2018年高考物理二轮复习第一部分专题五原子结构和原子核课时作业11新人教版

1、、选择题1 . （2017 江西南昌三校四联）如图所示，有一个矩形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里一个三角形闭合导线框，由位置1（左）沿纸面匀速运动到位置2（右）取线框刚到达磁场边界的时刻为计时起点（t= 0），规定逆时针方向为电流的正方向，则图中能正确反映线框中电流与时间关系的是（）A 线框进入磁场的过程，磁通量向里增加，根据楞次定律得知感应电流的磁场向外，由安培定则可知感应电流方向为逆时针，电流方向应为正方向，故B、C 错误；线框进入磁场的过程，线框有效的切割长度先均匀增大后均匀减小，由E=BLv,可知感应电动势先均匀增大后均匀减小；线框完全进入磁场后， 磁通量不变，没能感应电流产

2、生； 线框穿出磁场的过程， 磁通量向里减小, 根据楞次定律得知感应电流的磁场向里，由安培定则可知感应电流方向为顺时针，电流方向应为 负方向，线框有效的切割长度先均匀增大后均匀减小，由E=BLv,可知感应电动势先均匀增大后均匀减小；故 A 正确，D 错误.2.（2017 山东临沂模拟）边长为a的正三角形金属框架的左边竖直且与磁场右边界平行， 该框架完全处于垂直框架平面向里的匀强磁场中现把框架匀速水平向右拉出磁场，如图所示,则下列图象与这一过程相符合的是课时作业B 该过程中，框架切割磁感线的有效长度等于框架与磁场右边界两交点的间距，根据几何X-3 -2 2xx，选项 C 错误；P外力功率=F外力v

3、yx,选项 D 错误.3.（多选）（2017 河北石家庄二模）如图甲所示，质量m 3.0X10一3kg 的“ ”形金属细框 竖直放置在两水银槽中， “口”形框的水平细杆CD长I= 0.20 m 处于磁感应强度大小B= 1.0 T、 方向水平向右的匀强磁场中有一匝数n= 300 匝、面积S= 0.01 m2的线圈通过开关 K 与两水银槽相连.线圈处于与线圈平面垂直、沿竖直方向的匀强磁场中，其磁感应强度B2随时间t变化的关系如图乙所示.t= 0.22 s 时闭合开关 K 瞬间细框跳起（细框跳起瞬间安培力远大于重力），跳 起的最大高度h= 0.20 m .不计空气阻力，重力加速度g= 10 m/s2

4、,下列说法正确的是（）A. 00.10 s 内线圈中的感应电动势大小为B.开关 K 闭合瞬间，CD中的电流方向由C到DC.磁感应强度 B 的方向竖直向下D.开关 K 闭合瞬间，通过细杆CD的电荷量为 0.03 CBD 00.1 s 内线圈中的磁场均匀变化，由法拉第电磁感应定律据得E= 30 V , A 错开关闭合瞬间，细框会跳起，可知细框受向上的安培力，由左手定则可判 断电流方向由C到D,B 对.由于t= 0.22 s 时通过线圈的磁通量正在减少，再对线圈由楞次定 律可知感应电流产生的磁场的方向与B 的方向相同，故再由安培定则可知C 错误.K 闭合瞬间，因安培力远大于重力，则由动量定理有BiI

5、lt=mv,通过细杆的电荷量Qi=IAt,线框向上跳起的过程中v2= 2gh,解得 Q= 0.03 C , D 对.4.（多选）如图所示是法拉第制作的世界上第一台发电机的模型原理图把一个半径为r的铜盘放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，使磁感线水平向右垂直穿过铜盘，铜盘安装在水平的铜轴上，两块铜片C D分别与转动轴和铜盘的边缘接触，G 为灵敏电流表现使铜盘按照图示方向以角速度3匀速转动，则下列说法中正确的是（）OJO 0,20 0.25 乙-4 -12B.圆盘中产生的感应电动势大小为2BrC.电流表中的电流方向为由a到bD. 若铜盘不转动，使所加磁场磁感应强度均匀增大，在铜盘中可以产生涡旋电流

6、BD 把铜盘看作由中心指向边缘的无数条铜棒组合而成，当铜盘开始转动时，每根铜棒都在 切割磁感线，相当于电源，由右手定则知，盘边缘为电源正极，中心为电源负极，C点电势低于D点电势，选项 A 错误；此电源对外电路供电，电流由b经电流表再从a流向铜盘，选项 C 错误;1 12铜棒转动切割磁感线， 相当于电源，回路中感应电动势为E=Brv=Br-r= qBr,选项 B 正确; 若铜盘不转动，使所加磁场磁感应强度均匀增大，在铜盘中产生感生环形电场，使铜盘中的自由 电荷在电场力的作用下定向移动，形成环形电流，选项D 正确.5.（多选）如图所示，一边长为I= 2a的正方形区域内分布着方向竖直向下、磁感应强度

