2019年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 9.29 電磁感應(yīng)中的電路和圖象問題 滬科版.doc
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2019年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 9.29 電磁感應(yīng)中的電路和圖象問題 滬科版課時規(guī)范練第51頁一、選擇題(本題共8小題,每小題6分,共48分。在每小題給出的四個選項中,第15題只有一項符合題目要求,第68題有多項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分)1.(xx山東理綜,18)將一段導(dǎo)線繞成圖甲所示的閉合回路,并固定在水平面(紙面)內(nèi)?;芈返腶b邊置于垂直紙面向里的勻強磁場中?;芈返膱A環(huán)區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的磁場,以向里為磁場的正方向,其磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的圖象如圖乙所示。用F表示ab邊受到的安培力,以水平向右為F的正方向,能正確反映F隨時間t變化的圖象是()解析:根據(jù)楞次定律,在前半個周期內(nèi),圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為順時針,即通過ab邊的電流方向為由b指向a,再根據(jù)左手定則判斷,ab邊受到的安培力為水平向左,即負方向。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,前半個周期內(nèi)ab中的電流為定值,則所受安培力也為定值。結(jié)合選項可知B正確。答案:B2.(xx福建理綜,18)如圖,矩形閉合導(dǎo)體線框在勻強磁場上方,由不同高度靜止釋放,用t1、t2分別表示線框ab邊和cd邊剛進入磁場的時刻。線框下落過程形狀不變,ab邊始終保持與磁場水平邊界線OO平行,線框平面與磁場方向垂直。設(shè)OO下方磁場區(qū)域足夠大,不計空氣影響,則下列哪一個圖象不可能反映線框下落過程中速度v隨時間t變化的規(guī)律()解析:在0t1時間內(nèi),線框做自由落體運動,t2時刻以后,線框全部進入磁場后做勻加速直線運動,這兩段時間內(nèi)的vt圖線均為直線。在t1t2時間內(nèi),線框進入磁場的過程中,線框的運動狀態(tài)與進入磁場時的速度v有關(guān)。當(dāng)線框在磁場中勻速運動時,安培力等于重力,即=mg。若線框的速度v遠大于v0,則進入磁場后減速。由-mg=ma可知,加速度減小;若線框速度vv0,但相差不大,則線框進入磁場后可能先減速再勻速,B項正確;若線框的速度v=v0,則線框進入磁場一直勻速至全部進入磁場,D項正確;若線框的速度vv0,但相差不大,則線框進入磁場后可能先加速再勻速;若線框的速度v遠小于v0,則線框進入磁場后加速,加速度減小,C項正確。答案:A3.(xx大連24中期中考試)如圖所示,為兩個有界勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小均為B,方向分別垂直紙面向里和向外,磁場寬度均為L,距磁場區(qū)域的左側(cè)L處,有一邊長為L的正方形導(dǎo)體線框,總電阻為R,且線框平面與磁場方向垂直,現(xiàn)用外力F使線框以速度v勻速穿過磁場區(qū)域,以初始位置為計時起點,規(guī)定:電流沿逆時針方向時的電動勢E為正,磁感線垂直紙面向里時磁通量的方向為正,外力F向右為正。則以下關(guān)于線框中的磁通量、感應(yīng)電動勢E、外力F和電功率P隨時間變化的圖象正確的是()解析:進磁場的過程中=BS=BLvt,從垂直紙面向里到向外的過程中=BS=BL2-2BLvt,出磁場時=BS=BL2-BLvt,選項A錯誤;進磁場時E=BLv,從垂直紙面向里到向外的過程中E=2BLv,出磁場時E=BLv,選項B錯誤;進磁場時F=BLI=,從垂直紙面向里到向外的過程中F=2BLI=,出磁場時,F=BLI=,選項C錯誤;進磁場時P=Fv=BLIv=,從垂直紙面向里到向外的過程中P=Fv=2BLIv=,出磁場時,P=Fv=BLIv=,選項D正確。答案:D4.(xx河南中原名校聯(lián)考)如圖所示,將一根絕緣硬金屬導(dǎo)線彎曲成一個完整的正弦曲線形狀,它通過兩個小金屬環(huán)a、b與長直金屬桿導(dǎo)通,在外力F作用下,正弦形金屬線可以在桿上無摩擦滑動。桿的電阻不計,導(dǎo)線電阻為R,ab間距離為2L,導(dǎo)線組成的正弦圖形頂部或底部到桿的距離都是。在導(dǎo)線和桿平面內(nèi)有一有界勻強磁場區(qū)域,磁場的寬度為L,磁感應(yīng)強度為B。現(xiàn)在外力F作用下導(dǎo)線沿桿以恒定的速度v向右運動,在運動過程中導(dǎo)線和桿組成的平面始終與磁場垂直。t=0時刻導(dǎo)線從O點進入磁場,直到全部穿過磁場,外力F所做功為()A.B.C.D.解析:進磁場和出磁場的過程中E1=Bsv=Bvsint,則產(chǎn)生的有效電動勢E=,產(chǎn)生的熱量為Q=t=,當(dāng)a點離開磁場到點進磁場的過程中E2=Bsv=BvLsint,Q2=t=,Q=Q1+Q2=,選項C正確。答案:C5.如圖,足夠長的U形光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成角(0v2,則W,選項C錯誤;W=,選項D正確。答案:BD二、非選擇題(本題共3小題,共52分。解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟,有數(shù)值計算的要注明單位)9.(16分)(xx北京豐臺二模)如圖所示,處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌相距1 m,導(dǎo)軌平面與水平面成=37角,下端連接阻值為R=2 的電阻。磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上,磁感應(yīng)強度為0.4 T。質(zhì)量為0.2 kg、電阻不計的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上,棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,它們之間的動摩擦因數(shù)為0.25。金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑。(g取10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8)(1)判斷金屬棒下滑過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向。(2)求金屬棒下滑速度達到5 m/s時的加速度大小。(3)當(dāng)金屬棒下滑速度達到穩(wěn)定時,求電阻R消耗的功率。解析:(1)由右手定則判斷金屬棒中的感應(yīng)電流方向為由a到b。(2)金屬棒下滑速度達到5 m/s時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=BLv=0.415 V=2 V感應(yīng)電流為I=A=1 A金屬棒受到的安培力為F=BIL=0.411 N=0.4 N由牛頓第二定律得:mgsin -mgcos -F=ma解得:a=2 m/s2(3)設(shè)金屬棒運動達到穩(wěn)定時,所受安培力為F,棒在沿導(dǎo)軌方向受力平衡mgsin =mgcos +F解得:F=0.8 N此時感應(yīng)電流為I=A=2 A電路中電阻R消耗的電功率:P=I2R=222 W=8 W答案:(1)感應(yīng)電流方向為由a到b(2)2 m/s2(3)8 W10.(18分)如圖所示,兩足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角=30,導(dǎo)軌電阻不計。磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面斜向上,長為L的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上,且始終與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒的質(zhì)量為m,電阻為R。兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右端電路,電路中R2為一電阻箱,已知燈泡的電阻RL=4R,定值電阻R1=2R,調(diào)節(jié)電阻箱使R2=12R,重力加速度為g,現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放。(1)求金屬棒下滑的最大速度vm。(2)若金屬棒下滑的距離為s0時速度恰好達到最大,求金屬棒由靜止開始下滑2s0的過程中,整個電路產(chǎn)生的電熱。(3)改變電阻箱R2的值,當(dāng)R2為何值時,金屬棒勻速下滑時R2消耗的功率最大?最大值為多少?解析:(1)當(dāng)金屬棒勻速下滑時速度最大,此時有,mgsin =F安,F安=BIL,I=所以mgsin =其中R總=R+2R+=6R解得,最大速度vm=。(2)由動能定理得,WG-Q=解得,放出的電熱Q=2mgs0sin -=mgs0-(3)金屬棒勻速下滑時,有mgsin =BIL故總電流I=,為定值R2兩端電壓U=II故R2上消耗的功率P2=I2=當(dāng)R2=4R時,R2消耗的功率最大,最大功率P2m=I2R=答案:(1)(2)mgs0-(3)4R11.(18分)(xx廣東惠州高三第一次調(diào)研考試理綜)如圖所示,間距為L的光滑M、N金屬軌道水平放置,ab是電阻為R0的金屬棒,此棒可緊貼平行導(dǎo)軌滑動。導(dǎo)軌右側(cè)連接一水平放置的平行板電容器,板間距為d,板長也為L,導(dǎo)軌左側(cè)接阻值為R的定值電阻,其他電阻忽略不計。軌道處的磁場方向垂直軌道平面向下,電容器處的磁場垂直紙面向里,磁感應(yīng)強度均為B。當(dāng)ab以速度v0向右勻速運動時,一帶電荷量大小為q的粒子以某一速度從緊貼A板左側(cè)平行于A板進入電容器內(nèi),恰好做勻速圓周運動,并從C板右側(cè)邊緣離開。試求: (1)A、C兩板間的電壓U。(2)帶電粒子的質(zhì)量m。(3)帶電粒子的速度v的大小。解析:(1)棒ab向右運動時產(chǎn)生的電動勢為:E=BLv0AC間的電壓即為電阻R的分壓,由分壓關(guān)系可得:U=(或:I=,U=IR)解得:U=(2)帶電粒子做勻速圓周運動,則重力與電場力平衡,有:q=mg解得:m=(3)粒子做勻速圓周運動,由牛頓第二定律可得:qvB=m粒子運動軌跡如圖所示,由幾何關(guān)系可得:L2+(r-d)2=r2解得:v=答案:(1)(2)(3)- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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