復習之高效課堂精講精練38

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精新課標2014年高考一輪復習之高效課堂精講精練38一、單項選擇題（本大題共4小題，每小題6分，共24分．在每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題目要求，選對的得6分，選錯或不答的得0分．)1．(2012·合肥模擬)穿過閉合回路的磁通量Φ隨時間t變化的圖象分別如圖1中①~④所示，下列關于回路中產(chǎn)生的感應電動勢的論述,正確的是（)圖1A．圖①中，回路產(chǎn)生的感應電動勢恒定不變B．圖②中，回路產(chǎn)生的感應電動勢一直在變大C．圖③中，回路在0～t1時間內產(chǎn)生的感應電動勢小于在t1～t2時間內產(chǎn)生的感應電動勢D．圖④中，回路產(chǎn)生的感應電動勢先變小后變大【解析】圖①中穿過回路的磁通量Φ是一恒定值，所以回路中不產(chǎn)生感應電動勢，選項A錯;圖②中穿過閉合回路的磁通量Φ隨時間t均勻變化，感應電動勢是一恒定值，選項B錯；圖③中穿過回路的磁通量在0~t1時間內的變化率eq\f（ΔΦ,Δt）大于在t1～t2時間內的變化率,所以回路在0～t1時間內產(chǎn)生的感應電動勢大于在t1～t2時間內產(chǎn)生的感應電動勢，選項C錯；圖④中穿過回路的磁通量的變化率eq\f(ΔΦ，Δt）先變小后變大，所以回路產(chǎn)生的感應電動勢先變小后變大，選項D正確．【答案】D2．如圖2所示，A，B為兩個閉合金屬環(huán)掛在光滑的絕緣桿上,其中A環(huán)固定．現(xiàn)給A環(huán)中分別通以如下圖所示的四種電流，其中能使B環(huán)在0~t1時間內始終具有向右加速度的是（）圖2【解析】A環(huán)固定，當A環(huán)通以變化的電流，B環(huán)中產(chǎn)生感應電流，感應電流的磁場阻礙磁通量的變化,B環(huán)有向右的加速度，依據(jù)楞次定律得A環(huán)中的電流一定是增大的．故C正確．【答案】C3．（2012·棗莊模擬）圖3長為a、寬為b的矩形線框有n匝，每匝線圈電阻為R。如圖3所示，對稱軸MN的左側有磁感應強度為B的勻強磁場，第一次將線框從磁場中以速度v勻速拉出,第二次讓線框以ω＝2v/b的角速度轉過90°角．那么()A．通過導線橫截面的電荷量q1∶q2＝1∶nB．通過導線橫截面的電荷量q1∶q2＝1∶1C．線框發(fā)熱功率P1∶P2＝2n∶1D．線框發(fā)熱功率P1∶P2＝1∶2【解析】首先，在第一、二次運動過程中，磁通量的減少量為ΔΦ1＝ΔΦ2＝B·ab/2。當回路為n匝,總電阻為nR時．由q＝eq\x\to（I)·Δt＝eq\f(\x\to(E）,nR)·Δt＝eq\f(ΔΦ，ΔtR）·Δt＝ΔΦ/R.可得q1∶q2＝1∶1.故知A錯B對．兩種情況下線框電阻不變，由電（熱）功率公式可得eq\f（P1,P2）＝（eq\f(E1，E2）)2 ①E1＝nBav ②E2＝nB·eq\f（ab，2)·eq\f（2v，\r(2）b） ③聯(lián)立①②③式，即可求出以下結果P1∶P2＝2∶1,故知C、D均錯．【答案】B圖44．(2012·蘇州模擬)如圖4所示，光滑金屬導軌AC、AD固定在水平面內，并處在方向豎直向下、大小為B的勻強磁場中．有一質量為m的導體棒以初速度v0從某位置開始在導軌上水平向右運動，最終恰好靜止在A點．在運動過程中,導體棒與導軌始終構成等邊三角形回路，且通過A點的總電荷量為Q.已知導體棒與導軌間的接觸電阻阻值恒為R，其余電阻不計．則()A．該過程中導體棒做勻減速運動B．該過程中接觸電阻產(chǎn)生的熱量為eq\f（1,8)mveq\o\al(2，0)C．開始運動時，導體棒與導軌所構成回路的面積為S＝eq\f（QR，B）D．當導體棒的速度為eq\f(1，2)v0時,回路中感應電流大小為初始時的一半【解析】由eq\f（B2l2v,R)＝ma可知該過程中l(wèi)、v均在變化，故a變化，A錯．由能量守恒可知Q熱＝eq\f（1，2)mveq\o\al(2,0),B錯．I＝eq\f（ΔΦ，ΔtR),ΔΦ＝BS，Q＝IΔt，聯(lián)立得S＝eq\f(QR,B），C對．當v＝eq\f（1,2)v0時，l〈l0,由I＝eq\f(E,R）＝eq\f（Blv,R)知，I<eq\f(I0,2），D錯．【答案】C二、雙項選擇題(本大題共5小題，每小題6分，共30分．全部選對的得6分，只選1個且正確的得3分，有選錯或不答的得0分．)