七中嘉祥
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2023年2月19日发(作者：)一、选择题
1
．如图，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布。一铜
制圆环用丝线悬挂于
O
点，将圆环拉至位置
a
后无初速释放，在圆环从
a
摆向
b
的过程中
（）
A
．感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针
B
．感应电流方向一直是逆时针
C
．安培力方向始终与速度方向相反
D
．安培力方向始终沿竖直方向
2
．
“
凸
”
字形硬质闭合金属线框各边长如图所示，线框右侧有一宽度为3L的匀强磁场区
域。磁场方向垂直于纸面向里。线框在纸面内始终以速度
v
向右匀速运动，0t时，线框
开始进入磁场。选逆时针方向为正，在线框穿过匀强磁场区域的过程中，线框中的感应电
流
i
随时间
t
变化的图像正确的是（）
A
．
B
．
C
．
D
．
3
．如图所示，
P
、
Q
是两个完全相同的灯泡，
L
是电阻为零的纯电路，且自感系数
L
很
大，
C
是电容较大且不漏电的电容器，下列判断正确的是（）
A
．
S
闭合，
P
灯逐渐变亮，
Q
灯逐渐变暗
B
．
S
闭合，
P
灯、
Q
灯同时亮，然后
P
灯变暗，
Q
灯亮度不变
C
．
S
闭合，电路稳定后，
S
再断开时，
P
灯突然亮一下，然后熄灭，
Q
灯立即熄灭
D
．
S
闭合，电路稳定后，
S
再断开时，
P
灯突然亮一下，然后熄灭，
Q
灯逐渐熄灭
4
．关于物理学史，正确的是（）
A
．安培根据通电螺线管磁场与条形磁铁磁场极为相似提出分子电流假设，揭示磁现象的
本质
B
．奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电磁感应
C
．法拉第通过电磁感应的实验总结出法拉第电磁感应定律
D
．楞次通过实验研究总结出楞次定律，可以判定通电直导线产生的磁场方向
5
．如图所示，在通电长直导线
AB
的一侧悬挂一可以自由摆动的闭合矩形金属线圈
P
，
AB
与线圈在同一平面内。下列说法正确的是（）
A
．若
AB
中的电流减小，用楞次定律判断得线圈中产生顺时针方向的感应电流
B
．若
AB
中的电流不变，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的感应电流
C
．若
AB
中的电流增大，用楞次定律判断得线圈中产生顺时针方向的感应电流
D
．若
AB
中的电流增大，用楞次定律判断得线圈受到向右的安培力
6
．如图所示，
π
形光滑金属导轨与水平地面倾斜固定，空间有垂直于导轨平面的磁场，将
一根质量为
m
的金属杆
ab
垂直于导轨放置．金属杆
ab
从高度
h
2处从静止释放后，到达
高度为
h
1的位置（图中虚线所示）时，其速度为
v
，在此过程中，设重力
G
和磁场力
F
对
杆
ab
做的功分别为
W
G和
WF，那么
A
．
1
2
mv2=mgh1－
mgh2
B
．
1
2
mv2=WG+WF
C
．
1
2
mv2>WG+WF
D
．
1
2
mv2 7 ．如图所示，绝缘水平面上有两个离得很近的导体环 a 、 b. 将条形磁铁沿它们的正中向下 移动 ( 不到达该平面 ) ， a 、 b 将如何移动 () A ． a 、 b 将相互远离 B ． a 、 b 将相互靠近 C ． a 、 b 将不动 D ．无法判断 8 ．如图所示，两根平行、光滑的金属导轨固定在倾角=30的绝缘斜面上，导轨的间距 L=1m ，导轨所在的区域存在方向垂直于斜面向上、感应强度大小 B=0.5T 的匀强磁场，导轨 的底端连接一定值电阻 R 2=1 Ω ，导轨的上端通过开关 S 连接一线圈，线圈的匝数 n=100 、 横截面积 S=0.02m2，线圈中存在方向竖直向下的匀强磁场，其磁感应强度 B 0均匀变化；在 接近导轨上端的 MN 位置垂直放置一质量 m=0.2kg 有效阻值 R 1=0.5 Ω 的金属棒，金属棒恰 好静止在导轨上，已知线圈和金属导轨的电阻忽略不计， g=10m/s2，下列说法正确的是 （） A ．通过金属棒的电流大小为 1A B ．