【名師對(duì)話】2014屆高三物理一輪 雙基鞏固卷 第九單元

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1、 《名師對(duì)話（物理）》2014屆高三一輪“雙基鞏固卷”：第九單元 (考查范圍：第九單元　分值：110分) 一、選擇題(每小題6分，共48分) 圖D9－1 1．如圖D9－1所示，一均勻扁平條形磁鐵與一金屬圓形線圈共面，磁鐵中心與金屬圓形線圈的圓心O重合．下列運(yùn)動(dòng)中能使金屬圓形線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　) A．條形磁鐵的N極向外、S極向里繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng) B．在金屬圓形線圈平面內(nèi)條形磁鐵繞O點(diǎn)沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) C．在金屬圓形線圈平面內(nèi)條形磁鐵向右運(yùn)動(dòng) D．條形磁鐵垂直金屬圓形線圈平面向紙外運(yùn)動(dòng) 圖D9－2 2．如圖D9－2所示，通電圓環(huán)A中電流大小不變，在通電圓環(huán)外有兩個(gè)

2、同心圓環(huán)B、C，其面積SC>SB，則下列判斷正確的是(　　) A．ΦB>ΦC B．ΦB＝ΦC C．ΦB<ΦC D．無(wú)法確定磁通量ΦB、ΦC的大小 3．如圖D9－3甲所示，閉合回路由電阻R與導(dǎo)線組成，其內(nèi)部磁場(chǎng)大小按如圖乙所示的B－t圖變化，方向如圖甲所示，則回路中(　　) 　　　　甲　　　　　　　　　　　　　乙 圖D9－3 A．電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较? B．電流越來(lái)越大 C．磁通量的變化率恒定不變 D．產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越來(lái)越大 圖D9－4 4．如圖D9－4所示，某人在自行車(chē)道上從東往西沿直線以速度v騎行，該處地磁場(chǎng)的水平分量大小為B1，方向由南向北，豎直分量大小為

3、B2，方向豎直向下；自行車(chē)車(chē)把為直把、金屬材質(zhì)，兩把手間距為L(zhǎng)，只考慮自行車(chē)在地磁場(chǎng)中的電磁感應(yīng)，下列結(jié)論正確的是(　　) A．圖示位置中輻條A點(diǎn)電勢(shì)比B點(diǎn)電勢(shì)低 B．圖示位置中輻條A點(diǎn)電勢(shì)比B點(diǎn)電勢(shì)高 C．自行車(chē)左車(chē)把的電勢(shì)比右車(chē)把的電勢(shì)高B2Lv D．自行車(chē)在十字路口左拐改為南北騎向，則自行車(chē)車(chē)把兩端電動(dòng)勢(shì)要降低 圖D9－5 5. 如圖D9－5所示的電路中，兩個(gè)靈敏電流表G1和G2的零點(diǎn)都在刻度盤(pán)中央，當(dāng)電流從“＋”接線柱流入時(shí)，指針向右擺；當(dāng)電流從“－”接線柱流入時(shí)，指針向左擺．在電路接通后再斷開(kāi)的瞬間，下列說(shuō)法中符合實(shí)際情況的是(　　) A．G1表指針向左擺，G2

4、表指針向右擺 B．G1表指針向右擺，G2表指針向左擺 C．G1、G2表的指針都向左擺 D．G1、G2表的指針都向右擺 圖D9－6 6．如圖D9－6所示是圓盤(pán)發(fā)電機(jī)的示意圖：銅盤(pán)安裝在水平的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，兩塊銅片C、D分別與轉(zhuǎn)動(dòng)軸和銅盤(pán)的邊緣接觸，垂直銅盤(pán)所在平面有由左向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．若銅盤(pán)的半徑為L(zhǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，回路的總電阻為R，從左往右看，銅盤(pán)以角速度ω沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，則(　　) A．由于穿過(guò)銅盤(pán)的磁通量不變，故回路中無(wú)感應(yīng)電流 B．回路中感應(yīng)電流大小不變，為 C．回路中感應(yīng)電流方向不變，為C→D→R→C D．回路中有周期性變化的感應(yīng)電流

