《2020年高考物理復習 知能演練提升 第九章 第二講 每課一測》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2020年高考物理復習 知能演練提升 第九章 第二講 每課一測(9頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、 [每課一測]
1.某地的地磁場磁感應強度的豎直分量方向向下,大小為4.5×10-5 T。一靈敏電壓表連接在當?shù)厝牒:佣蔚膬砂?,河?00 m,該河段漲潮和落潮時有海水(視為導體)流過。設落潮時,海水自西向東流,流速為2 m/s。下列說法正確的是( )
A.河北岸的電勢較高
B.河南岸的電勢較高
C.電壓表記錄的電壓為9 mV
D.電壓表記錄的電壓為5 mV
解析:由右手定則知,感應電流方向由南指向北,所以河北岸電勢高,A正確,由E=BLv得E=9×10-3 V,C對。
答案:AC
2.矩形導線框abcd固定在勻強磁場中,如圖1甲所示,磁感線的方向與導線框所在平面垂直,規(guī)定
2、磁場的正方向垂直于紙面向里,磁感應強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示,則( )
圖1
A.從0到t1時間內,導線框中電流的方向為adcba
B.從0到t1時間內,導線框中電流越來越小
C.從t1到t2時間內,導線框中電流越來越大
D.從t1到t2時間內,導線框bc邊受到安培力大小保持不變
解析:從0到t1時間內,垂直于紙面向里的磁感應強度減小,磁通量減小,根據(jù)楞次定律可判斷,導線框內產(chǎn)生順時針方向的感應電流,故A項正確;由公式E==S,I=,由于磁場均勻減小,為一恒定值,線框中產(chǎn)生的感應電流大小不變,故B、C項錯誤;磁感應強度B均勻變化,由公式F=BILbc知:bc邊受的安培
3、力是變化的,故D項錯誤。
答案:A
3.(2020·龍巖模擬)如圖2所示,讓線圈由位置1通過一個勻強磁場的區(qū)域運動到位置2,下列說法中正確的是( )
圖2
A.線圈進入勻強磁場區(qū)域的過程中,線圈中有感應電流,而且進入時的速度越大,感應電流越大
B.整個線圈在勻強磁場中勻速運動時,線圈中有感應電流,而且感應電流是恒定的
C.整個線圈在勻強磁場中加速運動時,線圈中有感應電流,而且感應電流越來越大
D.線圈穿出勻強磁場區(qū)域的過程中,線圈中有感應電流,而且感應電流越來越大
解析:線圈進入勻強磁場區(qū)域的過程中,磁通量發(fā)生變化,線圈中有感應電流,而且進入時的速度越大,感應電動勢越大,
4、感應電流越大,A對;整個線圈在勻強磁場中無論是勻速、加速還是減速運動,磁通量都不發(fā)生變化,線圈中沒有感應電流產(chǎn)生,B、C錯;線圈穿出勻強磁場區(qū)域的過程中,磁通量發(fā)生變化,線圈中有感應電流,感應電流大小與運動的速度有關,勻速運動感應電流不變,加速運動感應電流增大,D錯。
答案:A
4.如圖3所示的電路中,三個相同的燈泡a、b、c和電感線圈L1、L2與直流電源連接,電感線圈的電阻忽略不計。開關S從閉合狀態(tài)突然斷開時,下列判斷正確的是( )
圖3
A.a(chǎn)先變亮,然后逐漸變暗
B.b先變亮,然后逐漸變暗
C.c先變亮,然后逐漸變暗
D.b、c都逐漸變暗
解析:S斷開前,燈泡a、b
5、、c中的電流相同,均為I,L1中的電流I1=2I,L2中的電流I2=I,當S斷開后,電源被撤除,剩下燈泡與線圈形成新的閉合回路。燈泡b、c中的電流由I逐漸減小,兩燈逐漸變暗。燈a里的電流先由I增至2I,然后逐漸減小,所以燈a先變亮后變暗。A、D兩項正確。
答案:AD
5.(2020·錦州模擬)如圖4所示,豎直平面內有一金屬環(huán),半徑為a,總電阻為R(指拉直時兩端的電阻),磁感應強度為B的勻強磁場垂直穿過環(huán)平面,與環(huán)的最高點A用鉸鏈連接長度為2a、電阻為的導體棒AB,AB由水平位置緊貼環(huán)面擺下,當擺到豎直位置時,B點的線速度為v,則這時AB兩端的電壓大小為( )
圖4
A.
6、 B.
C. D.Bav
解析:當擺到豎直位置時,AB切割磁感線的瞬時感應電動勢E=B·2a·(v)=Bav。由閉合電路歐姆定律,
UAB=·=Bav,故選A。
答案:A
6.如圖5所示,L是直流電阻為零、自感系數(shù)很大的線圈,A和B是兩個相同的小燈泡,某時刻閉合開關S,通過A、B兩燈泡中的電流IA、IB隨時間t變化的圖像如圖6所示,正確的是( )
圖5
圖6
解析:L是直流電阻為零、自感系數(shù)很大的線圈,當閉合開關S時,電流先從燈泡B所在支路流過,最后自感線圈把燈泡B短路,流過燈泡A的電流逐漸增大至穩(wěn)定,流過燈泡B的電流最后減小到零,故A對。
答案
7、:A
7.如圖7所示,平行導軌間有一矩形的勻強磁場區(qū)域,細金屬棒PQ沿導軌從MN處勻速運動到M′N′的過程中,棒上感應電動勢E隨時間t變化的圖示,可能正確的是圖8中的( )
圖7
圖8
解析:金屬棒勻速運動,進入磁場前和經(jīng)過磁場后感應電動勢均為零,經(jīng)過磁場過程中產(chǎn)生的感應電動勢大小恒定,故A正確。
答案:A
8.一矩形線框置于勻強磁場中,線框平面與磁場方向垂直。先保持線框的面積不變,將磁感應強度在1 s時間內均勻地增大到原來的兩倍。接著保持增大后的磁感應強度不變,在1 s時間內,再將線框的面積均勻地減小到原來的一半。先后兩個過程中,線框中感應電動勢的比值為( )
A.
