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1、选修 3-2 第九章电磁感应 ( 时间 90 分钟，满分120 分) 命 题 设 计 难度 题号 目标 较易中等稍难 电磁感应现象1、2、3、6 法拉第电磁感应定律4、912 电磁感应中的综合问题7、8 5、10、11、 13 14、15、 16 一、选择题 ( 本大题共12 个小题，每小题5 分，共 60 分，每小题给出的四个选项中，只 有一项是符合题目要求的) 1如图 1 所示的电路中， 电源电动势为E，内阻r不能忽略R1 和R2是两个定值电阻，L是一个自感系数较大的线圈开 关 S原来是断开的从闭合开关S到电路中电流达到稳定 为止的时间内，通过R1的电流I1和通过R2的电流I2的变 化情况
2、是 ( ) AI1开始较大而后不再变化 BI1开始很小而后逐渐变大 CI2开始很小而后逐渐变大 DI2开始较大而后逐渐变小 解析：闭合开关S时，由于L是一个自感系数较大的线圈，产生反向的自感电动势阻 碍电流的变化，所以开始时I2很小而I1较大，随着电流达到稳定，线圈的自感作用减 小，I2开始逐渐变大，由于分流导致稳定电路中R1中的电流减小故选C. 答案： C 2(2018 重庆高考 ) 如图 2 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 ( ) AF
3、N先小于mg后大于mg，运动趋势向左 BFN先大于mg后小于mg，运动趋势向左 CFN先小于mg后大于mg，运动趋势向右 DFN先大于mg后小于mg，运动趋势向右 解析：当磁铁沿矩形线圈中线AB正上方通过时，线圈中向下的磁通量先增加后减小， 由楞次定律可知，线圈中感应电流的方向( 从上向下看 ) 先逆时针再顺时针，则线圈先 上方为 N极下方为S极，后改为上方为S极下方为N极，根据同名磁极相斥、异名磁 极相吸，则线圈受到的支持力先大于mg后小于mg，线圈受到向右的安培力，则水平 方向的运动趋势向右D项正确 答案： D 3一环形线圈放在匀强磁场中，设第1 s 内磁感线垂直线圈平面( 即垂直于纸面
4、) 向里， 如图 3 甲所示若磁感应强度B随时间t变化的关系如图3 乙所示，那么第3 s 内线 圈中感应电流的大小与其各处所受安培力的方向是 ( ) A大小恒定，沿顺时针方向与圆相切 B大小恒定，沿着圆半径指向圆心 C逐渐增加，沿着圆半径离开圆心 D逐渐增加，沿逆时针方向与圆相切 解析：由图乙知，第3 s 内磁感应强度B逐渐增大，变化率恒定，故感应电流的大小 恒定 再由楞次定律， 线圈各处受安培力的方向都使线圈面积有缩小的趋势，故沿半 径指向圆心B项正确 答案： B 4如图 4 所示，光滑绝缘水平面上有一矩形线圈冲入一匀强磁场， 线圈全部进入磁场区域时，其动能恰好等于它在磁场外面时的 一半，设
5、磁场宽度大于线圈宽度，那么 ( ) A线圈恰好在刚离开磁场的地方停下 B线圈在磁场中某位置停下 C线圈在未完全离开磁场时即已停下 D线圈完全离开磁场以后仍能继续运动，不会停下来 解析：线圈冲入匀强磁场时，产生感应电流，线圈受安培力作用做减速运动，动能减 少同理，线圈冲出匀强磁场时，动能也减少，进、出时减少的动能都等于安培力做 的功由于进入时的速度大，故感应电流大，安培力大，安培力做的功也多，减少的 动能也多，线圈离开磁场过程中，损失的动能少于它在磁场外面时动能的一半，因此 线圈离开磁场仍继续运动D项正确 答案： D 5两块水平放置的金属板间的距离为d，用导线与一个n匝线圈相连， 线圈电阻为r，
6、线圈中有竖直方向的磁场，电阻R与金属板连接， 如图 5 所示，两板间有一个质量为m、电荷量q的油滴恰好处于 静止，则线圈中的磁感应强度B的变化情况和磁通量的变化率分别 是 ( ) A磁感应强度B竖直向上且正增强， t dmg nq B磁感应强度B竖直向下且正增强， t dmg nq C磁感应强度B竖直向上且正减弱， t dmg(Rr) nqR D磁感应强度B竖直向下且正减弱， t dmgr(Rr) nqR 解析：由平衡条件知，下金属板带正电，故电流应从线圈下端流出，由楞次定律可以 判定磁感应强度B竖直向上且正减弱或竖直向下且正增强，A、D错误；因mgqU d，U E Rr R，En t ，联立
