huán)形電流相當(dāng)，若勻速旋轉(zhuǎn)，電流恒定，周圍磁場(chǎng)不變，穿過小線圈的磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，A錯(cuò)D對(duì)；若帶電圓環(huán)變速轉(zhuǎn)動(dòng)，相當(dāng)于電流變化，周圍產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，穿過小線圈的磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，B錯(cuò)C對(duì)。 答案：CD 2.如圖1所示，絕緣水平面上有兩

2、個(gè)離得很近的導(dǎo)體環(huán)a、b。將條形磁鐵沿它們的正中向下移動(dòng)(不到達(dá)該平面)，a、b將如何移動(dòng)(　　) A．a(chǎn)、b將相互遠(yuǎn)離 B．a(chǎn)、b將相互靠近 圖1 C．a(chǎn)、b將不動(dòng) D．無法判斷 解析：根據(jù)Φ＝BS，磁鐵向下移動(dòng)過程中B增大，所以穿過每個(gè)環(huán)中的磁通量都有增大的趨勢(shì)。由于S不可改變，為阻礙增大，導(dǎo)體環(huán)應(yīng)該盡量遠(yuǎn)離磁鐵，所以a、b將相互遠(yuǎn)離。 答案：A 3．(2020·日照模擬)如圖2所示，一根條形磁鐵從左向右靠近閉合金屬環(huán)的過程中，環(huán)中的感應(yīng)電流(自左向右看)(　　) 圖2 A．沿順時(shí)針方向 B．先沿順時(shí)針方向后沿逆時(shí)針方向 C．沿逆時(shí)針方向 D

3、．先沿逆時(shí)針方向后沿順時(shí)針方向 解析：條形磁鐵從左向右靠近閉合金屬環(huán)的過程中，向右的磁通量一直增加，根據(jù)楞次定律，環(huán)中的感應(yīng)電流(自左向右看)為逆時(shí)針方向，C對(duì)。 答案：C 4．勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挒閐，一正方形線框abcd的邊長(zhǎng)為l，且l>d，線框以速度v通過磁場(chǎng)區(qū)域如圖3所示，從線框進(jìn)入到完全離開磁場(chǎng)的時(shí)間內(nèi)，線框中沒有感應(yīng)電流的時(shí)間是 (　　) 圖3 A.　　　　　　　　　　 B. C. D. 解析：只有線框在進(jìn)入磁場(chǎng)過程中(bc邊未出磁場(chǎng))和線框在出磁場(chǎng)的過程中(僅ad邊在磁場(chǎng)中切割運(yùn)動(dòng)的過程中)，穿過線框的磁通量才發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流。ac邊和bd邊都

4、在磁場(chǎng)外時(shí)穿越磁場(chǎng)的過程中，穿過線圈的磁通量沒有改變，所以沒有感應(yīng)電流，則t＝。 答案：B 5．我國(guó)新發(fā)明的J20隱形戰(zhàn)機(jī)，現(xiàn)在正處于試飛階段。由于地磁場(chǎng)的存在，飛機(jī)在我國(guó)上空一定高度水平飛行時(shí)，其機(jī)翼就會(huì)切割磁感線，機(jī)翼的兩端之間會(huì)有一定的電勢(shì)差。則從飛行員的角度看，機(jī)翼左端的電勢(shì)比右端的電勢(shì)(　　) A．低 B．高 C．相等 D．以上情況都有可能 解析：北半球的地磁場(chǎng)的豎直分量向下，由右手定則可判定飛機(jī)無論向哪個(gè)方向飛行，由飛行員的角度看均為左側(cè)機(jī)翼電勢(shì)較高。 答案：B 6.如圖4所示，在直線電流附近有一根金屬棒ab，當(dāng)金屬棒以b端為圓心，以ab為半徑，在

5、過導(dǎo)線的平面內(nèi)勻速旋轉(zhuǎn)達(dá)到圖中的位置時(shí)(　　) A．a(chǎn)端聚積電子 B．b端聚積電子 圖4 C．金屬棒內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度等于零 D．φa＞φb 解析：根據(jù)右手螺旋定則可知，在導(dǎo)線右側(cè)磁感線方向垂直于紙面向外，由右手定則知棒中電流方向由b指向a，由于金屬棒相當(dāng)于電源，在電源內(nèi)部，電流是由負(fù)極流向正極，則B、D正確。 答案：BD 7．電阻R、電容C與一線圈連成閉合電路，條形磁鐵靜止于線圈的正上方，N極朝下，如圖5所示?，F(xiàn)使磁鐵開始自由下落，在N極接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(　　) 圖5 A．從a到b，上極板帶正電

6、B．從a到b，下極板帶正電 C．從b到a，上極板帶正電 D．從b到a，下極板帶正電 解析：根據(jù)楞次定律判知電流從b到a，電容器下極板帶正電。故選項(xiàng)D正確。 答案：D 8.如圖6所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，MN、PQ是兩根平行的金屬導(dǎo)軌，而ab、cd為串有伏特表和安培表的兩根金屬棒，同時(shí)以相同速度向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法中正確的是(　　) A．電壓表有讀數(shù)，電流表有讀數(shù) B．電壓表無讀數(shù)，電流表有讀數(shù) 圖6 C．電壓表無讀數(shù)，電流表無讀數(shù) D．電壓表有讀數(shù)，電流表無讀數(shù) 解析：此題考查對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解和對(duì)電壓表、電流表示數(shù)的理解。兩棒以相同速度向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，因穿過面abc