5、圖D9－7 7．如圖D9－7所示，間距為d的平行導(dǎo)軌一端跨接一個(gè)阻值為R的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于平行金屬導(dǎo)軌所在平面，一根金屬棒與導(dǎo)軌成θ角放置，金屬棒與導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)．當(dāng)金屬棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v在金屬導(dǎo)軌上滑行時(shí)，通過(guò)電阻的電流是(　　) A.　　　　　　　B. C. D. 圖D9－8 8．如圖D9－8所示，足夠長(zhǎng)的U形光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成θ角(0＜θ＜90°)，其中MN與PQ平行且間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．金屬棒ab由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌下滑，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好，ab棒接入電路的電阻為R，當(dāng)流過(guò)

6、ab棒某一橫截面的電荷量為q時(shí)，棒的速度大小為v，則金屬棒ab在這一過(guò)程中(　　) A．加速度為 B．下滑的位移為 C．產(chǎn)生的焦耳熱為qBLv D．受到的最大安培力為sinθ 二、計(jì)算題(62分) 9．(20分)如圖D9－9所示，足夠長(zhǎng)的兩光滑平行導(dǎo)軌MN、PQ水平放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)與導(dǎo)軌所在水平面垂直，質(zhì)量為m的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌且可沿導(dǎo)軌自由移動(dòng)，導(dǎo)軌左端M、P間接一阻值為R的定值電阻，金屬棒ab和導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)．現(xiàn)用拉力F使金屬棒ab沿導(dǎo)軌由靜止向右水平運(yùn)動(dòng)，金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好，保持拉力F的功率恒定，金屬棒ab最終以速度3v做勻速直

7、線運(yùn)動(dòng)，求： (1)當(dāng)金屬棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力F的大小； (2)拉力F的功率． 圖D9－9 10．(20分)如圖D9－10所示，水平面上固定一個(gè)間距L＝1 m的光滑平行金屬導(dǎo)軌，整個(gè)導(dǎo)軌處在豎直方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌一端接阻值R＝9 Ω的電阻．導(dǎo)軌上有質(zhì)量m＝1 kg、電阻r＝1 Ω、長(zhǎng)度也為1 m的導(dǎo)體棒，在外力的作用下，導(dǎo)體棒從t＝0時(shí)刻開(kāi)始沿平行導(dǎo)軌方向運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間的變化規(guī)律是v＝2 ，不計(jì)導(dǎo)軌電阻．求： 圖D9－10 (1)t＝4 s時(shí)導(dǎo)體棒受到的安培力的大??； (2)請(qǐng)?jiān)谌鐖D乙所示的坐標(biāo)中畫(huà)出電流平

8、方與時(shí)間的關(guān)系(I2－t)圖象，并通過(guò)該圖象計(jì)算出4 s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量． 11．(22分)如圖D9－11所示，螺線管與豎直放置的相距L的平行導(dǎo)軌相連，導(dǎo)軌處于垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌，桿與導(dǎo)軌接觸良好，并可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦滑動(dòng)．螺線管橫截面積為S，線圈匝數(shù)為N，電阻為R1，管內(nèi)有水平向左的變化磁場(chǎng)．已知金屬桿ab的質(zhì)量為m，電阻為R2，重力加速度為g，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，不計(jì)空氣阻力，忽略螺線管磁場(chǎng)對(duì)桿ab的影響． (1)為使ab桿保持靜止，求通過(guò)ab的電流的大小和方向； (2)當(dāng)ab桿保持靜止時(shí)，求螺線管內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率；

9、 (3)已知螺線管內(nèi)方向向左的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率＝k(k>0)，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)．將金屬桿ab由靜止釋放，桿將向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)桿的速度為v時(shí)，仍在向下做加速運(yùn)動(dòng)，求此時(shí)桿的加速度的大?。? 圖D9－11 1．A　[解析] 條形磁鐵的N極向外、S極向里繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)金屬圓形線圈的磁通量發(fā)生改變，根據(jù)楞次定律可知，金屬圓形線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)A正確；在金屬圓形線圈平面內(nèi)，無(wú)論條形磁鐵是繞O點(diǎn)沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，還是條形磁鐵向右運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)金屬圓形線圈的磁通量都為零，金屬圓形線圈中都沒(méi)有感應(yīng)電流，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；當(dāng)條形磁鐵垂直金屬圓形線圈平面向紙外運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于對(duì)稱性，穿入線圈和穿出線圈的

