【优化探究】2012高考物理一轮复习 9-2课时知能评估

用心 爱心 专心 1 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E n n S 故当磁场均匀变化时 E保持不 t B t 变 故电动势 电流均保持不变 A B 错 C 对 由安培力公式F BIl知 I l不变 B 变化 F变化 故 D 错 答案 C 2 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 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 AD 3 吉他以其独特的魅力吸引了众多音乐爱好者 然而吉他有许多种 不同吉他的工作原理 是不同的 电吉他与普通吉他不同的地方是它的每一根琴弦下面安装了一种叫做拾音器的装 置 能将琴弦的振动转化为电信号 电信号经扩音器放大 再经过扬声器就能播出优美的音 乐声 如图是拾音器的结构示意图 多匝线圈置于永久磁铁与钢制的琴弦 电吉他不能使用 尼龙弦 之间 当弦沿着线圈振动时 线圈中就会产生感应电流 关于感应电流 以下说法 正确的是 A 琴弦振动时 线圈中产生的感应电流是恒定的 B 琴弦振动时 线圈中产生的感应电流大小变化 方向不变 C 琴弦振动时 线圈中产生的感应电流大小不变 方向变化 D 琴弦振动时 线圈中产生的感应电流大小和方向都会发生变化 用心 爱心 专心 2 解析 由于琴弦在振动 使线圈中的磁通量发生不均匀的变化 时快时慢 线圈中产生 感应电流的大小方向都要发生变化 故 D 正确 答案 D 4 2011 年宝鸡模拟 如图所示 金属棒ab置于水平放置的光滑框架cdef上 棒与框架接 触良好 匀强磁场垂直于ab棒斜向下 从某时刻开始磁感应强度均匀减小 同时施加一个 水平方向上的外力F使金属棒ab保持静止 则F A 方向向右 且为恒力 B 方向向右 且为变力 C 方向向左 且为变力 D 方向向左 且为恒力 解析 因回路磁通量减小 由楞次定律知棒中电流由b到a 由左手定则可判定安培力 的方向为右下方 由平衡条件可推知外力F方向向左 磁感应强度B均匀减小 由 E S可得感应电动势恒定 t B t 答案 C 5 2010 年高考江苏单科 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t 0 时刻闭合开关 S 经过一段时间后 在t t1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 t 0 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 B 6 探究创新 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可能 A 小于 B 等于 mgR B2L2 mgR B2L2 用心 爱心 专心 3 C 小于 D 大于 I2R mg I2R mg 解析 MN的最大速度就是安培力等于重力时对应的速度 即 BIL mg B2L2v R mg v 故 A B 正确 又I v C 正确 D 错误 mgR B2L2 BLv R I2R mg 答案 ABC 7 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 S1 B 断开 S2 C 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中产生与原电流同方向的自感 电流 使电压表中指针反向转动而电流又较大所以可能损坏电压表 故选 B 答案 B 8 如图所示 平行导轨间距为d 一端跨接一个电阻R 匀强磁场的磁感应强度为B 方向 与导轨所在平面垂直 一根足够长的金属棒与导轨成 角放置 金属棒与导轨的电阻不 计 当金属棒沿垂直于棒的方向以速度v滑行时 通过电阻R的电流是 A B Bdv R Bdvsin R C D Bdvcos R Bdv Rsin 解析 由题图知金属棒的有效切割长度L E I D 正确 d sin Bdv sin Bdv Rsin 答案 D 9 如图所示 线圈L的电阻不计 则 A S 刚闭合时 灯立即正常发光 B 当灯正常发光时 电容器不带电 C S 断开瞬间 灯熄灭 电容器不带电 用心 爱心 专心 4 D S 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 电容器与L组成 闭合回路 由楞决定律 L的右端电势高 B板带正电 A板带负电 C 错误 D 正确 答案 BD 10 2010 年高考山东理综卷 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 2Blv0 C 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E Bla bv0 Blc dv0 2Blv0 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 ABD 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 2011 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 线框的右边紧贴着边界 t 0 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 F0 m 线框边长 l at 1 22 0 线框离开磁场前瞬间速度 v at0 由牛顿第二定律知 3F0 ma B2l2v R 解 式得 用心 爱心 专心 5 B 8m3R F2 0t5 0 2 线框离开磁场前瞬间感应电动势 E Blv 解 式得 E 2Rt0F2 0 m 答案 1 B 2 E 8m3R F2 0t5 0 2Rt0F2 0 m 12 15 分 2010 年高考江苏单科 如图所示 两足够长的光滑金属导轨竖直放置 相距为 L 一理想电流表与两导轨相连 匀强磁场与导轨平面垂直 一质量为m 有效电阻为R的导 体棒在距磁场上边界h处静止释放 导体棒进入磁场后 流经电流表的电流逐渐减小 最终 稳定为I 整个运动过程中 导体棒与导轨接触良好 且始终保持水平 不计导轨的电阻 求 1 磁感应强度的大小B 2 电流稳定后 导体棒运动速度的大小v 3 流经电流表电流的最大值Im 解析 1 电流稳定后 导体棒做匀速运动 B