2018屆高考物理二輪復(fù)習(xí)全冊(cè)能力訓(xùn)練（打包17套）.zip
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專題能力訓(xùn)練12 電磁感應(yīng)及綜合應(yīng)用
(時(shí)間:45分鐘 滿分:100分)
一、選擇題(本題共8小題,每小題8分,共64分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,1~6題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,7~8題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得8分,選對(duì)但不全的得4分,有選錯(cuò)的得0分)
1.
如圖所示,邊長(zhǎng)為a的導(dǎo)線框abcd處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,bc邊與磁場(chǎng)右邊界重合?，F(xiàn)發(fā)生以下兩個(gè)過(guò)程:一是僅讓線框以垂直于邊界的速度v勻速向右運(yùn)動(dòng);二是僅使磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化。若導(dǎo)線框在上述兩個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小相等,則磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率為( )
A.2B0va B.B0va C.B0v2a D.4B0va
2.
如圖所示,在光滑水平面上,有一個(gè)粗細(xì)均勻的單匝正方形閉合線框abcd。t=0時(shí)刻,線框在水平外力的作用下,從靜止開始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),bc邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻為t1,ad邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻為t2,設(shè)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小為I,ad邊兩端電壓大小為U,水平拉力大小為F,則下列I、U、F隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間t變化關(guān)系圖象正確的是( )
3.
(2017·湖南株洲期末)用導(dǎo)線繞一圓環(huán),環(huán)內(nèi)有一用同樣導(dǎo)線折成的內(nèi)接正方形線框,圓環(huán)與線框彼此絕緣,如圖所示。把它們放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于圓環(huán)平面(紙面)向里。當(dāng)磁場(chǎng)均勻減小時(shí)( )
A.圓環(huán)和線框中的電流方向都為順時(shí)針
B.圓環(huán)和線框中的電流方向都為逆時(shí)針
C.圓環(huán)和線框中的電流大小之比為1∶2
D.圓環(huán)和線框中的電流大小比為2∶1
4.小明有一個(gè)磁浮玩具,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。若圖中電源的電壓固定,可變電阻為一可以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端點(diǎn)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
5.如圖甲所示,正三角形導(dǎo)線框abc固定在磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與線圈平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示。t=0時(shí)刻磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,在0~4 s的時(shí)間內(nèi),線框ab邊所受到的安培力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系(規(guī)定水平向左為力的正方向)可能是下圖中的( )
6.
(2017·湖北重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)如圖所示,足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置,兩導(dǎo)軌的平面與水平方向的夾角為θ。在導(dǎo)軌的最上端M、P之間接有電阻R,不計(jì)其他電阻。導(dǎo)體棒ab從導(dǎo)軌的最底端沖上導(dǎo)軌,當(dāng)沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí),ab棒上升的最大高度為hmax;若存在垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí),ab棒上升的最大高度為h。在兩次運(yùn)動(dòng)過(guò)程中ab棒都與導(dǎo)軌保持垂直,且初速度都相等。則下列說(shuō)法正確的是( )
A.兩次上升的最大高度有hmaxu=2m/s,所以v=4m/s即為物塊B與物塊A第一次碰撞前的速度大小。
(2)設(shè)物塊A、B第一次碰撞后的速度分別為v'、v1,取向右為正方向,由彈性碰撞知
-mv=mv1+m0v'
12mv2=12mv12+12m0v'2
解得v1=13v=43m/s
即碰撞后物塊B沿水平臺(tái)面向右勻速運(yùn)動(dòng)
設(shè)物塊B在傳送帶上向右運(yùn)動(dòng)的最大位移為l',則
0-v12=-2al'
l'=49m<1m
所以物塊B不能通過(guò)傳送帶運(yùn)動(dòng)到右邊的曲面上。
(3)當(dāng)物塊B在傳送帶上向右運(yùn)動(dòng)的速度為零后,將會(huì)沿傳送帶向左加速。可以判斷,物塊B運(yùn)動(dòng)到左邊臺(tái)面時(shí)的速度大小為v1,繼而與物塊A發(fā)生第二次碰撞。設(shè)第二次碰撞后物塊B速度大小為v2,同上計(jì)算可知v2=13v1=132v
物塊B與物塊A第三次碰撞、第四次碰撞……,碰撞后物塊B的速度大小依次為
v3=13v2=133v,v4=13v3=134v,…
則第n次碰撞后物塊B的速度大小為
vn=13nv
vn=43nm/s。
10.答案(1)垂直于導(dǎo)軌平面向下
(2)BlEmR (3)B2l2C2Em+B2l2C
解析(1)由題意可知,MN所受安培力可以使其水平向右運(yùn)動(dòng),故安培力方向?yàn)樗较蛴?而MN中的電流方向?yàn)閺腗到N,因此,根據(jù)左手定則可判斷磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪庇趯?dǎo)軌平面向下。
(2)電容器完全充電后,兩極板間電壓為E,當(dāng)開關(guān)S接2時(shí),電容器放電,設(shè)剛放電時(shí)流經(jīng)MN的電流為I,有
I=ER ①
設(shè)MN受到的安培力為F,有
F=IlB ②
由牛頓第二定律,有
F=ma ③
聯(lián)立①②③式得
a=BlEmR。 ④
(3)當(dāng)電容器充電完畢時(shí),設(shè)電容器上電荷量為Q0,有
Q0=CE ⑤
開關(guān)S接2后,MN開始向右加速運(yùn)動(dòng),速度達(dá)到最大值vmax時(shí),設(shè)MN上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E',有
E'=Blvmax⑥
依題意有
E'=QC ⑦
設(shè)在此過(guò)程中MN的平均電流為I,MN上受到的平均安培力為F,有
F=IlB ⑧
由動(dòng)量定理,有
FΔt=mvmax-0 ⑨
又IΔt=Q0-Q ⑩
聯(lián)立⑤⑥⑦⑧⑨⑩式得
Q=B2l2C2Em+B2l2C。
5
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