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1、2022年高考物理復(fù)習(xí) 沖刺卷十 電磁感應(yīng)規(guī)律及其應(yīng)用
一、 單項(xiàng)選擇題(本題共5小題,每小題6分,共30分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符
合題意。)
1.有一個(gè)磁懸浮玩具,其原理是利用電磁鐵產(chǎn)生磁性,讓具有磁性的玩偶穩(wěn)定地飄浮起來(lái),其構(gòu)造如圖所示。若圖中電源的電壓恒定,可變電阻為一可隨意改變電阻大小的裝置,則下列敘述正確的是( )
A.電路中的電源必須是交流電源
B.電路中的a端須連接直流電源的負(fù)極
C.若增加環(huán)繞軟鐵的線圈匝數(shù),可增加玩偶飄浮的最大高度
D.若將可變電阻的電阻值調(diào)大,可增加玩偶飄浮的最大高度
2.如圖所示,一導(dǎo)線彎成直徑為d的半圓形閉合回路。虛線MN右側(cè)有
2、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直于回路所在的平面?;芈芬运俣葀向右勻速進(jìn)入磁場(chǎng),直徑CD始終與MN垂直。從D點(diǎn)到達(dá)邊界開(kāi)始到C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)為止,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?
B.CD段直導(dǎo)線始終不受安培力
C.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值E = Bdv
D.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值=πBdv
3.(xx·唐山一模)如圖所示,一呈半正弦形狀的閉合線框abc,ac=l,勻速穿過(guò)邊界寬度也為l的相鄰磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,整個(gè)過(guò)程中線框中感應(yīng)電流圖象為(取順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎较?( )
4.(xx·長(zhǎng)春質(zhì)量監(jiān)測(cè))如圖所示,用一根橫截面積為S的粗細(xì)均勻的硬導(dǎo)線做
3、成一個(gè)半徑為R的圓環(huán),把圓環(huán)一半置于均勻變化的磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間的變化率=k(k>0),ab為圓環(huán)的一條直徑,導(dǎo)線的電阻率為ρ,則下列說(shuō)法中正確的是( )
A.圓環(huán)具有擴(kuò)張的趨勢(shì)
B.圓環(huán)中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流
C.圖中ab兩點(diǎn)間的電壓大小為kπR2
D.圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小為
5.(xx·姜堰市模擬)如圖所示,兩相同燈泡A1、A2,A1與一理想二極管D連接,線圈L的直流電阻不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是( )
A.閉合開(kāi)關(guān)S后,A1會(huì)逐漸變亮
B.閉合開(kāi)關(guān)S穩(wěn)定后,A1、A2亮度相同
C.?dāng)嚅_(kāi)S的瞬間,A1會(huì)逐漸熄滅
D.
4、斷開(kāi)S的瞬間,a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)低
二、多項(xiàng)選擇題(本題共3小題,每小題7分,共計(jì)21分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符
合題意。全部選對(duì)的得7分,選對(duì)但不全的得4分,錯(cuò)選或不答的得0分。)
6.如圖所示的正方形導(dǎo)線框abcd,電阻為R,現(xiàn)維持線框以恒定速度v沿x軸運(yùn)動(dòng),并穿過(guò)圖中所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。如果以x軸正方向?yàn)榱Φ恼较?,線框在圖示位置的時(shí)刻作為計(jì)時(shí)零點(diǎn),則磁場(chǎng)對(duì)線框的作用力F、線框ab邊兩端的電勢(shì)差Uab隨時(shí)間變化的圖象正確的是( )
7.如圖所示,質(zhì)量為3m的重物與一質(zhì)量為m的導(dǎo)線框用一根絕緣細(xì)線連接起來(lái),掛在兩個(gè)高度相同的定滑輪上,已知導(dǎo)線框電阻為R,橫邊邊長(zhǎng)為L(zhǎng)。有一垂直紙面向
5、里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,磁場(chǎng)上下邊界的距離、導(dǎo)線框豎直邊長(zhǎng)均為h。初始時(shí)刻,磁場(chǎng)的下邊緣和導(dǎo)線框上邊緣的高度差為2h,將重物從靜止開(kāi)始釋放,導(dǎo)線框加速進(jìn)入磁場(chǎng),穿出磁場(chǎng)前已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng),滑輪質(zhì)量、摩擦阻力均不計(jì),重力加速度為g。則下列說(shuō)法中正確的是( )
A.導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為
B.導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)后,若某一時(shí)刻的速度為v,則加速度為a=g-
C.導(dǎo)線框穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度為
D.導(dǎo)線框通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量Q=8mgh-
8.(xx·蘇州一模)兩根足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌豎直放置,間距為L(zhǎng),底端接阻值為R的電阻。將質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒懸掛在一個(gè)固定的輕彈簧下
6、端,金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌所在的平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)垂直,如圖所示,除金屬棒和電阻R外,其余電阻不計(jì)?,F(xiàn)將金屬棒從彈簧的原長(zhǎng)位置由靜止釋放,則以下結(jié)論正確的是( )
A.金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí),流過(guò)電阻R的電流方向?yàn)閎→a
B.最終彈簧的彈力與金屬棒的重力平衡
C.金屬棒的速度為v時(shí),所受的安培力大小為
D.金屬棒的速度為v時(shí),金屬棒兩端的電勢(shì)差為
三、計(jì)算題(本題共2小題,共計(jì)49分。解答時(shí)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明,方程式和
重要的演算步驟,只寫(xiě)出最后答案的不得分。)
9.(24分)如圖所示,豎直平面內(nèi)有兩根光滑且電阻不計(jì)的長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌,間距L=0.2 m,導(dǎo)軌的上端
7、接一個(gè)阻值R=1.5 Ω的電阻,導(dǎo)軌間的空間內(nèi)存在垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),將一質(zhì)量m=5 g、長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.2 m、電阻r=0.5 Ω的金屬棒垂直放在導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌接觸良好。
(1)若磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化滿足B=(0.5t+2) T,t=0時(shí)刻,金屬棒在距離導(dǎo)軌頂部L=0.2 m處釋放,此時(shí)金屬棒的加速度是多大?如果金屬棒延遲釋放,何時(shí)開(kāi)始釋放,金屬棒不會(huì)向下運(yùn)動(dòng)?
(2)若磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化滿足B= T,為使金屬棒中沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生,從t=0時(shí)刻起,金屬棒應(yīng)在距離導(dǎo)軌頂部L=0.2 m處開(kāi)始在外力作用下做怎樣的運(yùn)動(dòng)?
10.
8、(25分)如圖所示,光滑斜面的傾角α=30°,在斜面上放置一矩形線框abcd,ab邊的邊長(zhǎng)l1=1 m,bc邊的邊長(zhǎng)l2=0.6 m,線框的質(zhì)量m=1 kg,電阻R=0.1 Ω,線框通過(guò)細(xì)線與重物相連,重物質(zhì)量M=2 kg,斜面上ef(ef∥gh)的右方有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5 T,如果線框從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),進(jìn)入磁場(chǎng)的最初一段時(shí)間做勻速運(yùn)動(dòng),ef和gh的距離s=11.4 m,(取g=10 m/s2),求:
(1)線框進(jìn)入磁場(chǎng)前重物的加速度;
(2)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)的速度v;
(3)ab邊由靜止開(kāi)始到運(yùn)動(dòng)到gh處所用的時(shí)間t;
(4)ab邊運(yùn)動(dòng)到gh處的速度大小及在線框由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到gh處的整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱。