2011-2012学年浙江省高考物理总复习章节精练精析第9章（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

(2011年台州调研)如图所示，在匀强磁场中的矩形金属轨道上，有等长的两根金属棒ab和cd，它们以相同的速度匀速运动，则(　　)

A．断开电键K，ab中有感应电流

B．闭合电键K，ab中有感应电流

C．无论断开还是闭合电键K，ab中都有感应电流

D．无论断开还是闭合电键K，ab中都没有感应电流

2. 难度：简单

如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电池构成闭合电路，a、b、c为三个闭合金属圆环，假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，则当滑动变阻器的滑片左、右滑动时，能产生感应电流的金属圆环是(　　)

A．a、b两个环　　　　　　　　            B．b、c两个环

C．a、c两个环                                       D．a、b、c三个环

3. 难度：简单

(2011年慈溪中学检测)如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好，匀强磁场的方向垂直纸面向里，导体棒的电阻可忽略．当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是(　　)

A．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到a

B．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到a

C．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到b

D．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b

4. 难度：简单

1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”.1982年，美国物理学家卡布莱拉设计了一个寻找磁单极子的实验，他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈，那么，从上向下看，超导线圈上将出现(　　)

A．先是逆时针方向，然后是顺时针方向的感应电流

B．先是顺时针方向，然后是逆时针方向的感应电流

C．顺时针方向持续流动的感应电流

D．逆时针方向持续流动的感应电流

5. 难度：简单

如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈．当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力F_N及在水平方向运动趋势的正确判断是(　　)

A．F_N先小于mg后大于mg，运动趋势向左

B．F_N先大于mg后小于mg，运动趋势向左

C．F_N先小于mg后大小mg，运动趋势向右

D．F_N先大于mg后小于mg，运动趋势向右

6. 难度：简单

(2011年镇海中学高三月考)如图，一磁铁用细线悬挂，一个很长的铜管固定在磁铁的正下方，开始时磁铁上端与铜管上端相平，烧断细线，磁铁落入铜管的过程中，下列说法正确的是(　　)

①磁铁下落的加速度先增大，后减小

②磁铁下落的加速度恒定

③磁铁下落的速度先增大后减小

④磁铁下落的加速度一直减小最后为零

⑤磁铁下落的速度逐渐增大，最后匀速运动

A．只有②正确  B．只有①③正确

C．只有①⑤正确  D．只有④⑤正确

7. 难度：简单

如图所示，AOC是光滑的金属轨道，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，PQ是一根金属直杆如图立在导轨上，直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中Q端始终在OC上，空间存在着垂直纸面向外的匀强磁场，则在PQ杆滑动的过程中，下列判断正确的是(　　)

A．感应电流的方向始终是由P→Q

B．感应电流的方向先是由P→Q，后是由Q→P

C．PQ受磁场力的方向垂直杆向左

D．PQ受磁场力的方向先垂直于杆向左，后垂直于杆向右

8. 难度：简单

如图所示，沿x轴、y轴有两根长直导线，互相绝缘．x轴上的导线中通有沿－x方向的电流，y轴上的导线中通有沿＋y方向的电流，两虚线是坐标轴所夹角的角平分线．a、b、c、d是四个圆心在虚线上、与坐标原点等距的相同的圆形导线环．当两直导线中的电流从相同大小，以相同的快慢均匀减小时，各导线环中的感应电流情况是(　　)

A．a中有逆时针方向的电流

B．b中有顺时针方向的电流

C．c中有逆时针方向的电流

D．d中有顺时针方向的电流

9. 难度：简单

如图所示为地磁场磁感线的示意图．在北半球地磁场的竖直分量向下．飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变，由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差．设飞行员左方机翼末端处的电势为U₁，右方机翼末端处的电势为U₂，则(　　)

A．若飞机从西往东飞，U₁比U₂高

B．若飞机从东往西飞，U₂比U₁高

C．若飞机从南往北飞，U₁比U₂高

D．若飞机从北往南飞，U₂比U₁高

10. 难度：简单

(2011年山东潍坊模拟)如图所示，两块金属板水平放置，与左侧水平放置的线圈通过开关K用导线连接．压力传感器上表面绝缘，位于两金属板间，带正电的小球静置于压力传感器上，均匀变化的磁场沿线圈的轴向穿过线圈．K未接通时压力传感器的示数为1 N，K闭合后压力传感器的示数变为2 N．则磁场的变化情况可能是(　　)

A．向上均匀增大                                   B．向上均匀减小

C．向下均匀减小                                    D．向下均匀增大

11. 难度：简单

(2011年湖北黄冈调研)如图所示，一半圆形铝框处在水平向外的非匀强磁场中，场中各点的磁感应强度为B_y＝，y为该点到地面的距离，c为常数，B₀为一定值．铝框平面与磁场垂直，直径ab水平，(空气阻力不计)铝框由静止释放下落的过程中(　　)

A．铝框回路磁通量不变，感应电动势为0

B．回路中感应电流沿顺时针方向，直径ab两点间电势差为0

C．铝框下落的加速度大小一定小于重力加速度g

D．直径ab受安培力向上，半圆弧ab受安培力向下，铝框下落加速度大小可能等于g

二、计算题

12. 难度：简单

如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动．t＝0时，磁感应强度为B₀，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形．为使MN棒中不产生感应电流，从t＝0开始，磁感应强度B应怎样随时间t变化？请推导出这种情况下B与t的关系式．

三、选择题

13. 难度：简单

穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图中的甲～丁所示．下列关于回路中产生的感应电动势的论述中正确的是(　　)

A．图甲中回路产生的感应电动势恒定不变

B．图乙中回路产生的感应电动势一直在变大

C．图丙中回路在0～t₁时间内产生的感应电动势小于在t₁～t₂时间内产生的感应电动势

D．图丁中回路产生的感应电动势先变小后变大

14. 难度：简单

(2011年江苏南通一模)电磁炉是利用电磁感应现象产生的涡流，使锅体发热从而加热食物．下列相关的说法中正确的是(　　)

A．锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关

B．电磁炉中通入电压足够高的直流电也能正常工作

C．金属或环保绝缘材料制成的锅体都可以利用电磁炉来烹饪食物

D．电磁炉的上表面一般都用金属材料制成，以加快热传递、减少热损耗

15. 难度：简单

如图中半径为r的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B中，绕O轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，则通过电阻R的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计)(　　)

A．由c到d，I＝Br²ω/R

B．由d到c，I＝Br²ω/R

C．由c到d，I＝Br²ω/(2R)

D．由d到c，I＝Br²ω/(2R)

16. 难度：简单

(2011年宁波效实中学检测)图中电感线圈L的直流电阻为R_L，小灯泡的电阻为R，小量程电流表G₁、G₂的内阻不计．当开关S闭合且稳定后，电流表G₁、G₂的指针均偏向右侧(电流表的零刻度在表盘的中央)，则当开关S断开时，下列说法中正确的是(　　)

A．G₁、G₂的指针都立即回到零点

B．G₁缓慢回到零点，G₂立即左偏，然后缓慢回到零点

C．G₁立即回到零点，G₂缓慢回到零点

D．G₂立即回到零点，G₁缓慢回到零点

17. 难度：简单

(2010年高考北京卷)在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡L₁和L₂分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R.闭合开关S后，调整R，使L₁和L₂发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I.然后，断开S.若t′时刻再闭合S，则在t′前后的一小段时间内，正确反映流过L₁的电流i₁、流过L₂的电流i₂随时间t变化的图象是(　　)

18. 难度：简单

(2010年高考江苏卷)一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直．先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1 s时间内均匀地增大到原来的两倍．接着保持增大后的磁感应强度不变，在1 s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半．先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为(　　)

A．　　　　　　　　　　　               B．1

C．2                                                       D．4

19. 难度：简单

(2011年嘉兴模拟)在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒PQ以初速度v₀水平抛出，如图所示．棒在运动过程中始终保持水平，空气阻力不计，那么，下列说法中正确的是(　　)

 

A．PQ棒两端的电势一定满足φ_P<φ_Q

B．PQ棒中的感应电动势越来越大

C．PQ棒中的感应电动势越来越小

D．PQ棒中的感应电动势保持不变

20. 难度：简单

(2010年高考大纲全国卷Ⅰ)某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为4.5×10^－5T.一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100 m，该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过．设落潮时，海水自西向东流，流速为2 m/s.下列说法正确的是(　　)

