2013年高考物理复习 知能演练提升 第九章 第二讲 每课一测

1 每课一测每课一测 1 1 某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下 大小为 某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下 大小为 4 5 104 5 10 5 5 T T 一灵敏电压 一灵敏电压 表连接在当地入海河段的两岸 河宽表连接在当地入海河段的两岸 河宽 100100 m m 该河段涨潮和落潮时有海水 该河段涨潮和落潮时有海水 视为导体视为导体 流过 流过 设落潮时 海水自西向东流 流速为设落潮时 海水自西向东流 流速为 2 2 m sm s 下列说法正确的是 下列说法正确的是 A A 河北岸的电势较高 河北岸的电势较高 B B 河南岸的电势较高 河南岸的电势较高 C C 电压表记录的电压为 电压表记录的电压为 9 9 mVmV D D 电压表记录的电压为 电压表记录的电压为 5 5 mVmV 解析 由右手定则知 感应电流方向由南指向北 所以河北岸电势高 解析 由右手定则知 感应电流方向由南指向北 所以河北岸电势高 A A 正确 由正确 由 E E BLvBLv得得E E 9 109 10 3 3 V V C C 对 对 答案 答案 ACAC 2 2 矩形导线框 矩形导线框abcdabcd固定在匀强磁场中 如图固定在匀强磁场中 如图 1 1 甲所示 磁感线的方向与导线框所在甲所示 磁感线的方向与导线框所在 平面垂直 规定磁场的正方向垂直于纸面向里 磁感应强度平面垂直 规定磁场的正方向垂直于纸面向里 磁感应强度B B随时间随时间t t变化的规律如图乙变化的规律如图乙 所示 则所示 则 图图 1 1 A A 从 从 0 0 到到t t1 1时间内 导线框中电流的方向为时间内 导线框中电流的方向为adcbaadcba B B 从 从 0 0 到到t t1 1时间内 导线框中电流越来越小时间内 导线框中电流越来越小 C C 从 从t t1 1到到t t2 2时间内 导线框中电流越来越大时间内 导线框中电流越来越大 D D 从 从t t1 1到到t t2 2时间内 导线框时间内 导线框bcbc边受到安培力大小保持不变边受到安培力大小保持不变 解析 从解析 从 0 0 到到t t1 1时间内 垂直于纸面向里的磁感应强度减小 磁通量减小 根据楞次时间内 垂直于纸面向里的磁感应强度减小 磁通量减小 根据楞次 定律可判断 导线框内产生顺时针方向的感应电流 故定律可判断 导线框内产生顺时针方向的感应电流 故 A A 项正确 由公式项正确 由公式 E E S S I I 由于磁场均匀减小 由于磁场均匀减小 为一恒定值 线框中产生的感应电流大小为一恒定值 线框中产生的感应电流大小 t t B B t t E E R R B B t t 不变 故不变 故 B B C C 项错误 磁感应强度项错误 磁感应强度B B均匀变化 由公式均匀变化 由公式F F BILBILbc bc知 知 bcbc边受的安培力是边受的安培力是 变化的 故变化的 故 D D 项错误 项错误 答案 答案 A A 3 3 2012 2012 龙岩模拟龙岩模拟 如图如图 2 2 所示 让线圈由位置所示 让线圈由位置 1 1 通过一个匀强磁场的区域运动到位通过一个匀强磁场的区域运动到位 置置 2 2 下列说法中正确的是 下列说法中正确的是 2 图图 2 2 A A 线圈进入匀强磁场区域的过程中 线圈中有感应电流 而且进入时的速度越大 感 线圈进入匀强磁场区域的过程中 线圈中有感应电流 而且进入时的速度越大 感 应电流越大应电流越大 B B 整个线圈在匀强磁场中匀速运动时 线圈中有感应电流 而且感应电流是恒定的 整个线圈在匀强磁场中匀速运动时 线圈中有感应电流 而且感应电流是恒定的 C C 整个线圈在匀强磁场中加速运动时 线圈中有感应电流 而且感应电流越来越大 整个线圈在匀强磁场中加速运动时 线圈中有感应电流 而且感应电流越来越大 D D 线圈穿出匀强磁场区域的过程中 线圈中有感应电流 而且感应电流越来越大 线圈穿出匀强磁场区域的过程中 线圈中有感应电流 而且感应电流越来越大 解析 线圈进入匀强磁场区域的过程中 磁通量发生变化 线圈中有感应电流 而且解析 线圈进入匀强磁场区域的过程中 磁通量发生变化 线圈中有感应电流 而且 进入时的速度越大 感应电动势越大 感应电流越大 进入时的速度越大 感应电动势越大 感应电流越大 A A 对 整个线圈在匀强磁场中无论对 整个线圈在匀强磁场中无论 是匀速 加速还是减速运动 磁通量都不发生变化 线圈中没有感应电流产生 是匀速 加速还是减速运动 磁通量都不发生变化 线圈中没有感应电流产生 B B C C 错 错 线圈穿出匀强磁场区域的过程中 磁通量发生变化 线圈中有感应电流 感应电流大小与线圈穿出匀强磁场区域的过程中 磁通量发生变化 线圈中有感应电流 感应电流大小与 运动的速度有关 匀速运动感应电流不变 加速运动感应电流增大 运动的速度有关 匀速运动感应电流不变 加速运动感应电流增大 D D 错 错 答案 答案 A A 4 4 如图 如图 3 3 所示的电路中 三个相同的灯泡所示的电路中 三个相同的灯泡a a b b c c和电感线圈和电感线圈L L1 1 L L2 2与直流电源连与直流电源连 接 电感线圈的电阻忽略不计 开关接 电感线圈的电阻忽略不计 开关 S S 从闭合状态突然断开时 下列判断正确的是从闭合状态突然断开时 下列判断正确的是 图图 3 3 A A a a先变亮 然后逐渐变暗先变亮 然后逐渐变暗 B B b b先变亮 然后逐渐变暗先变亮 然后逐渐变暗 C C c c先变亮 然后逐渐变暗先变亮 然后逐渐变暗 D D b b c c都逐渐变暗都逐渐变暗 解析 解析 S S 断开前 灯泡断开前 灯泡a a b b c c中的电流相同 均为中的电流相同 均为I I L L1 1中的电流中的电流I I1 1 2 2I I L L2 2中的中的 电流电流I I2 2 I I 当 当 S S 断开后 电源被撤除 剩下灯泡与线圈形成新的闭合回路 灯泡断开后 电源被撤除 剩下灯泡与线圈形成新的闭合回路 灯泡b b c c中中 的电流由的电流由I I逐渐减小 两灯逐渐变暗 灯逐渐减小 两灯逐渐变暗 灯a a里的电流先由里的电流先由I I增至增至 2 2I I 然后逐渐减小 所以 然后逐渐减小 所以 灯灯a a先变亮后变暗 先变亮后变暗 A A D D 两项正确 两项正确 答案 答案 ADAD 5 5 2012 2012 锦州模拟锦州模拟 如图如图 4 4 所示 竖直平面内有一金属环 半径为所示 竖直平面内有一金属环 半径为a a 总电阻为 总电阻为R R 指指 拉直时两端的电阻拉直时两端的电阻 磁感应强度为 磁感应强度为B B的匀强磁场垂直穿过环平面 与环的最高点的匀强磁场垂直穿过环平面 与环的最高点A A用铰链用铰链 连接长度为连接长度为 2 2a a 电阻为 电阻为 的导体棒的导体棒ABAB ABAB由水平位置紧贴环面摆下 当摆到竖直位置时 由水平位置紧贴环面摆下 当摆到竖直位置时 R R 2 2 B B点的线速度为点的线速度为v v 则这时 则这时ABAB两端的电压大小为两端的电压大小为 3 图图 4 4 A A B B B Ba av v 3 3 B Ba av v 6 6 C C D D BavBav 2 2B Ba av v 3 3 解析 当摆到竖直位置时 解析 当摆到竖直位置时 ABAB切割磁感线的瞬时感应电动势切割磁感线的瞬时感应电动势E E B B 2 2a a v v BavBav 1 1 2 2 由闭合电路欧姆定律 由闭合电路欧姆定律 U UAB AB BavBav 故选 故选 A A E E R R 2 2 R R 4 4 R R 4 4 1 1 3 3 答案 答案 A A 6 6 如图 如图 5 5 所示 所示 L L是直流电阻为零 自感系数很大的线圈 是直流电阻为零 自感系数很大的线圈 A A和和B B是两个相同的小灯是两个相同的小灯 泡 某时刻闭合开关泡 某时刻闭合开关 S S 通过 通过A A B B两灯泡中的电流两灯泡中的电流I IA A I IB B随时间随时间t t变化的图像如图变化的图像如图 6 6 所示 所示 正确的是正确的是 图图 5 5 图图 6 6 解析 解析 L L是直流电阻为零 自感系数很大的线圈 当闭合开关是直流电阻为零 自感系数很大的线圈 当闭合开关 S S 时 电流先从灯泡时 电流先从灯泡B B 所在支路流过 最后自感线圈把灯泡所在支路流过 最后自感线圈把灯泡B B短路 流过灯泡短路 流过灯泡A A的电流逐渐增大至稳定 流过灯的电流逐渐增大至稳定 流过灯 泡泡B B的电流最后减小到零 故的电流最后减小到零 故 A A 对 对 答案 答案 A A 7 7 如图如图 7 7 所示 平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域 