2017-2018學年高中物理暑假作業(yè)電磁感應的圖像問題新人教版選修3-2

電磁感覺的圖像問題一、單項選擇題1.以以下圖所示,abcd是邊長為L,每邊電阻均同樣的正方形導體線框,今保持線框以恒定的速度v沿z軸運動,并過傾角為45°的三角形勻強磁場地區(qū),磁場的磁感覺強度為B,方向垂直紙面向里。線框b點在O地點時開始計時,則在t2La,b二點的電勢差時間內(nèi),vU隨時間t的變化圖線為()A.B.C.D.以下圖,讓閉合線圈abcd從高h處著落伍,進入勻強磁場中,在bc邊開始進入磁場,到ad邊剛進入磁場的這一段時間內(nèi),表示線圈運動的v—t圖象不行能是()1A.B.C.D.3.以下圖,用粗細同樣的銅絲做成邊長分別為L和2L的兩只單匝閉合線框a和b,以同樣的水平速度從磁感覺強度為B的勻強磁場地區(qū)中勻速地拉到磁場外,則在此過程中()A.線框a、b中電流大小之比Ia:Ib=1:1B.線a、b中電流大小之比Ia:Ib=1:2C.線框a、b中焦耳熱之比Qa:Qb=1:2D.線框a、b中焦耳熱之比Qa:Qb=1:84.以下圖,圓滑的金屬軌道分為水平段和圓弧段兩部分,O點為圓弧的圓心,N為軌道交點。兩軌道之間寬度為0.5m,勻強磁場方向豎直向上,大小為0.5T。質(zhì)量為0.05kg的金屬細桿置于軌道上的M點。當在金屬細桿內(nèi)通以電流強度為2A的恒定電流時,其能夠沿軌道由靜止開始向右運動。已知MN=OP=1.0m,金屬桿一直垂直軌道,OP沿水平方向,則()A.金屬細桿在水平段運動的加快度大小為5m/s2B.金屬細桿運動至P點時的向心加快度大小為10m/s2C.金屬細桿運動至P點時的速度大小為5m/sD.金屬細桿運動至P點時對每條軌道的作使勁大小為0.75N以下圖,在水平面內(nèi)固定著U形圓滑金屬導軌,軌道間距為50cm,金屬導體棒ab質(zhì)量為0.1kg,電阻為0.2Ω,橫放在導軌上,電阻R的阻值是0.8Ω(導軌其余部分電阻不計).現(xiàn)加上豎直向下的磁感覺強度為0.2T的勻強磁場.用水平向右的恒力F=0.1N拉動ab,使其從靜止開始運動,則()2A.導體棒ab開始運動后,電阻R中的電流方向是從P流向MB.導體棒ab運動的最大速度為10m/sC.導體棒ab開始運動后,a、b兩點的電勢差漸漸增添到1V后保持不變D.導體棒ab開始運動后任一時刻,F的功率總等于導體棒ab和電阻R的發(fā)熱功率之和6.以下圖,A是一個邊長為L的正方形導線框,每邊電阻為r.現(xiàn)保持線框以恒定速度v沿x軸運動,并穿過圖中所示由虛線圍成的勻強磁場地區(qū).Ubc=φb-φc,線框在圖示地點的時刻作為時間的零點,則b、c兩點間的電勢差隨時間變化的圖線應為()A.B.C.D.二、多項選擇題如圖甲所示,水平擱置的U形金屬導軌寬度為25cm,其電阻不計。阻值為2?的金屬棒與導軌垂直擱置。金屬棒與導軌左端相距40cm。勻強磁場與水平面的夾角為30°斜向下,從t=0時刻起磁感覺強度隨時間的變化如圖乙所示。已知在0~2s內(nèi)金屬棒一直處于靜止狀態(tài)。則以下說法中正確的選項是()A.在t=0時,金屬棒所受安培力為零B.在t=1s時,金屬棒所受安培力為零C.在t=0與t=2s時,金屬棒所受安培力大小相等D.在t=0到t=2s時間內(nèi)流過金屬棒橫截面積的電荷量為0.05C3以下圖,阻值為R的金屬棒從圖示地點ab分別以v1、v2的速度沿圓滑導軌(電阻不計)勻速滑到ab地點,若v1:v21:2,則在這兩次過程中()A.回路電流I1:I21:2B.產(chǎn)生的熱量Q1:Q21:2C.經(jīng)過任一截面的電荷量q1:q21:2D.外力的功率P1:P21:2以下圖,abcd為一邊長為l的正方形導線框,導線框位于圓滑水平面內(nèi),其右邊為一勻強磁場地區(qū),磁場的界限與線框的cd邊平行,磁場地區(qū)的寬度為2l,磁感覺強度為B,方向豎直向下。