高三物理第二轮复习 专练七 .pdf

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1、准兑市爱憎阳光实验学校专练七准兑市爱憎阳光实验学校专练七一、选择题1.如右图所示，匀强磁场的磁感强度为B，方向竖直向下，在磁场中有正方形刚性金属框，ab 边的质量为 m，电阻为R，其他三边的质量和电边上装有固的水平轴，将金属框自水平位置由静止释放，第一次转到竖边的速度为 v，不计一切摩擦，重力加速度为g，那么在这个过程中，的选项是()A通过 ab 边的电流方向为 abBab 边经过最低点时的速度 v 2gLCa、b 两点间的电压逐渐变大1D金属框中产生的焦耳热为mgL mv22解析：此题考查电磁感ab 边向下摆动过程中，磁通量逐渐减小，根据楞次律及右手那么可知感电流方向为 ba，选项A 错误；

2、ab 边由水平位置到达最低点过程中，机械能不守恒，所以选项B 错误；金属框摆动过程中，ab 边同时受安培力作用，故当重力与安培力沿其摆动方向分力的合力为零时，a、b 两点间电压最大，选项 C 错误；根据能量转化和守恒律可知，金属框中产生的焦耳热于此过程中机械能的损失，应选项D 正确答案：D2.一质量为 m、电阻为r 的金属杆 ab，以一的初速度v0 从一光滑平向上滑行，导轨平面与水平面成30角，两导轨上端用一电阻R 相磁场垂直斜面向上，导轨的电阻不计，金属杆向上滑行到某一高度端时的速度大小为 v，()A向上滑行的时间大于向下滑行的时间B在向上滑行时电阻 R 上产生的热量小于向下滑行时电阻R 上

3、产生的热量行金属导轨底端连，如右图所示，之后又返回到底一个边长为L的阻均不计cd直位置时，ab以下说法正确(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)C向上滑行时与向下滑行时通过电阻R 的电荷量相1D金属杆从开始上滑至返回出发点，电阻R 上产生的热量为 m(v2 0v2)2解析：导体杆沿斜面向上运动时安培力沿斜面向下，沿斜面向下运动时安培力沿斜面向上，所以上升过程的加速度大于下滑过程的加速度，因此向上滑行的时间小于向下滑行的时间，A 错；向上滑行过程的平均速度大，感电流大，安培力做的功多，R 上产生的热量多，B 错；由 q知 C 对；由能量守恒律知回路中产生Rr1的总热量为 m(v2 0v

4、2)，D 错；此题中难度2答案：C3.矩形线圈 abcd，长 ab20 cm，宽 bc10 cm，匝数 n200，线圈5.整个线圈平面内均有垂直于线圈平面的匀强磁场穿过假设匀强度 B 随时间 t 的变化规律如右图所示，那么()A线圈回路中感电动势随时间均匀变化B线圈回路中产生的感电流为0.2 AC当 t0.3 s 时，线圈的 ab 边所受的安培力大小为0.016 ND在 1 min 内线圈回路产生的焦耳热为48 JBB205102解析：由 EnnS可知，由于线圈中磁感强度的变化率 T/s0.5 T/s 为ttt0.3E常数，那么回路中感电动势为En2 V，且恒不变，应选项 A 错误；回路中感电

5、流的大小为I 0.4tRA，选项 B 错误；当 t0.3 s时，磁感强度 B0.2 T，那么安培力为 FnBIl2000.20.40.2 N N，应选项 C 错误；1 min 内线圈回路产生的焦耳热为QI2Rt0.42560 J48 J选项 D 正确答案：D4(2021模拟)如图甲所示，光滑导轨水平放置在与水平方向夹角60斜向下的匀强磁场中，匀强磁场的磁感强度 B 随时间的变化规律如图乙所示(规斜向下为正方向)，导体棒 ab 垂直导轨放置，除电阻 R 的阻值外，回路总电阻 R强磁场的磁感其余电阻不计，导体棒 ab 在水平外力作用下始终处于静止状态规ab 的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外

6、力的正方向，那么在0t 时间内，能正确反映流过导体棒ab 的电流 i 和导体棒 ab 所受水平外力F 随时间 t 变化的图象是()1D当导体棒的速度为 v0 时，回路中感电流大小为初始时的一半2解析：产生的感电动势为 EBlv，电流为IBlv/R，安培力为FBIlB2l2v/R，l、v 都在减小，根据牛1顿第二律知，加速度也在减小，故 A 错；该过程中，动能转化为接触电阻产生的热量为 mv2 0；B 错；该过程中，2QR通过的总电荷量为 QBS/R，整理后得开始运动时，导体棒与导轨所构成回路的S，C 对；由产生的感电B动势为 EBlv 和电流为 IBlv/R，可知 D 错答案：C6.如右图所示

7、，两竖直放置的平行光滑导轨相距0.2 m，其电阻不计，处强磁场中，匀强磁场的磁感强度为 0.5 T，导体棒 ab 与 cd 的电阻均为 0.10.01 kg.现用竖直向上的力拉 ab 棒，使之匀速向上运动，此时cd 棒恰好终接触良好，导轨足够长，g 取 10 m/s2，那么()Aab 棒向上运动的速度为 1 m/s于水平向里的匀，质量均为静止，棒与导轨始解析：由楞次律可判回路中的电流始终为ba 方向，由法拉第电磁感律可判回路电流大小恒，故A、B 错；由 F 安BIL 可得 F 安随 B 的变化而变化，在0t0 时间内，F 安方向向右，故外力F 与 F 安值反向，方向向左为负值；在 t0t 时间

8、内，F 安方向改变，故外力 F 方向也改变为正值，综上所述，D 项正确答案：D5.如右图所示，光滑金属导轨AC、AD 固在水平面内，并处在方向竖直匀强磁场中有一质量为m 的导体棒以初速度 v0 从某位置开始在导轨最终恰好静止在 A 点在运动过程中，导体棒与导轨始终构成边三角点的总电荷量为 Q.导体棒与导轨间的接触电阻阻值为R，其余电阻不计，那么()A该过程中导体棒做匀减速运动1B该过程中接触电阻产生的热量为 mv2 08QRC开始运动时，导体棒与导轨所构成回路的面积为B向下、大小为 B 的上水平向右运动，形回路，且通过ABab 棒受到的拉力大小为 0.2 NC在 2 s 时间内，拉力做功为 0

9、.4 JD在 2 s 时间内，ab 棒上产生的焦耳热为 0.4 JBLvmg2R解析：cd 棒受到的安培力于它的重力，BLmg，v2 m/s，A 错误ab 棒受到向下的重力 G2RB2L2和向下的安培力 F，那么 ab 棒受到的拉力 FTFG2mg0.2 N，B 正确在 2 s 内拉力做的功，WFTvt0.222 J0.8 J，C 不正确在 2 s 内 ab 棒上产生的热量 QI2Rt答案：B7.如右图所示，在光滑水平面上方，有两个磁感强度大小均为B、匀强磁场，如下图，PQ 为两个磁场的边界，磁场范围足够大一方向相反的水平个边长为 a，质量BLv2Rt0.2 J，D 不正确2R为 m，电阻为

10、R 的正方形金属线框垂直磁场方向，以速度v 从图示位置向右运动，当线框中心线AB 运动到与vPQ 重合时，线框的速度为，那么()2A此时线框中的电功率为4B2a2v2/RB此时线框的加速度为4B2a2v/(mR)C此过程通过线框截面的电荷量为Ba2/RD此过程回路产生的电能为0.75mv2vE2 总B2a2v2E总Bav解析：线框左右两边都切割磁感线那么E 总2Ba，P，A 错误；线框中电流 I，2RRRR2B2a2v2B2a2v两边受安培力 F 合2BIa，故加速度 a，B 错误；由 E，I.q I t 得 qRmRtR.从 B 点到 Q 点 Ba2，故C 正确；而回路中产生的电能ER11

