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2019-2020年高考物理一輪復習方案 45分鐘單元能力訓練卷(十) 一、單項選擇題(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．下列運動中能使金屬圓形線圈中產(chǎn)生感應電流的是(　　) A．條形磁鐵的N極向外、S極向里繞O點轉(zhuǎn)動 B．在金屬圓形線圈平面內(nèi)條形磁鐵繞O點沿順時針向轉(zhuǎn)動 C．在金屬圓形線圈平面內(nèi)條形磁鐵向右運動 D．條形磁鐵垂直金屬圓形線圈平面向紙外運動 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與導線組成，其內(nèi)部磁場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．電流方向為逆時針方向 B．電流越來越大 C．磁通量的變化率恒定不變 D．產(chǎn)生的感應電動勢越來越大 二、雙項選擇題(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，只考慮自行車在地磁場中的電磁感應，下列結(jié)論正確的是(　　) A．圖示位置中輻條A點電勢比B點電勢低 B．圖示位置中輻條A點電勢比B點電勢高 C．自行車左車把的電勢比右車把的電勢高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勢要降低 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．斷開S，A立即熄滅，B由亮變暗后熄滅 D．斷開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)電機的示意圖：銅盤安裝在水平的轉(zhuǎn)動軸上，兩塊銅片C、D分別與轉(zhuǎn)動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磁場．若銅盤的半徑為L，勻強磁場的磁感應強度為B，回路的總電阻為R，從左往右看，銅盤以角速度ω沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動，則(　　) A．由于穿過銅盤的磁通量不變，故回路中無感應電流 B．回路中感應電流大小不變，為 C．回路中感應電流方向不變，為C→D→R→C D．回路中有周期性變化的感應電流 7．如圖D10－7所示，足夠長的U形光滑金屬導軌平面與水平面成θ角(0＜θ＜90)，其中MN與PQ平行且間距為L，導軌平面與磁感應強度為B的勻強磁場垂直，導軌電阻不計．金屬棒ab由靜止開始沿導軌下滑，并與兩導軌始終保持垂直且接觸良好，ab棒接入電路的電阻為R，當流過ab棒某一橫截面的電荷量為q時，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，電阻不計，在其上端連有一阻值為R0的電阻，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度為B.現(xiàn)有一根長度稍大于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，到達軌道底端MN時對軌道的壓力為2mg，求： (1)棒到達最低點時電阻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，水平面上固定一個間距L＝1 m的光滑平行金屬導軌，整個導軌處在豎直方向的磁感應強度B＝1 T的勻強磁場中，導軌一端接阻值R＝9 Ω的電阻．導軌上有質(zhì)量m＝1 kg、電阻r＝1 Ω、長度也為1 m的導體棒，在外力的作用下，導體棒從t＝0時刻開始沿平行導軌方向運動，其速度隨時間的變化規(guī)律是v＝2 ，不計導軌電阻．求： 圖D10－9 (1)t＝4 s時導體棒受到的安培力的大?。? (2)請在如圖乙所示的坐標中畫出電流平方與時間的關系(I2－t)圖象，并通過該圖象計算出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的平行導軌相連，導軌處于垂直紙面向外、磁感應強度為B0的勻強磁場中．金屬桿ab垂直導軌，桿與導軌接觸良好，并可沿導軌無摩擦滑動．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．已知金屬桿ab的質(zhì)量為m，電阻為R2，重力加速度為g，不計導軌的電阻，不計空氣阻力，忽略螺線管磁場對桿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ab桿保持靜止時，求螺線管內(nèi)磁場的磁感應強度B的變化率； (3)已知螺線管內(nèi)方向向左的磁場的磁感應強度的變化率＝k(k>0)，導軌足夠長．將金屬桿ab由靜止釋放，桿將向下運動，當桿的速度為v時，仍在向下做加速運動，求此時桿的加速度的大?。? 圖D10－10 45分鐘單元能力訓練卷(十) 1．A　2.A 3．C　[解析] 由楞次定律可以判斷電流方向為順時針方向，選項A錯誤；由于磁感應強度隨時間均勻變化，故回路中磁通量的變化率恒定，感應電動勢大小恒定，感應電流大小也恒定，選項B、D錯誤，選項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比右車把的電勢高B2Lv，選項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點電勢比B點電勢低，選項A正確，選項B錯誤；自行車在十字路口左拐改為南北騎向，地磁場豎直分量始終垂直于自行車車把，車把兩端電動勢不變，選項D錯誤． 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，B錯；斷開S時，由于自感作用，電感產(chǎn)生的自感電動勢加在燈A的兩端，燈A要閃亮一下再熄滅，而B燈直接熄滅，C錯，D對． 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沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動時，該直徑切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢，回路中有感應電流，選項A錯誤；銅盤切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢為E＝BL2ω，回路中感應電流I＝＝，選項B正確；由右手定則可知，回路中感應電流方向為C→D→R→C，選項C正確；由于銅盤切割磁感線的有效長度始終不變，所以感應電流的大小和方向始終不變，選項D錯誤． 7．BD　[解析] 金屬棒ab在這一過程中做的并非勻變速直線運動，所以加速度不是，選項A錯誤；根據(jù)q＝IΔt＝Δt＝Δt＝＝＝可得，下滑的位移為x＝，選項B正確；產(chǎn)生的焦耳熱等于電流做的功，而感應電動勢是變化的，并不總等于BLv，選項C錯誤；根據(jù)F安＝BIL，I＝，E＝BLv，可得F安＝，可見，當速度最大時，安培力最大，F(xiàn)安m＝，選項D正確． 8．(1)　(2)　(3) [解析] (1)到達最低點時，設棒的速度為v，由牛頓第二定律有 2mg－mg＝m 解得v＝. 產(chǎn)生的感應電動勢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時導體棒的速度是 v＝2 ＝4 m/s 感應電動勢E＝BLv＝4 V 感應電流I＝＝0.4 A 此時導體棒受到的安培力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)　方向為由b到a (2)　(3)g－ [解析] (1)以ab桿為研究對象，由平衡條件有mg＝B0IL 故通過ab桿的電流I＝，電流方向為由b到a (2)由法拉第電磁感應定律有E＝N＝NS 由歐姆定律有I＝ 故螺線管內(nèi)磁感應強度B的變化率＝ (3)由法拉第電磁感應定律有E1＝NS＝NSk ab桿切割磁感線產(chǎn)生的電動勢為 E2＝B0Lv 總電動勢E總＝E1＋E2 感應電流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－.