2013版高中物理全程復(fù)習(xí)方略（江蘇）：?jiǎn)卧u(píng)估檢測(cè)(九)

第頁溫馨提示：此套題為Word版，請(qǐng)按住Ctrl,滑動(dòng)鼠標(biāo)滾軸，調(diào)節(jié)合適的觀看比例，答案解析附后。單元評(píng)估檢測(cè)(九)第九章(40分鐘100分)一、單項(xiàng)選擇題(本大題共5小題，每小題5分，共25分，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1.(2019·漳州模擬)如圖所示，在載流直導(dǎo)線近旁固定有兩平行光滑導(dǎo)軌A、B，導(dǎo)軌與直導(dǎo)線平行且在同一水平面內(nèi)，在導(dǎo)軌上有兩可自由滑動(dòng)的導(dǎo)體ab和cd.當(dāng)載流直導(dǎo)線中的電流逐漸增強(qiáng)時(shí)，導(dǎo)體ab和cd的運(yùn)動(dòng)情況是()A.一起向左運(yùn)動(dòng)B.一起向右運(yùn)動(dòng)C.ab和cd相向運(yùn)動(dòng)，相互靠近D.ab和cd相背運(yùn)動(dòng)，相互遠(yuǎn)離2.(2019·無錫模擬)圖中L是繞在鐵芯上的線圈，它與電阻R、R0、開關(guān)和電池E構(gòu)成閉合回路.開關(guān)S1和S2開始都處在斷開狀態(tài).設(shè)在t＝0時(shí)刻，接通開關(guān)S1，經(jīng)過一段時(shí)間，在t＝t1時(shí)刻，再接通開關(guān)S2，則能較準(zhǔn)確表示電阻R兩端的電勢(shì)差Uab隨時(shí)間t變化的圖線是()3.(2019·杭州模擬)如圖甲所示，兩個(gè)閉合圓形線圈A、B的圓心重合，放在同一水平面內(nèi)，線圈A中通以如圖乙所示的變化電流，t＝0時(shí)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針(如圖甲箭頭所示).在t1～t2時(shí)間內(nèi)，對(duì)于線圈B，下列說法中正確的是()A.線圈B內(nèi)有順時(shí)針方向的電流，線圈有擴(kuò)張的趨勢(shì)B.線圈B內(nèi)有順時(shí)針方向的電流，線圈有收縮的趨勢(shì)C.線圈B內(nèi)有逆時(shí)針方向的電流，線圈有擴(kuò)張的趨勢(shì)D.線圈B內(nèi)有逆時(shí)針方向的電流，線圈有收縮的趨勢(shì)4.(預(yù)測(cè)題)如圖所示為幾個(gè)有理想邊界的磁場(chǎng)區(qū)域，相鄰區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小相等、方向相反，區(qū)域的寬度均為L(zhǎng).現(xiàn)有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框由圖示位置開始，沿垂直于區(qū)域邊界的直線勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域，速度大小為v.設(shè)逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较?，下列各圖能正確反映線框中感應(yīng)電流的是()5.(易錯(cuò)題)如圖所示，一個(gè)U形金屬導(dǎo)軌水平放置，其上放有一個(gè)金屬導(dǎo)體棒ab，有一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)斜向上穿過軌道平面，且與豎直方向的夾角為θ.在下列各過程中，一定能在軌道回路里產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A.ab向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)使θ減小B.使磁感應(yīng)強(qiáng)度B減小，θ角同時(shí)也減小C.ab向左運(yùn)動(dòng)，同時(shí)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度BD.ab向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B和θ角(0°<θ<90°)二、多項(xiàng)選擇題(本大題共5小題，每小題7分，共35分，每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題意)6.(2019·泰州模擬)如圖所示，電阻為R，導(dǎo)線電阻均可忽略，ef是一電阻可不計(jì)的水平放置的導(dǎo)體棒，質(zhì)量為m，棒的兩端分別與ab、cd保持良好接觸，又能沿足夠長(zhǎng)的框架無摩擦下滑，整個(gè)裝置放在與框架垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)導(dǎo)體棒ef從靜止下滑一段時(shí)間后閉合開關(guān)S，則S閉合后()A.