高考物理試題及答案:電磁感應(yīng)現(xiàn)象
一、選擇題(本大題共15小題,第1～12題每小題6分,13～15題每小題7分,共93分。每小題至少一個(gè)答案正確,選不全得3分)
1.關(guān)于感應(yīng)電流,下列說法中正確的有 ( )
A.只要閉合電路內(nèi)有磁通量,閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生
B.穿過螺線管的磁通量發(fā)生變化時(shí),螺線管內(nèi)部就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生
C.線圈不閉合時(shí),即使穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,線圈中也不會(huì)有感應(yīng)電流
D.只要電路的一部分做切割磁感線運(yùn)動(dòng),電路中就一定有感應(yīng)電流
2.(2013·東營模擬)現(xiàn)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計(jì)及開關(guān)如圖所示連接。下列說法中正確的是 ( )
A.開關(guān)閉合后,線圈A插入或拔出時(shí)都會(huì)引起電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)
B.線圈A插入線圈B中后,開關(guān)閉合和斷開的瞬間電流計(jì)指針均不會(huì)偏轉(zhuǎn)
C.開關(guān)閉合后,滑動(dòng)變阻器的滑片P勻速滑動(dòng),會(huì)使電流計(jì)指針靜止在中央零刻度
D.開關(guān)閉合后,只有滑動(dòng)變阻器的滑片P加速滑動(dòng),電流計(jì)指針才能偏轉(zhuǎn)
3.(2011·上海高考)如圖,磁場垂直于紙面,磁感應(yīng)強(qiáng)度在豎直方向均勻分布,水平方向非均勻分布。一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于O點(diǎn),將圓環(huán)拉至位置a后無初速釋放,在圓環(huán)從a擺向b的過程中 ( )
A.感應(yīng)電流方向先逆時(shí)針后順時(shí)針再逆時(shí)針
B.感應(yīng)電流方向一直是逆時(shí)針
C.安培力方向始終與速度方向相反
D.安培力方向始終沿水平方向
4.甲、乙兩個(gè)完全相同的銅環(huán)可繞固定軸OO′旋轉(zhuǎn),當(dāng)它們以相同的角速度開始轉(zhuǎn)動(dòng)后,由于阻力,經(jīng)相同的時(shí)間后便停止,若將兩環(huán)置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的大小相同的勻強(qiáng)磁場中,乙環(huán)的轉(zhuǎn)軸與磁場方向平行,甲環(huán)的轉(zhuǎn)軸與磁場方向垂直,如圖所示,當(dāng)甲、乙兩環(huán)同時(shí)以相同的角速度開始轉(zhuǎn)動(dòng)后,則下列判斷中正確的是 ( )
A.甲環(huán)先停 B.乙環(huán)先停
C.兩環(huán)同時(shí)停下 D.無法判斷兩環(huán)停止的先后
5.如圖所示,閉合的矩形金屬框abcd的平面與勻強(qiáng)磁場垂直,現(xiàn)金屬框固定不動(dòng)而磁場運(yùn)動(dòng),發(fā)現(xiàn)ab邊所受安培力的方向豎直向上,則此時(shí)磁場的運(yùn)動(dòng)可能是
( )
A.水平向右平動(dòng) B.水平向左平動(dòng)
C.豎直向上平動(dòng) D.豎直向下平動(dòng)
6.(2013·桂林模擬)如圖所示,在條形磁鐵從圖示位置繞O1O2軸轉(zhuǎn)動(dòng)90°的過程中,放在導(dǎo)軌右端附近的金屬棒ab將 ( )
A.向左運(yùn)動(dòng)
B.向右運(yùn)動(dòng)
C.靜止不動(dòng)
D.因不知道條形磁鐵的哪一端為N極,也不知道條形磁鐵是順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)還是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),故無法判斷
7.把一條形磁鐵從圖示位置由靜止釋放,穿過采用雙線繞法的通電線圈,此過程中條形磁鐵做 ( )
A.減速運(yùn)動(dòng) B.勻速運(yùn)動(dòng)
C.自由落體運(yùn)動(dòng) D.變加速運(yùn)動(dòng)
8.(2013·柳州模擬)如圖所示,一半圓形鋁框處在水平向外的非勻強(qiáng)磁場中,場中各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為By=,y為該點(diǎn)到地面的距離,c為常數(shù),B0為一定值。鋁框平面與磁場垂直,直徑ab水平,(空氣阻力不計(jì))鋁框由靜止釋放下落的過程中 ( )
A.鋁框回路磁通量不變,感應(yīng)電流為0
B.回路中感應(yīng)電流不為零,沿逆時(shí)針方向
C.鋁框下落的加速度大小一定小于重力加速度g
D.直徑ab受安培力向上,半圓弧ab受安培力向下,鋁框下落加速度大小可能等于g
9.(2013·南寧模擬)在如圖所示的閉合鐵芯上繞有一組線圈,與滑動(dòng)變阻器、電池構(gòu)成閉合電路,a、b、c為三個(gè)閉合金屬圓環(huán),假定線圈產(chǎn)生的磁場全部集中在鐵芯內(nèi),則當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片左、右滑動(dòng)時(shí),能產(chǎn)生感應(yīng)電流的金屬圓環(huán)是 ( )
A.a、b兩個(gè)環(huán) B.b、c兩個(gè)環(huán)
C.a、c兩個(gè)環(huán) D.a、b、c三個(gè)環(huán)
10.一航天飛機(jī)下有一細(xì)金屬桿,桿指向地心。若僅考慮地磁場的影響,則當(dāng)航天飛機(jī)位于赤道上空 ( )
