发布时间 : 星期三 文章2021版高考物理一轮复习第十章电磁感应7章末过关检测(十)(含解析)更新完毕开始阅读8b57978d340cba1aa8114431b90d6c85ec3a882e
章末过关检测(十)
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一、单项选择题
1.(2020·浙江嘉兴一中测试)如图所示为安检门原理图，左边门框中有一通电线圈，右边门框中有一接收线圈．工作过程中某段时间通电线圈中存在顺时针方向均匀增大的电流，则( )
A．无金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针 B．无金属片通过时，接收线圈中的感应电流增大 C．有金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针 D．有金属片通过时，接收线圈中的感应电流大小发生变化
解析：选D.当左侧通电线圈中存在顺时针方向均匀增大的电流时，通过右侧线圈的磁通量增大，根据楞次定律可以知道，右侧线圈产生的感应电流方向为逆时针，由于磁场是均匀增大，则产生的感应电流为恒定的，故A、B错误；当有金属片通过时，接收线圈中磁通量仍然增大，故产生的感应电流方向仍然为逆时针，但是由于金属片中也要产生感应电流，所以接收线圈中的感应电流大小发生变化，故C错误，D正确．
2.如图，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过．现将环从位置Ⅰ释放，环经过磁铁到达位置Ⅱ.设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为FT1和FT2，重力加速度大小为g，则( )
A．FT1＞mg，FT2＞mg B．FT1＜mg，FT2＜mg C．FT1＞mg，FT2＜mg D．FT1＜mg，FT2＞mg
解析：选A.金属环从位置Ⅰ靠近磁铁上端，因产生感应电流，故“阻碍”相对运动，知金属环与条形磁铁相互排斥，故绳的拉力FT1>mg.同理，当金属环离开磁铁下端时，金属
1
环与磁铁相互吸引，因而绳的拉力FT2>mg，故A正确．
3.(2020·湖南长沙模拟)自1932年磁单极子概念被狄拉克提出以来，不管是理论物理学家还是实验物理学家都一直在努力寻找，但迄今仍然没能找到它们存在的确凿证据．近年来，一些凝聚态物理学家找到了磁单极子存在的有力证据，并通过磁单极子的集体激发行为解释了一些新颖的物理现象，这使得磁单极子艰难的探索之路出现了一丝曙光．如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的闭合超导线圈，则从上向下看，这个线圈中将出现( )
A．先是逆时针方向，然后是顺时针方向的感应电流 B．先是顺时针方向，然后是逆时针方向的感应电流 C．逆时针方向的持续流动的感应电流 D．顺时针方向的持续流动的感应电流
解析：选C.N极磁单极子穿过超导线圈的过程中，当磁单极子靠近线圈时，穿过线圈的磁通量增加，且磁场方向从上向下，所以由楞次定律可知感应电流方向为逆时针；当磁单极子远离线圈时，穿过线圈的磁通量减小，且磁场方向从下向上，所以由楞次定律可知感应电流方向为逆时针，因此线圈中产生的感应电流方向不变．由于超导线圈中没有电阻，因此感应电流将长期维持下去，故A、B、D错误，C正确．
4.A、B两闭合圆形导线环用相同规格的导线制成，它们的半径之比rA∶rB＝2∶1，在两导线环包围的空间内存在一正方形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直于两导线环所在的平面，如图所示．在磁场的磁感应强度随时间均匀增大的过程中，下列说法正确的是( )
A．两导线环内所产生的感应电动势相等
B．A环内所产生的感应电动势大于B环内所产生的感应电动势 C．流过A、B两导线环的感应电流的大小之比为1∶4 D．流过A、B两导线环的感应电流的大小之比为1∶1
解析：选A.某一时刻穿过A、B两导线环的磁通量均为穿过磁场所在区域面积上的磁通ΔΦΔB量，设磁场区域的面积为S，则Φ＝BS，由E＝＝S(S为磁场区域面积)，对A、BΔtΔt两导线环，有＝1，A正确，B错误；I＝，R＝ρ(S1为导线的横截面积)，l＝2πr，所
EAEBERlS1
2
以＝
IAEArB1
＝，C、D错误．
IBEBrA2
5.
