呢岸学校高三物理第一轮复习单元测试题(磁场)A卷

咐呼州鸣咏市呢岸学校区高三第一轮复习单元测
试题
〔磁场〕A 卷
一、此题共10小题，每题4分，共40分．在每题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．
1.如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N 极朝下。

当磁铁向下运动时〔但未插入线圈内部〕
A.线圈中感电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引
B.线圈中感电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥
C.线圈中感电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引
D.线圈中感电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥
2.如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，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，那么在T /2-T
时间内，线框中感电流的方向与所受安培
力情况是 A.感电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左
B.感电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右
C.感电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右
D.感电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左
3.图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l ，磁场方向垂直纸面向里.abcd 是位于纸面内的梯形线圈，ad 与bc 间的距离也为l .
t =0时刻，
bc 边与磁场区域边界重合〔如图〕.现令线圈以恒的速度
v
t
i i -i 甲 乙 A B C D
4.图的a 是一个边长为为L 的正方向导线框， 其电阻为R .线框以恒速度v 沿x 轴运动，并穿过图中 所示的匀强磁场区域b .如果以x 轴的正方向作为力的正 方向.线框在图示位置的时刻作为时间的零点，那么磁场对 线框的作用力F 随时间变化的图线为图乙中的哪个图？
5.如下图，将一个正方形导线框ABCD 置于一个范围足够大的匀强磁场中，磁场方向与其平面垂直．现在
AB 、CD 的中点处连接一个电容器，其上、下极板分别为a 、b ，让匀强磁场以某一速度水平向右匀速移动，那么 A.ABCD 回路中没有感电流 B.A 与D 、B 与C 间有电势差
C.电容器a 、b 两极板分别带上负电和正电
D.电容器a 、b 两极板分别带上正电和负电
6.如下图，一个边长为a 、电阻为R 的边三角形线框，在外力作用下，以速度v 匀速穿过宽均为a 的两个匀强磁场.这两个磁场的磁感强度大小均为B 方向相反.线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直.取逆时针方向的电流为正。

假设从图示位置开始，线框中产生的感电流I 与沿运动方向的位移x 之间的函数图象，下面四个图中正确的选项是
A ．
B ．
C ．
D ．7、如下图，一闭合的属环用一根绝缘细杆挂在固点O 处，使金属圆环在竖直线OO ′的两侧来回摆动的过程中穿过水平方向的匀强磁场区域，磁感线的方向和水平面垂直。

假设悬点摩擦和空气阻力均不计，那么 A ．金属环进入和离开磁场区域都有感电流，而且感电流的方向相反 B ．金属环进入磁场区域后越靠近OO ′线时速度越大，而且产生的感电流越大 C ．金属环开始摆动后，摆角会越来越小，摆角小到某一值后不再减小
F
t/L •v -1 O 1 2 3 4 5 B
F t/L •v -1
O 1 2 3 4 5 A F
t/L •v -1 O 1 2 3 4 5 C F
t/L •v -1 O 1 2 3 4 5 D 图乙
x
3L
图甲
a b
L
b
D Ab B C
a
i O
i O i
O i
O
D ．金属环在摆动过程中，机械能将完全转化为环中的电能 8、在如下图的倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感强度大小为B 的匀强磁场，区域I 的磁场方向垂直斜面向上，区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度均为L ，一个质量为m 、电阻为R 、边长也为L 的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，当ab 边刚越过GH 进入磁场Ⅰ区时，恰好以速度 v 1做匀
速直线运动；当ab 边下滑到JP 与MN 的中间位置时，线框又恰好以速度v 2做匀速直线运动，从ab 进入GH 到MN 与JP 的中间位置的过程中，线框的动能变化量大小为△E k ，重力对线框做功大小为W 1，安培力对线框做功大小为W 2，以下说法中正确的有：
A 、在下滑过程中，由于重力做正功，所以有v 2＞v 1。