線框在一垂直于cd邊的水平恒定拉力F作用下沿水平方向向右運動,直至經(jīng)過磁場區(qū)域。cd邊剛進入磁場時,線框開始勻速運動,規(guī)定線框中電流沿逆時針時方向為正,則導線框從剛進入磁場到完整走開磁場的過程中,a、b兩頭的電壓Uab及導線框中的電流i隨cd邊的位移x變化的圖線可能是()A.B.C.D.10.以下圖,兩圓滑平行金屬導軌MN、PQ相距為L,所在平面與水平面成θ角,M、P兩頭接一電阻為R的定值電阻,電阻為r的金屬棒ab垂直導軌擱置,其余部分電阻不計。整個裝置處在磁感覺強度為B、方向垂直導軌平面向上的勾強磁場中,t=0時對金屬棒施加一平行于導軌向上的外力F,使金屬棒由靜止開始沿導軌向上做加快度為a的勻加快直線運動。以下關(guān)4于金屬棒產(chǎn)生的電動勢E、金屬棒遇到的安培力大小F安,經(jīng)過定值電阻R的電荷量q、定值電阻R上分得的電壓U隨時間t變化的圖象中正確的選項是()A.B.C.D.11.以下圖,兩根圓滑平行導軌水平擱置,間距為L,此間有豎直向下的勻強磁場,磁感覺強度為B,垂直于導軌水平對稱擱置一根均勻金屬棒。從t=0時刻起,棒上猶如圖乙所示的連續(xù)的交變電流I,周期為T.最大值為Im,圖甲中的I所示方向為電流正方向,則金屬棒()棒往返做來去運動速度隨時間周期性變化C.遇到的安培力隨時間周期性變化D.遇到的安培力在一個周期內(nèi)做正功兩根足夠長、平行圓滑的金屬導軌固定在同一水平內(nèi),兩導軌間距為L。導軌上邊橫放著兩根導體棒ab和cd,導體棒和金屬導軌組成矩形回路且一直接觸優(yōu)秀。兩根導體棒的質(zhì)量均為m,電阻均為R,回路其余部分電阻不計,在整個導軌平面內(nèi)都有豎直向上、磁感覺強度為B的勻強磁場。開始時,金屬棒cd靜止,金屬棒ab有指向cd的初速度v0。若兩導體棒在運動過程中一直不接觸,以下說法中正確的選項是()5兩根導體棒在運動過程中所遇到的安培力是一對作使勁和反作使勁B.兩根導體棒在運動過程中產(chǎn)生的焦耳熱最多為1mv0243B2L2v0C.當ab棒速度為4mR4v0時,cd棒的加快度大小為D.當ab棒速度為3v0時,回路中的電流強度為3BLv048R13.以下圖,兩根足夠長、電阻不計且相距L=0.2m的平行金屬導軌固定在傾角θ=37°的絕緣斜面上,頂端接有一盞額定電壓U=4V的小燈泡,兩導軌間有一磁感覺強度大小B=5T、方向垂直斜面向上的勻強磁場。今將一根長為L、質(zhì)量m=0.2kg、電阻r=1.0Ω的金屬棒垂直于導軌擱置在頂端鄰近無初速度開釋,金屬棒與導軌接觸優(yōu)秀,金屬棒與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.25,已知金屬棒下滑到速度穩(wěn)準時,小燈泡恰能正常發(fā)光,重力加快度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,則()A.金屬棒剛開始運動時的加快度大小為3m/s2B.金屬棒剛開始運動時的加快度大小為24m/sC.金屬棒穩(wěn)固下滑時的速度大小為9.6m/sD.金屬棒穩(wěn)固下滑時的速度大小為4.8m/s三、計算題14.如圖甲所示,空間存在一寬度為2L的有界勻強磁場,磁場方向垂直紙面向里.在圓滑絕緣水平面內(nèi)有一邊長為L的正方形金屬線框,其質(zhì)量m1kg、電阻R4,在水平向左的外力F作用下,以初速度v04m/s勻減速進入磁場,線框平面與磁場垂直,外力F大小隨時間t變化的圖線如圖乙所示.以線框右邊剛進入磁場時開始計時,求:61）.勻強磁場的磁感覺強度B的大小;2）.