高考物理知能训练（7）.doc

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1、高考物理知能训练一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分，每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1闭合的金属环处于随时间均匀变化的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆环平面，则()A环中产生的感应电动势均匀变化B环中产生的感应电流均匀变化C环中产生的感应电动势保持不变D环上某一小段导体所受的安培力保持不变解析：由法拉第电磁感应定律知EnnS，故当磁场均匀变化时，E保持不变，故电动势、电流均保持不变，A、B错，C对；由安培力公式FBIl知，I、l不变，B变化，F变化，故D错答案：C2(2011年高考广东理综)将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，

2、关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是()A感应电动势的大小与线圈的匝数无关B穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同解析：由法拉第电磁感应定律En知，感应电动势的大小与线圈匝数有关，A错感应电动势正比于，与磁通量的大小无直接关系，B错误、C正确根据楞次定律知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，即“增反减同”，D错误答案：C3.如图甲所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的铜圆环，规定从上向下看，铜环中的感应电流I沿顺时针方向为正方向，图乙表示铜环的感应电动势E随时间t变

3、化的图象，则磁场B随时间t变化的图象可能是下图中的() 解析：由楞次定律可知，若向上的磁感应强度增大，铜环中产生的感应电流为正，对应的感应电动势为正；若磁感应强度不变，则不产生感应电动势；当向上的磁感应强度减小时，铜环中产生的感应电流为负，对应的感应电动势为负，所以A、D正确答案：AD4.如图所示，导体棒AB长2R，绕O点以角速度沿逆时针方向匀速转动，OB为R，且OBA三点在一直线上，有一匀强磁场磁感应强度为B，充满转动平面且与转动平面垂直，那么AB两端的电势差大小为() A.BR2B2BR2C4BR2 D6BR2解析：连接OB，则AB产生的感应电动势就等于OA产生的感应电动势EOA与OB产生

4、的感应电动势EOB之差因EOABLvBLOAOA3RBBR2，EOBBLOBOBRBBR2，EABEOAEOB4BR2，C项正确答案：C5.(2011年高考安徽理综)如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B.电阻为R、半径为L、圆心角为45的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度匀速转动(O轴位于磁场边界)则线框内产生的感应电流的有效值为() A. B. C. D.解析：导线框进出磁场时产生感应电动势，根据法拉第电磁感应定律知，EBLBL2，导线框转动一周的过程只有0和T时间内有感应电流，设线框内产生的感应电流的有效值为I，则I2RT()2R，解得I.答案：D6(2010年高考

5、江苏单科)如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值在t0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在tt1时刻断开S.下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图象中，正确的是() 解析：由于自感现象，t0时刻UAB较大，随时间推移UAB减小；断开S，L中的电流方向不变，大小减小，经过L、R、D形成回路，故UAB方向改变，逐渐减小至0.故B正确答案：B7如图所示，在水平桌面上放置两根相距L的光滑平行金属导轨ab与cd，阻值为R的电阻与导轨的a、c端相连金属滑杆MN垂直于导轨并可在导轨上滑动整个装置放于匀强磁场中，磁场的方向竖直向上，磁感应强度的大小为

6、B.金属滑杆与导轨电阻不计，金属滑杆的中点系一不可伸长的轻绳，绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后，与一质量为m的物块相连，拉金属滑杆的绳处于水平拉直状态现若从静止开始释放物块，用I表示回路中的感应电流，g表示重力加速度，则在物块下落过程中物块的速度不可能()A小于B等于C小于 D大于解析：MN的最大速度就是安培力等于重力时对应的速度，即BILmg，B2L2v/Rmg，v，故A、B正确又I，v，C正确、D错误答案：D8.在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一与磁场方向垂直长度为L的金属杆aO，已知abbccOL/3，a、c与磁场中以O为圆心的同心圆金属轨道始终接触良好一电容为C的电容器接在轨道上，如图所

7、示，当金属杆在与磁场垂直的平面内以O为轴，以角速度顺时针匀速转动时() AUac2UabBUac2UbOC电容器带电荷量QBL2CD若在eO间连接一个理想电压表，则电压表示数为零解析：导体棒在匀强磁场中绕一端的平行于磁感线的轴转动时，产生的感应电动势大小为EBL，v1、v2为导体棒有效长度L两端的线速度，则UacBBBL2，同理可求得UabBL2，UbOBL2，因此A错、B对；电容器两端电压UCUac，则电容器带电荷量QBL2C，C项正确；eO间理想电压表示数等于cO间电势差，D错答案：BC9.如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO为其对