導(dǎo)體棒ef的加速度可能大于gB.導(dǎo)體棒ef的加速度一定小于gC.導(dǎo)體棒ef最終速度隨S閉合時(shí)刻的不同而不同D.導(dǎo)體棒ef的機(jī)械能與回路內(nèi)產(chǎn)生的電能之和一定守恒7.(2019·蘇州模擬)用一根橫截面積為S、電阻率為ρ的硬質(zhì)導(dǎo)線做成一個(gè)半徑為r的圓環(huán)，ab為圓環(huán)的一條直徑.如圖所示，在ab的左側(cè)存在一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)垂直圓環(huán)所在平面，方向如圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間的變化率eq\f(ΔB,Δt)＝k(k<0).則()A.圓環(huán)中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流B.圓環(huán)具有擴(kuò)張的趨勢(shì)C.圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小為|eq\f(krS,2ρ)|D.圖中a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大小為Uab＝|eq\f(1,4)kπr2|8.(2019·蘇州模擬)如圖所示為用導(dǎo)線做成的圓形回路與一直導(dǎo)線構(gòu)成的幾種位置組合(A、B、C中直導(dǎo)線都與圓形線圈在同一平面內(nèi)，O點(diǎn)為線圈的圓心，D中直導(dǎo)線與圓形線圈垂直，并與中心軸重合)，其中當(dāng)切斷直導(dǎo)線中的電流時(shí)，閉合回路中會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是()9.(易錯(cuò)題)如圖所示，一直導(dǎo)體棒質(zhì)量為m、長(zhǎng)為l、電阻為r，其兩端放在位于水平面內(nèi)間距也為l的光滑平行導(dǎo)軌上，并與之接觸良好，棒左側(cè)兩導(dǎo)軌之間連接一可控的負(fù)載電阻(圖中未畫出)，導(dǎo)軌置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌所在平面，開始時(shí)，給導(dǎo)體棒一個(gè)平行于導(dǎo)軌的初速度v0，在棒的運(yùn)動(dòng)速度由v0減小至v1的過程中，通過控制負(fù)載電阻使棒中的電流強(qiáng)度I保持不變，導(dǎo)體棒一直在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，若不計(jì)導(dǎo)軌電阻，則下述判斷和計(jì)算結(jié)果正確的是()A.導(dǎo)體棒做勻減速運(yùn)動(dòng)B.在此過程中導(dǎo)體棒上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值為eq\x\to(E)＝eq\f(1,2)Bl(v0＋v1)C.在此過程中負(fù)載電阻上消耗的平均功率為eq\x\to(P)＝eq\f(1,2)Bl(v0＋v1)ID.因?yàn)樨?fù)載電阻的值不能確定，所以上述結(jié)論都不對(duì)10.(創(chuàng)新題)如圖所示，間距為L(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌彎成“∠”形，底部導(dǎo)軌面水平，傾斜部分與水平面成θ角，導(dǎo)軌與固定電阻相連，整個(gè)裝置處于豎直向上的大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.導(dǎo)體棒ab和cd均垂直于導(dǎo)軌放置，且與導(dǎo)軌間接觸良好，兩導(dǎo)體棒的電阻皆與阻值為R的固定電阻相等，其余部分電阻不計(jì).當(dāng)導(dǎo)體棒cd沿底部導(dǎo)軌向右以速度v勻速滑動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒ab恰好在傾斜導(dǎo)軌上處于靜止?fàn)顟B(tài)，導(dǎo)體棒ab的重力為mg，則()A.導(dǎo)體棒cd兩端電壓為BLvB.t時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體棒cd橫截面的電荷量為eq\f(2BLvt,3R)C.cd棒克服安培力做功的功率為eq\f(B2L2v2,R)D.