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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 45分鐘單元能力訓(xùn)練卷(十) 一、單項(xiàng)選擇題(每小題6分，共18分) 圖D10－1 1．如圖D10－1所示，一均勻扁平條形磁鐵與一金屬圓形線圈共面，磁鐵中心與金屬圓形線圈的圓心O重合．下列運(yùn)動(dòng)中能使金屬圓形線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　) A．條形磁鐵的N極向外、S極向里繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng) B．在金屬圓形線圈平面內(nèi)條形磁鐵繞O點(diǎn)沿順時(shí)針向轉(zhuǎn)動(dòng) C．在金屬圓形線圈平面內(nèi)條形磁鐵向右運(yùn)動(dòng) D．條形磁鐵垂直金屬圓形線圈平面向紙外運(yùn)動(dòng) 圖D10－2 2．如圖D10－2所示，通電圓環(huán)A中電流大小不變，在通電圓環(huán)外有兩個(gè)同心圓環(huán)B、C，其面積SC>SB，則下列判斷正確的是(　　) A．ΦB>ΦC B．ΦB＝ΦC C．ΦB<ΦC D．無(wú)法確定磁通量ΦB、ΦC的大小 3．如圖D10－3甲所示，閉合回路由電阻R與導(dǎo)線組成，其內(nèi)部磁場(chǎng)大小按如圖乙所示的B－t圖變化，方向如圖甲所示，則回路中(　　) 　　　　甲　　　　　　　　　　　　　乙 圖D10－3 A．電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向 B．電流越來越大 C．磁通量的變化率恒定不變 D．產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越來越大 二、雙項(xiàng)選擇題(每小題6分，共24分) 圖D10－4 4．如圖D10－4所示，某人在自行車道上從東往西沿直線以速度v騎行，該處地磁場(chǎng)的水平分量大小為B1，方向由南向北，豎直分量大小為B2，方向豎直向下；自行車車把為直把、金屬材質(zhì)，兩把手間距為L(zhǎng)，只考慮自行車在地磁場(chǎng)中的電磁感應(yīng)，下列結(jié)論正確的是(　　) A．圖示位置中輻條A點(diǎn)電勢(shì)比B點(diǎn)電勢(shì)低 B．圖示位置中輻條A點(diǎn)電勢(shì)比B點(diǎn)電勢(shì)高 C．自行車左車把的電勢(shì)比右車把的電勢(shì)高B2Lv D．自行車在十字路口左拐改為南北騎向，則自行車車把兩端電動(dòng)勢(shì)要降低 5．如圖D10－5所示，電路中A、B是規(guī)格相同的燈泡，L是電阻可忽略不計(jì)的電感線圈，那么(　　) 圖D10－5 A．合上S，A、B一起亮，然后A變暗后熄滅 B．合上S，B先亮，A逐漸變亮，最后A、B一樣亮 C．?dāng)嚅_S，A立即熄滅，B由亮變暗后熄滅 D．?dāng)嚅_S，B立即熄滅，A閃亮一下后熄滅 圖D10－6 6．如圖D10－6所示是圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖：銅盤安裝在水平的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，兩塊銅片C、D分別與轉(zhuǎn)動(dòng)軸和銅盤的邊緣接觸，垂直銅盤所在平面有由左向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．若銅盤的半徑為L(zhǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，回路的總電阻為R，從左往右看，銅盤以角速度ω沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則(　　) A．由于穿過銅盤的磁通量不變，故回路中無(wú)感應(yīng)電流 B．回路中感應(yīng)電流大小不變，為 C．回路中感應(yīng)電流方向不變，為C→D→R→C D．回路中有周期性變化的感應(yīng)電流 7．如圖D10－7所示，足夠長(zhǎng)的U形光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成θ角(0＜θ＜90)，其中MN與PQ平行且間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．金屬棒ab由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好，ab棒接入電路的電阻為R，當(dāng)流過ab棒某一橫截面的電荷量為q時(shí)，棒的速度大小為v，則金屬棒ab在這一過程中(　　) 圖D10－7 A．加速度為 B．下滑的位移為 C．產(chǎn)生的焦耳熱為qBLv D．受到的最大安培力為 三、計(jì)算題(58分) 8．(18分)如圖D10－8所示，兩根半徑為r的光滑的圓弧軌道間距為L(zhǎng)，電阻不計(jì)，在其上端連有一阻值為R0的電阻，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.現(xiàn)有一根長(zhǎng)度稍大于L、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒從軌道的頂端PQ處開始下滑，到達(dá)軌道底端MN時(shí)對(duì)軌道的壓力為2mg，求： (1)棒到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)電阻R0兩端的電壓； (2)棒下滑過程中R0產(chǎn)生的熱量； (3)棒下滑過程中通過R0的電荷量． 圖D10－8 9．(20分)如圖D10－9甲所示，水平面上固定一個(gè)間距L＝1 m的光滑平行金屬導(dǎo)軌，整個(gè)導(dǎo)軌處在豎直方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌一端接阻值R＝9 Ω的電阻．導(dǎo)軌上有質(zhì)量m＝1 kg、電阻r＝1 Ω、長(zhǎng)度也為1 m的導(dǎo)體棒，在外力的作用下，導(dǎo)體棒從t＝0時(shí)刻開始沿平行導(dǎo)軌方向運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間的變化規(guī)律是v＝2 ，不計(jì)導(dǎo)軌電阻．求： 圖D10－9 (1)t＝4 s時(shí)導(dǎo)體棒受到的安培力的大??； (2)請(qǐng)?jiān)谌鐖D乙所示的坐標(biāo)中畫出電流平方與時(shí)間的關(guān)系(I2－t)圖象，并通過該圖象計(jì)算出4 s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量． 10．(20分)如圖D10－10所示，螺線管與豎直放置的相距L的平行導(dǎo)軌相連，導(dǎo)軌處于垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌，桿與導(dǎo)軌接觸良好，并可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦滑動(dòng)．