线圈中磁场的磁感应强度 B0均匀增大 C ．线圈中磁场的磁感应强度变化率为 0.5Wb/s D ．定值电阻 R2消耗的电功率为 2W 9 ．下列情形与静电现象无关的是（） A ．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑 B ．电磁灶加热食物 C ．复印机硒鼓吸附墨粉 D ．油罐车后拖有一根接地的铁链 10 ．如图所示，电阻 R 的阻值和线圈自感系数 L 的值都较大，电感线圈的电阻不计， A 、 B 是两只完全相同的灯泡，则下列说法正确的是（） A ．当开关 S 闭合时， B 比 A 先亮，然后 A 熄灭 B ．当开关 S 闭合时， B 比 A 先亮，然后 B 熄灭 C ．当电路稳定后开关 S 断开时， A 立刻熄灭， B 逐渐熄灭 D ．当电路稳定后开关 S 断开时， B 立刻熄灭， A 闪一下后再逐渐熄灭 11 ．如图所示，在磁感应强度大小为 B 、方向竖直向下的匀强磁场中，有一水平放置的 U 形导轨，导轨左端连接一阻值为 R 的电阻，导轨电阻不计。导轨间距为 L ，在导轨上垂直 放置根金属棒 MN ，与导轨接触良好，电阻为 r ，用外力拉着金属棒向右以速度 v 做匀速 动。则导体棒运动过程中（） A ．金属棒中的电流方向为由 M 到 N B ．电阻 R 两端的电压为BLv C ．电路中电流大小为 BLv R D ．金属棒受到的安培力大小为 22BLv Rr 12 ．如图甲所示，线圈 ab 中通有如图乙所示的电流，电流从 a 到 b 为正方向，那么在 0 0~t这段时间内，用丝线悬挂的铝环 M 中产生感应电流，则（） A ．从左向右看感应电流的方向为先顺时针后逆时针 B ．感应电流的大小先减小后增加 C ．铝环与线圈之间一直有磁场力的作用，作用力先向左后向右 D ．铝环先有收缩的趋势，然后有扩张的趋势 13 ．如图所示， MN 和 PQ 是两根互相平行竖直放置的光滑金属导轨，已知导轨足够长，且 电阻不计， ab 是一根与导轨垂直且始终与导轨接触良好的金属杆，开始时，将开关 S 断 开，让杆 ab 由静止开始自由下落，过段时间后，再将 S 闭合，若从 S 闭合开始计时，则金 属杆 ab 的速度 v 随时间 t 变化的图象不可能是（） A ． B ． C ． D ． 14 ．在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，有半径为 r 的光滑半圆形导体框架， Oc 为一能绕 O 在框架上滑动的导体棒， Oa 之间连一电阻 R ，导体框架与导体棒的电阻均不计，施加外力 使 Oc 以角速度逆时针匀速转动，则（） A ．通过电阻 R 的电流方向由 a 经 R 到 O B ．导体棒 O 端电势低于 c 端的电势 C ．外力做功的功率为 224 4 Br R D ．回路中的感应电流大小为 0 15 ．如图为手机及无线充电板。如图为充电原理示意图。充电板接交流电源，对充电板供 电，充电板内的送电线圈可产生交变磁场，从而使手机内的受电线圈产生交变电流，再经 整流电路转变成直流电后对手机电池充电，下列说法正确的是（） A ．手机外壳用金属材料制作可以减少能量损耗 B ．如果图示方向的磁场在变强，受电线圈中 c 点的电势高于 d 点的电势 C ．在送电线圈电压不变的情况下，增加送电线圈匝数可以提高受电线圈的电压 D ．受电线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同 二、填空题 16 ．如图所示，水平放置的金属杆 ab 、 cd ，用两条柔软的导线将它们连接成闭合回路，悬 挂在一根光滑、不导电、水平放置的圆棒 PQ 两侧，整个装置处在一个与回路平面垂直 的、方向向外的匀强磁场中。已知 ab 的质量大于 cd 的质量，若两金属杆由静止开始释 放，流过金属杆 cd 中感应电流的方向为 ___________ （选填 “ 向左 ” 或 “ 向右 ” ）；金属杆 ab 的运动情况是： ___________ 。 17 ．如图所示， AB 两个线圈在同一平面上， A 线圈在 B 线圈中。当只在 B 线圈中通以逆时 针方向的电流，则穿过 A 线圈的磁通量方向为 ___________ ；当只在 A 线圈中通以顺时针 方向不断减小的电流， B 线圈会产生 ___________ 时针方向的感应电流。 