周练5

高三物理周练5
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1．下列说法正确的是
( )
A ．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大
B ．线圈中的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大
C ．线圈处在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大
D ．线圈中磁通量变化得越快，线圈中产生的感应电动势越大
2．吉他以其独特的魅力吸引了众多音乐爱好者，然而吉他有许多种，不同吉他的工作原理是不同的．电吉他与普通吉他不同的地方是它的每一根琴弦下面安装了一种叫做拾音器的装置，能将琴弦的振动转化为电信号，电信号经扩音器放大，再经过扬声器就能播出优美音乐声．如图是拾音器的结构示意图，多匝线圈置于永久磁铁与钢制的琴弦(电吉他不能使用尼龙弦)之间，当弦沿着线圈振动时，线圈中就会产生感应电流．关于感应电流，以下说法正确的是 ( )
A ．琴弦振动时，线圈中产生的感应电流是恒定的
B ．琴弦振动时，线圈中产生的感应电流大小变化，方向不变
C ．琴弦振动时，线圈中产生的感应电流大小不变，方向变化
D ．琴弦振动时，线圈中产生的感应电流大小和方向都会发生变化
3．如图所示，均匀的长方形金属框从匀强磁场中以匀速v 拉出，它的两边固定有带金属滑轮的导电结构，金属框向右运动时能总是与两边良好接触，电阻不可忽略．一理想电压表跨接在PQ 两导电结构上，在金属框匀速向右拉出的过程中，电压表的读数：(金属
框的长为a ，宽为b ，磁感应强度为B ) ( ) A ．恒定不变，读数为Bbv
B ．恒定不变，读数为Bav
C ．读数变大
D ．读数变小
4．如图所示，在水平桌面上放置两根相距L 的光滑平行金属导轨ab 与cd ，阻值为R 的电阻与导轨的a 、c 端相连．金属滑杆MN 垂直于导轨并可在导轨上滑动．整个装置放于匀强磁场中，磁场的方向竖直向上，磁感应强度的大小为B .金属滑杆与导轨电阻不计，金属滑杆的中点系一不可伸长的轻绳，绳绕过固定在某边的光滑轻滑轮后，与一质量为m 的物块相连，拉金属滑杆的绳处于水平拉直状态．现若从静止开始释放物块，用I 表示回路中的感应电流，g 表示重力加速度，则在物块下
落过程中物块的速度可能 ( ) A ．小于
mgR
B 2L 2
B ．等于
mgR B 2L 2
C ．小于I 2R
mg
D ．大于I 2R
mg
5．在右图所示的电路中，两个灵敏电流表
和
的零点都在刻度盘中央，当电流从
“＋”接线柱流入时，指针向右摆；电流从“－”接线柱流入时，指针向左摆．在电路
接通后再断开的瞬间，下列说法中符合实际情况的是( ) A ．表指针向左摆，表指针向右摆 B ．表指针向右摆，表指针向左摆
C ． 、表的指针都向左摆
D ．
、
表的指针都向右摆
6．如图所示，两个互连的金属圆环，粗金属环的电阻是细金属环电阻的二分之一．磁场垂直穿过粗金属环所在区域．当
磁感应强度随时间均匀变化时，在粗环内产生的感应电动势为
E ，则a 、b 两点间的电势差为________．
7．如图所示，导线全部为裸导线半径为r 的圆内有垂直于圆平面的匀强磁场，磁感应强度为B ，一根长度大于2r 的导线MN 以速率v 在圆环上无摩擦地自左端匀速滑到右端．电路的固定电阻为R ，其余电阻不计，求MN 从圆环的左端滑到右端的过程中电阻R 上的电流的平均值和通过电阻R 的电荷量．
8．如图甲所示，长为a、宽为b，单位长度电阻为r的均匀线框从磁感应强度为B的匀强磁场中以速度v匀速拉出，求拉力做的功及PQ两点间的电势差．如果线框以图乙方式匀速拉出，为使外力做的功与图甲方式相同，拉出的速度v1应为多大？此时PQ两点间的电势差多大？
图甲图乙
9．一电阻为R 的金属圆环，放在匀强磁场中，磁场与圆环所在平面垂直，如图(a )所示．已知通过圆环的磁通量随时间t 的变化关系如图(b )所示，图中的最大磁通量Φ0和变化周期T 都是已知量，求：
(1)t ＝0到t ＝T
4的时间内，通过金属圆环某横截面的电荷量q .
