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1、長沙市高考物理一輪基礎(chǔ)復習: 專題42 電磁感應中的動力學和能量問題(I)卷
姓名:________ 班級:________ 成績:________
一、 單選題 (共8題;共16分)
1. (2分) 繞在同一鐵芯上的線圈Ⅰ、Ⅱ按圖所示方法連接,G為電流計,則( )
A . 保持開關(guān)S閉合狀態(tài),G的示數(shù)不為零
B . 開關(guān)S閉合瞬間,G的示數(shù)不為零
C . 保持開關(guān)S閉合,移動變阻器R0滑動觸頭的位置,G的示數(shù)為零
D . 斷開開關(guān)S的瞬間,G的示數(shù)為零
2. (2分) (2017高二上金華期中) 如圖所示,讓閉合矩形線圈a
2、bcd從高處自由下落一段距離后進入勻強磁場,從 bc邊開始進入磁場到ad邊剛進入磁場的這一段時間里,圖所示的四個V﹣t圖象中,肯定不能表示線圈運動情況的是( )
A .
B .
C .
D .
3. (2分) (2018高二下孝義期末) 如圖所示,紙面內(nèi)有一矩形導體閉合線框 ,置于垂直紙面向里、邊界為 的勻強磁場外,線框的 邊平行于磁場邊界 ,線框以垂直于 的速度勻速地完全進人磁場,線框上產(chǎn)生的熱量為 ,通過線框?qū)w橫截面的電荷量為 ?,F(xiàn)將線框進入磁場的速度變?yōu)樵瓉淼? 倍,線框上產(chǎn)生的熱量為 ,通過線框?qū)w橫截面的電荷量 ,則有( )
3、
A .
B .
C .
D .
4. (2分) 如圖甲所示,光滑導軌水平放置在與水平方向夾角為60的斜向下的勻強磁場中,勻強磁場的磁感應強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示(規(guī)定斜向下為正方向),導體棒ab垂直導軌放置,除電阻R的阻值外,其余電阻不計,導體棒ab在水平外力F作用下始終處于靜止狀態(tài).規(guī)定a→b的方向為電流的正方向,水平向右的方向為外力F的正方向,則在0~t1時間內(nèi),圖中能正確反映流過導體棒ab的電流i和導體棒ab所受水平外力F隨時間t變化的圖象是( )
A .
B .
C .
D .
5. (2分) (2019高三上赤峰月考) 如圖所
4、示,有一個固定的光滑直桿,該直桿與水平面的夾角為 ,桿上套著一個質(zhì)量為m的滑塊 可視為質(zhì)點 ,用不可伸長的輕繩將滑塊m與另一個質(zhì)量為M 的物塊B通過光滑的定滑輪相連接,細繩因懸掛B而繃緊,此時滑輪左側(cè)輕繩恰好水平 現(xiàn)將滑塊從圖中O點由靜止釋放,m會沿桿下滑,下列說法正確的是( )
A . 滑塊m下滑的過程中,m的機械能守恒
B . 滑塊m下滑的過程中,M的機械能守恒
C . 滑塊m下滑到最低點的過程中,M的機械能先增大后減小
D . 滑塊m下滑到最低點的過程中,M的機械能先減小后增大
6. (2分) 質(zhì)量為50kg的某中學生進行體能訓練時,用100s時間登上20m
5、的高樓(g取10m/s2),則他登樓時的平均功率是( )
A . 10W
B . 100W
C . 1kW
D . 10kW
7. (2分) (2017高二上南昌期末) 如圖所示,兩根相距為l的平行直導軌ab、cd、b、d間連有一固定電阻R,導軌電阻可忽略不計.MN為放在ab和cd上的一導體桿,與ab垂直,其電阻也為R.整個裝置處于勻強磁場中,磁感應強度的大小為B,磁場方向垂直于導軌所在平面(指向圖中紙面內(nèi)).現(xiàn)對MN施力使它沿導軌方向以速度v(如圖)做勻速運動.令U表示MN兩端電壓的大小,則( )
A . U= vBl,流過固定電阻R的感應電流由b到d
B
6、. U= vBl,流過固定電阻R的感應電流由d到b
C . U=vBl,流過固定電阻R的感應電流由b到d
