届高二物理选修32复习卷一.docx
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届高二物理选修32复习卷一
2009届高二物理选修3-2复习卷
(一)
第一~二章
第I卷
一、本题共14小题;在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.
1.下面属于电磁感应现象的是()
A.通电导体周围产生磁场。
B.磁场对感应电流发生作用,阻碍导体运动。
C.由于导体自身电流发生变化,而在导体中产生自感电动势。
D.电荷在磁场中定向移动形成电流。
2.如图所示,闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度的大小随时间变化。
下列说法
①当磁感应强度增加时,线框中的感应电流可能减小
②当磁感应强度增加时,线框中的感应电流一定增大
③当磁感应强度减小时,线框中的感应电流一定增大
④当磁感应强度减小时,线框中的感应电流可能不变
其中正确的是()
A.只有②④正确B.只有①③正确
C.只有②③正确D.只有①④正确
3.如图甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示.在0-T/2时间内,直导线中电流向上,则在T/2-T时间内,线框中感应电流的方向与所受安培力情况是()
A.感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向左
t
B.感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向右
C.感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向右
D.感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向左
4.如图所示,矩形线圈有N匝,长为a,宽为b,每匝线圈电阻为R,从磁感应强度为B的匀强磁场中以速度v匀速拉出来,那么,产生的感应电动势和流经线圈中的感应电流的大小应为()
A.E=NBav,
B.E=NBav,
C.E=Bav,
D.E=Bav,
5.如图所示电路中,A、B是两个完全相同的灯泡,L是一个理想电感线圈,当S闭合与断开时,A、B的亮度情况是()
A.S闭合时,A立即亮,然后逐渐熄灭
B.S闭合时,B立即亮,然后逐渐熄灭
C.S闭合足够长时间后,B发光,而A不发光
D.S闭合足够长时间后再断开,B立即熄灭,而A逐渐熄灭。
6.铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置.能产生匀强磁场的磁铁,被安装在火车首节车厢下面,如图(甲)所示(俯视图)。
当它经过安放在两铁轨间的线圈时,便会产生一电信号,被控制中心接收.当火车通过线圈时,若控制中心接收到的线圈两端的电压信号为图(乙)所示,则说明火车在做()
A.匀速直线运动B.匀加速直线运动
C.匀减速直线运动D.加速度逐渐增大的变加速直线运动
7.图甲中的a是一个边长为为L的正方向导线框,其电阻为R.线框以恒定速度v沿x轴运动,并穿过图中所示的匀强磁场区域b.如果以x轴的正方向作为力的正方向.线框在图示位置的时刻作为时间的零点,则磁场对线框的作用力F随时间变化的图线应为图乙中的哪个图?
()
8.如图所示,将一个正方形导线框ABCD置于一个范围足够大的匀强磁场中,磁场方向与其平面垂直.现在AB、CD的中点处连接一个电容器,其上、下极板分别为a、b,让匀强磁场以某一速度水平向右匀速移动,则()
A.ABCD回路中没有感应电流
B.A与D、B与C间有电势差
C.电容器a、b两极板分别带上负电和正电
D.电容器a、b两极板分别带上正电和负电
9.如图所示,在U形金属架上串入一电容器,金属棒ab在金属架上无摩擦地以速度v向右运动一段距离后突然断开开关,并使ab停在金属架上,停止后,ab不再受外力作用。
现合上开关,则金属棒的运动情况是( )
A.向右做初速度为零的匀加速运动
B.在某位置附近来回振动
C.向右做初速度为零的加速运动,后又改做减速运动
D.向右做变加速运动,后改做匀速运动
10.如图一所示,固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中,金属杆ab与金属框架接触良好.在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻,其他部分电阻忽略不计.现用一水平向右的外力F作用在金属杆ab上,使金属杆由静止开始向右在框架上滑动,运动中杆ab始终垂直于框架.图二为一段时间内金属杆受到的安培力f随时间t的变化关系,则图三中可以表示外力F随时间t变化关系的图象是()
11.2000年底,我国宣布已研制成功一辆高温超导磁悬浮高速列车的模型车,该车的车速已达到500km/h,可载5人。
如图所示就是磁悬浮的原理,图中A是圆柱形磁铁,B是用高温超导材料制成的超导圆环.将超导圆环B水平放在磁铁A上,它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁A的上方空中,下列说法中正确的是()
A.在B环放入磁铁的过程中,B中将产生感应电流.当稳定后,感应电流消失
B.在B环放入磁铁的过程中,B中将产生感应电流.当稳定后,感应电流仍存在
C.如A的N极朝上,B中感应电流的方向如图所示
D.如A的N极朝上,B中感应电流的方向与图中所示的方向有时相同有时相反
12.某线圈在匀强磁场中匀速转动,穿过它的磁通量φ随时间的变化规律可用图象表示,那么在图中()
A.t1和t2时刻,穿过线圈磁通量的变化率最大
B.t2时刻,穿过线圈的磁通量变化率为零
C.t3时刻,线圈中的感应电动势为零
D.t4时刻,线圈中的感应电动势达最大值
13.物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用。
下面列举的四种器件中,在工作时利用了电磁感应现象的是()
A.回旋加速器B.日光灯C.质谱仪D.示波器
14.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如下图连接。
在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下,某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时,电流计指针向右偏转。
由此可以判断()
A.线圈A向上移动或滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动都能引起电流计指针向左偏转
B.线圈A中铁芯向上拔出或断开开关,都能引起电流计指针向右偏转
C.滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动,都能使电流计指针静止在中央
D.因为线圈A、线圈B的绕线方向未知,故无法判断电流计指针偏转的方向
第II卷
二、本题共6小题,把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.