细金属棒所示 平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域 细金属棒 PQPQ沿导轨从沿导轨从MNMN处匀速运动到处匀速运动到M M N N 的过程中 棒上感应电动势的过程中 棒上感应电动势E E随随 时间时间t t变化的图示 可能正确的是图变化的图示 可能正确的是图 8 8 中的中的 图图 7 7 4 图图 8 8 解析 金属棒匀速运动 进入磁场前和经过磁场后感应电动势均为零 经过磁场过程解析 金属棒匀速运动 进入磁场前和经过磁场后感应电动势均为零 经过磁场过程 中产生的感应电动势大小恒定 故中产生的感应电动势大小恒定 故 A A 正确 正确 答案 答案 A A 8 8 一矩形线框置于匀强磁场中 线框平面与磁场方向垂直 先保持线框的面积不变 一矩形线框置于匀强磁场中 线框平面与磁场方向垂直 先保持线框的面积不变 将磁感应强度在将磁感应强度在 1 1 s s 时间内均匀地增大到原来的两倍 接着保持增大后的磁感应强度不变 时间内均匀地增大到原来的两倍 接着保持增大后的磁感应强度不变 在在 1 1 s s 时间内 再将线框的面积均匀地减小到原来的一半 先后两个过程中 线框中感应时间内 再将线框的面积均匀地减小到原来的一半 先后两个过程中 线框中感应 电动势的比值为电动势的比值为 A A B B 1 1 1 1 2 2 C C 2 2 D D 4 4 解析 本题考查法拉第电磁感应定律 意在考查考生对基本规律和基本概念的理解和解析 本题考查法拉第电磁感应定律 意在考查考生对基本规律和基本概念的理解和 应用能力 根据法拉第电磁感应定律应用能力 根据法拉第电磁感应定律E E 设初始时刻磁感应强度为 设初始时刻磁感应强度为B B0 0 t t B BS S t t 线圈面积为线圈面积为S S0 0 则第一种情况下的感应电动势为 则第一种情况下的感应电动势为E E1 1 B B0 0S S0 0 则 则 B BS S t t 2 2B B0 0 B B0 0 S S0 0 1 1 第二种情况下的感应电动势为第二种情况下的感应电动势为E E2 2 B B0 0S S0 0 所以两种情况下线 所以两种情况下线 B BS S t t 2 2B B0 0 S S0 0 S S0 0 2 2 1 1 圈中的感应电动势相等 比值为圈中的感应电动势相等 比值为 1 1 故选项 故选项 B B 正确 正确 答案 答案 B B 9 9 如图如图 9 9 所示 平行导轨间距为所示 平行导轨间距为d d 一端跨接一个电阻 一端跨接一个电阻R R 匀 匀 强磁场的磁感应强度为强磁场的磁感应强度为B B 方向垂直于平行金属导轨所在平面 一 方向垂直于平行金属导轨所在平面 一 根金属棒与导轨成根金属棒与导轨成 角放置 金属棒与导轨的电阻均不计 当金角放置 金属棒与导轨的电阻均不计 当金 属棒垂直于棒的方向以恒定的速度属棒垂直于棒的方向以恒定的速度v v在金属导轨上滑行时 通过电在金属导轨上滑行时 通过电 阻阻R R的电流是的电流是 图图 9 9 A A B B B Bd dv v R R B Bd dv vs si in n R R C C D D B Bd dv vc co os s R R B Bd dv v R Rs si in n 解析 导体棒与磁场垂直 速度与磁场垂直且与棒长度方向垂直 由解析 导体棒与磁场垂直 速度与磁场垂直且与棒长度方向垂直 由E E BlvBlv l l 得得I I D D 正确 正确 d d s si in n E E R R B Bd dv v R Rs si in n 答案 答案 D D 5 10 10 如图如图 1010 所示 空间存在两个磁场 磁感应强度大小均为所示 空间存在两个磁场 磁感应强度大小均为 B B 方向相反且垂直纸面 方向相反且垂直纸面 MNMN PQPQ为其边界 为其边界 OOOO 为其对称轴 一为其对称轴 一 导线折成边长为导线折成边长为l l的正方形闭合回路的正方形闭合回路abcdabcd 回路在纸面内以恒定速 回路在纸面内以恒定速 度度v v0 0向右运动 当运动到关于向右运动 当运动到关于OOOO 对称的位置时对称的位置时 A A 穿过回路的磁通量为零 穿过回路的磁通量为零 B B 回路中感应电动势大小为 回路中感应电动势大小为 2 2BlvBlv0 0图图 1010 C C 回路中感应电流的方向为顺时针方向 