7、可求得 t dmg(Rr) nqR ，故只有 C项正确 答案： C 6如图 6 所示，竖直平面内的虚线上方是一匀强磁场B，从虚线下 方竖直上抛一正方形线圈，线圈越过虚线进入磁场，最后又落回 原处，运动过程中线圈平面保持在竖直平面内，不计空气阻力， 则 ( ) A上升过程克服磁场力做的功小于下降过程克服磁场力做的功 B上升过程克服磁场力做的功等于下降过程克服磁场力做的功 C上升过程克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率 D上升过程克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力的平均功率 解析：线圈上升过程中，加速度增大且在减速，下降过程中，运动情况比较复杂，有 加速、减速或匀速等，把上升过
8、程看做反向的加速，可以比较当运动到同一位置时， 线圈速度都比下降过程中相应的速度要大，可以得到结论：上升过程中克服安培力做 功多；上升过程时间短，故正确选项为C. 答案： C 7如图 7 所示，在平行于水平地面的匀强磁场上方有三个线圈，从相同的高度由静止开 始同时释放，三个线圈都是用相同的金属材料制成的边长一样的正方形，A线圈有一 个缺口，B、C线圈闭合，但B线圈的导线比C线圈的粗，则 ( ) A三个线圈同时落地 B A线圈最先落地 CA线圈最后落地 DB线圈比C线圈先落地 解析：由于A线圈上有缺口，A中不产生感应电流，不受安培力的阻碍作用，所以 A线圈先落地， B正确 B、C线圈在进入磁场的
9、过程中，受安培力与重力作用，满足： mgB 2L2 v R ma m密4LSR电4L S 所以 4密LSg B 2LSv 4电 4密LSa 4密g B 2v 4电4 密a ag B 2v 16密电，由于 B、C线圈起始下落高度相同，材料相同，所以a相同，进 入相同的磁场，B、C线圈同时落地，D选项错误 答案： B 8某输电线路横穿公路时，要在地下埋线通过，为了保护线路不至于被压坏，预先铺设 结实的过路钢管，再让输电线从钢管中穿过电线穿管的方案有两种：甲方案是铺设 两根钢管， 两条输电线分别从两根钢管中穿过；乙方案是只铺设一根钢管，两条输电 线都从这一根钢管中穿过，如图8 所示如果输电导线输送的
10、电流很大，那么， 以下 说法正确的是 ( ) A无论输送的电流是恒定电流还是交变电流，甲、乙两方案都是可行的 B若输送的电流是恒定电流，甲方案是可行的，乙方案是不可行的 C若输送的电流是交变电流，乙方案是可行的，甲方案是不可行的 D若输送的电流是交变电流，甲方案是可行的，乙方案是不可行的 解析：若输送的电流是恒定电流，甲、乙两方案都是可行的，A、B 错误输电线周 围存在磁场， 交变电流产生变化的磁场，因此在输电过程中输电线因电流变化引起自 感现象，当输电线上电流很大时，强大的自感电流有可能将钢管融化，造成事故，所 以甲方案是不可行的在乙方案中， 两条输电线中的电流方向相反，产生的磁场互相 抵消
11、，使自感现象的影响减弱到可以忽略不计的程度，是可行的，C正确 D错误此 题类似于课本中提到的“双线并绕” 答案： C 9(2018 淮北模拟 ) 如图 9 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、vb，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 ( ) A回路中产生的内能相等 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的过程中， 速度逐渐减小 根据EBlv，E减小，故I减小再 根据FBIl，安培力减小，根据Fma，加速度减小，B错误由于a与b、b与c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、C错误 再根据平 均感应电动势E t BS t ，I E R ，qIt得q BS R ，故 D正确 答案： D 10如图 10 所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图 所示位置匀速向右拉出匀强磁场若第一次用0.3 s拉出，