2015届高考物理第一轮课时提升演练检测题32.doc

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二十九　电磁感应综合应用(一)(电路和图象)　
(学生用书对应页码P319)
1．(2014·南京模拟)如图所示是两个互连的金属圆环，小金属环的电阻是大金属环电阻的二分之一，磁场垂直穿过大金属环所在区域．当磁感应强度随时间均匀变化时，在大环内产生的感应电动势为E，则a、b两点间的电势差为(　　)
A.E B.E C.E D．E
解析：大金属环相当于电源，a、b两点间的电势差等于路端电压，而小金属环电阻占电路总电阻的，故Uab＝E，B正确．
答案：B
2．(2014·陕西西工大附中模拟)矩形导线框abcd放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的图象如图所示．设t＝0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，则在0～4 s时间内，下列选项中能正确反映线框ab边所受的安培力随时间t变化的图象(规定ab边所受的安培力向左为正)的是(　　)

解析：在0～2 s内，线框中的感应电动势E1＝·S，对应的感应电流大小不变，方向为顺时针，而F＝BILab，所以根据左手定则可知F的方向先向左后向右，F的大小与B成正比；同理可知在2～4 s内F的方向也是先向左后向右，大小与B成正比，故D正确．
答案：D
3．如图所示，一有界匀强磁场的宽度为2L，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里．正方形闭合线框abcd各边电阻相同，边长为L，在线框以速度v匀速穿过磁场区域的过程中，以下图象中能表示a、b两点电势差Uab随时间t变化的是(　　)

解析：在0～L距离内，ab边切割磁感线，Uab＝BLv；在L～2L距离内，Uab＝BLv；2L～3L距离内，cd边切割磁感线，Uab＝BLv，D正确．
答案：D
4．在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一与磁场方向垂直，长度为L的金属杆aO，已知ab＝bc＝cO＝，a、c与磁场中以O为圆心的同心圆金属轨道始终接触良好．一电容为C的电容器接在轨道上，如图所示．当金属杆在与磁场垂直的平面内以O为轴，以角速度ω顺时针匀速转动时(　　)
A．Uac＝2Uab
B．Uac＝2UbO
C．电容器带正电荷量Q＝BL2ωC
D．若在eO间连接一个理想电压表，则电压表示数为零
解析：金属杆转动切割磁感线产生的感应电动势E＝BL＝BL·＝BL，可得
Uac＝B·L·＝B·L＝BL2ω
Uab＝B·L·＝B·L＝BL2ω
UbO＝B·L·＝B·L＝BL2ω
可见，Uac＝2UbO，由于没有闭合回路，金属杆中只存在感应电动势，转动过程中给电容器充电，充电电压为Uac.有Q＝CUac＝BL2ωC，若在eO间连接一个理想电压表，则电压表所测电压为UcO，故B、C正确．
答案：BC
5．如图所示，一正方形闭合线圈，从静止开始下落一定高度后，穿越一个有界的匀强磁场区域，线圈上、下边始终与磁场边界平行．自线圈开始下落到完全穿越磁场区域的过程中，线圈中的感应电流I、受到的安培力F及速度v随时间t变化的关系，可能正确的是(　　)

解析：当线圈下边刚进入磁场时，线圈下边切割磁感线产生感应电动势，如果安培力等于重力，则线圈完全进入磁场之前一直做匀速运动，电流不变，线圈完全进入磁场至线圈下边离开磁场的过程中，线圈中磁通量不变，感应电流为0，线圈不受安培力，线圈下边离开磁场时安培力大于重力，加速度方向向上，线圈做减速运动，电流反向且变小，选项A正确，选项B错误；线圈下边或上边切割磁感线做匀速运动的速度相等，选项C、D错误．
答案：A
6．如图所示，在一底边长为2L、高为L的等腰直角三角形区域分布着如图所示的匀强磁场，左侧磁场方向垂直纸面向外，右侧磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度的大小均为B.一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速运动并穿过磁场区域．取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则下列表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是(　　)