回路中感应电流的方向为顺时针方向 D D 回路中 回路中abab边与边与cdcd边所受安培力方向相同边所受安培力方向相同 解析 当回路运动到关于解析 当回路运动到关于OOOO 对称的位置时 穿过回路的两个相反方向的磁场面积相对称的位置时 穿过回路的两个相反方向的磁场面积相 等 且磁感应强度大小均为等 且磁感应强度大小均为B B 穿过回路的磁通量为零 选项 穿过回路的磁通量为零 选项 A A 正确 正确 abab cdcd两个边均切两个边均切 割磁感线产生感应电动势 由右手定则可判断出 两个边产生的感应电流的方向均为逆时割磁感线产生感应电动势 由右手定则可判断出 两个边产生的感应电流的方向均为逆时 针方向 所以回路中感应电动势大小为针方向 所以回路中感应电动势大小为 2 2BlvBlv0 0 选项 选项 B B 正确 选项正确 选项 C C 错误 根据左手定则错误 根据左手定则 可判断出回路中可判断出回路中abab cdcd两个边所受安培力的方向相同 选项两个边所受安培力的方向相同 选项 D D 正确 正确 答案 答案 ABDABD 11 11 轻质细线吊着一质量为轻质细线吊着一质量为m m 0 320 32 kgkg 边长为 边长为L L 0 80 8 m m 匝数 匝数n n 1010 的正方形线圈 的正方形线圈 总电阻为总电阻为r r 1 1 边长为 边长为 的正方形磁场区域对称分布在的正方形磁场区域对称分布在 L L 2 2 线圈下边的两侧 如图线圈下边的两侧 如图 1111 甲所示 磁场方向垂直纸面向里 甲所示 磁场方向垂直纸面向里 大小随时间变化如图乙所示 从大小随时间变化如图乙所示 从t t 0 0 开始经开始经t t0 0时间细线开时间细线开 始松弛 取始松弛 取g g 1010 m sm s2 2 求 求 图图 1111 1 1 在前在前t t0 0时间内线圈中产生的电动势 时间内线圈中产生的电动势 2 2 在前在前t t0 0时间内线圈的电功率 时间内线圈的电功率 3 3 t t0 0的值 的值 解析 解析 1 1 由法拉第电磁感应定律得 由法拉第电磁感应定律得 E E n n n n 2 2 10 10 2 2 0 5 0 5 V V 0 40 4 V V t t 1 1 2 2 L L 2 2 B B t t 1 1 2 2 0 0 8 8 2 2 2 2 I I 0 40 4 A A P P I I2 2r r 0 160 16 W W E E r r 3 3 分析线圈受力可知 当细线松弛时有 分析线圈受力可知 当细线松弛时有 F F安 安 nBtnBt0 0I I mgmg L L 2 2 I I E E r r BtBt0 0 2 2 T T 2 2m mg gr r n nE EL L 由图像知由图像知 BtBt0 0 1 1 0 50 5t t0 0 解得解得 t t0 0 2 2 s s 6 答案答案 1 0 4 1 0 4 V V 2 0 16 2 0 16 W W 3 2 3 2 s s 1212 2011 2011 浙江高考浙江高考 如图如图 1212 甲所示 在水平面上固定有长为甲所示 在水平面上固定有长为L L 2 2 m m 宽为 宽为 d d 1 1 m m 的金属的金属 U U 型导轨 在型导轨 在 U U 型导轨右侧型导轨右侧 l l 0 50 5 m m 范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场 范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场 且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示 在且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示 在 t t 0 0 时刻 质量为时刻 质量为 m m 0 10 1 kgkg 的导体棒以的导体棒以 v v0 0 1 1 m sm s 的初速度从导轨的左端开始向右运动 导体棒与导轨之间的动摩擦因数为的初速度从导轨的左端开始向右运动 导体棒与导轨之间的动摩擦因数为 0 10 1 导轨与导体棒单位长度的电阻均为 导轨与导体棒单位长度的电阻均为 0 10 1 m m 不计导体棒与导轨之间的接 不计导体棒与导轨之间的接 触电阻及地球磁场的影响触电阻及地球磁场的影响 取取 g g 1010 m s