人教版本高中物理选修32高中高二单元复习考试试卷习题
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湖北省示范高2010中—2011学年度高二物理单元考试一试卷
《电 磁感觉》
一、选择题(12×5分)
1.闭合铜环与闭合金属框相接触放在匀强磁场
中, 如下图,当铜环向右挪动时,
金属框架不动,以下说法中正确的选项是
e
A.铜环中没有感觉电流产生,因磁通量没有变
化
a b
B.金属框中没有感觉电流产生,因磁通量没有变化
××××××
×g××××h×
C.铜环中没有感觉电流产生,金属框中有感觉电流产生
d ××××××
c
D.铜环和金属框中都有感觉电流产生
f
2.如下图,是一种延时开关,当开关
S 1闭合时,电磁铁 F 将衔铁D 吸下,C
线路接通;当开关S 1断开时,因为电磁感觉作用, D 将延时一段时间才被开释,则
A.因为A 线圈的电磁感觉作用,才产生延时开释 D 的作用
B.因为B 线圈的电磁感觉作用,才产生延时开释 D 的作用
C.如坚决开B 线圈的开关S2,无延时作用
D.如坚决开B线圈的开关S2,延时将变长
3.如下图,MN、PQ为两条平行的水平搁置的金属
导轨,左端接有定值电
阻R,金属棒ab斜放在两导轨之间,与导轨接触优秀,磁感觉强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面,设金属棒与两导轨接触点之间的距离为L,金属棒与导轨间夹角为60°,以速度v水平向右匀速运动,不计导轨和棒的电阻,则流过金属棒中的电流为
A.I=BLv3BLv BLv3BLv
B.I=
2R
C.I=
D.I=
R2R3R
4.如图甲所示,长直导线与闭合金属线框固定于同一平面内,长直导线中的电流
i随时间t的变化关系如图乙所示,在0~T/2时间内,直导线中电流向上,则在T/2~
时间内,线框中感觉电流的方向与所受安培力状况是
感觉电流方向为顺时针,线框受安培力的协力方向向左
感觉电流方向为逆时针,线框受安培力的协力方向向右
C.感觉电流方向为顺时针,线框受安培力的协力方向向右
感觉电流方向为逆时针,线框受安培力的协力方向向左
5.如下图,一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通
电直导线的正下方,直导线与圆环在同一竖直平面内,假设圆
环不发生转动,当通电直导线中电流增大时,弹性环的面积S和橡皮绳的长度L将
A.S增大,L变长减小,L变短
增大,L变短减小,L变长
6.如下图,电灯 A和B与固定电阻的阻值均为R,L是自感系数较大的线圈,
当S1闭合、S2断开且电路稳准时A、B亮度同样;再闭合S2,待电路稳固后将S1断
开;以下说法中正确的选项是
A.B灯立刻熄灭
B.A灯将比本来更亮一些后再熄灭
C.有电流经过B灯,方向为c→d
D.有电流经过A灯,方向为b→a
7.对于日光灯的启动器和镇流器的作用,以下说法中正确的选项是
日光灯点亮后,启动器的动、静触片是接触的
日光灯点亮后,启动器不再起作用
C.日光灯点亮后,镇流器起产生刹时高压的作用
D.日光灯点亮后,镇流器不再起作用
8.如下图,一个有界匀强磁场地区,磁场方向垂直纸面向外,一个矩形闭合导
线框abcd,沿纸面由地点1(左)匀速运动到地点2(右),则
a····
A.导线框进入磁场时,感觉电流方向为a→b→c→d→a d
····
B.导线框走开磁场时,感觉电流方向为a→d→c→b→a B
C.导线框走开磁场时,遇到的安培力方向水平向右
····b c····
D.导线框进入磁场时,遇到的安培力方向水平向左1
2
9.如下图EF、GH为平行的金属导轨,其电阻不计,R为电阻器,C为电容器,
AB为可在EF和GH上滑动的导体横杆,有平均磁场垂直于导轨平面,若用I1和I2
分别表示图中该处导线中的电流,则当横杆AB
A.匀速滑动时,I1=0,I2=0
B.匀速滑动时,I1≠0,I2≠0
C.加快滑动时,I1=0,I2=0
D.加快滑动时,I1≠0,I2≠0
d
a c
10.如下图,矩形线圈长为L,宽为h,电阻为R,
