单元检测(十四) 电磁感应-【衡水真题密卷】2025年高考物理单元过关检测（山东专版）

2024一2025学年度单元过关检测（十四） 物理·电磁感应 (考试时可90分钟，盖分100分》 一、单项选择君：本题共8小题每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题日 要求。 题号 2 答案 L,下列设备中与其它几璞工作原理不同的是 发电机 变压器 无线充电 D 2高建铁路列车道常使用磁制车系统，磁料车工作原理可简述如下，将造铁的N极靠近一 块正在以递时针方向旋转的圆形朝盘，便磁感线总疾直财人因盘时，朝盘随即减速，如 图厮示，图中磁铁左方铝登的甲区规阁险铁方向运动，磁铁右 方的乙区规制离开愁铁方向运动，下列说法正确的是〔 A铝盘甲区规的感应电流会产生垂直于怎而向里的感据 用感转特 我磁场与盛应电道的作用力，会产生将铛盘减速旋转的阻力 甲区城 C移安电瓷在铝食产生的内能，星将留盘碱速的量主要原因 D.若将实C郎盘转换成布满小室到的船盘，则磁铁对布满空 两的胡盘减速效果比实心相盘的效果更好 玉，如图所示的电路中，1和L,是两个完全相月的小灯泡，自感线圈L 的直遵电阻为零，且自感系数很大。而合开关5，待电路稳定后斯开 开关。下列说法正确的是 》 A闭合开关S的瞬同，灯泡L:不发光 B刚合开关S的阙间灯泡1。比灯泡L,亮 C断开开关8的瞬间，灯泡1，先闪亮，后逐渐变珂 D新开开关S的瞬闻，灯卷L。不会立即熄灭 单元过关检测（十四】物理第1页（共8西） 衡水真 4.如图所示，边长为L的正三角形区减内有垂直于纸面向里的匀强藏场，一边长为 班级 L的菱形单匠金属线框A议D的底边与标在同一直线上，菱形线根的∠AB以C=60 使线配水平向右匀速赛过链场区城，C边与道场边界女始慈共线，以B点刚进人磁场 姓名 为计时起丛，规定学线框中感成电瓷逆时针方向为正，测下列图像正确的是《) 得分 丘，如图所示，放在光滑她棒水平面上的轻质单正矩形线框长，宽之比为5：3，%× 线征在外力作用下以相同的连度匀速离开匀置脂扬区，离并装场区时始峰皮： 有两边与边界平行，期在1,2可种情况下 A.所用拉力大小之比为3·5 且通过线框的电荷量之比为3：5 C线框中的感应电流之比为3·5 D线框中生的热量之比为9·25 6如图甲所示，缓国A的里数为50重.电阻为3几，在线潮A内加垂直线周平面的磁场： 一心时盈场方向垂直于纸面向里，穿过线厦A的登通量按图乙变化。电闲不计，间距为 0,5m的足够长水平光滑金属轨道N,PQ通过开关S与线周A相连，两镇同存在垂 直于纸面的匀强题场（图巾宋出）。观将长度为Q,5m、电阻为1？的导体棒h垂直 轻放在导轨MN,PQ上，1-0时，闭合开关5.导体棉a山向右加魂运动达到最大速度 5m/s后匀速运动，中体棒心与轨道始终接触良好。下列说法正确的是 /Wb 密在 单元过关检测（十国）物理第2页（共8页} 3 At=0时，线题A中的银成电动势为5V Rt=0时，线测A中的感成电藏为2.5A C两导轨间壁场的磁整成强度大小为0.5T D.两导轨何磁务的方向垂直于MNPQ平面向外 7.“福建号“航空母舰采用了先港的电融弹技术，使战机的出动 效率大大提升。如图所示，电电动势为￡，内阻忽略不计，电 容卷的电容为C,足够长的光滑水平平行什轨MN,Q闻脚 为L,导轨间有磁整应强搜为B的匀强蓝据，质量为m的导体 怖d重直于等轨，单刀双撑开关先排向：，电霞箭电容器充 电，充电完毕后再驾向5，电容器成电，导棒佛d在安培力的作用下发射出去。不计其 他阻力，导体棒能够达可的量大通度为 CEBL A.CBT. CEBL CB1+m 2CEBL CEBL CCBL+网 D3CBL+网 &如图所示，求线圆边界与金属阅环是以0为闲心的同心国，半径分别是1m和2m,在 它们之间存在以OP为理思分界线的有界匀强磁场，威场的大小都为2T,为向和反并 垂直于图而：不计电阻的金篇样AC以O为转轴做角速度为？d/,的匀速圆周运动 转动过程中两始终与金属圆环接触，会属置环的总电礼为24， 则 A金属杆AC转一图电蔺的方向应变1次 我流过金属杆AC的电德大小始终为Q5A C金属圆环的发热功率为48W D.金属杆AC转-网克服安培力做功18.84】 二，多项选择题：本器共4小题，每小器4分，共16分。每小第有多个选项符合题目要求， 全部选对博4分，选对恒不全的得2分，有选错的得分。 题号 10 11 答案 9.无线充电近儿年的发履可湖迅锰，在各技术折标上实现突破，充电功率及效率越来整 高，司时生态端也正在快违建立。图为某品牌的无线充电手优利用无线充电感座充电 的静理图，关于无线充电，下列说法正确的是 按取免电设器 摇收浅调 电场 发线 充电耗样 单元过关检测（十西）物理第3页（共8西） 衡水真 A无线充电底依可以给所有手机无线充电 且无线充电时手机接收规周部分的工作原理是自盛现象 C、当穿过接收促圆的磁通量增加时，奖牧线圈有收媚的趋势 D接收线圈中交变电流的颜率与发财线圈中交变电流的频率相同 10,电子盛应加迪器基本原理如周所示，周甲中上，下两个电陆候线鹰中电议的大小，方向 可以变化，产生的感生电场使真空室中的电子加速。如图乙两示，从上向下看电子沿 差时针方向加速运动。下列说法正确的是 电了轨道 直空案年税国 A电慰铁线图中通入足直葡电流色能使电子加速 县变化的磁畅在真空室中预发出的电杨与静电场完全相可 C,若图中的电流方向如图甲所示，则电流正在增大大 D若电子运动的就道半径不变，则电予轨道处的赋感应强度随电子速度的增大而增大 1山.如图质示，两条光带且足够长的直金属学轨MN,PQ平行放 1- 置，两导轨与水平面何夹角为为8，号轨所在空间存在垂直导轨 F 平面向上的强磁场。两均匀导体棒血，b直导轨放翼，b榨 惊在绝缘挡杆上保持静止，一0时刻，。棒在沿导轨向上的拉 力F作用下由静止开始嫩匀如遮直线运动。导执电1不计，运派 动过程中两导体棒与号轨始终垂直且援触风好。关于a,b棒运动的违度？，国路中的 电流、a馨所受拉力P及b棒所受安培力的功率P随时间：变化的关系图像，其中可 能正确的是 密程 单元过关检测（十国）物理第4页（共8页} 12如图所示，登直故量的形凳带导装宽为L,电形区城I和区域Ⅱ的磁然家强 均为B,高和间距均为d。质量为m的水平金属杆由距区就1上边界A=2!处山静止 释放，进入区就1和区规Ⅱ时的速度相等。金属杆在导航间的电阻为R,与导轨接触 良好，其余电阻不计，重力加速度为g。则金属杆 A.附进人区线【时如建皮方向可能竖直向下 五穿过区战1的时间大于穿过两磁场区城之同的时阿 C,穿过两磁场区规产生的总热量为2mgd 卫穿线的时间为资-经-厚 三、非选择题：本题共6小型，共和分。 13,(6分)某兴里小组用如图所示的普材森究电慰感成观象】 (1)为在请灵敏电流计霜针墨动方向与电流方向的关系，可以只选用多用电表的 (选填欲母“直流电能”或直瓷电压)挡对灵娘电旋什进行测试。 (2)请用笔面线代替导线博实物连接成实验电路图 。(要求：滑片P向右滑动 时，联线周A中的电流增大)， ()将线圈A插人线圈B后，下列实验操作产生的感应电流与闭合开关时产生的感成 电流的方向相反的是。（填正确答案标号） A.闭合开关，稳定后拔出线周A 我同合开关，稳定后将变阻器滑片P向左移 G闭合开关，稳定后将变阻滑片P肉右移 单元过关检测《十西】物理第5页（共8页） 衡水真 14.(8分》如图甲所示，月距L=1m的足够长顿斜导轨顿角9一3广，轨顶端连一电阻 R=1Q。左侧存在一面积S=以6m的圆形酷场区域B,感场方向蛋直于斜而向下， 大小随时傅变化如图乙所常，右侧存在着方向垂直干斜面向下的恒定磁场B,一1T,一 长为L一1m,电阻r一1n的金属棒ūb与导物垂直放置，t=0草1一1s,金翼棒ab给 好能静止在右侧的导轨上，之后金属稀b开始沿导轨下滑，经过一段时同后匀迪下 滑，已知守轨凳滑，g取10m/,不计导轨电阻与其他阻力.n37°=0,6,03” 0.8。求， (1=0至t-1s内花过电用的电淀和金属棒ah的历量： (2)金属排5匀违时的速度大小 甲 15.(7分)如图所示，一质量为005kg,匝数为100里的正方形导线解放在绝缘的水平桌 面上，导线根与桑面的动摩报因数为0,2.。导线展的总电用为1口，边长为20m。导 线框的左边通过一她缘径绳同定在墙壁上，轻绳恰好处于仲直状态没有拉力。金腻相 中线Q左侧有垂直于线氧半直向外的匀强磁场，难够应提度的大小为0.2T。某时 刻开始(：=0》磁感应强度以0.2T/s的变化率均匀增加。最大的摩擦力等于滑动摩擦 力，g取10m/. 《)磁感应程度变化时，感成电流的方向是颗时针还是递时针？ (2)求0一5s内线版产生的焦耳热， (3》求9：末轻绳的拉力大小。 蹈密在 单元过关检测（十国）物理第6页（共8西} 3 16.(9分》知图所示，在竖直而内有一意b=2m.长a=4.2m.垂直子面向里的有界匀 磁场区规，在磁场正上方H=1,8m处有一边长上为1m的正方形导线起，导线框 的质量M一2kg,电R一0.32，当守线框做白由落体运动，其下边附接触磁场区域 时恰好可做匀速直线运动，重力如速度大小：取10m/。,求： (1)酷恣应强度B的大小： (2)守线根下边附离开磁场区域时的加逗度：'： (3)导线框下边刚接触磁场至下边刚要离开感场的过程中产生的焦耳热Q。 17,4分)如图所示，爱量为m,电阻为R1的均匀金属棒动垂直果在水平面甲内问距为 L的两光滑全藏导轨的右边缘处，下方的导轨由光滑翻面导轨与处于水平面乙的光 滑水平导轨平滑连接离成《即图中华径OM和(OP竖直)，周氧导执率径为R,对应网 心角为60°，同距为3L.,水平异轨间距分别为3L和乙，霞量也为测、电阻为R,的均匀 金属棒d垂直架在阿亚为L的导轨左端。导轨与PP,NN'与QQ'均足够长， 所有导轨的电阻都不计。电源电动势为E,内阻不计。所有导轨的水平部分均有整直 方向的、磁蓝应强度为B的匀强感场，侧翼部分和其勉部分无磁场。闭合开关S,金属 棒山远即疾得水平向右的速度（未知，记为，）做平抛运动，并在高度降低R时恰好 沿图氧轨道上编的切线方向落在圆氧轨道上端，接者沿赋组轨道下滑。已知重力如魂 度为g,求： 1)空间匀瑞磁场的方向： (2)棒ab做平地运动的初速度。 (3)通过电要￡某载而的电花量： 单元过关检测（十西】物理第7页（共8页） 衡水真见 《4)从金属得5刚落到圆弧轨道上璃起至棒ab开始匀建运动止.这一过程中棒ab和 排d组成的系统鼠失的机械能△E, 水平直甲 3 R 水平乙 18.(16分)MN,PQ是周定在水面内同距为L的两条光滑长直导轨，导轨使于竖直向上 的匀强磁场中，毒，b是用月种材料制成的两眼长为L,的均匀金属棒，其质量m,=3m: m,一m,金国糖。的电阻为R,开始，b经静止垂直药做在等轨上，它门之可的矩离也 为L,导轨电忽略不计。观使a榨以指向b棒的初速度D:开始运功，运动中两榨与 导轨始终场直且接触良好。 《1》若。棒开始运动顾问加违度大小为。，求匀强磁场的磁感应强度大小B:: (2)若，b运动中不会发生植，求当b精的速度为2时：棒上产坐的焦耳热Q: 《3)若、b棉运动中发生算性超箱，不考虑楼撞过程中的电磁感应，最终a.6两棒之间 的距离仍为L,求匀强植属的题感成强度大小B,: 密程 单元过关检测（十国）物理第8页（共8页}·物理· 时粒子速度大小为n,由动能定理有 粒子每经过一个电场加速后就进入下一个磁 场，则通过第i个磁场的过程中，设粒子进入第 i个磁场时速度方向与水平方向的夹角为a, 在水平方向上由动量定理有EqL=m△D。 2024一2025学年度单元过关检 一、单项选择题 1.D【解析】发电机、变压器、无线充电的原理都 是电磁感应现象，质谱仅的工作原理是带电粒子 在磁场中的运动，与其它几项工作原理不同，故 选D。 2.B【解析】铝盘甲区城中的磁道量向里增大，由 楞次定律可知，甲区域感应电流方向为逆时针方 向，则此感应电流的磁场方向垂直于纸面向外， A错误：由“来拒去留”可知，磁扬与感应电流的 作用力，会产生将铝盘减速旋转的阻力，会使铝 盘减速，B正确，C错误：改成空洞铝盘，电阻变 大，电流变小，阻碍效果更差，D错误。 3.C【解析】闭合开关S的瞬间，灯泡12立即点 亮，由于自感线圈L阻碍电流增加，会有电流经 灯泡L1,因此灯泡L1会发光，A错误；闭合开关 S的瞬间，自感线周L的自感系数很大，自感线 图L会产生很大的自感电动势，产生对电流很 强的阻碍作用，几乎没有电流流经线圈L,则只 有灯泡L2与灯泡L处于串联关系，因此灯泡 L2与灯泡L1亮度相同，B错误；由题意可知，闭 合开关S稳定后，灯泡L中没有电流，在断开开 关S的瞬间，由于线圈L产生自感电动势的作 用，使得灯泡L1与线圈L组成的闭合回路中有 电流产生，因此灯泡L先闪亮，后逐渐变暗，C 正确：断开开关S的瞬间，由于没有电流经灯泡 L2,因此灯泡L2会立即德灭，D错误。 4.A【解析】设线框匀速运动速度大小为v:以B 点附选入磁场为计时起点，在0一号内，AB边逐 渐进入磁场切割磁感线，产生的电动势为E:= B0·xsin60=BB,线周中的电流大小为 2 ·15 参考答案及解析 所以从进入第四象限开始到最后一个磁场，累 计有muu一0=(1十2+3十…十n)EgL 而vm=vn 联立解得√/2m十2=nn一1) 14 解得n=7 可知粒子离x轴最远的距离为2nL=14L。 