新高考2023屆高考物理一輪單元訓練第十一單元電磁感應B卷

第十一單元電磁感應（B）

注意事項：

1.答題前，先將自己的姓名、準考證號填寫在試題卷和答題卡上，并將準考證號條形

碼粘貼在答題卡上的指定位置。

2.選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂

黑，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。4.如圖甲，電阻為。、邊長為0.2m的正方形閉合金屬線框內(nèi)存在一個邊長為0.1m

3.非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草的正方形磁場區(qū)域。磁場的磁感應強度隨時間變化如圖乙（開始時磁場方向為垂直紙面向里）。則

稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。

4.考試結束后，請將本試題卷和答題卡一并上交。

一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個選項符合題目要求。

1.在安培時代，關于驗證“電流磁效應”設想的實驗中，下列不屬于電流磁效應的是（）

A.把閉合線圈放在變化的磁場中，閉合線圈中產(chǎn)生感應電流

B.把磁針放在“沿南北放置的通電導線“上方，磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)A.0-1s內(nèi)，線框感應電流大小為0.08A

C.把通有同向電流的兩根導線平行放置，發(fā)現(xiàn)兩根通電導線相互吸引B.2?4s內(nèi)，流過線框的電荷量為0.04C

D.把磁針放在通電螺線管中，磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)C.線框在2?3s內(nèi)的感應電流方向與3?4s內(nèi)的感應電流方向相反

2.水平放置的玻璃板上方有一用細線懸掛的可自由旋轉(zhuǎn)的小磁針，下方有一水平放置的銅圓盤。D.線框。?1s內(nèi)的感應電流與2?3s內(nèi)的感應電流大小之比為1:2

圓盤的軸線與小磁針懸線在同一直線上，初始時小磁針與圓盤均處于靜止狀態(tài)。當圓盤繞軸逆時針5.如圖所示，用粗細相同的銅絲做成邊長分別為￡和北的兩只閉合線框a和6,現(xiàn)將兩線框

方向勻速轉(zhuǎn)動時，下列說法正確的是（）分別以匕、％的速度從磁感應強度為S的勻強磁場區(qū)域中勻速地拉到磁場外，若匕=2加則外力對

線框做的功聯(lián)、黑之比為（）

?XXX!

士—&:

；XXX；

x：

A.小磁針不動!xxx!

