2010年高考物理三轮复习模拟检测试题13
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2010届高考物理三轮复习模拟试题(13)
1.如图所示,在光滑的水平面上,一质量为m ,半径为r ,电阻为R 的均匀金属环,以v 0的初速度向一磁感应强度为B 的有界匀强磁场滑去(磁场宽度d>2r )。
圆环的一半进入磁场历时t 秒,这时圆环上产生的焦耳热为Q ,则t 秒末圆环中感应电流的瞬时功率为( )
A .R v
r B 20224
B .R m Q v r B )2(42022-
C .R m
Q v r B )2(22
022-D .R m Q v r B )2(20222-π
2.如图所示,一磁铁用细线悬挂,一闭合铜环用手拿着,静止在磁铁上端面相平处,松手后铜环下落,在下落到和下端面相平的过程中,以下说法正确的是( )
①环中感应电流方向从上向下俯视为先顺时针后逆时针
②环中感应电流方向从上向下俯视为先逆时针后顺时针
③悬线上拉力先增大后减小
④悬线上拉力一直大于磁铁重力
A .①③
B .①④
C .②③
D .②④
3.如图所示,水平放置的光滑金属长导轨M M '和N N '之间接有电阻R ,导轨左、右两区域分别处在方向相反与轨道垂直的匀强磁场中,方向见图,设左、右区域磁场的磁感强度为B 1和B 2,虚线为两区域的分界线。
一根金属棒ab 放在导轨上并与其正交,棒和导轨的电阻均不计。
金属棒在水平向右的恒定拉力作用下,在左面区域中恰好以速度为υ做匀速直线运动,则:
( )
A .若
B 2=B 1时,棒进入右面区域中后先做加速运动,最后以速度2
v 作匀速直线运动
B .若B 2=B 1时,棒进入右面区域中时仍以速度υ作匀速
直线运动
C .若B 2=2B 1时,棒进入右面区域后先做减速运动,最后以速度2
v 作匀速运动 D .若B 2=2B 1时,棒进入右面区域后先做加速运动,最后以速度4υ作匀速运动 4.在图甲、乙、丙三图中,除导体棒ab 可动外,其余部分均固定不动,甲图中的电容器C 原来不带电。
设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略,导体棒和导轨间的摩擦也不计。
图中装置均在水平面内,且都处于方向垂直水平面(即纸面)向下的匀强磁场中,导轨足够长。
今给导体棒ab 一个向右的初速度v 0,在甲、乙、丙三种情形下导体棒ab 的最终运动状态是( )
A. 三种情形下导体棒ab最终均做匀速运动( )
B. 甲、丙中,ab棒最终将以不同的速度做匀速运动;乙中,ab棒最终静止
C. 甲、丙中,ab棒最终将以相同的速度做匀速运动;乙中,ab棒最终静止
D. 三种情形下导体棒ab最终均静止
5. 如图所示,电动机通过其转轴上的绝缘细绳牵引一根原来静止的长为L=1m,质量m=0.1㎏的导体棒ab,导体棒紧贴在竖直放置、电阻不计的金属框架上,导体棒的电阻R=1Ω,磁感强度B=1T的匀强磁场方向垂直于导体框架所在平面.当导体棒在电动机牵引下上升h=3.8m时,获得稳定速度,此过程中导体棒产生热量Q=2J.电动机工作时,电压表、电流表的读数分别为7V和1A,电动机的内阻r=1Ω.不计一切摩擦,g取10m/s2.求:
(1)导体棒所达到的稳定速度是多少?
(2)导体棒从静止到达稳定速度的时间是多少?
1.答案:B
2.答案:B分析条形磁铁磁感线的分布
3.答案:B
4.答案:B 题图甲中,导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流而使电容器充电,当电容器
C 极板间电压与导体棒产生的感应电动势相等时,电路中没有电流, ab棒向右做匀速运动;题图乙中,导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流,通过电阻R转化为内能,当ab棒的动能全部转化为内能时,ab棒静止;题图丙中,导体棒先受到向左的安培力作用做减速运动,速度减为零后再在安培力作用下向左做加速运动,当导体棒产生的感应电动势与电源的电动势
相等时,电路中没有电流,ab 棒向左做匀速运动。
所以B 项正确。
5. 解析:(1)金属棒达到稳定速度v时,加速度为零,所受合外力为零,设此时细绳对棒的拉力为T,金属棒所受安培力为F,则T-mg-F=0,
又 F=BIL,I=/R,=BLv.
此时细绳拉力的功率PT与电动机的输出功率P出相等,
而PT=Tv,P出=r I v I 2
'-',
化简以上各式代入数据得v2+v-6=0,
所以 v=2m/s.(v=-3m/s不合题意舍去) (2)由能量守恒定律可得P出t=mgh+21
mv2+Q, 所以s r I v I Q mv mgh t 1)(22222='-'++=.。