版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
学必求其心得,业必贵于专精学必求其心得,业必贵于专精学必求其心得,业必贵于专精题组层级快练(四十六)一、选择题1.如图所示,垂直纸面的正方形匀强磁场区域内,有一位于纸面且电阻均匀的正方形导体框abcd,现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场,则导体框从两个方向移出磁场的两过程中()A.导体框中产生的感应电流方向相同B.导体框中产生的焦耳热相同C.导体框ad边两端电势差相同D.通过导体框截面的电荷量相同答案AD解析由右手定则可得两种情况导体框中产生的感应电流方向相同,选项A正确;热量Q=I2Rt=(eq\f(BLv,R))2R·eq\f(L,v)=eq\f(B2L3v,R),可知导体框产生的焦耳热与运动速度有关,选项B错误;电荷量q=It=eq\f(BLv,R)·eq\f(L,v)=eq\f(BL2,R),故通过截面的电荷量与速度无关,电荷量相同,选项D正确;以速度v拉出时,Uad=eq\f(1,4)BLv,以速度3v拉出时,Uad=eq\f(3,4)BL·3v,选项C错误.2。如图所示,电阻R=1Ω、半径r1=0。2m的单匝圆形导线框P内有一个与P共面的圆形磁场区域Q,P、Q的圆心相同,Q的半径r2=0.1m.t=0时刻,Q内存在着垂直于圆面向里的磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系是B=2-t(T).若规定逆时针方向为电流的正方向,答案C解析由B=2-t知,eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔB,Δt)))=1T/s,且磁感应强度减小,由楞次定律得P内电流沿顺时针方向,为负值,图A、D错误;又由欧姆定律得I=eq\f(E,R)=eq\f(\f(ΔB,Δt)S,R)=eq\f(\f(ΔB,Δt)·πr22,R)=0.01π(A),故选项B错误,选项C正确.3.两块水平放置的金属板间的距离为d,用导线与一个n匝线圈相连,线圈电阻为r,线圈中有竖直方向的磁场,电阻R与金属板连接,其余电阻均不计.如图所示,两板间有一个质量为m、电荷量为q的带正电的油滴恰好处于静止状态,则线圈中的磁感应强度B的变化情况和磁通量的变化率分别是()A.磁感应强度B竖直向上且正在增强,eq\f(ΔΦ,Δt)=eq\f(mgd,nq)B.磁感应强度B竖直向下且正在增强,eq\f(ΔΦ,Δt)=eq\f(mgd,nq)C.磁感应强度B竖直向上且正在减弱,eq\f(ΔΦ,Δt)=eq\f(mgd(R+r),nqR)D.磁感应强度B竖直向下且正在减弱,eq\f(ΔΦ,Δt)=eq\f(mgd(R+r),nqR)答案C解析设板间电压为U,由平衡条件,得油滴受的电场力方向向上,eq\f(U,d)q=mg,上板带负电.因E=neq\f(ΔΦ,Δt)=U+eq\f(U,R)r,故eq\f(ΔΦ,Δt)=eq\f(mgd(R+r),nqR)。由楞次定律知,磁感应强度为向上在减弱或向下在增强,C项正确.4.如图甲所示,垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a,磁感应强度的大小为B。一边长为a、电阻为4R的正方形均匀导线框ABCD从图示位置开始沿水平向右方向以速度v匀速穿过磁场区域,则图乙中线框A、B两端电压UAB与线框移动距离x的关系图像正确的是()答案D解析进入磁场时,UAB是路端电压,E=Bav,所以UAB=eq\f(3,4)E=eq\f(3Bav,4);完全进入后,导线框中没有感应电流,但A、B两端有感应电动势,大小为Bav;穿出磁场时UAB应该是电动势的四分之一,即eq\f(Bav,4),A点电势始终高于B点电势,即φA〉φB。5.(2015·山东)如图甲,R0为定值电阻,两金属圆环固定在同一绝缘平面内.左端连接在一周期为T0的正弦交流电源上,经二极管整流后,通过R0的电流i始终向左,其大小按图乙所示规律变化.规定内圆环a端电势高于b端时,a,b间的电压uab为正,下列uab-t图像可能正确的是()答案C解析在第一个0。25T0时间内,通过大圆环的电流为顺时针逐渐增加,由楞次定律可判断内环a端电势高于b端,因电流的变化率逐渐减小,故内环的电动势逐渐减小;同理在第0.25T0-0。5T0时间内,通过大圆环的电流为顺时针逐渐减小,由楞次定律可判断内环a端电势低于b端,因电流的变化率逐渐变大,故内环的电动势逐渐变大;故C项正确.6.