15.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动而产生感应电流,从能量的角度看,外力克服力做功,使能转化为能。
16.一艘海轮正以6m/s的速度从东向西航行,起上有一根长15m的金属桅杆,设海轮所处海域的地磁场的水平分量为0.5×10-4T,则桅杆两端的电势差为,感应电动势的方向为。
17.磁电式电表在没有接入电路(或两接线柱是空闲)时,由于微扰指针摆动很难马上停下来,而将两接线柱用导线直接相连,摆动着的指针很快停下,这是因为。
18.在磁感应强度为0.1T的匀强磁场中垂直切割磁感线运动的直导线长20cm。
为使直导线中感应电动势每秒钟增加0.1V,则导线运动的加速度大小应为。
19.如图所示,虚线框内是匀强磁场,磁感应强度为B,倒日字形线框的三条直边的电阻均为r,长均为L,两横边电阻不计线圈平面与磁感线垂直,以速度v沿图示方向平动,第一条边进入磁场时,a、b两端电势差为。
20.如图所示,用一根粗细均匀的电阻丝弯曲成直径为d的闭合圆环,圆环电阻为R,并使之固定在磁感应强度为B,方向垂直圆环平面,用外力使长度为d、质量不计、电阻为R/3的金属棒ab以速度v紧贴着圆环做匀速直线运动,不计摩擦,金属棒通过圆环通过圆环的圆心(图中虚线位置)时,外力对金属棒做功的瞬时功率为(不考虑圆环的自感)
2009届高二物理选修3-2复习卷
(一)答题卷
第一~二章
班级:
姓名:
座号:
成绩:
第I卷
一、本题共14小题;在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
第II卷
二、本题共6小题,把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.
15.____________,____________,____________。
16.________________,__________________。
17.___________________________________________________________________。
18.__________________19.__________________20.__________________
三、本题共6小题,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中心须明确写出数值和单位.
21.如图所示,线圈abcd每边长l=0.20m,线圈质量m1=0.10kg、电阻R=0.10Ω,砝码质量m2=0.14kg.线圈上方的匀强磁场磁感应强度B=0.5T,方向垂直线圈平面向里,磁场区域的宽度为h=l=0.20m.砝码从某一位置下降,使ab边进入磁场开始做匀速运动.求线圈做匀速运动的速度.
22.如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m,导轨平面与水平面成θ=37º角,下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为0.2kg,电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.
⑴求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;
⑵当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8W,求该速度的大小;
⑶在上问中,若R=2Ω,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小和方向.(g=10m/s2,sin37º=0.6,cos37º=0.8)
23.如图所示,电动机牵引一根原来静止的长L=1m、质量m=0.1kg的导体棒AB,其电阻R=1Ω.导体棒架在竖直放置的框架上,一磁场磁感应强度B=1T,方向垂直框架平面.当导体棒上升h=3.8m时获得稳定的速度,导体产生的热量为2J.电动机牵引棒时,电压表、电流表的示数分别为7V、1A.电动机内阻r=1Ω.不计框架电阻及一切摩擦,取g=10m/s2.求:
(1)棒能达到的稳定速度是多大?
(2)棒从静止达到稳定速度所需的时间是多少?
24.如图所示,一半径为r的圆形导线框内有一匀强磁场,磁场方向垂直于导线框所在平面,导线框的左端通过导线接一对水平放置的平行金属板,两板间的距离为d,板长为l,t=0时,磁场的磁感应强度B从B0开始均匀增大,同时,在板2的左端且非常靠近板2的位置有一质量为m、带电量为-q的液滴以初速度v0水平向右射入两板间,该液滴可视为质点.
⑴要使该液滴能从两板间射出,磁感应强度随时间的变化率K应满足什么条件?
⑵要使该液滴能从两板间右端的中点射出,磁感应强度B与时间t应满足什么关系?