质量为m,由空中某一高度自由落下,加快穿过一匀强
磁场地区,磁区的宽度也为h.设矩形线圈刚进入磁区时
的动能为E k1,刚穿出磁区时的动能为E k2,这一过程中
产生的焦耳热为Q,线圈战胜磁场力做的功为W1,重力
做的功为W2,不计空气阻力,则以下关系式中正确的选项是
A.Q=E k1-E k2
B.Q=W2-W1
C.Q=W1
D.Q=W2
11.如下图,圆滑固定的金属导轨M、N水平搁置,
两根导体棒P、Q平行搁置在导轨上,形成一个闭合回路,
一条形磁铁从高处着落靠近回路时
A.P、Q将相互聚拢
B.P、Q将相互远离
C.磁铁的加快度仍为g
D.磁铁的加快度小于g
12.如下图,平行金属导轨与水平面成θ角,导轨与固定电阻R1和R2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面,有一导体棒ab,质量为m,导体棒的电阻与固定电阻
R1和R2的阻值均相等,与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒ab沿导轨向上滑动,当上滑的速度为v时,遇到安培力的大小为 F.此时
A.电阻R1耗费的热功率为
Fv
B.电阻R2耗费的热功率为3 Fv 6
C.整个装置因摩擦而耗费的热功率为μmgvcosθ
D.整个装置耗费的机械功率为(F+μmgcosθ)v
二、计算题(5×12分)
13.如下图,半径为R,单位长度为λ的平均导体圆环固定在水平面上,圆环
中心为O,匀强磁场垂直于水平面方向向下,磁感觉强度为B,平行于直径MON的
导体杆,沿垂直于杆的方向向右运动,杆的电阻能够忽视不计,杆与圆环接触优秀,
某时辰杆的地点如下图,∠aOb=2θ,速度为v,求此时辰作用在杆上的安培力的
大小.
14.如下图,在一对平行的金属导轨的上端连结一阻值为R的定值电阻,两导
轨所决定的平面与水平面成30°角,若将一质量为m、长为L的导体棒ab垂直于两
导轨放在导轨上,并使其由静止开始下滑,已知导体棒电阻为r,整个装置处在垂直
R
b
30°
于导轨平面的匀强磁场中,磁感觉强度为B,求导体棒最后下滑的速度及电阻
R最终的发热功率分别为多少.(导轨足够长,磁场足够大,不计导轨电阻和摩擦)
15.如图甲所示,一对平行圆滑轨道搁置在水平面上,两轨道间距,电阻
Ω,有一导体棒静止地放在轨道上,与两轨道垂直,棒及轨道的电阻皆可忽视
不计,整个装置处于磁感觉强度的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向
下,现用一水平力F沿轨道方向拉棒,使之做匀加快运动,测得力F与时间t 的关
系图像如图乙所示,求棒的质量m和加快度 a.
16.如下图,两条相互平行的圆滑金属导轨位于水平面内,距离为,在
导轨的一端接有阻值为Ω的电阻,在x≥0处有一与水平面垂直的匀强磁场,
磁感觉强度B=0.5T.
一根质量为的金属直杆垂直搁置在导轨上,并以v0=2m/s的初速度进入
磁场,在安培力和一垂直于杆的水平外力F的共同作用下做匀变速直线运动,加快
度大小为a=2m/s2,方向与初速度方向相反,设导轨和金属杆的电阻都能够忽视,且接触优秀,求:电流为零时金属杆所处的地点;
(2)电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小和方向;
(3)保持其余条件不变,而初速度v0取不一样值,求开始
时F的方向与初速度v0
的取值的关系.
(1)17.如下图,将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出,
(2)穿过宽度为b、磁感觉强度为B的匀强磁场,磁场的方向垂直纸面向里,
线框向上离
(3)开磁场时的速度恰好是进入磁场时速度的一半,线框走开磁场后持续上涨一段高度,
(4)而后落下并匀速进入磁场,整个运动过程中一直存在着大小恒定的空气阻力f,且线
(5)框不发生转动.求:
(6)线框在着落阶段匀速进入磁场时的速度v2;
(7)线框在上涨阶段刚走开磁场时的速度v1;
(8)线框在上涨阶段经过磁场过程中产生的焦耳热Q.