D . U=vBl,流過固定電阻R的感應電流由d到b
8. (2分) (2017高一上九江期末) 一枚火箭由地面豎直向上發(fā)射,其v﹣t圖如圖所示.其中t3=3t1 , t2=2t1 , v2=3v1 , 由圖象可知( )
A . 火箭在t2﹣t3時間內(nèi)向下運動
B . 火箭能上升的最大高度為
C . 火箭運動過程中最大加速度大小為
D . 火箭上升階段平均速度大小為
二、 多選題 (共4題;共12分)
9. (3分) (2017高二上宜春期末) 如圖所示
7、是高頻焊接原理示意圖.線圈中通以高頻變化的電流時,待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應電流,感應電流通過焊縫產(chǎn)生大量熱量,將金屬融化,把工件焊接在一起,而工件其他部分發(fā)熱很少,以下說法正確的是( )
A . 電流變化的頻率越高,焊縫處的溫度升高的越快
B . 電流變化的頻率越低,焊縫處的溫度升高的越快
C . 工件上只有焊縫處溫度升的很高是因為焊縫處的電阻小
D . 工件上只有焊縫處溫度升的很高是因為焊縫處的電阻大
10. (3分) (2017鹽湖模擬) 等離子氣流由左方連續(xù)以v0射入P1和P2兩板間的勻強磁場中,ab直導線與P1、P2相連接,線圈A與直導線cd連接.線圈A內(nèi)有隨圖
8、2所示的變化磁場,且磁場B的正方向規(guī)定為向左,如圖1所示,則下列敘述正確的是( )
A . 0~1s內(nèi)ab、cd導線互相排斥
B . 1~2s內(nèi)ab、cd導線互相吸引
C . 2~3s內(nèi)ab、cd導線互相吸引
D . 3~4s內(nèi)ab、cd導線互相排斥
11. (3分) (2017高二上景德鎮(zhèn)期末) 如圖所示,平行金屬導軌與水平面成θ角,導軌與固定電阻R1和R2相連,勻強磁場垂直穿過導軌平面,有一導體棒ab,質(zhì)量為m,導體棒的電阻與固定電阻R1和R2的阻值均相等,與導軌之間的動摩擦因數(shù)為μ,導體棒ab沿導軌向上滑動,當上滑的速度為v時,受到安培力的大小為F,此時( )
9、
A . 電阻R1消耗的熱功率為
B . 電阻R2消耗的熱功率為
C . 整個裝置因摩擦而消耗的熱功率為μmgvcosθ
D . 整個裝置消耗機械能的功率為(F+μmgcosθ)v
12. (3分) (2017高二上青山期末) 如圖,兩根相互平行的長直導線分別通有方向相反的電流I1和I2;A、B、C、D為導線某一橫截面所在的平面內(nèi)的四點,且A、B、C與兩導線共面,B點在兩導線之間,B、D的連線與導線所在平面垂直,磁感應強度可能為零的點是( )
A . A點
B . B點
C . C點
D . D點
三、 綜合題 (共4題;共55分)
13. (10分) (
10、2017高二上黑龍江期末) 如圖所示,一面積為S的單匝圓形金屬線圈與阻值為R的電阻連接成閉合電路,不計圓形金屬線圈及導線的電阻.線圈內(nèi)存在一個方向垂直紙面向里、磁感應強度大小均勻增加且變化率為k的磁場Bt . 電阻R兩端并聯(lián)一對平行金屬板M、N,兩板間距為d,N板右側(cè)xOy坐標系(坐標原點O在N板的下端)的第一象限內(nèi),有垂直紙面向外的勻強磁場,磁場邊界OA和y軸的夾角∠AOy=45,AOx區(qū)域為無場區(qū).在靠近M板處的P點由靜止釋放一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子(不計重力),經(jīng)過N板的小孔,從點Q(0,l )垂直y軸進入第一象限,經(jīng)OA上某點離開磁場,最后垂直x軸離開第一象限.求:
(1
11、)
平行金屬板M、N獲得的電壓U;
(2)
yOA區(qū)域內(nèi)勻強磁場的磁感應強度B;
(3)
粒子從P點射出到到達x軸的時間.
14. (15分) (2017平遙模擬) 如圖所示,在相距L=0.5m的兩條水平放置無限長的金屬導軌上,放置兩根金屬棒ab和cd,兩棒的質(zhì)量均為m=0.1kg,電阻均為r=1Ω,整個裝置處于無限大、豎直向下的勻強磁場中,磁感應強度B=1T,導軌電阻及摩擦力均不計.
(1) 若將cd固定不動,從0時刻起,用一水平向右的拉力F的以恒定功率P=2W作用在ab棒上,使ab棒從靜止開始運動,經(jīng)過t=2.2s時ab棒已達到穩(wěn)定速度,求此過程中cd棒產(chǎn)生的熱量Q
12、?.
(2) 若從t=0時刻開始,用一水平向右的恒力F作用于ab棒上,使ab棒從靜止開始運動,經(jīng)過t=4s,回路達到了穩(wěn)定狀態(tài),此后回路中電流保持0.6A不變.求第4秒末
①cd棒的加速度大小及ab棒與cd棒的速度之差;
②ab棒的速度大小.
15. (15分) (2019高三上嘉興期中) 如圖,光滑的平行金屬導軌水平放置,電阻不計,導軌間距為l,左側(cè)接一阻值為R的電阻。區(qū)域cdef內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強磁場,磁場寬度為s。一質(zhì)量為m,電阻為r的金屬棒MN置于導軌上,與導軌垂直且接觸良好,受到F=0.5v+0.4(N)(v為金屬棒運動速度)的水平力作用,從磁場的左邊界由靜止
13、開始運動,測得電阻兩端電壓隨時間均勻增大。(已知l=1m,m=1kg,R=0.3W,r=0.2W,s=1m)
(1) 分析并說明該金屬棒在磁場中做何種運動;
(2) 求磁感應強度B的大?。?
(3) 若經(jīng)過一段時間后撤去外力,且棒在運動到ef處時恰好靜止,求外力F作用的時間;
(4) 若在棒未出磁場區(qū)域時撤去外力,畫出棒在整個運動過程中速度隨位移的變化所對應的各種可能的圖線。
16. (15分) (2018高三上溫州月考) 如圖所示,兩條相互平行的光滑金屬導軌,相距l(xiāng)=0.2m,左側(cè)軌道的傾斜角θ=30,右側(cè)軌道為圓弧線,軌道端點間接有電阻R=1.5Ω,軌道中間部分水平,
14、在MP、NQ間有寬度為d=0.8m,方向豎直向下的勻強磁場,磁感應強度B隨時間變化如圖乙所示。一質(zhì)量為m=10g、導軌間電阻為r=1.0Ω的導體棒a從t=0時刻無初速釋放,初始位置與水平軌道間的高度差H=0.8 m。另一與a棒完全相同的導體棒b靜置于磁場外的水平軌道上,靠近磁場左邊界PM。a棒下滑后平滑進入水平軌道(轉(zhuǎn)角處無機械能損失),并與b棒發(fā)生碰撞而粘合在一起,此后作為一個整體運動。導體棒始終與導軌垂直并接觸良好,軌道的電阻和電感不計。求:
(1) 導體棒進入磁場前,流過R的電流大小;
(2) 導體棒剛進入磁場瞬間受到的安培力大小;
(3) 導體棒最終靜止的位置離PM的距離;
(4) 全過程電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。
第 15 頁 共 15 頁
參考答案
一、 單選題 (共8題;共16分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
二、 多選題 (共4題;共12分)
9-1、
10-1、
11-1、
12-1、
三、 綜合題 (共4題;共55分)
13-1、
13-2、
13-3、
14-1、
14-2、
15-1、
15-2、
15-3、
15-4、
16-1、
16-2、
16-3、
16-4、