10、磁感線條數(shù)相同，故穿過(guò)線圈的磁通量始終為零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 2．A　[解析] 當(dāng)A中有電流通過(guò)時(shí)，穿過(guò)B、C兩個(gè)閉合線圈的向里的磁感線條數(shù)一樣多，穿過(guò)圓環(huán)C向外的磁感線條數(shù)多于穿過(guò)圓環(huán)B的，根據(jù)合磁通量的計(jì)算，應(yīng)該是：ΦB>ΦC，故選項(xiàng)A正確． 3．AC　[解析] 由楞次定律可以判斷電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍x項(xiàng)A正確；由于磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化，故回路中磁通量的變化率恒定，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小恒定，感應(yīng)電流大小也恒定，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確． 4．AC　[解析] 自行車(chē)車(chē)把切割磁感線，由右手定則知，自行車(chē)左車(chē)把的電勢(shì)比右車(chē)把的電勢(shì)高B2Lv，選項(xiàng)C正確；輻條旋轉(zhuǎn)切割磁感線，由右手定則知，圖示

11、位置中輻條A點(diǎn)電勢(shì)比B點(diǎn)電勢(shì)低，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；自行車(chē)在十字路口左拐改為南北騎向，地磁場(chǎng)豎直分量始終垂直于自行車(chē)車(chē)把，車(chē)把兩端電動(dòng)勢(shì)不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 5．B　[解析] 電路接通后，線圈中電流方向向右，當(dāng)電路斷開(kāi)時(shí)，線圈中電流減小，產(chǎn)生與原方向相同的自感電動(dòng)勢(shì)，與G1、G2和電阻組成閉合回路，所以G1中電流方向向右，G2中電流方向向左，即G1指針向右擺，G2指針向左擺，選項(xiàng)B正確． 6．BC　[解析] 將銅盤(pán)上從C到D的一條直徑看作閉合回路的一部分，在銅盤(pán)以角速度ω沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該直徑切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，回路中有感應(yīng)電流，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；銅盤(pán)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

12、E＝BL2ω，回路中感應(yīng)電流I＝＝，選項(xiàng)B正確；由右手定則可知，回路中感應(yīng)電流方向?yàn)镃→D→R→C，選項(xiàng)C正確；由于銅盤(pán)切割磁感線的有效長(zhǎng)度始終不變，所以感應(yīng)電流的大小和方向始終不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 7．D　[解析] 導(dǎo)體棒與磁場(chǎng)垂直，速度與磁場(chǎng)垂直且與棒長(zhǎng)度方向垂直，由E＝Blv，l＝，可得I＝＝，選項(xiàng)D正確． 8．B　[解析] 金屬棒ab在這一過(guò)程中做的并非勻變速直線運(yùn)動(dòng)，所以加速度不是，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)q＝IΔt＝Δt＝Δt＝＝＝可得，下滑的位移為x＝，選項(xiàng)B正確；產(chǎn)生的焦耳熱等于電流做的功，而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是變化的，并不總等于BLv，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)F安＝BIL，I＝，E＝BLv，可

13、得F安＝，可見(jiàn)，當(dāng)速度最大時(shí)，安培力最大，F(xiàn)安m＝，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 9．(1)　(2) [解析] (1)當(dāng)金屬棒ab以速度3v做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，有 F＝F安， F安＝BIL， I＝， E＝3BLv， 聯(lián)立解得：F＝. (2)拉力的功率P＝3Fv＝. 10．(1)0.4 N　(2)2.88 J [解析] (1)t＝4 s時(shí)導(dǎo)體棒的速度是 v＝2 ＝4 m/s 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLv＝4 V 感應(yīng)電流I＝＝0.4 A 此時(shí)導(dǎo)體棒受到的安培力F安＝BIL＝0.4 N. (2)由(1)可得I2＝＝4 t＝0.04 t 作出圖象如圖所示 在極短時(shí)間Δt內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生

14、的熱量為ΔQ＝I2RΔt 由I2－t圖象可得，4 s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為 Q＝×0.16×9×4 J＝2.88 J. 11．(1)　方向?yàn)橛蒪到a (2)　(3)g－ [解析] (1)以ab桿為研究對(duì)象，由平衡條件有mg＝B0IL 故通過(guò)ab桿的電流I＝，電流方向?yàn)橛蒪到a. (2)由法拉第電磁感應(yīng)定律有E＝N＝NS 由歐姆定律有I＝ 故螺線管內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率＝. (3)由法拉第電磁感應(yīng)定律有E1＝NS＝NSk ab桿切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為 E2＝B0Lv 總電動(dòng)勢(shì)E總＝E1＋E2 感應(yīng)電流I′＝ 安培力 F＝B0 I′L 由牛頓第二定律有mg－F＝ma 故桿的加速度a＝g－. - 7 -