高中物理 分類突破贏高考6

備戰(zhàn)物理分類突破贏高考61.(·銀川模擬)北半球海洋某處，地磁場(chǎng)水平分量B1＝0.8×10－4T，豎直分量B2＝0.5×10－4T，海水向北流動(dòng)．海洋工作者測(cè)量海水的流速時(shí)，將兩極板豎直插入此處海水中，保持兩極板正對(duì)且垂線沿東西方向，兩極板相距L＝20m，如圖所示．與兩極板相連的電壓表(可看做理想電壓表)示數(shù)為U＝0.2mV.則()A．西側(cè)極板電勢(shì)高，東側(cè)極板電勢(shì)低B．西側(cè)極板電勢(shì)低，東側(cè)極板電勢(shì)高C．海水的流速大小為0.125m/sD．海水的流速大小為0.2m/s2.如圖所示，E為電池，L是電阻可忽略不計(jì)、自感系數(shù)足夠大的線圈，D1、D2是兩個(gè)規(guī)格相同且額定電壓足夠大的燈泡，S是控制電路的開關(guān)．對(duì)于這個(gè)電路，下列說法正確的是()A．剛閉合開關(guān)S的瞬間，通過D1、D2的電流大小相等B．剛閉合開關(guān)S的瞬間，通過D1、D2的電流大小不相等C．閉合開關(guān)S待電路達(dá)到穩(wěn)定，D1熄滅，D2比原來更亮D．閉合開關(guān)S待電路達(dá)到穩(wěn)定，再將S斷開瞬間，D2立即熄滅，D1閃亮一下再熄滅3．(·濟(jì)寧模擬)水平放置的金屬框架cdef處于如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒ab處于粗糙的框架上且接觸良好，從某時(shí)刻開始，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大，金屬棒ab始終保持靜止，則()A．a(chǎn)b中電流增大，ab棒所受摩擦力增大B．a(chǎn)b中電流不變，ab棒所受摩擦力不變C．a(chǎn)b中電流不變，ab棒所受摩擦力增大D．a(chǎn)b中電流增大，ab棒所受摩擦力不變4.一個(gè)面積S＝4×10－2m2、匝數(shù)n＝100的線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間tA．在開始的2s內(nèi)穿過線圈的磁通量變化率等于0.08Wb/sB．在開始的2s內(nèi)穿過線圈的磁通量的變化量等于零C．在開始的2s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于8VD．在第3s末線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于零5.如圖，空間某區(qū)域中有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平，且垂直于紙面向里，磁場(chǎng)上邊界b和下邊界d水平．在豎直面內(nèi)有一矩形金屬線圈，線圈上下邊的距離很短，下邊水平．線圈從水平面a開始下落．已知磁場(chǎng)上下邊界之間的距離大于水平面a、b之間的距離．若線圈下邊剛通過水平面b、c(位于磁場(chǎng)中)和d時(shí)，線圈所受到的磁場(chǎng)力的大小分別為Fb、Fc和Fd，則()A．Fd>Fc>Fb B．Fc<Fd<FbC．Fc>Fb>Fd D．Fc<Fb<Fd6．如圖所示，豎直平面內(nèi)的虛線上方是一勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，從虛線下方豎直上拋一正方形線圈，線圈越過虛線進(jìn)入磁場(chǎng)，最后又落回原處，運(yùn)動(dòng)過程中線圈平面保持在豎直平面內(nèi)，不計(jì)空氣阻力，則()A．上升過程克服磁場(chǎng)力做的功大于下降過程克服磁場(chǎng)力做的功B．上升過程克服磁場(chǎng)力做的功等于下降過程克服磁場(chǎng)力做的功C．上升過程克服重力做功的平均功率大于下降過程中重力的平均功率D．上升過程克服重力做功的平均功率等于下降過程中重力的平均功率7．有一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊界是EF，在EF右側(cè)無磁場(chǎng)，左側(cè)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，如圖甲所示．現(xiàn)有一個(gè)閉合的金屬線框以恒定速度從EF右側(cè)水平進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域．線框中的電流隨時(shí)間變化的i－t圖象如圖乙所示，則可能的線框是下列四個(gè)選項(xiàng)中的()8．如圖所示，光滑金屬導(dǎo)軌AC、AD固定在水平面內(nèi)，并處在方向豎直向下、大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．有一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒以初速度v0從某位置開始在導(dǎo)軌上水平向右運(yùn)動(dòng)，最終恰好靜止在A點(diǎn)．在運(yùn)動(dòng)過程中，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終構(gòu)成等邊三角形回路，且通過A點(diǎn)的總電荷量為Q.已知導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的接觸電阻阻值為R，其余電阻不計(jì)，則()A．該過程中導(dǎo)體棒做勻減速運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌所構(gòu)成回路的面積為eq\f(QR,B)D．當(dāng)導(dǎo)體棒的速度為eq\f(1,2)v0時(shí)，回路中感應(yīng)電流大小為初始時(shí)的一半9．(·濟(jì)南模擬)如圖所示，垂直紙面的正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，有一位于紙面且電阻均勻的正方形導(dǎo)體框abcd，現(xiàn)將導(dǎo)體框分別以v、3v速度朝兩個(gè)方向勻速拉出磁場(chǎng)，則導(dǎo)體框從兩個(gè)方向移出磁場(chǎng)的兩過程中()A．