7、大 小为B的匀强磁场.一边长为a、电阻为R的正方形线框置于磁场左侧，且线框右边与磁场左边 界平行，距离为a,现给该正方形线框施加一水平向右的拉力，使其沿直线匀速向右运动，则以 下关于线框受到的安培力、产生的感应电流随时间变化的图象正确的是（以水平向左的方向为安培力的正方向，以逆时针方向为电流的正方向）（）BD 由于安培力在整个运动过程中都在阻碍线框向右运动，所以安培力的方向不会发生改变，线框未进入磁场前和线框完全在磁场中时不受安培力作用，所以选项A 错误，B 正确；当线框经过一段时间进入磁场时，由楞次定律可知，产生的感应电流的方向为逆时针方向，线框完全 在磁场中时A.C点电势一 ，定咼于D点电

8、势-5 -不产生感应电流，当线框出磁场时，由楞次定律可知，产生的感应电流的方向为顺时 针方向，所以选项 C 错误，选项 D 正确.6.（多选）如图甲所示，一单匝圆形闭合导线框半径为r,线框电阻为 R,连接一交流电流表（内阻不计）.线框内充满匀强磁场，已知该磁场磁感应强度B随时间按正弦规律变化，如图乙所示（规定向下为B的正方向），则下列说法正确的是（）甲乙-6 -A. 0.005 s 时线框中的感应电流最大B. 0.01 s 时线框中感应电流方向从上往下看为顺时针方向C. 0.015 s 时电流表的示数为零则i= 0, A 项错；由楞次定律知在 0.01 s 时感应电流方向为顺时针方向（从上往下

9、看），B 项正确;22n交流电流表测量的是交变电流的有效值，C 项错；感应电动势的峰值为Em=Bmnr2，一个周期Em 2Z24 4导线框上产生的热量为Q=丁=亍,D 项正确.7.（多选）如图所示，电阻不计、间距为I的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接一定值电阻R质量为m电阻为r的金属棒MN置于导轨上，受到垂直于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动，外力F与金属棒速度v的关系是F=F+kv（F、k是常量），金属棒与导轨始终垂直且接触良好金属棒中感应电流为i，受到的安即U*v;感应电流功率P=EI=Rv2，即 吐v2.分析金属棒运动情况，由牛顿运动第

10、二定律可R+r得F+kv-Rgv=ma即F+ （k-RB-Lr）v=ma因为金属棒从静止出发，所以F0 .（1）若k=R，金属棒水平向右做匀加速直线运动所以在此情况下没有选项符合;B2I2k,F合随v增大而增大，即a随v增大而增大，说明金属棒在做加速度增大的加速运动,R+rD. 00.02 s 内闭合导线框上产生的热量为4 4nrRBD 线圈中的感应电动势为E=nr专,感应电流为2nrR护,在 0.005 s 时,半 0,培力大小为FA,电阻R两端的电压为P,它们随时间t变化图象可能正确的有（BC 设金属棒在某一时刻速度为v，由题意可知，感应电动势E=BLv,回路电流1=島=BL即IXV；安培

11、力BVFA=BIL=乔rv，方向水平向左，即FA*v;R两端电压BLR=IR=寸U,感应电流的功率为v-7 -据四个物理量与速度的关系可知B 选项符合；（3）若k,F合随v增大而减小，即a随v增大R十r而减小，说明金属棒在做加速度减小的加速运动，直到加速度减小为 0 后金属棒做匀速直线运动，根据四个物理量与速度关系可知C 选项符合综上所述，选项 B、C 符合题意.二、非选择题8 （2017 河北冀州 3 月模拟）如图所示，完全相同的正方形单匝铜质线框货件abed，通过水平、 绝缘且足够长的传送带输送一系列该货件通过某一固定匀强磁场区域进行“安检”程序，以便筛选“次品”（不闭合）与“正品”（闭合

12、）“安检”程序简化为如下物理模型：各货件质量 均为m电阻均为R边长为I，与传送带间的动摩擦因数为卩，重力加速度为g；传送带以恒定速度vo向右运动，货件在进入磁场前与传送带的速度相同，货件运行中始终保持ab/AA/CC.已知磁场边界AA、CC与传送带运动方向垂直， 磁场的磁感应强度为B,磁场的宽度为d（Id） 现 某一货件当其ab边到达CC时又恰好与传送带的速度相同，求（1）上述货件在进入磁场的过程中运动加速度的最大值与速度的最小值；（2）“次品”（不闭合）与“正品”（闭合）因“安检”而延迟时间多大.解析（1）货件在进入磁场过程中， 受安培力F、摩擦力f共同作用而做减速运动；完全进入磁场后，在摩