25.在图甲中,直角坐标系0xy的1、3象限内有匀强磁场,第1象限内的磁感应强度大小为2B,第3象限内的磁感应强度大小为B,磁感应强度的方向均垂直于纸面向里.现将半径为l,圆心角为900的扇形导线框OPQ以角速度ω绕O点在纸面内沿逆时针匀速转动,导线框回路电阻为R.
(1)求导线框中感应电流最大值.
(2)在图乙中画出导线框匀速转动一周的时间内感应电流I随时间t变化的图象.(规定与图甲中线框的位置相对应的时刻为t=0)(3)求线框匀速转动一周产生的热量。
26.如图所示,两根相距为d足够长的平行金属导轨位于水平的xOy平面内,导轨与x轴平行,一端接有阻值为R的电阻.在x>0的一侧存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B,一电阻为r的金属直杆与金属导轨垂直放置,且接触良好,并可在导轨上滑动.开始时,金属直杆位于x=0处,现给金属杆一大小为v0、方向沿x轴正方向的初速度.在运动过程中有一大小可调节的平行于x轴的外力F作用在金属杆上,使金属杆保持大小为a,方向沿x轴负方向的恒定加速度运动.金属导轨电阻可忽略不计.求:
⑴金属杆减速过程中到达x0的位置时,金属杆的感应电动势E;
⑵回路中感应电流方向发生改变时,金属杆在轨道上的位置;
⑶若金属杆质量为m,请推导出外力F随金属杆在x轴上的位置(x)变化关系的表达式.
27.磁悬浮列车的原理如图所示,在水平面上,两根平行的直导轨间有竖直方向且等间距的匀强磁场B1和B2,导轨上有金属框abcd,金属框宽度与每个磁场的宽度相同,当匀强磁场B1和B2同时以v沿直导轨向右运动时,金属框也会沿直导轨运动,设直导轨间距为L=0.4m,B1=B2=1T,磁场运动的速度为v=5m/s,金属框的电阻为R=2Ω.试求:
(1)金属框为什么运动?
若金属框不受阻力时,金属框如何运动?
(2)当金属框始终受到f=1N的阻力时,金属框最大速度是多少?
(3)当金属框始终受到1N的阻力时,要使金属框维持最大速度,每秒钟需消耗多少能量?
这些能量是谁提供的?
2009届高二物理选修3-2复习卷
(一)参考答案
一.选择题:
1
2
3
4
5
6
7
C
D
C
A
AC
B
B
8
9
10
11
12
13
14
ABC
D
B
B
CD
B
B
二.填空题
15.磁场;机械;电16.4.5×10-3V;竖直向下
17.转动的线圈产生I,它受到阻碍其运动的安培力18.5m/s2
19.BLv/320.
三.计算题
21.解:
该题的研究对象为线圈,线圈在匀速上升时受到的安培力F安、绳子的拉力F和重力m1g相互平衡,即 F=F安+m1g. ①
砝码受力也平衡:
F=m2g ②
线圈匀速上升,在线圈中产生的感应电流I=Blv/R ③
因此线圈受到向下的安培力 F安=BIl ④
联解①②③④式得v=(m2-m1)gR/B2l2
代入数据解得:
v=4(m/s)
22.⑴4m/s2⑵10m/s⑶0.4T,垂直于导轨平面向上.
23.解:
此题是通过电动机把电能转化为导体棒的机械能。
由于电磁感应,导体棒的机械能又转化为电路中的电能,电能又消耗在导体的电阻上,转化为导体的内能。
(1)根据能量守恒,电动机的输出功率应等于拉导体棒的绳子拉力的功率。
设绳子拉力功率为PT,稳定速度为vm,当棒稳定时绳子拉力为T,则
T=mg+
则PT=mgvm+
电动机输出的功率:
P出=IU-I2r
即IU-I2r=mgvm+
.
代入数据,解得vm=2m/s.
(2)根据总能量守恒,设AB棒从静止到速度稳定经过的时间为t.
P出·t=mgh+
mvm2+Q,代入数据解得:
t=1s.
24.⑴
⑵
25.解:
(1)线框从图甲位置开始(t=0)转过900的过程中,产生的感应电动势为:
由闭合电路欧姆定律得,回路电流为:
联立以上各式解得:
同理可求得线框进出第3象限的过程中,回路电流为:
故感应电流最大值为:
(2)I-t图象为:
(3)线框转一周产生的热量:
又
解得:
26.⑴E=Bd
⑵xm=v02/2a⑶
27.解答:
(1)金属框在安培力的作用下运动,不受阻力时,框向右做变加速运动,最后以5m/s的速度匀速运动.
(2)当框受阻力时,由受力分析得F安-f=ma
[(v-vm)(B1+B2)2L2/R]-f=ma,
当a=0时,有4(v-vm)B2L2/R=f,代入数据得vm=1.875m/s.
(3)由能量转换得
W=fvmt+[(v-vm)(B1+B2)L]2t/R=1.875J+3.125J=5J
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