A.由東向西水平飛行時(shí),金屬桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)下端高
B.由西向東水平飛行時(shí),金屬桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)上端高
C.沿經(jīng)過地磁極的那條經(jīng)線由南向北水平飛行時(shí),金屬桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)上端高
D.沿經(jīng)過地磁極的那條經(jīng)線由北向南水平飛行時(shí),金屬桿中一定沒有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
11.如圖所示,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端聚積電子
B.b端聚積電子
C.金屬棒內(nèi)電場強(qiáng)度等于零
D.a端電勢(shì)低于b端電勢(shì)
12.(2013·紹興模擬)如圖所示,螺線管的導(dǎo)線的兩端與兩平行金屬板相接,一個(gè)帶負(fù)電的小球用絲線懸掛在兩金屬板間,并處于靜止?fàn)顟B(tài),若條形磁鐵突然插入線圈時(shí),小球的運(yùn)動(dòng)情況是 ( )
A.向左擺動(dòng) B.向右擺動(dòng)
C.保持靜止 D.無法判定
13.如圖甲所示,長直導(dǎo)線與閉合線框位于同一平面內(nèi),長直導(dǎo)線中的電流i隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示。在0～時(shí)間內(nèi),長直導(dǎo)線中電流向上,則線框中感應(yīng)電流的方向與所受安培力的情況是 ( )
A.0～T時(shí)間內(nèi)線框中感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向
B.0～T時(shí)間內(nèi)線框中感應(yīng)電流方向?yàn)橄软槙r(shí)針方向后逆時(shí)針方向
C.0～T時(shí)間內(nèi)線框受安培力的合力向左
D.0～時(shí)間內(nèi)線框受安培力的合力向右,～T時(shí)間內(nèi)線框受安培力的合力向左
14.(2013·聊城模擬)如圖所示,空間某區(qū)域中有一勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平,且垂直于紙面向里,磁場上邊界b和下邊界d水平。在豎直面內(nèi)有一矩形金屬線圈,線圈上下邊的距離很短,下邊水平。線圈從水平面a開始下落。已知磁場上下邊界之間的距離大于水平面a、b之間的距離。若線圈下邊剛通過水平面b、c(位于磁場中)和d時(shí),線圈所受到的磁場力的大小分別為Fb、Fc和Fd,則 ( )
A.Fd>Fc>Fb B.FcFb>Fd D.FcG,P有收縮的趨勢(shì)
B.t2時(shí)刻FN=G,此時(shí)穿過P的磁通量最大
C.t3時(shí)刻FN=G,此時(shí)P中無感應(yīng)電流
D.t4時(shí)刻FNvb,當(dāng)線圈在進(jìn)入和離開磁場時(shí),穿過線圈的磁通量變化,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,受磁場力作用,其大小為F=BIl=B··l=,因vd>vb,所以Fd>Fb>Fc,選項(xiàng)D正確。
【變式備選】如圖所示,甲是閉合銅線框,乙是有缺口的銅線框,丙是閉合的塑料線框,它們的正下方都放置一薄強(qiáng)磁鐵,現(xiàn)將甲、乙、丙拿至相同高度H處同時(shí)釋放(各線框下落過程中不翻轉(zhuǎn)),則以下說法正確的是 ( )
A.三者同時(shí)落地
B.甲、乙同時(shí)落地,丙后落地
C.甲、丙同時(shí)落地,乙后落地
D.乙、丙同時(shí)落地,甲后落地
【解析】選D。甲是銅線框,在下落過程中產(chǎn)生感應(yīng)電流,所受的安培力阻礙它的下落,故所需的時(shí)間長;乙沒有閉合回路,丙是塑料線框,故都不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,它們做自由落體運(yùn)動(dòng),故D正確。
15.【解析】選A、B。t1時(shí)刻,電流增大,由楞次定律的阻礙作用知,線圈有遠(yuǎn)離螺線管、收縮面積的趨勢(shì),選項(xiàng)A正確;t2時(shí)刻電流不變,線圈無感應(yīng)電流,FN=G,此時(shí)穿過P的磁通量最大,選項(xiàng)B正確;t3時(shí)刻電流為零,但電流從有到無,穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,此時(shí)P中有感應(yīng)電流,但磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,FN=G,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;t4時(shí)刻電流不變,線圈無感應(yīng)電流,FN=G,此時(shí)穿過P的磁通量最大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
16.【解析】(1)根據(jù)楞次定律,線圈的磁場上端為N極,下端為S極,又由于指針
向左偏轉(zhuǎn),所以線圈中的電流方向?yàn)閺腷到a,由右手螺旋定則知,俯視線圈時(shí),從a到b,線圈的繞向?yàn)轫槙r(shí)針。
(2)根據(jù)楞次定律,線圈的磁場上端為N極,下端為S極,又由于指針向右偏轉(zhuǎn),所以線圈中的電流方向?yàn)閺腶到b,由右手螺旋定則知,俯視線圈時(shí),從a到b,線圈的繞向?yàn)槟鏁r(shí)針。
答案：(1)順時(shí)針 (2)逆時(shí)針
(責(zé)任編輯：盧雁明)
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