高考物理提分训练27

2012高考物理提分训练27

(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)

一、选择题

1．如右图所示，A、B是两根互相平行的、固定的长直通电导

线，二者电流大小和方向都相同．一个矩形闭合金属线圈与A、

B在同一平面内，并且ab边保持与通电导线平行，线圈从图中

的位置1匀速向左移动，经过位置2，最后到位置3，其中位置

2恰在A、B的正中间，则下面的说法中正确的是( )

A．在位置2这一时刻，穿过线圈的磁通量为最大

B．在位置2这一时刻，穿过线圈的磁通量的变化率为零

C．从位置1到位置3的整个过程中，线圈内感应电流的方向发生了变化

D．从位置1到位置3的整个过程中，线圈受到的磁场力的方向保持不变

解析：由安培定则知A错误，此时穿过线圈的磁通量的变化率最大；从位置1到位置3的整个过程中，穿过线圈的磁通量是先向外逐渐减小到零，然后向里逐渐增大，由楞次定律知C错D对．

答案： D

2.如右图所示，在纸面内放有一个条形磁铁和一个圆形线圈(位于磁铁

正中央)，下列情况中能使线圈中产生感应电流的是( )

A．将磁铁在纸面内向上平移

B．将磁铁在纸面内向右平移

C．将磁铁绕垂直纸面的轴转动

D．将磁铁的N极转向纸外，S极转向纸内

解析：磁铁在线圈所处位置产生的磁感线与线圈平面平行，穿过线圈的磁通量为零，将磁铁在纸面内向上平移、向右平移和将磁铁绕垂直纸面的轴转动，穿过线圈的磁通量始终都是零，没有发生变化，所以不会产生感应电流．将磁铁的N极转向纸外，S极转向纸内时，穿过线圈的磁通量由零开始逐渐变大，磁通量发生了变化，所以有感应电流产生．

答案： D

3.如右图所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导线MN

在导轨上向右加速滑动时，正对电磁铁A的圆形金属环B中( )

A．有感应电流，且B被A吸引

B．无感应电流

C．可能有，也可能没有感应电流

D．有感应电流，且B被A排斥

解析：MN向右加速滑动，根据右手定则，MN中的电流方向从N→M，且大小在逐渐变大，根据安培定则知，电磁铁A的磁场方向向左，且大小逐渐增强，根据楞次定律知，B环中的感应电流产生的磁场方向向右，B被A排斥．

答案： D

4.如右图所示，在坐标系xOy中，有边长为a的正方形金属线框abcd，

其一条对角线ac和y轴重合、顶点a位于坐标原点O处．在y轴的右

侧的Ⅰ、Ⅳ象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的上边界与线

框的ab边刚好完全重合，左边界与y轴重合，右边界与y轴平行．t

＝0时刻，线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区

域．取沿a→b→c→d→a的感应电流方向为正，则在线圈穿越磁场区

域的过程中，感应电流i 随时间t 变化的图线是下图中的( )

解析： 在d 点运动到O 点过程中，ab 边切割磁感线，根据右手定则可以确定线框中电流方向为逆时针方向，即正方向，D 错误；t ＝0时刻，ab 边切割磁感线的有效长度最大，然后逐渐减小，故感应电动势和感应电流逐渐减小，C 错误；当cd 边与磁场边界重合后继续运动，cd 边切割磁感线，根据右手定则可知线框中电流方向为顺时针方向，即负方向，B 错误，A 正确．

答案： A

5．如图所示，以下判断正确的是( )

A ．图甲中因穿过铝环的磁通量始终为零，所以铝环中不产生感应电流

B ．图乙中地面上方的电场方向和磁场方向可能重合

C ．由公式E ＝N ΔΦΔt

可求出图丙导线abc 中的感应电动势为零 D ．图丁中，当导线A 通过向外的电流时，磁铁对斜面的压力增大，同时弹簧缩短

解析： 图甲中铝环切割磁感线产生感应电动势，A 错；图乙中当电场力和洛伦兹力的合力向上与重力平衡时小球沿直线运动，此时电场方向和磁场方向相同，B 对；图丙中导线切割磁感线产生感应电动势，C 错；图丁中，经判断可知导线与磁铁的相互作用力使磁铁对斜面的压力减小，弹簧的拉力减小，D 错．

答案： B

6．如图甲所示，一个电阻为R ，面积为S 的矩形导线框abcd ，水平放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B ，方向与ad 边垂直并与线框平面成45°角，O 、O′分别是ab 边和cd 边的中点．现将线框右半边ObcO′绕OO′逆时针旋转90°到图乙所示位置．在这一过程中，导线中通过的电荷量是( )

A.2BS 2R

B.2BS R

C.BS R

D ．0 解析： 根据法拉第电磁感应定律可以导出感应的电荷量为：Q ＝ΔΦR

；对右半个线框分析而

ΔΦ＝B×S 2cos 45°－⎝ ⎛⎭⎪⎫－B ×S 2sin 45°＝BScos 45°＝22BS ，故答案选A. 答案： A

7.如右图所示，a 、b 是同种材料(非超导材料)制成的等长导体棒，

静止于水平面内足够长的光滑水平导轨上，b 的质量是a 的2倍，匀

强磁场垂直于纸面向里．若给a 4.5 J 的初动能使之向左运动，最后

a 、

b 速度相同且均为a 初速度的13

，不计导轨的电阻，则整个过程中a 棒产生的热量最大值为( )

A ．2 J

B ．1.5 J

C ．3 J

D ．4.5 J

答案： A

8.如右图所示，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，以初速度v0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.4B2r2v20R

B.4B2r2⎝ ⎛⎭⎪⎫v20－2Q m R

C.2B2r2⎝ ⎛⎭⎪⎫v20－2Q m R

D.B2r2π2⎝ ⎛⎭⎪⎫v20－2Q m R

解析： t 秒末圆环中感应电动势为E ＝B·2r·v，由能量守恒知，减少的动能全部转化为焦

耳热：Q ＝12mv20－12mv2，t 秒末圆环中感应电流的功率为P ＝E2R ＝4B2r2⎝ ⎛⎭⎪⎫v20－2Q m R

答案： B

9.如右图所示，甲、乙是两个完全相同的闭合正方形导线线框，a 、b

是边界范围、磁感应强度大小和方向都相同的两个匀强磁场区域，只是

a 区域到地面的高度比

b 高一些．甲、乙线框分别从磁场区域的正上方

相同高度处同时由静止释放，穿过磁场后落到地面．下落过程中线框平

面始终保持与磁场方向垂直．以下说法正确的是( )

A ．落地时甲框的速度比乙框小

B ．落地时甲框的速度比乙框大

C ．落地时甲乙两框速度相同

D ．穿过磁场的过程中甲、乙线框中产生热量相同

解析： 本题考查动能定理．由图可知乙线框进入磁场时的速度比甲线框进入磁场时速度大，分析可知安培力对乙做的负功多，产生的热量多，故D 选项错误；重力做的功一部分转化为导线框的动能，一部分转化为导线框穿过磁场产生的热量，根据动能定理可知，甲落地速度比乙落地速度大，故B 选项正确．本题难度中等．

答案： B

二、非选择题

10．如图所示，在一倾角为37°的粗糙绝缘斜面上，静止地放置着一个匝数n ＝10匝的圆形