学年河北省衡水中学滁州分校高二下学期第一次月考物理试题 Word版Word文件下载.docx
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A.线圈不闭合时,即使穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中也没有感应电流
B.穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生
C.只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生
D.只要电路的一部分作切割磁感线的运动,电路中就一定有感应电流
3.如图所示,两个闭合圆形线圈A,B的圆心重合,放在同一个水平面内,线圈B中通如图所示的电流,设t=0时电流沿逆时针方向(图中箭头所示).对于线圈A在t1~t2时间内的下列说法中正确的是()
A.有顺时针方向的电流,且有扩张的趋势
B.有顺时针方向的电流,且有收缩的趋势
C.有逆时针方向的电流,且有扩张的趋势
D.有逆时针方向的电流,且有收缩的趋势
4.矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂直纸面向里,磁感应强度B随时间变化的规律如图所示.若规定顺时针方向为感应电流I的正方向,下列各图中正确的是()
A.
B.
C.
D.
5.如图所示,绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路,在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A,下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是()
A、线圈中通以恒定的电流
B、通电时,使变阻器的滑片P作匀速移动
C、通电时,使变阻器的滑片P作加速移动
D、将电键突然断开的瞬间
6.一个粗细均匀总电阻为R的矩形金属线框MNPQ,如图,MN的长度是NP的2倍,NP长度为L,有一宽度为2L、大小为B垂直纸面向里的匀强磁场,自MN边进入磁场开始线框以v匀速穿过磁场区域,则PQ两端的电势差UPQ随时间的关系图线为()
A.
B.
C.
D.
7.如图所示,左侧闭合电路中的电流大小为I1,ab为一段长直导线;
右侧平行金属导轨的左端连接有与ab平行的长直导线cd,在远离cd导线的右侧空间存在与导轨平面垂直的匀强磁场,在磁场区域放置垂直导轨且与导轨接触良好的导体棒MN,当导体棒沿导轨匀速运动时,可以在cd上产生大小为I2的感应电流。
已知I1>
I2,不计匀强磁场对导线ab和cd的作用,用f1和f2分别表示导线cd对ab的安培力大小和ab对cd的安培力大小,下列说法中正确的是()
A.若MN向左运动,ab与cd两导线相互吸引,f1=f2
B.若MN向右运动,ab与cd两导线相互吸引,f1=f2
C.若MN向左运动,ab与cd两导线相互吸引,f1>
f2
D.若MN向右运动,ab与cd两导线相互吸引,f1>
8.如右图所示,开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直,且一半在磁场内,一半在磁场外。
若要使线框中产生感应电流,下列办法中可行的是()
A.以cd边为轴转动(小于90°
)B.以ab边为轴转动(小于90°
)
C.以ad边为轴转动(小于60°
)D.以bc边为轴转动(小于60°
9.一闭合线圈放在随时间均匀变化的磁场中,线圈平面和磁场方向垂直.若想使线圈中的感应电流增强一倍,下述方法不可行的是()
A.使线圈匝数增加一倍B.使线圈面积增加一倍
C.使线圈匝数减少一半D.使磁感应强度的变化率增大一倍
10.如图(a)所示,在t=0时刻,质量为m、边长为L、电阻为R的正方形金属线框以速度v0进入宽度为L、磁感应强度为B的有界匀强磁场区域。
在t=t1时刻,线框恰好全部进入磁场且速度减小为v1;
此时对线框施加一沿运动方向的力F,使线框在t=2t1时刻恰好完全离开磁场。
该过程中线圈的v-t图象如图(b)所示,图象关于t=t1对称。
下列说法正确的是()
A.线框进入磁场和穿出磁场的过程,感应电流的方向相同
B.线框进入磁场和穿出磁场的过程,受到安培力的方向相同
C.线框进入磁场的过程,通过导体横截面的电荷为
D.线框穿出磁场的过程中,外力F所做的功为
11.如图所示,将条形磁铁插入闭合线圈,第一次用0.2s,第二次用0.4s,并且两次插入过程中磁铁相对于线圈的起始和终止位置相同,则()
A.第一次穿过线圈的磁通量的最大值比第二次的大
B.第一次穿过线圈的磁通量的变化比第二次的快
C.第一次线圈中产生的感应电流比第二次的大
D.第一次线圈中产生的感应电流比第二次的小
12.如图甲所示,电阻不计且间距为L=1m的光滑平行金属导轨竖直放置,上端连接阻值为R=2Ω的电阻,虚线OO′下方有垂直于导轨平面向内的匀强磁场。
现将质量为m=0.3kg、电阻不计的金属杆ab从OO′上方某处由静止释放,下落过程中与导轨保持良好接触且始终水平。
在金属杆ab下落0.3m的过程中,其加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示。
已知ab进入磁场时的速度v0=2.0m/s,取g=10m/s2.则下列说法正确的是()
A.进入磁场后,金属杆ab中电流的方向由a到b
B.匀强磁场的磁感应强度为2.0T
C.金属杆ab下落0.3
m时,其速度为1.0m/s
D.金属杆ab下落0.3
m的过程中,R上产生的热量为0.75J
第II卷(非选择题52分)
二、填空题(本大题共4个小题,共16分。
13.如图所示,两个由完全相同的金属导线制成的圆环在同一平面上同心放置,半径r2=2r1,匀强磁场的方向与环面垂直,磁感应强度均匀变化.若磁场限制在小圆环之内,则小环与大环中感应电流之比I1:
I2=;
若小环内外均有磁场,则I1:
I2=(感应电流的磁场相对于原磁场可忽略).
14.如图所示,线圈内有理想边界的磁场,当磁感应强度均匀增加时,有一带电粒子静止于水平放置的平行板电容器中间,则此粒子带__________电,若增大磁感应强度的变化率,则带电粒子将________(填“向上运动”、“向下运动”或“静止”)。
15.如图所示,边长为l的正方形线圈abcd的匝数为n,线圈电阻为r,外电路的电阻为R,ab的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场中的边界上,磁感应强度为B,现在线圈以OO′为轴,以角速度ω匀速转动,求:
(1)线圈从图示位置转过90°
的过程中电阻R上产生的热量_______
(2)线圈从图示位置转过60°
的过程中电阻R上通过的电荷量_____
(3)磁通量的最大变化率为__________
16.如图所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中,有半径为r的光滑圆形导体框架,OC为一能绕O在框架上滑动的导体棒,Oa之间连一个电阻R,导体框架与导体电阻均不计,若要使OC能以角速度ω匀速转动,则导体棒产生的电动势是______,外力做功的功率是______.
三、解答题(本大题共3个小题,共36分。
17.现代人喜欢到健身房骑车锻炼,某同学根据所学知识设计了一个发电测速装置,如图所示。
自行车后轮置于垂直车身平面向里的匀强磁场中,后轮圆形金属盘在磁场中转动时,可等效成一导体棒绕圆盘中心O转动。
已知磁感应强度B=0.5T,圆盘半径l=0.3m,圆盘电阻不计。
导线通过电刷分别与后轮外边缘和圆心O相连,导线两端a、b间接一阻值R=10Ω的小灯泡。
后轮匀速转动时,用电压表测得a、b间电压U=0.6V。
(1)与a连接的是电压表的正接线柱还是负接线柱?
(2)圆盘匀速转动10分钟,则此过程中产生了多少电能?
(3)自行车车轮边缘线速度是多少?
18.如图所示,质量m1=0.1kg,电阻R1=0.3Ω,长度l=0.4m的导体棒ab横放在U型金属框架上.框架质量m2=0.2kg,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,相距0.4m的MM′、NN′相互平行,电阻不计且足够长.电阻R2=0.1Ω的MN垂直于MM′.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T.垂直于ab施加F=2N的水平恒力,ab从静止开始无摩擦地运动,始终与MM′、NN′保持良好接触,当ab运动到某处时,框架开始运动.设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2.
(1)求框架开始运动时ab速度v的大小;
(2)从ab开始运动到框架开始运动的过程中,MN上产生的热量Q=0.1J,求该过程ab位移x的大小.
19.如图所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L,M、P两点间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下,导轨和金属杆的电阻可忽略,现在让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦.
(1)由b向a方向看到的装置下图所示,请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图;
(2)在加速下滑过程中,当杆ab的速度大小为v时,求此时ab杆中的电流及其加速度的大小;
(3)求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值.
滁州分校2017-2018学年上学期第一次月考试卷
参考答案
1.D2.A3.D4.D5.A6.A7.B8.ABC9.ABC10.BC11.BC12.ACD
13.2:
1,1:
2.
14.负,向上运动
15.
16.
Br2ω
17.
(1)a点接电压表的负接线柱;
(2)21.6J(3)8m/s
【解析】
(1)根据右手定则,轮子边缘点是等效电源的负极,则a点接电压表的负接线柱;
(2)根据焦耳定律
代入数据得Q=21.6J
(3)由
得v=lω=8m/s
18.
(1)求框架开始运动时ab速度v的大小为6m/s;
(2)从ab开始运动到框架开始运动的过程中ab位移x的大小为1.1m.
【解析】ab向右做切割磁感线运动,产生感应电流,电流流过MN,MN受到向右的安培力,当安培力等于最大静摩擦力时,框架开始运动.根据安培力、欧姆定律和平衡条件等知识,求出速度.依据能量守恒求解位移.
解:
(1)由题意,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则框架受到最大静摩擦力为:
F=μFN=μ(m1+m2)g
ab中的感应电动势为:
E=Blv
MN中电流为:
MN受到的安培力为:
F安=IlB
框架开始运动时有:
F安=F
由上述各式代入数据,解得:
v=6m/s
(2)导体棒ab与MN中感应电流时刻相等,由焦耳定律Q=I2Rt得知,Q∝R
则闭合回路中产生的总热量:
=
×
0.1J=0.4J
由能量守恒定律,得:
Fx=
+Q总
代入数据解得:
x=1.1m
答:
(1)求框架开始运动时ab速度v的大小为6m/s;
19.
(1)重力mg,竖直向下支撑力N,垂直斜面向上安培力F,沿斜面向上
(2)
(3)
(1)AB杆下滑过程中某时刻的受力示意图;
(2)当AB加速下滑时,感应电动势为:
AB杆中的电流为:
I=E/R=Blv/R
安培力:
F=BIl
加速度为:
(3)当A=0时,即GSinθ=F时,AB杆的速度可以达到最大值
所以,
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