(新课标)2014年高考物理二轮复习 精题巧练三十

新课标2014年高考二轮复习之精题巧练三十

一、单项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分)

1．如下图所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ沿导轨从MN处到M′N′的过程中，棒上感应电动势E随时间t变化的图示，可能正确的是( )

A B C D

【答案】A

【解析】依题意，细金属棒PQ只有在经过矩形匀强磁场区域过程中才有切割磁感线，产生感应电动势，排除选项D.又因为细金属棒匀速运动，所以感应电动势恒定，因此选项A正确．2．如下图所示是观察自感现象的电路图．为了观察到断开开关的瞬间灯泡有明显的闪烁现象，除了增大线圈的自感系数外，还要考虑线圈电阻R L和灯泡电阻R，它们之间应满足的关系是( )

A．R L>R B．R L＝R

C．R L≪R D．R L≫R

【答案】C

【解析】当R L≪R时，I L≫I R，断开开关的瞬间通过灯泡的电流为I L，故灯泡明显闪烁．3．电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如下图所示．现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是( )

A．从a到b，上极板带正电

B．从a到b，下极板带正电

C．从b到a，上极板带正电

D．从b到a，下极板带正电

【答案】D

【解析】感应电流的磁场要阻碍线圈磁通量的增加．由图可以看出N极靠近，穿过线圈的向下的磁感线条数要增加，则感应电流的磁感线方向要向上以阻碍增加，再根据右手定则可判断感应电流方向从b到a，则C下板带正电．

4．(改编题)如下图所示，两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计．斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上．质量为m、电阻不计的金属棒ab，在沿着斜面与棒ab垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上升，上升高度为h.则在此过程中，以下错误的是( )

A．作用于棒ab上的各力的合力所做的功等于零

B．恒力F和重力的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热

C．恒力F和安培力的合力所做的功等于零

D．恒力F所做的功等于棒ab重力势能的增加量和电阻R上产生的焦耳热之和

【答案】C

【解析】在金属棒ab沿斜面上升的过程中，受到重力、恒力F和安培力三个力的作用，因金属棒匀速上升，由动能定理有W F＋W G＋W安＝ΔE k＝0.

根据上式可以判断出选项A正确，而C是错误的．

把上式移项，得W F＋W G＝－W安，而－W安为金属棒ab克服安培力所做的功，正好等于电路中所产生的焦耳热，故选项B也正确．

另一方面，从能量守恒的角度可知，金属杆ab上升的过程中，其重力势能增加，同时电路中产生了电能，这些能量从哪里来呢？只能是外力F做功的结果，通过外力F做功，将其他形式的能量转化成了这两种形式的能量．所以选项D也是正确的．其实，判断选项D时，也可以通过对等式W F＋W G＋W安＝ΔE k＝0移项得出结论．

二、双项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分．以下各小题四个选项中，只有两个选项符合题意．若只选一个且正确的给3分，若选两个且都正确的给6分，但只要选错一个或不选，该小题就为0分)

5．两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环．当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示方向的感应电流．则( ) A．A可能带正电且转速减小

B ．A 可能带正电且转速增大

C ．A 可能带负电且转速减小

D ．A 可能带负电且转速增大 【答案】BC

【解析】由题目所给的条件可以判断，感应电流的磁场方向垂直于纸面向外，根据楞次定律，原磁场的方向与感应电流的磁场相同时是减少的，环A 应该做减速运动，产生逆时针方向的电流，故应该带负电，故选项C 是正确的；同理可得B 是正确的．

6．(改编题)如右图所示，间距为L 并与水平方向成α角的两根光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R ，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B ，一根质量为m 的金属杆(不计电阻)从轨道上由静止滑下．经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度v m ，则( )

A ．如果

B 增大，v m 将变大 B ．如果α增大，v m 将变大

C ．如果R 减小，v m 将变大

D ．如果L 减小，v m 将变大 【答案】BD

【解析】释放瞬间金属棒在重力沿斜面向下的分力的作用下开始向下加速运动．随着速度的增大，感应电动势E 、感应电流I 、安培力F 都随之增大，加速度随之减小．当F 增大到F ＝mg sin α时，加速度为零，这时金属棒达到最大速度．根据E ＝BLv 、I ＝E /R 、F ＝BIL 可解得

F ＝B 2L 2v R .因此，由平衡条件有B 2L 2v m R ＝mg sin α，解得v m ＝mgR sin αB 2L 2

.

7．如下图甲所示，光滑导体框架abcd 水平放置，质量为m 的导体棒PQ 平行于bc 放在ab 、cd 上，且正好卡在垂直于轨道平面的四枚光滑小钉之间．回路总电阻为R ，整个装置放在垂直于框架平面的变化的磁场中，磁场的磁感强度B 随时间t 的变化情况如图乙所示(规定磁感强度方向向上为正)，则在时间0～t 内，关于回路内的感应电流I 及小钉对PQ 的弹力N ，下列说法中正确的是( )

A ．I 的大小是恒定的

B ．I 的方向是变化的

C ．N 的大小是恒定的

D ．N 的方向是变化的 【答案】AD

【解析】B －t 图象的斜率没有发生变化，由法拉第电磁感应定律可知，E 和I 的方向和大小都不变，因此A 对、B 错；又由于磁感强度先减小再增大，因此杆受的安培力在变化，且先减小再反向增大，故由平衡条件可知，N 的大小和方向都是变化的，则C 错、D 对．

8．(改编题)如下图所示，固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d ，其右端接有阻值为R 的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B 的匀强磁场中．一质量为m (质量分布均匀)的导体杆ab 垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F 作用下从静止开始沿导轨运动距离为L 时，速度恰好达到最大值(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)．设杆接入电路的电阻为r ，导轨电阻不计，重力加速度大小为g .则此过程( )

A ．杆一直在做匀变速直线运动

B ．杆的速度增大，加速度减小

C ．杆的速度最大值为F －μmg R

B 2d

2

D ．流过电阻R 的电量为

BdL

R ＋r

【答案】BD

【解析】杆在运动过程中，水平方向受到恒力F 、摩擦力f 、安培力F A 三个力的作用． ∵E ＝Bdv ，I ＝

E

R ＋r

，F A ＝BId ，

∴F A ＝B 2d 2v R ＋r .故随着速度的增大，感应电动势E 、感应电流I 、安培力F A 都随之增大，加速度随

之减小．当杆达到最大速度v m 时，加速度等于零，由平衡条件有F －μmg －B 2d 2v m

R ＋r

＝0，得v m

＝F －μmg R ＋r B d

.由公式q ＝ΔΦR 总有q ＝B ·ΔS R ＋r ＝BdL

R ＋r

.

9．(2011·广东佛山质量检测一)如图所示是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图．将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘；图中a 、b 导线与铜盘的中轴线处在同一平面内；转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流．若图中的铜盘半径为L ，匀强磁场的磁感应强