高三單元測試28：《電磁感應規(guī)律的綜合應用》

《高三單元測試28：《電磁感應規(guī)律的綜合應用》》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高三單元測試28：《電磁感應規(guī)律的綜合應用》（6頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

111 云南省新人教版物理2012屆高三單元測試28 《 電磁感應規(guī)律的綜合應用》 (時間:90分鐘 滿分：100分) 一 、選擇題 1.如圖所示電路，兩根光滑金屬導軌，平行放置在傾角為θ的斜面上，導軌下端接有電阻R，導軌電阻不計，斜面處在豎直向上的勻強磁場中，電阻可略去不計的金屬棒ab質量為m，受到沿斜面向上且與金屬棒垂直的恒力F的作用，金屬棒沿導軌勻速下滑，則它在下滑高度h的過程中，以下說法正確的是( ) Ａ.作用在金屬棒上各力的合力做功為零 Ｂ.重力做的功等于系統(tǒng)產生的電能 Ｃ.金屬棒克服安培力做的功等于電阻R上產生的焦耳熱 Ｄ.金屬棒克服恒力F做的功等于電阻R上產生的焦耳熱 【答案】選A、C. 【詳解】根據動能定理,合力做的功等于動能的增量，故Ａ對；重力做的功等于重力勢能的減少，重力做的功等于克服Ｆ所做的功與產生的電能之和，而克服安培力做的功等于電阻R上產生的焦耳熱，所以B、D錯，C對. 2.如圖甲所示,光滑導軌水平放置在與水平方向成60角斜向下的勻強磁場中,勻強磁場的磁感應強度B隨時間的變化規(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的正方向,則在0～t1時間內,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( ) 【答案】選D. 【詳解】由楞次定律可判定回路中的電流始終為b→a方向,由法拉第電磁感應定律可判定回路電流大小恒定,故A、B錯;由F安=BIL可得F安隨B的變化而變化,在0～t0時間內,F安方向向右,故外力F與F安等值反向,方向向左為負值;在t0～t1時間內,F安方向改變,故外力F方向也改變?yōu)檎?綜上所述,D項正確. 3.粗細均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強磁場中，磁場方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行.現使線框以同樣大小的速度沿四個不同方向平移出磁場，如圖所示，則在移出過程中線框一邊a、b兩點間的電勢差絕對值最大的是( ) 【答案】選B. 【詳解】本題中在磁場中的線框與速度垂直的邊為切割磁感線產生感應電動勢的電源.四個選項中的感應電動勢大小均相等，回路電阻也相等，因此電路中的電流相等，B中ab兩點間電勢差為路端電壓，為倍的電動勢，而其他選項則為倍的電動勢.故B正確. 4.如圖所示，兩根水平放置的相互平行的金屬導軌ab、cd，表面光滑，處在豎直向上的勻強磁場中，金屬棒PQ垂直于導軌放在上面，以速度v向右勻速運動，欲使棒PQ停下來，下面的措施可行的是(導軌足夠長，棒PQ有電阻)( ) A.在PQ右側垂直于導軌再放上一根同樣的金屬棒 B.在PQ右側垂直于導軌再放上一根質量和電阻均比棒PQ大的金屬棒 C.將導軌的a、c兩端用導線連接起來 D.在導軌的a、c兩端用導線連接一個電容器 【答案】選C. 【詳解】在PQ棒右側放金屬棒時，回路中會有感應電流，使金屬棒加速，PQ棒減速，當獲得共同速度時，回路中感應電流為零，兩棒都將勻速運動，A、B項錯誤.當一端或兩端用導線連接時，PQ的動能將轉化為內能而最終靜止，C項正確.若在a、c兩端連接一個電容器,在電容器的充電過程中電路中有感應電流,導體棒在安培力的作用下減速,當導體棒的感應電動勢與電容器兩端的電壓相等時,導體棒勻速運動.D項錯. 5.如圖所示，電阻為R，導線電阻均可忽略，ef是一電阻可不計的水平放置的導體棒，質量為m，棒的兩端分別與ab、cd保持良好接觸，又能沿框架無摩擦下滑，整個裝置放在與框架垂直的勻強磁場中，當導體棒ef從靜止下滑一段時間后閉合開關S，則S閉合后( ) A.導體棒ef的加速度可能大于g B.導體棒ef的加速度一定小于g C.導體棒ef最終速度隨S閉合時刻的不同而不同 D.導體棒ef的機械能與回路內產生的電能之和一定守恒 【答案】選A、D. 【詳解】開關閉合前，導體棒只受重力而加速下滑.閉合開關時有一定的初速度v0，若此時F安>mg，則F安－mg＝ma.若F安mg C．懸線豎直，FT3a)，在3t0時刻線框到達2位置，速度又為v0，并開始離開勻強磁場．此過程中vt圖象如圖(b)所示，則(　　) A．t＝0時，線框右側邊MN的兩端電壓為Bav0 B．在t0時刻線框的速度為v0－ C．線框完全離開磁場的瞬間位置3的速度一定比t0時刻線框的速度大 D．線框從1位置進入磁場到完全離開磁場位置3過程中線框中產生的電熱為2Fb 【答案】D 【詳解】t＝0時，線框右側邊MN的兩端電壓為外電壓，為Bav0，A項錯誤；從t0時刻至3t0時刻線框做勻加速運動，加速度為，故在t0時刻的速度為v0－2at0＝v0－，B項錯誤；因為t＝0時刻和t＝3t0時刻線框的速度相等，進入磁場和穿出磁場的過程中受力情況相同，故在位置3時的速度與t0時刻的速度相等，C項錯誤；線框在位置1和位置2時的速度相等，根據動能定理，外力做的功等于克服安培力做的功，即有Fb＝Q，所以線框穿過磁場的整個過程中，產生的電熱為2Fb，D項正確． 二、非選擇題 11．如圖甲所示，兩根質量均為0.1 kg完全相同的導體棒a、b，用絕緣輕桿相連置于由金屬導軌PQ、MN架設的斜面上．已知斜面傾角θ為53，a、b導體棒的間距是PQ、MN導軌的間距的一半，導軌間分界線OO′以下有方向垂直斜面向上的勻強磁場．當a、b導體棒沿導軌下滑時，其下滑速度v與時間的關系圖象如圖乙所示．若a、b導體棒接入電路的電阻均為1 Ω，其他電阻不計，取g＝10 m/s2，sin 53＝0.8，cos 53＝0.6，試求： (1)PQ、MN導軌的間距d； (2)a、b導體棒與導軌間的動摩擦因數； (3)勻強磁場的磁感應強度B的大?。? 【答案】(1)1.2 m　(2)0.083　(3)0.83 T 【詳解】(1)由圖乙可知導體棒b剛進入磁場時a、b和輕桿所組成的系統(tǒng)做勻速運動，當導體棒a進入磁場后才再次做加速運動，因而b棒勻速運動的位移即為a、b棒的間距，依題意可得： d＝2vt＝23(0.6－0.4)m＝1.2 m (2)設進入磁場前導體棒運動的加速度為a，由圖乙得： a＝＝7.5 m/s2，因a、b一起運動，故可看作一個整體，其受力分析如圖所示．由牛頓第二定律得： 2mgsin θ－μ2mgcos θ＝2ma 解得：μ＝(gsin θ－a)/(gcos θ)＝(100.8－7.5)/(100.6)＝0.5/6＝0.083 (3)當b導體棒在磁場中做勻速運動時，有： 2mgsin θ－μ2mgcos θ－BId＝0 I＝ 聯立解得：B＝0.83 T 111