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1、石家莊市高考物理一輪基礎復習: 專題41 電磁感應中的電路和圖象問題(I)卷
姓名:________ 班級:________ 成績:________
一、 單選題 (共9題;共18分)
1. (2分) 如圖甲所示,固定在光滑水平面上的正三角形金屬線框,匝數n=20,總電阻R=2.5Ω,邊長L=0.3m,處在兩個半徑均為r= 的圓形勻強磁場區(qū)域中.線框頂點與右側圓中心重合,線框底邊中點與左側圓中心重合.磁感應強度B1垂直水平面向外,大小不變;B2垂直水平面向里,大小隨時間變化,B1、B2的值如圖乙所示.(π取3)( )
A . 通
2、過線框中感應電流方向為順時針方向
B . t=0時刻穿過線框的磁通量為0.01 Wb
C . t=0.6 s內通過線框中的電荷量為0.006 C
D . 經過t=0.6 s線框中產生的熱量為0.06 J
2. (2分) (2017高二上泉州期末) 如圖示,固定長直導線通以圖示方向的電流,導線旁有一導線框,兩者共面,框中通以順時針方向的電流時,框的運動是( )
A . 繞OO′軸順時針轉動
B . 離開長直導線向右平動
C . 靠近長直導線向左平動
D . 向上或向下平動
3. (2分) 如圖,均勻磁場中有一半圓弧及其直徑構成的導線框,半圓直徑與磁場邊緣重合,磁場方向
3、垂直半圓面(紙面)向里,磁感應強度大小為B0。使該線框從靜止開始繞過圓心O,垂直于半圓面的軸以角速度ω勻速轉動半周,在線框中產生感應電流,現使線框保持圖中所示位置,磁感應強度大小隨時間線性變化,為了產生與線框轉動半周過程中同樣大小的電流,磁感應強度隨時間的變化率的大小應是( )
A .
B .
C .
D .
4. (2分) 如圖所示,質量為m的金屬線框A靜置于光滑平面上,通過細繩跨過定滑輪與質量為m的物體B相連,圖中虛線內為一水平勻強磁場,d表示A與磁場左邊界的距離,不計滑輪摩擦及空氣阻力,設B下降h(h>d)高度時的速度為v,則以下關系中能夠成立的是( )
4、
A . v2=gh
B . v2=2gh
C . A產生的熱量Q=mgh-m v2
D . A產生的熱量Q=mgh-m v2
5. (2分) (2017高三上長安模擬) 如圖所示,兩個線圈套在同一個鐵芯上,線圈的繞向如圖甲所示,左線圈連著正方形線框abcd,線框所在區(qū)域存在變化的磁場,取垂直紙面向里為正,磁感應強度隨時間變化如圖乙所示,不計線框以外的感生電場,右側線圈連接一定值電阻R,下列說法中正確的是( )
A . t1時刻ab邊中電流方向由a→b,e點電勢高于f點
B . 設t1、t3時刻ab邊中電流大小分別為i1、i3 , 則有i1<i3 , e點與f點電勢
5、相等
C . t2~t4時間內通過ab邊電量為0,定值電阻R中無電流
D . t5時刻ab邊中電流方向由a→b,f點電勢高于e點
6. (2分) (2017高二上黑龍江期末) 如圖所示,兩平行的虛線間的區(qū)域內存在著有界勻強磁場,有一較小的三角形線框abc的ab邊與磁場邊界平行,現使此線框向右勻速穿過磁場區(qū)域,運動過程中始終保持速度方向與ab邊垂直.則下列各圖中哪一個可以定性地表示線框在上述過程中感應電流隨時間變化的規(guī)律?( )
A .
B .
C .
D .
7. (2分) (2017高二上遼寧期中) 如圖所示,在x≤0的區(qū)域內存在勻強磁場,磁場的方向垂直于x
6、y平面(紙面)向里.具有一定電阻的矩形線框abcd位于xy平面內,線框的ab邊與y軸重合.令線框從t=0的時刻起由靜止開始沿x軸正方向做勻速運動,則線框中的感應電流(取逆時針方向的電流為正)隨時間t的變化圖線I﹣t圖可能是下圖中的( )
A .
B .
C .
D .
8. (2分) 題4圖為無線充電技術中使用的受電線圈示意圖,線圈匝數為 , 面積為.若在到時間內,勻強磁場平行于線圈軸線向右穿過線圈,其磁感應強度大小由均勻增加到 , 則該段時間線圈兩端a和b之間的電勢差
A . 恒為
B . 從0均勻變化到
C . 恒為
D . 從0均勻變化到
9.
