2015屆高考物理二輪復(fù)習(xí)必備章節(jié)檢測(cè) 第11章 檢測(cè)3 電磁感應(yīng)中的電路與圖象問(wèn)題

第十一章電 磁 感 應(yīng)第3講電磁感應(yīng)中的電路與圖象問(wèn)題一、 單項(xiàng)選擇題1. 世界上海拔最高、線路最長(zhǎng)的鐵路是青藏鐵路,為隨時(shí)監(jiān)控列車的運(yùn)行情況,在青藏鐵路上安裝了一種電磁裝置向控制中心傳輸信號(hào),以確定火車的位置.有一種磁鐵能產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng),被安裝在火車首節(jié)車廂下面,如圖所示(俯視圖),當(dāng)它經(jīng)過(guò)安裝在兩鐵軌之間的線圈時(shí),便會(huì)產(chǎn)生一種電信號(hào)被控制中心接收到.當(dāng)火車以恒定的速度通過(guò)線圈時(shí),表示線圈兩端的電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系是圖中的()2. (2012·廣東九校聯(lián)考)一矩形線圈位于一變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi),磁場(chǎng)方向垂直線圈所在的平面向里,如圖甲所示.磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨t的變化規(guī)律如圖乙所示.以圖甲中線圈上箭頭所示方向的電流為正.則以下關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖象正確的是()甲乙3. 如圖所示,MN、PQ為兩平行金屬導(dǎo)軌,M、P間連有一阻值為R的電阻,導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌所在平面垂直,圖中磁場(chǎng)垂直紙面向里.有一金屬圓環(huán)沿兩導(dǎo)軌滑動(dòng),速度為v,與導(dǎo)軌接觸良好,圓環(huán)的直徑d與兩導(dǎo)軌間的距離相等.環(huán)與導(dǎo)軌的電阻均忽略,當(dāng)金屬環(huán)向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)()A. 有感應(yīng)電流通過(guò)電阻R,大小為 B. 有感應(yīng)電流通過(guò)電阻R,大小為 C. 有感應(yīng)電流通過(guò)電阻R,大小為 D. 沒(méi)有感應(yīng)電流通過(guò)電阻R4. (2012·重慶)如下圖所示,正方形區(qū)域MNPQ有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).在外力作用下,一正方形閉合剛性導(dǎo)線框沿QN方向勻速運(yùn)動(dòng),t=0時(shí)刻,其四個(gè)頂點(diǎn)M'、N'、P'、Q'恰好在磁場(chǎng)邊界中點(diǎn).下列圖象中能反映線框所受安培力f的大小隨時(shí)間t變化規(guī)律的是()二、 雙項(xiàng)選擇題5. (2013·韶關(guān)模擬)如圖所示,正方形金屬框四條邊電阻相等,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直線框平面且剛好充滿整個(gè)線框,現(xiàn)以相同的速率分別沿甲、乙、丙、丁四個(gè)方向?qū)⒕€框拉出磁場(chǎng).關(guān)于a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差,下列說(shuō)法正確的是()A. 沿甲方向拉出最大B. 沿乙方向拉出最大C. 沿丁方向拉出最大D. 分別沿甲、乙、丙三方向拉出時(shí)一樣大6. 如圖甲所示,圓形線圈P靜止在桌面上,其正上方懸掛一相同的線圈Q,P和Q共軸,Q中通有變化電流,電流隨時(shí)間變化的規(guī)律如右圖乙所示,P所受重力為G,桌面對(duì)P的支持力為N,則()A. t1時(shí)刻,N>GB. t2時(shí)刻,N>GC. t3時(shí)刻,N<GD. t4時(shí)刻,N=G7. 如圖甲所示,面積為0.1 m2的10匝線圈EFG處在某磁場(chǎng)中,t=0時(shí),磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示.已知線圈與右側(cè)電路接觸良好,電路中的電阻R=4 ,電容C=10 F,線圈EFG的電阻為1 ,其余部分電阻不計(jì).則當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合,電路穩(wěn)定后,在t1=0.1 s至t2=0.2 s這段時(shí)間內(nèi)()A. 電容器所帶的電荷量為8×10-5 CB. 通過(guò)R的電流是2.5 A,方向從b到aC. 通過(guò)R的電流是2 A,方向從a到bD. R消耗的電功率是0.16 W8. (2013·茂名模擬)在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一與磁場(chǎng)方向垂直、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的金屬桿aO,已知ab=bc=cO=,a、c與磁場(chǎng)中以O(shè)為圓心的同心圓(都為部分圓弧)金屬軌道始終接觸良好.一電容為C的電容器接在軌道上,如圖所示,當(dāng)金屬桿在與磁場(chǎng)垂直的平面內(nèi)以O(shè)為軸,以角速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)()A. Uac=2UbOB. Uac=2UabC. 電容器帶電荷量Q=BL2CD. 若在eO間連接一個(gè)電壓表,則電壓表示數(shù)為零9. 