测（十四）物理·电磁感应 1,-是-c,核搭搭次定律可如，线圈 中的电流方向为逆时针方向，即电流为正；在 L2L内，整条AB边在磁场中切割磁感线， v包 DC边逐渐进入磁场切割磁感线，线图产生的电 动势为E,=Eu-Ex=BBLu-Bm·(d 2 L)sin60°=5BLu-5B,线图中的电流大 2 小为1-是-，旅塔带次定件 可知，线图中的电流方向为逆时针方向，即电流 为正：在弘一3弘内，整条AB边离开磁场区城， 整条DC边在磁场中切割磁感线，产生的电动势 恒为E,=3BL”,线圈中的电流大小恒为1，= 2 是-歌根播择次定律可如，线图中的电流 方向为顺时针方向，即电流为负：之后整个线框 离开磁场区城，没有感应电流，A正确。 5.C【解析】在1,2两种情况下，感应电动势之比 气配一号林标1一景可得线板中的态 应电流之比为2一是-号，C正确1根据安力年 衡可得F=F=BIL,可得所用拉力大小之比 为最-会名-是A维溪旅据g=业= 1·二，可得通过线框的电荷量之比为= 、是·光=}B错误：根据Q=IRu三严R,二， 3 衡水真题密卷 可得线柜中产生的热量之比为 1_12.L= 212L 是D铅花。 6.A【解析】t=0时，根据法拉第电磁感应定律 可得线国A中的感盘电动势为E=盟 50×0V=5V,1=0时，线周A中的感应包流 为1=，开R=3品A=15AA正确，B错 误；由题意可知导体棒ab向右加速运动达到最 大速度5m/s后匀速运动，则有BLo=E,可得 E 两导轨间磁场的磁感应强度大小为，B一 5 0.5X5T=2T,C错误；根据楞次定律可知，线 圈A中产生的感应电动势为顺时针方向，则导 体棒ab向右切割磁感线产生的电动势由b指向 α，根据右手定则可知两导轨间磁场的方向垂直 于MNPQ平面向里，D错误。 7.B【解析】依题意，电容器放电过程，极板间电 压减小，导体棒向右运动产生感应电动势E BL,当极板间电压减至E时，导体棒达到最大 速度时，此时电容器不再放电，通过导体棒的电 流为幸，根据C-品可得△Q-CE-BL, 由动量定理，可得BIL△=mom,又I△=△Q,联 CEBL,B正确。 立，解得vm一CB2L2+m 8.D【解析】金属杆AC每经过O1P一次则电流 方向改变一次，则转一图电流的方向改变2次， A错误；金属杆产生的感应电动势E=2B(2r w…2吉-12V,电路总电阻R-号n= 2 6,流过金属杆AC的电流大小始终为I= =2A,B错误：金属国环的发热功率为P- E E-12W=24W,C错误：金属杆AC转一圈 克服安培力做功等于产生的焦耳热W Q=PRT=1X6×受J=18.84J.D正确. 二、多项选择题 9.CD【解析】被充电手机内部，有一类似金属线 圈的部件与手机电池相连，当有交变磁场时，出 3 单元过关检测 现感应电动势，普通手机不能利用无线充电设备 进行充电，A错误；无线充电时手机接收线圈部 分的工作原理是互感现象，B错误；当穿过接收 线图的磁通量增加时，根据楞次定律可知，线圈 收缩时能阻碍磁通量的改变，C正确：接收线圈 中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频 率相同，D正确。 I0.CD【解析】电磁铁线图中通入恒定直流电流 时激发恒定的磁场，所以无法产生感生电场，无 法使电子加速，A错误；变化的磁场在真空室中 激发的电场为无源场，电场线为封闭曲线，与静 电场不同，B错误：若线图中的电流方向如图甲 所示时，原磁场与感应电流的磁场方向相反，所 以磁通量增加，电流在增大，C正确：若电子运 动的轨道半径不变，粒子在磁场中洛伦兹力提 供向心力，故如B=m号，解得？一沿所以电 子轨道处的磁感应强度随电子速度的增大而增 大，D正确。 