線框進入磁場的過程中,經(jīng)過線框的電荷量q;3）.判斷線框可否從右邊走開磁場?說明原因.15.如圖甲所示,MN、PQ為間距L=0.5m足夠長的平行導軌,NQ⊥MN,導軌的電阻均不計.導軌平面與水平面間的夾角θ=37°,NQ間連結(jié)有一個R=4Ω的電阻.有一勻強磁場垂直于導軌平面且方向向上,磁感覺強度為B0=1T.將一根質(zhì)量為m=0.05kg的金屬棒ab緊靠NQ擱置在導軌上,且與導軌接觸優(yōu)秀.現(xiàn)由靜止開釋金屬棒,當金屬棒滑行至cd處時達到穩(wěn)固速度,已知在此過程中經(jīng)過金屬棒截面的電量q=0.2C,且金屬棒的加快度a與速度v的關(guān)系如圖乙所示,設金屬棒沿導軌向下運動過程中一直與NQ平行.取g=10m/s2.求:1）.金屬棒與導軌間的動摩擦因數(shù)μ2）.cd離NQ的距離s2）.金屬棒滑行至cd處的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量（4）.若將金屬棒滑行至cd處的時刻記作t=0,此后時刻起,讓磁感覺強度漸漸減小,為使金屬棒中不產(chǎn)生感覺電流,則磁感覺強度B應如何隨時間t變化?7參照答案一、單項選擇題答案：D分析：tL/v時刻,a,b邊完整進入磁場,電動勢EBlv，a,b間的電壓等于路端電壓,Uab3Blv，C項錯誤t2L/v時刻,線框完整進入磁場,a,b間的電壓等于電動勢4E,A、B項錯誤;清除了三個錯誤選項,只有D項正確。答案：C分析：試題剖析:bc邊開始進入磁場時,線圈的速度為:,以線框為研究對象受力分析,由牛頓第二定律有,,則當重力等于安培力時線框勻速著落,當重力大于安培力時先做加快度減小的加快著落,最后勻速著落,當重力小于安培力時先做加快度減小的減速著落,最后勻速著落;故C錯誤應選C；注意本題因線框進入磁場時的速度不確立造成線框運動狀況的不一樣,可是不會做勻變速運動。答案：A答案：D答案：B答案：B二、多項選擇題答案：BCD答案：AB分析：金屬棒切割磁感線產(chǎn)生感覺電動勢EBLv,感覺電流IEBLvBL,BL兩RRRR次過程同樣,回路中的電流與速度成正比關(guān)系,能夠得出回路電流I1:I21:2,因此A項正確;因為導體棒勻速滑動,產(chǎn)生的感覺電動勢恒定,感覺電流恒定,產(chǎn)生的熱量QI2RtB2L2v2RLB2L3v,能夠看出熱量與速度成正比關(guān)系,能夠得出產(chǎn)生的熱RvR量Q:Q1:2,因此B項正確;經(jīng)過任一截面的電荷量qnBLx2與速度沒關(guān)經(jīng)過任1RR一截面的電荷量q1:q21:1,C項錯誤;導體棒勻速滑動,外力大小與安培力大小相等,外力的功率等于回路中的電功率PI2RB2L2v2RB2L2v2,外力的功率于速度的平方成正R2R比關(guān)系,外力的功率P1:P21:4,因此D項錯誤。答案：BD答案：AB答案：BC812.答案：BC13.答案：BD三、計算題14.答案：.（1）由Ft圖象可知,線框加快度aF12m/s2,線框的邊長mL1212,t0時刻線框中的感覺電流IBLv0,線框v0tat4121m3mR22所受的安培力,由牛頓第二定律,又F1N,聯(lián)立得0B1T0.33T.3（2）.線框進入磁場的過程中,均勻感覺電動勢EBL2E,均勻電流I,經(jīng)過線框的電荷tR量qIt,聯(lián)立得q0.75C.（3）.設勻減速運動速度減為零的過程中線框經(jīng)過的位移為x,由運動學公式得0v022ax,代入數(shù)值得x4m2L,因此線框不可以從右邊走開磁場.15.答案：（1）.由圖乙可知:當v=0時,a=2m/s2,mgsinθ-μmgcosθ=ma解得:μ=0.5.（2）.由圖乙可知:當vmmsFABIL,IE時當金屬棒達