導(dǎo)體框所受安培力方向相同B．導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱相同C．導(dǎo)體框ad邊兩端電勢(shì)差相等D．通過導(dǎo)體框截面的電荷量相同10.(·合肥安慶)如圖所示，寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下穿過光滑的水平桌面，一質(zhì)量為m的橢圓形導(dǎo)體框平放在桌面上，橢圓的長(zhǎng)軸平行磁場(chǎng)邊界，短軸小于d.現(xiàn)給一導(dǎo)體框一個(gè)初速度v0(v0垂直磁場(chǎng)邊界)，已知導(dǎo)體框全部在磁場(chǎng)中的速度為v，導(dǎo)體框全部出磁場(chǎng)后的速度為v1；導(dǎo)體框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生的焦耳熱為Q1，導(dǎo)體框離開磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生的焦耳熱為Q2.下列說法正確的是()A．導(dǎo)體框離開磁場(chǎng)過程中，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向B．導(dǎo)體框進(jìn)出磁場(chǎng)都是做勻變速直線運(yùn)動(dòng)C．Q1＞Q2D．Q1＋Q2＝eq\f(1,2)m(veq\o\al(2,0)－veq\o\al(2,1))11.如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上，大小為B0，用電阻率為ρ、橫截面積為S的導(dǎo)線做成的邊長(zhǎng)為l的正方形線框abcd水平放置，OO′為過ad、bc兩邊中點(diǎn)的直線，線框全部都位于磁場(chǎng)中．現(xiàn)把線框右半部分固定不動(dòng)，而把線框左半部分以O(shè)O′為軸向上轉(zhuǎn)動(dòng)60°，如圖中虛線所示．(1)求轉(zhuǎn)動(dòng)過程中通過導(dǎo)線橫截面的電荷量；(2)若轉(zhuǎn)動(dòng)后磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按B＝B0＋kt變化(k為常量)，求出磁場(chǎng)對(duì)線框ab邊的作用力大小隨時(shí)間變化的關(guān)系式．12．如圖所示，電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌MN和OP放置在水平面內(nèi)，MO間接有阻值為R＝3Ω的電阻，導(dǎo)軌相距d＝1m，其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T．質(zhì)量為m＝0.1kg，電阻為r＝1Ω的導(dǎo)體棒CD垂直于導(dǎo)軌放置，并接觸良好．用平行于MN的恒力F＝1N向右拉動(dòng)CD，CD受的摩擦阻力Ff恒為0.5N．求：(1)CD運(yùn)動(dòng)的最大速度的大?。?2)當(dāng)CD達(dá)到最大速度后，電阻R消耗的電功率是多少？(2)當(dāng)CD的速度為最大速度的一半時(shí)，CD的加速度的大?。鸢?．AD由于海水向北流動(dòng)，海水切割地磁場(chǎng)的豎直分量，由地磁場(chǎng)的分布特點(diǎn)可知北半球地磁場(chǎng)的豎直分量方向向下，由右手定則可得A正確，B錯(cuò)誤；由法拉第電磁感應(yīng)定律得E＝B2Lv＝0.2mV，代入數(shù)據(jù)得v＝0.2m/s，C錯(cuò)誤，D正確．2．ACD由于線圈的電阻可忽略不計(jì)、自感系數(shù)足夠大，在開關(guān)閉合的瞬間線圈的阻礙作用很大，線圈中的電流為零，所以通過D1、D2的電流大小相等，A正確，B錯(cuò)誤．閉合開關(guān)S待電路達(dá)到穩(wěn)定時(shí)線圈短路，D1中電流為零，回路電阻減小，D2比原來更亮，C正確．閉合開關(guān)S待電路達(dá)到穩(wěn)定，再將S斷開瞬間，D2立即熄滅，線圈和D1形成回路，D1閃亮一下再熄滅，故A、C、D正確．3．C由法拉第電磁感應(yīng)定律E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(ΔB,Δt)·S知，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大，則ab中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流不變，由f＝F安＝BIL知摩擦力增大，選項(xiàng)C正確．4．AC由圖知，前2s內(nèi)eq\f(ΔB,Δt)＝2T/s，所以eq\f(ΔΦ,Δt)＝2×4×10－2Wb/s＝0.08Wb/s，A選項(xiàng)正確；在開始的2s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B由2T減到0，又從0向相反方向增加到2T，所以這2s內(nèi)的磁通量的變化量ΔΦ＝B1S＋B2S＝2BS＝2×2×4×10－2Wb＝0.16Wb，B選項(xiàng)錯(cuò)；開始的2s內(nèi)E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝100×0.08V＝8V，C選項(xiàng)正確；第3s末的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于2s～4s內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝neq\f(ΔB,Δt)S＝100×2×4×10－2V＝8V，D選項(xiàng)錯(cuò)誤．5．D本題考查導(dǎo)體切割磁感線時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及安培力的計(jì)算．