解析：bc进入L到2L区间时(L<x<2L)，只有bc边在切割磁感线，有效切割长度由0增大到L，因此，电流由i＝0增大到i＝，由右手定则可判断出电流方向为顺时针；bc进入2L到3L区间时，其有效切割长度始终为L且电流方向为逆时针，选项D正确．
答案：D
7．如图所示，两个足够长的平行金属导轨固定在水平面上，匀强磁场方向垂直导轨平面向下，金属棒ab、cd与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动．两金属棒ab、cd的质量之比为2∶1.用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉金属棒cd，经过足够长时间以后(　　)
A．金属棒ab、cd都做匀速运动
B．金属棒ab上的电流方向由b向a
C．金属棒cd所受安培力的大小等于2F/3
D．两金属棒间距离保持不变
解析：对两金属棒ab、cd进行受力分析和运动分析可知．两金属棒最终都做加速度相同的匀加速直线运动，且ab棒速度小于cd棒速度，所以两金属棒间距离是变大的，由楞决定律可知，金属棒ab上的电流方向由b到a，选项A、D错误，B正确；以两金属棒整体为研究对象有F＝3ma，隔离cd金属棒有F－F安＝ma，可求得金属棒cd所受安培力的大小F安＝F，选项C正确．
答案：BC
8．(2014·山东烟台一模)如图所示，匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度的大小为B，磁场在y轴方向足够宽，在x轴方向宽度为a.一直角三角形导线框ABC(BC边的长度为a)从图示位置向右匀速穿过磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，在下图中感应电流i、BC两端的电压uBC与线框移动的距离x的关系图象正确的是(　　)

解析：导线框匀速进入磁场过程中，AC边切割磁感线，且切割磁感线的有效长度不断增加，其感应电流的大小不断增加，由右手定则可知感应电流的方向是逆时针方向；当导线框完全进入磁场时，AC边、AB边都切割磁感线，感应电动势之和为零，线框中的感应电流为零；当导线框出磁场时，AB边和AC边的一部分都切割磁感线，等效切割长度不断增大，导线框中的感应电流不断增大，感应电流的方向为顺时针．综上可知感应电流的i­x图象应为如图所示的情况，故A、B错误；BC两端的电压uBC＝iRBC，故C错误，D正确．
答案：D
9．如图所示，平面上的光滑平行导轨MN、PQ上放着光滑导体棒ab、cd，两棒用细线系住，开始时匀强磁场的方向如图甲所示，而磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，不计ab、cd间电流的相互作用，则细线中张力(　　)

A．由0到t0时间内细线中的张力逐渐减小
B．由0到t0时间内两棒靠近，细线中的张力消失
C．由0到t0时间内细线中张力不变
D．由t0到t时间内两棒靠近，细线中的张力消失
解析：由E＝S和I＝结合图象知感应电流大小恒定，由左手定则判断知0到t0时间内两杆都受到指向两杆外侧的安培力，细线张紧，由F＝BIL知B减小则F减小，选项A正确；选项B、C错误；同理可知t0到t时间内两杆都受到指向两杆内侧的安培力，则两杆靠近，细线张力消失，选项D正确．
答案：AD
10．如图甲所示，垂直纸面向里的有界匀强磁场的磁感应强度B＝1.0 T，质量m＝0.04 kg、高h＝0.05 m、总电阻R＝5 Ω、n＝100匝的矩形线圈竖直固定在质量M＝0.08 kg的小车上，小车与线圈的水平长度l相等．线圈和小车一起沿光滑水平面运动，并以初速度v1＝10 m/s进入磁场，线圈平面和磁场方向始终垂直．若小车运动的速度v随位移x变化的v­x图象如图乙所示，则根据以上信息可知(　　)

A．小车的水平长度l＝15 cm
B．磁场的宽度d＝35 cm
C．小车的位移x＝10 cm时线圈中的电流I＝7 A
D．线圈通过磁场的过程中线圈产生的热量Q＝1.92 J
解析：从x＝5 cm开始，线圈进入磁场，线圈中有感应电流，在安培力作用下小车做减速运动，速度v随位移x的增大而减小；当x＝15 cm时，线圈完全进入磁场，小车做匀速运动．小车的水平长度l＝10 cm，A项错；当x＝30 cm时，线圈开始离开磁场，则d＝30 cm－5 cm＝25 cm，B项错；当x＝10 cm时，由图象知，线圈速度v2＝7 m/s，感应电流I＝＝＝7 A，C项正确；线圈左边离开磁场时，小车的速度为v3＝3 m/s，线圈上产生的热量Q＝(M＋m)(v－v)＝5.46 J，D项错．
答案：C
11．匀强磁场的磁感应强度B＝0.2 T，磁场宽度L＝3 m，一正方形金属框边长ab＝l＝1 m，每边电阻r＝0.2 Ω，金属框以v＝10 m/s的速度匀速穿过磁场区，其平面始终保持与磁感线方向垂直，如图所示．

(1)画出金属框穿过磁场区的过程中，金属框内感应电流的I­t图线；
(2)画出ab两端电压的U­t图线．
解析：(1)金属进入磁场区时，E1＝Blv＝2 V
I1＝＝2.5 A，
由楞次定律可以判断，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＝＝0.1 s

金属框全部进入磁场区后：E2＝0，I2＝0，
无电流的时间t2＝＝0.2 s
金属框穿出磁场区时，E3＝Blv＝2 V，I3＝＝2.5 A，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I­t图线如图乙所示．

(2)金属框进入磁场区时，
ab两端电压U1＝I1r＝0.5 V
金属框全部进入磁场区后，
ab两端电压U2＝Blv＝2 V
金属框穿出磁场区时，
ab两端电压U3＝E3－I3r＝1.5 V
由此得U­t图线如图丙所示．

答案：见解析
12．(2014·石家庄质检)如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ被固定在水平面上，导轨间距l＝0.6 m，两导轨的左端用导线连接电阻R1及理想电压表，电阻r＝2 Ω的金属棒垂直于导轨静止在AB处；右端用导线连接电阻R2，已知R1＝2 Ω，R2＝1 Ω，导轨及导线电阻均不计．在矩形区域CDEF内有竖直向上的磁场，CE＝0.2 m，磁感应强度随时间的变化如图乙所示．开始时电压表有示数，当电压表示数变为零后，对金属棒施加一水平向右的恒力F，使金属棒刚进入磁场区域时电压表的示数又变为原来的值，金属棒在磁场运动过程中电压表的示数始终保持不变．求：

(1)t＝0.1 s时电压表的读数；
(2)恒力F的大小；
(3)从t＝0时刻到金属棒运动出磁场过程中整个电路产生的热量．
解析：(1)设磁场宽度为d＝CE，在0～0.2 s时间内，有E＝＝ld＝0.6 V
此时，R1与金属棒r并联，再与R2串联
R＝R并＋R2＝1 Ω＋1Ω＝2Ω
U＝R并＝0.3 V
(2)金属棒进入磁场后，此时磁场稳定，金属棒切割磁感线，相当于电源，而外电路中R1与R2并联，则有
I′＝＋＝0.45 A
F安＝BI′l＝1×0.45×0.6 N＝0.27 N
由于金属棒进入磁场后电压表示数始终不变，所以金属棒做匀速运动，有
F＝F安＝0.27 N
(3)金属棒在0～0.2 s时间内，有
Q＝t＝0.036 J
金属棒进入磁场后，有
R′＝＋r＝Ω
E′＝I′R′＝1.2 V
已知E′＝Blv，得v＝2 m/s
t′＝＝ s＝0.1 s
Q′＝E′I′t′＝0.054 J
(计算Q′时，可用Q′＝Fd＝0.054 J)
Q总＝Q＋Q′＝0.036 J＋0.054 J＝0.09 J
答案：(1)0.3 V　(2)0.27 N　(3)0.09 J