圖55．(2012·丹東模擬)如圖5所示，某人在自行車道上從東往西沿直線以速度v騎行，該處地磁場的水平分量大小為B1,方向由南向北，豎直分量大小為B2，方向豎直向下；自行車車把為直把、金屬材質,兩把手間距為L，只考慮自行車在地磁場中的電磁感應，下列結論正確的是()A．圖示位置中輻條A點電勢比B點電勢低B．圖示位置中輻條A點電勢比B點電勢高C．自行車左車把的電勢比右車把的電勢高B2LvD．自行車在十字路口左拐改為南北騎向,則自行車車把兩端電動勢要降低【解析】自行車車把切割磁感線，由右手定則知，自行車左車把的電勢比右車把的電勢高B2Lv；輻條旋轉切割磁感線，由右手定則知，圖示位置中輻條A點電勢比B點電勢低；自行車在十字路口左拐改為南北騎向，地磁場豎直分量始終垂直于自行車車把，則其兩端電動勢不變．正確答案為A、C兩項．【答案】AC圖66．如圖6所示，在垂直紙面向里,磁感應強度為B的勻強磁場區(qū)域中有一個均勻導線制成的單匝直角三角形線框．現(xiàn)用外力使線框以恒定的速度v沿垂直磁場方向向右運動，運動中線框的AB邊始終與磁場右邊界平行．已知AB＝BC＝l，線框導線的總電阻為R。則線框離開磁場的過程中（）A．線框中的電動勢隨時間均勻增大B．通過線框截面的電荷量為eq\f（Bl2,2R)C．線框所受外力的最大值為eq\f（\r(2)B2l2v，R）D．線框中的熱功率與時間成正比【解析】三角形線框向外勻速運動的過程中，由于有效切割磁感線的長度L＝vt，所以線框中感應電動勢的大小E＝BLv＝Bv2t，故選項A正確;線框離開磁場的運動過程中，通過線圈的電荷量Q＝It＝eq\f(ΔΦ,ΔtR)×Δt＝eq\f（Bl2，2R）,選項B正確;當線框恰好剛要完全離開磁場時，線框有效切割磁感線的長度最大，則F＝BIl＝eq\f（B2l2v，R）,選項C錯誤；線框的熱功率為P＝Fv＝BIvt×v＝eq\f(B2v4t2，R），選項D錯誤．【答案】AB圖77．（2012·宜昌模擬)如圖7所示,兩條平行虛線之間存在勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里，虛線間的距離為l.金屬圓環(huán)的直徑也是l.圓環(huán)從左邊界進入磁場，以垂直于磁場邊界的恒定速度v穿過磁場區(qū)域．則下列說法正確的是（)A．感應電流的大小先增大后減小再增大再減小B．感應電流的方向先逆時針后順時針C．金屬圓環(huán)受到的安培力先向左后向右D．進入磁場時感應電動勢平均值eq\x\to（E)＝eq\f(1，2)πBlv【解析】在圓環(huán)進入磁場的過程中,通過圓環(huán)的磁通量逐漸增大，根據(jù)楞次定律可知感應電流的方向為逆時針方向，感應電動勢E＝Blv，有效長度先增大后減小,所以感應電流先增大后減小，同理可以判斷出磁場時的情況，A、B兩項正確；根據(jù)左手定則可以判斷,進入磁場和出磁場時受到的安培力都向左，C項錯誤;進入磁場時感應電動勢平均值eq\x\to(E）＝eq\f（ΔΦ,Δt）＝eq\f(B·\f(1,4)πl(wèi)2，\f(l,v))＝eq\f(1,4)πBlv,D項錯誤．【答案】AB8．(2011·臨沂模擬）如圖8所示，一閉合的小金屬環(huán)用一根絕緣細桿掛在固定點O處，使金屬環(huán)在豎直線OO′的兩側來回擺動的過程中穿過水平方向的勻強磁場區(qū)域，磁感線的方向和水平面垂直．若懸點摩擦力和空氣阻力均不計，則(）圖8A．金屬環(huán)每次進入和離開磁場區(qū)域都有感應電流，而且感應電流的方向相反B．金屬環(huán)進入磁場區(qū)域后越靠近OO′線時速度越大，而且產(chǎn)生的感應電流越大C．金屬環(huán)開始擺動后，擺角會越來越小,擺角小到某一值后不再減小D．金屬環(huán)在擺動過程中，機械能將全部轉化為環(huán)中的電能【解析】金屬環(huán)每次進入和離開磁場,通過金屬環(huán)的磁能量均發(fā)生變化，故有感應電流產(chǎn)生，但進入和離開過程中，磁通量變化趨勢相反，故感應電流方向相反,A項正確；金屬環(huán)在進入磁場區(qū)域后，磁通量不再發(fā)生變化，故無感應電流產(chǎn)生,B項錯；當金屬環(huán)擺角減小到不再離開磁場時,金屬環(huán)機械能守恒，擺角不再減小，C項正確，D項錯．【答案】AC9．（2012·長春模擬)如圖9所示，圖9一個有界勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外．一個矩形閉合導線框abcd沿紙面由圖示位置自由下落．