高中人教物理专题13 质量检测卷（解析版）.docx

专题13 电磁感应
质量检测卷
第Ⅰ卷(选择题，共48分)
一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
1.(2021·江苏扬州一模)航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。电磁驱动原理如图所示，在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同，已知铜的电阻率较小，则合上开关S的瞬间(　　)
A．两个金属环都向左运动
B．两个金属环都向右运动
C．铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力
D．从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向
【答案】　D
【解析】　合上开关S的瞬间，穿过两个金属环的磁通量变大，为阻碍磁通量的增大，铝环向左运动，铜环向右运动，A、B错误；由于铜环和铝环的形状、大小相同，铜的电阻率较小，故铜环的电阻较小，两环对称地放在固定线圈两侧，闭合S瞬间，穿过两环的磁通量的变化率相同，两环产生的感应电动势大小相同，铜环电阻较小，则铜环中的感应电流较大，故铜环受到的安培力较大，C错误；由右手螺旋定则可知，闭合S瞬间，穿过铝环的磁通量向左增大，由楞次定律知，从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向，D正确。
2.(2021·福建厦门市3月质检)如图所示，一根质量为M、长为L的铜管放置在水平桌面上，现让一块质量为m、可视为质点的钕铁硼强磁铁从铜管上端由静止下落，强磁铁在下落过程中不与铜管接触，不计空气阻力，在此过程中(　　)
A．桌面对铜管的支持力一直为Mg
B．铜管和强磁铁组成的系统机械能守恒
C．铜管中没有感应电流
D．强磁铁下落到桌面的时间t>
【答案】　D
【解析】　强磁铁通过铜管时，导致铜管的磁通量发生变化，从而产生感应电流，故C错误；磁铁在铜管中运动的过程中，虽不计空气阻力，但在下落过程中，出现安培力做功产生内能，所以系统机械能不守恒，故B错误；由于铜管对磁铁有向上的阻力，则由牛顿第三定律可知磁铁对铜管有向下的力，则桌面对铜管的支持力F＞Mg，故A错误；因铜管对磁铁有阻力，所以运动时间与自由落体运动相比会变长，即有t>，故D正确．
3.(2021·湖南长沙市模拟)如图所示，阻值为R的金属棒从图示位置ab分别以v1、v2的速度沿光滑导轨(电阻不计)匀速滑到a′b′位置，若v1∶v2＝1∶2，则在这两次过程中(　　)
A．回路电流I1∶I2＝1∶2
B．产生的热量Q1∶Q2＝1∶4
C．通过任一截面的电荷量q1∶q2＝1∶2
D．外力的功率P1∶P2＝1∶2
【答案】　A
【解析】　回路中感应电流为：I＝＝，I∝v，则得I1∶I2＝v1∶v2＝1∶2，A正确；产生的热量为Q＝I2Rt＝2R＝，Q∝v，则得Q1∶Q2＝v1∶v2＝1∶2，B错误；通过任一截面的电荷量为q＝It＝＝，q与v无关，则得q1∶q2＝1∶1，C错误；由于棒匀速运动，外力的功率等于电路中的热功率，即P＝I2R＝2R，P∝v2，则得P1∶P2＝1∶4，D错误．
4.(2021·河北唐山一模)如图所示，单匝金属线圈半径为r1，电阻为R，内部存在一圆形区域匀强磁场，磁场区域半径为r2，磁感应强度随时间的变化规律为B＝kt(k>0)，磁场方向垂直纸面向外，下列说法正确的是(　　)
A．线圈中感应电流的方向为逆时针方向
B．线圈具有收缩趋势
C．线圈中感应电流的大小为
D．线圈中感应电动势的大小为πkr12
【答案】　C
【解析】　磁感应强度随时间的变化规律为B＝kt(k>0)，磁场方向垂直纸面向外，穿过线圈的磁通量增大，则线圈内有感应电流，根据楞次定律，感应电流方向为顺时针方向，故A错误；线圈处没有磁场，因此不受磁场力作用，则没有收缩或扩张趋势，故B错误；根据法拉第电磁感应定律，则有E＝·πr22＝kπr22，因此线圈中的感应电流为I＝＝，故C正确，D错误．
5.(2021·江苏扬州高邮高三下学期调研)如图所示，两灯泡A1、A2相同，A1与一理想二极管D连接，线圈L的直流电阻不计。下列说法正确的是(　　)
A．闭合开关S后，A1会逐渐变亮
B．闭合开关S稳定后，A1、A2亮度相同
C．断开S的瞬间，a点的电势比b点低
D．断开S的瞬间，A1会逐渐熄灭
【答案】　C
【解析】　闭合开关S后，虽然线圈产生自感电动势阻碍电流的增大，但两灯和线圈不是串联的关系，故两灯立刻变亮，A错误；闭合开关S稳定后，因线圈L的直流电阻不计，所以A1与二极管被短路，灯泡A1不亮，而A2亮，因此A1、A2亮度不同，B错误；断开S的瞬间，A2会立刻熄灭，因线圈产生感应电动势，故a点的电势低