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2014-04-14
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1.(2011丰台二模) 如图所示,匀强磁场中有两条水平放置的电阻可忽略的光滑平行金属轨道,轨道左端接一个阻值为R的电阻,R两端与电压传感器相连。一根导体棒(电阻为r)垂直轨道放置,从t=0时刻起对其施加一向右的水平恒力F,使其由静止开始向右运动。用电压传感器瞬时采集电阻R两端的电压U,并用计算机绘制出U---t图象。若施加在导体棒上的水平恒力持续作用一段时间后撤去,那么计算机绘制的图象可能是
答案:A
2.(2011海淀二模)如图2所示,一个铝框放在蹄形磁铁的两个磁极之间,铝框可以绕竖直的转轴自由转动。转动手柄使磁铁绕竖直的转轴旋转,观察到铝框会随之转动。对这个实验现象的描述和解释,下列说法中正确的是
A.铝框的转动方向与蹄形磁铁的转动方向一定是相同的
B.铝框的转动快慢与蹄形磁铁的转动快慢总是一致的
C.铝框转动到其平面与磁场方向垂直的位置时,铝框中的感应电流最大
D.铝框转动到其平面与磁场方向平行的位置时,铝框两个竖直边受到的磁场力均为零
答案:A
3.(2011东城二模)如图所示,相距为d的两水平虚线p1、p2表示方向垂直纸面向里的匀强磁场的上下边界,磁场的磁感应强度为B。正方形线框abcd的边长为L(L
A.线框克服安培力所做的功为mgd
B.线框克服安培力所做的功为mgL
C.线框的最小速度为
D.线框的最小速度为
4.(2011朝阳二模)如图所示的电路中,A1、A2是完全相同的灯泡,线圈L的自
感系数较大,它的电阻与定值电阻R相等。下列说法正确
的是( )
A.闭合开关S,A1先亮、A2后亮,最后它们一样亮
B.闭合开关S,A1、A2始终一样亮
C.断开开关S,A1、A2都要过一会才熄灭
D.断开开关S,A2立刻熄灭,A1过一会才熄灭
答案:C
5.(2011朝阳二模)如图甲所示,电路的左侧是一个电容为C的电容器,电路的右侧是一个环形导体,环形导体所围的面积为S。在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小随时间变化的规律如图乙所示。则在0一t0时间内电容器 ( )
A.上极板带正电,所带电荷量为
B.上极板带正电,所带电荷量为
C.上极板带负电,所带电荷量为
D.上极板带负电,所带电荷量为
答案:A
6.(2011西城二模)一个足够长的竖直放置的磁铁结构如图所示。在图1中磁铁的两个磁极分别为同心的圆形和圆环形。在两极之间的缝隙中,存在辐射状的磁场,磁场方向水平向外,某点的磁感应强度大小与该点到磁极中心轴的距离成反比。用横截面积一定的细金属丝制成的圆形单匝线圈,从某高度被无初速释放,在磁极缝隙间下落的过程中,线圈平面始终水平且保持与磁极共轴。线圈被释放后,
A.线圈中没有感应电流,线圈做自由落体运动
B.在图1俯视图中,线圈中感应电流沿逆时针方向
C.线圈有最大速度,线圈半径越大,最大速度越小
D.线圈有最大速度,线圈半径越大,最大速度越大
答案:D
7.(2011海淀二模)(16分)如图10所示,由粗细均匀、同种金属导线构成的长方形线框abcd放在光滑的水平桌面上,线框边长分别为L和2L,其中ab段的电阻为R。在宽度为2L的区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场,磁场的方向竖直向下。线框在水平拉力的作用下以恒定的速率v通过匀强磁场区域,线框平面始终与磁场方向垂直。求:
(1)在线框的cd边刚进入磁场时,ab边两端的电压Uab;
(2)为维持线框匀速运动,水平拉力F的大小;
(3)在线框通过磁场的整个过程中,bc边金属导线上产生的电热Qbc。
答案:(16分)
解:(1)cd边进入磁场时产生的感应电动势为
(2分)
整个回路的电阻 R总=6R (1分)
回路中的电流
(2分)
ab边两端电压的大小为
(2分)
(2)为维持线框匀速运动,外力应始终等于安培力,即:F=F安 (2分)
线框所受安培力为
水平拉力 (2分)
(3)整个线框通过磁场的过程中所经历的时间为
(2分)
整个过程中bc段金属导线上产生的电热为
(3分)
用其他方法计算正确的同样给分。
8.(2011石景山一模)如图1所示,光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角,M、P两端接有阻值为R的定值电阻。阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置,其它部分电阻不计。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向上。从t = 0时刻开始棒受到一个平行于导轨向上的外力F,由静止开始沿导轨向上运动,运动中棒始终与导轨垂直,且接触良好,通过R的感应电流随时间t变化的图象如图2所示。下面分别给出了穿过回路abPM的磁通量 、磁通量的变化率 、棒两端的电势差 和通过棒的电荷量q随时间变化的图象,其中正确的是
答案:B
9.(2011西城二模)(16分)如图所示,两根足够长的光滑平行导轨与水平面成θ=60°角,导轨间距为L。将直流电源、电阻箱和开关串联接在两根导轨之间。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中。质量为m的导体棒MN垂直导轨水平放置在导轨上,导体棒与两根导轨都接触良好。重力加速度为g。
(1)若磁场方向垂直导轨平面向上,当电阻箱接入电路的电阻为R1时,闭合开关后,导体棒MN恰能静止在导轨上。请确定MN中电流I1的大小和方向;
(2)若磁场方向竖直向上,当电阻箱接入电路的电阻为R2时,闭合开关后,导体棒MN也恰能静止在导轨上,请确定MN中的电流I2的大小;
(3)导轨的电阻可忽略,而电源内阻、导体棒MN的电阻均不能忽略,求电源的电动势。
答案:(16分)
(1)磁场方向垂直于轨道面时,MN受力如答图1所示。(1分)
根据物体平衡条件可得
F1= mgsinθ (2分)
又安培力 F1=BI1L (2分)
解得电流强度 I1= (1分)
电流方向由M指向N (2分)
(2)磁场方向竖直向上时,MN受力如答图2所示。(1分)
根据物体平衡条件可得
F2cosθ=mgsinθ (2分)
又安培力 F2=BI2L
解得 (1分)
(3)设除电阻箱外,电路中其他电阻为r(定值)。
根据闭合电路欧姆定律,
当电阻箱接入电路的电阻为R1时,有I1= (1分)
当电阻箱接入电路的电阻为R2时,有 I2= (1分)
解得 E= (2分)
10.(2011昌平二模)(18分)轻质细线吊着一质量为m=0.64kg、边长为L=0.8m、匝数n=10的正方形线圈abcd,线圈总电阻为R=1Ω。边长为L/2正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧,如图(甲)所示。磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小随时间变化如图(乙)所示,从t=0开始经t0时间细线开始松驰,取g=10m/s2。求:
⑴ 在0~4s内,穿过线圈abcd磁通量的变化 及线圈中产生的感应电动势E;
⑵ 在前4s时间内线圈abcd的电功率;
⑶ 求t0的值。
答案:(18分)
解:⑴ (2分)
解得: =0.16Wb (2分)
— 1 —
由法拉第电磁感应定律得: (2分)
解得:E =0.4V (2分)
⑵ , (2分)
代入数据得:P=0.16W (2分)
标签:高考物理模拟题
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