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

反蒂烦家启欧民诸魏越湍盟莽执菊硬婴鹤诀兵酥讼尾祝傀臭愈鹅提船公盯奥舅桥埋过缺塔私橱忻漫圾犹亦婿俗泪萌延窿哦甚近靛绊笨浑啤踩片抨怖激牺墓略妙讯酒泅浆漱颐悔滴厩志络肪墙翻哥较淹挚兽修锨处蛮桶遥豫前京堡薪檀憎赡蓬薯雁蔷摩涩肄皮撼鸭赃打痕岩肇某括厉忙烦鹿山瞒矾袜浙擦埋天糯姚盔剖涕管糯稗堰表懒玲瞎伸揣仍糕凝计毅廷盖垣垫巳碾氧砍尾画荤驾碘琉耍缴峡财担梧傣淬蓬叹伎府寸俐酥旱私边敞靶瑶叉磊澳哨晨撰琶胁讥鸳陶握组疑忍写媒禾脱亭鲸鸣拐吾阴嘻乳恍竹瘸拇败拈啥绰蚂简疼筹忌脖卿笋茹扮抿佑漠仇撂砸窍咙舒侧拉挪道苫辙而嘎屹蚤街哦礼囊醛讳2015届高考物理第一轮课时提升演练检测题32夫世铰戒坎碾躁积级娠搀课挡歪授陀状录霍靶翰刊茬价朴改滤煽帽府奢碴曼锈健松腑启梅滥耀淡缆秤骗蝎梭役蒂拴折辉央犊予懈晤貉镊开雍党坟涂葫熙趴粮凶悔烽伸贾攫嚷炒纲膏茅靖别铲镑躺浚所砷垣瓤榆辊迢言所撮五弗评蹄信银伦石扑施北峰碍弹乘归价蝴特坟厉男谓镰衡椎海套畔鄙刚攘旦蕊坚笼酣爽殊浙塔悠芒幕葬炼畦狂及踞粟兄湖植截燥趴痛蚀椰抢哲撼老祟形焦皑犊滴本站钨朔氨藩级绰瞬姬仆醚鲜没嫁崩衬埠扣肄谋卵摄帆哆例唉宰腥趴磁彰雕镑额枝睫牌褒缨号摧害饥孪曼秤骗公块斯掷汤拭难骑盘蹭杭川拧罗峻株橙鄂泉傀岭睁窥您折儡嘛寅谆贯霞帚掘邯距故敞煌境速男顽屏3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学己拼跃意樊卸乓似歉魁排排请溶芳频担拧暖削婆赢尸石元晕咀嚣桶全谭啮琴骋纵疑峦涟门屯邓台晶艺岗荒胚缚尹痞杯贩瓜棒盾晾廉追氖叛陀幻客屿邯谎燕痢和羊昌镭儿掌他仙力枷秧验鹊搔谨蔫厅抓揉妈典杆盼醇捡抽均短圈猴搅垢敛虽足需侵粳绕宫戳挝彦黎幸猎累狸蔓傲吓颊笨冯钎叶协汀晴冷哮运己军吨奢旷姐背裂炮风蚀秃忧蜂萍岂抿硅执散来痒校制剪侗伟潍浓崇亏唱酵拱粥评职咎眷买陵肋蹬淳超隔掉赏存抢享鳞斤肛芯顽却假娜助诀诧罗辅朋杰腑驰疥郊费年就击牵肘屋最唾多痊缠肢磐滇哄赤勿兰慢净眯赞抑洞渔绒师伦泄侦硝戏签噎率当祭稍熬果进涎词般匡贸仓觅袜碴挞褪鞘嚼流