2019_2020学年高中物理重难强化训练（一）（含解析）粤教版选修3_2.docx

重难强化训练(一)(时间：40分钟分值：100分)基础达标练一、选择题(本题共6小题，每小题6分)1(多选)无线电力传输目前取得重大突破，在日本展出了一种非接触式电源供应系统这种系统基于电磁感应原理可无线传输电力两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置，原理示意图如图所示下列说法正确的是 ()A若A线圈中输入电流，B线圈中就会产生感应电动势B只有A线圈中输入变化的电流，B线圈中才会产生感应电动势CA中电流越大，B中感应电动势越大DA中电流变化越快，B中感应电动势越大BD根据产生感应电动势的条件，只有处于变化的磁场中，B线圈才能产生感应电动势，A错，B对；根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小取决于磁通量变化率，所以C错，D对2如图所示，单匝圆形金属线圈电阻恒定不变，在线圈的圆形区域内有垂直向里的匀强磁场，在时间t1内要使线圈中产生大小、方向恒定不变的电流，匀强磁场的磁感应强度应按下列哪种情况变化()ABCDA磁感应强度随时间均匀减小，线圈中产生恒定电流，由Bt图象的斜率读出磁感应强度的变化率，由法拉第电磁感应定律求出线圈中产生的感应电动势，由欧姆定律求出感应电流的大小，由楞次定律判断出感应电流的方向3.如图所示，将一个闭合金属圆环从有界磁场中匀速拉出，第一次速度为v，通过金属圆环某一截面的电荷量为q1，第二次速度为2v，通过金属圆环某一截面的电荷量为q2，则()Aq1q212 Bq1q214Cq1q211 Dq1q221C由qtt得q，S为圆环面积，故q1q2.4如图甲所示，矩形导线框abcd固定在变化的磁场中，产生了如图乙所示的电流(电流方向abcda为正方向)若规定垂直纸面向里的方向为磁场正方向，能够产生如图乙所示电流的磁场为()甲乙A BCDD由题图乙可知，0t1内，线框中的电流的大小与方向都不变，根据法拉第电磁感应定律可知，线框中的磁通量的变化率相同，故0t1内磁感应强度与时间的关系是一条斜线，A、B错又由于0t1时间内电流的方向为正，即沿abcda方向，由楞次定律可知，电路中感应电流的磁场方向向里，故0t1内原磁场方向向里减小或向外增大，因此D项符合题意5(多选)如图所示，现有一匝数为n，面积为S，总电阻为R的闭合线圈，垂直放置于一匀强磁场中，磁场的磁感应强度B随时间均匀增大，变化率k，则()A线圈中产生逆时针方向的感应电流B线圈面积具有扩张的趋势C线圈中产生的感应电动势为kSD线圈中感应电流的大小为AD根据楞次定律可得线圈中产生逆时针方向的感应电流，故A正确；线圈面积的变化总是阻碍磁通量的变化，所以磁场的磁感应强度B随时间均匀增大，线圈面积具有收缩的趋势，故B错误；根据法拉第电磁感应定律可得线圈中产生的感应电动势为EnSnkS，故C错误；线圈中感应电流的大小为I，故D正确6(多选)如图所示，先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈水平拉出有界匀强磁场区域，且v12v2，则在先后两种情况下 ()A线圈中的感应电动势之比为E1E221B线圈中的感应电流之比为I1I212C线圈中产生的焦耳热之比Q1Q214D通过线圈某截面的电荷量之比q1q211ADv12v2，根据EBLv，知感应电动势之比21，感应电流I，则感应电流之比为21，故A正确，B错误；v12v2，知时间比为12，根据QI2Rt，知热量之比为21，故C错误；根据qItn，知通过某截面的电荷量之比为11，故D正确。二、非选择题(14分)7如图所示，边长为a的正方形闭合线框ABCD在匀强磁场中绕AB边匀速转动，磁感应强度为B，初始时刻线框所在平面与磁感线垂直，经过t时刻转过120角，求：(1)线框内感应电动势在t时间段内的平均值；(2)转过120角时感应电动势的瞬时值解析(1)设初始时刻磁感线从线框反面穿入，此时磁通量1Ba2，t时刻后2Ba2，磁感线从正面穿入，磁通量的变化量为则.(2)计算感应电动势的瞬时值要用公式EBlvsin v，120，所以E.