如图所示,一个边长为L的正方形线框abcd从高处无初速度地释放,线框下落过程中,下边保持水平向下平动,在线框的下方,有一个上、下界面都水平的匀强磁场区,磁场区高度为2L,磁场方向与线框平面垂直,闭合线框下落后,刚好匀速进入磁场区,在整个进出磁场过程中,线框中的感应电流I随位移x变化的图像可能是下图中的()答案BD解析线框刚进入磁场时,eq\f(B2L2v,R)=mg,下边始终匀速切割磁感线,通过线框的感应电流的大小恒定为I0,方向不变,线框完全进入磁场后,安培力立即消失,线框仅在重力的作用下做匀加速运动,当线框下边刚出磁场时,线框的速度大于进入磁场时的速度,故电流大于I0,线框所受安培力大于重力,线框做减速运动,感应电流及安培力都减小,所以线框的加速度a=eq\f(\f(B2L2v,R)-mg,m)也减小,当加速度减小到0时,电流为I0,A、C项错误;B、D两项中在x=2L和x=3L之间的曲线,分别对应着上边刚要出磁场时,线框的速度已减小到进入磁场时的速度和未减小到该速度两种情况,因此B、D项正确.7.图甲为列车运行的俯视图,列车首节车厢下面安装一块电磁铁,电磁铁产生垂直于地面的匀强磁场,列车经过放在铁轨间的线圈时,线圈产生的电脉冲信号传到控制中心,如图乙所示.则列车的运动情况可能是()A.匀速运动B.匀加速运动C.匀减速运动D.先匀减速运动再匀加速运动答案C解析当列车通过线圈时,线圈的左边或右边切割磁感线,由E=BLv可得电动势的大小由速度v决定,由图像可得线圈产生的感应电动势均匀减小,则列车做匀减速运动,C项正确.8.如图所示(俯视图),在光滑的水平面上,宽为eq\r(3)l的区域内存在一匀强磁场,磁场方向垂直水平面向下.水平面内有一不可形变的粗细均匀的等边三角形闭合导体线框CDE(由同种材料制成),边长为l。t=0时刻,E点处于磁场边界,CD边与磁场边界平行.在外力F的作用下线框沿垂直于磁场区域边界的方向匀速穿过磁场区域.从E点进入磁场到CD边恰好离开磁场的过程中,线框中感应电流I(以逆时针方向的感应电流为正)、外力F(水平向右为正方向)随时间变化的图像(图像中的t=eq\f(\r(3)l,2v),曲线均为抛物线)可能正确的有()答案BD解析线框的位移x=vt,切割磁感线的有效长度L=2xtan30°=eq\f(2\r(3)v,3)t,感应电流I=eq\f(E,R)=eq\f(BLv,R)=eq\f(2\r(3)Bv2,3)t,线框进入与离开磁场过程L都增大,感应电流都增大,线框完全在磁场中感应电流为零,由右手定则可知,线框进入磁场过程感应电流沿逆时针方向,为正的,离开磁场过程,感应电流沿顺时针方向,为负的,A项错误,B项正确,线框的位移x=vt,切割磁感线的有效长度L=2xtan30°=eq\f(2\r(3)v,3)t,安培力F安培=BIL=eq\f(B2L2v,R)=eq\f(4B2v3,3R)t2,线框做匀速运动,由平衡条件可知,F=F安培=eq\f(4B2v3,3R)t2,由左手定则可知,安培力水平向左,则拉力水平向右,故C项错误,D项正确.9.如图所示,两根相距为L的平行直导轨水平放置,R为固定电阻,导轨电阻不计.电阻阻值也为R的金属杆MN垂直于导轨放置,杆与导轨之间有摩擦,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B.t=0时刻对金属杆施加一水平外力F,使金属杆从静止开始做匀加速直线运动.下列关于外力F、通过R的电流i、摩擦生热Q(图C为抛物线)、外力F的功率P随时间t变化的图像中正确的是()答案BC解析金属杆从静止开始做匀加速直线运动,速度v=at,金属杆切割磁感线产生的感应电动势E=BLv=BLat,感应电流i=eq\f(E,2R)=eq\f(BLat,2R),电流与时间成正比,选项B正确.金属杆受的安培力F安=BIL=eq\f(B2L2at,2R),根据牛顿第二定律有F-F安-f=ma,则有F=F安+f+ma=eq\f(B2L2at,2R)+f+ma,外力F随时间逐渐增大,选项A错误.摩擦生热Q=fs=f×eq\f(1,2)at2与时间的平方成正比,选项C正确.外力F的功率P=Fv=(eq\f(B2L2at,2R)+f+ma)at,不是一次函数,所以图像不是直线,选项D错误.10.(2016·盐城市高三第三次市统考)如图甲所示,圆形的刚性金属线圈与一平行板电容器连接,线圈内存在垂直于线圈平面的匀强磁场,磁感应强度B随时间变化的关系如图乙所示(以图示方向为正方向).t=0时刻,平行板电容器间一带正电的粒子(重力可忽略不计)由静止释放,假设粒子运动未碰到极板,不计线圈内部磁场变化对外部空间的影响,下列粒子在板间运动的速度图像和位移图像(以向上为正方向)中,正确的是()答案C解析0~T/4内情况:由楞次定律可知,金属板上极板带负电,金属板下极板带正电;因粒子带正电,则粒子所受电场力方向竖直向上而向上做匀加速运动.T/4~T/2内情况:由楞次定律可知,金属板上极板带正电,金属板下极板带负电;因粒子带正电,则粒子所受电场力方向竖直向下而向上做匀减速运动,直到速度为零.T/2~3T/4内情况:由楞次定律可知,金属板上极板带正电,金属板下极板带负电,带正电粒子向下匀加速,3T/4~T内情况:由楞次定律可知,金属板上极板带负电,金属板下极板带正电;因粒子带正电,则粒子所受电场力方向竖直向上,而向下做匀减速运动,直到速度为零;由上分析可知,末速度减小为零,位移最大,当T末,粒子回到了原来位置.