螺線管橫截面積為S，線圈匝數(shù)為N，電阻為R1，管內(nèi)有水平向左的變化磁場(chǎng)．已知金屬桿ab的質(zhì)量為m，電阻為R2，重力加速度為g，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，不計(jì)空氣阻力，忽略螺線管磁場(chǎng)對(duì)桿ab的影響． (1)為使ab桿保持靜止，求通過ab的電流的大小和方向； (2)當(dāng)ab桿保持靜止時(shí)，求螺線管內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率； (3)已知螺線管內(nèi)方向向左的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率＝k(k>0)，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)．將金屬桿ab由靜止釋放，桿將向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)桿的速度為v時(shí)，仍在向下做加速運(yùn)動(dòng)，求此時(shí)桿的加速度的大?。? 圖D10－10 45分鐘單元能力訓(xùn)練卷(十) 1．A　2.A 3．C　[解析] 由楞次定律可以判斷電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由于磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化，故回路中磁通量的變化率恒定，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小恒定，感應(yīng)電流大小也恒定，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確． 4．AC　[解析] 自行車車把切割磁感線，由右手定則知，自行車左車把的電勢(shì)比右車把的電勢(shì)高B2Lv，選項(xiàng)C正確；輻條旋轉(zhuǎn)切割磁感線，由右手定則知，圖示位置中輻條A點(diǎn)電勢(shì)比B點(diǎn)電勢(shì)低，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；自行車在十字路口左拐改為南北騎向，地磁場(chǎng)豎直分量始終垂直于自行車車把，車把兩端電動(dòng)勢(shì)不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 5．AD　[解析] 合上S，由于自感的作用，電感L阻礙了電流從L上流過，燈A、B同時(shí)變亮，由于L的直流電阻為零，則電路穩(wěn)定后A燈被短路，因此，瞬間過后，燈A變暗，最后熄滅，A對(duì)，B錯(cuò)；斷開S時(shí)，由于自感作用，電感產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)加在燈A的兩端，燈A要閃亮一下再熄滅，而B燈直接熄滅，C錯(cuò)，D對(duì)． 6．BC　[解析] 將銅盤上從C到D的一條直徑看作閉合回路的一部分，在銅盤以角速度ω沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該直徑切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，回路中有感應(yīng)電流，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；銅盤切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E＝BL2ω，回路中感應(yīng)電流I＝＝，選項(xiàng)B正確；由右手定則可知，回路中感應(yīng)電流方向?yàn)镃→D→R→C，選項(xiàng)C正確；由于銅盤切割磁感線的有效長(zhǎng)度始終不變，所以感應(yīng)電流的大小和方向始終不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 7．BD　[解析] 金屬棒ab在這一過程中做的并非勻變速直線運(yùn)動(dòng)，所以加速度不是，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)q＝IΔt＝Δt＝Δt＝＝＝可得，下滑的位移為x＝，選項(xiàng)B正確；產(chǎn)生的焦耳熱等于電流做的功，而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是變化的，并不總等于BLv，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)F安＝BIL，I＝，E＝BLv，可得F安＝，可見，當(dāng)速度最大時(shí)，安培力最大，F(xiàn)安m＝，選項(xiàng)D正確． 8．(1)　(2)　(3) [解析] (1)到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，設(shè)棒的速度為v，由牛頓第二定律有 2mg－mg＝m 解得v＝. 產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLv＝BL 電阻R0兩端的電壓U＝E＝. (2)由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得： Q＝mgr－mv2＝mgr 則Q0＝Q＝. (3)電荷量q＝Δt＝Δt＝＝＝. 9．(1)0.4 N　(2)2.88 J [解析] (1)t＝4 s時(shí)導(dǎo)體棒的速度是 v＝2 ＝4 m/s 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLv＝4 V 感應(yīng)電流I＝＝0.4 A 此時(shí)導(dǎo)體棒受到的安培力F安＝BIL＝0.4 N. (2)由(1)可得I2＝＝4 t＝0.04 t 作出圖象如圖所示 在極短時(shí)間Δt內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量為ΔQ＝I2RΔt 由I2－t圖象可得，4 s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為 Q＝0.1694 J＝2.88 J. 10．(1)　方向?yàn)橛蒪到a (2)　(3)g－ [解析] (1)以ab桿為研究對(duì)象，由平衡條件有mg＝B0IL 故通過ab桿的電流I＝，電流方向?yàn)橛蒪到a (2)由法拉第電磁感應(yīng)定律有E＝N＝NS 由歐姆定律有I＝ 故螺線管內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率＝ (3)由法拉第電磁感應(yīng)定律有E1＝NS＝NSk ab桿切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為 E2＝B0Lv 總電動(dòng)勢(shì)E總＝E1＋E2 感應(yīng)電流I′＝ 安培力 F＝B0 I′L 由牛頓第二定律有mg－F＝ma 故桿的加速度a＝g－.