18 ．如图所示，竖直放置的条形磁铁中央，有一闭合金属弹性圆环，条形磁铁中心线与弹 性环轴线重合，现将弹性圆环均匀向外扩大，则穿过弹性圆环的磁通量将 ______ （选填 “ 增 大 ” 、 “ 不变 ” 或 “ 减小 ” ），从上向下看，弹性圆环中的电流方向为 _______ （选填 “ 顺时针 ” 、 “ 没有 ” 或 “ 逆时针 ” ），弹性圆环受到的安培力方向为 ______ （选填 “ 沿半径向外 ” 、 “ 没有 ” 或 “ 沿半径向内 ” ）。 19 ．阅读短文，回答问题： 磁悬浮列车是由无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统组成的新型交通工具，是高新技术的 产物。上海磁悬浮列车示范运营线项目于 2006 年 4 月 26 日正式通过国家竣工验收。正线 全长约 30km ，设计最高运行时速 430km/h ，单向运行时间 7min20s 。 (1) 上海磁悬浮列车的结构如图甲所示。要使列车悬浮起来，车身线圈的上端是 ________ 极。 (2) 如图乙是另一种磁悬浮列车的设计原理图． A 是磁性稳定的电磁铁，安装在铁轨上， B 是安装在车身上（紧靠铁轨上方）的电阻非常小的螺线管。 B 中电流方向如图乙所示，请 在图中标出通电螺线管的 N 极，螺线管 B 与电磁铁 A 之间相互 ________ （选填 “ 排斥 ” 或 “ 吸 引 ” ），从而使列车悬浮在铁轨上方。 20 ．如图 (a) 所示，边长为 1m 、电阻为 0.1Ω 的正方形金属框 abcd 水平放置， e 、 f 分别为 bc 、 ad 的中点。某时刻起在 abef 区域内有竖直向下的磁场，其磁感应强度 B1的大小随时 间变化的规律如图 (b) 所示， ab 边恰在磁场边缘以外； fecd 区域内有竖直向上的匀强磁场， 磁感应强度 B 2＝ 0.5T ， cd 边恰在磁场边缘以内，两磁场均有理想边界。则 dc 边中流过的感 应电流方向为 ________( 选填 “d→c” 或 “c→d”) ，金属框受到的安培力大小为 ________N 。 ( 取 g ＝ 10m/s2) 21 ．匀强磁场中有一半径为 0.2m 的圆形闭合线圈，线圈平面与磁场垂直。已知线圈共 50 匝，其阻值为 2Ω 。匀强磁场磁感应强度 B 在 0 1s 内从零均匀变化到 0.2T ，在 1 5s 内从 0.2T 均匀变化到 -0.2T 。则 0.5s 时该线圈内感应电动势的大小 E ＝ _________V ；在 1 5s 内 通过线圈的电荷量 q ＝ _________C 。 22 ．如图所示，一个质量 16gm 、长0.5md、宽0.1ml、电阻0.1R的矩形线 框从高处自由落下，经过5m高度，下边开始进入一个跟线框平面垂直的匀强磁场 . 已知磁 场区域的高度1.55mh，线框进入磁场时恰好匀速下落，则磁场的磁感应强度为 _______ ，线框下边将要出磁场时的速率为 ________. 23 ．如图所示，边长为 a 的正方形导线框，电阻为 R ，自由下落，当下边进入水平方向的 匀强磁场时恰匀速运动，导线框质量为 m ，磁感应强度为 B ，则进入磁场时速度大小为 ______ ，线框开始下落时下边离磁场区上边界高度为 ______ ，整个线框都进入磁场后将做 _______ 运动，线框从下边进入磁场起到上边进入磁场止，线框中产生的热量为 ________. 24 ．如图所示，竖直平行导轨间距20cml，导轨顶端接有一开关 S. 导体棒ab与导轨接 触良好且无摩擦，导体棒ab的电阻0.4R，质量 10gm ，导轨的电阻不计，整个装 置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度1TB. 当导体棒由静止释放0.8s后， 突然闭合开关，不计空气阻力，设导轨足够长，则ab棒的最大速度为 _______ ，最终速度 为 __________. 25 ．如图所示，当滑动变阻器 R 的滑片 P 向右移动时，流过电阻R 的电流方向是 ______________. 26 ．