B.小磁針逆時針方向轉(zhuǎn)動A.1：3B,2：9C.2：1D.2：3

C.小磁針順時針方向轉(zhuǎn)動6.如圖所示，變化的勻強磁場垂直穿過金屬框架J山眼金屬桿仍在恒力尸作用下沿框架從靜

D.由于圓盤中沒有磁通量的變化，圓盤中沒有感應電流止開始運動，1=0時磁感應強度大小為A,為使附中不產(chǎn)生感應電流，下列能正確反映磁感應強

度6隨時間￡變化的圖像是（）

3.電動汽車剎車時若能回收動能，把動能轉(zhuǎn)換為電能再次儲存，可以增加汽車續(xù)航。某同學在

實驗室設計了如圖甲所示的裝置。圓盤a上面分布有特殊物質(zhì)，該物質(zhì)在接到剎車指令后瞬間被磁

化，正常行駛時，物質(zhì)退磁，圓盤a固定在車輪上。絕緣材質(zhì)制成的圓盤。中有固定線圈，線圈在

接到剎車指令后與車載電池接通并為電池蓄電。6固定在與a正對的車身上。圖乙為裝置8自右向

左的側視圖，在圖乙中設計線圈和與物質(zhì)形成的磁場，實現(xiàn)動能回收效果最佳的是（）

I

7.如圖所示，融"為一矩形金屬線框，其中副=cd=￡,他邊接有定值電阻尼cd邊的質(zhì)量

A.金屬桿中感應電流方向為a指向8

為如其他部分的電阻和質(zhì)量均不計，整個裝置用兩根絕緣輕彈簧懸掛起來。線框下方處在磁感應

B.金屬桿所受的安培力沿軌道向下

強度大小為6的勻強磁場中，磁場方向垂宜于紙面向里。初始時刻，使兩彈簧處于自然長度，且給

C.定值電阻的阻值為0.1Q

線框?豎直向下的初速度外，在“邊第?次運動至最下端的過程中，發(fā)中產(chǎn)生的焦耳熱為0,此過

D.金屬桿的質(zhì)量為0.1kg

程及以后的運動過程中劭邊未進入磁場、c"邊始終未離開磁場，已知重力加速度大小為g。下列說

二、多項選擇題:本題共6小題，每小題4分，共24分。每小題有多個選項符合題目要求。全

部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得。分。

9.如圖所示，通有恒定電流的螺線管豎直放置，一銅環(huán)沿螺線管的軸線加速下落，在下落過

程中，環(huán)面始終保持水平。銅環(huán)先后經(jīng)過軸上1、2、3位置時的加速度分別為&、a、&。位置2處

A.初始時刻cd邊所受安培力的大小為中

B.線框中產(chǎn)生的最大感應電流可能為等

C.在cd邊第?次到達最下端的時刻，兩根彈簧具有的彈性勢能總量大冷宕一0

C.ai=a＜檢D.國=句=也

D.在cd邊反復運動過程中，“中產(chǎn)生的焦耳熱最多為少?謚

10.如圖所示，金屬桿以恒定的速度「在光滑的平行導軌上向下滑行。設整個電路中總電阻

為"（恒定不變）。整個裝置置于垂直導軌平面的勻強磁場中、桿砧下滑的過程中，下列說法正確

8.如圖甲所示，制V；兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成〃=30°角固定，間距為￡=lm,

的是（）

質(zhì)量為0的金屬桿助水平放置在軌道上，其阻值忽略不計。空間存在勻強磁場，磁場方向垂直于軌

道平面向上，磁感應強度為Q0.5T。尸、W間接有阻值為"的定值電阻，0、N間接電阻箱凡現(xiàn)從

靜止釋放a。，改變電阻箱的阻值凡測得最大速度為匕得到」-與工的關系如圖乙所示。若軌道

%R

足夠長且電阻不計，重力加速度g取10m//，則（）

B.桿助的動能不斷增加

C.電阻/?上產(chǎn)生的熱量不斷增加

D.電阻〃上消耗的電功率保持不變

11.目前，許多停車場門口都設置車輛識別系統(tǒng)，在自動欄桿前、后的地面各自鋪設相同的傳

感器線圈從B,兩線圈各自接入相同的電路，電路/、〃端與電壓有效值恒定的交變電源連接，如

2

圖所示。工作過程叵I路中流過交變電流，當以金屬材質(zhì)為主體的汽車接近或遠離線圈時，線圈的自

感系數(shù)會發(fā)生變化，導致線圈對交變電流的阻礙作用發(fā)生變化，使得定值電阻方的c、d兩端電壓就

會有所變化，這一變化的電壓輸入控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)就能做出抬桿或落桿的動作。下列說法正確

的是（）

B.腑兩端電壓為

A.汽車接近線圈1時,該線圈的自感系數(shù)增大C.JW與平行導軌間的動摩擦因數(shù)〃至少為更挈

B.汽車離開線圈5時，回路電流將減少

D.電路總電功率為也互

C.汽車接近線圈6時，c、d兩端電壓升高

3R

D.汽車離開線圈力時，c、d兩端電壓升高

14.如圖，U形光滑金屬框劭cd置于水平絕緣平臺上，動和de邊平行，和曲邊垂直。ab、de

12.如圖所示，空間存在垂直紙面向里的磁場，磁場在豎直方向均勻分布，在水平方向非均勻

足夠長，整個金屬框電阻可忽略。一根具有一定電阻的導體棒.仞V置于金屬框上，用水平恒力戶向右

分布，且關于豎直平面視V對稱，絕緣輕線上端固定在卅點，下端與一個粗細均勻的銅制圓環(huán)相接。

拉動金屬框，運動過程中，裝置始終處于豎直向下的勻強磁場中，.MV與金屬框保持良好接觸，且與

現(xiàn)將圓環(huán)由尸處無初速釋放，圓環(huán)第一次向右擺動最遠能到達0處（圖中未畫出）。已知圓環(huán)始終

A邊保持平行。經(jīng)過一段時間后（）

在同一豎直平面內(nèi)擺動，則在圓環(huán)從夕擺向0的過程中，下列說法正確的是（）

XXXMxXXX

XXz:Ma-----------------------/

xxxxxxFx

Xr—?

