[高考理综]2010年北京一模分类汇编物理：8电磁感应.doc

2010年北京一模分类汇编物理（八）电磁感应1. （2010海淀一模）下列说法中正确的是（ ）A机械波和电磁波都能发生反射、折射、干涉和衍射现象，这是因为它们都可以在真空中传播B变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场C站在地面上的人观察一根相对地面沿杆长方向高速运动的杆，他发现杆的长度比杆静止时的长度小D狭义相对论的两个假设之一是真空中的光速在不同惯性参考系中是不相同的【解析】A选项中，机械波不能在真空中传播；B选项中，变化的电场可能产生恒定的磁场，变化的磁场可能产生恒定的电场；D选项中，两个基本假设之一是光速在不同惯性参考系中是相同的。【答案】C2. （2010东城一模）图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线的距离为l，磁场方向垂直纸面向里abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为lt=0时刻，bc边与磁场区域边界重合，如图所示现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域取沿abcda的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线可能是（ ）【解析】进入磁场，切割磁感线，产生感应电流方向是，为负，随着的运动，有效切割长度变短，感应电流大小变小，BC错经过时间后，离开磁场，进入磁场，产生感应电流为正方向，且随着线圈的运动，有效切割长度变小，感应电流大小变小，D错A对【答案】A3. （2010西城一模）如图所示，空间存在一有边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面（纸面）垂直，磁场边界的间距为一个质量为、边长也为的正方形导线框沿竖直方向运动，线框所在平面始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终与磁场的边界平行时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合（图中位置I），导线框的速度为经历一段时间后，当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时（图中位置II），导线框的速度刚好为零此后，导线框下落，经过一段时间回到初始位置I则（ ）A上升过程中，导线框的加速度逐渐增大B下降过程中，导线框的加速度逐渐增大C上升过程中合力做的功与下降过程中的相等D上升过程中克服安培力做的功比下降过程中的多【解析】上升过程中，加速度，速度由减小到0，加速度逐渐减小，A错；下降过程中，加速度，速度由0增大到，且，加速度逐渐减小，B错；由动能定理知，上升过程中合力做的功比下降过程中合力做的功大，C错；上升过程中的安培力比下降过程中的安培力大，上升过程中克服安培力做的功比下降过程中的多，D对【答案】D4. （2010宣武一模）如图所示，有一个水平放置的绝缘环形小槽，槽的宽度和深度处处相同且槽内光滑现将一直径略小于槽宽的带正电的小球放入槽内让小球从的时刻开始，以图中的初速度在槽内开始运动，与此同时，有一束变化的匀强磁场竖直向下垂直穿过环形小槽所包围的面积如果磁感应强度B的大小随着时间t成正比例的增大，而且小球的带电量保持不变，那么从此时刻开始，你认为以下判断哪个是合理的（ ）A小球的动量p跟随时间t成反比例的减小（即：）B小球的动能跟时间t成反比例的减小（即：）C小球动能的增加量跟时间t成正比（即：）D小球动能的增加量跟其通过的路程s成正比（即：）【解析】由题可知，在环形小槽内有电场强度大小一定的感生电场，小球受到大小恒定的电场力，根据动量定理有，根据动能定理有，故D对【答案】D5. （2010宣武一模）如图所示，在电容器C的两端接有一个圆环形导体回路，在圆环回路所围的面积之内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，已知圆环半径，电容器的电容，当磁场B以的变化率均匀增加时，则电容器的（ ）Aa板带正电，电荷量为Ba板带负电，电荷量为Ca板带正电，电荷量为Da板带负电，电荷量为【解析】根据楞次定律知，感应电流在圆环回路内的磁场应垂直于纸面向上，根据安培定则可知，电容器板带正电，电荷量为，选A【答案】A6. （2010朝阳一模）如图所示，单匝闭合金属线圈的面积为S，电阻为R，垂直于磁感线放在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为。从某时刻起（记为时刻）磁感应强度的大小发生变化，但方向不变。在这段时间内磁感应强度B随时间变化的规律（k为一个正的常数）。在这段时间内，线圈中感应电流（ ）A方向为逆时针方向，大小为B方向为顺时针方向，大小为C方向为逆时针方向，大小为D方向为顺时针方向，大小为【解析】由楞次定律知，感应电流产生的磁场垂直于纸面向外，根据安培定则，线圈中的电流方向为逆时针方向。由法拉第电磁感应定律知，感应电流的大小为，选A。【答案】A7. （2010宣武一模）如图所示，MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l为，电阻不计. 导轨所在平面与磁感应强度的匀强磁场垂直质量、电阻的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触导轨两端分别接有阻值均为的电阻和重力加速度取，且导轨足够长，若使金属杆ab从静止开始下滑，求：（1）杆下滑的最大速率；（2）稳定后整个电路耗电的总功率P；（3）杆下滑速度稳定之后电阻两端的电压U. 【解析】（1）（2）由能量转化和守恒定律有：（3）两端的电压【答案】见解析8. （2010丰台一模）如图所示（俯视图），相距为2L的光滑平行金属导轨水平放置，导轨的一部分处在以为右边界的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强大小为B，方向垂直导轨平面向下，导轨右侧接有定值电阻R，导轨电阻忽略不计。在距边界为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab。求解以下问题：（1）若金属杆ab固定在导轨上的初始位置，磁场的磁感应强度在时间t内由B均匀减小到0，求此过程中电阻R上产生的焦耳热。（2）若磁场的磁感应强度不变，金属杆ab在恒力的作用下由静止开始向右运动3L的距离，其图象如图乙所示。求：金属杆ab在刚要离开磁场时加速度的大小；此过程中电阻R上产生的焦耳热。【解析】（1）感应电动势为，所以电阻R上产生的焦耳热为，。（2）ab杆从L到3L的过程中，由动能定理得，ab杆刚要离开磁场时，由牛顿第二定律可得，由以上两式可得，。由动能定理可得，所以。【答案】（1）（2）；9. （2010海淀一模）如图所示，固定在上、下两层水平面上的平行金属导轨、和、间距都是，二者之间固定有两组竖直半圆形轨道和，两轨道间距也均为，且和的竖直高度均为，两组半圆形轨道的半径均为。轨道的端、端的对接狭缝宽度可忽略不计，图中的虚线为绝缘材料制成的固定支架，能使导轨系统位置固定。将一质量为的金属杆沿垂直导轨方向放在下层导轨的最左端位置，金属杆在与水平成角斜向上的恒力作用下沿导轨运动，运动过程中金属杆始终与导轨垂直，且接触良好。当金属杆通过的距离运动到导轨末端位置时其速度大小。金属杆和导轨的电阻、金属杆在半圆轨道和上层水平导轨上运动过程中所受的摩擦阻力，以及整个运动过程中所受空气阻力均可忽略不计。（1）已知金属杆与下层导轨间的动摩擦因数为，求金属杆所受恒力的大小；（2）金属杆运动到位置时撤去恒力，金属杆将无碰撞地水平进入第一组半圆轨道和，又在对接狭缝和处无碰撞地水平进入第二组半圆形轨道和的内侧，求金属杆运动到半圆轨道的最高位置时，它对轨道作用力的大小；（3）若上层水平导轨足够长，其右端连接的定值电阻阻值为，导轨处于磁感应强度