高二物理同步训练44高中物理练习试题

1高二物理同步训练试题解析第4章第4节1．关于感应电动势的大小，下列说法正确的是()A．穿过闭合回路的磁通量最大时，其感应电动势一定最大B．穿过闭合回路的磁通量为零时，其感应电动势一定为零C．穿过闭合回路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定为零D．穿过闭合回路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定不为零答案：D解析：磁通量的大小与感应电动势的大小不存在内在的联系，故A、B错误；当磁通量由不为零变为零时，闭合回路的磁通量一定改变，一定有感应电流产生，有感应电流就一定有感应电动势，故C错，D对．2．穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒均匀地减少2Wb，则()A．线圈中感应电动势每秒增加2VB．线圈中感应电动势每秒减少2VC．线圈中无感应电动势D．线圈中感应电动势大小不变答案：D解析：因穿过线圈的磁通量均匀变化，所以磁通量的变化率ΔΦ/Δt为一定值，又因为是单匝线圈，据E＝ΔΦ/Δt可知选项D正确．3.穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图所示，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是()A．0～2sB．2s～4sC．4s～5sD．5s～10s答案：D解析：图象斜率越小，表明磁通量的变化率越小，感应电动势也就越小．4.材料、粗细相同，长度不同的电阻丝做成ab、cd、ef三种形状的导线，分别放在电阻可忽略的光滑金属导轨上，并与导轨垂直，如图所示，匀强磁场方向垂直导轨平面向内．外力使导线水平向右做匀速运动，且每次外力所做功的功率相同，已知三根导线在导轨间的长度关系是LabLcdLef，则()A．ab运动速度最大B．ef运动速度最大C．三根导线每秒产生的热量相同D．因三根导线切割磁感线的有效长度相同，故它们产生的感应电动势相同答案：BC解析：三根导线长度不同，故它们连入电路的阻值不同，有RabRcdRef.但它们切割磁2感线的有效长度相同，根据P＝Fv，I＝BlvR，F＝BIl，可得v2＝PRB2l2，所以三根导线的速度关系为vabvcdvef，A错，B对．根据E＝Blv，可知三者产生的电动势不同，D错．运动过程中外力做功全部转化为内能，故C对．5．如图所示，半径为r的n匝线圈套在边长为L的正方形abcd之外，匀强磁场局限在正方形区域内且垂直穿过正方形，当磁感应强度以ΔBΔt的变化率均匀变化时，线圈中产生感应电动势大小为()A．πr2ΔBΔtB．L2ΔBΔtC．nπr2ΔBΔtD．nL2ΔBΔt答案：D解析：根据法拉第电磁感应定律，线圈中产生的感应电动势的大小E＝nΔΦΔt＝nL2ΔBΔt.6．用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如下图所示．在每个导线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud.下列判断正确的是()A．UaUbUcUdB．UaUbUdUcC．Ua＝UbUc＝UdD．UbUaUdUc答案：B解析：导线框进入磁场时，M、N切割磁感线产生感应电动势，M、N两点间的电压为以MN为电源、其他三边电阻为外电路电阻的路端电压．则Ua＝34BLv，Ub＝56BLv，Uc＝34B·2Lv，Ud＝46B·2Lv，故UaUbUdUc，选项B正确．7．如图所示的几种情况，金属导体中产生的感应电动势为Blv的是()3答案：ABD解析：公式E＝Blv中的l应指导体的有效切割长度，A、B、D中的有效切割长度均为l，电动势E＝Blv，而C中的有效切割长度为lsinθ，电动势E＝Blvsinθ，故ABD项正确．8.如图所示，导体AB的长度为2R，绕O点以角速度ω匀速转动，OB为R，且OBA三点在一条直线上，有一磁感应强度为B的匀强磁场充满转动平面且与转动平面垂直，那么AB两端的电势差为()A.12BωR2B．2BωR2C．4BωR2D．6BωR2答案：C解析：A点线速度vA＝ω·3R，B点线速度vB＝ω·R，AB棒切割磁感线的平均速度v＝vA＋vB2＝2ω·R，由E＝Blv得A、B两端的电势差为4BωR2，C项正确．9．如右图所示，一个“∠”形光滑导轨垂直于磁场固定在磁感应强度为B的匀强磁场中，ab是与导轨材料相同的导体棒，导体棒与导轨接触良好．