人教版本高中物理选修32高中高二单元复习考试试卷习题
湖北省示范高2010中—2011学年度高二物理单元考试一试卷
《电磁感觉》答题卷
班级姓名学号
总分栏
选择题1314151617
一、选择答题栏(60分)
题123456789101112
号
答
案
题
14题
人教版本高中物理选修32高中高二单元复习考试试卷习题题
17题
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34题
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湖北省示范高2010中—2011学年度高二物理单元考试一试卷
《电磁感觉》参照答案 一、选择答题栏
(60分)B 题 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12 号 答
D
BC
B
C
D
AD
BC
D
D
C
AD BCD 案
13.导体切割磁感线相当于电源,外电路由两部分圆弧并联而成
. ab 部分长为
2Rsin θ,切割磁感线产生的感觉电动势为 E=B(2Rsin θ)v
①
此时弧acb 的电阻为2λR(π-θ),弧adb 的电阻为
2λR θ. 并联后电阻为
2 R( ) 2 R
2R()
②
r
R(
) 2 R
2
E
③
杆中电流I
r
①②代入③得 I
Bvsin
( )
因此安培力F=B ·ab ·I=B ·2Rsin θ·
Bvsin
2B 2Rvsin 2
()
()
14.解法一:导体棒由静止开释后,加快下滑,受力状况如下图,由右手定章
判断棒中电流方向由 b →a ,由左手定章判断,受安培力沿斜面向上,跟着棒的下滑
速度不停增大,安培力
F 增大,加快度减小,导体棒做变加快运动,当加快度
a=0
时,速度达到最大,即最后下滑速度,此时导体棒受力均衡,有
B
mgsin30°=F=BIL
①
F N
F
E
BLv m
×
此中
②
b
I=
r
R r
R
mg
由①②解得 v m mg(R r)
2B 2L 2
热功率P=I 2 R=(
mg )2
R
m 2g 2R
2BL
4B 2L 2
解法二:当棒匀速下滑时,重力做正功,安培力做负功,导体棒的重力势能的
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减少等于回路中电能的增添,
E2 P G=P电,即mgv m sin30°=
r ①
R
此中E=BLv m②
mg(Rr)
由①②得v m
2B2L2
由R和r串连,功率分派关系为
R
P电=
R m2g2R P R=mgv m sin30°=
4B2L2 Rr R r
15.外力F作用于导体棒上,使之做匀加快直线运动,导体棒切割磁感线产生的
感觉电动必然平均增添,感觉电流平均增添,安培力平均增添,这样就致使外力F 随时间t平均增添,利用法拉第电磁感觉定律、欧姆定律、牛顿第二定律找出外力F 随时间变化的函数关系,再从图像上取两点的坐标(0,1)和(30,4)代入,解方程组即可得出答案.
导体棒在轨道上做匀加快直线运动,用v表示其速度,t表示时间,则有
v=at①
导体棒切割磁感线,将产生感觉电动势
E=Blv②
在导体棒、轨道和电阻构成的闭合回路中产生电流
E
I=③
R
导体棒遇到的安培力为
f=IBl④
依据牛顿第二定律,有
F-f=ma⑤
联立以上各式,得
Fma B2l2at⑥
R
由图像上取两点的坐标(0,1)和(30,4)代入⑥式,可解得
a=10m/s2,m=0.1kg.
16.(1)感觉电动势E=BLv,I=E
,故I=0时,v=0
R
因此x=v
02=1m. 2a
(2)由题知,金属杆先向右做匀减速直线运动,尔后向左做匀加快直线运动,则
刚开始向右运动和刚回到原出发点时速度大小相等,方向相反,均为
v 0, 故最大电流I m
BLv 0. R
1 BL v 0
当I= 2R
2I m
时,遇到的安培力为 fBIL
B 2L 2v 0 2 2 2 2R 2 N=0.02N.
当金属杆向右运动时, 由F+f=ma 得F=ma -×2-,方向与x 轴 正方向相反;
当金属杆向左运动时,由 F -f=ma 得,方向与x 轴正方向相反. (3) 2
(4) 开始时v=v 0,安培力f=BI m L=BLv 0
,取向左为正方向. R 2 由F+f=ma 得F=ma -f=ma -BLv 0 R
B 2L 2v 0
maR =10m/s 时,F<0,方向与x 轴正向同样(向右);
当ma< ,即v 0> 2L 2 R B
2
当ma>BLv 0,即v 0<10m/s 时,F>0,方向与x 轴正向相反(向左). R
17.(1)线框在着落阶段匀速进入磁场瞬时有
B 2a 2v 2
(mg f)R mg=f+ ,解得v 2= 2a 2 R B 由动能定理,线框从走开磁场至上涨到最高点的过程
1
2 ①
(mg+f)h=mv 1 2 线圈从最高点落至进入磁场瞬时:
1 2 ② (mg -f)h=
mv 2 2
mg f 2 2 R 由①②得v 1=
f v 2 (mg) f B 2a 2
mg (3) 线框在向上经过磁场过程中,由能量守恒定律有:
1mv
02
-1mv12=Q+(mg+f)(a+b)v0=2v1 22
Q=3
m[(mg)2f2]R2(mg f)(ab) 2B4a4。