【立体设计】高考物理 第9章 章末强化训练 新人教版.doc

2012高考立体设计物理人教版第9章 章末强化训练一、选择题(每小题5分，共40分)1如图是某电磁冲击钻的原理图，若突然发现钻头m向右运动，则可能是（ ）a.电键s闭合瞬间b.电键s由闭合到断开的瞬间c.电键s已经是闭合的，变阻器滑片p向左迅速滑动d.电键s已经是闭合的，变阻器滑片p向右迅速滑动【解析】当电键突然闭合时，左线圈上有了电流，产生磁场，而对于右线圈来说，磁通量增加，由楞次定律可知，为了阻碍磁通量的增加，钻头m向右运动远离左边线圈，故a正确；当电键由闭合到断开瞬间，穿过右线圈的磁通量要减少，为了阻碍磁通量的减少，钻头m要向左运动靠近左边线圈，故b项错误；电键闭合时，当变阻器滑片p突然向左滑动时，回路的电阻减小，回路电流增大，产生的磁场增强，穿过右线圈的磁通量增大，为了阻碍磁通量的增加，钻头m向右运动远离左边线圈，故c项正确；当变阻器滑片p突然向右滑动时，回路的电阻增大，回路电流减小，产生的磁场减弱，穿过右线圈的磁通量减少，为了阻碍磁通量的减少，钻头m向左运动靠近左边线圈，故d项错误.【答案】a、c2下列说法中正确的是()a线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势就一定越大b线圈中的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势就一定越大c线圈所处位置磁场越强，线圈中产生的感应电动势就一定越大d线圈中磁通量变化得越快，线圈中产生的感应电动势就越大【解析】由en知，a、b两项中因t未知，故无法判断感应电动势的大小，故a、b错；对c项，磁场强的地方，线圈中磁通量变化得不一定快，即不一定大，故c错误；对d项，磁通量变化得快，即大，由en可知d正确【答案】d3带电圆环绕圆心旋转，在环的圆心处有一闭合小线圈，小线圈和圆环在同一平面内，则（ ）a.只要圆环在转动，小线圈内就一定有感应电流b.不管圆环怎样转动，小线圈内都没有感应电流c.圆环在做变速转动时，小线圈内一定有感应电流d.圆环做匀速转动时，小线圈内没有感应电流【解析】带电圆环旋转时，产生环形电流，若匀速转动，会产生恒定电流，周围磁场不变，穿过小线圈的磁通量不变，没有感应电流产生，故a错，d对；若变速转动，会产生变化的电流，周围产生变化的磁场，穿过小线圈的磁通量变化，产生感应电流，c对，b错.【答案】c、d4. mn、gh为光滑的水平平行金属导轨，ab、cd为跨在导轨上的两根金属杆，匀强磁场垂直穿过mn、gh所在的平面，如图所示，则()a若固定ab，使cd向右滑动，则abdc回路有电流，电流方向由abdcb若ab、cd以相同的速度一起向右滑动，则abdc回路有电流，电流方向由cdbac若ab向左、cd向右同时运动，则abdc回路电流为零d若ab、cd都向右运动，且两棒速度vcdvab，则abdc回路有电流，电流方向由cdba【解析】由右手定则可判断出a应产生顺时针的电流，故a错若ab、cd同向且速度大小相同，ab、 cd所围的线圈面积不变，磁通量不变，故不产生感应电流，故b错若ab向左，cd向右，则abdc中有顺时针电流，故c错若ab、cd向右运动，但vcdvab，则abdc所围面积发生变化，磁通量也发生变化，故由楞次定律可判断出产生由c到d的电流，故d正确【答案】d5一环形线圈放在匀强磁场中，设第1 s内磁感线垂直线圈平面(即垂直于纸面)向里，如图甲所示若磁感应强度b随时间t变化的关系如图乙所示，那么第3 s内线圈中感应电流的大小与其各处所受安培力的方向是()a大小恒定，沿顺时针方向与圆相切b大小恒定，沿着圆半径指向圆心c逐渐增加，沿着圆半径离开圆心d逐渐增加，沿逆时针方向与圆相切【解析】由题图乙知，第3 s内磁感应强度b逐渐增大，变化率恒定，故感应电流的大小恒定再由楞次定律，线圈各处受安培力的方向都使线圈面积有缩小的趋势，故沿半径指向圆心【答案】b6.照明电路中，为了安全，一般在电能表后面电路上安接一漏电保护器，如图所示，当漏电保护器的ef两端没有电压时，脱扣开关k能始终保持接通，当ef两端有电压时，脱扣开关k立即断开，下列说法正确的是（ ）a.