河北辛集中学高二上学期物理限时训练(12.25) Word缺答案

河北辛集中学高二物理限时训练 12.25
一.选择题(每题 4 分,共 21 个,84 分)
单选题(13 个)
1．如图所示，水平传送带带动两金属杆 a、b 匀速向右运动，传送带右侧与两光滑平行金属导
轨平滑连接，导轨与水平面间夹角为30°，两虚线 EF、GH 之间有垂直导轨平面向下的匀强磁
场，磁感应强度为 B，磁场宽度为 L，两金属杆的长度和两导轨的间距均为 d，两金属杆 a、b
质量均为 m，两杆与导轨接触良好，当 a 进入磁场后恰好做匀速直线运动，当 a 离开磁场时，
b 恰好进入磁场，则（）
A．金属杆 b 进入磁场后做加速运动
B．金属杆 b 进入磁场后做减速运动
C．两杆在穿过磁场的过程中，回路中产生的总热量为
D．两杆在穿过磁场的过程中，回路中产生的总热量为 mgL
2．如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一 U 形金属导轨，导轨平面与磁场垂直．金
属杆 PQ 置于导轨上并与导轨形成闭合回路 PQRS，一圆环形金属框 T 位于回路围成的区域内，
线框与导轨共面．现让金属杆 PQ 突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是（）
A．PQRS 中沿顺时针方向，T 中沿逆时针方向
B．PQRS 中沿顺时针方向，T 中沿顺时针方向
C．PQRS 中沿逆时针方向，T 中沿逆时针方向
D．PQRS 中沿逆时针方向，T 中沿顺时针方向
3．如图甲所示，光滑金属导轨 MN、PQ 所在平面与水平面成è 角，M、P 两端接一电阻 R，
整个装置处于方向垂直导轨平面上的匀强磁场中．t=0 时对金属棒施加一平行于导轨的外力F，
使金属棒 ab 由静止开始沿导轨向上运动，导轨电阻忽略不计．已知通过电阻 R 的感应电流I
随时间 t 变化的关系如图乙所示．下列关于棒运动速度 v、外力 F、流过 R 的电量 q 以及闭合
回路中磁通量的变化率随时间变化的图象正确的是（）
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A． B． C． D．
4．如图所示，由均匀导线制成的半径为 R 的圆环，以速度 v 匀速进入一
磁感应强度大小为 B 的匀强磁场．当圆环运动到图示位置（∠aOb=90°）
时，a、b 两点的电势差为（）
A．BRv B．BRv C．BRv D．BRv
5．在空间存在着竖直向上的各处均匀的磁场，将一个不变形的单匝金属圆线圈放入磁场中，
规定线圈中感应电流方向如图甲所示的方向为正．当磁场的磁感应强度 B 随时间 t 的变化规律
如图乙所示时，下图中能正确表示线圈中感应电流随时间变化的图线是（）
A．B．C．D．
6．如图所示，在光滑水平桌面上有一边长为 L、总电阻为 R 的正方形导线框 abcd，在导线框
右侧有一边长为 2L、磁感应强度为 B、方向竖直向下的正方形匀强磁场区域．磁场的左边界与
导线框的 ab 边平行．在导线框以速度 v 匀速向右穿过磁场区域的全过程中（
）
A．感应电动势的大小为
B．感应电流的方向始终沿 abcda 方向
C．导线框受到的安培力先向左后向右
D．导线框克服安培力做功
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7．如图所示，有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域，其直角边长
为 L，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为 B；边长为 L、
总电阻为 R 的正方形导线框 abcd，从图示位置开始沿 x 轴正
方向以速
度 v 匀速穿过磁场区域．取沿a→b→c→d→a 的感应电流为正，则图中表示线框中电流 i 随 bc
边的位置坐标 x 变化的图象正确的是（）
A． B． C． D．8．如图所示，两相邻有界匀强磁场的宽度均为 L，磁感应强度大小
相等、方向相反，均垂直于纸面．有一边长为 L 的正方形闭合线圈向右匀速通过整个磁场．用 i 表示线圈中的感应电流，规定逆时针方向为电流正方向，图示线圈所在位置为位移起点，则下列关于 i ﹣x 的图象中正确的是（）
A．B．
C．D．
9．如图甲所示，矩形线圈 abcd 固定于两个磁场中，两磁场的