x

XxxXXXXX

1

X.d-------------c

xxxNxxxx

A.金屬框的速度大小趨于恒定值

xiXXXX

NB.金屬框的加速度大小趨于恒定值

C.導體棒所受安培力的大小趨于恒定值

A.位置/，與。可能在同一高度

I）.導體棒到金屬框。。邊的距離趨于恒定值

B.感應電流方向始終逆時針

三、非選擇題：本題共4小題，共52分。把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答。解答題

C.感應電流方向先逆時針后順時針

應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，

D.圓環(huán)整體安培力一直做負功

答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。

13.如圖所示，半徑為21的圓形金屬導軌固定在水平而上，一根長也為2/、電阻為2/?的金屬

15.（8分）如圖甲所示，一對足夠長的平行光滑軌道固定在水平而上，兩軌道間距/=0.5m,

棒?端與導軌接觸良好，另?端固定在圓心處的導電轉(zhuǎn)軸上，由電動機力帶動旋轉(zhuǎn)。在金

左側接?阻值為廬=1。的電阻。有?金屬棒靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，金屬棒及軌道的

屬導軌區(qū)域內(nèi)存在垂直于導軌平面、大小為8的勻強磁場，金屬導軌區(qū)域中心半徑為）的區(qū)域內(nèi)磁

電阻皆可忽略不計，整個裝置處于垂直軌道平面豎直向下的勻強磁場中。七=0時，用?外力產(chǎn)沿軌

場豎直向上，其余部分磁場豎直向下。另有一質(zhì)量為加、長為人電阻為的金屬棒業(yè):放置于導軌

道方向拉金屬棒，使金屬棒以加速度a=0.2m/s二做勻加速運動，外力廣與時間f的關系如圖乙所示。

后面并與固定在豎宜平面內(nèi)的平行導軌保持良好接觸，導軌間距為I,處于?大小為反方向豎直向上

求：

的勻強磁場中。從圓形金屬導軌引出導線和通過電刷從轉(zhuǎn)軸引出導線平行導軌連接。處丁靜止狀

態(tài)，劭V與豎直平行導軌間的動摩擦因數(shù)為〃，認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則下列說法正確

的是（）

（1）金屬棒的質(zhì)量環(huán)

3

(2)磁感應強度反(2)拄?邊出磁場下邊界前勻速運動的速度大小是北邊剛進入磁場上邊界時的幾倍;

(3)邊剛進入磁場上邊界到作邊出磁場下邊界整個過程經(jīng)歷的時間。

16.(8分)如圖所示，兩根半徑r為1m的;圓弧軌道間距￡也為1m,其頂端a、6與圓心處等

18.(16分)如圖所示，有兩條相距￡=1m的平行的金屬導軌，軌道左側的光滑斜面傾斜角，

高，軌道光滑且電阻不計，在其上端連有一阻值為〃的電阻，整個裝置處于物向磁場中，圓弧軌道

=30°,右側水平軌道分為3個區(qū)域，第I區(qū)域的長度M=0.5m,動摩擦因數(shù)m=0.1；第II光

所在處的磁感應強度大小均為反且Q0.5T。將一根長度稍大于2、質(zhì)量必=0.2kg、電阻為總

滑區(qū)域的長度尤=巫川，第III區(qū)域的長度照=1m,動摩擦因數(shù)人=0.2,在右側軌道接阻值"