當bc邊剛進入磁場時,線框恰好做勻速運動，線框邊長L小于磁場寬度H，則(）A．線框進入磁場時，感應電流方向為a→b→c→d→aB．線框離開磁場時，受到的安培力方向豎直向上C．線框bc邊剛進入磁場時的感應電流，小于線框bc邊剛離開時的感應電流D．線框穿過磁場的過程中機械能守恒【解析】線框進入磁場時，線框的bc邊切割磁感線由右手定則可知電流方向為:a→d→c→b→a，A選項錯誤；由楞次定律的推論“來拒去留”可得線框離開磁場時，安培力豎直向上,B選項正確；線框勻速進入磁場，由于L〈H，故線框完全進入磁場后感應電流消失，線框僅受重力做加速度為g的勻加速運動，當bc邊到達磁場下邊界時，由于加速運動使線框ad邊切割磁感線的速度增大了，電動勢增大，感應電流增大，C選項正確;線框穿過磁場的過程中有感應電流產(chǎn)生，機械能部分轉化為電能，D選項錯誤．【答案】BC二、非選擇題(本題共3小題,共46分．要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位．）10．（12分）(2011·重慶高考）有人設計了一種可測速的跑步機，測速原理如圖10所示．該機底面固定有間距為L、長度為d的平行金屬電極，電極間充滿磁感應強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場，且接有電壓表和電阻R。絕緣橡膠帶上鍍有間距為d的平行細金屬條,磁場中始終僅有一根金屬條,且與電極接觸良好，不計金屬電阻．若橡膠帶勻速運動時，電壓表讀數(shù)為U,求：（1)橡膠帶勻速運動的速率；(2)電阻R消耗的電功率；（3）一根金屬條每次經(jīng)過磁場區(qū)域克服安培力做的功．圖10【解析】（1）設電動勢為ε,橡膠帶運動速率為v.由:ε＝BLv，ε＝U得：v＝eq\f（U，BL)。（2)設電功率為P。P＝eq\f(U2，R)。（3）設電流強度為I，安培力為F，克服安培力做的功為W。由:I＝eq\f（U,R），F(xiàn)＝BIL，W＝Fd得:W＝eq\f（BLUd,R).【答案】（1）eq\f(U，BL）(2)eq\f（U2，R)(3）eq\f（BLUd,R）11．(16分）(2012·蘇州模擬）如圖11所示，正方形線框abcd放在光滑絕緣的水平面上，其質量m＝0。5kg、電阻R＝0.5Ω、邊長L＝0。5m．M，N分別為線框ad，bc邊的中點．圖示兩個虛線區(qū)域內分別有豎直向下和豎直向上的勻強磁場，磁感應強度均為B＝1T,PQ為其分界線．線框從圖示位置以初速度v0＝2m/s向右滑動，當MN與PQ重合時，線框的瞬時速度方向仍然向右，求:(1)線框由圖示位置運動到MN與PQ重合的過程中磁通量的變化量；（2）線框運動過程中最大加速度的大小．圖11【解析】（1)MN與PQ重合時，穿過線框的磁通量為零，故磁通量的變化量為ΔΦ＝BS＝BL2＝0。25Wb（ΔΦ＝－0。25Wb也可)（2）cd邊剛過PQ的瞬間，線框中的感應電動勢最大E＝2BLv0＝2×1×0。5×2V＝2V感應電流的大小為I＝eq\f(E,R）＝4A線框所受安培力的大小為F＝2BIL＝2×1×4×0.5N＝4N線框加速度的大小為a＝eq\f（F，m)＝8m/s2?！敬鸢浮?1）0。25Wb（2）8m/s212．（18分)如圖12所示，在水平面上有兩條光滑的長直平行金屬導軌MN、PQ,導軌間距離為L,導軌的電阻忽略不計，磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌所在平面．質量分別為ma、mb的兩根金屬桿a、b跨擱在導軌上，接入電路的電阻均為R.輕質彈簧的左端與b桿連接，右端被固定．開始時a桿以初速度v0向靜止的b桿運動,當a桿向右的速度為v時,b桿向右的速度達到最大值vm，此過程中a桿產(chǎn)生的焦耳熱為Q，兩桿始終垂直于導軌并與導軌良好接觸．求當b桿達到最大速度vm時:圖12(1)b桿受到彈簧的彈力；(2）彈簧具有的彈性勢能．【解析】(1）設某時刻a、b桿速度分別為v和vm,經(jīng)過很短的時間Δt，a桿移動距離為vΔt，b桿移動距離為vmΔt，回路面積改變量ΔS＝L（v－vm）Δt。由法拉第電磁感應定律,回路中的感應電動勢E＝eq\f（BΔS，Δt）[或直接寫為E＝BL(v－vm)］回路中的電流I＝eq\f（E,2R)b桿受到的安培力Fb＝BIL當b桿的速度達到最大值vm時,b桿的加速度為0，設此時b桿受到的彈簧彈力為FT，由牛頓第二定律得FT＝Fb，聯(lián)立以上各式解得FT＝eq\f（B2L2v－vm，2R).(2）以a、b