如圖所示,一閉合圓形線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線圈的平面與磁場(chǎng)方向成=30°角,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化,變化率為一定值.在下述辦法中用哪種可以使線圈中感應(yīng)電流的強(qiáng)度增加一倍()A. 把線圈的半徑增加一倍B. 把線圈的匝數(shù)增加一倍C. 把線圈的面積增加一倍D. 使線圈的平面與磁場(chǎng)方向垂直三、 非選擇題10. (2013·三水實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬)如圖所示,在串聯(lián)電阻阻值為R的閉合電路中,面積為S的正方形區(qū)域abcd存在一個(gè)方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加且變化率為k的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1,abcd的電阻值也為R,其他電阻不計(jì).電阻R兩端又向右并聯(lián)一個(gè)平行板電容器.在靠近M板處由靜止釋放一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子(不計(jì)重力),經(jīng)過(guò)N板的小孔P進(jìn)入一個(gè)垂直紙面向內(nèi)、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng),已知該圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)的半徑為r=.求:(1) 電容器獲得的電壓.(2) 帶電粒子從小孔P射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)的速度.(3) 帶電粒子在圓形磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)的軌道半徑及它離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角.11. (2012·華南師大附中模擬)在小車上豎直固定著一個(gè)高h(yuǎn)=0.05 m、總電阻R=10 、n=100匝的閉合矩形線圈,且小車與線圈的水平長(zhǎng)度l相同.現(xiàn)線圈和小車一起在光滑的水平面上運(yùn)動(dòng),速度為v1=1.0 m/s,隨后穿過(guò)與線圈平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0 T的水平有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直紙面向里,如圖甲所示.已知小車運(yùn)動(dòng)(包括線圈)的速度v隨車的位移s變化的vs圖象如圖乙所示.求:(1) 小車的水平長(zhǎng)度l和磁場(chǎng)的寬度d.(2) 小車的位移s=10 cm時(shí)線圈中的電流大小I.(3) 小車的位移s=35 cm時(shí)線圈所受的安培力大小及方向如何?第3講電磁感應(yīng)中的電路與圖象問(wèn)題1. C2. D3. B4. B5. CD6. AD7. AC8. AC9. AD10. (1) 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,閉合電路的電動(dòng)勢(shì)為E=Sk.根據(jù)閉合電路的歐姆定律,閉合電路的電流為I=.電阻獲得的電壓UR=IR=Sk.因電容器與電阻是并聯(lián)的,故電容器獲得的電壓U=UR=Sk.(2) 帶電粒子在電容器中受到電場(chǎng)力作用而做勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)動(dòng)能定理,有qU=mv2.得到帶電粒子從小孔P射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)的速度為v=.(3) 帶電粒子進(jìn)入圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)后,洛倫茲力提供其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,有qvB=m.得帶電粒子在圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的半徑為R'=.又圓形磁場(chǎng)的半徑r=,即R'=r.根據(jù)左手定則,帶電粒子在圓形磁場(chǎng)向右轉(zhuǎn)過(guò)的圓周(如圖所示),故它離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角為90°.11. (1) 由題圖乙可知,從s=5 cm開(kāi)始,線圈進(jìn)入磁場(chǎng),線圈中有感應(yīng)電流,受安培力作用,小車做減速運(yùn)動(dòng),速度v隨位移s減小,當(dāng)s=15 cm時(shí),線圈完全進(jìn)入磁場(chǎng),線圈中無(wú)感應(yīng)電流,小車做勻速運(yùn)動(dòng).因此小車的水平長(zhǎng)度l=10 cm.當(dāng)s=30 cm時(shí),線圈開(kāi)始離開(kāi)磁場(chǎng),則d=(30-5)cm=25 cm.(2) 當(dāng)s=10 cm時(shí),由圖象可知線圈右邊切割磁感線的速度v2=0.8 m/s.由閉合電路歐姆定律得線圈中的電流I=.解得I= A=0.4 A.(3) 當(dāng)s=35 cm時(shí),切割磁感線的速度v3=0.4 m/s.線圈中的電流I=.則安培力F=nBIh=.代入數(shù)據(jù)得F=1 N.由左手定則得安培力方向水平向左.