(2020·江苏南京模拟)如图所示，一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内，其下方(略靠前)固定一根与导线框平面平行的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流．释放导线框，它由实线位置下落到虚线位置未发生转动，在此过程中( )
A．导线框中感应电流的方向依次为 ACBA→ABCA→ACBA
B．导线框的磁通量为零时，感应电流为零
C．导线框所受安培力的合力方向依次为向上→向下→向上 D．导线框所受安培力的合力为零，做自由落体运动
解析：选A.根据右手螺旋定则可知导线上方的磁场方向垂直于纸面向外，下方的磁场方向垂直于纸面向里，而且越靠近导线磁场越强，所以闭合导线框ABC在下降过程中，导线框内垂直于纸面向外的磁通量先增大，当增大到BC边与导线重合时，达到最大，再向下运动，导线框内垂直于纸面向外的磁通量逐渐减小至零，然后随导线框的下降，导线框内垂直于纸面向里的磁通量增大，当增大到A点与导线重合时，达到最大，继续下降时由于导线框逐渐远离导线，使导线框内垂直于纸面向里的磁通量再逐渐减小，所以根据楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍内部磁通量的变化，所以感应电流的磁场先向里，再向外，最后向里，所以导线框中感应电流的方向依次为ACBA→ABCA→ACBA，A正确；当导线框内的磁通量为零时，内部的磁通量仍然在变化，有感应电动势产生，所以感应电流不为零，B错误；根据对楞次定律的理解，感应电流的效果总是阻碍导体间的相对运动，由于导线框一直向下运动，所以导线框所受安培力的合力方向一直向上，不为零，C、D错误．
6.如图所示，光滑斜面的倾角为θ，斜面上放置一矩形导体线框
abcd，ab边的边长为l1，bc边的边长为l2，线框的质量为m，电阻为R，线框通过绝缘细线绕过光滑的定滑轮与一重物相连，重物质量为M.斜面上ef线(ef平行底边)的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁
感应强度为B，如果线框从静止开始运动，进入磁场的最初一段时间
是做匀速运动的，且线框的ab边始终平行于底边，则下列说法正确的是 ( )
A．线框进入磁场前运动的加速度为
Mg－mgsin θ
m3
（Mg－mgsin θ）RB．线框进入磁场时匀速运动的速度为
Bl1
B2l21C．线框做匀速运动的总时间为
Mg－mgRsin θD．该匀速运动过程中产生的焦耳热为(Mg－mgsin θ)l2
解析：选D.由牛顿第二定律得，Mg－mgsin θ＝(M＋m)a，解得线框进入磁场前运动的加速度为
Mg－mgsin θE，A错误；由平衡条件，Mg－mgsin θ－F安＝0，F安＝BIl1，I＝，
M＋mR（Mg－mgsin θ）R，B错误；线22
E＝Bl1v，联立解得线框进入磁场时匀速运动的速度为v＝
Bl1
l2B2l21l2
框做匀速运动的总时间为t＝＝，C错误；由能量守恒定律，该匀速运
v（Mg－mgsin θ）R动过程中产生的焦耳热等于系统重力势能的减小量，为(Mg－mgsin θ)l2，D正确．
二、多项选择题
7.半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆，单位长度电阻均为R0.圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B.杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O开始，杆的位置由θ确定，如图所示．则下列说法正确的是( )
A．θ＝0时，杆产生的电动势为2Bav π
B．θ＝时，杆产生的电动势为3Bav
32BavC．θ＝0时，杆受的安培力大小为
（π＋2）R0π3BavD．θ＝时，杆受的安培力大小为
3（5π＋3）R0
解析：选AD.开始时刻，感应电动势E1＝BLv＝2Bav，故A正确；θ＝
π
时，E2＝3
22
πEB·2acos·v＝Bav，故B错误；由L＝2acos θ，E＝BLv，I＝，R＝R0[2acos θ＋(π＋
3R22
B2L2v4Bavπ3Bav2θ)a]，得在θ＝0时，F＝＝，故C错误；θ＝时F＝，
RR0（2＋π）3（5π＋3）R0
故D正确．
8.一质量为m、电阻为r的金属杆ab，以初速度v0从一对光滑的平行金属导轨底端向上滑行，导轨平面与水平面成30°角，两导轨上端用一电阻R相连，如图所示，磁场垂直导轨平面向上，导轨的电阻不计，金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端时的速度大小为
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