在外力作用下，导体棒以恒定速度v向右运动，以导体棒在图中所示位置的时刻作为计时起点，则回路中的感应电流I.导体棒所受外力的功率P随时间t变化的图象为()答案：AC解析：任一时刻，回路中产生的电动势E＝Bl有效v，又l有效∝l周长，由电阻定律有R总＝ρl周长S截，故E∝R总，因此回路的感应电流I＝ER总保持恒定，选项A正确．导体棒所受外力的功率P＝P安＝I2R∝l周长∝t，故选项C正确．410．如图甲所示，一个电阻为R、面积为S的矩形导线框abcd，水平放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向与ad边垂直并与线框平面成45°角，o、o′分别是ab边和cd边的中点．现将线框右半边obco′绕oo′逆时针旋转90°到图乙所示位置．在这一过程中，导线中通过的电荷量是()A.2BS2RB.2BSRC.BSRD．0答案：A解析：对线框的右半边(obco′)未旋转时整个回路的磁通量Φ1＝BSsin45°＝22BS线框的右半边(obco′)旋转90°后，穿进跟穿出的磁通量相等，如图整个回路的磁通量Φ2＝0，ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝22BS.根据公式q＝ΔΦR＝2BS2R.选A.11．如图所示，半径为a的圆形区域内有匀强磁场，磁感应强度B＝0.2T，磁场方向垂直纸面向里．半径为b的金属圆环与磁场同心地放置，磁场与环面垂直．其中a＝0.4m，b＝0.6m．金属环上分别接有灯L1、L2，两灯的电阻均为R0＝2Ω.一金属棒MN与金属环接触良好，棒与环的电阻均不计．(1)若棒以v0＝5m/s的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径OO′的瞬时，MN中的感应电动势和流过灯L1的电流；(2)撤去中间的金属棒MN，将右面的半圆环OL2O′以OO′为轴向上翻转90°后，若此5时磁感应强度随时间均匀变化，其变化率为ΔBΔt＝(4π)T/s，求L1的功率．答案：(1)0.8V0.4A(2)1.28×10－2W解析：(1)棒滑过圆环直径OO′的瞬时，垂直切割磁感线的有效长度为2a，故在MN中产生的感应电动势为：E1＝B·2a·v0＝0.2×2×0.4×5V＝0.8V，通过灯L1的电流I1＝E1R0＝0.82A＝0.4A；(2)撤去金属棒MN，半圆环OL2O′以OO′为轴向上翻转90°后，根据法拉第电磁感应定律，E2＝ΔΦΔt＝ΔBΔt·πa22＝4π×πa22＝2×0.42V＝0.32V，则L1的功率P1＝(E22R0)2R0＝E224R0＝0.3224×2W＝1.28×10－2W.12.如图所示，两条处于同一水平面内的平行滑轨MN、PQ相距30cm，上面垂直于滑轨放置着质量均为0.1kg、相距50cm的ab和cd两平行可动的金属棒，棒与滑轨间的动摩擦因数为0.45.回路abcd的电阻为0.5Ω，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，若磁感应强度从零开始以0.1T/s的变化率均匀增加，则经过多长时间棒将会发生滑动？(g取10m/s2)答案：500s解析：依题意知，回路中的电流I＝ER＝SΔBRΔt＝0.3×0.5×0.10.5A＝0.03A金属棒刚要发生滑动时，安培力等于最大静摩擦力，即BIl＝Fm＝μmg解得：B＝50T．又B＝ΔBΔtt＝0.1t，所以t＝500s.13．如图所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M′N′的过程中，棒上感应电动势E随时间t变化的图示，可能正确的是()答案：A解析：金属棒PQ在进磁场前和出磁场后，不产生感应电动势，而在磁场中，由于匀速运动所以产生的感应电动势不变，故正确选项为A.614．一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1s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1s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.12B．1C．2D．4答案：B解析：设原磁感应强度为B，线框面积为S，第一次在1s内将磁感应强度增大为原来的两倍，即变为2B，感应电动势为E1＝ΔBSΔt＝2B－BSt＝BSt；第二次在1s内将线框面积均匀的减小到原来的一半，即变为12S，感应电动势大小为E2＝2BΔSΔt＝2BS－12St＝BSt，所以有E1E2＝1，选项B正确．