故C项正确,A、B、D三项错误.二、非选择题11.匀强磁场的磁感应强度B=0.2T,磁场宽度L=3m,一正方形金属框边长ab=l=1m,每边电阻r=0。2Ω,金属框以v=10m/s的速度匀速穿过磁场区,(1)画出金属框穿过磁场区的过程中,金属框内感应电流的I-t图线.(2)画出ab两端电压的U-t图线.解析(1)金属框进入磁场区时:E1=Blv=2V,I1=eq\f(E1,4r)=2。5A,电流的方向为逆时针方向,如图甲中实线框abcd所示,感应电流持续的时间t1=eq\f(l,v)=0.1s金属框全部进入磁场区后:E2=0,I2=0,无电流的时间t2=eq\f(L-l,v)=0.2s金属框穿出磁场区时:E3=Blv=2V,I3=eq\f(E3,4r)=2。5A,电流的方向为顺时针方向,如图甲中虚线框abcd所示,规定电流方向逆时针为正,故I-t图线如图乙所示.(2)金属框进入磁场区时:ab两端电压U1=I1r=0.5V金属框全部进入磁场区后:ab两端电压U2=Blv=2V金属框穿出磁场区时:ab两端电压U3=E3-I3r=1.5V由此得U-t图线如图丙所示.12.如图甲所示,水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置,间距d=0。5m,电阻不计,左端通过导线与阻值R=2Ω的电阻连接,右端通过导线与阻值RL=4Ω的小灯泡L连接.在CDFE矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,CE长l=2m,有一阻值r=2Ω的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处(恰好不在磁场中).CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图乙所示.在t=0至t=4s内,金属棒PQ保持静止,在t=4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动.已知从t=0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中(1)通过小灯泡的电流;(2)金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小.答案(1)0.1A(2)1解析(1)在t=0至t=4s内,金属棒PQ保持静止,磁场变化导致电路中产生感应电动势.电路为r与R并联,再与RL串联,电路的总电阻R总=RL+eq\f(Rr,R+r)=5Ω此时感应电动势E=eq\f(ΔΦ,Δt)=dleq\f(ΔB,Δt)=0.5×2×0.5V=0。5V通过小灯泡的电流为:I=eq\f(E,R总)=0。1A。(2)当棒在磁场区域中运动时,由导体棒切割磁感线产生电动势,电路为R与RL并联,再与r串联,此时电路的总电阻R′总=r+eq\f(RRL,R+RL)=(2+eq\f(4×2,4+2))Ω=eq\f(10,3)Ω由于灯泡中电流不变,所以灯泡的电流IL=I=0.1A,I′=IL+IR=IL+eq\f(RLIL,R)=0。3A电动势E′=I′R总′=Bdv解得棒PQ在磁场区域中运动的速度大小v=1m13.如图甲所示,水平面内直角坐标系的第一象限有磁场分布,方向垂直于水平面向下,磁感应强度沿y轴方向没有变化,与x轴的关系如图乙所示,图线是双
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2024建筑工程单项承包合同
- 2025版建筑防水工程防水涂料研发与销售合同3篇
- 集市检验检测集贸市场管理办法
- 2025版借款反担保合同范本与更新借款合同规范3篇
- 购物中心桩基施工合同
- 编导专业教师聘用协议模板
- 二零二五年度法律咨询企业法律风险防范与处理服务合同3篇
- 拆迁工程劳务合同样本
- 2024房地产商转让协议书
- 钢结构工程解除合同
- 伴瘤内分泌综合征
- 6SE70变频器使用手册
- 医学课件第十六章 肝胆胰疾病-胆道疾病
- 春节工地停工复工计划安排( 共10篇)
- 医院春节期间值班制度
- 商业模式画布模板-DOC格式
- 旭辉集团目标成本管理作业指引
- 国开电大2022年春季期末考试《物流管理定量分析方法》试题(试卷代号2320)
- 体外培育牛黄介绍呼吸科优秀
- 统编版人教版二年级语文下册二下语文日积月累及古诗
- 学院中层正副职民主测评表
评论
0/150
提交评论