2012届贵州省高三物理复习测试：40法拉第电磁感应定律 自感现象（带解析）.doc

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1、2012届贵州省高三物理复习测试： 40法拉第电磁感应定律 自感现象（带解析） 选择题 有一种高速磁悬浮列车的设计方案是 :在每节车厢底部安装强磁铁 (磁场方向向下 ),并且在沿途两条铁轨之间平放一系列线圈 .下列说法中不正确的是 ( ) A列车运动时 ,通过线圈的磁通量会发生变化 B列车速度越快 ,通过线圈的磁通量变化越快 C列车运动时 ,线圈中会产生感应电动势 D线圈中的感应电动势的大小与列车速度无关 答案： D 两根足够长的光滑导轨竖直放置 ,间距为 L,底端接阻值为 R的电阻 .将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端 ,金属棒和导轨接触良好 ,导轨所在平面与磁感应强度为 B的匀强

2、磁场垂直 ,如图所示 .除电阻 R外其余电阻不计 .现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放 ,则 ( ) A释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度 g B金属棒向下运动时 ,流过电阻 R的电流方向为 ab C金属棒的速度为 v时 ,所受的安培力大小为 D电阻 R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少 答案： AC 在下图的甲 乙 丙中除导体棒 ab可动外 ,其余部分均固定不动 .甲图中的电容器 C原来不带电 ,设导体棒 导轨和直流电源的电阻均可忽略 ,导体棒和导轨间的摩擦也不计 .图中装置均在水平面内 ,且都处于方向垂直水平面 (即纸面 )向下的匀强磁场中 ,导轨足够长 ,今给导体棒 ab一个向右的

3、初速度 v0,导体棒的最终运动状态是 ( ) A三种情况下 ,导体棒 ab最终都是匀速运动 B图甲 丙中 ab棒最终将以不同的速度做匀速运动 ;图乙中 ab棒最终静止 C图甲 丙中 ,ab棒最终将以相同的速度做匀速运动 D三种情况下 ,导体棒 ab最终均静止 答案： B 在实际生产中 ,有些高压直流电路中含有自感系数很大的线圈 ,当电路中的开关 S由闭 合到断开时 ,线圈会产生很大的自感电动势 ,使开关 S处产生电弧 ,危及操作人员的人身安全 .为了避免电弧的产生 ,可在线圈处并联一个元件 ,在下列方案中可行的是 ( ) 答案： D 如图所示电路中 ,S是闭合的 ,此时流过线圈 L的电流为 i

4、1,流过灯泡 A的电流为 i2,且 i1i2.在 t1时刻将 S断开 ,那么流过灯泡的电流随时间变化的图象是下图中的 ( ) 答案： D 如图所示的电路中 ,三个相同的灯泡 a b c和电感 L1 L2与直流电源连接 ,电感的电阻忽略不计 .电键 K从闭合状态突然断开时 ,下列判断正确的有 ( ) A a先变亮 ,然后逐渐变暗 B b先变亮 ,然后逐渐变暗 C c先变亮 ,然后逐渐变暗 D b c都逐渐变暗 答案： AD 如图 ,一有界区域内 ,存在着磁感应强度大小均为 B,方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场 ,磁场宽度均为 L,边长为 L的正方形线框 abcd的 bc边紧靠磁场边

5、缘置于桌面 .使线框从静止开始沿 x轴正方向匀加速通过磁场区域 ,若以逆时针方向为电流的正方向 ,能反映线框中感应电流变化规律的是图 ( ) 答案： AC 一矩形线框置于匀强磁场中 ,线框平面与磁场方向垂直 .先保持线框的面积不变 ,将磁感应强度在 1 s时间内均匀地增大到原来的两倍 .接着保持增大后的磁感应强度不变 ,在 1 s时间内 ,再将线框的面积均匀地减小到原来的一半 .先后两个过程中 ,线框中感应电动势的比值为 ( ) A B 1 C 2 D 4 答案： B 填空题 如图所示 ,两个互相连接的金属环用同样规格的导线制成 ,大环半径是小环半径的 4倍 ,若穿过大环的磁场不变 ,小环中磁

6、场变化率为 k时 ,其路端电压为 U;若小环中磁场不变 ,而大环中磁场变化率也为 k时 ,其路端电压为 _.答案： U 计算题 均匀导线制成的单匝正方形闭合线框 abcd,每边长为 L,总电阻为 R,总质量为m.将其置于磁感强度为 B的水平匀强磁场上方 h处 ,如图所示 .线框由静止自由下落 ,线框平面保持在竖直平面内 ,且 cd边始终与水平的磁场边界面平行 .当 cd边刚进入磁场时 , (1)求线框中产生的感应电动势大小 ; (2)求 cd两点间的电势差大小 ; (3)若此时线框加速度恰好为零 ,求线框下落的高度 h所应满足的条件 . 答案： (1) (2) (3) 如图甲所示 ,空间存在

7、B=0.5 T 方向竖直向下的匀强磁场 ,MN PQ是放在同一水平面内的平行长直导轨 ,其间距 L=0.2 m,R是连在导轨一端的电阻 ,ab是跨接在导轨上质量 m=0.1 kg的导体棒 .从零时刻开始 ,对 ab施加一个大小为F=0.45 N 方向水平向右的恒定拉力 ,使其从静止开始沿导轨运动 ,此过程中棒始终保持与导轨垂直且良好接触 ,图乙是棒的速度 时间关系图象 ,其中 AO是图象在 O点的切线 ,AB是图象的渐近线 . (1)除 R以外 ,其余部分的电阻均不计 ,求 R的阻值 ; (2)当棒的位移为 100 m时 ,其速度已经达到 10 m/s,求此过程中电阻上产生的热量 . 答案：

8、(1)0.4 (2)20 J 如图所示 ,足够长的平行金属导轨 MN PQ平行放置 ,间距为 L,与水平面成 角 ,导轨与固定电阻 R1和 R2相连 ,且 R1=R2=R.R1支路串联开关 S,原来 S闭合 ,匀强磁场垂直导轨平面斜向上 .有一质量为 m的导体棒 ab与导轨垂直放置 ,接触面粗糙且始终接触良好 ,导体棒的有效电阻也为 R.现让导体棒从静止释放沿导轨下滑 ,当导体棒运动达到稳定状态时速率为 v,此时整个电路消耗的电功率为重力功率的 3/4.重力加速度为 g,导轨电阻不计 .试求 : (1)在上述稳定状态时 ,导体棒中的电流 I,以及磁感应强度 B的大小 ; (2)当断开开关 S后 ,导体 棒 ab所能达到的最大速率 v是 v的多少倍 答案： (1)