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高中物理學(xué)習(xí)資料

金戈鐵騎整理制作

湖北省示范高2010中—2011學(xué)年度高二物理單元考試一試卷

《電磁感覺》

一、選擇題(12×5分)1.閉合銅環(huán)與閉合金屬框相接觸放在勻強(qiáng)磁場中，以以以下圖，當(dāng)銅環(huán)向右挪動(dòng)時(shí)，金屬框架不動(dòng)，以下說法中正確的選項(xiàng)是eA.銅環(huán)中沒有感覺電流產(chǎn)生，因磁通量沒有變化abB.金屬框中沒有感覺電流產(chǎn)生，因磁通量沒有變化×××××××g××××h×C.銅環(huán)中沒有感覺電流產(chǎn)生，金屬框中有感覺電流產(chǎn)生d××××××cD.銅環(huán)和金屬框中都有感覺電流產(chǎn)生f2.以以以下圖，是一種延時(shí)開關(guān)，當(dāng)開關(guān)S1閉合時(shí)，電磁鐵F將銜鐵D吸下，C線路接通；當(dāng)開關(guān)S1斷開時(shí)，因?yàn)殡姶鸥杏X作用，D將延時(shí)一段時(shí)間才被開釋，則A.因?yàn)锳線圈的電磁感覺作用，才產(chǎn)生延時(shí)開釋D的作用B.因?yàn)锽線圈的電磁感覺作用，才產(chǎn)生延時(shí)開釋D的作用C.如果斷開B線圈的開關(guān)S2，無延時(shí)作用D.如果斷開B線圈的開關(guān)S2，延時(shí)將變長3.以以以下圖，MN、PQ為兩條平行的水平擱置的金屬導(dǎo)軌，左端接有定值電阻R，金屬棒ab斜放在兩導(dǎo)軌之間，與導(dǎo)軌接觸優(yōu)異，磁感覺強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面，設(shè)金屬棒與兩導(dǎo)軌接觸點(diǎn)之間的距離為L，金屬棒與導(dǎo)軌間夾角為60°，以速度v水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，不計(jì)導(dǎo)軌和棒的電阻，則流過金屬棒中的電流為A.I=BLv3BLvBLv3BLvB.I=2RC.I=D.I=R2R3R4.如圖甲所示，長直導(dǎo)線與閉合金屬線框固定于同一平面內(nèi)，長直導(dǎo)線中的電流

i隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，在0～T/2時(shí)間內(nèi)，直導(dǎo)線中電流向上，則在T/2～

時(shí)間內(nèi)，線框中感覺電流的方向與所受安培力狀況是

感覺電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，線框受安培力的合力方向向左

感覺電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，線框受安培力的合力方向向右

C.感覺電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，線框受安培力的合力方向向右

感覺電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，線框受安培力的合力方向向左

5.以以以下圖，一個(gè)有彈性的金屬圓環(huán)被一根橡皮繩吊于通

電直導(dǎo)線的正下方，直導(dǎo)線與圓環(huán)在同一豎直平面內(nèi)，假定圓

環(huán)不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)通電直導(dǎo)線中電流增大時(shí)，彈性環(huán)的面積S和橡皮繩的長度L將

A.S增大，L變長B.S減小，L變短

C.S增大，L變短D.S減小，L變長

6.以以以下圖，電燈A和B與固定電阻的阻值均為R，L是自感系數(shù)較大的線圈，

當(dāng)S1閉合、S2斷開且電路穩(wěn)準(zhǔn)時(shí)A、B亮度同樣；再閉合S2，待電路堅(jiān)固后將S1斷

開；以下說法中正確的選項(xiàng)是

A.B燈馬上熄滅

B.A燈將比本來更亮一些后再熄滅

C.有電流經(jīng)過B燈，方向?yàn)閏→d

D.有電流經(jīng)過A燈，方向?yàn)閎→a

7.關(guān)于日光燈的啟動(dòng)器和鎮(zhèn)流器的作用，以下說法中正確的選項(xiàng)是

日光燈點(diǎn)亮后，啟動(dòng)器的動(dòng)、靜觸片是接觸的

日光燈點(diǎn)亮后，啟動(dòng)器不再起作用

C.日光燈點(diǎn)亮后，鎮(zhèn)流器起產(chǎn)生剎時(shí)高壓的作用

D.日光燈點(diǎn)亮后，鎮(zhèn)流器不再起作用8.以以以下圖，一個(gè)有界勻強(qiáng)磁場所區(qū)，磁場方向垂直紙面向外，一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框abcd，沿紙面由地點(diǎn)1(左)勻速運(yùn)動(dòng)到地點(diǎn)2(右)，則a····A.導(dǎo)線框進(jìn)入磁場時(shí)，感覺電流方向?yàn)閍→b→c→d→ad····B.導(dǎo)線框走開磁場時(shí)，感覺電流方向?yàn)閍→d→c→b→aBC.導(dǎo)線框走開磁場時(shí)，遇到的安培力方向水平向右····bc····D.導(dǎo)線框進(jìn)入磁場時(shí)，遇到的安培力方向水平向左129.以以以下圖EF、GH為平行的金屬導(dǎo)軌，其電阻不計(jì)，R為電阻器，C為電容器，

AB為可在EF和GH上滑動(dòng)的導(dǎo)體橫桿，有平均磁場垂直于導(dǎo)軌平面，若用I1和I2分別表示圖中該處導(dǎo)線中的電流，則當(dāng)橫桿ABA.勻速滑動(dòng)時(shí)，I1=0，I2=0B.勻速滑動(dòng)時(shí)，I1≠0，I2≠0C.加快滑動(dòng)時(shí)，I1=0，I2=0D.加快滑動(dòng)時(shí)，I1≠0，I2≠0

d

c

10.以以以下圖，矩形線圈長為L，寬為h，電阻為R，質(zhì)量為m，由空中某一高度自由落下，加快穿過一勻強(qiáng)磁場所區(qū)，磁區(qū)的寬度也為h.設(shè)矩形線圈剛進(jìn)入磁區(qū)時(shí)的動(dòng)能為Ek1，剛穿出磁區(qū)時(shí)的動(dòng)能為Ek2，這一過程中產(chǎn)生的焦耳熱為Q，線圈戰(zhàn)勝磁場力做的功為W1，重力做的功為W2，不計(jì)空氣阻力，則以下關(guān)系式中正確的選項(xiàng)是A.Q=Ek1－Ek2B.Q=W2－W1C.Q=W1D.Q=W211.以以以下圖，圓滑固定的金屬導(dǎo)軌M、N水平擱置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行擱置在導(dǎo)軌上，形成一個(gè)閉合回路，一條形磁鐵從高處著落湊近回路時(shí)A.P、Q將相互聚攏B.P、Q將相互遠(yuǎn)離C.磁鐵的加快度仍為gD.磁鐵的加快度小于g12.以以以下圖，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角，導(dǎo)軌與固定電阻R1和R2相連，勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面，有一導(dǎo)體棒ab，質(zhì)量為m，導(dǎo)體棒的電阻與固定電阻R1和R2的阻值均相等，與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向上滑動(dòng)，當(dāng)上滑的速度為v時(shí)，遇到安培力的大小為F.此時(shí)A.電阻R1耗費(fèi)的熱功率為

Fv

B.電阻R2耗費(fèi)的熱功率為

3

Fv

6

C.整個(gè)裝置因摩擦而耗費(fèi)的熱功率為μmgvcosθ

D.整個(gè)裝置耗費(fèi)的機(jī)械功率為(F+μmgcosθ)v

二、計(jì)算題(5×12分)

13.以以以下圖，半徑為R，單位長度為λ的平均導(dǎo)體圓環(huán)固定在水平面上，圓環(huán)

中心為O，勻強(qiáng)磁場垂直于水平面方向向下，磁感覺強(qiáng)度為B，平行于直徑MON的

導(dǎo)體桿，沿垂直于桿的方向向右運(yùn)動(dòng)，桿的電阻可以忽視不計(jì)，桿與圓環(huán)接觸優(yōu)異，

某時(shí)辰桿的地點(diǎn)以以以下圖，∠aOb=2θ，速度為v，求此時(shí)辰作用在桿上的安培力的

大小.

14.以以以下圖，在一對(duì)平行的金屬導(dǎo)軌的上端連接一阻值為R的定值電阻，兩導(dǎo)

軌所決定的平面與水平面成30°角，若將一質(zhì)量為m、長為L的導(dǎo)體棒ab垂直于兩

導(dǎo)軌放在導(dǎo)軌上，并使其由靜止開始下滑，已知導(dǎo)體棒電阻為r，整個(gè)裝置處在垂直

R

b30°

于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中，磁感覺強(qiáng)度為B，求導(dǎo)體棒最后下滑的速度及電阻

R最

終的發(fā)熱功率分別為多少.(導(dǎo)軌足夠長，磁場足夠大，不計(jì)導(dǎo)軌電阻和摩擦

)

15.如圖甲所示，一對(duì)平行圓滑軌道擱置在水平面上，兩軌道間距l(xiāng)=0.20m，電阻

R=1.0Ω，有一導(dǎo)體棒靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，棒及軌道的電阻皆可忽視

不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感覺強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直軌道平面向

下，現(xiàn)用一水平力F沿軌道方向拉棒，使之做勻加快運(yùn)動(dòng)，測得力F與時(shí)間t的關(guān)

系圖像如圖乙所示，求棒的質(zhì)量m和加快度a.

16.以以以下圖，兩條相互平行的圓滑金屬導(dǎo)軌位于水平面內(nèi)，距離為L=0.2m，在導(dǎo)軌的一端接有阻值為R=0.5Ω的電阻，在x≥0處有一與水平面垂直的勻強(qiáng)磁場，磁感覺強(qiáng)度B=0.5T.一根質(zhì)量為m=0.1kg的金屬直桿垂直擱置在導(dǎo)軌上，并以v0=2m/s的初速度進(jìn)入磁場，在安培力和一垂直于桿的水平外力F的共同作用下做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加快度大小為a=2m/s2，方向與初速度方向相反，設(shè)導(dǎo)軌和金屬桿的電阻都可以忽視，且接觸優(yōu)異，求：

電流為零時(shí)金屬桿所處的地點(diǎn)；

(2)電流為最大值的一半時(shí)施加在金屬桿上外力F的大小和方向；(3)保持其余條件不變，而初速度v0取不同樣值，求開始時(shí)F的方向與初速度v0的取值的關(guān)系.

17.以以以下圖，將邊長為a、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形導(dǎo)線框豎直向上拋出，

穿過寬度為b、磁感覺強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場的方向垂直紙面向里，線框向上離

開磁場時(shí)的速度恰巧是進(jìn)入磁場時(shí)速度的一半，線框走開磁場后連續(xù)上漲一段高度，

此后落下并勻速進(jìn)入磁場，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中素來存在著大小恒定的空氣阻力f，且線

框不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng).求：

線框在著落階段勻速進(jìn)入磁場時(shí)的速度v2；

線框在上漲階段剛走開磁場時(shí)的速度v1；

線框在上漲階段經(jīng)過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q.

湖北省示范高2010中—2011學(xué)年度高二物理單元考試一試卷《電磁感覺》答題卷

班級(jí)姓名學(xué)號(hào)

總分欄

選擇題1314151617

一、選擇答題欄(60分)題123456789101112號(hào)

答

案

題

題

題

題

題

湖北省示范高2010中—2011學(xué)年度高二物理單元考試一試卷

《電磁感覺》參照答案

一、選擇答題欄(60分)B

題123456789101112

號(hào)

答DBCBCDADBCDDCADBCD

案

13.導(dǎo)體切割磁感線相當(dāng)于電源，外電路由兩部分圓弧并聯(lián)而成.

ab部分長為2Rsinθ，切割磁感線產(chǎn)生的感覺電動(dòng)勢為

E=B(2Rsinθ)v①

此時(shí)弧acb的電阻為2λR(π－θ)，弧adb的電阻為2λRθ.

并聯(lián)后電阻為

2R()2R2R()②rR()2R2E③桿中電流Ir①②代入③得IBvsin()因此安培力F=B·ab·I=B·2Rsinθ·Bvsin2B2Rvsin2()()14.解法一：導(dǎo)體棒由靜止開釋后，加快下滑，受力狀況以以以下圖，由右手定章判斷棒中電流方向由b→a，由左手定章判斷，受安培力沿斜面向上，跟著棒的下滑速度不停增大，安培力F增大，加快度減小，導(dǎo)體棒做變加快運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加快度a=0時(shí)，速度達(dá)到最大，即最后下滑速度，此時(shí)導(dǎo)體棒受力均衡，有Bmgsin30°=F=BIL①FNFEBLvm×此中②bI=rRrRmg由①②解得vmmg(Rr)2B2L2熱功率P=I2R=(mg)2Rm2g2R2BL4B2L2解法二：當(dāng)棒勻速下滑時(shí)，重力做正功，安培力做負(fù)功，導(dǎo)體棒的重力勢能的

減少等于回路中電能的增添，

E2PG=P電，即mgvmsin30°=r①R此中E=BLvm②mg(Rr)由①②得vm2B2L2由R和r串聯(lián)，功率分配關(guān)系為RP電=Rm2g2RPR=mgvmsin30°=4B2L2RrRr15.外力F作用于導(dǎo)體棒上，使之做勻加快直線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感覺電動(dòng)必定平均增添，感覺電流平均增添，安培力平均增添，這樣就以致外力F隨時(shí)間t平均增添，利用法拉第電磁感覺定律、歐姆定律、牛頓第二定律找出外力F隨時(shí)間變化的函數(shù)關(guān)系，再從圖像上取兩點(diǎn)的坐標(biāo)(0，1)和(30，4)代入，解方程組即可得出答案.導(dǎo)體棒在軌道上做勻加快直線運(yùn)動(dòng)，用v表示其速度，t表示時(shí)間，則有v=at①導(dǎo)體棒切割磁感線，將產(chǎn)生感覺電動(dòng)勢E=Blv②

在導(dǎo)體棒、軌道和電阻構(gòu)成的閉合回路中產(chǎn)生電流

EI=③R導(dǎo)體棒遇到的安培力為f=IBl④依據(jù)牛頓第二定律，有F－f=ma⑤聯(lián)立以上各式，得FmaB2l2at⑥R由圖像上取兩點(diǎn)的坐標(biāo)(0，1)和(30，4)代入⑥式，可解得

a=10m/s2，m=0.1kg.16.(1)感覺電動(dòng)勢E=BLv，I=E，故I=0時(shí)，v=0R

因此x=v02=1m.2a由題知，金屬桿先向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，此后向左做勻加快直線運(yùn)動(dòng)，則

剛開始向右運(yùn)動(dòng)和剛回到原出發(fā)點(diǎn)時(shí)速度大小相等，方向相反，均為v0，故最大電流ImBLv0.R1BLv0當(dāng)I=2R2Im時(shí)，遇到的安培力為fBILB2L2v00.520.2222R20.5N=0.02N.當(dāng)金屬桿向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，由F+f=ma得F=ma－f=0.1×2－0.02=0.18N，方向與x軸正方向相反；當(dāng)金屬桿向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，由F－f=ma得F=ma+f=0.22N，方向與x軸正方向相反.2

開始時(shí)v=v0，安培力f=BImL=BLv0，取向左為正方向.R

2

由F+f=ma得F=ma－f=ma－BLv0

RB2L2v0maR=10m/s時(shí)，F(xiàn)<0，方向與x軸正向同樣(向右)；當(dāng)ma<，即v0>2L2RB2

當(dāng)ma>BLv0，即v0<10m/s時(shí)，F(xiàn)>0，方