的金屬棒從軌道頂端劭處由靜止釋放。已知當金屬棒到達如圖所示的cd位置時，金屬棒與軌道圓4

心的連線和水平面夾角〃為60°,金屬棒的速度達到最大：當金屬棒到達軌道底端時，對軌道=2C的定值電阻。在軌道第II光滑區(qū)域存在豎直向下的磁場，磁感應強度的大小為8=2Te一

的壓力為3Nog取10m/s)質(zhì)量例=2kg、電阻宿=2。的導體棒a從￡=0時刻無初速度釋放，初始位置與水平軌道間的高度

差Z/=0.45m?另一@=1kg的導體棒6靜止于傾斜軌道和第I區(qū)域連接處，導體棒6的電阻尼=1

C。a棒下滑后平滑進入水平軌道(轉(zhuǎn)角處無機械能損失)，并與力棒發(fā)生彈性碰撞。導體棒始終

與導軌垂直并接觸良好，軌道的電阻和電感不計。重力加速度*取10m/s\

(1)當金屬棒的速度最大時，求流經(jīng)電阻"的電流大小和方向；

(2)金屬棒滑到軌道底端eF的整個過程中，流經(jīng)電阻〃的電荷量為0.1n,則整個回路中的總

電阻為多少？⑴導體棒a與導體棒b碰撞后瞬間的速度分別為多少？

(2)導體棒〃剛進入磁場瞬間受到的安培力大小。

(3)判斷導體棒8能否進入?yún)^(qū)域III,若能，求出進入?yún)^(qū)域HI前瞬間速度是多少，導體棒a和

導體棒6在整個運動過程中所產(chǎn)生的總電熱和總摩擦生熱分別是多少。

17.(14分)如圖所示，在一傾角為的光滑斜面上有一粗細均勻的單匝“L”型線圈，質(zhì)量為加，

相鄰兩邊均垂直，Rfe=ed=dc=h,a=砧=2/。線圈下方一矩形區(qū)域內(nèi)有勻強磁場，磁感應強度

為8寬度d>2h,方向垂直于斜面向下，且磁場上下邊界與線圈仍邊平行。“L”型線圈從離磁

場上邊界2/。處靜止釋放，當砧邊剛進入磁場上邊界時線圈做勻速運動，當於邊出磁場下邊界前線

圈又已開始勻速，線圈在通過整個磁場區(qū)域的過程中產(chǎn)生的焦耳熱為&已知重力加速度為g,求：

(1)“L”型線圈的電阻;

4

第十一單元（B）答案第一次到達最下端的時刻，兩根彈簧具有的彈性勢能的總量為名=永就一。+，跖7〉,大于0成一aC

一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個選項符合題目要求。

1.【答案】A正確；由題意可知，cd邊最后靜止在初始位置下方，設彈簧的勁度系數(shù)為人由密=2履得*=靠,

【解析】選項中把閉合線圈放在變化的磁場中，閉合線圈中產(chǎn)生感應電流，屬于電磁感應（磁

A由能量守恒定律可知，導體棒的動能和減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為焦耳熱及彈簧的彈性勢能，減少的重

生電）實驗，不屬于電流磁效應：BCD選項中都是由于電流周圍產(chǎn)生磁場從而發(fā)生的現(xiàn)象，故此題

力勢能為等，彈性勢能為石=2X/t/=篝，則減少的重力勢能大于彈簧的彈性勢能，所以。中產(chǎn)

選擇Ao

2.【答案】B生的焦耳熱應大于%nZ,D錯誤。

【解析】銅圓盤上存在許多小的閉合回路，當圓盤轉(zhuǎn)動時，穿過小的閉合回路的磁通量發(fā)生變

【答案】

化，回路中產(chǎn)生感應電流（渦流），此電流產(chǎn)生的磁場導致磁針逆時針方向轉(zhuǎn)動，構成電磁驅(qū)動。8.D

【解析】由右手定則可知，金屬桿中感應電流方向為指向故錯誤：由左手定則可知，

3.【答案】Dba,A

【解析】線圈中磁通量變化可以產(chǎn)生感應電流，選項A、B無磁通量變化，沒有感應電流產(chǎn)生；金屬桿所受安培力沿斜面向上，故B錯誤：電路總電阻/%.=&-,通過金屬桿劭的電流

?R+R

C、D選項中，線圈中磁通量變化都產(chǎn)生感應電流，由圖可知D選項線圈效率比C的高，故選D。

4.【答案】D/=%%■,金屬桿受到的安培力尸=8〃.，當達到最大速度時金屬棒受力平衡，由平衡條件得

R總

【解析】0?1s內(nèi)，線框感應電動勢片=^Z?=2xl（）3v,感應電流大小乙="=0.02A,

1D-T-D-T-

mgsin0=F,整理得——=———+—^—，由圖示圖像可知I,圖像的斜率2=0.5,縱

A錯誤；2?4s內(nèi)，線框感應電動勢民="^=4*10、丫，感應電流大小"=0.04A,流%mgRsin。mg&sin8

-2-ro2j2R2r2

軸截距6=0.5,即——^-=0.5,——=0.5,解得〃?=0.1kg,/?,=IQ,故C錯誤，

過線框的電荷量夕="=0?08C,B錯誤；根據(jù)楞次定律可知，線框在2?3s內(nèi)的感應電流方向與mgsin0mgR】sin0

3?4s內(nèi)的感應電流方向相同，均為順時針方向，C錯誤；由AB選項的計算可知，線框0?1s內(nèi)的D正確。

感應電流與2?3s內(nèi)的感應電流大小之比為1：2,D正確。二、多項選擇題:本題共6小題，每小題4分，共24分。每小題有多個選項符合題目要求。全

5.【答案】B部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得。分。

【解析】因為線框做勻速直線運動，根據(jù)能量守恒可知，外力做的功等于產(chǎn)生的電能，而產(chǎn)生9.【答案】AB

的電能又全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱，由卬=。=衛(wèi)9二三=竺二笆，所以絲=4..%.=2,B正確。【解析】由于2處的磁場近似是勻強磁場，所小環(huán)在2處的磁通量不變，沒有感應電流，不受

p4x/Sv4夕此或％9安培力的作用，小環(huán)的加速度麻=百小環(huán)在1與3處的磁場是不均勻的，磁通量有變化，根據(jù)楞次

6.【答案】C定律，安培力的方向向上，對小環(huán)的運動有阻礙作用；小環(huán)一直做加速運動，所以小環(huán)在3處的速

【解析】當通過閉合回路的磁通量不變時，則棒」那中不產(chǎn)生感應電流，中二BS,設金屬桿劭度大于在1處的速度，所以小環(huán)在3處的磁通量變化快，根據(jù)法拉第電磁感應定律，小環(huán)在3處的

r1電動勢大于在1處的電動勢，所以小環(huán)在3處受到的安培力大，由牛頓第二定律可得，小環(huán)在3處

長為。金屬桿助距離伊的距離為人棒的質(zhì)量為卬，則。=二，工二24/，則

m2的加速度比較小。即神V&Va=g,故AB正確，CD錯誤。

10.【答案】ACD

"4=則+幻=比”+"廠,則即產(chǎn)/亭”,所以］=等言_,隨著時間增加，2_是

2m2mB2mBJB

l【解析】金屬桿筋向下滑行，高度不斷下降，重力勢能不斷減少，A正確；桿電做勻速運動,

增大的，且增大的速度越來越快，且非線性關系。速度不變，動能不變，B錯誤；桿仍勻速下滑，其重力勢能轉(zhuǎn)化為電路的電能，通過電阻"轉(zhuǎn)化為

7.【答案】D內(nèi)能，可知電阻月上產(chǎn)生的熱量不斷增加，C正確；電阻"上消耗的電功率等于重力做功的功率，

【解析】初始時刻，cd邊切割磁感線的速度為小若此時所受重力不大于安培力，則產(chǎn)生的感為P=mgvcos〃，保持不變，D正確。

【答案】

應電動勢最大，為E=BL%感應電流最大，為”邊所受安培力的大小11.AD

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