線圈自由下落，到b點(diǎn)受安培力，線圈全部進(jìn)入磁場(chǎng)，無感應(yīng)電流，則線圈不受安培力作用，線圈繼續(xù)加速，到d點(diǎn)出磁場(chǎng)時(shí)受到安培力作用，由F＝eq\f(B2L2v,R)知，安培力和線圈的速度成正比，D項(xiàng)對(duì)．6．AC線圈上升過程中，加速度增大且在減速，下降過程中，運(yùn)動(dòng)情況比較復(fù)雜，有加速、減速或勻速等，把上升過程看做反向的加速，可以比較當(dāng)運(yùn)動(dòng)到同一位置時(shí)，線圈速度都比下降過程中相應(yīng)的速度要大，可以得到結(jié)論：上升過程中克服安培力做功多；上升過程時(shí)間短，故正確選項(xiàng)為A、C.7．A由圖乙可知，電流先是均勻增加，后均勻減小，又i＝eq\f(E,R)＝eq\f(Blv,R)∝l，所以金屬線框切割磁感線的有效長(zhǎng)度應(yīng)先是均勻增加，后均勻減小，A項(xiàng)符合；B、C項(xiàng)線框中間部分進(jìn)入磁場(chǎng)后切割磁感線的有效長(zhǎng)度不變；D項(xiàng)有效長(zhǎng)度不是均勻地增加和減小．8．C產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E＝Blv，電流為I＝Blv/R，安培力為F＝BIl＝B2l2v/R，l、v都在減小，根據(jù)牛頓第二定律知，加速度也在減小，故A錯(cuò)；該過程中，動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為接觸電阻產(chǎn)生的熱量為eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，B錯(cuò)；該過程中，通過的總電荷量為Q＝BS/R，整理后得開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌所構(gòu)成回路的面積為S＝eq\f(QR,B)，C對(duì)；由產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E＝Blv和電流為I＝Blv/R，可知D錯(cuò)．9．D安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體框的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由I＝eq\f(Blv,R)及Q＝I2Rt可知選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)導(dǎo)體框以v運(yùn)動(dòng)時(shí)Uad＝eq\f(1,4)Blv，若以3v運(yùn)動(dòng)時(shí)Uad＝eq\f(3,4)Bl×3v，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)q＝eq\f(BS,R)可知選項(xiàng)D正確．10．ACD導(dǎo)體框離開磁場(chǎng)過程中，穿過導(dǎo)體框的磁通量逐漸減小，根據(jù)楞次定律及右手定則可知感應(yīng)電流為順時(shí)針方向，選項(xiàng)A正確；導(dǎo)體框進(jìn)出磁場(chǎng)的過程中，均克服安培力做功，其速度減小，感應(yīng)電流也減小．導(dǎo)體框做變減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；導(dǎo)體框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中的平均速度大于離開磁場(chǎng)過程的平均速度，由F＝eq\f(B2l2v,R)及Q＝Fl可知Q1＞Q2，選項(xiàng)C正確；根據(jù)功能關(guān)系可得：Q1＋Q2＝eq\f(1,2)m(veq\o\al(2,0)－veq\o\al(2,1))，選項(xiàng)D正確．11．解析：(1)線框在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)eq\x\to(E)＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(B0\f(1,2)l2cos60°,Δt)＝eq\f(B0l2,4Δt) ①在線框中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電流eq\x\to(I)＝eq\f(\x\to(E),R) ②R＝ρeq\f(4l,S) ③轉(zhuǎn)動(dòng)過程中通過導(dǎo)線某橫截面的電荷量q＝IΔt ④聯(lián)立①②③④解得：q＝eq\f(B0lS,16ρ). ⑤(2)若轉(zhuǎn)動(dòng)后磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按B＝B0＋kt變化，在線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)l2cos60°＋\f(l2,2)))ΔB,Δt)＝eq\f(3l2,4)k ⑥在線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流I＝eq\f(E,R) ⑦線框ab邊所受安培力的大小為F＝BIl ⑧聯(lián)立⑥⑦⑧解得：F＝(B0＋kt)eq\f(3kl2S,16ρ). ⑨答案：(1)eq\f(B0lS,16ρ)(2)F＝(B0＋kt)eq\f(3kl2S,16ρ)12．解析：(1)設(shè)導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)速度為v，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E＝Bdv根據(jù)閉合電路歐姆定律有：I＝eq\f(E,R＋r)則安培力為：F0＝BdI據(jù)題意分析，當(dāng)v最大時(shí)，有：F－F0－f＝0聯(lián)立以上各式得：