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1、2022年高三物理二輪復習 周測卷十四 磁場1(含解析)
一 、單選題(本大題共6小題 。在每小題給出的四個選項中,只有一個選項是符合題目要求的)
e/V
B
t/s
O
311
-311
0.01
ω
甲
乙
1. 在勻強磁場中,一矩形金屬線圈繞與磁感線垂直的轉軸勻速轉動,如圖甲所示,產生的交變電動勢的圖象如圖乙所示,則( )
A.t =0.005s時線圈平面與磁場方向平行
B.t =0.010s時線圈的磁通量變化率最大
C.線圈產生的交變電動勢頻率為100HZ
D.線圈產生的交變電動勢有效值為311V
2. 在勻強磁場中,一矩形金屬線圈兩
2、次分別以不同的轉速,繞與磁感線垂直的軸勻速轉動,產生的交變電動勢圖象分別如圖中曲線a、b所示,則( )
A.兩次t=0時刻線圈平面與中性面垂直
B.曲線a、b對應的線圈轉速之比為2∶3
C.曲線a表示的交變電動勢頻率為25Hz
D.曲線b表示的交變電動勢有效值為10V
3. 半徑為r帶缺口的剛性金屬圓環(huán)在紙面上固定放置,在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導線,分別與兩塊垂直于紙面固定放置的平行金屬板連接,兩板間距為d,如左圖所示。有一變化的磁場垂直于紙面,規(guī)定向內為正,變化規(guī)律如右圖所示。在t=0時刻平板之間中心有一重力不計,電荷量為q的靜止微粒,則以下說法正確的是( )
A
3、.第2秒內上極板為正極
B.第3秒內上極板為負極
C.第2秒末微?;氐搅嗽瓉砦恢?
D.第3秒末兩極板之間的電場強度大小為0.2πr2/d
t1
t2
t3
t4
tn-1
tn
4. 圖甲是回旋加速器的示意圖,其核心部分是兩個D形金屬盒,在加速帶電粒子時,兩金屬盒置于勻強磁場中,并分別與高頻電源兩極相連。帶電粒子在磁場中運動的動能Ek隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示,若忽略帶電粒子在電場中的加速時間,則下列說法正確的是
A.(t2 -tl)>(t3 -t2)>……>(tn- tn-l)
B.高頻電源的變化周期應該等于tn- tn-l
C.要使粒子獲得的最大動能增大
4、,可以增大D形盒的半徑
D.要使粒子獲得的最大動能增大,可以增大加速電壓
5. 現將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及開關如圖連接,在開關閉合并且線圈A放在線圈B中的情況下,某同學發(fā)現當他將滑動變阻器的滑片P向左加速滑動時,電流計指針向右偏轉。由此可以判斷
A.線圈A向上移動或滑動變阻器滑片P向右加速滑動,都能引起電流計指針向左偏轉
B.線圈A中鐵芯向上拔出或斷開開關,都能引起電流計指針向右偏轉
C.滑動變阻器的滑片P勻速向左或勻速向右滑動,都能使電流計指針靜止在中央
D.因為線圈A、線圈B的繞線方向未知,故無法判斷電流計指針偏轉的方向
6
5、. 豎直放置的固定絕緣光滑軌道由半徑分別為R的圓弧MN和半徑為r的半圓弧NP拼接而成(兩段圓弧相切于N點),小球帶正電,質量為m,電荷量為q。已知將小球由M點靜止釋放后,它剛好能通過P點,不計空氣阻力。下列說法正確的是
A.若加豎直向上的勻強電場E(Eq
6、有一寬度為h的無磁場區(qū)域,h>d。一質量為m、邊長為d的正方形線框由距區(qū)域I上邊界某一高度處靜止釋放,在穿過兩磁場區(qū)域的過程中,通過線框的電流及其變化情況相同。重力加速度為g,空氣阻力忽略不計。則下列說法正確的是
A. 線框進入區(qū)域I時與離開區(qū)域I時的電流方向相同
B. 線框進入區(qū)域II時與離開區(qū)域II時所受安培力的方向相同
C. 線框有可能勻速通過磁場區(qū)域I
D. 線框通過區(qū)域I和區(qū)域II產生的總熱量為
二 、簡答題(本大題共2小題 )
8.(xx北京高考真題)如圖所示,足夠長的平行光滑金
7、屬導軌水平放置,寬度L=0.4m一端連接R=1的電阻。導線所在空間存在豎直向下的勻強磁場,磁感應強度B=1T。導體棒MN放在導軌上,其長度恰好等于導軌間距,與導軌接觸良好,導軌和導體棒的電阻均可忽略不計。在平行于導軌的拉力作用下,導體棒沿導軌向右勻速運動,速度v=5m/s。求:
(1)感應電動勢E和感應電流I;
(2)在0.1s時間內,拉力的沖量的大?。?
(3)若將MN換為電阻r=1的導體棒,其他條件不變,求導體棒兩端的電壓U。
9. 磁懸浮列車是一種高速運載工具。它具
8、有兩個重要系統:一是懸浮系統,利用磁力使車體在導軌上懸浮起來;另一是驅動系統,在沿軌道上安裝的三相繞組中,通上三相交流電,產生隨時間和空間做周期性變化的磁場,磁場與固連在車體下端的感應金屬板相互作用,使車體獲得牽引力。
設圖中xOy平面代表軌道平面,軸與軌道平行,現有一與軌道平面垂直的磁場正以速度v向-x方向勻速運動,設在t=0時,該磁場的磁感應強度B的大小隨空間位置x的變化規(guī)律為(式中B0、k為已知常量),且在y軸處,該磁場垂直xOy平面指向紙里。與軌道平面平行的一金屬矩形框MNPQ處在該磁場中,已知該金屬框的MN邊與軌道垂直,長度為L,固定在y軸上,MQ邊與軌道平行,長度為d=,金屬框的
9、電阻為R,忽略金屬框的電感的影響。求:
⑴t=0時刻,金屬框中的感應電流大小和方向;
⑵金屬框中感應電流瞬時值的表達式;
⑶經過時間,金屬框產生的熱量;
⑷畫出金屬框受安培力F隨時間變化的圖象。
xx萬卷周測卷(十四)答案解析
一 、單選題
1.【答案】A
2.【答案】C
3.【答案】A
4.【答案】C
5.【答案】B
6.【答案】C
二 、多選題
7.【答案】BD
三 、簡答題
8. 【答案】(1)、 ;(2) (3)
【解析】(1)由法拉第電磁感應定律可得,感應電動勢E=BLv=l×0.4×5 V=2 V
感應電流I=E/R =
10、2 A
(2)拉力大小等于安培力大小F=BIL=1×2 ×0.4N=0.8N
沖量大小I=F△t=0.8×0.1 N·s=0 08 N·s
(3)由閉合電路歐姆定律可得,電路中電流I’=1A
由歐姆定律可得,導體棒兩端電壓
U=I'R=1V
9.(1)磁場向方向運動,等效金屬框向方向運動。
t=0時刻,金屬框產生的電動勢 (1分)
電流的方向根據右手定則可知為
(2)設經過時間t,金屬框MN所在處磁場強度為B,
又,得到電流瞬時值的表達式是:,是正弦式電流。
(3)
(4)金屬框受安培力的方向始終向左。設經過時間t,金屬框受到安培力為
由此可知:金屬框受到安培力F隨時間變化的圖象如下圖: