高考物理（广东专用）第一轮复习练习：45分钟单元能力训练卷(十) 7页

‎　　45分钟单元能力训练卷(十)‎ ‎(考查范围：第十单元　分值：100分)‎ 一、单项选择题(每小题6分，共18分)‎ 图D10－1‎ ‎1．如图D10－1所示，一均匀扁平条形磁铁与一金属圆形线圈共面，磁铁中心与金属圆形线圈的圆心O重合．下列运动中能使金属圆形线圈中产生感应电流的是(　　)‎ A．条形磁铁的N极向外、S极向里绕O点转动 B．在金属圆形线圈平面内条形磁铁绕O点沿顺时针向转动 C．在金属圆形线圈平面内条形磁铁向右运动 D．条形磁铁垂直金属圆形线圈平面向纸外运动 图D10－2‎ ‎2．如图D10－2所示，通电圆环A中电流大小不变，在通电圆环外有两个同心圆环B、C，其面积SC>SB，则下列判断正确的是(　　)‎ A．ΦB>ΦC B．ΦB＝ΦC C．ΦB<ΦC D．无法确定磁通量ΦB、ΦC的大小 ‎3．如图D10－3甲所示，闭合回路由电阻R与导线组成，其内部磁场大小按如图乙所示的B－t图变化，方向如图甲所示，则回路中(　　)‎ ‎　　　　甲　　　　　　　　　　　　　乙 图D10－3‎ A．电流方向为逆时针方向 B．电流越来越大 C．磁通量的变化率恒定不变 D．产生的感应电动势越来越大 二、双项选择题(每小题6分，共24分)‎ 图D10－4‎ ‎4．如图D10－4所示，某人在自行车道上从东往西沿直线以速度v骑行，该处地磁场的水平分量大小为B1，方向由南向北，竖直分量大小为B2，方向竖直向下；自行车车把为直把、金属材质，两把手间距为L，只考虑自行车在地磁场中的电磁感应，下列结论正确的是(　　)‎ A．图示位置中辐条A点电势比B点电势低 B．图示位置中辐条A点电势比B点电势高 C．自行车左车把的电势比右车把的电势高B2Lv D．自行车在十字路口左拐改为南北骑向，则自行车车把两端电动势要降低 ‎5．如图D10－5所示，电路中A、B是规格相同的灯泡，L是电阻可忽略不计的电感线圈，那么(　　)‎ 图D10－5‎ A．合上S，A、B一起亮，然后A变暗后熄灭 B．合上S，B先亮，A逐渐变亮，最后A、B一样亮 C．断开S，A立即熄灭，B由亮变暗后熄灭 D．断开S，B立即熄灭，A闪亮一下后熄灭 图D10－6‎ ‎6．如图D10－6所示是圆盘发电机的示意图：铜盘安装在水平的转动轴上，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触，垂直铜盘所在平面有由左向右的匀强磁场．若铜盘的半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路的总电阻为R，从左往右看，铜盘以角速度ω沿顺时针方向匀速转动，则(　　)‎ A．由于穿过铜盘的磁通量不变，故回路中无感应电流 B．回路中感应电流大小不变，为 C．回路中感应电流方向不变，为C→D→R→C D．回路中有周期性变化的感应电流 ‎7．如图D10－7所示，足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0＜θ＜90°)，‎ 其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计．金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电荷量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中(　　)‎ 图D10－7‎ A．加速度为 B．下滑的位移为 C．产生的焦耳热为qBLv D．受到的最大安培力为 三、计算题(58分)‎ ‎8．(18分)如图D10－8所示，两根半径为r的光滑的圆弧轨道间距为L，电阻不计，在其上端连有一阻值为R0的电阻，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B.现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻为R的金属棒从轨道的顶端PQ处开始下滑，到达轨道底端MN时对轨道的压力为2mg，求：‎ ‎(1)棒到达最低点时电阻R0两端的电压；‎ ‎(2)棒下滑过程中R0产生的热量；‎ ‎(3)棒下滑过程中通过R0的电荷量．‎ 图D10－8‎ ‎9．(20分)如图D10－9甲所示，水平面上固定一个间距L＝‎1 m的光滑平行金属导轨，整个导轨处在竖直方向的磁感应强度B＝1 T的匀强磁场中，导轨一端接阻值R＝9 Ω的电阻．导轨上有质量m＝‎1 kg、电阻r＝1 Ω、长度也为‎1 m的导体棒，在外力的作用下，导体棒从t＝0时刻开始沿平行导轨方向运动，其速度随时间的变化规律是v＝2 ，不计导轨电阻．求：‎ 图D10－9‎ ‎(1)t＝4 s时导体棒受到的安培力的大小；‎ ‎(2)请在如图乙所示的坐标中画出电流平方与时间的关系(I2－t)图象，并通过该图象计算出4 s内电阻R上产生的热量．‎ ‎10．(20分)如图D10－10所示，螺线管与竖直放置的相距L的平行导轨相连，导轨处于垂直纸面向外、磁感应强度为B0的匀强磁场中．金属杆ab垂直导轨，杆与导轨接触良好，并可沿导轨无摩擦滑动．螺线管横截面积为S，线圈匝数为N，电阻为R1，管内有水平向左的变化磁场．已知金属杆ab的质量为m，电阻为R2，重力加速度为g，不计导轨的电阻，不计空气阻力，忽略螺线管磁场对杆ab的影响．‎ ‎(1)为使ab杆保持静止，求通过ab的电流的大小和方向；‎ ‎(2)当ab杆保持静止时，求螺线管内磁场的磁感应强度B的变化率；‎ ‎(3)已知螺线管内方向向左的磁场的磁感应强度的变化率＝k(k>0)，导轨足够长．将金属杆ab由静止释放，杆将向下运动，当杆的速度为v时，仍在向下做加速运动，求此时杆的加速度的大小．‎ 图D10－10‎ ‎45分钟单元能力训练卷(十)‎ ‎1．A　2.A ‎3．C　[解析] 由楞次定律可以判断电流方向为顺时针方向，选项A错误；由于磁感应强度随时间均匀变化，故回路中磁通量的变化率恒定，感应电动势大小恒定，感应电流大小也恒定，选项B、D错误，选项C正确．‎ ‎4．AC　[解析] 自行车车把切割磁感线，由右手定则知，自行车左车把的电势比右车把的电势高B2Lv，选项C正确；辐条旋转切割磁感线，由右手定则知，图示位置中辐条A点电势比B点电势低，选项A正确，选项B错误；自行车在十字路口左拐改为南北骑向，地磁场竖直分量始终垂直于自行车车把，车把两端电动势不变，选项D错误．‎ ‎5．AD　[解析] 合上S，由于自感的作用，电感L阻碍了电流从L上流过，灯A、B同时变亮，由于L的直流电阻为零，则电路稳定后A灯被短路，因此，瞬间过后，灯A变暗，最后熄灭，A对，B错；断开S时，由于自感作用，电感产生的自感电动势加在灯A的两端，灯A要闪亮一下再熄灭，而B灯直接熄灭，C错，D对．‎ ‎6．BC　[解析] 将铜盘上从C到D的一条直径看作闭合回路的一部分，在铜盘以角速度ω沿顺时针方向匀速转动时，该直径切割磁感线产生感应电动势，回路中有感应电流，选项A错误；铜盘切割磁感线产生的感应电动势为E＝BL2ω，回路中感应电流I＝＝，选项B正确；由右手定则可知，回路中感应电流方向为C→D→R→C，选项C正确；由于铜盘切割磁感线的有效长度始终不变，所以感应电流的大小和方向始终不变，选项D错误．‎ ‎7．BD　[解析] 金属棒ab在这一过程中做的并非匀变速直线运动，所以加速度不是，选项A错误；根据q＝IΔt＝Δt＝Δt＝＝＝可得，下滑的位移为x＝，选项B正确；产生的焦耳热等于电流做的功，而感应电动势是变化的，并不总等于BLv，选项C错误；根据F安＝BIL，I＝，E＝BLv，可得F安＝，可见，当速度最大时，安培力最大，F安m＝，选项D正确．‎ ‎8．(1)　(2)　(3) ‎[解析] (1)到达最低点时，设棒的速度为v，由牛顿第二定律有 ‎2mg－mg＝m 解得v＝.‎ 产生的感应电动势E＝BLv＝BL 电阻R0两端的电压U＝E＝.‎ ‎(2)由能量转化和守恒定律得：‎ Q＝mgr－mv2＝mgr 则Q0＝Q＝.‎ ‎(3)电荷量q＝Δt＝Δt＝＝＝.‎ ‎9．(1)0.4 N　(2)2.88 J ‎[解析] (1)t＝4 s时导体棒的速度是 v＝2 ＝‎4 m/s 感应电动势E＝BLv＝4 V 感应电流I＝＝‎‎0.4 A 此时导体棒受到的安培力F安＝BIL＝0.4 N.‎ ‎(2)由(1)可得I2＝＝4 t＝0.04 t 作出图象如图所示 在极短时间Δt内，电阻R上产生的热量为ΔQ＝I2RΔt 由I2－t图象可得，4 s内电阻R上产生的热量为 Q＝×0.16×9×4 J＝2.88 J.‎ ‎10．(1)　方向为由b到a ‎(2)　(3)g－ ‎[解析] (1)以ab杆为研究对象，由平衡条件有mg＝B0IL 故通过ab杆的电流I＝，电流方向为由b到a ‎(2)由法拉第电磁感应定律有E＝N＝NS 由欧姆定律有I＝ 故螺线管内磁感应强度B的变化率＝ ‎(3)由法拉第电磁感应定律有E1＝NS＝NSk ab杆切割磁感线产生的电动势为 E2＝B0Lv 总电动势E总＝E1＋E2‎ 感应电流I′＝ 安培力 F＝B0 I′L 由牛顿第二定律有mg－F＝ma 故杆的加速度a＝g－.‎