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1、物理：高三寒假总复习练习一一、选择题1.如下图，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度的大小随时间变化。以下说法B当磁感应强度增加时，线框中的感应电流可能减小当磁感应强度增加时，线框中的感应电流一定增大当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大当磁感应强度减小时，线框中的感应电流可能不变其中正确的选项是 A.只有正确 B.只有正确C.只有正确 D.只有正确2.一飞机在北半球的上空以速度v水平飞行，飞机机身长为a，翼展为b；该空间地磁场磁感应强度的水平分量为B1，竖直分量为B2；驾驶员左侧机翼的端点用A表示，右侧机翼的端点用B表示，用E表示飞机产生的感应电动势，那么 A
2、.E=B1vb，且A点电势低于B点电势B.E=B1vb，且A点电势高于B点电势C.E=B2vb，且A点电势低于B点电势D.E=B2vb，且A点电势高于B点电势NS3.如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下。当磁铁向下运动时但未插入线圈内部 A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥bcda的感应电流为正，那么在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线可能是 2
3、l/vOl/vtIOl/v2l/vtI2l/vOl/vtI2l/vOl/vtIABCD5.如下图电路中，A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个理想电感线圈，当S闭合与断开时，A、B的亮度情况是 LABRSCA.S闭合时，A立即亮，然后逐渐熄灭B.S闭合时，B立即亮，然后逐渐熄灭C.S闭合足够长时间后，B发光，而A不发光D.S闭合足够长时间后，B立即熄灭发光，而A逐渐熄灭6.铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置.能产生匀强磁场的磁铁，被安装在火车首节车厢下面，如图(甲)所示(俯视图).当它经过安放在两铁轨间的线圈时，便会产生一电信号，被控制中心接收.当火车通过线圈时，假设控制中
4、心接收到的线圈两端的电压信号为图(乙)所示，那么说明火车在做 A.匀速直线运动 B.匀加速直线运动C.匀减速直线运动 D.加速度逐渐增大的变加速直线运动x3L图甲abL7.图甲中的a是一个边长为为L的正方向导线框，其电阻为R.线框以恒定速度v沿x轴运动，并穿过图中方向.线框在图示位置的时刻作为时间的零点，那么磁场对线框的作用力F随时间变化的图线应为图乙中的哪个图？ Ft/Lv-1O12345BFt/Lv-1O12345AFt/Lv-1O12345CFt/Lv-1O12345D图乙8.如下图，将一个正方形导线框ABCD置于一个范围足够大的匀强磁场中，磁场方向与其平面垂直现在AB、CD的中点处连接
5、一个电容器，其上、下极板分别为a、b，让匀强磁场以某一速度水平向右匀速移动，那么 bDAbBCaB.A与D、B与C间有电势差C.电容器a、b两极板分别带上负电和正电D.电容器a、b两极板分别带上正电和负电9.如图一所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与金属框架接触良好.在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻，其他局部电阻忽略不计.现用一水平向右的外力F作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右在框架上滑动，运动中杆ab始终垂直于框架.图二为一段时间内金属杆受到的安培力f随时间t的变化关系，那么图可以表示外力F随时间t变化关系的图象是 abcdeg左
6、右图一 f tO图二 F tO图三 F tO F tO F tOABCD10.如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示.在0-T/2时间内，直导线中电流向上，那么在T/2-T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力情况是 A.感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左tB.感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右C.感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右 ABD.感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左11.底，我国宣布已研制成功一辆高温超导磁悬浮高速列车的模型车，该车的车速已到达500km/h磁悬浮的原理
7、，图中A是圆柱形磁铁，B是用高温超导材料制成的超导圆环.将超导圆环B水平放在磁铁A上，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁A的上方空中，以下说法中正确的选项是A.在B上放入磁铁的过程中，B中将产生感应电流.当稳定后，感应电流消失B.在B上放入磁铁的过程中，B中将产生感应电流.当稳定后，感应电流仍存在C.如A的N极朝上，B中感应电流的方向如下图D.如A的N极朝上，B中感应电流的方向与图中所示的方向有时相同有时相反acbd12.如下图，两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面，导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路.导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧，两棒的中间用细线绑