A．电压表记录的电压为5 mV

B．电压表记录的电压为9 mV

C．河南岸的电势较高

D．河北岸的电势较高

21. 难度：简单

一个由电阻均匀的导线绕制成的闭合线圈放在匀强磁场中，如图所示，线圈平面与磁场方向成60°角，磁感应强度随时间均匀变化，用下列哪些方法可使感应电流增加一倍(　　)

A．把线圈匝数增加一倍

B．把线圈面积增加一倍

C．把线圈半径增加一倍

D．改变线圈与磁场方向的夹角

22. 难度：简单

如图所示，水平面内两光滑的平行金属导轨，左端与电阻R相连接，匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内，质量一定的金属棒垂直于导轨并与导轨接触良好．今对金属棒施加一个水平向右的外力F，使金属棒从a位置开始向右做初速度为零的匀加速运动，依次通过位置b和c.若导轨与金属棒的电阻不计，ab与bc的距离相等，关于金属棒在运动过程中的有关说法正确的是(　　)

A．金属棒通过b、c两位置时，电阻R的电功率之比为1∶2

B．金属棒通过b、c两位置时，外力F的大小之比为1∶

C．从a到b和从b到c的两个过程中，电阻R上产生的热量之比为1∶1

D．从a到b和从b到c的两个过程中，通过金属棒横截面的电荷量之比为1∶1

四、计算题

23. 难度：简单

如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.1 T，金属棒AD长0.4 m，与框架宽度相同，电阻r＝1/3 Ω，框架电阻不计，电阻R₁＝2 Ω，R₂＝1 Ω.当金属棒以5 m/s速度匀速向右运动时，求：

 

 (1)流过金属棒的感应电流为多大？

(2)若图中电容器C为0.3 μF，则电容器中储存多少电荷量？

24. 难度：简单

(2009年高考广东卷)如图甲所示，一个电阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R₁连接成闭合回路．线圈的半径为r₁，在线圈中半径为r₂的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示．图线与横、纵轴的截距分别为t₀和B₀，导线的电阻不计．求0至t₁时间内：

(1)通过电阻R₁上的电流大小和方向；

(2)通过电阻R₁上的电荷量q及电阻R₁上产生的热量．

五、选择题

25. 难度：简单

(2011年杭州十四中检测)如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R(指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，与环的最高点A铰链连接的长度为2a、电阻为的导体棒AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时AB两端的电压大小为(　　)

A.　　　　　　　　　　                    B.

C.                                                    D．Bav

26. 难度：简单

如图所示，两根平行光滑导轨竖直放置，相距L＝0.1 m，处于垂直轨道平面的匀强磁场中，磁感应强度B＝10 T，质量m＝0.1 kg、电阻为R＝2 Ω的金属杆ab接在两导轨间，在开关S断开时让ab自由下落，ab下落过程中、始终保持与导轨垂直并与之接触良好，设导轨足够长且电阻不计，取g＝10 m/s²，当下落h＝0.8 m时，开关S闭合．若从开关S闭合时开始计时，则ab下滑的速度v随时间t变化的图象是图中的(　　)

27. 难度：简单

竖直平面内有一形状为抛物线的光滑曲面轨道，如图所示，抛物线方程是y＝x²，轨道下半部分处在一个水平向外的匀强磁场中，磁场的上边界是y＝a的直线(图中虚线所示)，一个小金属环从抛物线上y＝b(b>a)处以速度v沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，金属环沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是(　　)

A．mgb                                                  B.mv²

C．mg(b－a)                                           D．mg(b－a)＋mv²

28. 难度：简单

(2010年高考大纲全国卷Ⅱ)如图，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平，且垂直于纸面向里，磁场上边界b和下边界d水平．在竖直面内有一矩形金属线圈，线圈上下边的距离很短，下边水平．线圈从水平面a开始下落．已知磁场上下边界之间的距离大于水平面a、b之间的距离．若线圈下边刚通过水平面b、c(位于磁场中)和d时，线圈所受到的磁场力的大小分别为F_b、F_c和F_d，则(　　)