7、d的磁通量不變，回路中沒有感應(yīng)電流，電流表和電壓表均不會(huì)有讀數(shù)。 答案：C 9．(2020·江蘇高考)如圖7所示，固定的水平長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有電流 I，矩形線框與導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，且一邊與導(dǎo)線平行。線框由靜止釋放，在下落過程中(　　) A．穿過線框的磁通量保持不變 圖7 B．線框中感應(yīng)電流方向保持不變 C．線框所受安培力的合力為零 D．線框的機(jī)械能不斷增大 解析：當(dāng)線框由靜止向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過線框的磁通量逐漸減小，根據(jù)楞次定律可得產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針且方向不發(fā)生變化，A錯(cuò)誤，B正確；因線框上下兩邊所在處的磁場(chǎng)強(qiáng)弱不同，線框所受的安培力的合力一定不為零，C錯(cuò)誤

8、；整個(gè)線框所受的安培力的合力豎直向上，對(duì)線框做負(fù)功，線框的機(jī)械能減小，D錯(cuò)誤。 答案：B 10．北半球地磁場(chǎng)的豎直分量向下。如圖8所示，在北京某中學(xué)實(shí)驗(yàn)室的水平桌面上，放置邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形閉合導(dǎo)體線圈abcd，線圈的ab邊沿南北方向，ad邊沿東西方向。下列說法中正確的是(　　) 圖8 A．若使線圈向東平動(dòng)，則a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)低 B．若使線圈向北平動(dòng)，則a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)低 C．若以ab為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn)，則線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b→c→d→a D．若以ab為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn)，則線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)閍→d→c→b→a 解析：用楞次定律判斷產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向。線圈

9、向東平動(dòng)時(shí)，ba和cd兩邊切割磁感線，且兩邊切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小相同，a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)電勢(shì)低，A對(duì)；同理，線圈向北平動(dòng)，則a、b電勢(shì)相等，高于c、d兩點(diǎn)電勢(shì)，B錯(cuò)；以ab為軸將線圈翻轉(zhuǎn)，向下的磁通量減小了，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向應(yīng)該向下，再由右手螺旋定則知，感應(yīng)電流的方向?yàn)閍→b→c→d→a，則C對(duì)。 答案：AC 11.磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)僅存在于邊長(zhǎng)為2l的正方形范圍內(nèi)，有一個(gè)電阻為R、邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線框abcd，沿垂直于磁感線方向，以速度v勻速通過磁場(chǎng)，如圖9所示，從ab進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)開始計(jì)時(shí)，到線框離開磁場(chǎng)為止。 圖9 (1)畫出穿過線框的磁通量隨

10、時(shí)間變化的圖像； (2)判斷線框中有無感應(yīng)電流。若有，請(qǐng)判斷出感應(yīng)電流的方向。 解析：線框穿過磁場(chǎng)的過程可分為三個(gè)階段：進(jìn)入磁場(chǎng)階段(只有ab邊在磁場(chǎng)中)、在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段(ab、cd兩邊都在磁場(chǎng)中)、離開磁場(chǎng)階段(只有cd邊在磁場(chǎng)中)。 (1)①線框進(jìn)入磁場(chǎng)階段：t為0→，線框進(jìn)入磁場(chǎng)中的面積線性增加，S＝l·v·t，最后為Φ＝B·S＝Bl2。 ②線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段：t為→， 線框磁通量為Φ＝Bl2，保持不變。 ③線框離開磁場(chǎng)階段：t為→，線框磁通量線性減小，最后為零。 (2)線框進(jìn)入磁場(chǎng)階段，穿過線框的磁通量增加，線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流。由右手定則可知，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方

11、向。 線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段，穿過線框的磁通量保持不變，無感應(yīng)電流產(chǎn)生。線框離開磁場(chǎng)階段，穿過線框的磁通量減小，線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流。由右手定則可知，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向。 答案：(1)見解析 (2)線框進(jìn)入磁場(chǎng)階段，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針；線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段，無電流；線框離開磁場(chǎng)階段，電流方向?yàn)轫槙r(shí)針。 12.如圖10所示，固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)。t＝0時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，此時(shí)MN到達(dá)的位置使MDEN構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形。為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，從t＝0開始，磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時(shí)間t變化？請(qǐng)推導(dǎo)出這種情況下B與t的關(guān)系式。 圖10 解析：要使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，應(yīng)使穿過線圈平面的磁通量不發(fā)生變化 在t＝0時(shí)刻，穿過線圈平面的磁通量 Φ1＝B0S＝B0l2 設(shè)t時(shí)刻的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，此時(shí)磁通量為 Φ2＝Bl(l＋vt) 由Φ1＝Φ2得B＝。 答案：見解析