8、 B.1
C.2 D.4
解析:本題考查法拉第電磁感應定律,意在考查考生對基本規(guī)律和基本概念的理解和應用能力。根據(jù)法拉第電磁感應定律E==,設初始時刻磁感應強度為B0,線圈面積為S0,則第一種情況下的感應電動勢為E1===B0S0;則第二種情況下的感應電動勢為E2===B0S0,所以兩種情況下線圈中的感應電動勢相等,比值為1,故選項B正確。
答案:B
9.如圖9所示,平行導軌間距為d,一端跨接一個電阻R,勻強磁場的磁感應強度為B,方向垂直于平行金屬導軌所在平面。一根金屬棒與導軌成θ角放置,金屬棒與導軌的電阻均不計。當金屬棒垂直于棒的方向以恒定的速度v在
9、金屬導軌上滑行時,通過電阻R的電流是( ) 圖9
A. B.
C. D.
解析:導體棒與磁場垂直,速度與磁場垂直且與棒長度方向垂直,由E=Blv,l=得I==,D正確。
答案:D
10.如圖10所示,空間存在兩個磁場,磁感應強度大小均為B,方向相反且垂直紙面,MN、PQ為其邊界,OO′為其對稱軸。一導線折成邊長為l的正方形閉合回路abcd,回路在紙面內以恒定速度v0向右運動,當運動到關于OO′對稱的位置時( )
A.穿過回路的磁通量為零
B.回路中感應電動勢大小為2Blv0 圖10
C.回路中感應電
10、流的方向為順時針方向
D.回路中ab邊與cd邊所受安培力方向相同
解析:當回路運動到關于OO′對稱的位置時,穿過回路的兩個相反方向的磁場面積相等,且磁感應強度大小均為B,穿過回路的磁通量為零,選項A正確;ab、cd兩個邊均切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢,由右手定則可判斷出,兩個邊產(chǎn)生的感應電流的方向均為逆時針方向,所以回路中感應電動勢大小為2Blv0,選項B正確,選項C錯誤;根據(jù)左手定則可判斷出回路中ab、cd兩個邊所受安培力的方向相同,選項D正確。
答案:ABD
11.輕質細線吊著一質量為m=0.32 kg,邊長為L=0.8 m、匝數(shù)n=10的正方形線圈,總電阻為r=1 Ω,邊長為的正方形
11、磁場區(qū)域對稱分布在線圈下邊的兩側,如圖11甲所示,磁場方向垂直紙面向里,大小隨時間變化如圖乙所示,從t=0開始經(jīng)t0時間細線開始松弛,取g=10 m/s2。求: 圖11
(1)在前t0時間內線圈中產(chǎn)生的電動勢;
(2)在前t0時間內線圈的電功率;
(3)t0的值。
解析:(1)由法拉第電磁感應定律得:
E=n=n××()2=10××()2×0.5 V=0.4 V。
(2)I==0.4 A,P=I2r=0.16 W。
(3)分析線圈受力可知,當細線松弛時有:
F安=nBt0I=mg
I=
Bt0==2 T
由圖像知:Bt0=1+0.5t0,解得:t0=2
12、 s。
答案:(1)0.4 V (2)0.16 W (3)2 s
12.(2020·浙江高考)如圖12甲所示,在水平面上固定有長為L=2 m、寬為 d=1 m 的金屬“U”型導軌,在“U”型導軌右側 l=0.5 m范圍內存在垂直紙面向里的勻強磁場,且磁感應強度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示。在 t=0 時刻,質量為 m=0.1 kg 的導體棒以 v0=1 m/s 的初速度從導軌的左端開始向右運動,導體棒與導軌之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1,導軌與導體棒單位長度的電阻均為λ=0.1 Ω/m ,不計導體棒與導軌之間的接觸電阻及地球磁場的影響(取 g=10 m/s2)。
圖12
(1)通過計算分
13、析 4 s 內導體棒的運動情況;
(2)計算 4 s 內回路中電流的大小,并判斷電流方向;
(3)計算 4 s 內回路產(chǎn)生的焦耳熱。
解析:(1)導體棒先在無磁場區(qū)域做勻減速運動,有
-μmg=ma vt=v0+at x=v0t+at2
代入數(shù)據(jù)解得:t=1 s,x=0.5 m,導體棒沒有進入磁場區(qū)域。導體棒在 1 s末已停止運動,以后一直保持靜止,離左端位置為 x=0.5 m。
(2)前2 s 磁通量不變,回路電動勢和電流分別為
E=0,I=0
后2 s回路產(chǎn)生的電動勢為
E==ld=0.1 V
回路的總長度為 5 m,因此回路的總電阻為
R=5λ=0.5 Ω
電流為
I==0.2 A
根據(jù)楞次定律,在回路中的電流方向是順時針方向。
(3)前2 s 電流為零,后2 s 有恒定電流
焦耳熱為Q=I2Rt=0.04 J。
答案:(1)見解析 (2)0.2 A 沿順時針方向 (3)0.04 J