2021届高考物理二轮复习-第一阶段-专题四-第2讲-专题特辑-课下——针对高考押题训练.docx
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1、课下针对高考押题训练 押题训练(一)1(2022新课标全国卷)如图1所示,均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B0。使该线框从静止开头绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度匀速转动半周,在线框中产 图1生感应电流。现使线框保持图中所示位置,磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流,磁感应强度随时间的变化率的大小应为()A. B.C. D.解析:选C当导线框匀速转动时,设半径为r,导线框电阻为R,在很小的t时间内,转过圆心角t,由法拉第电磁感应定律及欧姆定律可得感应电流I1;当导线框不
2、动,而磁感应强度发生变化时,同理可得感应电流I2,令I1I2,可得,C对。2.(2022南通调研)如图2所示的电路中,L为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈,D1、D2是两个完全相同的电灯,E是内阻不计的电源。t0时刻,闭合开关S,经过一段时间后,电路达到稳定,t1时刻断开开关S。规定图示流过电灯D1、D2的电流方向为正,分别用I1、I2表示流过电灯D1和D2中的电流,则以下各图中能定性描述I随时间t变化关系的是() 图2图3解析:选ACt0时刻,刚闭合S时,因线圈的自感作用,电流由D1直接流到D2,但随线圈中的电流增大,D1中的电流渐渐变小,当电流稳定时,D1中电流为零,D2中电流达最大,
3、t1时刻断开S后,D2中电流马上为零,而因线圈的自感作用,线圈与D1构成回路,此时D1中的电流与线圈中相等,方向向上,渐渐减小,故A、C正确。3.如图4所示,一圆形闭合铜环由高处从静止开头下落,穿过一根竖直悬挂的条形磁铁,铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合。若取磁铁中心O为坐标原点,建立竖直向下为正方向的x轴,则图5中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图象是()图4图5解析:选B闭合铜环在下落过程中穿过铜环的磁场方向始终向上,磁通量先增加后削减,由楞次定律可推断感应电流的方向要发生变化,D项错误;因穿过闭合铜环的磁通量的变化率不是均匀变化,所以感应电流随x的变化关系
4、不行能是线性关系,A项错误;铜环由静止开头下落,速度较小,所以穿过铜环的磁通量的变化率较小,产生的感应电流的最大值较小,过O点后,铜环的速度增大,磁通量的变化率较大,所以感应电流的反向最大值大于正向最大值,故B项正确,C项错误。4(2022淄博模拟)如图6所示,等腰三角形内分布有垂直于纸面对外的匀强磁场,它的底边在x轴上且长为2L,高为L。纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域,在t0时刻恰好位于图中所示的位置。以顺时针方向 图6为导线框中电流的正方向,在下面四幅图中能够正确表示电流位移(Ix)关系的是()图7解析:选C线框匀速穿过L的过程中,有效长度l均匀增
5、加,由EBlv知,电动势随位移均匀变大,xL处电动势最大,电流I最大;从xL至x1.5 L过程中,框架两边都切割,总电动势减小,电流减小;从x1.5 L至x2 L,左边框切割磁感线产生的感应电动势大于右边框切割磁感线产生的感应电动势,故电流反向且增大;x2L至x3L过程中,只有左边框切割,有效长度l减小,电流减小。综上所述,只有C项符合题意。5.(2022无锡模拟)两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图8所示。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位
6、置由静止释放,则()A释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g 图8B金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为abC金属棒的速度为v时,所受的安培力大小为FD电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的削减量解析:选AC刚释放金属棒瞬间,棒只受重力作用,其加速度为重力加速度g,A正确;由右手定则可知,棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为由ba,B错误;棒所受安培力FBILBL,C正确;由能量守恒可知,金属棒重力势能的削减量等于电阻R上产生的总热量与弹簧弹性势能之和,D错误。6.(2022重庆高考) 如图9所示,正方形区域MNPQ内有垂直纸面对里的匀强磁场。在外力作用下,一正方形闭合刚性导线框沿QN方
7、向匀速运动,t0时刻,其四个顶点M、N、P、Q恰好在磁场边界中点。下列图象中能反映线框所受安培力f的大小随时间t变化规律的是()图9图10解析:选B在导线框运动过程中,导线框的QM和PN两边所受安培力始终平衡,MN和PQ切割磁感线产生感应电动势,在闭合导线框中产生感应电流。则EBvL有效,I,fBIL有效,设导线框边长为a,则导线框运动到MN完全出磁场之前的过程中,L有效a(a2vt)2vt,f1;在MN完全出磁场后直到PQ开头出磁场之前,仅有PQ受安培力,有效长度不变,为a,f2,不变;PQ出磁场的过程中,有效长度L有效a2vt,f3(a2vt)2;依据三个过程中安培力的表达式可知,B选项正
8、确。7在水平桌面上,一个圆形金属框置于匀强磁场B1中,线框平面与磁场垂直,圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接,导轨上放置一根导体棒ab,导体棒与导轨接触良好,导体棒处于另一匀强磁场B2中,该磁场的磁感应强度恒定,方向垂直导轨平面对下,如图11甲所示。磁感应强度B1随时间t的变化关系如图11乙所示,01 s内磁场方向垂直线框平面对下。若导体棒始终保持静止,并设向右为静摩擦力的正方向,则导体棒所受的静摩擦力Ff随时间变化的图象是下列图12中的()图11图12解析:选D由题图乙可知在12 s和45 s这两段时间内,圆形线圈中磁感应强度B1保持不变,为定值,由法拉第电磁感应定律可得,电路中无电动
9、势产生,整个回路无电流,导体棒不受安培力和静摩擦力作用,所以A、B错误;在01 s内,由题图乙可得,磁场垂直于线框平面对下均匀增加,由楞次定律结合右手定则可推断出,线框中的感应电流方向为逆时针方向,电流大小I,由于磁场均匀变化,则I为定值,导体棒电流由ba,即得安培力大小恒定,由左手定则可得方向水平向左。由于棒始终静止,所以受力平衡,静摩擦力与安培力等大反向,即静摩擦力大小恒定、方向水平向右,为正值,C错误,D正确。8(2022山东高考)如图13所示,相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为,上端接有定值电阻R,匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B。将质量为m的导体棒由静止释放
10、,当速度达到v时开头匀速运动,此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力,并保持拉力的功率恒为P,导体棒最终以2v的速度匀速 图13运动。导体棒始终与导轨垂直且接触良好,不计导轨和导体棒的电阻,重力加速度为g。下列选项正确的是()AP2mgv sin BP3mgv sin C当导体棒速度达到时加速度大小为sin D. 在速度达到2v以后匀速运动的过程中,R上产生的焦耳热等于拉力所做的功解析:选AC当导体棒第一次匀速运动时,沿导轨方向:mgsin ;当导体棒其次次达到最大速度时,沿导轨方向:Fmgsin ,即Fmgsin ,此时拉力F的功率PF2v2mgvsin ,选项A正确、B错误;当导体棒的速度
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