如图所示，光滑的U形金属导轨水平放置，不计电阻，宽度0.5Lm，左端的 QP、 间接有定值电阻0.3R, 电阻0.1r的金属棒MN重直导轨放置在两条导轨 上，并用水平绝缘细线通过光滑的定滑轮连接质量 0.2mkg 的重物，重物静止在地面 上，细线拉直，已知PM、间距离0.8dm. 某时刻开始，导轨平面内有竖直向上的匀强 磁场，磁感应强度 B 从零开始随时间均匀增大，变化率/0.2/BtTs. 则重物未离开地 面前通过R的电流为 _______A，当重物对地面的压力为零时，磁场的磁感应强度大小为 _______T． ( g 取210/ms) 三、解答题 27 ．直径为 d 、电阻为 R 的不封闭金属圆环水平固定在绝缘桌面上，如图所示（俯视 图），一电容为 C 的电容器与圆环的两端点连接。在圆环内部有垂直桌面向下的随时间均 匀增强的匀强磁场，其磁感应强度大小随时间的变化率为 k 。求： （ 1 ）圆环中的感应电动势 E 的大小和方向； （ 2 ）电容器 P 板所带的电荷量 q 。 28 ．如图所示，在光滑水平面上放置一矩形线框 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 ，线框通过细线绕过光滑的定滑轮与重物相连，滑轮的质量 不计，重物的质量为 M ；水平面上 ef 和 gh 是有界匀强磁场的边界，边界与水平面的底边 平行， ef 和 gh 间距为 L ，磁场方向垂直于水平面向下，磁感应强度为 B ，开始时 cd 边与 ef 边界的距离为 x 。现由静止释放重物，线框恰好能匀速穿过边界 gh ，线框运动过程中 cd 边 始终与水平面的底边平行，设水平面足够长，矩形线框 abcd 不会与滑轮接触，重力加速度 为 g 。求： （ 1 ）线框穿过 gh 边界时速度的大小 v ； （ 2 ）线框进入磁场过程中通过线框的电量 q ； （ 3 ）线框穿过磁场过程中产生的焦耳热 Q 。 29 ．如图甲所示，表面绝缘、倾角 θ=37° 的斜面固定在水平地面，斜面的顶端固定有弹性 挡板，挡板垂直于斜面，并与斜面底边平行。斜面所在空间有一宽度 D=0.40m 的匀强磁场 区域，磁场方向垂直斜面向上，磁感应强度 B=0.5T ，其边界与斜面底边平行，磁场上边界 到挡板的距离 s=0.525m 。一个均匀分布且质量 m=0.10kg 、总电阻 R=0.5Ω 的单匝矩形闭合 金属线框 abcd ，放在斜面的底端，其中 ab 边与斜面底边重合， ab 边长 L=0.50m 。从 t=0 时刻开始，用 F=1.45N 的恒定拉力，垂直于 cd 边且沿斜面向上拉线框，让线框从静止开始 运动，当线框的 ab 边离开磁场区域时立即撤去拉力，线框继续向上运动，并与挡板发生碰 撞，碰撞过程中没有机械能损失，且碰撞的时间可忽略不计。线框向上运动过程中速度与 时间的关系如图乙所示。已知线框在整个运动过程中始终未脱离斜面，且保持 ab 边与斜面 底边平行，线框与斜面之间的动摩擦因数 0.75 （设最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力， 重力加速度 g 取 10m/s2， sin37=0.6 ， cos37=0.8 ）。求： (1) 线框 ad 边的长度； (2) 线框 cd 边刚进入磁场时的速度大小； (3) 已知线框向下运动通过磁场区域，在离开磁场前线框速度已减为零，求线框在斜面上运 动的整个过程中电流产生的焦耳热； (4) 求线框最后静止时 cd 边距挡板的距离。 30 ．如图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距 d=2m ，电阻不计，右 端通过导线与阻值 R L=4Ω 的小灯泡 L 连接。在 CDFE 矩形区域内有竖直向上的匀强磁场， CE 长l=2m ，有一阻值 r=2Ω 的金属棒 PQ 放置在靠近磁场边界 CD 处（恰好不在磁场中）、 CDFE 区域内磁场的磁感应强度 B 随时间变化如图乙所示。在 t=0 至 t=4s 内，金属棒 PQ 保 持静止，在 t=4s 时使金属棒 PQ 以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动，已知从 t=0 开 始到金属棒运动到磁场边界 EF 处的整个过程中，小灯泡的功率相同。求： （ 1 ）小灯泡的电功率； （ 2 ）金属棒 PQ 在磁场区域中运动的速度大小。