分界线 OO′恰好把线圈分成对称的左右两部分，两磁场的磁感
应强度随时间的变化规律如图乙所示，规定磁场垂直纸面向内
为正，线圈中感应电流逆时针方向为正．则线圈感应电流随时
间的变化图象为（）
A．B．C．D．
第 3 页（共 8 页）高二物理限时训练12.25 10．如图所示一等腰直角三角形中存在垂直于纸面向里的匀强磁场，三
角形腰长为 2L，一个边长为 L 的导线框 ABCD 自右向左匀速通过该区域，
则回路中 A、C 两点电势差 U AC随时间的变化关系图象应为（）
A． B． C． D．
11．如图所示，两条水平虚线之间有垂直于纸面向里，宽度为 d，磁感应强度为 B 的匀强磁场．质
量为 m，电阻为 R 的正方形线圈边长为 L（L＜d），线圈下边缘到磁场上边界的距离为 h．将线
圈由静止释放，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时刻的速度都是 v0，则在整个线圈穿过磁场
的全过程中（从下边缘进入磁场到上边缘穿出磁场），下列说法中正确的是（
）
A．线圈的最小速度一定是
B．线圈的最小速度一定是
C．线圈可能一直做匀速运动
D．线圈可能先加速后减速
12．如图所示，一横截面积为 S 的 N 匝线圈，与水平放置相距为 d、
电容大小为 C 的平行板电容器组成一电路，线圈放于方向竖直向上
的磁场中，有一质量为 m，带电+q 的粒子在板间刚好可匀速运动（重
力加速度为 g）．则线圈中的磁场 B 变化为（）
A．减少，且= B．增加，且= C．减少，且= D．增加，且=
13．如图甲所示，一根电阻R=4Ù 的导线绕成半径 d=2m 的圆，在圆内部分区域存在变化的匀
强磁场，中间 S 形虚线是两个只将均为 d 的半圆，磁感应强度随时间变化如图乙所示（磁场垂
直于纸面向外为正，电流逆时针方向为正），关于圆环中的电流﹣时间图象，下列选项中正确
的是
（）
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A． B．
C． D．
多选题（共 8 小题）
14．两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直．边长为 0.1m、总电阻为
0.005Ù 的正方形导线框 abcd 位于纸面内，cd 边与磁场边界平行，如图（a）所示．已知导
线
框一直向右做匀速直线运动，cd 边于 t=0 时刻进入磁场．线框中感应电动势随时间变化的
图线
如图（b）所示（感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正）．下列说法正确的是（）A．磁感应强度的大小为 0.5 T
B．导线框运动速度的大小为 0.5m/s
C．磁感应强度的方向垂直于纸面向外
D．在 t=0.4s 至 t=0.6s 这段时间内，导线框所
受的安培力大小为 0.1N
15．如图，空间中存在一匀强磁场区域，磁场方向与竖直面（纸面）垂直，磁场
的上、下边界（虚线）均为水平面；纸面内磁场上方有一个正方形导线框 abcd，其上、下两边均为磁场边界平行，边长小于磁场上、下边界的间距．若线框自由下落，从 ab 边进入磁场时开始，直至 ab 边到达磁场下边界为止，线框下落的速度大小可能（）
A．始终减小B．始终不变C．始终增加D．先减小后增加
16．如图所示，由一段外皮绝缘的导线扭成两个半径为 R 和 r 圆形平面
形成的闭合回路，R＞r，导线单位长度的电阻为ë，导线截面半径远小
于 R 和 r．圆形区域内存在垂直平面向里、磁感应强度大小随时间按 B=kt
（k＞0，为常数）的规律变化的磁场，下列说法正确的是（）
A．小圆环中电流的方向为逆时针B．大圆环中电流的方向为逆时针
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C．回路中感应电流大小为D．回路中感应电流大小为
17．如图所示，一超导材料制成的正方形线框 abcd 内存在匀强磁场，匀质金属棒 MN 足够长，
垂直 ac 连线放置于 a 点，并始终与线框接触良好．t=0 时棒自 a 点开始沿与 ac 平行的方向向
右匀速运动，最终脱离线框．整个运动过程中若 i 表示棒中通过的电流，u 表示棒两端的电压，
P 表示 t 时刻棒消耗的电功率，q 表示通过棒横截面的电荷量，则下图各物理量随时间 t 变化
的关系可能正确的是（）
A．B．
C．D．