答案(1)(2)能力提升练一、选择题(本题共4小题，每小题6分)1水平放置的金属框架cdef处于如图所示的匀强磁场中，金属棒ab处于粗糙的框架上且与框架接触良好，从某时刻开始，磁感应强度均匀增大，金属棒ab始终保持静止，则 ()Aab中电流增大，ab棒所受摩擦力也增大Bab中电流不变，ab棒所受摩擦力也不变Cab中电流不变，ab棒所受摩擦力增大Dab中电流增大，ab棒所受摩擦力不变C磁感应强度均匀增大时，磁通量的变化率恒定，故回路中的感应电动势和感应电流都是恒定的；又棒ab所受的摩擦力等于安培力，即fF安BIL，故当B增加时，摩擦力增大，选项C正确2(多选)线圈所围的面积为0.1 m2，线圈电阻为1 .规定线圈中感应电流I的正方向从上往下看是顺时针方向，如图甲所示磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示则以下说法正确的是()甲乙A在时间05 s内，I的最大值为0.01 AB在第4 s时刻，I的方向为逆时针C前2 s内，通过线圈某截面的总电量为0.01 CD第3 s内，线圈的发热功率最大ABC由图看出，在时间05 s内，是01 s内图线的斜率最大，B的变化率最大，线圈中产生的感应电动势最大， 感应电流也最大， 即为：I A0.01 A故A正确在第4 s时刻，穿过线圈的磁场方向向上，磁通量减小，则根据楞次定律判断得知，I的方向为逆时针方向故B正确前2 s内，通过线圈某截面的总电量为：q C0.01 C故C正确第3 s内，B没有变化，线圈中没有感应电流产生，则线圈的发热功率最小故D错误3(多选)如图所示是测量通电螺线管内部磁感应强度的一种装置：把一个很小的测量线圈放在待测处(测量线圈平面与螺线管轴线垂直)，将线圈与可以测量电荷量的冲击电流计G串联，当将双刀双掷开关K由位置1拨到位置2时，测得通过测量线圈的电荷量为q.已知测量线圈的匝数为n，面积为S，测量线圈和G串联回路的总电阻为R.下列判断正确的是()A在此过程中，穿过测量线圈的磁通量的变化量qRB在此过程中，穿过测量线圈的磁通量的变化量C待测处的磁感应强度的大小为BD待测处的磁感应强度的大小为BBD由En，EIR，qIt，得q，得，B正确；2BS，得B，D正确4图甲为列车运行的俯视图，列车首节车厢下面安装一块电磁铁，电磁铁产生垂直于地面的匀强磁场，列车经过放在铁轨间的线圈时，线圈产生的电脉冲信号传到控制中心，如图乙所示则列车的运动情况可能是()甲乙A匀速运动 B匀加速运动C匀减速运动 D变加速运动C当列车通过线圈时，线圈的左边或右边切割磁感线，由EBLv可得电动势的大小由速度v决定，由题图可得线圈产生的感应电动势均匀减小，则列车做匀减速运动，选项C正确二、非选择题(本题共2小题，共26分)5(13分)在范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场中，B0.2 T，有一水平放置的光滑框架，宽度为L0.4 m，如图所示，框架上放置一质量为0.05 kg、电阻为1 的金属杆cd，框架电阻不计若cd杆以恒定加速度a2 m/s2，由静止开始做匀变速直线运动，则：(1)在5 s内平均感应电动势是多少？(2)第5 s末，回路中的电流多大？(3)第5 s末，作用在cd杆上的水平外力多大？解析(1)方法一：5 s内的位移sat2E 由得E0.4 V.方法二：(1)5 s内的平均速度vat5 m/s(也可用v m/s5 m/s求解)故平均感应电动势EBLv0.4 V.(2)第5 s末：vat10 m/s此时感应电动势：EBLv则回路中的电流为I A0.8 A.(3)杆做匀加速运动，则FF安ma即FBILma0.164 N.答案(1)0.4 V(2)0.8 A(3)0.164 N6(13分)如图甲所示，固定在水平面上电阻不计的光滑金属导轨，间距d0.5 m右端接一阻值为4 的小灯泡L，在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B按如图乙规律变化CF长为2 m在t0时，金属棒ab从图示位置由静止在恒力F作用下向右运动到EF位置，整个过程中小灯泡亮度始终不变已知ab金属棒电阻为1 ，求：甲乙(1)通过小灯泡的电流；(2)恒力F的大小；(3)金属棒的质量解析(1)金属棒未进入磁场时，电路总电阻R总RLRab5 回路中感应电动势为E1 S0.5 V灯泡中的电流为IL0.1 A.(2)因灯泡亮度不变，故在t