11.ABC【解析】a棒在沿导轨向上的拉力F作 用下由静止开始做匀加速直线运动，其t图 像为过原点的倾斜直线，棒切割磁感线，产生 感应电动势逐渐增大，回路中产生感应电流逐 渐增大，根据右手定则，确定电流方向从上往下 看为顺时针方向，根据左手定则，b棒所受安培 力方向沿斜面向上，当b棒所受安培力大于其 重力沿斜面的分力时，b棒开始向上做加速运 动，回路总的感应电动势为E=BL(一)， E 感应电流为i一R十R,由于b棒开拾加滤度 小于a棒的加速度，可知，开始两者速度差逐渐 增大，感应电流逐渐增大，b棒先向上做加速度 增大的变加速运动，vt图像的斜率逐渐增大， 当两棒加速度相等时，两者的速度差一定，回路 感应电动势一定，感应电流一定，之后，b棒向 上做匀加速直线运动，之后的图像与a棒的图 像平行，A正确；根据上述，开始时b棒静止，则 BLv BLa,t 有iR十RR。十R,此时i图像为过原点 的倾斜直线，之后b棒向上做加速度增大的变加 、速运动，结合上述有-。R,两棒速度」 的差值逐渐增大，感应电流逐渐增大，由于b棒 向上做加速度增大的变加速运动，则两棒速度 ·物理· 的差值随时间的变化率逐渐减小，即-图像 的斜率逐渐减小，之后，两者加速度相等，速度 差值一定，感应电流大小也达到一个定值，B正 确：开始时b棒静止，a棒向上做匀加速直线运 B2L2v 动，则有F一ngsin9一R.十R。 =man,其中 B'L'at 0,=a,t,则有F=mgsin9+ma,+R,+R 此过程，图像为倾斜直线，斜率为正值，纵轴戴 距也为正值，之后有F=ng sin0十man十BiL 结合上述，由于拉力与电流成线性关系，可知， 之后的Ft图像与it图像形状相同，C正确：b 棒开始静止，安培力没有做功，此时安培力的功 率为0，之后b棒所受安培力的功牵为P BiLvy= BL(v,一)心，b棒速度与感应电 R.十R 流均在发生变化，结合上述可知，此过程感应电 流、b棒速度与时间均不成线性关系，则此过程 的b棒所受安培力的功率P随时间：变化的关 系图像也不成线性关系，D错误。 12.BD【解析】由进入磁场I和Ⅱ时的速度相等， 两磁场间有一段加速过程，则刚进入磁场I时 做减速运动，加速度方向竖直向上，A错误；根 据牛顿第二定律，进入磁场I的过程BL一 mg=BBL二mg=ma,可知，减速过程的加 速度减小，则穿过磁场I和在两磁场之间的运 动图像如图所示，两个过程位移相等，则图像面 积相等，可以看出前一段的时间大于后一段的 时间，B正确；由于进入磁场I和Ⅱ时的速度相 等，根据动能定理W一mg·2d=0,又W=Q, 则穿过磁场I的过程产生的热量为Q一2mgd, 故穿过两磁场产生的总热量为4mgd,C错误； 金属杆释放时距磁场I上边界的高度为2d,做 自由落体运动，故进入磁场时的速度为) √2g·2d,又进入区城I和区城Ⅱ时的速度相 等，在两区战间做加速度为g的匀加速直线运 动，设出磁场时的速度为1，则穿过两磁场区 城时v2-v12=2gd,解得v1=√2gd,根据题 意知两磁场中运动时间相等，设为，根据动量 定理-BRL+mgt=m0一m,又=d 联主解得穿过区城Ⅱ的时间为t= B'L'd mgR 1 参考答案及解析 (2-10g D正确。 O 三、非选择题 13.(1)欧姆(2)见解析图(3)AB 【解析】(1)欧姆挡含有直流电源，故为查清灵 敏电流计指针摆动方向与电流方向的关系，可 以只选用多用电衣的欧姆挡对灵敏电流计进行 测试。 (2)实验要求：滑片P向右滑动时，原线圈A中 的电流增大，则滑动变阻接入电路的电阻应减 小，故连接成实验电路如图所示。 P (3)将线圈A插入线圈B后，下列实验操作产 生的感应电流与闭合开关时，线圈B中的磁通 量增大，故与此产生的感应电流的方向相反，线 圈B中的磁通量应减小。闭合开关，稳定后拔 出线圈A,线圈B中的磁通量减小，选项A符 合题意；闭合开关，稳定后将变阻器滑片P向左 移，电路电阻变大，电流变小，则线图B中的磁 通量减小，选项B符合题意：闭合开关，稳定后 将变阻器滑片P向右移，电路电阻变小，电流变 大，则线圈B中的磁道量增大，选项C不符合 题意。 14.(1)0.3A0.05kg(2)0.6m/s 【解析】(1)根据法拉第电磁感应定律可得t=0 至1=1s内回路中的感应电动势为E=吧 s-06v 根据闭合电路欧姆定律可得t=0至t=1s内 E=0.3A 流过电阻的电流为I一R十 设金属棒ab的质量为m,这段时间内金属棒 ab受力平衡，即mg sin8=B1IL 解得m=0.05kg。 3 衡水真题密卷 (2)设金属棒ab匀速时的速度大小v,此时回 路中的感应电动势为E1=B1Lv E 回路中的电流为1一R 导体棒ab所受安培力大小为F=B1I1L 根据平衡条件可得F=mg sin0 解得v=0.6m/s。 15.(1)顺时针方向(2)0.8J(3)15.9N 【解析】(1)由题可知磁通量逐渐增大，根据楞 次定律可知感应电流的方向是顺时针方向。 (2)根据法拉第电磁感应定律有E=n △t n 根搭焦耳定律有Q=(侵)=0,8J。 (3)由题可知9s末磁场大小为B=B。十0.2= 2T 根据左手定则可知安培力向右，大小为F= aB'RL-16 N 根据共点力平衡条件有F=mg十F粒 解得F=15.9N。 16.1T② m/s2,竖直向上(3)20J 【解析】(1)线框从静止释放到下边缘刚进入磁 扬，根据动能定理MgH=2M, 解得v1=√2gH=6m/s 线框下边切割磁感线，感应电动势为E=BL 根据闭合电路欧姆定律I=员=尺 其下边刚接触磁场区域时恰好可做匀逸直线运 B2L2v1 动，由平衡条件得Mg=F=BIL= R 解得B=1T。 (2)导线框下边刚离开磁场区城时速度为2， 导线框完全在磁场中只受重力，则2一v12= 2g(a-L) 解得u2=10m/s 当导线框下边刚离开磁场区城时，对导线框受 力分析由牛颜第二定律F'一Mg=Ma 其中F'=BIL=BBLL R 代入数据解得。-9m/,方向竖直向上。 3 单元过关检测 (3)当导线框进入磁场的过程中，电路中有感应 电流，在该过程中导线柜做匀速直线运动，则根 据E=BLD1 1-景 L=vt Q=IRU 联立可得Q1=20J 因为导线框完全在磁场中只受重力，没有感应 电流，故产生的焦耳热为Q2=0 导线框下边刚接触磁场至下边刚要离开磁场的 过程中产生的焦耳热为Q=Q1十Q2=20J. 17.a)竖直向上(2)√2gR(3)my2g3 3BL w器R 【解析】(1)闭合开关S,金属棒ab即获得水平 向右的速度，表明金属棒受到水平向右的冲量， 所以安培力水平向右，因为金属棒ab中的电流 方向为由a指向b,根据左手定则，空间匀强磁 场的方向为竖直向上。 (2)金属棒ab做平抛运动，其竖直方向有 3R= Uy一gt 由于导体棒在高度降低3R时恰好沿國弧轨道 上端的切线方向落在圆孤轨道上端，有 tan60°=飞 解得vo=√/2gR。 (3)金属棒ab弹出瞬间，规定向右为正方向，由 动量定理得BIX3L·△t=mw0一0 又国为1-是 整理有3BqL=muo 解得g=mV2gR 3BL (4)金属棒ab滑至水平轨道时，有 mg[3R+R(1-cos60]- 1 解得v=3√gR 最终匀速运动，电路中无电流，所以棒ab和cd 产生的感应电动势大小相等，即 BX3L·vb=BL·va 此过程中，对棒ab由动量定理有 ·物理· -BI'X3L·△'=mu一mv 对捧cd,由动量定理有BI'·L△r'=mUa一0 联立解得u=品原u=品欧 由能量守恒，该过程中机械能的损失量为 AE-m 之以四2m 81 解得△E=20mgR. 18(12 3maoR 1 V (2)2m2 (3) 1 3mRvo LN 2L 【解析】(1)设b棒的电阻为R。,由电阻定律得 RSyms Ry S.ma 可得Rb=3R 由牛顿第二定律FA=maag F=BIL E I-RFRE-B Lvo 解得B=iN 3maoR (2b捧的建度为2，时a棒的建度为p,由功 、2 量守恒定律得m,o=mv十2m60 解得D-名 设系统产生的总焦耳热为Q。,由能量守恒 2024一2025学年度单元过关检测( 一、单项选择题 1.B【解析】由图甲、乙可知线圈初始时刻处于与 中性面垂直的平面，则两装置在图示位置所产生 的瞬时电流达到最大值，A错误；由图丙、丁可 知，甲装置所产生的电流变化周期为T甲=t0,乙 装置所产生的电流变化周期为T=2to,故两装 置中所产生的电流变化周期不相同，B正确；在 0一2。内，两装置中电阻R产生的焦耳热相同， 均为Q=（ 】R×24o,C错误：根据g=1·△= E △Φ ·山=R平，由于在0~21。内，两装置中 R+r 的磁通量的变化量不同，故在0~21。内，两装置 中通过电但R的电荷量不同，D错误。 ·19 参考答案及解析 Q-mw2-m-m(w)月 由焦耳定律0。R+R 1 解得Q=立mv,. (3)设碰撞前a、b棒的速度分别为v1、v2,运动 中某时刻a、b的速度分别为v。、b,在此后△1 时间内安培力的冲量大小为△IA=FA△1= BzIL·△=B2 B,Lu.一%L·△= R十Rb B:2L'Ar 4R 对碰前或碰后过程进行累加可得 1A=∑al-B,L 4R 碰前，对a有一IA=mU1一m.g 对b有IA=m2一0 设碰撞后a、b的速度分别为a、v4,最终a、b的 速度为贴 m。v1十m60g=m,v3十mbU4 1 1 mno=(mn十m6）vs 碰后，对a有IA=m,5一mvg 1 3mRvo 解得B:=iN2L· 五)物理·交变电流传感器 2.D【解析】互感器甲并联，所以是电压互感器， 互感器乙串联在电路中，是电流互感器，A错误： 电流表的示数为5A,互感器原、副线圈的臣数 比为1：20，则线路上电流I=100A,线路上损 耗的功率Pm=I产r=200kW,电压表的示数为 220V,匝数比为200：1，所以输送电压U= 44000V,功率P-UI=4400kW,则输电线路上 损耗的功率约古输电总功率的号-器× 100%=4.5%,B错误；降压变压器初级电压 U3=44000V-100×20V=42000V,用户端的 ==210V,C错误；用户使用的用电 电压U,=200 设备越多，用户电流增大，输电电流增大，输电线 3