導(dǎo)體棒ab所受安培力為mgtanθ三、計(jì)算題(本大題共2小題，共40分，要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)11.(2019·鹽城模擬)(20分)如圖所示，一輕繩繞過兩輕質(zhì)滑輪，兩端分別連接著矩形導(dǎo)線框A1和石塊A2，線框A1的ab邊長(zhǎng)l1＝1m，bc邊長(zhǎng)l2＝0.6m，電阻R＝0.1Ω，質(zhì)量m＝0.5kg，石塊A2的質(zhì)量M＝2kg，兩水平平行虛線ef、gh之間存在著垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T，如果線框從靜止開始運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)最初一段時(shí)間是勻速的，ef和gh的距離s＞l2(取g＝10m/s2).問：(1)線框進(jìn)入磁場(chǎng)前石塊A2的加速度a為多大？(2)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)的速度v為多大？(3)線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)后，ab邊繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到gh線的過程中，其運(yùn)動(dòng)性質(zhì)如何？12.(2019·四川高考)(20分)如圖所示，間距l(xiāng)＝0.3m的平行金屬導(dǎo)軌a1b1c1和a2b2c2分別固定在兩個(gè)豎直面內(nèi)，在水平面a1b1b2a2區(qū)域內(nèi)和傾角θ＝37°的斜面c1b1b2c2區(qū)域內(nèi)分別有磁感應(yīng)強(qiáng)度B1＝0.4T、方向豎直向上和B2＝1T、方向垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng).電阻R＝0.3Ω、質(zhì)量m1＝0.1kg、長(zhǎng)為l的相同導(dǎo)體桿K、S、Q分別放置在導(dǎo)軌上，S桿的兩端固定在b1、b2點(diǎn)，K、Q桿可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動(dòng)且始終接觸良好.一端系于K桿中點(diǎn)的輕繩平行于導(dǎo)軌繞過輕質(zhì)滑輪自然下垂，繩上穿有質(zhì)量m2＝0.05kg的小環(huán).已知小環(huán)以a＝6m/s2的加速度沿繩下滑，K桿保持靜止，Q桿在垂直于桿且沿斜面向下的拉力F作用下勻速運(yùn)動(dòng).不計(jì)導(dǎo)軌電阻和滑輪摩擦，繩不可伸長(zhǎng).取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：(1)小環(huán)所受摩擦力的大小；(2)Q桿所受拉力的瞬時(shí)功率.答案解析1.【解析】選C.電流增強(qiáng)時(shí)，電流在abcd回路中產(chǎn)生的垂直向里的磁場(chǎng)增強(qiáng)，回路磁通量增大，根據(jù)運(yùn)動(dòng)阻變法，可知回路要減小面積以阻礙磁通量的增加，因此，兩導(dǎo)體要相向運(yùn)動(dòng)，相互靠攏.故C正確.2.【解析】選A.在t＝0時(shí)刻，接通開關(guān)S1，由于線圈的自感作用，流過R的電流逐漸增大到某一固定值I0，在t＝t1時(shí)刻，再接通開關(guān)S2，電源與電阻R0被短路，線圈與R、S1、S2組成閉合回路，由于線圈的自感作用，流過R的電流沿原方向從I0逐漸減小到零.故只有A正確.3.【解析】選A.在t1～t2時(shí)間內(nèi)，通入線圈A中的電流是正向增大的，即逆時(shí)針方向增大的，其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生增大的向外的磁場(chǎng)，穿過B的磁通量增大，由楞次定律可判定線圈B中會(huì)產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流.線圈B中電流為順時(shí)針方向，與A中的電流方向相反，有排斥作用，故線圈B將有擴(kuò)張的趨勢(shì).綜上所述，A項(xiàng)正確.4.【解析】選D.