B 、从ab 进入GH 到MN 与JP 的中间位置的过程中，机械能守恒。

C 、从ab 进入GH 到MN 与JP 的中间位置的过程，有〔W 1+△E k 〕机械能转化为电能。

D 、从ab 进入GH 到MN 与JP 的中间位置的过程中，线框动能的变化量大小为 △
E k = W 2－W 1。

9.如下图电路中，A 、B 是两个完全相同的灯泡，L
情况是
A.S 闭合时，A 立即亮，然后逐渐熄灭
B.S 闭合时，B
立即亮，然后逐渐熄灭
C.
S 闭合足够长时间后，B
发光，而
A 不发光
D.S 闭合足够长时间后，B 立即熄灭发光，而
A 逐渐熄灭
10、物理中常用一种叫做“冲击电流计〞的仪器测通过电路的电量，如下图，探测线圈与冲击电流计串联后可来测磁场的磁感强度
.
线圈的匝数为n ,
面积为S
,
线圈与冲击计组成的回路的电阻为R .假设将线圈放在被测的匀强磁场中,开始线圈平面与磁场垂直,现把探测线圈翻转180°,冲击计测出通过线圈的电量为q ,由上述数据可测出磁场的磁感强度为 A. qR /S B. qR /(nS ) C. qR /(2nS ) D. qR /(2S )
第二卷〔非选择题 共110分〕
三、此题共10小题，110
11如下图，水平面上有两根相距0.5m 的足够长的平行金属导轨MN 和PQ ，它们的电阻可忽略不计，在M 和P 之间接有阻值为R 的值电阻.导体棒ab 长l ＝0.5m ，其电阻为r ，与导轨接触良
好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感强度B ＝0.4T.现使ab 以v ＝10m/s 的速度向右做匀速运动.
⑴ab 中的感电动势多大？ ⑵ab 中电流的方向如何？
⑶假设值电阻R ＝3.0Ω，导体棒的电阻r ＝1.0Ω，那么电路中的电流多大？ 12.如下图，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m ，导轨平面与水平面成θ=37º角，下端连接阻值为R 的电阻.匀强磁
场方向与导轨平面垂直.质量为0.2kg ，电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25.
⑴求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；
⑵当金属棒下滑速度到达稳时，电阻R 消耗的功率为8W ，求该速度的大小；
P
Q
a
⑶在上问中，假设R =2Ω，金属棒中的电流方向由a 到b ，求磁感强度的大小和方向. 〔g =10m/s 2
，sin37º=0.6，cos37º=0.8〕
13.如下图，边长为L 的正方形金属线框，质量为m 、电阻为R ，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘，金属框的上半部处于磁场内，下半部处于磁场外，磁场随时间的变化规律为B = kt ．细线所能承受的最大拉力为2mg ，那么从t =0开始，经多长时间细线会被拉断？
14.图中MN 和PQ 为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l 为0.40m ，电阻不计.导轨所在平面与磁感强度B 为0.50T 的匀强磁场垂直.质量m 为6.0×10-3
kg 、电阻为1.0Ω的金属杆ab 始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触.导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0Ω的电阻R 1.当杆ab 到达稳状态时以速率v 匀速下滑，整个电路消耗的电功率P 为0.27W ，重力加速度取10m/s 2
，试求速率v 和滑动变阻器接入电路的阻值R 2.
15.如图甲，平行导轨MN 、PQ 水平放置，电阻不计.两导轨间距d =10cm ，导体棒ab 、cd 放在导轨上，并与导轨垂直.每根棒在导轨间的，电阻均为R=1.0Ω.用长为L =20cm 的绝缘丝线将两棒系住.整个装置处在匀强磁场中.t =0的时刻，磁场方向竖直向下，丝线刚好处于未被拉伸的自然状态.此后，磁感强度B 随时间t 的变化如图乙所示.不计感电流磁场的影响.整个过程丝线未被拉断.求：
⑴0~2.0s 的时间内，电路中感电流的大小与方向； ⑵t =1.0s 的时刻丝线的拉力大小.
16、如图10所示，由10根长度都是L 的金属杆连接成的一个“目〞字型的矩形金属框abcdefgh ，放在纸
面所在的平面内．有一个宽度也为L 的匀强磁场，磁场边界跟de 杆平行，磁感强度的大小是B ，方向垂直于纸面向里，金属杆ah 、bg 、cf 、de 的电阻都为r ，其他各杆的电阻不计，各杆端点间接触良好．现以速度v 匀速地把金属框从磁场的左边界水平向右拉，从de 杆刚进入磁场瞬间开始计时，求：
R 1
R 2
l
a
b
M N
P Q
B v M
P Q a
b c
d
d L
图甲 图乙 B /T
/s 0.2
0.1 -0.1 1.0 2.0 3.0
(1) 从开始计时到ah 杆刚进入磁场的过程中，通过ah 杆某一横截面总的电荷量q ． (2) 从开始计时到金属框通过磁场的过程中，金属框中电流所
产生的总热量Q
17.如图甲所示，空间有一宽为2L 的匀强磁场区域，磁感强度为B ，方向垂直纸面向外.abcd 是由均匀电阻丝做成的边长为L 的正方形线框，总电阻为R .线框以垂直磁场边界的速度v 匀速通
过磁场区域.在运动过程中，线框ab 、cd 两边始终与磁场边界平行.线框刚进入磁场的位置x =0，x 轴沿水平方向向右.求:
(1)cd 边刚进入磁场时，ab 两端的电势差，并指明哪端电势高； (2)线框穿过磁场的过程中，线框中产生的焦耳热；
(3)在下面的乙图中，画出ab 两端电势差U ab 随距离变化的图象.其中U 0=BLv 0.
18.如下图，一半径为r 的圆形导线框内有一匀强磁场，磁场方向垂直于导线框所在平面，导线框的
左端通过导线接一对水平放置的平行金属板，两板间的距离为d ，板长为l ，t =0时，磁场的磁感强度B 从
B 0开始均匀增大，同时，在板2的左端且非常靠近板2的位置有一质量为m 、带电量为-q 的液滴以初速度v 0水平向右射入两板间，该液滴可视为质点.
⑴要使该液滴能从两板间射出，磁感强度随时间的变化率K 满足什么条件？ ⑵要使该液滴能从两板间右端的中点射出，磁感强度B 与时间t 满足什么关系？ 参考答案：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
图甲
d b c
v a 2L
L
图乙
U 0
x
O
U ab
-U 0
图10
B
d
1 2
11、答案：⑴2.0V ⑵b →a ⑶0.5A
12、答案：⑴4m/s 2
⑵10m/s ⑶0.4T ，垂直于导轨平面向上.
13、解:线框中的感电流为：
I = E R = Δφ ΔtR = S ΔB ΔtR = kL 2
2R
线断时有2mg = mg + BIL 解得：t = 2mgR
k 2L 3 14、答案：4.5m/s ，6.0Ω
15、答案：⑴1.0×10-3
A ，顺时针 ⑵1.0×10-5
N
16、
17、解:(1)dc 切割磁感线产生的感电动势 E =BLv
回路中的感电流 R
BLv
I
=
ab 两端的电势差 BLv R I U 4
1
41=⋅= b 端电势高
(2)设线框从dc 边刚进磁场到ab 边刚进磁场所用时间为t 由焦耳律有 Rt I Q
22=
L = vt
求出 R
v
L B Q 322=
(3)
18、答案：⑴
2K q r mgd π≤≤⑵q r mgd B B ⎝⎛+=20π0
-3。