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    2020高考物理二轮复习第一部分专题七物理图像问题第2讲电学图像练习含解析.doc

    • 资源ID:45873023       资源大小:2.40MB        全文页数:9页
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    2020高考物理二轮复习第一部分专题七物理图像问题第2讲电学图像练习含解析.doc

    电学图像1(多选)(2018·全国卷)如图甲,在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R,R在PQ的右侧。导线PQ中通有正弦交流电i,i的变化如图乙所示,规定从Q到P为电流正方向。导线框R中的感应电动势()A在t时为零B在t时改变方向C在t时最大,且沿顺时针方向D在tT时最大,且沿顺时针方向解析由i ­t图像可知,在t时,0,此时穿过导线框R的磁通量的变化率0,由法拉第电磁感应定律可知,此时导线框R中的感应电动势为0,选项A正确;同理在t和tT时,为最大值,为最大值,导线框R中的感应电动势为最大值,不改变方向,选项B错误;根据楞次定律,t时,导线框R中的感应电动势的方向为顺时针方向,而tT时,导线框R中的感应电动势的方向为逆时针方向,选项C正确,选项D错误。答案AC2(多选)(2019·河北石家庄二模)在如图所示的电路中,R0为定值电阻,R为光敏电阻(光照减弱时阻值增大),C为电容器。现减弱对光敏电阻R光照的强度,下列说法正确的是()A电流表的示数减小B电容器C的电荷量增大C电压表的示数变小D电源内部消耗的功率变大解析减弱对光敏电阻R光照的强度,R阻值增大,根据闭合电路欧姆定律可得路端电压增大,即电压表示数增大,总电流减小,即电流表示数减小,电容器两端的电压增大,根据C以及C不变,U增大可得Q增大,电源内部消耗的电功率PI2r,I减小,内阻不变,所以P减小,故A、B正确。答案AB3(2019·陕西咸阳二模)如图甲所示,匝数n2的金属线圈(电阻不计)围成的面积为20 cm2,线圈与R2 的电阻连接,置于竖直向上、均匀分布的磁场中。磁场与线圈平面垂直,磁感应强度为B,B­t关系如图乙所示,规定感应电流i从a经过R到b的方向为正方向。忽略线圈的自感影响,则下列i ­t关系图正确的是()解析由题图可知,02 s内,线圈中磁通量的变化率相同,故02 s内电流的方向相同,由楞次定律可知,电路中电流方向为顺时针,即电流为正方向;同理可知,25 s内电路中的电流为逆时针,为负方向,由En可得EnS,则知02 s内电路中产生的感应电动势大小为:E12××20×104 V6×106 V,则电流大小为:I1×106 A3×106 A;同理25 s内,I22×106 A,故D正确,A、B、C错误。答案D4.一带电粒子在电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动。取该直线为x轴,起始点O为坐标原点,其电势能Ep与位移x的关系如图所示,下列图像中合理的是()解析粒子仅受电场力作用,做初速度为零的加速直线运动,电场力做功等于电势能的减小量,故:F,Ep­x图像上某点的切线的斜率表示电场力,故电场力逐渐减小,根据E,故电场强度也逐渐减小,A错误;根据动能定理,有:F·xEk,故Ek­x图线上某点切线的斜率表示电场力,由于电场力逐渐减小,与B图矛盾,B错误;按照C图,速度随着位移均匀增加,根据公式v2v2ax,匀变速直线运动的v2­x图像是直线,题图v ­x图像是直线,相同位移速度增加量相等,又是加速运动,故增加相等的速度需要的时间逐渐减小,故加速度逐渐增加,而电场力减小导致加速度减小,故矛盾,C错误;粒子做加速度减小的加速运动,D正确。答案D5(多选)(2019·山西太原模拟)空间存在平行于x轴方向的静电场,其电势随x的分布如图所示。