连接火线的线圈匝数和连接零线的线圈匝数相等b.当输入电压过低或用户电流超过一定值时，脱扣开关会自动断开，即有低压或过流保护作用c.当站在绝缘物上的带电工作的人两手分别触到b线和d线时（双线触电）脱扣开关会自动断开，即有触电保护作用d.“脱扣开关控制器”的线圈匝数越少，触电保护越灵敏【答案】a7如图所示是测定自感系数很大的线圈l直流电阻的电路，l两端并联一只电压表，用来测自感线圈的直流电压，在测量完毕后，将电路拆开时应先()a断开s1b断开s2c拆除电流表 d拆除电阻r【解析】当s1、s2均闭合时，电压表与线圈l并联；当s2闭合而s1断开时，电压表与线圈l串联所以在干路断开前后自感线圈l中电流方向相同而电压表中电流方向相反只要不断开s2，线圈l与电压表就会组成回路，在断开干路时，l中产生与原来电流同方向的自感电流，使电压表中指针反向转动而可能损坏电压表正确答案为b.【答案】b8如图所示，竖直平面内有平行放置的光滑导轨，导轨间距为l=0.2 m，电阻不计，导轨间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为b=2 t，方向如图所示，有两根质量均为m=0.1 kg，长度均为l=0.2 m，电阻均为r=0.4 的导体棒ab和cd与导轨接触良好，当用竖直向上的力f使ab棒向上做匀速运动时，cd棒刚好能静止不动，则下列说法正确的是(取g=10 m/s2) （ ）a.ab棒运动的速度是5 m/sb.力f的大小为1 nc.在1 s内，力f做的功为5 jd.在1 s内，cd棒产生的电热为2.5 j【解析】考查电磁感应问题.对导体棒cd由=mg，得到v=5 m/s，选项a正确.再由f=mg+f安=2 n知选项b错.在1 s内由w=fvt=10 j,选项c错.q=()2rt=2.5 j，选项d正确.【答案】a、d二、非选择题(共60分)9. (10分)如图所示，长为l的金属棒ab，绕b端在垂直于匀强磁场的平面内以角速度匀速转动，磁感应强度为b，则a、b两端的电势差为_【解析】解法1：棒上各处速率不等，故不能直接用公式eblv求由vr可知，棒上各点线速度跟半径成正比，故可用棒的中点的速度作为平均切割速度代入公式计算由有eblbl2.解法2：设经过t时间ab棒扫过的扇形面积为s，则sltll2t，变化的磁通量为bsbl2t，所以enbbl2(n1)所以，a、b两端的电势差为bl2.【答案】bl210(15分)如图所示，两根足够长的光滑金属导轨，相距为l10 cm，竖直放置，导轨上端连接着电阻r11 ，质量为m0.01 kg、电阻为r20.2 的金属杆ab与导轨垂直并接触良好，导轨电阻不计，整个装置处于与导轨平面垂直的磁感应强度为b1 t的匀强磁场中ab杆由静止释放，经过一段时间后达到最大速率，取g10 m/s2，求此时：(1)杆的速率；(2)ab间的电压；(3)电阻r1消耗的电功率【解析】(1)对ab杆受力分析知，当杆达到最大速度时，a0.即mgbil.又i，eblv.解以上三式得：v12 m/s.(2)uabir11 v.(3)p1i2r11 w.【答案】(1)12 m/s(2)1 v(3)1 w11.(17分）如图所示，两个同心金属环，大环半径为a,小环半径为b,两环间的半径方向均匀连接n根相同的直导线，每根直导线上都接一个阻值恒为r的相同小灯泡，在两环间存在一个固定的、形状和面积都与相邻两直导线间隔相同的匀强磁场，磁感应强度为b.环在外力作用下绕垂直两环中心的轴匀速转动，设转动周期为t，且每个小灯泡都能发光.除了灯泡电阻外其他电阻均不计.（1）求产生的感应电动势的大小；（2）求所有小灯泡的总功率.【解析】（1）金属环转动的角速度=,每个时刻一定有一直导线在做切割磁感线运动，等效电路图如图所示.产生的感应电动势为：e=.(2)灯泡、导线组成的闭合回路的总电阻为：r总=r+ = r.故所有灯泡的总功率p总=e2/r总=.【答案】（1） (2) 12(18分) 如图所示，在方向竖直向上的磁感应强度为b的匀强磁场中，有两条光滑的平行金属导轨，其电阻不计，间距为l，导轨平面与磁场方向垂直，ab、cd为两根垂直导轨放置的、电阻都为r、质量都为