11、mv222EE感电流I RI2R由式解得v.mg(3)由题意知，导体棒刚进入磁场时的速度最大，设为vm1机械能守恒mv2 mmgh2感电动势的最大值EmBLvmEm感电流的最大值ImRmg 2gh解得Im.IRmgI2Rmg 2gh答案：(1)B(2)v(3)ImILmgIR9.如右图所示，两根相同的劲度系数为k 的金属轻弹簧用两根长的绝在水平天花板上，弹簧的上端通过导线与阻值为R 的电阻相连，弹簧缘线悬挂的下端接的垂直纸13mv2 mv2，故 D 错误28答案：C二、非选择题一质量为 m、长度为L、电阻为r 的金属棒，金属棒始终处于宽度为d8(2021单科)面向里磁感强度为 B 的匀强磁场中

12、开始时弹簧处于原长金属棒从静止释放，其下降高度为h 时到达了最如右图所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L，一理想电流表与两1大速度弹簧始终在弹性限度内，且当弹簧的形变量为x 时，它的弹性势能为 kx2，不计空气阻力和其他电2阻，求：体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳为I.整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始(1)金属棒的最大速度是多少？终保持水平，不计导轨的电阻求：(2)这一过程中 R 消耗的电能是多少？(1)磁感强度的大小 B；解析：(1)当金属棒有最大速度时，加速度为零，金属棒受向上的弹力、安培力和向下的重力作用，有(2)电流稳后，导体棒运动速度的大小v；2k

13、hBIdmg(3)流经电流表电流的最大值Im.解析：(1)电流稳后，导体棒做匀速运动BILmgmg解得B.IL(2)感电动势EBLvBdvmaxIRrvmaxmg2khRr.B2d2导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直一质量为m、有效电阻为R 的导体棒在距磁场上边界h 处静止释放导(2)根据能量关系得11maxE 电mgh2kh2 mv222又有 R、r 共同消耗了总电能ERR，ERErE 电Err整理得 R 消耗的电能为RRmERE 电mghkh2RrRr答案：(1)mg2khRrB2d2mg2kh2Rr2B4d42mg2kh2Rr22B4d4代入数据解得：v2 m/sBlv线框的 ab 边刚进

14、入磁场时，感电流：IR线框恰好做匀速运动，有：MgmgIBl代入数据解得：B1 T(2)设线框进入磁场之前运动时间为t1，有：lhl vt12代入数据解得：t10.6 s线框进入磁场过程做匀速运动，所用时间：lt2 0.1 svv此后轻绳拉力消失，线框做竖直上抛运动，到最高点时所用时间：t3 0.2 sg线框从开始运动到最高点，所用时间：tt1t2t30.9 s(3)线框从最高点下落至磁场边界时速度大小不变，线框所受安培力大小也不变，即IBl(Mm)gmg因此，线框穿过磁场过程还是做匀速运动，离开磁场后做竖直下抛运动由机械能守恒律可得：11mv2 1 mv2mg(hl)22代入数据解得线框落地

15、时的速度：v14 m/s.答案：(1)1 T(2)0.9 s(3)4 m/sRm(2)mghkh2Rr10如下图，在距离水平地面h0.8 m 的虚线的上方，有一个方向垂直于纸面水平向内的匀强磁场正方形线框 abcd 的边长 l0.2 m，质量 m0.1 kg，电阻 R0.08.一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连线框，另一端连一质量M0.2 kg 的物体 A.开始时线框的 cd 在地面上，各段绳都处于伸直状态，从如下图的位置由静止释放物体 A，一段时间后线框进入磁场运动，线框的ab 边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动当线框的 cd边进入磁场时物体A 恰好落地，同时将轻绳剪断，线框继续上升一段时间后开始下落，最后落至地面 整个过程线框没有转动，线框平面始终处于纸面内，g 取 10 m/s2.求：(1)匀强磁场的磁感强度B.(2)线框从开始运动到最高点，用了多长时间？(3)线框落地时的速度多大？解析：(1)设线框到达磁场边界时速度大小为v，由机械能守恒律可得：1Mg(hl)mg(hl)(Mm)v22