8、称轴一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v0向右运动，当运动到关于OO对称的位置时() A穿过回路的磁通量为零B回路中感应电动势大小为2Blv0C回路中感应电流的方向为顺时针方向D回路中ab边与cd边所受安培力方向相同解析：穿过闭合回路的磁通量0，故选项A正确；回路中的感应电动势为ab、cd两边产生电动势之和EBla bv0Blc dv02Blv0，故选项B正确；由右手定则可知感应电流的方向为逆时针方向，故选项C错误；由左手定则可知ab边与cd边所受的安培力方向均向左，故选项D正确答案：ABD10.如图所示，线圈L的电阻不计，则() AS刚闭合时，灯立即正常发光B

9、当灯正常发光时，电容器不带电CS断开瞬间，灯熄灭，电容器不带电DS断开瞬间，灯熄灭，电容器的A板带负电解析：S刚闭合时，电路中电流变大，L产生自感电动势，阻碍电流变大，灯逐渐发光，A错误当电流稳定时，L不产生感应电动势，两端电压为零，电容器两端电压为零，这时灯正常发光，电容器不带电，B正确S断开瞬间，灯与电源断开，熄灭，由于电容器充电需要一个过程，故S断开瞬间电容器不带电，C对、D错答案：BC二、非选择题(本题共2小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11(15分)(2012年郑州模拟)如图甲所示，一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内，线框的右

10、边紧贴着边界t0时刻对线框施加一水平向右的外力F，让线框从静止开始做匀加速直线运动，经过时间t0穿出磁场，图乙为外力F随时间t变化的图象若线框质量m，电阻R及图象中F0、t0均为已知量，则根据上述条件，请你推出：(1)磁感应强度B的计算表达式(2)线框左边刚离开磁场前瞬间的感应电动势E的计算表达式解析：(1)线框运动的加速度：a线框边长：lat线框离开磁场前瞬间速度：vat0由牛顿第二定律知：3F0ma解式得，B .(2)线框离开磁场前瞬间感应电动势：EBlv解式得：E .答案：(1)B (2)E 12(15分)(2011年高考四川理综) 如图所示，间距l0.3 m的平行金属导轨a1b1c1和

11、a2b2c2分别固定在两个竖直面内在水平面a1b1b2a2区域内和倾角37的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度B10.4T、方向竖直向上和B21 T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场电阻R0.3 、质量m10.1 kg、长为l的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上，S杆的两端固定在b1、b2点，K、Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好一端系于K杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质定滑轮自然下垂，绳上穿有质量m20.05 kg的小环已知小环以a6 m/s2的加速度沿绳下滑，K杆保持静止，Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长取g10 m/s2，sin 3

12、70.6，cos 370.8.求 (1)小环所受摩擦力的大小；(2)Q杆所受拉力的瞬时功率解析：(1)以小环为研究对象，在环沿绳下滑过程中，受重力m2g和绳向上的摩擦力f，由牛顿第二定律知m2gfm2a.代入数据解得fm2(ga)0.05(106) N0.2 N.(2)根据牛顿第二定律知，小环下滑过程中对绳的反作用力大小ff0.2 N，所以绳上的张力T0.2 N设导体棒K中的电流为IK，则它所受安培力FKB1IKl，对导体棒K，由平衡条件知TFK所以电流IK A.因为导体棒Q运动切割磁感线而产生电动势，相当于电源等效电路如图所示，因K、S、Q相同，所以导体棒Q中的电流IQ2IK A设导体棒Q运动的速度为v，则EB2lv由闭合电路的欧姆定律知IQ解得v5 m/s导体棒Q沿导轨向下匀速下滑过程中，受安培力FQB2IQ l由平衡条件知Fm1gsin 37FQ代入数据解得F0.4 N所以Q杆所受拉力的瞬时功率PFv0.45 W2 W.答案：(1)0.2 N(2)2 W- 6 -用心 爱心 专心