高考物理一轮总复习课后题课时规范练58 (2).docVIP

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课时规范练58

基础对点练

1.(电路问题)如图所示,两根相距为l的平行直导轨ab、cd,b、d间连有一定值电阻R,导轨电阻可忽略不计。MN为放在ab和cd上的一导体杆,与ab垂直,其电阻也为R。整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于导轨所在平面向里(指向图中纸面内)。现对MN施力使它沿导轨方向以速度v(如图)做匀速运动。令U表示MN两端电压的大小,则()

A.U=12

B.U=12

C.U=Blv,流过电阻R的感应电流由b到d

D.U=Blv,流过电阻R的感应电流由d到b

答案A

解析由右手定则可知,通过MN的电流方向为N→M,电路闭合,流过电阻R的电流方向由b到d,B、D错误;导体杆切割磁感线产生的感应电动势E=Blv,导体杆为等效电源,其电阻为等效电源内阻,由闭合电路欧姆定律可知,U=IR=E2R·R=

2.(图像问题)(江苏南京模拟)如图所示,MN和PQ是两根足够长、电阻不计的相互平行、竖直放置的光滑金属导轨,匀强磁场垂直导轨平面。有质量和电阻的金属杆,始终与导轨垂直且接触良好。开始时,将开关S断开,让金属杆由静止开始下落,经过一段时间后,再将S闭合。金属杆所受的安培力、下滑时的速度分别用F、v表示;通过金属杆的电流、电荷量分别用i、q表示。若从S闭合开始计时,则F、v、i、q分别随时间t变化的图像可能正确的是()

答案D

解析金属杆的速度大小为v时,所受的安培力大小F=B2L2vR,若S闭合时安培力小于重力,则金属杆做加速运动,有mg-B2L2

3.(电路问题)(多选)(广东茂名模拟预测)磁悬浮列车是高速低耗交通工具,如图甲所示。它的驱动系统可简化为如图乙所示的物理模型。固定在列车底部的正方形金属线框的边长为L,匝数为N,总电阻为R;水平长直轨道间边长为L的正方形区域内都存在匀强磁场,磁场的磁感应强度大小均为B、相邻区域的磁场方向相反。当磁场以速度v匀速向右运动时,可驱动停在轨道上的列车,不能忽略列车受到的阻力,以下说法正确的是()

A.列车运动的方向与磁场运动的方向相反

B.列车的最大速度为v

C.列车相对磁场位移为L的过程中通过线框的电荷量为2NB

D.列车速度为v时线框受到的安培力大小为4

答案CD

解析根据右手定则,当磁场向右运动时,在图示位置时,线框中产生顺时针方向的感应电流,根据左手定则可知,线框受到向右的安培力作用而使列车向右运动,即列车运动的方向与磁场运动的方向相同,选项A错误;列车的最大速度不可能等于v,否则磁场与线框之间无相对速度,线圈中无感应电流产生,则不会产生安培力,选项B错误;根据q=IΔt=ERΔt=NΔΦR,列车相对磁场位移为L的过程中通过线框的电荷量为q=N

4.(图像问题)(多选)如图所示,方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨,两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上。t=0时,ab以初速度v0向右滑动。运动过程中,ab、cd始终与导轨垂直并接触良好,两者速度分别用v1、v2表示,回路中的电流用I表示。下列图像可能正确的是()

答案AC

解析对两导体棒分别受力分析可知,ab做减速直线运动,cd做加速直线运动,最后两导体棒速度相同。ab和cd在运动过程中都产生感应电动势,两个电动势方向相反,逐渐抵消,两导体棒速度相同时,总电动势减小至0,电流减小至0,C正确,D错误。对两导体棒整体受力分析可知,合力为零,动量守恒,mv0=2mv,解得v=v02,即两导体棒最后速度为v02。由C图和F

5.(电荷量与焦耳热)(江苏南京模拟)如图所示,垂直纸面的正方形匀强磁场区域内,有一位于纸面内的正方形导体框abcd,现将导体框分别朝两个方向以v、3v的速度匀速拉出磁场,则导体框从两个方向移出磁场的过程中()

A.导体框中产生的感应电流方向相反

B.导体框ad边两端电势差大小之比为1∶3

C.导体框中产生的焦耳热之比为1∶3

D.通过导体框截面的电荷量之比为1∶3

答案C

解析根据楞次定律和安培定则可以判断两次将导体框拉出磁场的过程中产生的感应电流方向均为逆时针方向,选项A错误;设导体框的边长为l,以速度v拉导体框时,|Uad|=14Blv,当以3v拉出时,|Uad|=34Bl·3v=94Blv,因此两次拉出的过程中,ad边两端的电势差大小之比为1∶9,选项B错误;导体框移出磁场过程产生的焦耳热Q=E2Rt=(Blv出)2R·lv出=B2l3R

素养综合练

6.(广东中山华侨中学期末)如图所示,有一等腰直角三角形的区域,其斜边长为2L,高为L。在该区域内分布着如图所示的磁场,左侧磁场方向垂直于纸面向外,右侧磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度大小均为B。一边长为L、总电阻