13、擦力的作用下做加速运动，当ab边到达CC时速度又恰好等于V。.因此，货件在刚进入磁场时，所受安培力F最大，加速度最大，设为am；货件全部进入磁场的瞬间速度最小，设此时货件的速度为v.货件刚进入磁场时，由牛顿第二定律有：F-卩mg= maF=BIolE=Blvo在货件完全进入磁场到又加速运动到达边界CC的过程中，根据动能定理，有1212mgdI) = ?mv2mv解得v=. v0 2ig dI设“正品”货件进入磁场所用时间为t1,取此过程中某较短时间间短 t，在t（t+t）的t内货件速度变化为 v,货件加速度大小为:解得：am=由2voa=-8 -设t时间内流经货件的电流为i,货件瞬时速度为Vi

14、,货件所受安培力方向向左，大小为:Ft=Bil由力的独立性原理并根据位移大小的“面积法”有:2-(vi11+V2A12+VnAtn)卩mgt=vBl3Vo-v2 2gdl卩mg卩g（关于ti另解：对货件，由动量定理和法拉第电磁感应定律有mgtiB i Iti=mv- mvBl2i ti=q=U宵12Vo2mR- g Vo 2 卩g dI9. （2017 湖南益阳模拟）如图所示，竖直面内的正方形导线框ABC和abed的边长均为I、由牛顿第二定律，有:戌2v-RVi- 口mg=B2lR即BTRmgti=mvo解得:B2|3可得：卩mgRVovo 2g dI设“正V0所用时间为t2Vov VodI则

15、t2=- 一设“正品”货件从开始进磁场到完全出磁场并达到稳定运行所用时间为Ti,由受力与运动对称性可得:2Eh3Ti=2(ti+12)=7m?R而“次品”货件运动过程不受“安检”的影响，设其经过上述“正品”货件经过距离所用时间为T2,由匀速直线运动规律有：T2=乎?可见因“安检”而延迟时间为:2 宵|32dAT=TiTa=mgR Vo答案-9 -电阻均为R质量分别为 2m和m它们分别系在一跨过两个定滑轮的绝缘轻绳两端，在两导线框之间有一宽度为 21、磁感应强度为B方向垂直纸面向里的匀强磁场.开始时ABCD勺下边界与-10 -匀强磁场的上边界重合，abed的上边界到匀强磁场的下边界的距离为l.现

16、将两导线框由静止释放，当ABCD全部进入磁场时，两导线框开始做匀速运动.不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g,求:T= 2mg对abed有T=mg+ BilE1=RE=BlvmgR BT(2)设两导线框在从开始运动至等高的过程中所产生的总焦耳热为Q,当左、右两导线框分别向上、向下运动 21的距离时，两导线框等高，对这一过程，由能量守恒定律有124mgl=2mgl+?X3mv+Q(3)导线框abed通过磁场的过程中以速度v匀速运动， 设导线框abed通过磁场的时间为t,则t=生(1) 两导线框匀速运动的速度大小；(2) 两导线框在从开始运动至等高的过程中所产生的总焦耳热;(3) 导线框abed通过

17、磁场的时间.解析(1)如图所示，设两导线框刚匀速运动的速度大小为ABCD有V、此时轻绳上的张力为T,则对联立解得Q=2mgl3nig2F22B4l42141XXx_x X X X X貸xxx*点戋盂Eg口空-11 -v-12 -度为此时，在导轨上距电阻xi处放一质量为m电阻为 2R的金属杆，ti时刻前金属杆处于静 止状态，当磁场即将减小到摩擦力)(1) 求 0ti时间内通过定值电阻的电荷量;(2) 求金属杆与导轨间的最大静摩擦力；(3)若金属杆沿导轨下滑X2后开始做匀速运动，求金属杆下滑X2过程中，电阻R产生的焦耳执八、LxiB0_B解析感应电动势：E=- t11通过定值电阻的电荷量BoB Lxi_3R(2)在ti时刻，对杆有min0 Ff mF安=0其中F安=BilL(3)当金属杆达到最大速度时mgsin0 Ff mF安=0即此时感应电流与 011时间内感应电流大小相等，感应电动势也相等.LxiBDB答案(Dmgl-讐3B2|3mgR10.如图甲所示，宽为L、倾角为0的平行金属导轨，下端垂直于