(2)在t ＝0到t ＝2T 的时间内，金属圆环所产生的电热Q .
高三物理周练5 参考答案
1．D [解析] 对于A 、B 两项显然违背前面所述，对于C 项，磁感应强度越大的线圈的磁通量不一定大，Φ不一定大，ΔΦ也不一定大，ΔΦ
Δt 更不一定大，故C 错，只有D 项，
磁通量变化得快，即ΔΦΔt 大，由于E ＝n ΔΦ
Δt
可知，选项D 正确．
2．D [解析] 由于琴弦在振动，在线圈中的磁通量发生不均匀的变化，时快时慢，线圈中产生的感应电流的大小和方向都要发生变化，故D 对．
3．C [解析] 切割磁感线的边长不变，可外电路的电阻变大，电路电流变小，路端电压变大，电压表示数变大．
4．ABC [解析] MN 的最大速度就是安培力等于重力时对应的速度，即BIL ＝mg ，B 2L 2
v /R
＝mg ，v ＝mgR B 2L 2，故A 、B 正确．又I ＝BLv R ，v ＝I 2R
mg
，C 正确D 错误．
5．B [解析] 电路接通后线圈中电流方向向右，当电路断开时，线圈中电流减小，产生与原方向相同的自感电动势，与和电阻组成闭合回路，所以
中电流方向向右，
中
电流方向向左，即
指针向右摆，
指针向左摆．
6．[解析] 设粗环电阻为R ，则细环电阻为2R ，由于磁感应强度随时间均匀变化，故回路中感应电动势E 恒定．回路中感应电流I ＝E
3R ，由欧姆定律a 、b 两点电势差(细环两端
电压)U ＝I ·2R ＝2
3
E .
7．[解析] MN 做切割磁感线运动，有效切割长度在不断变化，用E ＝BLv 难以求得平均感应电动势，从另一角度看，回路中的磁通量在不断变化，可利用法拉第电磁感应定律求平均感应电动势．
从左端到右端磁通量的变化量ΔΦ＝B ΔS ＝B πr 2
从左到右的时间：Δt ＝2r
v
根据法拉第电磁感应定律，平均感应电动势 E ＝ΔΦΔt ＝B πvr 2
Δt ＝B πvr 2
所以，电路中平均感应电流I ＝E R ＝
B πvr
2R
通过R 的电荷量q ＝I Δt ＝B πvr 2R ·2r v ＝B πr 2
R
8．[解析] 等效电源的部分是线框左边，其余等效为外电路．题图甲情况，E ＝Bbv ，I
＝
E 2(a ＋b )r ，U PQ ＝Iar ，解得U PQ ＝Babv
2(a ＋b )
W 1＝Fa ＝BIba ，解得W 1＝B 2b 2a 2(a ＋b )r
v .
由题图乙知：E ＝Bav 1，I ＝E
2(a ＋b )r ，W 2＝Fb ＝BIba ＝B 2ba 22(a ＋b )r v 1＝W 1，解得v 1＝v b
a
U PQ ＝Iar ，解得U PQ ＝
Babv 2(a ＋b )
9．[解析] (1)由磁通量随时间变化的图象可知在t ＝0到t ＝T
4时间内，环中的感应电动
势E 1＝ΔΦΔt .在以上时段内，环中的电流为I 1＝E 1
R .则在这段时间内通过金属环某横截面的
电量q ＝I 1t .联立求解得q ＝
Φ0
R
.
(2)在t ＝T 4到t ＝T 2和在t ＝3T 4到t ＝T 时间内，环中的感应电动势E 2＝0.在t ＝T 2到t ＝3T
4
时
间内，环中的感应电动势E 3＝
4Φ0T .由欧姆定律可知在以上时段内，环中的电流为I 3＝4Φ0
TR
.
在t ＝0到t ＝2T 时间内金属环所产生的电热Q ＝2(I 21
R T
4＋I 23
R T 4)．联立求解得Q ＝16Φ2
RT
.。