18．如图甲所示，在水平面上固定一个匝数为 10 匝的等边三角形金属线框，总电阻为3Ù，
边
长为 0.4m．金属框处于两个半径为 0.1m 的圆形匀强磁场中，顶点 A恰好位于左边圆的圆心，
BC 边的中点恰好与右边圆的圆心重合．左边磁场方向垂直水平面向外，右边磁场垂直水平面
向里，磁感应强度的变化规律如图乙所示，则下列说法中正确的是（ð 取 3）（）
A．线框中感应电流的方向是顺时针方向
B．t=0.4s 时，穿过线框的磁通量为 0.005Wb C．经过 t=0.4s，线框中产生的热量为 0.3J
D．前 0.4s 内流过线框的电量为 0.2C
19．如图所示，水平线 MN 上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为 B，方向垂直于纸面向外，
MN 上方有一单匝矩形异线框 abcd，其质量为 m，电阻为 R，ab 边长为 L1，bc 边长为 L2，cd
边离 MN 的高度为 h．现将线框由静止释放，线框下落过程中 ab 边始终保持水平，且 ab 边离
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开磁场前已做匀速直线运动，不考虑空气阻力的影响，则从线框静止释放到完全离开磁场的过
程中（）
A．回路中电流最大值一定为
B．匀速运动时回路中电流的热功率为
C．整个过程中通过导线横截面的电荷量为
D．整个过程中导线框中产生的热量为 mg（h+L2）﹣
20．如图甲所示，在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线 L1、L2、L3、L4，在 L1L2之间和L3L4
之间存在匀强磁场，磁感应强度 B 大小均为 1T，方向垂直于虚线所在平面．现有一矩形线圈
abcd，宽度 cd=L=0.5m，质量为 0.1kg，电阻为2Ù，将其从图示位置由静止释放（cd 边与 L1
重合），速度随时间的变化关系如图乙所示，t1时刻 cd 边与 L2重合，t2时刻 ab 边与 L3重合，
t3时刻 ab 边与 L4重合，已知 t1～t2的时间间隔为 0.6s，整个运动过程中线圈平面始终处于竖
直方向，重力加速度 g 取 10m/s2．则（）
A．在 0～t1时间内，通过线圈的电荷量
为 0.25C B．线圈匀速运动的速度大小为
8m/s
C．线圈的长度 ad 为 1m
D．0～t3时间内，线圈产生的热量为 4.2J
21．如图所示，粗糙平行金属导轨 MN，与光滑平行
金属导轨 PQ 接于 OO′处，MN 平面与水平面成è 角，
PQ 平面水平，导轨宽度都为 L．磁场强度为 B 的匀
强磁场，分别垂直于 MN 平面斜向上，垂直于 PQ 平
面竖直向下．现有质量均为 m，电阻均为 R 的导体棒
ab、cd，ab 垂直于 PQ 的导轨，cd 垂直于 MN 的导轨．初始 cd 恰能静止于 MN 上，现对 ab
施加一水平恒力 F，使 ab 运动了 x 后达到平衡，此时，cd 也恰好静止（导体棒与导轨间接触
良好且触点及金属导轨电阻不计，已知重力加速度为 g），则（）
A．水平恒力F=2mgsinè
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B．此过程中导体棒 ab 产生的焦耳热为2mgxsinè﹣
C．此过程中通过棒 ab 的电荷量为 q=
D．现将恒力 F 撤去后 ab 的位移 S=
三．计算题（共 1 小题,16 分）
22．如图所示，在相距 L=0.5m 的两条水平放置无限长的金属导轨上，放置两根金属棒 ab 和
cd，两棒的质量均为 m=0.1kg，电阻均为r=1Ù，整个装置处于无限大、竖直向下的匀强磁场中，
磁感应强度 B=1T，导轨电阻及摩擦力均不计．
（1）若将 cd 固定不动，从 0 时刻起，用一水平向右的拉力 F 的以恒定功率 P=2W 作用在ab
棒上，使 ab 棒从静止开始运动，经过 t=2.2s 时 ab 棒已达到稳定速度，求此过程中 cd 棒产生
的热量 Q？．
（2）若从 t=0 时刻开始，用一水平向右的恒力 F 作用于 ab 棒上，使 ab 棒从静止开始运动，
经过 t=4s，回路达到了稳定状态，此后回路中电流保持 0.6A 不变．求第 4 秒末
①cd 棒的加速度大小及 ab 棒与 cd 棒的速度之差；
②ab 棒的速度大小．
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