8、住，它们的电阻均为R，回路上其余局部的电阻不计.在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场.开始时，导体棒处于静止状态.剪断细线后，导体棒在运动过程中 C.两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能守恒D.两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能不守恒GBAOxl13.如下图，A是长直密绕通电螺线管.小线圈B与电流表连接，并沿A的轴线Ox从O点自左向右匀速穿过螺线管A.能正确反映通过电流表中电流I随x变化规律的是Oll/2xIOll/2xIOll/2xIOll/2xIABCDaaavBB14.如下图，一个边长为a、电阻为R的等边三角形线框，在外力作用下，以速度v匀速穿过宽均为a的两个匀强磁场
9、.这两个磁场的磁感应强度大小均为B方向相反.线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直.取逆时针方向的电流为正。假设从图示位置开始，线框中产生的感应电流I与沿运动方向的位移x之间的函数图象，下面四个图中正确的选项是 itOitOitOitOA B C D二、计算题15.如下图，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成=37，电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25.求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；当金属棒下滑速度到达稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小；在上问中，假设R=2，金属棒中的电流方
10、向由a到b，求磁感应强度的大小和方向.g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8abR16.图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l为10-3kg的电阻R1.当杆ab到达稳定状态时以速率v匀速下滑，整个电路消耗的电功率P为0.27W，重力加速度取10m/s2，试求速率v和滑动变阻器接入电路局部的阻值R2？17.如下图，水平面上有两根相距的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R的定值电阻.导体棒ab长l，其电阻为r，与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强MNPQabvRB度B0.4T.现使ab以v10m/s
11、的速度向右做匀速运动. ab中的感应电动势多大？ab中电流的方向如何？，那么电路中的电流多大？18.如下图，一半径为r的圆形导线框内有一匀强磁场，磁场方向垂直于导线框所在平面，导线框的左端通过导线接一对水平放置的平行金属板，两板间的距离为d，板长为l，t=0时，磁场的磁感应强度B从B0开始均匀增大，同时，在板2的左端且非常靠近板2的位置有一质量为m、带电量为-q的液滴以初速度v0水平向右射入两板间，该液滴可视为质点.要使该液滴能从两板间射出，磁感应强度随时间的变化率K应满足什么条件？要使该液滴能从两板间右端的中点射出，磁感应强度B与时间t应满足什么关系？Bd1219.在图甲中，直角坐标系0xy
12、的1、3象限内有匀强磁场，第1象限内的磁感应强度大小为2B，第3象限内的磁感应强度大小为B，磁感应强度的方向均垂直于纸面向里.现将半径为l，圆心角为900的扇形导线框OPQ以角速度绕O点在纸面内沿逆时针匀速转动，导线框回路电阻为R.(1)求导线框中感应电流最大值.(2)在图乙中画出导线框匀速转动一周的时间内感应电流I随时间t变化的图象.(规定与图甲中线框的位置相对应的时刻为t=0)(3)求线框匀速转动一周产生的热量.O2BxBy图甲PlQIOt图乙Rx y v0 B O d20.如下图，两根相距为d足够长的平行金属导轨位于水平的xOy平面内，导轨与x轴平行，一端接有阻值为R的电阻.在x0的一侧
13、存在竖直向下的匀强磁场，一电阻为r的金属直杆与金属导轨垂直放置，且接触良好，并可在导轨上滑动.开始时，金属直杆位于x=0处，现给金属杆一大小为v0、方向沿x轴正方向的初速度.在运动过程中有一大小可调节的平行于x轴的外力F作用在金属杆上，使金属杆保持大小为a，方向沿x轴负方向的恒定加速度运动.金属导轨电阻可忽略不计.求：金属杆减速过程中到达x0的位置时，金属杆的感应电动势E；回路中感应电流方向发生改变时，金属杆在轨道上的位置；假设金属杆质量为m，请推导出外力F随金属杆在x轴上的位置x变化关系的表达式.21.如图甲，平行导轨MN、PQ水平放置，电阻不计.两导轨间距d=10cm.用长为L=20cm的
14、绝缘丝线将两棒系住.整个装置处在匀强磁场中.t=0的时刻，磁场方向竖直向下，丝线刚好处于未被拉伸的自然状态.此后，磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示.不计感应电流磁场的影响.整个过程丝线未被拉断.求：02.0s的时间内，电路中感应电流的大小与方向；MNPQabcddL图甲B图乙B/Tt/sOt=1.0s的时刻丝线的拉力大小.22.如下图，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdef处于竖直向下磁感应强度为B0的匀强磁场中.金属杆ab与金属框架接触良好.此时abed构成一个边长为l的正方形，金属杆的电阻为r，其余局部电阻不计.假设从t=0时刻起，磁场的磁感应强度均匀增加，每秒钟增量为k，施加一水平拉
15、力保持金属杆静止不动，求金属杆中的感应电流.在情况中金属杆始终保持不动，当t= t1秒末时，求水平拉力的大小.abcde f假设从t=0时刻起，磁感应强度逐渐减小，当金属杆在框架上以恒定速度v向右做匀速运动时，可使回路中不产生感应电流.写出磁感应强度B与时间t的函数关系式.PQONCDabBF“ 形导轨PONQ，其质量为M=，放在光滑绝缘的水平面上，处于匀强磁场中，另有一根质量为m=/s2的加速度做匀加速直线运动，一直到CD中的电流到达时，导轨改做匀速直线运动.设导轨足够长，取g=10m/s2.求：导轨运动起来后，C、D两点哪点电势较高？导轨做匀速运动时，水平拉力F的大小是多少？导轨做匀加速运
16、动的过程中，水平拉力F的最小值是多少？CD上消耗的电功率为P=0.80W时，水平拉力F做功的功率是多大？BabcdF24.如下图，在与水平面成=3010-2kg10-2，金属轨道宽度l=10m/s2，求：导体棒cd受到的安培力大小；导体棒ab运动的速度大小；拉力对导体棒ab做功的功率.25.如下图，边长为L的正方形金属线框，质量为m、电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘，金属框的上半部处于磁场内，下半部处于磁场外，磁场随时间的变化规律为B = kt细线所能承受的最大拉力为2mg，那么从t=0开始，经多长时间细线会被拉断？aFbBRcdef26.如下图，有两根足够长、不计电阻，相距L
17、的平行光滑金属导轨cd、ef与水平面成角固定放置，底端接一阻值为R的电阻，在轨道平面内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直轨道平面斜向上.现有一平行于ce、垂直于导轨、质量为m、电阻不计的金属杆ab，在沿轨道平面向上的恒定拉力F作用下，从底端ce由静止沿导轨向上运动，当ab杆速度到达稳定后，撤去拉力F，最后ab杆又沿轨道匀速回到ce端.ab杆向上和向下运动的最大速度相等.求:拉力F和杆ab最后回到ce端的速度v.abcd2ab质量为100g，用绝缘细线悬挂后，恰好与宽度为50cm200g的另一导体棒cd，整个装置处于竖直向上的磁感强度的匀强磁场中，现将ab棒拉起ab第一次摆到最低点与导轨瞬间接
18、触后还能向左摆到高处，求： cd棒获得的速度大小； 瞬间通过ab棒的电量；此过程中回路产生的焦耳热.28.如图甲所示，空间有一宽为2L的匀强磁场区域，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外.abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框，总电阻为R.线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁场区域.在运动过程中，线框ab、cd两边始终与磁场边界平行.线框刚进入磁场的位置x=0，x轴沿水平方向向右.求:(1)cd边刚进入磁场时，ab两端的电势差，并指明哪端电势高；(2)线框穿过磁场的过程中，线框中产生的焦耳热；(3)在下面的乙图中，画出ab两端电势差Uab随距离变化的图象.其中U0=BLv0.图乙U0xO
19、Uab-U0图甲dbcva2LL 参考答案1. D2. D3. B4. B5. AC6. B7. B8. ABC9. B10. C11. B12. AD13. C14. B15. 答案：4m/s2 10m/s 0.4T，垂直于导轨平面向上. 16. 答案：17. 答案：2.0V ba 18. 答案：19解:(1)线框从图甲位置开始(t=0)转过900的过程中，产生的感应电动势为:R1R2labMNPQBv (4分)由闭合电路欧姆定律得，回路电流为： (1分)联立以上各式解得: (2分)同理可求得线框进出第3象限的过程中，回路电流为: (2分)故感应电流最大值为: (1分)(2)It图象为: (
20、4分)IOtI1-I1I2-I2(3)线框转一周产生的热量: (2分)又 (1分)解得: (1分)20 答案：E=Bd xm=v02/2a 21 答案：10-3A，顺时针 10-5N22 答案： 23 答案：C 2.48N 1.6N 24 答案：0.10N /s 25 解:线框中的感应电流为： I = = = S= 分 线断时有2mg = mg + BIL5分 解得：t = 分FBFFNmgv26解:当ab杆沿导轨上滑到达最大速度v时，其受力如下图:由平衡条件可知:F-FB-mgsin=0 (4分)又 FB=BIL (2分)而 (2分)联立式得: (2分)同理可得，ab杆沿导轨下滑到达最大速度时: (4分) 联立两式解得: (2分) (2分)27答案：/s 1C 28解:(1)dc切割磁感线产生的感应电动势 E=BLv (2分)回路中的感应电流 (2分)ab两端的电势差 b端电势高 (2分)(2)设线框从dc边刚进磁场到ab边刚进磁场所用时间为t由焦耳定律有 (2分) L = vt (2分)U0xOUab-U0-U0/4L2L3L-3U0/4求出 (2分)(3) (6分) 说明:画对一条给2分.