7、(2分) (2017高二上大連期末) 一質量為m、電阻為r的金屬桿ab,以一定的初速度v0從一光滑平行金屬導軌底端向上滑行,導軌平面與水平面成30角,兩導軌上端用一電阻R相連,如圖所示,磁場垂直斜面向上,導軌的電阻不計,金屬桿始終與導軌接觸良好,金屬桿向上滑行到某一高度之后又返回到底端時的速度大小為v,則金屬桿在滑行過程中( )
A . 向上滑行與向下滑行的時間相等
B . 向上滑行與向下滑行時電阻R上產生的熱量相等
C . 向上滑行與向下滑行時通過金屬桿的電荷量相等
D . 向上滑行與向下滑行時金屬桿克服安培力做的功相等
二、 多選題 (共3題;共9分)
10. (3分
8、) (2017雅安模擬) 如圖所示,水平線MN上方存在勻強磁場,磁感應強度大小為B,方向垂直于紙面向外,MN上方有一單匝矩形異線框abcd,其質量為m,電阻為R,ab邊長為L1 , bc邊長為L2 , cd邊離MN的高度為h.現將線框由靜止釋放,線框下落過程中ab邊始終保持水平,且ab邊離開磁場前已做勻速直線運動,不考慮空氣阻力的影響,則從線框靜止釋放到完全離開磁場的過程中( )
A . 回路中電流最大值一定為
B . 勻速運動時回路中電流的熱功率為
C . 整個過程中通過導線橫截面的電荷量為
D . 整個過程中導線框中產生的熱量為mg(h+L2)﹣
11. (3分
9、) (2017高二下莆田期中) 半徑為a右端開小口的導體圓環(huán)和長為2a的導體直桿,單位長度電阻均為R0 . 圓環(huán)水平固定放置,整個內部區(qū)域分布著豎直向下的勻強磁場,磁感應強度為B.桿在圓環(huán)上以速度v平行于直徑CD向右做勻速直線運動,桿始終有兩點與圓環(huán)良好接觸,從圓環(huán)中心O開始,桿的位置由θ確定,如圖所示.則( )
A . θ=0時,桿產生的電動勢為2Bav
B . θ= 時,桿產生的電動勢為
C . θ=0時,桿受的安培力大小為
D . θ= 時,桿受的安培力大小為
12. (3分) (2020高二上昌平期末) 半徑為r 帶缺口的剛性金屬圓環(huán)在紙面上固定放置,在圓
10、環(huán)的缺口兩端引出兩根導線,分別與兩塊垂直于紙面固定放置的平行金屬板連接,兩板間距為d,如圖甲所示,有一變化的磁場垂直于紙面,規(guī)定垂直紙面向里的方向為正,變化規(guī)律如圖乙所示。在t=0時刻平行板之間的中心位置有一電荷量為+q的粒子由靜止釋放,粒子的重力不計,平行板電容器的充、放電時間不計,取上板的電勢為零。粒子始終未打中極板,則以下說法中正確的是( )
A . 第2s內上極板為正極
B . 第2s末粒子回到了原來位置
C . 第2s末兩極板之間的電場強度大小為 (V/m)
D . 第4s末粒子的電勢能為 (J)
三、 解答題 (共1題;共5分)
13. (5分) (20
11、17高二上普蘭店期末) 如圖所示,閉合電路處于方向豎直向上的磁場中,小燈泡的電阻為10Ω,其它電阻不計.當磁通量在0.1s內從0.2Wb均勻增加到0.4Wb過程中,求:
①電路中的感應電動勢;
②如果電路中的電流恒為0.2A,那么小燈泡在10s內產生的熱量是多少.
四、 綜合題 (共3題;共40分)
14. (10分) (2017高二上河北期末) 如圖所示,足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ豎直放置,一個磁感應強度B=0.50T的勻強磁場垂直穿過導軌平面,導軌的上端M與P間連接阻值為R=0.30Ω的電阻,導軌寬度L=0.40m.電阻為r=0.20Ω的金屬棒ab緊貼在導軌上,導軌電阻
12、不計,現使金屬棒ab由靜止開始下滑0.7m 后以5m/s的速度勻速運動.(g=10m/s2)
求:
(1)
金屬棒的質量m;
(2)
在導體棒下落2.70m內,回路中產生的熱量Q.
15. (15分) (2017高二上長沙期末) 如圖所示,兩根電阻不計的光滑金屬導軌MAC、NBD水平放置,MA、NB間距L=0.4m,AC、BD的延長線相交于E點且AE=BE,E點到AB的距離d=6m,M、N兩端與阻值R=2Ω的電阻相連,虛線右側存在方向與導軌平面垂直向下的勻強磁場,磁感應強度B=1T.一根長度也為L=0.4m、質量m=0.6kg、電阻不計的金屬棒,在外力作用下從AB處以初速度
13、v0=2m/s沿導軌水平向右運動,棒與導軌接觸良好,運動過程中電阻R上消耗的電功率不變,求:
(1)
電路中的電流I;
(2)
金屬棒向右運動 過程中克服安培力做的功W.
16. (15分) (2017南昌模擬) 如圖所示,足夠長的斜面與水平面的夾角為θ=53,空間中自下而上依次分布著垂直斜面向下的勻強磁場區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、…n,相鄰兩個磁場的間距均為d=0.5m.一邊長L=0.1m、質量m=0.5kg、電阻R=0.2Ω的正方形導線框放在斜面的頂端,導線框的下邊距離磁場I的上邊界為d0=0.4m,導線框與斜面間的動摩擦因數μ=0.5.將導線框由靜止釋放,導線框在每個磁場區(qū)域中
14、均做勻速直線運動.已知重力加速度g=10m/s2 , sin53=0.8,cos53=0.6,求:
(1)
導線框進入磁場I時的速度;
(2)
磁場I的磁感應強度B1;
(3)
磁場區(qū)域n的磁感應強度Bn與B1的函數關系.
第 12 頁 共 12 頁
參考答案
一、 單選題 (共9題;共18分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
9-1、
二、 多選題 (共3題;共9分)
10-1、
11-1、
12-1、
三、 解答題 (共1題;共5分)
13-1、
四、 綜合題 (共3題;共40分)
14-1、
14-2、
15-1、
15-2、
16-1、
16-2、
16-3、