一质量为m、电荷量为q的带电粒子从坐标原点O由静止开始,仅在电场力作用下沿x轴正方向运动。则下列说法正确的是()A该粒子带正电荷B空间存在的静电场场强E是沿x轴正方向均匀减小的C该粒子从原点O运动到x0过程中电势能是减小的D该粒子运动到x0点的速度是解析沿电场线方向电势降低,由题图可知电场方向沿x轴正方向。带电粒子仅在电场力作用下由静止开始沿x轴正方向运动,受力方向与电场方向一致,带电粒子带正电,A正确;沿x轴正方向电势均匀降低,电场为匀强电场,B错误;沿x轴正方向运动,电场力做正功,电势能减小,C正确;根据动能定理q0mv2,v,D错误。答案AC6(多选)(2019·山东泰安二模)两个点电荷Q1、Q2固定于x轴上,将一带正电的试探电荷从足够远处沿x轴负方向移近Q1(位于坐标原点O),在移动过程中,试探电荷的电势能随位置的变化关系如图所示,M点电势能最小,N点电势能为零。则下列判断正确的是()AQ1带负电,Q2带正电BQ1带正电,Q2带负电CQ2带荷量较小,Q1电荷量较大DM点场强为零,N点电势为零解析由题图知,N点电势能Ep0,由分析得知,N点电势N0;Ep­x图像的斜率FqE,则知N点的场强不为0,M点场强为零;根据正电荷在电势高处电势能大可知,带正电的试探电荷从远处移近Q1的过程中,电势能先减小后增大,则电势先降低后升高,说明Q1带正电,Q2带负电,M点场强为零,由Ek知,Q1电荷量较小。故B、D正确,A、C错误。答案BD7(多选)(2019·江西南昌模拟)M、N是某电场中一条电场线上的两点,若在M点释放一个初速度为零的电子,电子仅受电场力作用,并沿电场线由M点运动到N点,其电势能随位移变化的关系如图所示,则以下判断正确的是()A电子在N点的动能大于在M点的动能B电场可能是匀强电场C电子运动的加速度越来越小D电子运动的轨迹可能是曲线解析电子从M运动到N过程中,只受电场力,电势能减小,电场力做正功,则动能增加,因此N点的动能大于M点的动能,A项正确;电子通过相同位移时,电势能的减小量越来越小,说明电场力做功越来越小,由WFx可知,电子所受的电场力越来越小,场强减小,不可能是匀强电场,B项错误;由于电势能位移图线的斜率表示电场力,根据图像可知,电子受到的电场力越来越小,电子做加速度逐渐减小的加速运动,C项正确;带电粒子初速度为零且沿电场线运动,其轨迹一定为直线,D项错误。答案AC8(2019·山东烟台模拟)如图甲所示,光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成角,M、P两端接一电阻R,整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。t0时刻对金属棒(垂直导轨放置且接触良好)施加一平行于导轨的外力F,使金属棒由静止开始沿导轨向上运动,金属棒电阻为r,导轨电阻忽略不计。已知通过电阻R的感应电流I随时间t变化的关系如图乙所示。下列关于棒运动速度v、闭合回路中磁通量的变化率、外力F、通过R的电荷量q随时间变化的图像正确的是()解析电流I均匀增加(设Ikt,k为比例系数),电阻R一定,感应电动势EBLvkt(Rr)均匀增加,感应电动势等于磁通量变化率,磁通量变化率均匀增加,故B项正确;由EBLv可知,速度应均匀增加,故A项错误;加速度一定,合力一定,但安培力增加,FBILmgsin,故C项错误;电荷量qItkt2,故D项错误。答案B9(2019·山西五地联考)如图所示,等腰直角三角形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,左边有一形状与磁场边界完全相同的闭合导线框,线框斜边长为l,线框从图示位置开始水平向右匀速穿过磁场区域,规定线框中感应电流逆时针方向为正方向,其感应电流i随位移x变化的图像正确的是()解析线框从题图所示位置开始水平向右匀速穿过磁场区域,根据楞次定律知回路中产生逆时针方向的电流,并且电流随着有效切割长度的增加而增大,当两个图形完全重合时电流达到最大值,当线框继续向右运动时穿过线框的磁通量开始减小,由楞次定律知此过程电流方向为顺时针,且随着有效切割长度的减小而减小,故B正确。答案B10(多选)(2019·湖北黄冈调研)如图所示,在光滑水平面内,虚线右侧存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,一正方形金属线框质量为m,电阻为R,边长为L,从虚线处进入磁场时开始计时,在外力作用下,线框由静止开始,以垂直于磁场边界的恒定加速度a进入磁场区域,t1时刻线框全部进入磁场,规定顺时针方向为感应电流I的正方向,外力大小为F,线框中电功率的瞬时值为P,通过导线横截面的电荷量为q,其中P­t和q­t图像均为抛物线,则这些量随时间变化的图像正确的是()解析线框切割磁感线,运动速度vat产生感应电动势EBLv,所以产生感应电流i,故A错误;对线框受力分析,由牛顿第二定律得FF安ma,F安BLi,解得:Fma,故B错误;由功率表达式Pi2R,P与t是二次函数,图像为抛物线,故C正确;由电荷量表达式,则有q,q与t是二次函数,图像为抛物线,故D正确。答案CD11(2019·安徽马鞍山一模)如图所示,下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置,管底有一带电的小球。整个装置以水平向右的速度v匀速运动,垂直于磁场方向进入方向垂直纸面向里的匀强磁场,由于外力的作用,玻璃管在磁场中的速度保持不变,最终小球从上端开口处飞出,小球的电荷量始终保持不变,则从玻璃管进入磁场到小球运动到上端开口处的过程中,关于小球运动的加速度a、沿竖直方向的速度vy、外力F以及管壁对小球的弹力做功的功率P随时间t变化的图像正确的是()解析以小球为研究对象,受力分析如图所示,由于小球随玻璃管在水平方向做匀速直线运动,则竖直方向的洛伦兹力F1qvB是恒力,由牛顿第二定律得qvBmgma,ag,小球的加速度不随时间变化,选项A错误;由A可知,在竖直方向上小球的加速度不变,做初速度为零的匀加速直线运动,竖直方向的速度vyat随时间均匀增加,选项B错误;小球在水平方向做匀速直线运动,由平衡条件得FNqvyBqaBt,玻璃管对小球的弹力FN与小球对玻璃管的作用力FN是作用力与反作用力,由牛顿第三定律得FNFNqaBt,玻璃管在水平方向上受外力F与FN作用做匀速直线运动,则FFNqaBt,即FqaBt,由此可知,外力F与时间t成正比,选项C错误;管壁对小球的弹力做功的功率PFNvqavBt,P与t成正比,选项D正确。答案D12(2019·江苏徐州二模)如图甲所示,y轴右侧空间有垂直xOy平面向里随时间变化的匀强磁场,同时还有沿y方向的匀强电场(图中电场未画出),磁感应强度随时间变化规律如图乙所示(图中B0已知,其余量均为未知)。t0时刻,一质量为m、电荷量为q的带电粒子以速度v0从坐标原点O沿x轴射入电场和磁场区,t0时刻粒子到达坐标为(x0,y0)的点A(x0y0),速度大小为v,方向沿x方向,此时撤去电场。t2时刻粒子经过x轴上xx0点,速度沿x方向。不计粒子重力,求:(1)0t0时间内OA两点间电势差UOA;(2)粒子在t0时刻的加速度大小a0;(3)B1的最小值和B2的最小值的表达式。解析(1)带电粒子由O到A运动过程中,由动能定理qUOAmv2mv,解得UOA。(2)设电场强度大小为E,则UAOEy0,t0时刻,由牛顿第二定律得qv0B0qEma0,解得a0。(3)t0t1时间内,粒子在小的虚线圆上运动,相应小圆最大半径为R,对应的磁感应强度最小值为B1,则R,又qvB1m,B1的最小值B1,t1时刻粒子从C点切入大圆,大圆最大半径为x0,对应的磁感应强度的最小值为B2,则qvB2m,B2。答案(1)(2)(3)9

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