導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)中0至L的過程中，由右手定則知，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針，即負(fù)方向，感應(yīng)電流I＝eq\f(BLv,R)，大小恒定，A、B不正確；導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)中L至2L的過程中，磁場(chǎng)方向反向，導(dǎo)線框左右兩側(cè)均切割磁感線，由右手定則，可判斷感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針，即為正方向，感應(yīng)電流I＝eq\f(2BLv,R)，之后重復(fù)前面的過程，C錯(cuò)誤，D正確.5.【解析】選A.設(shè)此時(shí)回路面積為S，據(jù)題意，磁通量Φ＝BScosθ，對(duì)A，S增大，θ減小，cosθ增大，則Φ增大，A正確.對(duì)B，B減小，θ減小，cosθ增大，Φ可能不變，B錯(cuò).對(duì)C，S減小，B增大，Φ可能不變，C錯(cuò).對(duì)D，S增大，B增大，θ增大，cosθ減小，Φ可能不變，D錯(cuò).故選A.6.【解析】選A、D.開關(guān)閉合前，導(dǎo)體棒只受重力而加速下滑，閉合開關(guān)時(shí)有一定的初速度v0，若此時(shí)F安＞mg，則F安－mg＝ma；若F安＜mg，則mg－F安＝ma，因?yàn)镕安的大小不確定，所以導(dǎo)體棒ef的加速度可能大于g、小于g或等于g(豎直向上)，故A正確，B錯(cuò)誤；無論閉合開關(guān)時(shí)初速度多大，導(dǎo)體棒最終的安培力應(yīng)和重力平衡，故C錯(cuò)誤；根據(jù)能量守恒定律知，D正確.7.【解析】選B、D.由題意可知磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小，穿過閉合線圈的磁通量在減小，根據(jù)楞次定律可以判斷，圓環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，圓環(huán)具有擴(kuò)張的趨勢(shì)，故A錯(cuò)誤，B正確；圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(ΔB,Δt)S＝|eq\f(1,2)πr2k|，圓環(huán)的電阻為R＝ρeq\f(l,S)＝eq\f(ρ2πr,S)，所以圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小為I＝eq\f(E,R)＝|eq\f(krS,4ρ)|，故C錯(cuò)誤；圖中a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab＝I·eq\f(1,2)R＝|eq\f(1,4)kπr2|，故D正確.【變式備選】用均勻?qū)Ь€做成的正方形線框邊長(zhǎng)為0.2m，正方形的一半放在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示.當(dāng)磁場(chǎng)以10T/s的變化率增強(qiáng)時(shí)，線框中a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是()A.Uab＝0.1VB.Uab＝－0.1VC.Uab＝0.2VD.Uab＝－0.2V【解析】選B.題圖中正方形線框的左半部分磁通量變化而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而在線框中有感應(yīng)電流，把左半部分線框看成電源，其電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為eq\f(r,2)，畫出等效電路如圖所示.則a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差即為電源的路端電壓，設(shè)l是邊長(zhǎng)，且依題意知eq\f(ΔB,Δt)＝10T/s.由E＝eq\f(ΔΦ,Δt)得E＝eq\f(ΔBS,Δt)＝eq\f(ΔB,Δt)eq\f(l2,2)＝10×eq\f(0.22,2)V＝0.2V所以U＝Ieq\f(r,2)＝eq\f(E,\f(r,2)＋\f(r,2))·eq\f(r,2)＝eq\f(0.2,r)×eq\f(r,2)V＝0.1V由于a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)，故Uab＝－0.1V，即B選項(xiàng)正確.8.【解析】選B、C.在B、C圖中，穿過圓形回路的磁通量不為零，當(dāng)切斷導(dǎo)線中的電流時(shí)，磁通量減少，所以有感應(yīng)電流產(chǎn)生；而A、D圖中穿過圓形回路的磁通量為零且無變化，所以沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生.故B、C正確.9.【解析】選A、B.因?yàn)橥ㄟ^控制負(fù)載電阻使棒中的電流強(qiáng)度I保持不變，則F安＝BIl恒定，又由于導(dǎo)體棒在水平方向不受其他力的作用，所以導(dǎo)體棒做勻減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確；在導(dǎo)體棒的速度從v0減小至v1的過程中，平均速度為eq\x\to(v)＝eq\f(1,2)(v0＋v1)，導(dǎo)體棒中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為eq\x\to(E)＝Bleq\x\to(v)＝eq\f(1,2)Bl(v0＋v1)，故選項(xiàng)B正確；導(dǎo)體棒中消耗的功率為P1＝I2r，所以負(fù)載電阻上消耗的平均功率為eq\x\to(P2)＝eq\x\to(E)I－P1＝eq\f(1,2)Bl(v0＋v1)I－I2r，故選項(xiàng)C、D都錯(cuò)誤.10.【解析】選B、D.導(dǎo)體棒cd勻速運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E＝BLv，由串聯(lián)電路電壓關(guān)系Ucd＝eq\f(R并,R并＋R)E＝eq\f(1,3)BLv，則A錯(cuò).R總＝R并＋R＝eq\f(3,2)R，I＝eq\f(BLv,R總)，Q＝It，則：Q＝eq\f(2BLvt,3R)，則B正確.cd棒克服安培力做功的功率Pcd＝BIL·v＝eq\f(2B2L2v2,3R)，則C錯(cuò).對(duì)棒ab：mgsinθ＝F安·cosθ得F安＝mgtanθ，則D正確.11.【解析】(1)線框進(jìn)入磁場(chǎng)前，線框A1僅受到繩的拉力FT和重力mg，石塊A2受到重力Mg和拉力FT.由牛頓第二定律，對(duì)線框：FT－mg＝ma.(2分)對(duì)石塊：Mg－FT＝Ma(2分)聯(lián)立解得：a＝eq\f(Mg－mg,M＋m)＝6m/s2(2分)(2)因?yàn)榫€框進(jìn)入磁場(chǎng)的最初一段時(shí)間做勻速運(yùn)動(dòng)，所以石塊受力平衡Mg＝F′T(2分)線框abcd受力平衡F′T＝mg＋FA(2分)ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)切割磁感線，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E＝Bl1v(1分)形成的感應(yīng)電流I＝eq\f(E,R)(1分)受到的安培力FA＝BIl1(1分)聯(lián)立上述各式得：Mg＝mg＋eq\f(B2l12v,R)(1分)代入數(shù)據(jù)解得v＝6m/s.(2分)(3)線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)后到ab邊運(yùn)動(dòng)至gh線，線框中無感應(yīng)電流，受力情況同進(jìn)入磁場(chǎng)前，所以該階段仍做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度仍為a＝6m/s2，方向向上.(4分)答案：(1)6m/s2(2)6m/s(3)勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為6m/s2，方向向上【總結(jié)提升】電磁感應(yīng)現(xiàn)象力、電綜合問題的思維順序此類問題中力現(xiàn)象和電磁現(xiàn)象相互聯(lián)系，相互制約，解決問題時(shí)應(yīng)建立“動(dòng)—電—?jiǎng)印钡乃季S順序，可概括為：(1)找準(zhǔn)主動(dòng)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體，用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求解電動(dòng)勢(shì)的大小和方向.(2)畫出等效電路圖，求回路中電流的大小和方向.(3)分析導(dǎo)體棒或線框的受力情況及導(dǎo)體棒或線框運(yùn)動(dòng)后由于受到安培力作用，對(duì)其加速度、速度的影響，進(jìn)而推理得出對(duì)電路中的電流的影響.12.【解題指南】解答本題應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)對(duì)小環(huán)應(yīng)用牛頓第二定律求摩擦力的大??；(2)由P＝Fv計(jì)算功率，其中拉力F從桿Q的平衡條件入手，速度v從桿的平衡條件，結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律求解.【解析】(1)以小環(huán)為研究對(duì)象，由牛頓第二定律m2g－Ff＝m2a(2分)代入數(shù)據(jù)得Ff＝0.2N