A．F_d>F_c>F_b                                          B．F_c<F_d<F_b

C．F_c>F_b>F_d                                          D．F_c<F_b<F_d

29. 难度：简单

(2009年高考辽宁、宁夏理综卷)如图所示，一导体圆环位于纸面内，O为圆心．环内两个圆心角为90°的扇形区域内分别有匀强磁场，两磁场磁感应强度的大小相等，方向相反且均与纸面垂直．导体杆OM可绕O转动，M端通过滑动触点与圆环良好接触．在圆心和圆环间连有电阻R.杆OM以匀角速度ω逆时针转动，t＝0时恰好在图示位置．规定从a到b流经电阻R的电流方向为正，圆环和导体杆的电阻忽略不计，则杆从t＝0开始转动一周的过程中，电流随ωt变化的图象是(　　)

 

30. 难度：简单

(2011年陕西宝鸡一模)一矩形线圈abcd位于一随时间变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面向里(如图甲所示)，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示．以I表示线圈中的感应电流(图甲中线圈上箭头方向为电流的正方向)，则图丙中能正确表示线圈中电流I随时间t变化规律的是(　　)

31. 难度：简单

如图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L和2L的两只闭合线框a和b，以相同的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，则下列说法正确的是(　　)

A．产生的焦耳热之比为1∶4

B．产生的焦耳热之比为1∶1

C．通过铜丝某截面的电量之比为1∶2

D．通过铜丝某截面的电量之比为1∶4

32. 难度：简单

(2011年金华十校联考)如图所示，一个水平放置的“∠”形光滑导轨固定在磁感应强度为B的匀强磁场中，ab是粗细、材料与导轨完全相同的导体棒，导体棒与导轨接触良好．在外力作用下、导体棒以恒定速度v向右平动，以导体棒在图中所示位置的时刻为计时起点，则回路中感应电动势E、感应电流I、导体棒所受外力的功率P和回路中产生的焦耳热Q随时间t变化的下列图象中正确的是(　　)

33. 难度：简单

(2009年高考福建理综卷)如图所示，固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中．一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离l时，速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)．设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g.则此过程(　　)

A．杆的速度最大值为

B．流过电阻R的电量为

C．恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量

D．恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量

34. 难度：简单

(2011年浙江调研)如图所示，光滑金属导轨AC、AD固定在水平面内，并处在方向竖直向下、大小为B的匀强磁场中．有一质量为m的导体棒以初速度v₀从某位置开始在导轨上水平向右运动，最终恰好静止在A点．在运动过程中，导体棒与导轨始终构成等边三角形回路，且通过A点的总电荷量为Q.已知导体棒与导轨间的接触电阻阻值恒为R，其余电阻不计．则(　　)

A．该过程中导体棒做匀减速运动

B．该过程中接触电阻产生的热量为mv

C．开始运动时，导体棒与导轨所构成回路的面积为S＝

D．当导体棒的速度为v₀时，回路中感应电流大小为初始时的一半

六、计算题

35. 难度：简单

(2011年绍兴一中高三质量检测)如图所示，用质量为m、电阻为R的均匀导线做成边长为l的单匝正方形线框MNPQ，线框每一边的电阻都相等．将线框置于光滑绝缘的水平面上．在线框的右侧存在竖直方向的有界匀强磁场，磁场边界间的距离为2l，磁感应强度为B.在垂直MN边的水平拉力作用下，线框以垂直磁场边界的速度v匀速穿过磁场．在运动过程中线框平面水平，且MN边与磁场的边界平行．求：

(1)线框MN边刚进入磁场时，线框中感应电流的大小；

(2)线框MN边刚进入磁场时，M、N两点间的电压U_MN；

 (3)在线框从MN边刚进入磁场到PQ边刚穿出磁场的过程中，水平拉力对线框所做的功W.

36. 难度：简单

(2010年高考天津理综卷)如图所示，质量m₁＝0.1 kg，电阻R₁＝0.3 Ω，长度l＝0.4 m的导体棒ab横放在U形金属框架上．框架质量m₂＝0.2 kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2.相距0.4 m的MM′、NN′相互平行，电阻不计且足够长．电阻R₂＝0.1 Ω的MN垂直于MM′.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.5 T．垂直于ab施加F＝2 N的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与MM′、NN′保持良好接触．当ab运动到某处时，框架开始运动．设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s².

(1)求框架开始运动时ab速度v的大小；

(2)从ab开始运动到框架开始运动的过程中，MN上产生的热量Q＝0.1 J，求该过程ab位移x的大小．