2012高考物理复习章节测试：第9章电磁感应
一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分)
1．一个单匝线圈放在磁场中，下列的几种说法正确的是
( )
A．闭合线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 B．闭合线圈中磁通量不变，线圈中产生的感应电动势一定不变 C．闭合线圈放在磁场越强的位置，线圈中的感应电动势越大 D．闭合线圈中磁通量变化越快，线圈中的感应电动势一定越大
解析：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小跟闭合线圈中磁通量的变化率成正比，因此闭合线圈中磁通量变化越快，线圈中的感应电动势一定越大，选项D正确．磁场强磁通量不一定大，磁通量大，但磁通量的变化不一定大，磁通量变化大不一定变化快，选项A、B和C都错误．
答案：D
2．如图1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，动能也减少．同理，线圈冲出匀强磁场时，动能减少，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．故选D.
答案：D
3．一个面积为S＝4×102 m2的闭合线圈，放在匀强磁场中，磁场的方向垂直线圈平面，
－
磁场的磁感应强度B的大小随时间的变化规律如图2所示( )
A．在开始2秒内穿过线圈平面的磁通量变化率等于零
B．在开始2秒内穿过线圈平面的磁通量变化率等于8×102 Wb/s
－
C．0～2秒和2秒～4秒内线圈中产生的感应电流大小相等方向相同 D．0～1秒和1秒～2秒内线圈中产生的感应电流方向相反
2
ΔΦΔB·S4×10×4－
解析：2秒内磁通量的变化率＝＝ Wb/s＝8×102 Wb/s.0～2秒和2
ΔtΔt2
－
秒～4秒内线圈中产生的感应电动势方向相反，0～1秒和1秒～2秒内线圈中产生的感应电动势方向相同．故选B.
答案：B
4．如图3所示，固定在水平绝缘平面上足够长的金属导轨不计电阻，但表面粗糙，导轨左端连接一个电阻R，质量为m的金属棒(电阻也不计)放在导轨上，并与导轨垂直，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，用水平恒力F把ab棒从静止起向右拉动的过程中
( )
A．恒力F做的功等于电路产生的电能
B．恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能 C．克服安培力做的功等于电路中产生的电能
D．恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和
解析：在此运动过程中做功的力是拉力、摩擦力和安培力，三力做功之和为棒ab动能的增加量，其中安培力做功将机械能转化为电能，故选项C、D正确．
答案：CD
5．图4中电感线圈L的直流电阻为RL，小灯泡的电阻为R，小量程电流表G1、G2的内阻不计．当开关S闭合且稳定后，电流表G1、G2的指针均偏向右侧(电流表的零刻度在表盘的中央)，则当开关S断开时，下列说法中正确的是
( )
A．G1、G2的指针都立即回到零点
B．G1缓慢回到零点，G2立即左偏，然后缓慢回到零点 C．G1立即回到零点，G2缓慢回到零点 D．G2立即回到零点，G1缓慢回到零点
图4 图5
解析：S闭合且稳定时，通过电流表G1、G2两条支路的电流均由左向右．断开S，L中产生自感电动势，由“增反减同”可知，自感电动势E自的方向一定与原电流方向相同，等效电路如图5所示．显然，断开S后，在E自的作用下，回路中将继续形成沿顺时针方向的电流，这时流经电流表G2支路的电流方向变为由右向左．由于这段时间内E自是逐渐减小的，故电流也是逐渐减小的．综上可知B项正确．
答案：B
6．如图6所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好；匀强磁场的方向垂直于纸面向里．导体棒的电阻可忽略．当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是
( )
图6
A．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到a B．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到a C．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到b D．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b
解析：依据右手定则可判断出导体棒PQ中的电流由P到Q，Q处电势最高，P处电势最低，由P到Q电势依次升高．外电路中的电流方向总是从高电势流向低电势处，因此流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到a，选项B正确．
答案：B
7．如图7甲所示，一个电阻为R、面积为S的矩形导线框abcd，水平放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向与ad边垂直并与线框平面成45°角，o、o′分别是ab边和cd边的中点．现将线框右半边obco′绕oo′逆时针旋转90°到图7乙所示位置．在这一过程中，导线中通过的电荷量是
( )
图7
A.
2BS2BS
B. 2RR
D．0
2ΔΦ
BS，乙图中穿过线圈的磁通量等于零，根据公式q＝，2R
BS
C. R
解析：甲图中，磁通量Φ1＝所以A正确．
答案：A
8．如图8所示，平行于y轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动，经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，导体棒中的感应电动势E与导体棒位置x关系的图象是
( )
图8
解析：在x＝R左侧，设导体棒与圆的交点和圆心的连线与x轴正方向成θ角，则导体棒切割有效长度L＝2Rsinθ，电动势与有效长度成正比，故在x＝R左侧，电动势与x的关系为正弦图象关系，由对称性可知在x＝R右侧与左侧的图象对称．故选A.
答案：A
9．如图9甲中所示，A、B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置，A线圈中通过如图9乙中所示的电流I，则
( )
图9
A．在t1和t2时间内A、B两线圈相吸引 B．在t2到t3时间内A、B两线圈相排斥 C．t1时刻两线圈作用力为零 D．t2时刻两线圈作用力最大
解析：t1到t2时间内，A中电流减小，根据“减同”，B中会产生与A方向相同的感应电流，同向电流相互吸引；t2到t3时间内，根据“增反”，B中感应电流与A中电流方向相反，ΔIA反向电流相互排斥；t1时刻，IA最大，但为零，IB＝0，t2时刻IA＝0，尽管此时IB最大，但
Δt相互作用力仍然为零．故ABC正确．
答案：ABC
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10所示位置匀速向右拉出匀强磁场．若第一次用0.3 s拉出，外力所做的功为W1，通过导线横截面的电荷量为q1；第二次用0.9 s拉出，外力所做的功为W2，通过导线横截面的电荷量为q2，则( )
图10
A．W1
B．W1
解析：设线框长为L1，宽为L2，第一次拉出速度为v1，第二次拉出速度为v2，则v1＝3v2.匀速拉出磁场时，外力所做的功恰等于克服安培力所做的功，有
W1＝F1L1＝BI1L2L1＝B2L22L1v1/R， 同理W2＝B2L22L1v2/R，故W1>W2；
又由于线框两次拉出过程中，磁通量的变化量相等，即
BL1vBL1L2BL1L2ΔΦΔΦ1＝ΔΦ2，由q＝It＝t＝t＝＝得：q1＝q2故正确答案为选项C.
RRtRR答案：C
二、填空题(本题包括2小题，共10分)
图11
11．如图11，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下．在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