2015届山西省高二下学期第一次月考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

由法拉第电磁感应定律知（设回路的总电阻一定）

A．穿过闭合回路的磁通量达到最大时，回路中的感应电流最大

B．穿过闭合回路的磁通量为零时，回路中的感应电流一定为零

C．穿过闭合回路的磁通量变化越大，回路中的感应电流越大

D．穿过闭合回路的磁通量变化越快，回路中的感应电流越大

2. 难度：简单

如图所示，矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场内，一半在匀强磁场外，下述过程中使线圈产生感应电流的是

A．以bc为轴转动45°

B．以ad为轴转动45°

C．将线圈向下平移

D．将线圈向上平移

3. 难度：中等

如图所示，半径为R的n匝线圈套在边长为a的正方形abcd之外，匀强磁场垂直穿过该正方形，当磁场以的变化率变化时，线圈产生的感应电动势的大小为

A．        B．

C．       D．

4. 难度：困难

1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路，B线圈与开关S，电流表G组成另一个回路。如图所示，通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件。关于该实验下列说法正确的是

A．闭合开关S的瞬间，电流表G中有的感应电流

B．闭合开关S的瞬间，电流表G中有的感应电流

C．闭合开关S后，在增大电阻R的过程中，电流表G中有的感应电流

D．闭合开关S后，在增大电阻R的过程中，电流表G中有的感应电流

5. 难度：困难

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先大于mg后小于mg，运动趋势向右

D．F_N先小于mg后大于mg，运动趋势向右

6. 难度：中等

一个面积S=4×10^-2 m²、匝数n=100匝的线圈，放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，0时刻磁感应强度B垂直线圈平面向里，则下列判断正确的是

A．t＝1s时线圈中的电流方向发生变化

B．在开始的2 s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零

C．1-2s内线圈中电流方向为顺时针方向

D．在第3 s末线圈中的感应电动势等于零

7. 难度：中等

如图1所示电路中，S是闭合的，此时流过L的电流为i₁，流过灯A的电流为i₂，且i₁<i₂.在t₁时刻将S断开，那么通过灯泡的电流随时间变化的图象是图2中的

8. 难度：困难

如图1所示，在O≤x≤2L的区域内存在着匀强磁场， 磁场的方向垂直于xOy平面（纸面）向里，具有一定电阻的矩形线框abcd位于xOy平面内，线框的ab边与y轴重合，bc边的长度为L。线框从t=0时刻由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流i（取顺时针方向的电流为正）随时间t的函数图象大致是图2中的

9. 难度：困难

如图所示，金属三角形导轨EOF上放有一根金属棒ab，拉动ab使它以速度v在匀强磁场中向右匀速平动，若导轨和金属棒都是粗细相同的均匀导体，它们的电阻率相同，则在ab运动过程中

A．感应电动势逐渐增大

B．感应电流逐渐增大

C．感应电流渐保持不变

D．金属棒受到安培力逐渐增大

10. 难度：困难

如图所示，先后以速度v₁和v₂匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域，v₁=2v₂在先后两种情况下

A．线圈中的感应电流之比为I₁∶I₂=2∶1

B．线圈中的感应电流之比为I₁∶I₂=1∶2

C．线圈中产生的焦耳热之比Q₁∶Q₂=2∶1

D．通过线圈某截面的电荷量之比q₁∶q₂=1∶2

11. 难度：中等

如图是电子感应加速器的示意图，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动．上图为侧视图，下图为真空室的俯视图，电子从电子枪右端逸出（不计初速度），当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时，使电子在真空室中沿虚线逆时针加速旋转击中电子枪左端的靶，下列说法中正确的是

A．真空室中磁场方向竖直向上

B．真空室中磁场方向竖直向下

C．电流应逐渐减小

D．电流应逐渐增大

12. 难度：压轴

如图所示，两根光滑平行的金属导轨，放在倾角为θ的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨自身电阻不计，斜面处在一匀强磁场中，方向垂直斜面向上，一质量为m、电阻不计的金属棒，在沿斜面并与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，并上升了h高度，则在上滑h的过程中

A．金属棒所受合外力所做的功等于mgh与电阻R上产生的热量之和

B．恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上产生的热量

C．金属棒受到的合外力所做的功为零

D．恒力F与安培力的合力所做的功为mgh

二、填空题

13. 难度：困难

如图所示，水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈abcd，当一竖直放置的条形磁铁的S极从线圈正上方快速靠近线圈时，流过ab边的电流方向为 ___________(填“b到a”或“a到b”；若线圈始终不动，线圈受到的支持力F_N与自身重力间的关系是F_N _____mg（选填 “＞”、“＜”或“=”）．

三、计算题

14. 难度：中等

如图所示，固定在水平面上的金属架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，此时到达的位置恰好使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随时间t变化的函数式是________________

四、填空题

15. 难度：中等

如图所示，长为L的金属杆OA绕过O点的轴在垂直于纸面向里的匀强磁场中沿顺时针方向匀速转动，角速度为ω，磁感应强度为B，磁场范围足够大，则OA杆产生感应电动势的大小为______ ，O、A两点电势高低关系为φA_____φO．（填“>”或“<”）

16. 难度：中等

正方形导线框处于匀强磁场中，磁场方向垂直框平面，磁感应强度随时间均匀增加，变化率为k。导体框质量为m、边长为L，总电阻为R，在恒定外力F作用下由静止开始运动。导体框在磁场中的加速度大小为__________，导体框中感应电流做功的功率为_______________。

五、计算题

17. 难度：中等

（8分）在匀强磁场中，有一个接有电容器的导线回路，如图所示，已知电容C=30 μF，回路的长和宽分别为=5 cm，=8 cm，磁感应强度随时间均匀增加,磁场变化率为5×10^-2 T/s.

（1）电容器上下两极板中哪个板带正电

（2）电容器的带电量q．

18. 难度：困难

（8分）如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.1T，水平放置的框架宽度L=0.4m，框架电阻不计。金属棒电阻R＝0.8Ω，定值电阻R₁=2Ω， R₂=3Ω，当金属棒ab在拉力F的作用下以v=5m/s的速度向左匀速运动时，

（1）金属棒ab两端的电压

（2）电阻R₁的热功率

19. 难度：困难

（10分）均匀导线制成的单位正方形闭合线框abcd，每边长为L，总电阻为R，总质量为m。将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行。当cd边刚进入磁场时，

（1）求线框中产生的感应电动势大小;

（2）求cd两点间的电势差大小;

（3）若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h所应满足的条件。

20. 难度：中等

（10分）如图所示,宽度L=1m的足够长的U形金属框架水平放置,左端接有R=0.8Ω的电阻R,框架处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,框架导轨上放置一根质量m=0.2Kg、电阻r=0.2Ω的金属金属棒ab，棒ab与导轨间的动摩擦因数为＝0.5，现用一恒力F=3N的力使棒从静止开始沿导轨运动（棒始终与导轨接触良好且垂直），经过一段时间棒获得稳定速度，此过程中，通过棒的电量q=2.8C（框架电阻不计，g=10m/s²）问：

（1）棒ab达到的稳定速度是多大？

（2）从开始到速度稳定时，电阻R产生的热量是多少？